(57)【要約】【課題】磁場を検知するためのシステムを提供する。【解決手段】いくつかの例では、システムであって、磁気記憶媒体を有するデータ記憶部材を含み、磁気記憶媒体は、少なくとも１つのデータトラック上に並んでいる複数の磁気ビット領域を有し、それぞれの磁気ビット領域同士の間の転移境界が転移湾曲を規定するシステムが提供される。システムはさらに、第１のシールド層と、第２のシールド層と、第１および第２のシールド層に近接して設けられた読取センサスタックとを含む磁気読取ヘッドを含み、磁気読取ヘッドは、読取再生感度機能に従って複数の磁気ビット領域の各々の磁場を検知する。いくつかの例では、シールド層および読取センサスタックは、それぞれの磁気ビット領域の形状に実質的に対応する読取再生感度機能を提供するように構成され得る。【選択図】図１
2011170955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
磁気記憶媒体を含むデータ記憶部材を備え、前記磁気記憶媒体は、少なくとも１つのデータトラック上に並んでいる複数の磁気ビット領域を有し、それぞれの磁気ビット領域同士の間の転移境界が転移湾曲を規定し、前記システムはさらに、
磁気読取ヘッドを備え、前記磁気読取ヘッドは、
第１のシールド層と、
第２のシールド層と、
前記第１および第２のシールド層に近接して設けられた読取センサスタックとを含み、
前記磁気読取ヘッドは、読取再生感度機能に従って前記複数の磁気ビット領域の各々の磁場を検知し、少なくとも前記シールド層および読取センサスタックは、前記それぞれの磁気ビット領域の形状に実質的に対応する前記読取再生感度機能を提供するように構成される、システム。
【請求項２】
前記読取再生感度機能は第１の境界を含み、前記第１の境界は、前記転移境界によって規定される前記転移湾曲に実質的に対応する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記読取再生感度機能は、前記データトラックの横軸に関して凹状の第１の境界を有し、前記横軸は、前記読取再生感度機能の少なくとも一部に交差する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記データトラックのトラックピッチは、約１０ナノメートルから約１５０ナノメートルである、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記磁気記憶媒体は、垂直磁気書込ヘッドによって磁化される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記読取センサは、前記第１のシールド層と前記第２のシールド層との間に実質的に設けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記読取センサスタックは、前記第１のシールド層に近接して設けられたキャップ層を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記キャップ層は、磁性部分および非磁性部分を含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記磁性部分は、ニッケル−鉄合金および鉄−コバルト合金の少なくとも一方を含み、前記非磁性部分は、炭素、酸化アルミニウム、および二酸化シリコンのうちの少なくとも１つを含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記キャップ層は、第１の透磁率を有する第１の部分および第２の透磁率を有する第２の部分を含み、前記第１の透磁率は前記第２の透磁率よりも高い、請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記キャップ層は、第１のシールド層に近接した境界で湾曲する、請求項７に記載のシステム。
【請求項１２】
システムであって、
磁気記憶媒体を含むデータ記憶部材を備え、前記磁気記憶媒体は、少なくとも１つのデータトラック上に並んでいる複数の磁気ビット領域を有し、前記システムはさらに、
磁気読取ヘッドを備え、前記磁気読取ヘッドは、
第１のシールド層と、
第２のシールド層と、
前記第１のシールド層と前記第２のシールド層との間に実質的に設けられた読取センサとを含み、
前記シールド層および読取センサは読取再生感度機能を提供するように構成され、前記読取ヘッドは、前記読取再生感度機能に従って前記記憶媒体に含まれるそれぞれの前記磁気ビット領域の磁場を検知し、前記読取再生感度機能は、前記データトラックの横軸に沿ってほぼ非対称である、システム。
【請求項１３】
前記読取再生感度機能は、前記データトラックの縦軸に沿ってほぼ対称である、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記読取再生感度機能は、前記複数のビット領域の並び方向に実質的に直交する軸に関して凹状の第１の境界を有し、前記軸は、前記読取再生感度機能の少なくとも一部に交差する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
トラックピッチは、約１０ナノメートルから約１５０ナノメートルである、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
システムであって、
磁気記憶媒体を含むデータ記憶部材を備え、前記磁気記憶媒体は、少なくとも１つのデータトラック上に並んでいる複数の磁気ビット領域を有し、それぞれの磁気ビット領域同士の間の転移境界が転移湾曲を規定し、前記システムはさらに、
読取ヘッドを備え、前記読取ヘッドは、
前記磁気読取ヘッドに関連付けられた読取再生感度機能をもたらすための手段を含み、前記読取再生感度機能は、前記それぞれの磁気ビット領域の形状に実質的に対応する、システム。
【請求項１７】
前記読取再生感度機能は湾曲境界を含み、前記湾曲境界は、前記転移湾曲に実質的に対応する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記読取再生感度機能をもたらすための手段は、第１のシールド層と第２のシールド層との間に実質的に設けられた読取センサを含み、前記読取センサは、前記第１のシールド層に近接したキャップ層を含み、前記キャップ層は、前記第１のシールド層と第２のシールド層との間の距離が前記境界に沿って変化するように、前記第１のシールド層との境界で湾曲する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記読取再生感度機能をもたらすための手段は、第１のシールド層と第２のシールド層との間に実質的に設けられた読取センサを含み、前記読取センサは前記第１のシールド層に近接したキャップ層を含み、前記キャップ層は磁性部分および非磁性部分を含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
前記読取再生感度機能をもたらすための手段は、第１のシールド層と第２のシールド層との間に実質的に設けられた読取センサを含み、前記読取センサは、前記第１のシールド層との第１の境界で湾曲し、前記第２のシールド層との第２の境界で湾曲する、請求項１６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の詳細な説明
背景
磁気データ記憶装置は一般に、磁気記憶媒体の磁気特性を検出および変更してデータを格納する磁気記録ヘッドを含む。たとえば、記録ヘッドは、磁気記憶媒体の離散領域を、２つの磁気方向のうちの１つに一般に磁気的に方位付けて「０」または「１」のいずれか一方の値を表すことによってデータを「書込む」書込ヘッドを含み得る。一般に、それぞれの磁気的に方位付けられた領域は、磁気記憶媒体を分割するデータトラック上に並んでいる。記録ヘッドはさらに、磁気記憶媒体上のそれぞれの離散領域から発出する変化する磁場を検出することによってデータを「読取る」読取ヘッドを含み得る。
【背景技術】
【０００２】
磁気データ記憶装置の記憶容量を増やすために、磁気記憶媒体のそれぞれのデータトラックの幅、すなわちトラックピッチを狭くして、磁気記憶媒体の面密度を増大させている。しかし、トラックピッチが狭くなるにつれて、データを格納するために各トラックに書込まれるデータの個別ビットに対応する磁気領域同士の間の転移境界における湾曲の程度、すなわち転移湾曲が増大する。場合によっては、データトラックに書込まれるビットの転移湾曲の存在および程度のせいで、読取ヘッドによるデータ再生処理の解像度が低下し得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
要約
