Тонкопленочная записывающая головка низкого профиля, способ ее изготовления и привод магнитного носителя

 

Изобретение относится к технике записи информации на магнитных носителях. Записывающая головка содержит детали первого и второго полюсов, магнитно соединенные в области наконечника полюса и в области заднего зазора. Область наконечника размещена между поверхностью головки и нулевой высотой щели. Головка имеет также область корпуса, расположенную между нулевой высотой щели и задним зазором. Набор изолирующих слоев помещен поверх детали первого полюса в области корпуса. Каждый из изолирующих слоев начинается из вершины и проходит от нее по направлению к заднему зазору. Набор обычно включает в себя первый, второй и третий изолирующие сдои. В предпочтительном варианте вершина второго изолирующего слоя размещена таким образом, что она определяет нулевую высоту щели головки. Это позволяет сформировать наконечник второго полюса с очень узкой шириной дорожки одновременно с формированием участка второго полюса, используя обычный процесс фотолитографической обработки, а также выполнять изолирующие слои, слой катушки и участок второго полюса гораздо тоньше, чем в известных конструкциях. Головка характеризуется низкими затратами на изготовление и высокой эффективностью. 3 с. и 15 з.п. ф-лы, 16 ил., 2 табл.

Изобретение относится к тонкопленочной записывающей головке, в частности к тонкопленочной записывающей головке, в которой наконечник второго полюса с узкой шириной дорожки может быть сформован и размещен одновременно с участком второго полюса.

Из US 5241440А известна тонкопленочная записывающая головка низкого профиля, содержащая горловину с нулевой высотой, находящейся между поверхностью головки и задним зазором, область корпуса, размещенную между нулевой высотой горловины и задним зазором, слой катушки, расположенный в области корпуса, первый и второй полюса, причем области наконечников полюсов размещены между поверхностью головки и нулевой высотой горловины, а участки первого и второго полюсов размещены в областях наконечников и корпуса, набор покрывающих участок первого полюса в области корпуса изолирующих слоев, каждый из которых начинается с вершины и проходит от нее по направлению к заднему зазору.

Известен способ изготовления записывающей головки низкого профиля, включающий этапы формирования слоя катушки в области корпуса, формирования участков первого и второго полюсов в области наконечников полюсов между поверхностью головки и нулевой высотой горловины и в области корпуса между нулевой высотой горловины и задним зазором, формирования набора изолирующих слоев поверх участка первого полюса в области корпуса.

Известен также привод магнитного носителя, содержащий корпус, в котором закреплены держатель тонкопленочной записывающей головки низкого профиля и средство перемещения магнитного носителя вдоль головки с преобразующим взаимодействием между ними, средство позиционирования головки и обработки информационных сигналов, соединенное с держателем головки с возможностью ее перемещения в разные положения по отношению к движущемуся магнитному носителю и обработки сигналов по отношению к большому количеству дорожек на магнитном носителе, средство управления, соединенное с головкой, средством перемещения магнитного носителя и средством позиционирования головки и обработки информационных сигналов.

Известные тонкопленочные записывающие головки не обеспечивают высокой разрешающей способности головки, а также являются дорогостоящими.

В основе изобретения поставлена задача создать тонкопленочную записывающую головку низкого профиля и способ ее изготовления, обеспечивающий высокую разрешающую способность головки и снижение расходов на изготовление.

Поставленная задача решается тем, что в тонкопленочной записывающей головке низкого профиля, содержащей горловину с нулевой высотой, находящейся между поверхностью головки и задним зазором, область корпуса, размещенную между нулевой высотой горловины и задним зазором, слой катушки, расположенный в области корпуса, первый и второй полюса, причем области наконечников полюсов размещены между поверхностью головки и нулевой высотой горловины, а участки первого и второго полюса размещены в областях наконечников и корпуса, набор покрывающих участок первого полюса в области корпуса изолирующих слоев, каждый из которых начинается с вершины и проходит от нее по направлению к заднему зазору, согласно изобретению вершина первого из изолирующих слоев, являющегося самым ближним к участку первого полюса, размещена на расстоянии по меньшей мере 3 мкм от нулевой высоты горловины по направлению к заднему зазору, а вершина одного из других изолирующих слоев размещена у нулевой высоты горловины и определяет ее.

В записывающей головке согласно изобретению указанный набор изолирующих слоев может включать в себя второй и третий изолирующие слои, при этом вершиной, размещенной у нулевой высоты горловины, может быть вершина второго изолирующего слоя.

