用于自旋转矩振荡器的磁性盖层结构的制作方法

本发明涉及数据存储系统，且更确切地，本发明涉及包含磁性盖层结构的微波辅助磁记录(MAMR)头，所述磁性盖层用于存在于所述MAMR头中的自旋转矩振荡器。

背景技术：

计算机的核心是磁硬盘驱动器(HDD)，其典型地包含旋转磁盘、具有读头和写头的滑块、在旋转盘上方的悬架臂(suspension arm)、以及致动器臂，所述致动器臂使悬架臂摆动以将读头和/或写头放置在旋转盘上的所选择的数据磁道上。当盘不旋转时，悬架臂偏移滑块与盘的表面接触，但当盘旋转时，空气被邻近滑块的空气轴承表面(ABS)的旋转盘打旋(swirled)，导致滑块以离开旋转盘的表面的微小距离骑(ride)在空气轴承上。当滑块骑在空气轴承上时，写头和读头被用于将磁印写入旋转盘并从旋转盘读取磁信号场。读头和写头被连接到根据计算机程序运行的处理电路，以实现写入和读取功能。

信息时代的信息处理量迅速地增加。特别的，期望HDD能够在其有限的面积和体积中存储更多的信息。实现该期望的技术途径是通过增加HDD的记录密度来增加容量。为了实现更高的记录密度(例如超过1Tbit/inch²的记录密度)，记录位的进一步微型化是有效的，其进而典型地需要越来越小的部件的设计。

各种部件的进一步微型化呈现其各自一系列的挑战和障碍。例如，随着记录位尺寸变得越来越小，由于热波动造成的记录状态的丢失引起越来越多的关注。为了补偿与小记录位相关的热不稳定性，可以使用具有大矫顽力的磁记录介质。然而，记录至具有大矫顽力的磁记录介质需要强磁场，其可能超出磁记录头能够产生的磁通量。

微波辅助磁记录(MAMR)已经成为一种具有前景的磁记录技术，以解决同时保持磁记录介质的热稳定性和可写入性的难题。在MAMR中，振荡元件设置或装置为紧邻或接近写入元件，以产生(除了从写入元件的主极发射的记录磁场以外的)高频率振荡磁场，其减少了用于存储数据的磁记录介质的有效矫顽力。

为了使用MAMR头进一步实现更高的记录密度，可以分别增强由主极和振荡装置产生的记录磁场和/或高频率磁场。不幸地是，配置主极及其相关元件的结构特性和/或性能以增强记录磁场可能受限于振荡装置的结构特性和/或性能，且反之亦然。例如，一种增强记录磁场的方法可能涉及使位于MAMR头的主极和尾部屏蔽件之间的尾部间隙变窄。然而，尾部间隙内振荡装置的存在使得将尾部间隙的厚度变窄至等于或小于振荡装置的厚度成为问题或者不可能。

还存在与形成和使用MAMR头相关的其他挑战。例如，振荡装置的条带高度的形成可能通常涉及蚀刻(例如研磨)和/或清洁工艺，其可能导致尾部间隙的不均匀的厚度，且因此导致位于其中的振荡装置的不均匀的厚度。

技术实现要素：

根据一个实施例，一种磁记录头包括：主极，配置为产生用于在磁记录介质上记录数据的磁场；振荡装置，在磁道方向上设置在所述主极上方，所述振荡装置配置为产生高频率磁场；磁性盖层，在所述磁道方向上设置在所述振荡装置上方，所述磁性层具有位于所述磁记录头的面对介质侧(MFS)的前区，以及在元件高度方向上设置在所述前区的后面的后区，其中所述磁性盖层的前区的厚度小于所述磁性盖层的后区的厚度；以及在所述磁道方向上设置在所述磁性盖层上方的尾部屏蔽件。

根据另一实施例，一种形成磁记录头的方法，包括：形成主极，所述主极配置为产生用于在磁记录介质上记录数据的磁场；在磁道方向上在所述主极上方形成振荡装置；在所述磁道方向上在所述振荡装置上方形成磁性盖层，其中所述磁性层配置为保持所述振荡装置的厚度；限定所述振荡装置的条带高度以及所述磁性盖层的条带高度；在元件高度方向上在所述振荡装置和所述磁性盖层的后面沉积绝缘层；以及清洁所述磁性盖层的上表面以及所述绝缘层的上表面。在所述清洁之后，所述磁性盖层的前区的厚度小于所述磁性盖层的后区的厚度，所述前区设置在所述磁记录头的面对介质侧(MFS)，且所述后区在所述元件高度方向上设置在所述前区的后面。

这些实施例中的任何一个可以在磁性数据存储系统中(例如在磁盘驱动系统中)实现，其可以包括磁头、用于使磁介质(例如硬盘)经过磁头之上的驱动机构、以及电耦合至磁头的控制器。