本開示内容は、システムであって、磁気記憶媒体を有するデータ記憶部材を含み、磁気記憶媒体は、少なくとも１つのデータトラック上に並んでいる複数の磁気ビット領域を有し、それぞれの磁気ビット領域同士の間の転移境界が転移湾曲を規定するシステムに向けられる。システムはさらに、第１のシールド層と、第２のシールド層と、第１および第２のシールド層に近接して設けられた読取センサスタックとを含む磁気読取ヘッドを含み、読取ヘッドは、読取再生感度機能に従って複数の磁気ビット領域の各々の磁場を検知し、少なくともシールド層および読取センサスタックは、それぞれの磁気ビット領域の形状に実質的に対応する読取再生感度機能を提供するように構成される。
【０００４】
本開示内容の１つ以上の実施例の詳細が、添付の図面および以下の説明に記載される。これらおよびさまざまな他の特徴および利点が、以下の詳細な説明を読むことによって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本開示内容の１つの局面に係る例示的な磁気読取／書込ヘッドを含む例示的な磁気ハードディスクドライブの概略図である。
【図２Ａ】例示的なデータトラックの一部を示す概略図である。
【図２Ｂ】例示的なデータトラックの一部を示す概略図である。
【図３】湾曲転移境界を有する例示的な磁気データトラックを示すマイクロ磁気シミュレーション図である。
【図４】例示的な読取ヘッドの例示的な読取感度機能を示すプロット図である。
【図５】本開示内容の１つの実施例に係る例示的な読取ヘッドの例示的な読取感度機能を示すプロット図である。
【図６】本開示内容の１つの実施例に係る例示的な読取ヘッドを示す概略図である。
【図７Ａ】本開示内容の１つの実施例に係る図６の例示的な読取ヘッドを製造するために利用され得る例示的な技術を示す図である。
【図７Ｂ】本開示内容の１つの実施例に係る図６の例示的な読取ヘッドを製造するために利用され得る例示的な技術を示す図である。
【図７Ｃ】本開示内容の１つの実施例に係る図６の例示的な読取ヘッドを製造するために利用され得る例示的な技術を示す図である。
【図７Ｄ】本開示内容の１つの実施例に係る図６の例示的な読取ヘッドを製造するために利用され得る例示的な技術を示す図である。
【図７Ｅ】本開示内容の１つの実施例に係る図６の例示的な読取ヘッドを製造するために利用され得る例示的な技術を示す図である。
【図７Ｆ】本開示内容の１つの実施例に係る図６の例示的な読取ヘッドを製造するために利用され得る例示的な技術を示す図である。
【図８】図７Ａ−７Ｆに示される例示的な技術を用いた図６に示される例示的な読取ヘッドと実質的に同様の例示的な読取ヘッドの透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真を示す図である。
【図９】本開示内容の１つの実施例に係る別の例示的な読取ヘッドを示す概略図である。
【図１０Ａ】湾曲面を有する例示的なシールド層を製造するための例示的な技術を示す図である。
【図１０Ｂ】湾曲面を有する例示的なシールド層を製造するための例示的な技術を示す図である。
【図１０Ｃ】湾曲面を有する例示的なシールド層を製造するための例示的な技術を示す図である。
【図１０Ｄ】湾曲面を有する例示的なシールド層を製造するための例示的な技術を示す図である。
【図１１】本開示内容の１つの実施例に係る別の例示的な読取ヘッドを示す概略図である。
【図１２】例示的な読取センサの透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
詳細な説明
一般に、本開示内容は、たとえば磁気記憶用途に関連した磁場を検知するためのシステム、装置および方法に向けられる。たとえば、適合された読取再生感度機能を提供するように構成された磁気読取ヘッドが説明される。読取ヘッドは、読取ヘッドに関連付けられた読取再生感度機能に応じて、磁気記憶媒体から発出する磁場を検出し得る。そのような読取ヘッドは、ハードディスクドライブで利用される１つ以上の磁気記録ヘッドに実装され得る。しかし、本開示内容の実施例ではハードディスクドライブで用いられる読取ヘッドに関する磁場の検知について説明するが、実施例はそのような用途に制限されず、磁場を正確に検出することが望ましい用途などの他の好適な用途にも採用され得る。
【０００７】
図１は、本開示内容の１つの局面に係る例示的な磁気記録ヘッド１１２を含む例示的な磁気ハードディスクドライブ１００を示す。ディスクドライブ１００は、ベース１０２、および部分的に切取られて示されるトップカバー１０４を含む。ベース１０２はトップカバー１０４と組合されて、ディスクドライブ１００の筐体１０６を形成する。ディスクドライブ１００はまた、磁気記憶媒体を含む１つ以上の磁気記憶部材を含み、これは図１では、磁気記憶媒体を含む１つ以上の回転可能な磁気データディスク１０８である。データディスク１０８はスピンドル１１４に取付けられており、スピンドル１１４はディスク１０８を中心軸を中心に回転させるように動作する。磁気記録ヘッド１１２はデータディスク１０８に隣接している。アクチュエータアーム１１０は、磁気記録ヘッド１１２がデータディスク１０８の各々と通信できるように磁気記録ヘッド１１２を運ぶ。
【０００８】
磁気記録ヘッド１１２は、データディスク１０８の磁気記憶媒体の離散領域を磁化させるのに十分な磁場を発生させることによってデータディスク１０８にデータを書込むことができる書込ヘッド（図示せず）を含む。本明細書中で用いられるように、磁気媒体上のこれら離散領域の各々は、磁気ビット領域として公知であり得る。データディスク１０８の磁気記憶媒体は、磁気ビット領域が並んでいる複数の同心円状データトラックに分割される。
【０００９】
磁気記録ヘッド１１２はまた、磁気記憶媒体のビット領域の磁場を検出可能な読取ヘッド（図示せず）を含む。たとえば、読取ヘッドは、ビット領域の磁場を検知する読取センサを含み得る。読取センサによって検知される磁場が変化するにつれて、読取センサの両端に印加される電流の抵抗も変化する。抵抗の変化に基づいて、読取ヘッドは、「０」または「１」の値のいずれか一方に対応し得る磁気記憶媒体のビット領域の磁気方位を検出することができる。このように、データディスク１０８は磁気的に方位付けられたビットとして情報を格納し得、これが記録ヘッド１１２によって書込まれ、読取られ得る。
【００１０】
図２Ａおよび図２Ｂは、２つの例示的なデータトラックの一部を示す概略図である。具体的に、図２Ａはデータトラック２００の一部を示し、図２Ｂはデータトラック２５０の一部を示す。データトラック２００および２５０は、たとえば図１の磁気データディスク１０８などの磁気記憶媒体を分割し得るデータトラックの例である。
【００１１】
図２Ａを参照して、データトラック２００は、磁気データディスクの磁気記憶媒体を分割する複数の同心円状データトラックのうちの１つである。したがって、データトラック２００の辺２０２および２０４は、磁気記憶媒体を分割する他の同様のデータトラックの隣にあり得るか、それらの辺を形成し得る。示されるように、個別の磁気ビット領域２１０Ａ−２１０Ｇを含む複数の磁気ビット領域２１０がデータトラック２００上に並んでいる。複数の磁気ビット領域の各々は、トラックピッチとも称され得るデータトラック２００の全幅２１２に及ぶ。
【００１２】
さらに、各ビット領域（２１０Ａ−２１０Ｇ）は、たとえば書込ヘッドによって磁気的に方位付けられた結果、２つの磁気方位のうちの実質的に１つの方位の磁場を示す。たとえば、磁気ビット領域２１０Ｃは、矢印尾部２０６および矢印頭部２０８によって示されるように（たとえば図２Ｂの平面に向かうか平面から出てくる）、磁気ビット領域２１０Ｄの磁気方位と実質的に反対の磁気方位を有する。
【００１３】
磁気ビット領域２１０Ｃおよび磁気ビット領域２１０Ｄは、境界２１４によって分離されている。ビット領域２１０Ｃおよび２１０Ｄのそれぞれの磁気方位に従うと、境界２１４は、同様の磁気方位を有する磁気ビット領域２１０Ｂと２１０Ｃを分離する境界２２０と比較して境界２１４が１つの磁気方位から実質的に反対の方位への転移を表す点で、転移境界であると考えられ得る。同様に、境界２１８および２１６も、図２Ａのそれぞれの磁気方位標識によって示されるように転移境界である。
【００１４】
図２Ｂを参照して、データトラック２５０は、たとえば図１のデータディスク１０８などのデータディスクの磁気記憶媒体を分割する複数の同心円状データトラックのうちの１つである。したがって、データトラック２５０の辺２５２および２５４は、磁気記憶媒体を分割する他の同様のデータトラックの隣にあり得るか、それらの辺を形成し得る。示されるように、個別の磁気ビット領域２６０Ａ−２６０Ｇを含む複数の磁気ビット領域２６０がデータトラック２５０上に並んでいる。複数の磁気ビット領域の各々は、データトラック２５０の全幅２６２に及ぶ。
【００１５】
磁気ビット領域２１０Ａ−２１０Ｇと同様に、トラック２５０内の各ビット領域２６０Ａ−２６０Ｇは、たとえば書込ヘッドによって磁気的に方位付けられた結果、２つの磁気方位のうちの実質的に１つの方位の磁場を示す。たとえば、磁気ビット領域２６０Ｃは、矢印尾部２５６および矢印頭部２５８によって示されるように（たとえば図２Ｂの平面に向かうか平面から出てくる）、磁気ビット領域２６０Ｄの磁気方位と実質的に反対の磁気方位を有する。
【００１６】