В записывающей головке согласно изобретению первый изолирующий слой может иметь толщину 0,5 + 20% мкм.

В записывающей головке согласно изобретению общая толщина изолирующего набора, сформированного из первого, второго и третьего изолирующих слоев, может составлять 5 + 10% мкм.

В записывающей головке согласно изобретению вершина первого изолирующего слоя может находиться на расстоянии 5 мкм от нулевой высоты горловины.

В записывающей головке согласно изобретению второй полюс может иметь точку расширения, расположенную на расстоянии 3 мкм или более от нулевой высоты горловины.

В записывающей головке согласно изобретению точка расширения второго полюса может быть расположена на расстоянии 3 мкм от нулевой высоты горловины.

В записывающей головке согласно изобретению начало слоя катушки может быть расположено на расстоянии 10 мкм или более от нулевой высоты горловины.

В записывающей головке согласно изобретению начало слоя катушки может быть расположено на расстоянии 15 мкм от нулевой высоты горловины.

В записывающей головке согласно изобретению точка расширения второго полюса может быть размещена между нулевой высотой горловины и началом первого изолирующего слоя.

В записывающей головке согласно изобретению вершина третьего изолирующего слоя может быть размещена в области между началом первого изолирующего слоя и задним зазором.

В записывающей головке согласно изобретению слой катушки может быть размещен поверх первого изолирующего слоя в корпусе головки и начинаться в области между началом третьего изолирующего слоя и задним зазором.

Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления записывающей головки низкого профиля, включающем этапы формирования слоя катушки в области корпуса, формирования участков первого и второго полюсов в области наконечников полюсов между поверхностью головки и нулевой высотой горловины и в области корпуса между нулевой высотой горловины и задним зазором, формирования набора изолирующих слоев поверх участка первого полюса в области корпуса, согласно изобретению вершину первого изолирующего слоя, сформированного поверх участка первого полюса, размещают на расстоянии по меньшей мере 3 мкм от нулевой высоты горловины по направлению к заднему зазору, а вершину одного из других изолирующих слоев, сформированного поверх первого изолирующего слоя, размещают у нулевой высоты горловины, которую она определяет.

В способе согласно изобретению в качестве изолирующего слоя, сформированного поверх первого изолирующего слоя, используют второй изолирующий слой.

В способе согласно изобретению формируют деталь второго полюса, имеющую точку расширения в области, расположенной между нулевой высотой горловины и вершиной первого изолирующего слоя.

В способе согласно изобретению третий изолирующий слой формируют поверх второго изолирующего слоя с вершиной, расположенной в области между вершиной первого изолирующего слоя и задним зазором.

В способе согласно изобретению слой катушки формируют между вершиной третьего изолирующего слоя и задним зазором.

Поставленная задача решается также тем, что в приводе магнитного носителя, содержащем корпус, в котором закреплены держатель тонкопленочной записывающей головки низкого профиля и средство перемещения магнитного носителя вдоль головки с преобразующим взаимодействием между ними, средство позиционирования головки и обработки информационных сигналов, соединенное с держателем головки с возможностью ее перемещения в разные положения по отношению к движущемуся магнитному носителю и обработки сигналов по отношению к большому количеству дорожек на магнитном носителе, средство управления, соединенное с головкой, средством перемещения магнитного носителя и средством позиционирования головки и обработки информационных сигналов, согласно изобретению записывающая головка выполнена согласно любому из вышеописанных вариантов.

В настоящем изобретении используют обычный способ нанесения трафарета на фоторезист с целью одновременного создания участка второго полюса и наконечника второго полюса с высокой разрешающей способностью и с узкой шириной дорожки. Это достигается прежде всего благодаря использованию одного из изолирующих слоев, за исключением первого изолирующего слоя, для определения нулевой высоты горловины. В предпочтительном варианте вершина второго изолирующего слоя размещена на нулевой высоте горловины и определяет ее. При таком размещении было обнаружено, что надлежащее расположение первого изолирующего слоя будет существенно способствовать достижению качества головки. Первый изолирующий слой может быть перемещен назад по направлению к заднему зазору так, что его наклонная часть не будет отражать свет на область наконечника полюса во время фотолитографического процесса. Эта цель может быть достигнута путем размещения вершины первого изолирующего слоя на расстоянии приблизительно 5 мкм от нулевой высоты горловины. Во-вторых, первый изолирующий слой может быть изготовлен гораздо более тонким, чем в известных из уровня техники вариантах исполнения первого изолирующего слоя. С помощью настоящего изобретения первый изолирующий слой уменьшается по сравнению с известными вариантами от толщины приблизительно 1,8 мкм до толщины приблизительно 0,5 мкм. Это уменьшение существенно способствует достижению более низкой топографии части корпуса головки. Третий изолирующий слой может оставаться расположенным ближе к задней части головки так, что он не будет влиять на процесс нанесения трафарета для наконечника второго полюса.