通过以下详细说明(其结合附图通过示例的方式解释本发明的原理)，本发明的其它方面和优点将变得显而易见。

附图说明

为了更全面地理解本发明的本质和优点、以及使用的优选模式，应当结合附图来参考阅读以下详细说明。

图1是根据一个实施例的磁记录磁盘驱动器系统的简化图。

图2A是根据一个实施例的具有螺旋线圈的垂直磁头的截面图。

图2B是根据一个实施例的具有螺旋线圈的背负式磁头的截面图。

图3A是根据一个实施例的具有环形线圈的垂直磁头的截面图。

图3B是根据一个实施例的具有环形线圈的背负式磁头的截面图。

图4是根据一个实施例的垂直记录介质的示意图。

图5A是根据一个实施例的记录头以及图4的垂直记录介质的示意图。

图5B是根据一个实施例的记录设备的示意图，该记录设备配置为分别在垂直记录介质的两侧上进行记录。

图6A是根据一个实施例的微波辅助磁记录(MAMR)头的示意图的面对介质侧(MFS)的视图。

图6B是图6A的MAMR头的截面图。

图6C是根据另一实施例的MAMR头的示意图的截面图。

图7A-7L提供了根据一个实施例的在制造的各个中间阶段中的MAMR头的视图，以说明制造MAMR头的方法。

图8A-8G提供了在制造的各个中间阶段中的常规MAMR头的视图，以说明制造常规MAMR头的现有技术方法。

具体实施方式

进行以下说明是为了解释本发明的一般原理，而非意在限制本文所要求保护的创造性概念。此外，本文所描述的特定特征可以与其它所描述的特征以各种可能的组合和变换结合使用。

除非本文另有特别限定，赋予所有术语它们尽可能最宽泛的解释，包括由说明书所暗示的含义、以及本领域技术人员所理解的含义、和/或如字典、协议等所定义的含义。

还必须注意，如说明书和所附权利要求中所用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代物，除非另有指明。

以下描述公开了磁盘式存储系统和/或相关系统及方法、以及它们的运行和/或部件的若干优选实施例。

在一个概括性实施例中，一种磁记录头包括：主极，配置为产生用于在磁记录介质上记录数据的磁场；振荡装置，在磁道方向上设置在所述主极上方，所述振荡装置配置为产生高频率磁场；磁性盖层，在所述磁道方向上设置在所述振荡装置上方，所述磁性层具有位于所述磁记录头的面对介质侧(MFS)的前区，以及在元件高度方向上设置在所述前区的后面的后区，其中所述磁性盖层的前区的厚度小于所述磁性盖层的后区的厚度；以及在所述磁道方向上设置在所述磁性盖层上方的尾部屏蔽件。

在另一概括性实施例中，一种形成磁记录头的方法，包括：形成主极，所述主极配置为产生用于在磁记录介质上记录数据的磁场；在磁道方向上在所述主极上方形成振荡装置；在所述磁道方向上在所述振荡装置上方形成磁性盖层，其中所述磁性层配置为维持所述振荡装置的厚度；限定所述振荡装置的条带高度以及所述磁性盖层的条带高度；在元件高度方向上在所述振荡装置和所述磁性盖层的后面沉积绝缘层；以及清洁所述磁性盖层的上表面以及所述绝缘层的上表面。在所述清洁之后，所述磁性盖层的前区的厚度小于所述磁性盖层的后区的厚度，所述前区设置在所述磁记录头的面对介质侧(MFS)，且所述后区在所述元件高度方向上设置在所述前区的后面。

现在参考图1，示出了根据本发明的一个实施例的磁盘驱动器100。如图1所示，至少一个可旋转的磁介质(例如磁盘)112被支承在主轴114上，并通过驱动机构旋转，驱动机构可以包括磁盘驱动电机118。在每个盘上的磁记录典型地是盘112上的同心数据磁道(未示出)的环形图案的形式。因此，磁盘驱动电机118优选使磁盘112在磁读取/写入部分121之上通过，下面将立即描述。

至少一个滑块113设置在盘112附近，每个滑块113支承例如根据本文所描述和/或所暗示的任意方式的磁头的一个或多个磁读取/写入部分121。随着盘旋转，滑块113在盘表面122之上径向地移动进出，从而部分121可以访问(access)盘的不同磁道，所需的数据被记录和/或写入这些磁道。每个滑块113通过悬架115被附接至致动器臂119。悬架115提供偏移滑块113抵靠盘表面122的轻微弹力。每个致动器臂119被附接至致动器127。如图1所示的致动器127可以是音圈电机(VCM)。VCM包括在固定磁场内可移动的线圈，线圈移动的方向和速度由控制器129提供的电机电流信号控制。