磁気ビット領域２６０Ｃおよび磁気ビット領域２６０Ｄは、境界２６４によって分離されている。ビット領域２６０Ｃおよび２６０Ｄのそれぞれの磁気方位に従うと、境界２６４は、同様の磁気方位を有する磁気ビット領域２６０Ｂと２６０Ｃを分離する境界２７０と比較して境界２６４が１つの磁気方位から実質的に反対の方位への転移を表す点で、転移境界であると考えられ得る。同様に、境界２６８および２６６も、図２Ｂのそれぞれの磁気方位標識によって示されるように転移境界である。
【００１７】
図２Ａおよび図２Ｂは、転移境界２１４、２１６、２１８、２６４、２６６および２６８を、１つの磁気方位のビット領域を他のビット領域から分離する明確で滑らかな境界線として示しているが、磁気ビット領域同士の間の磁気境界はそのように方位付けられているとは限らないことが認識される。たとえば、場合によっては、磁気ビット領域は、実質的にすべての磁気方位が同じである複数の磁性グレインを含み得る。転移境界は、個別のグレインによって形成される境界の形状に従って、反対に方位付けられたグレインの境界に沿って形成され得る。したがって、いくつかの例では、転移境界は滑らかな線ではなく、図２Ａおよび図２Ｂに示されるような滑らかな線によって近似される曲折境界であり得る。このため、境界２１４、２１６、２１８、２６４、２６６および２６８は、データトラック上に並んでいる実質的に反対の磁気方位を有する個別の磁性グレインによって形成される磁気ビット領域同士の間の磁気転移の一般的な形状を表しているに過ぎない。
【００１８】
とりわけ、図２Ａに示されるように、転移境界２１４、２１６および２１８は、実質的に直線でデータトラック２００の幅２１２全体に広がる。逆に、図２Ｂに示されるように、転移境界２６４、２６６および２６８は、データトラック２５０の幅２６２全体に実質的に直線で広がっておらず、代わりにデータトラック２６２の幅２６２に及ぶ湾曲転移境界を形成している。このような曲線は、転移湾曲として一般に周知であり得る。
【００１９】
湾曲転移境界の別の例として、図３は、湾曲転移境界を有する例示的な磁気データトラック３００を示すマイクロ磁気シミュレーション図である。データトラック３００は複数の磁気ビット領域３０２を含み、磁気ビット領域３０２内では、それぞれの磁気ビット領域の磁気方位が実質的に反対の磁場同士の間で順次交互になっている。複数の磁気ビット領域３０２に関連付けられた磁場は図３に示される相対的な色によって近似的に示され、暗い領域は、２つの実質的に反対の磁気方位のうちの１つの方位の相対的に強い磁場を示しており、明るい領域は、転移境界に対応する個別の磁気ビット領域を分離している。
【００２０】
各転移境界、たとえば磁気ビット領域３０８と磁気ビット領域３１０を分離する転移境界３０６は、データトラック３００の幅３０４全体に広がる。さらに、各転移境界は直線境界ではなく、代わりに転移湾曲を示す。この場合、転移境界は、データトラック３００の読取方向３１２（データトラック２００および２５０に関して以下により詳細に説明される）において湾曲している。図３の例に示されるように、各転移境界の転移湾曲の程度は、データトラック全体に亘って実質的に等しい。
【００２１】
この場合、データトラック３００上に並んでいる複数の磁気ビット領域３０２は、垂直書込ヘッドによって方位付けられた可能性がある。しかし、湾曲転移境界は垂直書込ヘッド以外の種類の書込ヘッド、たとえば湾曲転移境界を生成するビット密度のデータトラック上の磁気ビット領域を方位付けることが可能な書込ヘッドによって書込まれる磁気ビット領域によっても示され得る。いくつかの例では、スクリュー角度制御のない書込ヘッドによって、湾曲転移境界が示されるように磁気領域が方位付けられる。なぜなら、スクリュー角度の精密な制御は非常に困難であり得るからである。
【００２２】
一般に、湾曲転移境界は、並んでいる磁気ビット領域を含むデータトラックによって示され得る。湾曲転移境界の存在、およびデータトラック上の転移湾曲の程度は、多数の要因に起因し得る。場合によっては、磁気ビット領域同士の間の湾曲転移境界は、磁気ビット領域が並んでいるデータトラックの幅に関連し得る。たとえば、図２Ａおよび図２Ｂを参照して、トラック２５０の幅２６２はトラック２００の幅２１２よりも相対的に小さい。いくつかの実施例では、トラック２００の幅２６２は約１０ナノメートルから約１５０ナノメートルであり得、たとえば約１０ナノメートルから約１００ナノメートル、または約３０から約６０ナノメートル、または約７５ナノメートルから約１５０ナノメートルであり得る。
【００２３】
さらに、転移湾曲の程度はデータトラックの幅に関連し得る。場合によっては、湾曲転移境界の湾曲の程度は、データトラックの相対幅が減少するにつれて増大し得る。たとえば、データトラック上の磁気ビット領域同士の間の湾曲転移境界は、トラック幅が相対的に大きいデータトラック上の湾曲転移境界によって示される湾曲の程度と比べて大きな湾曲の程度を示し得る。
【００２４】
いくつかの例では、磁気ビット領域同士の間の転移境界によって示される転移湾曲の程度は、図２Ｂに示される長さ２７４と２７６の比較に関連して示され得る。示されるように、長さ２７４は、読取方向における転移境界に沿った任意の点に関する最大距離、たとえば境界２６６がトラック辺２５４に出会う読取方向における近似点から最も遠い湾曲転移境界２６６のネクサスにほぼ対応する。長さ２７６は、個別のビット領域寸法の全長、たとえば読取方向における磁気ビット領域２１０Ｆの近似長さにほぼ対応する。
【００２５】
磁気記憶媒体に含まれるデータトラック上の磁気ビット領域によって示される転移湾曲は、本開示内容の実施例において異なり得る。たとえば、図２Ｂのデータトラック２５０上の長さ２７４および２７６に関して、本開示内容の１つの実施例における長さ２７６に対する長さ２７４は、本開示内容の他の実施例における長さよりも長くてもよいし、等しくてもよいし、短くてもよい。いくつかの例では、長さ２７４は長さ２７６の約５パーセントから約３００パーセントであり得、たとえば長さ２７６の約２０パーセントから約３００パーセント、または長さ２７６の約３０パーセントから約５０パーセントであり得る。
【００２６】
上述のように、磁気読取／書込ヘッドは典型的に、磁気記憶媒体上のそれぞれのビット領域の磁場を検出する読取ヘッドを含む。たとえば、図２Ａおよび図２Ｂを参照して、データトラック２００および２５０にそれぞれ並んでいる複数の磁気ビット領域２１０および２６０から発出する磁場は、それぞれのデータトラックを含むデータディスクのエアベアリング面に近接して配置される読取ヘッドによって検出され得る。データトラック２００および２５０は、たとえば、図１に示されるようにスピンドル１１４に取付けられたデータディスク１０８を記録ヘッド１１２に対して中心軸を中心に回転させることによって、矢印２２２および２７２によってそれぞれ示される実質的な読取方向において読取ヘッドに対して動かされ得る。上述のように、読取ヘッドは読取センサを含み得、読取センサは、データトラック２００および２５０に対して適切に位置合わせされると、たとえばデータトラック２００および２５０上のそれぞれの複数の磁気ビット領域２１０および２６０などのビット領域の磁場を検知する。データトラック２００または２５０を読取ヘッドに対して、したがって読取ヘッドの読取センサに対して動かすことによって、読取センサは、複数の磁気ビット領域２１０または２６０のそれぞれの磁気方位の違いに起因する磁場の変化を検知する。たとえば、読取センサは、データトラック２００が読取ヘッドに対して動かされると磁場の変化を検知し得、これによって、読取センサによって検知される磁場がビット領域２１０Ｃの磁場からビット領域２１０Ｄの磁場に変化する。
【００２７】
一般に、読取ヘッドは、読取ヘッドに関連付けられた読取再生感度機能に従って磁場を検知する。たとえば、読取再生感度機能は、読取センサに対する位置に関して磁気記憶媒体から発出する磁場に対する読取センサの相対感度を表し得る。場合によっては、読取ヘッドは、データトラックと位置合わせされると、データトラックの縦軸、およびトラックピッチ方向、すなわち横方向の両方に関してほぼ対称の読取再生感度機能に従って、磁気記憶媒体から発出する磁場を検知し得る。
【００２８】
図４は、例示的な読取再生感度機能を示すプロットである。プロット４００に示される例示的な読取再生感度機能は、第１の軸４０２および第２の軸４０４に沿って実質的に対称である。一般に、図４の読取感度機能に従って磁場を検知する読取ヘッドの感度の相対程度は、プロットの相対色に基づいて表される。プロット４００に示されるように、プロット４００の読取再生感度機能に従って磁場を検知する読取ヘッドの相対感度は、読取感度機能のほぼ中心４０６で最大であり、この場合、これは第１の軸４０２と第２の軸４０４とのほぼ交差点である。また、示されるように、読取ヘッドの感度は、プロット４００に示される相対色に従って読取再生感度機能の中心４０６から離れながら異なる割合で減少する。
【００２９】