Во время фотолитографического процесса интенсивность освещения может быть уменьшена из-за того, что глубина фоторезистивного слоя в области наконечника полюса составляет приблизительно половину той толщины, которая получалась в известных вариантах. Так как наклон второго изолирующего слоя представляет собой единственную наклонную поверхность, расположенную поблизости к области наконечника полюса, от этой наклонной поверхности будет отражаться очень немного света в область наконечника полюса во время освещения фоторезиста. Более того, все другие изолирующие слои, кроме второго изолирующего слоя, расположены со смещением назад в направлении заднего зазора так, что формирования толстого фоторезистивного слоя в области наконечника полюса не происходит. Это позволяет разместить точку расширения намного ближе к нулевой высоте горловины, чем в известных вариантах головок. В соответствии с настоящим вариантом изобретения точка расширения может быть расположена на расстоянии порядка 3 мкм от нулевой высоты горловины. Это уменьшает рассеяние потока благодаря укорачиванию материала узкого участка второго полюса между нулевой высотой горловины и точкой расширения. Было также обнаружено, что слои поверх первого изолирующего слоя могут быть изготовлены значительно более тонкими. Было открыто, что слой катушки может быть уменьшен приблизительно на 20 процентов, что второй изолирующий слой может быть уменьшен приблизительно на одну треть, что третий изолирующий слой может быть уменьшен приблизительно на 25 процентов, и что наконечник второго полюса может быть уменьшен приблизительно на 25 процентов. В соответствии с настоящим изобретением высота фоторезистивного слоя в области наконечника полюса может составлять приблизительно 6,5 мкм, что дает возможность получить относительное положение для наконечника второго полюса с магнитодвижущей силой в 2 Гб. Благодаря настоящему изобретению также стало возможным выдержать высоту изолирующего набора приблизительно 5 мкм по сравнению с 8 мкм в известных вариантах конструкций.

Настоящее изобретение позволяет успешно формировать участок второго полюса и наконечник второго полюса с высокой разрешающей способностью за один этап процесса нанесения трафарета фотолитографически.

Тонкопленочная записывающая головка с высокой разрешающей способностью может быть изготовлена без передачи изображения для ионного вытравливания или процесса обработки ионным пучком.

Варианты настоящего изобретения позволяют успешно изготавливать тонкопленочную записывающую головку, которая имеет наконечник второго полюса с высокой разрешающей способностью, точку расширения, прилегающую к нулевой высоте горловины, и высоту головки, которая меньше, чем в известных вариантах конструкций.

Варианты осуществления настоящего изобретения более подробно описаны со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 изображает схематическую блок-схему тонкопленочной записывающей головки низкого профиля, применяемой в приводе магнитного носителя информации, такого как привод магнитного диска; фиг. 2 изображает вид поперечного сечения записывающей головки низкого профиля, используемой в комбинации с головкой MR считывания для формирования объединенной головки MR; фиг. 3 представляет собой вид поперечного сечения передней части известных вариантов устройства записывающей головки; фиг. 4 аналогична фиг. 3, за исключением того, что показан фоторезистивный слой для формирования трафарета участка второго полюса и наконечника второго полюса; фиг. 5 представляет собой схематическую изометрическую иллюстрацию наклонных частей изолирующих слоев, отражающих свет на область наконечника полюса во время изготовления известных вариантов головки; фиг. 6 представляет собой другой известный вариант головки, в которой третий изолирующий слой определяет нулевую высоту горловины; фиг. 7 аналогична фиг. 6, за исключением того, что показан фоторезистивный слой для формирования трафарета участка второго полюса и наконечника второго полюса; фиг. 8 изображает вид бокового поперечного сечения одного из вариантов осуществления настоящего изобретения, где вершина второго изолирующего слоя определяет нулевую высоту горловины; фиг. 9 представляет собой вид бокового поперечного сечения другого варианта воплощения настоящего изобретения, в котором третий изолирующий слой определяет нулевую высоту горловины;
фиг. 10-14 представляют схематическое изображение различных этапов, применяемых в процессе изготовления описываемой записывающей головки низкого профиля, изображенной на фиг. 8;
фиг. 15 аналогична фиг. 9 за исключением того, что показан фоторезистивный слой для формирования трафарета участка второго полюса и наконечника второго полюса;
фиг. 16 представляет собой схематическую иллюстрацию различия в профиле между известными вариантами записывающей головки и описываемой записывающей головки низкого профиля.

