[發明專利]電流垂直平面式磁阻讀取傳感器

有效

• 申請號: 201410247902.5
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN104240723B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: M·A·蘭茨;S·傅勒;J·杰里托;G·謝呂比尼
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: G11B5/39
• 分類號: G11B5/39;G11B5/84
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 李玲

技術領域

本發明一般地涉及磁阻讀取傳感器領域及其制造方法。

背景技術

磁阻讀取傳感器是已知的。圖1示出了現有技術的電流垂直平面式(或CPP)磁阻讀取傳感器1'的簡化表示的2D橫截面視圖。該傳感器1'包括堆疊層11-15，其沿著堆疊方向z延伸。堆疊的邊緣表面S(平行于堆疊方向z)還平行于該讀取傳感器的支承面S并形成其至少一部分。支承面設計成在操作中面向記錄介質。更詳細地，該堆疊層包括：

-第一觸點層15；

-鐵磁性的自由層14，如已知的，自由層14的磁性取向根據所施加的磁場而變化。該自由層在第一觸點層15的上方；

-非磁性層13，在鐵磁性層的上方；

-鐵磁性的自旋注入層12，在非磁性層的上方；以及

-在自旋注入層的上方的第二觸點層11，使得電流能夠在第二觸點層11和第一觸點層15之間沿著電流垂直于平面的方向，即平行于堆疊方向z流動。

為了啟用諸如相鄰軌道記錄和/或電子伺服的應用，非常期望減少諸如在圖1中所繪的例如在多通道帶式驅動器中相鄰讀取器之間的間距。迄今為止，由于制造的挑戰性，相鄰讀取轉換器之間可實現的最小間距是有限的。

因此，存在對克服這些制造挑戰的磁阻讀取傳感器的新設計和制造方法的需求。

發明內容

根據第一方面，本發明體現為包括堆疊層的電流垂直平面式(或CPP)磁阻讀取傳感器，其中：

所述堆疊層沿著堆疊的堆疊方向延伸；以及

平行于堆疊方向的堆疊的邊緣表面還平行于讀取傳感器的支承面并形成其至少一部分，該支承面設計成在操作中面向記錄介質，

并且其中所述堆疊層包括：

第一觸點層；

鐵磁性的自由層，其磁性取向根據所施加的磁場變化，該自由層在第一觸點層的上方；

在鐵磁性層的上方的非磁性層；

鐵磁性的自旋注入層，在非磁性層的上方；以及

在自旋注入層的上方的第二觸點層，使得電流能夠在第二觸點層和第一觸點層之間沿著電流垂直于平面的方向、平行于堆疊方向流動，

并且其中該堆疊層還包括一系列結構，其中：

該系列結構中的每一個都在第一觸點層和自由層兩者中形成，該結構中每一個的邊緣表面都與堆疊的所述邊緣表面齊平；并且該系列結構沿著平行于支承面且垂直于堆疊方向的方向延伸。

在實施例中，自由層和第一觸點層的結構通過溝槽限定，每一個都具有主延伸方向，該主延伸方向：垂直于堆疊方向；并且橫向于支承面，優選地垂直于支承面。

優選地，溝槽穿過第一觸點層和自由層兩者至少到非磁性層來形成，由此該結構中每一個都包括觸點層的一部分和自由層的一部分。

在優選的實施例中，溝槽的深度延伸穿過第一觸點層和自由層兩者，至少部分地進入非磁性層。

在實施例中，傳感器是CPP隧道磁致電阻讀取傳感器，以及非磁性層是電絕緣的隧道勢壘層。

在其它實施例中，傳感器是CPP巨磁致電阻讀取傳感器，以及非磁性層是導電的。

在實施例中，讀取傳感器是帶式讀取傳感器，支承面是帶式支承面。

在其它實施例中，讀取傳感器是硬盤驅動器讀取傳感器，支承面是氣墊面(air?bearing?surface)。

優選地，讀取傳感器還包括與所述堆疊的各層相鄰或平行的附加層，包括至少兩個屏蔽層，屏蔽層中的至少一個在所述堆疊層的每一側上并且與其平行。

在實施例中，所述堆疊層是第一堆疊層，讀取傳感器還包括：第二堆疊層，具有類似于第一堆疊層結構的結構；以及至少三個屏蔽層，其中，第一堆疊層和第二堆疊層是疊加的，第一堆疊的結構相對于第二堆疊的結構沿著平行于支承面且垂直于堆疊方向的所述方向偏移，屏蔽層中的至少一個在第一堆疊和第二堆疊中每一個的每一側上并且與其平行。

優選地，讀取傳感器在第一堆疊和第二堆疊之間只包括一個屏蔽層。

在優選的實施例中，讀取傳感器包括數個堆疊層，每一個都如所述堆疊層那樣構造，所述數個堆疊布置成堆疊層的線性陣列或優選地，布置成堆疊層的兩個疊加的線性陣列，線性陣列中第一個的結構相對于這兩個陣列中第二個的結構沿著平行于支承面且垂直于堆疊方向的所述方向偏移。

根據另一個方面，本發明體現為一種制造根據以上實施例中任何一種的讀取傳感器的方法，該方法包括：

提供堆疊層，其中：

所述堆疊層沿著堆疊的堆疊方向延伸；以及