プロット４００と一致する読取再生感度機能は、たとえば読取方向およびトラック幅方向の両方に関してほぼ対称である磁気ビット領域などの磁気ビット領域から発出する磁場を検知するのに好適であり得る。たとえば、プロット４００に示される読取再生感度機能に従って磁場を検知する読取ヘッドが、図２Ａのトラック２００上の複数の磁気ビット領域２１０の磁場を検知するように位置決めされ得る。場合によっては、プロット４００に示される読取再生感度機能に従って磁場を検知する読取ヘッドが、読取再生感度機能の中心４０６がデータトラック２００の幅２１２のほぼ中心に置かれ、かつ方向４０８が読取方向２２２と一致するように方位付けられるように、位置決めされ得る。したがって、第１の軸４０２はデータトラック２００に関して縦軸であり得、第２の軸４０４は横軸であり得る。
【００３０】
しかし、プロット４００に示されるような読取再生感度機能に従って磁場を検知する読取ヘッドが常に望ましいとは限らない。場合によっては、磁気ビット領域は、読取方向およびトラック幅方向の両方に関して実質的に対称であるとは限らない。たとえば、図２Ｂに示されるように、湾曲転移境界２６４は、それぞれのビット領域の形状がトラック２５０の横軸に沿って対称にならないように、磁気ビット領域２１０Ｂおよびビット領域２１０Ｃに影響を及ぼす。
【００３１】
このため、データトラック上に並んでいる磁気ビット領域の形状および／またはそれぞれのビット領域同士の間の転移境界の形状と一致しない読取再生感度機能に従って磁場を検知する読取ヘッドは、磁気ビット領域を含むデータトラックに格納されたデータを適切に読取るのに十分な読取解像度を有していない場合がある。いくつかの例では、そのような場合の信号対雑音比によって読取ヘッドが磁気ビット領域同士の間の転移を適切に検知することができないため、磁気データトラックに格納されたデータを読取ヘッドが正確に読取ることができないことがある。たとえば、湾曲転移境界と一致しない読取再生感度機能に従って磁場を検知する読取ヘッドは、個別の磁気ビット領域に近接した１つ以上の磁気ビット領域の望ましくない磁場の量を検知し得る。その結果、読取ヘッドの読取センサの両端に印加される電流の抵抗の全体的な変化は、データトラック上のそれぞれの磁気ビット領域の磁気方向またはその転移を検出するのに適切でなく、誤り率の増大につながり得る。
【００３２】
本開示内容の局面に従うと、少なくとも１つの湾曲転移境界を有する磁気ビット領域に、より好適に対応する読取再生感度機能に従って磁場を検知する読取ヘッドが提供され得る。
【００３３】
上述のように、１つの局面では、本開示内容は磁気記憶媒体を有するデータ記憶部材を含むシステムに関し、磁気記憶媒体は、少なくとも１つのデータトラック上に並んでいる複数の磁気ビット領域を有し、それぞれの磁気ビット領域同士の間の転移境界が転移湾曲を規定する。当該システムはさらに、第１のシールド層と、第２のシールド層と、第１および第２のシールド層に近接して設けられた読取センサとを有する磁気読取ヘッドを含み、読取ヘッドは、読取再生感度機能に従って複数の磁気ビット領域の各々の磁場を検知し、少なくともシールド層および読取センサスタックは、それぞれの磁気ビット領域の形状に実質的に対応する読取再生感度機能を提供するように構成される。
【００３４】
別の局面では、本開示内容は磁気記憶媒体を有するデータ記憶部材を含むシステムに関し、磁気記憶媒体は、少なくともデータトラック上に並んでいる複数の磁気ビット領域を有する。当該システムはさらに、第１のシールド層と、第２のシールド層と、第１のシールド層と第２のシールド層との間に実質的に設けられた読取センサとを有する磁気読取ヘッドを含み、シールド層および読取センサは読取再生感度機能を提供するように構成され、読取ヘッドは、読取再生感度機能に従って、磁気記憶媒体に含まれるそれぞれの磁気ビット領域の磁場を検知し、読取再生感度機能は、データトラックの横軸に沿ってほぼ非対称である。
【００３５】
さらに別の局面では、本開示内容は磁気記憶媒体を有するデータ記憶部材を含むシステムに関し、磁気記憶媒体は、少なくとも１つのデータトラック上に並んでいる複数の磁気ビット領域を有し、それぞれの磁気ビット領域同士の間の転移境界が転移湾曲を規定する。当該システムはさらに、磁気読取ヘッドに関連付けられた読取再生感度機能をもたらすための手段を有する読取ヘッドを含み、読取再生感度機能は、それぞれの磁気ビット領域の形状に実質的に対応する。
【００３６】
図５は、本開示内容に係る例示的な読取再生感度機能を示すプロットである。本開示内容のいくつかの実施例に従うと、プロット５００に示される読取感度機能は、少なくとも１つの湾曲転移境界を有する磁気ビット領域に対応する。示されるように、プロット５００に示される読取再生感度機能は、第１の軸５０２に関して実質的に対称である。図４のプロット４００に示される読取再生感度機能とは反対に、プロット５００に示される読取再生感度機能は、第２の軸５０４に関して実質的に非対称である。
【００３７】
プロット５００に示されるように、プロット５００の読取再生感度機能に従って磁場を検知する読取ヘッドの相対感度は、だいたい読取感度機能の点５０６において最大であり、点５０６からプロット５００の外側境界に向かって離れながら異なる割合で減少する。プロット４００によって表される読取再生感度機能とは反対に、プロット５００の外側境界の部分５１０は、第２の軸５０５に関して実質的に凹状である。いくつかの実施例では、そのような湾曲境界部は、磁気ビット領域の転移湾曲に実質的に対応し得る。
【００３８】
プロット５００と一致した読取再生感度機能は、１つ以上の湾曲転移境界を有する磁気ビット領域から発出する磁場を検知するのに好適であり得る。一般に、読取ヘッドは、１つ以上の湾曲転移境界を有する磁気ビット領域の形状に実質的に対応する読取再生感度機能を提供するように構成され得る。たとえば、プロット５００と一致した読取再生感度機能に従って磁場を検知する読取ヘッドが、図２Ｂのデータトラック２５０上に並んでいる複数の磁気ビット領域２６０から発出する磁場を検知するために提供され得る。いくつかの実施例では、そのような読取ヘッドは、読取再生感度機能の中心５０６がデータトラック２５０の幅２６２のほぼ中心に置かれ、かつ方向５０８が読取方向２７２と一致するように方位付けられるように、位置決めされ得る。そのように方位付けられた場合、第１の軸５０２はデータトラック２５０に関して縦軸であり得、第２の軸５０４は横軸であり得る。
【００３９】
図６は、本開示内容の１つの実施例に従った例示的な読取ヘッドを示す概略図である。読取ヘッド６００は第１のシールド層６０２、第２のシールド層６０４、シールド層６０２、６０４に近接した読取センサスタック６０６、絶縁層２２２Ａ、２２２Ｂおよび永久磁石（ＰＭ）層２２０Ａ、２２０Ｂを含む。示されるように、読取センサスタック６０６は、実質的に第１のシールド層６０２と第２のシールド層６０４との間に設けられる。絶縁層６２２Ａ、６２２Ｂは、読取センサスタック６０６とＰＭ層２２０Ａとの間、読取センサスタック６０６とＰＭ層２２０Ｂとの間にそれぞれ設けられる。絶縁層６２２Ａ、６２２Ｂはまた、第２のシールド層６０４とＰＭ層６２０Ａとの間、第２のシールド層６０４とＰＭ層６２０Ｂとの間にそれぞれ設けられる。
【００４０】
説明されるように、読取ヘッド６００は、たとえば図２Ｂの磁気データトラック２５０などの、磁気ビット領域同士の間の転移境界が転移湾曲を規定する磁気記憶媒体に含まれるデータを読取るための磁気読取／書込ヘッドで利用され得る。データトラック２５０は、データトラック２５０に対する読取ヘッド６００の位置を概念的に示すために図６に示される。読取ヘッド６００はデータトラック２５０の表面上を飛行し、データトラック２５０上に並んでいるそれぞれの磁気ビット領域の磁場を検出することによって、磁気記憶媒体に格納されたデータを読取り得る。たとえば、図６に構成されるように、磁気読取ヘッド６００は、磁気読取ヘッド６００に関連付けられた読取再生感度機能をもたらすための手段を提供し得、この読取再生感度機能は、磁気記憶媒体のデータトラック上に並んでいるそれぞれの磁気ビット領域の形状に実質的に対応する。いくつかの実施例では、読取再生感度機能は、図５のプロット５００によって表される機能と同様であり得る。
【００４１】
一般に、読取ヘッド６００がデータトラック２５０からの磁場を検知する際に従う読取再生感度機能は、第１および第２のシールド層６０２、６０４の位置によって影響され得る。図６に示される実施例では、第１および第２のシールド層６０２、６０４は、たとえばデータトラック２５０上の隣接する磁気ビット領域からの磁場などの外来磁場を減少させるか、外来磁場が読取センサスタック６０６に影響を及ぼすことを実質的に阻止する。
【００４２】
絶縁層６２２Ａおよび６２２Ｂは、酸化アルミニウムおよび／またはいずれかの他の好適な材料を含み得る。ＰＭ層６２０Ａおよび６２０Ｂは、たとえばパーマロイなどのニッケル−鉄（ＮｉＦｅ）合金、および／またはいずれかの他の好適な材料を含み得る。また、示されるように、読取センサスタック２０６は複数の個別層６１０−６１５を含むが、層の正確な数および各層の機能は本開示内容の実施例において異なり得る。本例では、たとえば、層６１０および６１１は参照層であり得、層６１３および層６１４は自由層であり得る。