在磁盘存储系统运行期间，盘112的旋转在滑块113和盘表面122之间产生空气轴承，其在滑块上施加向上的力或升力。从而在正常运行期间，空气轴承抗衡(counter-balance)悬架115的轻微弹力，并且以小的、基本恒定的间距支承滑块113离开并稍微高于盘表面。请注意，在一些实施例中，滑块113可以沿盘表面122滑动。

运行中磁盘存储系统的各种部件由控制单元129产生的控制信号(诸如存取控制信号和内部时钟信号)来控制。典型地，控制单元129包括逻辑控制电路、存储装置(例如存储器)和微处理器。在优选的方式中，控制单元129电耦合(例如经由导线、线缆、线路等)至一个或多个磁读取/写入部分121，以控制其运行。控制单元129产生控制信号(诸如，在线路123上的驱动电机控制信号以及在线路128上的磁头定位和寻找控制信号)以控制各种系统运行。在线路128上的控制信号提供所需的电流分布以最佳地移动滑块113并将滑块113定位到盘112上的所需的数据磁道。通过记录通道125从读取/写入部分121往返地通信读取信号和写入信号。

磁盘存储系统的以上说明以及图1所附的图示仅是为了代表性目的。显而易见的是，磁盘存储系统可以包含大量的盘和致动器，且每个致动器可以支承多个滑块。

还可以提供接口用于磁盘驱动器和(集成的或外部的)主机之间的通信，以发送和接收数据，并用于控制磁盘驱动器的运行以及将磁盘驱动器的状态通信至主机，所有这些将被本领域技术人员理解。

关于磁头，其中的感应写入部分包括嵌入一个或多个绝缘层(绝缘堆叠体)中的线圈层，该绝缘堆叠体位于第一极片层和第二极片层之间。可以通过在写入部分的空气轴承表面(ABS)处的间隙层在第一极片层和第二极片层之间形成间隙。极片层可以连接在背间隙(back gap)处。将电流传导穿过线圈层，其在极片中产生磁场。磁场边缘跨越(fringe across)ABS处的间隙，以将磁场信息的位写入移动介质上的磁道中，例如旋转磁盘上的磁道中。

第二极片层具有从ABS延伸至展开点(flare point)的极尖部分，以及从展开点延伸至背间隙的轭(yoke)部分。展开点是第二极片开始变宽(展开)以形成轭的位置。展开点的设置直接影响产生的用来将信息写入到记录介质上的磁场的强度。

图2A是根据一个实施例的垂直磁头200的截面图。在图2A中，螺旋线圈210和212用于在针极(stitch pole)208中形成磁通量，其随后将该通量传递至主极206。线圈210表示从页面向外延伸的线圈，而线圈212表示延伸进入页面的线圈。针极208可以从ABS 218凹陷。绝缘216围绕线圈且可以为一些元件提供支承。介质行进的方向，如结构的右侧的箭头所表示，首先使介质移动经过下返回极214，随后经过针极208，主极206，尾部屏蔽件204(其可以连接至环绕包裹屏蔽件(未示出))，且最后经过上返回极202。这些部件中的每一个可以具有与ABS 218接触的部分。ABS 218被表示为跨越结构的右侧。

通过驱动通量穿过针极208进入主极206，且随后至设置为朝向ABS 218的盘的表面来实现垂直写入。

图2B示出了具有与图2A的磁头200相似的特征的背负式磁头201的一个实施例。如图2B所示，两个屏蔽件204、214在(flank)针极208和主极206的两侧。还示出了传感器屏蔽件222、224。传感器226典型地设置在传感器屏蔽件222、224之间。

图3A是垂直磁头300的另一实施例的示意图，其使用环形线圈310来向针极308提供通量，该配置有时被称为饼形(pancake)配置。针极308向主极306提供通量。在这样的布置的情况下，下返回极可以是可选的。绝缘316围绕线圈310，且可以为针极308和主极306提供支承。针极可以从ABS 318凹陷。介质行进的方向，如结构的右侧的箭头所表示，首先使介质移动经过针极308，主极306，尾部屏蔽件304(其可以连接至环绕包裹屏蔽件(未示出))，且最后经过上返回极302(所有这些部件可以具有或可以不具有与ABS 318接触的部分)。ABS 318被表示为跨越结构的右侧。在一些实施例中，尾部屏蔽件304可以与主极306接触。

图3B示出了具有与图3A的磁头300相似的特征的背负式磁头301的另一实施例。如图3B所示，背负式磁头301还包括环形线圈310，其环绕包裹以形成饼形线圈。附加地示出了传感器屏蔽件322、324。传感器326典型地设置在传感器屏蔽件322、324之间。