На чертежах одинаковые номера ссылок обозначают одинаковые или аналогичные детали на всех представленных изображениях. На фиг. 1 изображен привод 20 магнитного диска. Привод 20 включает шпиндель 22, на котором закреплен и вращается магнитный диск 24. Шпиндель 22 вращается с помощью двигателя 26, который управляется средством 28 управления двигателем. Магнитная головка 30, которой может быть объединенная MR головка для записи и считывания, смонтирована на ползунке 32, который, в свою очередь, закреплен на рычаге 34 подвески и привода. Рычаг 34 подвески и привода устанавливает ползунок 32 таким образом, что магнитная головка 30 находится в преобразовательном взаимодействии с поверхностью магнитного диска 24. Когда диск 24 вращается с помощью двигателя 26, ползунок передвигается на тонком воздушном слое (воздушной подушке) очень близко к поверхности диска, на расстоянии порядка 0,075 мкм. Магнитная головка 30 используется для записи информации на большое количество круговых, дорожек на поверхности диска 24, а также для считывания с него информации. Эти информационные сигналы, а также управляющие сигналы для перемещения ползунка на различные дорожки обрабатываются с помощью электронной схемы 36 привода.

Фиг. 2 изображает вид сбоку в разрезе поперечного профиля передней части объединенной MR головки 30, в которой применяется настоящее изобретение. Объединенная MR головка включает часть записывающей головки, которая помещена поверх считывающей части MR головки. Считывающая часть MR головки включает MR полоску 40, которая зажата между первым и вторым слоями 42 и 44 зазора, которые, в свою очередь, зажаты между первым и вторым экранирующими слоями 46 и 48. В объединенной MR головке второй экранирующий слой 48 используется как участок первого полюса для записывающей головки. В MR головке пакетного типа (не показана) участок первого полюса части записывающей головки представляет собой отдельный слой поверх второго экранирующего слоя считывающей головки MR. Слой 50 зазора зажат между участком 48 первого полюса и участком 52 второго полюса, которые магнитно соединены в заднем зазоре 53. Передние концы этих участков 48 и 52 полюсов формируют наконечники 54 и 56 первого и второго полюсов соответственно, которые магнитно разделены в преобразующем взаимодействии с помощью слоя 50 зазора. Наконечник второго полюса является наиболее критическим элементом записывающей головки, так как он представляет собой последний наконечник полюса, индуцирующий сигналы магнитного потока на движущемся магнитном носителе, расположенном в непосредственной близости к поверхности головки. Следовательно, его ширина очень важна в установлении разрешающей способности головки. Слой 58 катушки и второй изолирующий слой 60 зажаты между первым и третьим изолирующими слоями 62 и 64, которые, в свою очередь, зажаты между участками 48 и 52 первого и второго полюсов. Передний конец или вершина 65 второго изолирующего слоя 60 помещена на нулевой высоте горловины и определяет нулевую высоту горловины. Передние концы всех слоев перед нулевой высотой горловины формируют поверхность 66 головки, которая обозначается как поверхность воздушной подушки (ABS) в приводе диска. Эта поверхность воздушной подушки обрабатывается с помощью притирки передней части головки.

Область наконечника полюса размещена между поверхностью 66 головки и нулевой высотой горловины, и головка имеет область корпуса, которая размещена между нулевой высотой горловины и задним зазором. Первый, второй и третий изолирующие слои 62, 60 и 64 размещены поверх участка первого полюса в области корпуса, и обычно обозначаются, как изолирующий набор. Каждый изолирующий слой имеет вершину, в которой изолирующий слой начинается, и каждый изолирующий слой проходит от вершины по направлению к заднему зазору.

На фиг. 3 изображена передняя часть известного варианта конструкции тонкопленочной магнитной записывающей головки 70. Эта записывающая головка может быть только индуктивной головкой или частью записывающей головки, объединенной MR головки или частью записывающей MR головки пакетного типа. В известных вариантах устройства головки вершина 72 первого изолирующего слоя 62 обычно определяет нулевую высоту горловины. Первый изолирующий слой 62 наклонен вверх от вершины к плоской части, где сформированы катушка 58 и второй изолирующий слой 60. Второй изолирующий слой 60 наклонен вверх от вершины 65 к в общем плоской части, где сформирован третий изолирующий слой 64. Третий изолирующий слой 64 наклонен вверх от вершины 74 к в общем плоской части. Третий изолирующий слой 64 выравнивает неровности второго изолирующего слоя, которые возникают из-за слоя 58 катушки. Когда формируется участок 52 второго полюса, он имеет высокий профиль с последовательно наклонными частями, которые являются отражением наклонных частей первого, второго и третьего изолирующих слоев. Участок второго полюса имеет точку 76 расширения, которая находится примерно на расстоянии 10 мкм позади нулевой высоты горловины. Плоская точка представляет собой местоположение, в котором участок 52 второго полюса начинает расширяться от своей узкой части, которая равна ширине наконечника второго полюса, к расширяющейся большей части участка второго полюса.

