[发明专利]用于提供垂直磁记录磁头的方法和系统

说明书

背景技术

图1是描述制造常规垂直磁记录(PMR)换能器的一种常规 方法10的流程图。为了简明，省去了一些步骤。该常规方法10用于 提供PMR磁极。通过步骤12提供中间层、化学机械平坦化(CMP) 终止层和硬掩模层。该中间层一般是氧化铝。该CMP中止层可包括钌 (Ru)，而硬掩模层可包括镍铬(NiCr)。通过步骤14在硬掩模层上提 供光刻胶掩模。光刻胶掩模包括在中间层部分之上的开孔，PMR磁极 将被形成在该开孔中。通过步骤16在硬掩模层中形成常规开孔。一般 地，这是通过使用常规的离子研磨实现的。步骤16也包括在CMP终 止层中形成常规开孔。因此，通过步骤16中的离子研磨，以常规方式 将光刻胶掩模的图案转移到硬掩模和CMP终止层。

通过步骤18，利用硬掩模和光刻胶掩模，在氧化铝层中形成 一个沟槽。一般使用氧化铝反应离子蚀刻(RIE)来执行步骤18。希望 沟槽的顶部比沟槽底部更宽。另外，沟槽可以延伸穿过氧化铝中间层。 由此，形成于其中的PMR磁极的顶部表面将宽于它的底部。从而，PMR 磁极的侧壁有一个反向角度(reverse angle)。通过步骤20淀积常规PMR 磁极材料。步骤20可以包括镀覆或溅射铁磁性磁极材料以及(多个) 籽晶层或种子层(seed layer)。然后通过步骤22执行CMP。在步骤12 中提供的终止层被用于终止CMP。

通过步骤24，也可以在常规PMR磁极中提供(多个)斜面。 如果要提供顶部斜面，则步骤24可包括在空气轴承表面(ABS)的区 域去除铁磁性磁极材料的顶部部分。由此，在ABS附近的常规PMR 磁极的顶部表面低于PMR磁极的磁轭(yoke)部分。如果步骤24用 来形成底部斜面，则在方法10中一般更早地执行步骤24，例如在步骤 20之前。在这种情况下，步骤24可以包括屏蔽在步骤18中形成的沟 槽的一部分以及重新填充ABS区域附近的沟槽底部。由此，可形成一 底部斜面。从而，提供了常规PMR磁极。然后可提供后续结构，例如 写入间隙和防护。

虽然常规方法10可以提供常规PMR换能器，但是可能存在 缺点。使用光刻胶掩模和硬掩模可能导致常规PMR磁极的临界尺寸的 相对大的变化。临界尺寸对应于常规PMR磁极的磁道宽度。磁道宽度 的这种变化可能会不利地影响制造和性能。另外，常规PMR磁极可能 在尺寸上相对较大。使用常规的光刻技术，在步骤16中形成的开孔的 临界直径以及因此在步骤18中提供的沟槽一般大于一百五十纳米。因 此，仅就此而言，使用常规方法10形成的常规PMR磁极可能无法用 于高密度磁记录技术中。

因此，需要一种制造PMR换能器的改进方法。

发明内容

公开了一种在磁记录传感器中提供PMR磁极的方法和系统。 该方法和系统包括在中间层上提供一掩模。该掩模包括具有至少一个 侧边的线路。该方法和系统进一步包括在该掩模上提供一硬掩模层。 硬掩模的至少一部分位于该线路的(多个)侧边上。该方法和系统进 一步包括去除位于该线路的(多个)侧边上的硬掩模的所述部分的至 少一部分。由此，该线路的至少一部分被暴露出来。然后去除该线路。 从而，在对应于该线路的硬掩模中提供一个开孔。该方法和系统还包 括在该开孔下面的中间层中形成沟槽。该沟槽具有一个底部和一个宽 于底部的顶部。该方法和系统进一步包括提供一PMR磁极，该PMR 磁极的至少一部分位于沟槽中。在一个方面，该沟槽具有在ABS区域 中的第一宽度和在PMR磁极的磁轭区域中的第二宽度。第一宽度小于 第二宽度。在这方面，可淀积一无磁性层，从而在ABS区域中的沟槽 底部上的无磁性层的ABS部分比磁轭区域中的沟槽底部上的无磁性层 的磁轭部分更厚一些。由此，可形成底部斜面。

附图说明

图1是描述一种制造PMR磁头的常规方法的流程图。

图2是描述一种制造PMR换能器的方法的示例性实施例的流 程图。

图3是描述一种制造PMR换能器的方法的另一个实施例的流 程图。

图4-13是描述制造过程中一种垂直磁记录换能器的示例性实 施例的图表。

图14是描述一种制造磁极的方法的示例性实施例的流程图。

图15-22是描述制造过程中一种垂直磁记录换能器的示例性实 施例的图表。

具体实施方式