在图2B和图3B中，可选的加热器示出为接近磁头的非ABS侧。在图2A和图3A所示的磁头中可以还包括加热器(加热器)。该加热器的位置可以基于设计参数(例如突起的所需位置、周围层的热膨胀系数等)而改变。

图4提供了简化的垂直记录介质400的示意图，其还可以与例如图1所示的磁盘记录系统一起使用。如图4所示，垂直记录介质400，其可以是各种方式的记录盘，至少包括合适的非磁性材料(例如玻璃、铝等)的支承基板402，以及设置在基板402上方的具有高磁导率的材料的软磁底层404。垂直记录介质400还包括设置在软磁底层404上方的磁记录层406，其中磁记录层406优选地具有相对于软磁底层404的高矫顽力。软磁底层404和磁记录层406之间可以有一个或多个附加的层(未示出)，例如“交换中断(exchange-break)”层或“中间层”。

磁记录层406中的磁脉冲的取向实质上垂直于记录层的表面。软磁底层404的磁化取向在软磁底层404的平面中(或平行于软磁底层404的平面)。如图4特别示出的，软磁底层404的平面内磁化可以由延伸进入页面的箭头所代表。

图5A示出了垂直磁头508和图4的垂直记录介质400之间的运行关系。如图5A所示，磁通量510(其在垂直磁头508的主极512和返回极514之间延伸)，环绕进出磁记录层406和软磁底层404。软磁底层404有助于将来自垂直磁头508的磁通量510在基本垂直于磁介质的表面的方向上聚集在磁记录层406中。相应地，垂直磁头508和软磁底层404之间产生的强磁场使得信息能够被记录在磁记录层406中。磁通量进一步被软磁底层404引导(channeled)返回至磁头508的返回极514。

如上文所述，软磁底层404的磁化为取向在软磁底层404的平面中(或平行于软磁底层404的平面)，且可由延伸进入页面的箭头所代表。然而，如图5A所示，该软磁底层404的平面内磁化在暴露于磁通量510的区域中可以旋转。

图5B示出了图5A所示结构的一个实施例，其中软磁底层404和磁记录层406与邻近磁记录层406的外表面设置的合适的记录磁头508一同设置在基板402的相反的侧面上，由此允许在介质的每一侧面上进行记录。

参考各个创造性实施例，除非本文另有说明，图1-5B的结构的各种部件，以及本文公开的其它实施例的各种部件，可以具有常规(多种)材料、设计、和/或使用常规技术来制造，经阅读本公开，这些对于本领域技术人员来说是显而易见的。

现在参考图6A，示出了根据一个实施例的简化的MAMR头600的面对介质侧(MFS)的视角图。作为选项，MAMR头600可以结合来自本文所列举的任何其他实施例的特征来实现，例如参考其他附图所描述的那些特征。当然，MAMR头600以及本文所呈现的其他MAMR头可以用于各种应用和/或变换中，这些应用和/或变换可能有或可能没有在本文所列举的说明性实施例中特别地描述。例如，在各种方式中，MAMR头600可以包括比图6A所示的那些更多或更少的部件。此外，除非另有规定，MAMR头600的一个或多个部件可以具有(多种)常规材料、设计、和/或使用常规技术(例如溅射、镀覆、原子层沉积(ALD)、化学气相沉积(CVD)、离子研磨等)来制造，经阅读本公开，这些对于本领域技术人员来说是显而易见的。

如图6A特别示出的，MAMR头600包含主极602，其配置为当电流被施加至写入线圈时产生记录磁场。主极602包括上表面604，以及第一侧表面606和第二侧表面608。

在各种方式中，主极602可以具有如示出的大致的三角形形状。相应地，第一侧表面606和第二侧表面608可以相对于MAMR头600的沉积平面(即图6A中的x-y平面)以第一倾角θ₁成角。在优选的方式中，第一倾角θ₁可以在从大于0°至小于或等于90°的范围中。然而值得注意的是，主极602不限于三角形形状，且在某些方式中可以包含梯形形状，或经阅读本公开对于本领域技术人员来说显而易见的其他合适的形状。

在附加的方式中，主极602可以包含一种或多种磁性金属，例如铁、钴、镍、它们的合金等。

侧间隙610可以在跨磁道方上呈现在主极602的任一侧上。在优选的方式中，侧间隙610可以包括非磁性材料，例如氧化铝、TiO₂、SiO₂、Al₂O₃-SiO₂等。

磁侧屏蔽件612可以在跨磁道方向上呈现在侧间隙610的任一侧上。磁侧屏蔽件612可以包括一种或多种磁性材料，包含但不限于Ni、Fe、Co、它们的合金等。

如图6A还示出的，振荡装置614在磁道方向上(即在磁记录介质前进的方向上)设置在主极602的一部分上方。振荡装置包括上表面616，以及第一侧表面618和第二侧表面620。