Крутые углы вершин и резко наклоненные части первого, второго и третьего изолирующих слоев представляют собой проблему при формировании узкого наконечника 56 второго полюса. Проблема начинается, когда фоторезистивный слой наносится вращением поверх частично изготовленной головки, что заставляет фоторезистивный слой распределяться с образованием плоской поверхности вдоль изолирующего набора и области наконечников полюсов, как показано на фиг. 4. Фоторезистивный слой, образующий плоскую поверхность в области наконечника полюса, может обычно достигать толщины 12 мкм, в то время как фоторезистивный слой поверх изолирующего набора обычно имеет толщину 4,5 мкм. Когда толстый резистивный слой подвергается воздействию света для формирования фототрафарета, теряется разрешающая способность. Требуется применять интенсивное освещение для экспонирования фоторезистивного слоя на всю глубину. Когда интенсивный свет направляется через узкие щели трафарета, свет отклоняется на краях щелей и вызывает плохое формирование изображения.

Более серьезная проблема, приводящая к плохой разрешающей способности при формировании второго наконечника полюса, возникает из-за отражения света от верхней наклоненной части первого, второго и третьего изолирующих слоев во время этапа облучения светом. На фиг. 5 изображен увеличенный пример, в котором точка 82 расширения размещена прямо поверх нулевой высоты горловины (вершина 72 первого изолирующего слоя 62) для иллюстрации влияния этой проблемы. Когда свет проникает через фоторезистивный слой в области, расположенной позади точки 82 расширения, он падает на наклонные поверхности 84, 86 и 88 изолирующих слоев под углом падения. Это заставляет свет отражаться прямо в область наконечника полюса. Этот отраженный свет проникает через фоторезистивный слой в область наконечника полюса за пределами требуемых боковых стенок наконечника второго полюса. Это явление называется повреждением и приводит к плохому формированию стенок фоторезиста для образования трафарета наконечника полюса. В результате, когда образуется наконечник полюса, он имеет плохо определенную ширину линии и плохую разрешающую способность. Для того, чтобы устранить эту проблему, в известных вариантах конструкции точка расширения смещается на значительное расстояние назад от нулевой высоты горловины, например на расстояние 10 мкм, как показано на фиг. 3. При таком расположении воздействию света подвергается только очень узкая область (такой же ширины, как наконечник второго полюса) наклонной части изолирующих слоев, которая находится непосредственно позади области наконечника полюса. Соответственно на этапе выполнения облучения светом свет практически не отражается от наклоненной части изолирующих слоев и не повреждает область наконечника полюса. При этом возникает проблема, состоящая в том, что магнитный поток должен передаваться через очень узкую часть участка второго полюса от точки ярма до нулевой высоты горловины, что приводит к значительной утечке потока. Было бы желательно, чтобы точка расширения была бы размещена приблизительно на расстоянии 3 мкм от нулевой высоты горловины, так как при этом рассеивание магнитного потока можно было бы минимизировать.

Другой известный вариант конструкции магнитной головки 90 изображен на фиг. 6. В этой головке вершина 74 третьего изолирующего слоя 64 размещена на нулевой высоте горловины для формирования нулевой высоты горловины. В этом варианте воплощения третий изолирующий слой 64 формируется после формирования первого изолирующего слоя, слоя катушки и второго изолирующего слоя. При таком расположении третий изолирующий слой покрывает неровности второго изолирующего слоя 60 таким образом, что эти неровности не будут отражаться на детали второго полюса, когда он будет образовываться. Эта конструкция, однако, имеет высокий профиль, подобный известному варианту конструкции головки, изображенной на фиг. 3. Когда фоторезистивный слой наносится с помощью вращения, как показано на фиг. 7, фоторезистивный слой формирует плоскую поверхность в районе области наконечника полюса, делая фоторезистивный слой в этой области очень толстым. Это вызывает те же самые проблемы отклонения и отражения, которые обсуждались выше по отношению к известной конструкции головки, изображенной на фиг. 3.