【００４３】
とりわけ、読取センサスタック６０６は、第１のシールド層６０２に近接したキャップ層６１５も含む。キャップ層６１５は、磁性部分６１８Ａと６１８Ｂとの間に配置された非磁性部分６１６を含む。一般に、非磁性部分６１６は、透磁率が相対的に低い材料を含み得る。たとえば、非磁性部分６１６の好適な材料は、カーボンもしくは酸化アルミニウム、およびそれらの組合せ、またはいずれかの他の好適な酸化物、たとえば二酸化珪素などのシリコンの酸化物、窒化物および／もしくは炭化物を含み得る。対照的に、磁性部分６１８Ａ、６１８Ｂは、透磁率が相対的に高い材料を含み得る。たとえば、磁性部分６１８Ａ、６１８Ｂの好適な材料は、たとえばパーマロイなどのニッケル−鉄（ＮｉＦｅ）合金、および／または鉄−コバルトを含み得る。したがって、いくつかの実施例では、磁性部分６１８Ａ、６１８Ｂの透磁率は非磁性部分６１６の透磁率よりも高い。
【００４４】
キャップ層６１５内の磁性部分６１８Ａ、６１８Ｂの場所は、これらの部分がデータトラック２５０のほぼ端縁において読取ヘッド６００の感度に影響を及ぼすように、データトラック２５０の端縁に実質的に対応する。さらに、キャップ層６１５内の非磁性部分６１６の場所は、非磁性部分６１６がデータトラック２５０のほぼ中心部において読取ヘッド６００の感度に影響を及ぼすように、データトラック２５０の中心部に実質的に対応する。一つには、データトラック２５０の端縁に対応するキャップ層６１５の部分６１８Ａ、６１８Ｂの相対的に高い透磁率、およびデータトラック２５０の中心部に対応するキャップ層６１５の部分６１６の相対的に低い低透磁率が原因で、読取ヘッド６００の有効ギャップ長さ感度が減少し得る。このように、キャップ層６１５は、少なくともシールド層６０２、６０４と組合されて、読取ヘッド６００に関連付けられた読取再生感度機能に影響を及ぼす。
【００４５】
全体的に、図６に構成されるように、読取ヘッド６００に関連付けられた読取再生感度機能は、データトラック２５０上に並んでいるそれぞれの磁気ビット領域の形状に実質的に対応し得る。たとえば、読取ヘッドは、図５に示されるプロット５００によって表されるような読取再生感度機能に従って磁場を検知し得る。いくつかの実施例では、キャップ層６１５は、データトラック２５０上に並んでいる磁気ビット領域の湾曲転移境界に対応する少なくとも1つの境界を有する読取再生感度機能を提供し得る。
【００４６】
読取ヘッド６００は、図６に実質的に示されるような構造を可能にするいずれかの好適な技術を用いて製造され得る。たとえば、図７Ａ−７Ｆは、図６の読取ヘッド６００を製造するために利用され得る例示的な技術を示す。
【００４７】
図７Ａを参照して、複数の材料をシールド層７０４の表面に堆積して、図６の読取センサスタック６０６を形成する個別層６１０−６１４および層６１５の非磁性部分６１６に対応する複数の層７０６を形成する。シールド層７０４は、図の読取ヘッド６００の第２のシールド層６０４に対応する。個別層は、たとえば当該技術において公知のいずれかの好適な技術によって、図７に示されるように堆積され得る。
【００４８】
いくつかの実施例では、層７１６は炭素を含み、ＣＭＰ停止層として機能し得る。層７１６の厚み７１０は、製造プロセスに起因する読取ヘッドに対する所望の特性を含む多数の要因に依存して異なり得る。たとえば、場合によっては、層７１６の厚み７１０は約１ナノメートルから約５０ナノメートルであり得、たとえば約５ナノメートルから約１０ナノメートルであり得る。
【００４９】
レジスト層７０８は、フォトレジスト層７０２と層７１６の表面７１２との間に配置される。図７Ａに示されるように、レジスト層７０８の幅７３０はフォトレジスト層７０２の幅７２８よりも小さいため、レジスト層７０２はフォトレジスト層７０２に対するアンダーカット層である。このような構成は、いずれかの好適な技術を利用して達成され得る。たとえば、層７１６の表面７１２に高溶解度ポリジメチルグルタルイミド（ＰＭＧＩ）がコーティングされ得、ＰＭＧＩコーティングの表面には次にフォトレジストがコーティングされ得る。場合によっては、ＰＭＧＩおよび／またはフォトレジストコーティングは、スピンコーティング法を用いて塗布され得る。フォトレジストは次に、層７０２の所望の幅７２８に従って露光され、ＰＭＧＩに沿って現像されて、図７Ａに示されるようなアンダーカット構造を有する、この場合はＰＭＧＩを含むフォトレジスト層７０２およびレジスト層７０８が形成され得る。
【００５０】
図７Ｂを参照して、複数の層７０５の残りの部分が、製造プロセスから形成される読取ヘッドの読取センサスタックに対する所望の幅に対応する幅７２４を有するように、アルゴンイオンミリングを用いて層７０５の一部が除去され得る。イオンミリングプロセスによって除去される層材料の一部が再堆積した結果、再堆積層７１８Ａおよび７１８Ｂが形成される。図７Ｂに示されるように、再堆積層７１８Ａ、７１８Ｂは、レジスト層７０８およびフォトレジスト層７０２によって形成されるアンダーカット領域を占める。幅７３４は、読取スタック７０６の残りの層の端縁からの層の７１６の凹部を表す。このような寸法に限定されないが、いくつかの例では、長さ７２４は約５０ナノメートルから約１００ナノメートルであり得、長さ７３４は約５ナノメートルから約１５ナノメートルであり得る。
【００５１】
図７Ｃを参照して、絶縁材料を堆積して絶縁層７２２Ａおよび７２２Ｂを形成し、その後ＰＭ材料を堆積して、図７Ｃに示されるようにＰＭ層７２０Ａおよび７２０Ｂを形成する。
【００５２】
図７Ｄを参照して、たとえばプラズマアッシングおよび／またはリフトオフ法を用いて、フォトレジスト層７０２およびレジスト層７０８を除去する。
【００５３】
図７Ｅを参照して、タッチアップＣＭＰ法を用いて、ＰＭ層７２０Ａ、７２０Ｂおよび再堆積層７２０Ａ、７２０Ｂの一部を除去する。
【００５４】
図７Ｆを参照して、シールド材料を露出面７３２に堆積して、図６の第１のシールド層６０２に対応するシールド層７０２を形成する。その結果得られる読取ヘッド７００は、実質的に図６の読取ヘッド６００の構成を有する。したがって、図７Ａ−７Ｆに示される例示的な技術を用いて、図６の読取ヘッド６００を製造することができる。
【００５５】
図８は、図７Ａ−７Ｆに示される例示的な技術を用いた図６に示される読取ヘッド６００と実質的に同様の、例示的な読取ヘッド８００の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真である。図８の顕微鏡写真は、第１のシールド層８０２と、第２のシールド層８０４と、キャップ層８１５を有する読取センサスタック８０６とを含む読取ヘッド８００を示す。キャップ層８１５は、非磁性部分８１６ならびに磁性部分８１８Ａおよび８１８Ｂを含む。構成されるように、読取ヘッド８００は、たとえば図５のプロット５００に示される読取感度機能などの、湾曲転移境界を有する磁気ビット領域の形状に実質的に対応する読取再生感度機能に従って、磁場を検知し得る。
【００５６】
いくつかの実施例では、読取ヘッドの読取センサスタックの構造および／または組成は、読取ヘッドに関連付けられた読取感度再生機能が少なくとも１つの湾曲転移境界を有する磁気ビット領域の形状に対応するように提供され得る。たとえば、図６の読取ヘッド６００の読取センサスタック６０６は、上述のように磁性部分６１８Ａ、６１８Ｂおよび非磁性部分６１６を有するキャップ層６１５を含む。しかし、いくつかの実施例では、読取センサスタックに近接した読取ヘッドのシールド形状が、読取感度再生機能が少なくとも１つの湾曲転移境界を有する磁気ビット領域の形状に対応するように提供され得る。そのような構成は、上述のような読取感度再生機能を可能にするように読取ヘッドの読取センサスタックの１つ以上の層の組成および／または構造を提供するのに加えるものであってもよいし、その代わりであってもよい。
【００５７】
図９は、本開示内容の１つの実施例に係る別の例示的な読取ヘッドを示す概略図である。示されるように、読取ヘッド９００は、第１のシールド層９０２、第２のシールド層９０４、読取センサスタック９０６、絶縁層９２２Ａ、９２２ＢおよびＰＭ層９２０Ａ、９２０Ｂを含む。絶縁層９２２Ａ、９２２ＢおよびＰＭ層９２０Ａ、９２０Ｂは、図６の読取ヘッド６００に関して説明された層と実質的に同様である。
【００５８】
図９に示されるように、第１のシールド層９０２および第２のシールド層９０４に関する読取センサスタック９０６に近接した読取ヘッド９００のシールド形状は、図６の読取ヘッド６００の構成のシールド形状とは異なる。たとえば、第２のシールド層９０４は、読取センサスタック９０６と第２のシールド層９０４との間に湾曲境界９３４を形成する部分９３２を含む。構成されるように、第２のシールド層９０４は、たとえば図１０に関して説明されたようなプロセスを用いることによって、好適な製造プロセスを用いて形成され得る湾曲面を有するとして説明され得る。