振荡装置614的第一侧表面618和第二侧表面620可以相对于MAMR头600的沉积平面以第二倾角θ₂成角。如图6A的实施例所示，第二倾角θ₂可以相对于MAMR头600的沉积平面成大约90°。然而，在其他方式中，第二倾角θ₂可以相对于MAMR头600的沉积平面在大于0°且小于或等于大约90°的范围中。在另一些方式中，第二倾角θ₂可以大约等于第一倾角θ₁。

在一些方式中，如图所示，振荡装置614在跨磁道方向上的宽度w_(osc)可以小于主极的上表面604的宽度w_(mp)。在更多的方式中，宽度w_(osc)可以大约等于宽度w_(mp)。

在特定的方式中，振荡装置614的厚度t_(osc)可以在跨磁道方向上是均匀的。在更多的方式中，振荡装置的厚度t_(osc)可以限定尾部间隙(TG)的厚度。

在一些方式中，振荡装置614可以是自旋转矩振荡器(STO)，如图6A的实施例所示。振荡装置614可以由此包含底层622，其配置为促进形成于其上的层中的所需的晶粒生长和磁化。在各种方式中，底层622可以包含一个或多个层，该一个或多个层包括以下至少一种：铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、铬(Cr)、铂(Pt)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、钌(Ru)、锇(Os)、钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)、铱(Ir)、它们的合金等。在一个特定方式中，底层622可以包括包含铜的第一层，以及在磁道方向上设置在第一层上方且包含钽(Ta)的第二层。

振荡装置614可还以包含在磁道方向上设置在底层622上方的自旋极化层624。在优选的方式中，自旋极化层(SPL)624可以具有取向为垂直于MAMR头600的沉积平面的磁各向异性。SPL 624可以选择为当电流流至振荡装置614时，由SPL 624产生的电子自旋具有与SPL 624相同的取向。这些电子将转矩(“自旋转矩”)施加给高频率磁场产生层(FGL)628的磁化，且因此发生FGL 628的磁化旋转。FGL 628的该磁化旋转形成由振荡装置614发射的高频率磁场。在各种方式中，SPL 624可以包含CoPt、CoNi、CoPd、CoCrTaPd中的至少一种，或经阅读本公开对于本领域技术人员来说显而易见的其他合适的磁性材料。

振荡装置614还包含在磁道方向上设置在SPL 624和FGL 628之间的中间层626。在一些方式中，中间层626可以包含一种或多种非磁性材料，包含但不限于金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钽(Ta)、铱(Ir)、铝(Al)、硅(Si)、锗(Ge)、钛(Ti)、铜(Cu)、钯(Pd)、钌(Ru)、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)、它们的合金等。

在更多的方式中，FGL 628可以包含一种或多种磁性材料，包含但不限于FeCo、NiFe、CoPt、CoCr、CoIr、CoFeAli、CoFeGe、CoMnGe、CoFeAl、CoFeSi、CoMnSi、TbFeCo等。

振荡装置614附加地包含设置在FGL 628上方的非磁性盖层630。在各种方式中，非磁性盖层630可以包含一个或多个层，该一个或多个层包括以下至少一种：NiCr、NiFe、铬(Cr)、铂(Pt)、铱(Ir)、钽(Ta)、钌(Ru)，它们的合金等。在一个特定的方式中，非磁性盖层630可以包括：包含NiCr的第一层；在磁道方向上设置在第一层上方的第二层，该第二层包含铱；在磁道方向设置在第二层上方的第三层，该第三层包含钽；以及在磁道方向上设置在第三层上方的第四层，该第四层包含钌。

如图6A还示出的，磁性盖层632在磁道方向上设置在振荡装置614上方。磁性盖层632包含上表面634，以及第一侧表面636和第二侧表面638。磁性盖层632的第一侧表面636和第二侧表面638可以相对于MAMR头600的沉积平面以第三倾角θ₃成角。如图6A的实施例所示，第三倾角θ₃可以相对于MAMR头600的沉积平面成大约90°。然而，在其他方式中，第三倾角θ₃可以相对于MAMR头600的沉积平面在大于0°且小于或等于90°的范围中。在另一些方式中，第三倾角θ₃可以大约等于第二倾角θ₂。

在各种方式中，磁性盖层632的宽度w_(mc)可以大约等于振荡装置614的宽度w_(osc)。此外，磁性盖层632可以配置为保持振荡装置614的厚度。

在各种方式中，磁性盖层632可以包含一种或多种磁性材料，包含但不限于铁、钴、镍、它们的合金等。

磁道宽度(TW)绝缘层640可以在跨磁道方向上设置在振荡装置614和磁性盖层632的任一侧上。TW绝缘层640可以包括非磁性材料，例如氧化铝、TiO₂、SiO₂、Al₂O₃-SiO₂等。在一些方式中，在磁道方向上，TW绝缘层640的呈现在MAMR头600的MFS处的部分的厚度可以大约等于或大于振荡装置614和磁性盖层632在MFS处的结合的厚度。