Типичная толщина различных слоев известных вариантов конструкции головки, изображенной на фиг. 3, имеет следующие значения: записывающий зазор 50 - 0,4 мкм, первый изолирующий слой 62 - 1,8 мкм, второй изолирующий слой 60 - 4,3 мкм, слой 58 катушки - 3,5 мкм, третий изолирующий слой 64 - 0,8 мкм и деталь 52 второго полюса - 5 мкм.

Фиг. 8 изображает записывающую головку 100 низкого профиля согласно настоящему изобретению. Первый изолирующий слой 62 не используется для определения нулевой высоты горловины. Вершина 72 первого изолирующего слоя смещена назад от нулевой высоты горловины по направлению к заднему зазору приблизительно на расстояние 5 мкм. Слой 58 катушки типа плоской спирали затем формируется поверх первого изолирующего слоя 62, причем первая катушка начинается на расстоянии примерно 15 мкм от нулевой высоты горловины. Второй изолирующий слой 60 затем формируется поверх слоя 58 катушки с вершиной 65, расположенной таким образом, что она определяет нулевую высоту горловины. Преимущество такого расположения состоит в том, что первый изолирующий слой 62 может быть выполнен относительно тонким, порядка 0,5 мкм, по сравнению с 1,8 мкм толщины первого изолирующего слоя известных вариантов конструкций. Это существенно уменьшает толщину изолирующего набора. Третий изолирующий слой 64 формируется поверх второго изолирующего слоя 60 для выравнивания конструкции для формирования участка 52 второго полюса. Вершина 74 третьего изолирующего слоя может быть смещена на расстояние порядка 10 мкм назад от нулевой высоты горловины. Так как высота профиля изолирующего набора позади области наконечника полюса была минимизирована, точка 75 расширения может быть смещена вперед на расстояние примерно 3 мкм позади нулевой высоты горловины. Поскольку точка расширения в настоящем изобретении смещена вперед, толщина слоя 58 катушки может быть порядка 2,8 мкм по сравнению с 3,5 мкм в известном варианте конструкции слоя катушки, так как утечка магнитного потока теперь меньше. Следовательно, второй изолирующий слой 60 может быть толщиной порядка 2,5 мкм по сравнению с 4,3 мкм известного варианта конструкции второго изолирующего слоя. Угол вершины также получается значительно меньшим. Так как магнитный поток не должен передаваться на длинное расстояние между точкой расширения к нулевой высоте горловины, участок второго полюса может быть более тонким. Участок 52 второго полюса может быть толщиной порядка 3 мкм по сравнению с 4-5 мкм в известных вариантах конструкций детали полюса. В соответствии с настоящим изобретением может быть получена высота изолирующего набора приблизительно 5 мкм. В приведенных табл. 1 и 2 (см. в конце описания) под названием "Таблица размещения слоев", которые называются "Положения слоев от нулевой высоты горловины" и "Толщина слоев", представлены предпочтительные и наиболее предпочтительные положения и толщины различных слоев в соответствии с настоящим изобретением.

Благодаря выбранной толщине слоя и особенно благодаря размещению изолирующих слоев в соответствии с настоящим изобретением наконечник второго полюса может быть выполнен с очень узкой шириной дорожки, как будет пояснено в дальнейшем.

В качестве альтернативы вершина 74 третьего изолирующего слоя 64 может выполняться в соответствии с настоящим изобретением для определения нулевой высоты горловины, как показано на магнитной головке 110, изображенной на фиг. 9. Первый изолирующий слой 62 может быть размещен на расстоянии около 5 мкм от нулевой высоты горловины, и второй изолирующий слой 60 может быть размещен примерно на расстоянии 12 мкм от нулевой высоты горловины. Толщина слоев в области катушки может быть практически такой же, как описано для головки 100, изображенной на фиг. 8, и ее величина указана в таблицах. Головка 110 имеет низкий профиль аналогично головке 100 низкого профиля.