【００５９】
読取センサスタック９０６は、図６の読取センサスタック６０６の層６１０−６１４に関して説明されたものと実質的に同一である層９１０−９１４を含む。しかし、図９に示されるように、読取センサスタック９０６の構造は、読取センサスタック６０６の構造とは異なる。特に、個別層９１０−９１４の各々は、読取センサスタック９０６と第２のシールド層９０４との間の湾曲境界９３４の湾曲と一致する湾曲を示す。読取センサスタック９０６の全体構造は、実質的に同様の湾曲を示す。この結果、読取センサスタック９０６は、読取センサスタック９０６と第１のシールド層９０２との間に湾曲境界９３６を提供する。
【００６０】
読取ヘッド６００と同様に、読取ヘッド９００は、たとえば図２Ｂの磁気データトラック２５０などの、磁気ビット領域同士の間の転移境界が転移湾曲を規定する磁気記憶媒体に含まれるデータを読取るための磁気読取／書込ヘッドで利用され得る。読取ヘッド９００はデータトラック２５０の表面上を飛行し、データトラック２５０上に並んでいるそれぞれの磁気ビット領域の磁場を検出することによって、磁気記憶媒体に格納されたデータを読取り得る。たとえば、磁気読取ヘッド９００は、磁気読取ヘッド９００に関連付けられた読取再生感度機能をもたらすための手段を提供し得、この読取再生感度機能は、磁気記憶媒体のデータトラック上に並んでいるそれぞれの磁気ビット領域の形状に実質的に対応する。いくつかの実施例では、読取再生感度機能は、図５のプロット５００によって表される機能と同様であり得る。
【００６１】
図９の湾曲境界９３４は滑らかな弓形の境界として示されているが、そのような形状を有しない構成であっても、読取ヘッド９００は、たとえば図５と同様の読取再生感度機能を可能にすることによって、磁気ビット領域同士の間の転移境界が転移湾曲を規定する磁気記憶媒体に含まれるデータを読取可能であることが認識される。いくつかの実施例では、シールド層９０４の部分９３２は、境界９３４のすべてまたは一部が弓形ではないが、依然として効果的に、読取ヘッド９００が、たとえば図５と同様の読取再生感度機能に従って湾曲転移形状を示す磁気ビット領域および／または転移を適切に検出できるように、突出し得る。
【００６２】
図１０Ａ−１０Ｄは、図９のシールド層９０４のような湾曲面を有する例示的なシールド層を製造するための例示的な技術を示す。図１０Ａに示されるように、たとえば１００ｎｍの薄いフォトレジストなどのフォトレジストが、シールド層１００４の表面の一部がフォトレジスト層１００２によって被覆されるように、シールド層１００４に堆積され得る。一般に、フォトレジスト層１００２によって被覆されるシールド層１００４の表面の一部は、湾曲面を含むことになるシールド１００４の領域にほぼ対応する。いくつかの実施例では、フォトレジスト層１００２は、所望の湾曲面の１つ以上の局面、たとえばシールド層の湾曲面の形状を制御可能であるように堆積され得る。
【００６３】
図１０Ｂを参照して、層１００２の材料が所望通りに流れることができるように、フォトレジスト層１００２を焼成する。適切な時間に、たとえば図１０Ｂに示されるのと同様に、希釈酸素プラズマトリミング法がフォトレジスト層１００２を形作るために適用され得る。
【００６４】
図１０Ｃを参照して、酸素プラズマトリミングを用いた反応性イオンビームミリングを利用して、図１０Ｃに示されるように、シールド層１００４の一部に加えてフォトレジスト層１００２の少なくとも一部が徐々に除去され得る。
【００６５】
図１０Ｄを参照して、フォトレジスト層１００２のすべての残余部分が除去されて、湾曲面を有するシールド層１００４が残され得る。図１０Ｄに示されるように、シールド層１００４の形状は、図９のシールド層９０４と実質的に同様である。シールド層１００４が図１０Ｄに示されるように構成される場合、シールド層１００４を用いて、図９の読取ヘッド９００のような湾曲読取センサスタックを有する読取ヘッドが形成され得る。たとえば、シールド層の表面に読取センサ層が堆積されることによって、シールド層１００４の湾曲面に対応する湾曲読取センサスタックがもたらされ得る。
【００６６】
図１０Ａ−Ｄの例示的な技術を用いて上述のような湾曲面を有するシールド層が製造され得るが、そのようなシールド層の製造はそのような技術に限定されない。むしろ、シールド層９０４および／または１００４と同一または同様の構成を有するシールド層を製造するためのいずれの好適な技術も利用され得る。
【００６７】
また、シールド層の湾曲面によって湾曲読取スタックがもたらされると説明したが、図９の第１のシールド層９０２によって示されるように、表面に突出部ではなく凹みを有するシールド層に読取スタック層を堆積することによって、同様の構成が達成され得ることが認識される。
【００６８】
図１１は、本開示内容の１つの実施例に係る別の例示的な読取ヘッド１１００を示す概略図である。示されるように、読取ヘッド１１００は、第１のシールド層１１０２、第２のシールド層１１０４、読取センサスタック１１０６、絶縁層１１２２Ａ、１１２２ＢおよびＰＭ層１１２０Ａ、１１２０Ｂを含む。絶縁層１１２２Ａ、１１２２ＢおよびＰＭ層１１２０Ａ、１１２０Ｂは、図６および図９の読取ヘッド６００および９００に関してそれぞれ説明された層と実質的に同様である。
【００６９】
図１１に示されるように、読取センサスタック１１０６は、シールド層１１０２と１１０４との間に実質的に設けられる。読取センサスタック１１０６は、図６の読取ヘッド６００の層６１０−６１４に関して説明されたものと実質的に同一の個別層１１１０−１１１４を含む。さらに、読取センサスタック１１０６は、第１のシールド層１１０２に近接したキャップ層１１１５を含む。キャップ層１１１５は、本明細書中に説明されるような読取感度機能を可能にするいずれかの好適な材料を含み得る。いくつかの例では、キャップ層材料は、実質的に非磁性であるが導電性の材料を含み得る。たとえば、キャップ層１１１５は、ルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）などのうちの１つを含み得る。
【００７０】
一般に、キャップ層１１１５は、第１のシールド層との境界１１３５に沿った湾曲を示す。この結果、キャップ層１１１５と第１のシールド層１１０２との間の境界１１３５は、湾曲を示さない読取センサスタック１１０６の境界１１３４とは異なり、キャップ層１１１５の形状と一致した湾曲を示す。したがって、シールド形状は、第１のシールド層１１０２の境界１１３５と第２のシールド層１１０４の境界１１３４との間の距離が読取センサスタック１１０６に近接して変化するような形状である。たとえば、図１１に示されるように、読取センサスタック１１０６のほぼ中心における距離１１３８は、読取センサスタック１１０６のほぼ端縁における距離１１３６よりも大きい。
【００７１】
読取ヘッド６００および読取ヘッド９００と同様に、読取ヘッド１１００は、たとえば図２Ｂの磁気データトラック２５０などの、磁気ビット領域同士の間の転移境界が転移湾曲を規定する磁気記憶媒体に含まれるデータを読取るための磁気読取／書込ヘッドで利用され得る。読取ヘッド１１００はデータトラック２５０の表面上を飛行し、データトラック２５０上に並んでいるそれぞれの磁気ビット領域の磁場を検出することによって、磁気記憶媒体に格納されたデータを読取り得る。たとえば、磁気読取ヘッド１１００は、磁気読取ヘッド１１００に関連付けられた読取再生感度機能をもたらすための手段を提供し得、この読取再生感度機能は、磁気記憶媒体のデータトラック上に並んでいるそれぞれの磁気ビット領域の形状に実質的に対応する。いくつかの実施例では、読取再生感度機能は、図５のプロット５００によって表される機能と実質的に同様であり得る。
【００７２】
図９のキャップ層１１１５の形状は、滑らかな弓形の境界である湾曲境界１１３５をもたらすとして示されているが、そのような形状を有しない構成であっても、読取ヘッド９００は、たとえば図５と同様の読取再生感度機能を可能にすることによって、磁気ビット領域同士の間の転移境界が転移湾曲を規定する磁気記憶媒体に含まれるデータを読取可能であることが認識される。いくつかの実施例では、読取センサスタック１１０６のキャップ層１１１５は、境界１１３５のすべてまたは一部が弓形ではないが、依然として効果的に、読取ヘッド１１００が、たとえば図５と同様の読取再生感度機能に従って湾曲転移形状を示す磁気ビット領域および／または転移を適切に検出できるように、構成され得る。たとえば、図１１に示されるように読取センサスタック１１０６の端縁からほぼ中心までの距離が連続的に増加していなくても、読取センサスタック１１０６のほぼ中心における距離１１３８が読取センサスタック１１０６のほぼ端縁における距離１１３６よりも大きいように、シールド層１１０２に近接するキャップ層１１１５の形状は、境界１１３５に沿った１つ以上の直線の段と同様であり得る。
【００７３】