如图6A进一步所示，尾部屏蔽件642设置在磁性盖层632和TW绝缘层640上方。在各种方式中，尾部屏蔽件642可以包含一种或多种磁性材料，例如铁、钴、镍、它们的合金等。在一些方式中，尾部屏蔽件642和磁性盖层632可以被磁耦合。在一个特定的方式中，尾部屏蔽件642和磁性盖层632可以包含至少一种共有的磁性材料。

尽管未在图6A中示出，尾部屏蔽件籽层可以设置在至少磁性盖层632和尾部屏蔽件642之间。在一些方式中，尾部屏蔽件籽层可以包含导电材料，并具有高饱和磁矩，从而充当尾部屏蔽件642的一部分。可替代地，尾部屏蔽件籽层可以是导电非磁性材料(例如钌、铑等)，从而充当间隙层和电镀籽层。

现在参考图6B，根据一个实施例示出了上文的图6A中描述的MAMR头600的截面图。如图6B所示，主极602包含锥形区域644，锥形区域644具有在接近MFS 646的端部上的锥形上表面。

如图6B中还示出的，振荡装置614位于主极602的锥形区域644上。振荡装置还具有位于MFS 646处的前边缘648，以及在元件高度方向上设置在前边缘648的后面的后边缘650。在元件高度方向上，振荡装置614的前边缘648和后边缘650之间的距离被称为振荡装置614的条带高度。在优选的方式中，振荡装置614的厚度可以在元件高度方向上是均匀的。在更优选的方式中，振荡装置的厚度可以在跨磁道方向和元件高度方向上都是均匀的。

如图6B还示出的，磁性盖层632具有位于MFS 646处的前边缘652，以及在元件高度方向上设置在前边缘652的后面的后边缘654。磁性盖层632还包含位于或接近前边缘652的前区656，以及位于或接近后边缘654的后区658。

在特定的方式中，磁性盖层632的厚度可以在跨磁道方向上是大约均匀的，但是可能在元件高度方向上从前边缘652至后边缘654增加。例如，在优选的方式中，磁性盖层632的前区656的厚度t_1(mc)可以小于磁性盖层632的后区658的厚度t_2(mc)。在一些方式中，厚度t_1(mc)可以在从大约4nm至小于大约25nm的范围中，且厚度t_2(mc)可以在从大于大约4nm至大约25nm的范围中。在一个特定的方式中，厚度t_1(mc)可以在大约4nm至大约8nm的范围中，而t_2(mc)可以在从大约9nm至大约25nm的范围中。

磁性盖层632的下表面660可以实质上沿相同的平面分布，在这种情形下，所述平面相对于MAMR头600的沉积平面以第四倾角θ₄成角，如图6B的实施例所示。第四倾角θ₄可以相对于MAMR头600的沉积平面优选地在从大于0°至小于90°的范围中。

磁性盖层632的上表面634可以实质上沿相同的平面分布，在这种情形下，所述平面相对于MAMR头600的沉积平面以第五倾角θ₅成角，如图6B的实施例所示。第五倾角θ₅可以相对于MAMR头600的沉积平面优选地在从大于0°至小于90°的范围中。此外，在特定的方式中，第五倾角θ₅可以大于第四倾角θ₄，该配置导致磁性盖层632的前区656的厚度t_1(mc)小于磁性盖层632的后区658的厚度t_2(mc)。

如图6B进一步所示，条带高度(SH)绝缘层662设置在振荡装置614的后边缘650和磁性盖层632的后边缘654的各自的后面。SH绝缘层662可以包括非磁性材料，例如氧化铝、TiO₂、SiO₂、Al₂O₃-SiO₂等。在一些方式中，SH绝缘层662可以包括和TW绝缘层640(未在图6B所提供的截面图中示出)相同的一种或多种非磁性材料；然而，在其他方式中，SH绝缘层662和TW绝缘层640可以包括不同的非磁性材料。

SH绝缘层662可以包括正向区域664，其具有上表面668，所述正向区域664在接近振荡装置614的后边缘650和磁性盖层632的后边缘654的各自的端部上。

SH绝缘层662的正向区域664的厚度可以相对于MFS 646在元件高度方向上朝向正向区域664的后边缘增加。

在一些方式中，SH绝缘层662的正向区域664的上表面668的至少一部分可以相对于MAMR头600的沉积平面以第六倾角θ₆成角。优选地，第六倾角θ₆可以相对于MAMR头600的沉积平面在从大于0°至小于90°的范围中。在一些方式中，第六倾角θ₆可以大约等于或大于第五倾角θ₅。