Способ в соответствии с настоящим изобретением изображен на фигурах 10-14. На фиг. 10 первый изолирующий слой 62 толщиной приблизительно 0,5 мкм формируется поверх слоя 50 зазора на расстоянии приблизительно 5 мкм позади нулевой высоты горловины. На фиг. 11 слой 58 катушки толщиной приблизительно от 2,6 до 3 мкм формируется поверх первого изолирующего слоя 62 приблизительно на расстоянии 15 мкм позади нулевой высоты горловины. На фиг. 12 второй изолирующий слой 60 толщиной приблизительно 2,5 мкм формируется поверх слоя 58 катушки, первого изолирующего слоя 62 и слоя 50 зазора, причем его вершина 65 размещена таким образом, что она формирует нулевую высоту горловины. На этой фигуре видно, что наклоненная область 86 второго изолирующего слоя 50 проходит от ее вершины 65 на коротком расстоянии по сравнению с комбинированными наклоненными областями 84, 86 и 88 изолирующих слоев известного варианта конструкции записывающей головки, изображенного на фиг. 3 и 5. Как видно из фиг. 13, третий изолирующий слой 64 толщиной порядка 1 мкм формируется поверх второго изолирующего слоя, причем его вершина 74 расположена приблизительно на расстоянии 10 мкм позади нулевого уровня горловины. Эти три изолирующих слоя формируют изолирующий набор с низким профилем, высота которого равна приблизительно 5 мкм.

На фиг. 14 фоторезистивный слой наносится с помощью вращения поверх всех слоев, что приводит к образованию фоторезистивного слоя толщиной в области корпуса головки приблизительно 3,5 мкм и толщиной фоторезистивного слоя в области наконечника полюса приблизительно 6,5 мкм. Эта толщина 6,5 мкм фоторезистивного слоя в области наконечника полюса в соответствии с настоящим изобретением значительно меньше, чем толщина 11 мкм фоторезистивного слоя в области наконечника полюса в известном варианте конструкции. Точка 76 расширения может теперь быть смещена на расстояние приблизительно 3 мкм позади нулевой высоты горловины так, что теперь головка имеет минимальные потери потока и работает более эффективно. Соответственно, когда фоторезистивный слой подвергается облучению светом для формирования трафарета, очень небольшое количество света будет отражаться от наклонной части 86 второго изолирующего слоя в области наконечника полюса, так как ширина подвергаемой облучению наклоненной части 80 такая же, как и ширина подвергаемой облучению области наконечника полюса. После образования трафарета фотоспособом на фиг. 14 одновременно наносятся участок второго полюса и наконечник второго полюса. После удаления фоторезистивного слоя трафарета участок полюса и наконечник полюса конфигурируются, как показано на фиг. 8. Наконечник полюса имеет хорошо сформированные боковые стенки и прекрасную ширину линии. Поскольку толщина фоторезистивного слоя в области наконечника полюса составляет всего лишь около 6,5 мкм, таким образом, можно изготовлять 2 Гб записывающую головку, используя требуемый коэффициент положения, равный 4, о котором упоминалось выше.

На фиг. 15 изображена конфигурация фоторезистивного слоя для выполнения головки низкого профиля, изображенной на фиг. 9. В этой головке вершина 74 третьего изолирующего слоя 64 определяет нулевую высоту горловины. Толщина фоторезистивного слоя в области наконечника полюса составляет примерно 6,5 мкм, что равно толщине, изображенной на фиг. 14. Благодаря низкому профилю в этой головке может хорошо быть сформован второй наконечник полюса.

Как показано на фиг. 16, толщина изолирующего набора 120 настоящей тонкопленочной записывающей головки может быть существенно уменьшена по сравнению с толщиной изолирующего набора 130 известного варианта конструкции тонкопленочной записывающей головки. Соответственно, настоящая записывающая головка низкого профиля имеет меньший вес и более компактна по сравнению с записывающей головкой известного варианта конструкции. С помощью настоящего изобретения происходит формирование наконечника полюса с очень высокой разрешающей способностью и высокой плотностью, одновременно с участком второго полюса с помощью процесса обычной фотолитографической обработки. Настоящее изобретение позволяет разместить точку расширения оптимально близко к нулевой высоте горловины так, что головка будет иметь минимальные потери магнитного потока и улучшенную эффективность работы.

Для специалистов в данной области будут очевидны другие варианты воплощения и модификации настоящего изобретения при рассмотрении этого описания. Например, при широком подходе к концепции настоящего изобретения изолирующий набор может состоять только из двух изолирующих слоев, причем один изолирующий слой будет определять нулевую высоту горловины, а другой изолирующий слой будет иметь вершину на расстоянии по меньшей мере 3 мкм от нулевой высоты горловины по направлению к заднему зазору.

