[发明专利]磁场检测设备及其使用方法

说明书

背景技术

磁存储器的进步最终可以实现超过5Tb/平方英寸的面密度。这种面密度可能需要从2至1的位比率(BAR，等于道宽/位长度)。为了使读取器达到对这种存储器进行读取所需的沿磁道和跨磁道分辨率，可能需要从所有侧面进行屏蔽。在该BAR下，磁传感器和磁偏元件需要适应极小的区域(272nm²的正方形或253nm²的矩形)。目前设计的磁传感器很难、甚至无法缩小到这种尺寸。因此，仍然需要能够缩小到这一水平的新颖磁传感器设计。

简要说明

公开一种具有主轴的设备，包括：磁阻堆栈，该磁阻堆栈具有第一和第二相对表面，该磁阻堆栈包括自由层、分隔层、和参考层，其中分隔层位于自由层和参考层之间，自由层包括在第一平面中具有自由磁取向的磁性材料，分隔层包括非磁性材料，并且参考层包括具有与第一平面垂直并与设备主轴平行的固定磁取向；围绕磁阻堆栈外表面至少一部分的绝缘层；围绕绝缘层至少一部分的屏蔽层；以及导电层，其中导电层提供磁阻堆栈与屏蔽层之间的电连接。

公开一种设备使用方法，该方法包括：使磁场检测设备靠近磁场生成制品，其中该磁场检测设备具有主轴并且包括：磁阻堆栈，该磁阻堆栈具有第一和第二相对表面，该磁阻堆栈包括自由层、分隔层、和参考层，其中分隔层位于自由层和参考层之间，自由层包括在第一平面中具有自由磁取向的磁性材料，分隔层包括非磁性材料，并且参考层包括具有与第一平面垂直并与设备主轴平行的固定磁取向，围绕磁阻堆栈外表面的至少一部分的绝缘层，围绕绝缘层的至少一部分的屏蔽层，以及导电层，其中导电层提供磁阻堆栈与屏蔽层之间的电连接；引导电流通过磁场检测设备；以及测量磁场检测设备的电阻。

公开一种设备使用方法，其中该设备具有主轴并且包括：磁阻堆栈，该磁阻堆栈具有第一和第二相对表面，该磁阻堆栈包括自由层、分隔层、和参考层，其中分隔层位于自由层和参考层之间，自由层包括在第一平面中具有自由磁取向的磁性材料，分隔层包括非磁性材料，并且参考层包括具有与第一平面垂直并与设备主轴平行的固定磁取向；围绕磁阻堆栈外表面的至少一部分的绝缘层；围绕绝缘层的至少一部分的屏蔽层；以及导电层，其中导电层提供磁阻堆栈与屏蔽层之间的电连接。该方法包括：使自由层的磁取向旋转；以及监控跨磁阻堆栈的电阻，以检测设备外部的磁场。

一种生产设备的方法，包括以下步骤：在衬底上形成至少第一电接触；在第一电接触的至少一部分上形成磁阻堆栈；蚀刻磁阻堆栈层以形成磁阻堆栈；围绕磁阻堆栈的至少一部分形成绝缘层；以及围绕绝缘层的至少一部分形成屏蔽层。

通过阅读下面的详细描述，这些以及各种其它的特征和优点将会显而易见。

附图简述

考虑下面与附图相结合的本公开的各种实施例的详细描述，可以更加全面地理解本发明：

图1是本文所述的示例性磁场检测设备的截面图；

图2A和2B是可以包括在如本文所述的磁场检测设备的磁阻堆栈的示意图；

图3A和3B是示例性磁场检测设备的实施方式的示意图；

图4A和4B是包括所公开的磁场检测设备的设备的空气轴承表面(图4A)和一侧(图4B)的截面图；

图5A至5P是示出制造所公开设备的示例性工艺流程的示意图；以及

图6是例示设备的示例性使用方法的流程图。

各附图不一定按比例绘制。附图中使用的类似附图标记表示类似组件。然而，应该理解，使用附图标记指代给定附图中的某个组件并不对其它附图中用相同附图标记标示的组件构成限制。

详细描述

在以下说明书中，参照构成说明书一部分并以示例方式示出若干特定实施方式的一组附图。应该理解，可以构想出其它实施方式，但不脱离本公开的范围或精神。因此，下面的详细说明不应理解为限定。

除非另行指定，在说明书和权利要求书中使用的表示特征尺寸、量和物理特征的全部数字应当理解为在任何情形下可由术语“大约”就行修饰。因此，除非明示相反情形，否则说明书之前和所附权利要求书中阐述的数字参数是近似值，这些近似值能根据由本领域内技术人员尝试利用本文披露的教导获得的所需特性而改变。

通过端点对数值范围的列举包括包容在该范围内的全部数值(例如1-5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及该范围内的任一范围。

如说明书以及所附权利要求书中所使用地，单数形式的“一”、“该”以及“所述”涵盖具有复数对象的实施方式，除非上下文明确地指出其它情形。如说明书和所附权利要求书中使用地，术语“或”通常用于包括“和/或”的语境中，除非内容明确地指出相反情形。