在更多的方式中，SH绝缘层662的正向区域664的上表面668的至少一部分可以与磁性盖层632的上表面634的一部分分布在实质上相同的平面中。

如图6B中还示出的，非磁性凸起层670可以被包含在主极602和SH绝缘层640之间。在一些方式中，非磁性凸起层可以是SH绝缘层662材料的延续。在其他方式中，非磁性凸起层670和SH绝缘层662可以包含不同的非磁性材料。

如之前讨论的，磁性盖层632的上表面634可以分布在实质上相同的平面中，其平面相对于MAMR头600的沉积平面以第三倾角θ₃成角。然而，值得注意的是，在可替代的方式中，磁性盖层632的上表面634的一个或多个部分可以相对于MAMR头600的沉积平面以不同的倾角成角，再次以厚度t_1(mc)小于厚度t_2(mc)为前提。例如，磁性盖层632的上表面634的至少两个部分可以相对于MAMR头600的沉积平面以不同的倾角成角；磁性盖层632的上表面634的至少三个部分可以相对于MAMR头600的沉积平面以不同的倾角成角；等等。

图6C图示了MAMR头601的一个非限定性实施例，其中磁性盖层632的上表面634的两个部分相对于MAMR头600的沉积平面以不同的倾角成角。由于图6C的MAMR头601是图6A-6B的MAMR头600的变型，图6C的MAMR头601的特征可以具有与那些在图6A-6B中的MAMR头600的特征共有的编号。

如图6C特别示出的，磁性盖层632的前区656和后区658相对于MAMR头600的沉积平面分别以第七倾角θ₇和第八倾角θ₈成角。角度θ₇和角度θ₈可以相对于MAMR头600的沉积平面各自独立地在从大于0°至小于90°的范围中，其条件是θ₈>θ₇，如图6C的实施例所示。在一些方式中，角度θ₇可以大约等于或大于θ₄，且角度θ₈可以大于θ₄。

如图6C附加地示出的，SH绝缘层662的正向区域664的上表面668的至少一部分可以相对于MAMR头600的沉积平面以第六倾角θ₆成角。在一些方式中，第六倾角θ₆可以大约等于或大于第七倾角θ₇，或第八倾角θ₈。在更多的方式中，SH绝缘层662的正向区域664的上表面668的至少一部分可以与磁性盖层632的上表面634的至少一部分分布在实质上相同的平面中。

现在参考图7A-7L，示出了根据一个实施例的可以用于形成MAMR头的工艺流程中的方法。作为一个选择，本方法可以被实现为构造例如其他附图中所示的那些结构。当然，本方法和本文所呈现的其他方法可以用来形成用于各种各样的装置和/或目标的磁性结构，其可以或可以不涉及磁记录。应当注意的是，任意前述特征可以用于根据各种方法所描述的实施例中。还应当注意的是，根据各种方式，本方法可以包含比图7A-7L所描述和/或图示的那些步骤更多或更少的步骤。此外，除非另有规定，MAMR头的一个或多个部件的形成可以包括经阅读本公开对于本领域技术人员来说显而易见的常规技术(例如溅射、镀覆、原子层沉积(ALD)、化学气相沉积(CVD)、离子研磨等)。另外，本方法以及本文所呈现的其他方法可以在任何所需的环境中实施。

如图7A所示，主极702被沉积在基板704上方。在各种方式中，主极702可以包含一种或多种磁性金属，例如铁、钴、镍、它们的合金等。

如图7B所示，第一掩模706形成在主极702的一部分上方。除了其他层(例如一个或多个硬掩模层、图像转移层、抗反射涂层等)以外，第一掩模706可以包含光刻法图案化的光刻胶的层。图7C提供了从图7B的线A-A所视的俯视图。

如图7D所示，通过第一移除工艺将主极702未被第一掩模706所覆盖的部分移除。该第一移除工艺可以包含离子研磨、反应离子蚀刻(RIE)、深度RIE、感应耦合等离子体RIE，或本领域已知的其他此类移除工艺。在优选的方式中，该第一移除工艺可以涉及以扫掠方式且以相对于法向的角度来执行的离子研磨工艺，从而来自第一掩模706的遮蔽可以使得离子研磨形成主极702的尾部边缘锥形(TET)结构。例如，在第一移除工艺之后，主极702包含接近将被限定的面对介质侧(MFS)的锥形区域708。

如图7E所示，第一掩模706被移除，且振荡装置710被沉积在主极702上方。鉴于主极702具有TET结构，沉积在其上方的振荡装置710也包含接近将被限定的MFS的锥形区域712。