Формула изобретения

1. Тонкопленочная записывающая головка низкого профиля, содержащая горловину с нулевой высотой, находящейся между поверхностью головки и задним зазором, область корпуса, размещенную между нулевой высотой горловины и задним зазором, слой катушки, расположенный в области корпуса, первый и второй полюса, причем области наконечников полюсов размещены между поверхностью головки и нулевой высотой горловины, а участки первого и второго полюсов размещены в областях наконечников и корпуса, набор покрывающих участок первого полюса в области корпуса изолирующих слоев, каждый из которых начинается с вершины и проходит от нее по направлению к заднему зазору, отличающаяся тем, что вершина первого из изолирующих слоев, являющегося самым ближним к участку первого полюса, размещена на расстоянии по меньшей мере 3 мкм от нулевой высоты горловины по направлению к заднему зазору, а вершина одного из других изолирующих слоев размещена у нулевой высоты горловины и определяет ее.

2. Записывающая головка по п.1, отличающаяся тем, что указанный набор изолирующих слоев включает в себя второй и третий изолирующие слои, при этом вершиной, размещенной у нулевой высоты горловины, является вершина второго изолирующего слоя.

3. Записывающая головка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что первый изолирующая слой имеет толщину 0,5 + 20% мкм.

4. Записывающая головка по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что общая толщина изолирующего набора, сформированного из первого, второго и третьего изолирующих слоев, составляет 5 + 10% мкм.

5. Записывающая головка по любому из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что вершина первого изолирующего слоя находится на расстоянии 5 мкм от нулевой высоты горловины.

6. Записывающая головка по любому из пп.1 - 5, отличающаяся тем, что второй полюс имеет точку расширения, расположенную на расстоянии 3 мкм или более от нулевой высоты горловины.

7. Записывающая головка по п.6, отличающаяся тем, что точка расширения второго полюса расположена на расстоянии 3 мкм от нулевой высоты горловины.

8. Записывающая головка по любому из пп.1 - 7, отличающаяся тем, что начало слоя катушки расположено на расстоянии 10 мкм или более от нулевой высоты горловины.

9. Записывающая головка по п.8, отличающаяся тем, что начало слоя катушки расположено на расстоянии 15 мкм от нулевой высоты горловины.

10. Записывающая головка по любому из пп.1 - 9, отличающаяся тем, что точка расширения второго полюса размещена между нулевой высотой горловины и началом первого изолирующего слоя.

11. Записывающая головка по любому из пп.1 - 10, отличающаяся тем, что вершина третьего изолирующего слоя размещена в области между началом первого изолирующего слоя и задним зазором.

12. Записывающая головка по любому из пп.8 - 11, отличающаяся тем, что слой катушки размещен поверх первого изолирующего слоя в корпусе головки и начинается в области между началом третьего изолирующего слоя и задним зазором.

13. Способ изготовления записывающей головки низкого профиля, включающий этапы формирования слоя катушки в области корпуса, формирования участков первого и второго полюсов в области наконечников полюсов между поверхностью головки и нулевой высотой горловины и в области корпуса между нулевой высотой горловины и задним зазором, формирования набора изолирующих слоев поверх участка первого полюса в области корпуса, отличающийся тем, что вершину первого изолирующего слоя, сформированного поверх участка первого полюса, размещают на расстоянии по меньшей мере 3 мкм от нулевой высоты горловины по направлению к заднему зазору, а вершину одного из других изолирующих слоев, сформированного поверх первого изолирующего слоя, размещают у нулевой высоты горловины, которую она определяет.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что в качестве изолирующего слоя, сформированного поверх первого изолирующего слоя, используют второй изолирующий слой.

15. Способ по п.13 или 14, отличающийся тем, что формируют деталь второго полюса, имеющую точку расширения в области, расположенной между нулевой высотой горловины и вершиной первого изолирующего слоя.

16. Способ по любому из пп.13 - 15, отличающийся тем, что третий изолирующий слой формируют поверх второго изолирующего слоя с вершиной, расположенной в области между вершиной первого изолирующего слоя и задним зазором.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что слой катушки формируют между вершиной третьего изолирующего слоя и задним зазором.

18. Привод магнитного носителя, содержащий корпус, в котором закреплены держатель тонкопленочной записывающей головки низкого профиля и средство перемещения магнитного носителя вдоль головки с преобразующим взаимодействием между ними, средство позиционирования головки и обработки информационных сигналов, соединенное с держателем головки с возможностью ее перемещения в разные положения по отношению к движущемуся магнитному носителю и обработки сигналов по отношению к большому количеству дорожек на магнитном носителе, средство управления, соединенное с головкой, средством перемещения магнитного носителя и средством позиционирования головки и обработки информационных сигналов, отличающийся тем, что записывающая головка выполнена по любому из пп.1 - 12.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18