図１２は、例示的な読取センサ１２００の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真である。読取センサ１２００は、図１１に関して説明されたものと同様のキャップ層１２０４を有する読取センサスタック１２０２を含む。読取センサはまた、読取センサスタック１２０２の辺に近接した絶縁層１２０８Ａおよび１２０８Ｂを含む。たとえば図１１のシールド層１１０２および１１０４などのシールド層は図１２の例に示されていないが、読取センサスタック１２０２のキャップ層１２０４に近接してシールド層を形成して、読取センサスタック１２０２とキャップ層１２０４に近接したシールド層との間の境界がキャップ層１２０４の形状に従って湾曲するようにしてもよい。そのような構成では、読取センサ１２００は、図１１の読取ヘッド１１００に関して説明されたものと同一または同様の読取ヘッドで利用され得る。
【００７４】
さらに、図１２の例では、読取センサ１２００の読取接合部は、薄いカーボンをハードマスク層として用いて形成された。イオンミリングプロセス時に材料を再堆積して読取センサスタック１２０２を形成することによって、読取センサスタック１２０２、および特にキャップ層１２０４の辺に近接してチャネル１２０６Ａおよび１２０６Ｂがもたらされる。構成されるように、チャネル１２０６Ａおよび１２０６Ｂは、たとえば本明細書中に説明されるように磁場を検知するために利用される際に、読取センサ１２００に対して磁気側面シールドを提供し得る。
【００７５】
本開示内容のさまざまな実施例が説明された。これらおよび他の実施例は、以下の請求項の範囲内にある。
【図１】
2011170955.tif 000003
【図２Ａ】
2011170955.tif 000004
【図２Ｂ】
2011170955.tif 000005
【図９】
2011170955.tif 000006
【図１０Ａ】
2011170955.tif 000007
【図１０Ｂ】
2011170955.tif 000008
【図１０Ｃ】
2011170955.tif 000009
【図１０Ｄ】
2011170955.tif 000010
【図１１】
2011170955.tif 000011
【図３】
2011170955.tif 000012
【図４】
2011170955.tif 000013
【図５】
2011170955.tif 000014
【図６】
2011170955.tif 000015
【図７Ａ】
2011170955.tif 000016
【図７Ｂ】
2011170955.tif 000017
【図７Ｃ】
2011170955.tif 000018
【図７Ｄ】
2011170955.tif 000019
【図７Ｅ】
2011170955.tif 000020
【図７Ｆ】
2011170955.tif 000021
【図８】
2011170955.tif 000022
【図１２】
2011170955.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月5日(2011.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
磁気記憶媒体を含むデータ記憶部材を備え、前記磁気記憶媒体は、少なくとも１つのデータトラック上に並んでいる複数の磁気ビット領域を有し、それぞれの磁気ビット領域同士の間の転移境界が転移湾曲を規定し、前記システムはさらに、
磁気読取ヘッドを備え、前記磁気読取ヘッドは、
第１のシールド層と、
第２のシールド層と、
前記第１および第２のシールド層に近接して設けられた読取センサとを含み、
前記磁気読取ヘッドは、読取再生感度機能に従って前記複数の磁気ビット領域の各々の磁場を検知し、少なくとも前記シールド層および読取センサは、前記それぞれの磁気ビット領域の形状に実質的に対応する前記読取再生感度機能を提供するように構成される、システム。
【請求項２】
前記読取再生感度機能は第１の境界を含み、前記第１の境界は、前記転移境界によって規定される前記転移湾曲に実質的に対応する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記読取再生感度機能は、前記データトラックの横軸に関して凹状の第１の境界を有し、前記横軸は、前記読取再生感度機能の少なくとも一部に交差する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記データトラックのトラックピッチは、約１０ナノメートルから約１５０ナノメートルである、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記磁気記憶媒体は、垂直磁気書込ヘッドによって磁化される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記読取センサは、前記第１のシールド層と前記第２のシールド層との間に実質的に設けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記読取センサは、前記第１のシールド層に近接して設けられたキャップ層を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記キャップ層は、磁性部分および非磁性部分を含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記磁性部分は、ニッケル−鉄合金および鉄−コバルト合金の少なくとも一方を含み、前記非磁性部分は、炭素、酸化アルミニウム、および二酸化シリコンのうちの少なくとも１つを含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記キャップ層は、第１の透磁率を有する第１の部分および第２の透磁率を有する第２の部分を含み、前記第１の透磁率は前記第２の透磁率よりも高い、請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記キャップ層は、第１のシールド層に近接した境界で湾曲する、請求項７に記載のシステム。
【請求項１２】
前記読取再生感度機能は、前記データトラックの横軸に沿ってほぼ非対称である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記読取再生感度機能は、前記データトラックの縦軸に沿ってほぼ対称である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記キャップ層は、前記第１のシールド層と第２のシールド層との間の距離が前記境界に沿って変化するように、前記第１のシールド層との境界で湾曲する、請求項７に記載のシステム。
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月13日(2011.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
とりわけ、図２Ａに示されるように、転移境界２１４、２１６および２１８は、実質的に直線でデータトラック２００の幅２１２全体に広がる。逆に、図２Ｂに示されるように、転移境界２６４、２６６および２６８は、データトラック２５０の幅２６２全体に実質的に直線で広がっておらず、代わりにデータトラック２５０の幅２６２に及ぶ湾曲転移境界を形成している。このような曲線は、転移湾曲として一般に周知であり得る。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
プロット５００に示されるように、プロット５００の読取再生感度機能に従って磁場を検知する読取ヘッドの相対感度は、だいたい読取感度機能の点５０６において最大であり、点５０６からプロット５００の外側境界に向かって離れながら異なる割合で減少する。プロット４００によって表される読取再生感度機能とは反対に、プロット５００の外側境界の部分５１０は、第２の軸５０４に関して実質的に凹状である。いくつかの実施例では、そのような湾曲境界部は、磁気ビット領域の転移湾曲に実質的に対応し得る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
図６は、本開示内容の１つの実施例に従った例示的な読取ヘッドを示す概略図である。読取ヘッド６００は第１のシールド層６０２、第２のシールド層６０４、シールド層６０２、６０４に近接した読取センサスタック６０６、絶縁層６２２Ａ、６２２Ｂおよび永久磁石（ＰＭ）層６２０Ａ、６２０Ｂを含む。示されるように、読取センサスタック６０６は、実質的に第１のシールド層６０２と第２のシールド層６０４との間に設けられる。絶縁層６２２Ａ、６２２Ｂは、読取センサスタック６０６とＰＭ層６２０Ａとの間、読取センサスタック６０６とＰＭ層６２０Ｂとの間にそれぞれ設けられる。絶縁層６２２Ａ、６２２Ｂはまた、第２のシールド層６０４とＰＭ層６２０Ａとの間、第２のシールド層６０４とＰＭ層６２０Ｂとの間にそれぞれ設けられる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
絶縁層６２２Ａおよび６２２Ｂは、酸化アルミニウムおよび／またはいずれかの他の好適な材料を含み得る。ＰＭ層６２０Ａおよび６２０Ｂは、たとえばパーマロイなどのニッケル−鉄（ＮｉＦｅ）合金、および／またはいずれかの他の好適な材料を含み得る。また、示されるように、読取センサスタック６０６は複数の個別層６１０−６１５を含むが、層の正確な数および各層の機能は本開示内容の実施例において異なり得る。本例では、たとえば、層６１０および６１１は参照層であり得、層６１３および層６１４は自由層であり得る。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
図７Ａを参照して、複数の材料をシールド層７０４の表面に堆積して、図６の読取センサスタック６０６を形成する個別層６１０−６１４および層６１５の非磁性部分６１６に対応する複数の層７０６を形成する。シールド層７０４は、図６の読取ヘッド６００の第２のシールド層６０４に対応する。個別層は、たとえば当該技術において公知のいずれかの好適な技術によって、図７に示されるように堆積され得る。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
レジスト層７０８は、フォトレジスト層７０２と層７１６の表面７１２との間に配置される。図７Ａに示されるように、レジスト層７０８の幅７３０はフォトレジスト層７０２の幅７２８よりも小さいため、レジスト層７０８はフォトレジスト層７０２に対するアンダーカット層である。このような構成は、いずれかの好適な技術を利用して達成され得る。たとえば、層７１６の表面７１２に高溶解度ポリジメチルグルタルイミド（ＰＭＧＩ）がコーティングされ得、ＰＭＧＩコーティングの表面には次にフォトレジストがコーティングされ得る。場合によっては、ＰＭＧＩおよび／またはフォトレジストコーティングは、スピンコーティング法を用いて塗布され得る。フォトレジストは次に、層７０２の所望の幅７２８に従って露光され、ＰＭＧＩに沿って現像されて、図７Ａに示されるようなアンダーカット構造を有する、この場合はＰＭＧＩを含むフォトレジスト層７０２およびレジスト層７０８が形成され得る。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
図７Ｂを参照して、複数の層７０６の残りの部分が、製造プロセスから形成される読取ヘッドの読取センサスタックに対する所望の幅に対応する幅７２４を有するように、アルゴンイオンミリングを用いて層７０６の一部が除去され得る。イオンミリングプロセスによって除去される層材料の一部が再堆積した結果、再堆積層７１８Ａおよび７１８Ｂが形成される。図７Ｂに示されるように、再堆積層７１８Ａ、７１８Ｂは、レジスト層７０８およびフォトレジスト層７０２によって形成されるアンダーカット領域を占める。幅７３４は、読取スタック７０６の残りの層の端縁からの層の７１６の凹部を表す。このような寸法に限定されないが、いくつかの例では、長さ７２４は約５０ナノメートルから約１００ナノメートルであり得、長さ７３４は約５ナノメートルから約１５ナノメートルであり得る。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
図７Ｅを参照して、タッチアップＣＭＰ法を用いて、ＰＭ層７２０Ａ、７２０Ｂおよび再堆積層７１８Ａ、７１８Ｂの一部を除去する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
磁気反応ヘッドを備え、
前記磁気反応ヘッドは、所定の非対称な読取フィールドを生成するように構成された読取フィールド構造を有する、システム。
【請求項２】
磁気記憶媒体を含むデータ記憶部材をさらに備え、前記磁気記憶媒体は、少なくとも１つのデータトラック上に並んでいる複数の磁気ビット領域を有し、それぞれの磁気ビット領域同士の間の転移境界が転移湾曲を規定し、前記磁気反応ヘッドは、
第１のシールド層と、
第２のシールド層と、
前記第１および第２のシールド層に近接して設けられた読取センサスタックとを含み、
前記磁気読取ヘッドは、読取再生感度機能に従って前記複数の磁気ビット領域の各々の磁場を検知し、少なくとも前記シールド層および読取センサスタックは、前記それぞれの磁気ビット領域の形状に実質的に対応する前記読取再生感度機能を提供するように構成される、システム。
【請求項３】
前記読取再生感度機能は第１の境界を含み、前記第１の境界は、前記転移境界によって規定される前記転移湾曲に実質的に対応する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記読取再生感度機能は、前記データトラックの横軸に関して凹状の第１の境界を有し、前記横軸は、前記読取再生感度機能の少なくとも一部に交差する、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記磁気記憶媒体は、垂直磁気書込ヘッドによって磁化される、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記読取センサスタックは、前記第１のシールド層と前記第２のシールド層との間に実質的に設けられる、請求項２に記載のシステム。
【請求項７】
前記読取センサスタックは、前記第１のシールド層に近接して設けられたキャップ層を含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項８】
前記キャップ層は、磁性部分および非磁性部分を含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記磁性部分は、ニッケル−鉄合金および鉄−コバルト合金の少なくとも一方を含み、前記非磁性部分は、炭素、酸化アルミニウム、および二酸化シリコンのうちの少なくとも１つを含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記キャップ層は、第１の透磁率を有する第１の部分および第２の透磁率を有する第２の部分を含み、前記第１の透磁率は前記第２の透磁率よりも高い、請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記キャップ層は、第１のシールド層に近接した境界で湾曲する、請求項７に記載のシステム。
【請求項１２】
装置であって、
磁気反応ヘッドを備え、
前記磁気反応ヘッドは、第１の軸に対して対称であるとともに第２の軸に対して非対称である読取フィールドを生成するように構成された読取フィールド構造を有し、
前記第２の軸は、前記第１の軸に直交する、装置。
【請求項１３】
前記読取フィールドは、前記データトラックの縦軸に沿ってほぼ対称である、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記読取フィールドは、複数のビット領域の並び方向に実質的に直交する前記第２の軸に関して凹状の第１の境界を有し、前記第２の軸は、前記ビット領域の少なくとも一部に交差する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
トラックピッチは、約１０ナノメートルから約１５０ナノメートルまでである、請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
読取フィールド構造と、前記読取フィールド構造によって所定の非対称な読取フィールドを生成するための手段と、を有する磁気反応ヘッドを提供するステップを含む、方法。
【請求項１７】
前記所定の非対称な読取フィールドは、湾曲境界を含み、前記湾曲境界は、前記転移湾曲に実質的に対応する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記所定の非対称な読取フィールドを生成するための手段は、第１のシールド層と第２のシールド層との間に実質的に設けられた読取センサスタックを含み、前記読取センサタックは、前記第１のシールド層に近接したキャップ層を含み、前記キャップ層は、前記第１のシールド層と第２のシールド層との間の距離が前記境界に沿って変化するように、前記第１のシールド層との境界で湾曲する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記所定の非対称な読取フィールドを生成するための手段は、第１のシールド層と第２のシールド層との間に実質的に設けられた読取センサを含み、前記読取センサは前記第１のシールド層に近接したキャップ層を含み、前記キャップ層は磁性部分および非磁性部分を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記所定の非対称な読取フィールドを生成するための手段は、第１のシールド層と第２のシールド層との間に実質的に設けられた読取センサを含み、前記読取センサは、前記第１のシールド層との第１の境界で湾曲し、前記第２のシールド層との第２の境界で湾曲する、請求項１６に記載の方法。
【外国語明細書】
2011170955000001.pdf