振荡装置710可以是自旋转矩振荡器(STO)，且包括下文所述的多个层。然而，值得注意的是，振荡装置710不限于STO，这是由于可以使用各种其他的振荡器设计。

如图7E所示，振荡装置710包括按列举顺序的下述层：底层714、自旋极化层(SPL)716、中间层718、高频率磁场产生层(FGL)720、以及非磁性盖层722。

底层714可以配置为促进形成于其上的层中所需的晶粒生长和磁化。在各种方式中，底层714可以包括一个或多个层，该一个或多个层包括以下中的至少一种：铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、铬(Cr)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V,)、铌(Nb)、钽(Ta)、钌(Ru)、锇(Os)、钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)、铱(Ir)、它们的合金等。

SPL 716可以优选地具有取向为垂直于沉积平面(由图7A中的x-y平面限定)的磁各向异性，且配置为向FGL 720的磁化提供自旋扭矩。在各种方式中，SPL 716可以包含CoPt、CoNi、CoPd、CoCrTaPd中的至少一种，或经阅读本公开对于本领域技术人员来说显而易见的其它合适的磁性材料。

在磁道方向上设置在SPL 716和FGL 720之间的中间层718可以包含一种或多种非磁性材料，例如金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钽(Ta)、铱(Ir)、铝(Al)、硅(Si)、锗(Ge)、钛(Ti)、铜(Cu)、钯(Pd)、钌(Ru)、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)、它们的合金等。

FGL 720可以包含一种或多种磁性材料，包含但不限于FeCo、NiFe、CoPt、CoCr、CoIr、CoFeAli、CoFeGe、CoMnGe、CoFeAl、CoFeSi、CoMnSi、TbFeCo等。

非磁性盖层722可以包括一个或多个层，该一个或多个层可以包括以下中的至少一种：NiCr、NiFe、铬(Cr)、铂(Pt)、铱(Ir)、钽(Ta)、钌(Ru)、它们的合金等。

如图7F所示，磁性盖层724被沉积在振荡装置710上方。磁性盖层724还包含锥形区域726。在各种方式中，磁性盖层724可以包含一种或多种磁性材料，例如铁、钴、镍、它们的合金等。在一些方式中，磁性盖层724可以具有至少一种与尚待形成的尾部屏蔽件共有的磁性材料。

如图7G所示，第二掩模728形成在磁性盖层724的锥形区域726的至少一部分上方。第二掩模728具有形状，该形状配置为限定振荡装置710和磁性盖层724从MFS测量的条带高度。除了其他层(例如一个或多个硬掩模层、图像转移层、抗反射涂层等)以外，第二掩模728可以包含光刻法图案化的光刻胶的层。

如图7H所示，通过第二移除工艺将磁性盖层724和振荡装置710未被第二掩模728覆盖的部分移除。该第二移除工艺可以包含离子研磨、反应离子蚀刻(RIE)、深度RIE、感应耦合等离子体RIE，或本领域已知的其他此类移除工艺。在该第二移除工艺之后，磁性盖层724的后边缘730和振荡装置710的后边缘732被限定。

如图7I所示，条带高度(SH)绝缘层734被沉积在第二掩模728上方，以及在上述移除工艺后被留下暴露的结构的部分上方。SH绝缘层734可以包括非磁性材料，例如氧化铝、TiO₂、SiO₂、Al₂O₃-SiO₂等。在各种方式中，SH绝缘层734可以足够厚，以使得能够形成非磁性、自对准凸起(未示出)。

如图7J所示，经由化学剥离工艺或本领域已知的其他此类合适的工艺将其上具有SH绝缘层734的第二掩模728移除。自其移除第二掩模728的表面随后经受清洁工艺(例如化学机械抛光)，产生图7K的结构。

如图7K特别示出的，上述清洁工艺可以导致磁性盖层724的一个或多个部分的移除。相应地，在清洁工艺之后，磁性盖层724的厚度可以在元件高度方向上从MFS朝向磁性盖层724的后边缘730增加。换言之，磁性盖层724的接近MFS的区域的厚度t_1(mc)可以小于磁性盖层724的接近其后边缘730的区域的厚度t_2(mc)。在一些方式中，厚度t_1(mc)可以在从大约4nm至小于大约25nm的范围中，且厚度t_2(mc)可以在从大于大约4nm至大约25nm的范围中。

如图7K还示出的，上述清洁过程可以导致SH绝缘层734的一个或多个部分的移除。SH绝缘层734包含接近各自的磁性盖层724的后边缘730和振荡装置710的后边缘732的正向区域736。SH绝缘层734的正向区域736的厚度可以相对于MFS在元件高度方向上朝向其后边缘738(优选地以实质上线性的方式)增加。在一些方式中，SH绝缘层734的正向区域736的上表面740的一个或多个部分可以与磁性盖层724的上表面742的一个或多个部分分布在实质上相同的平面中，其中所述平面相对于MAMR头的沉积表面以(优选地大于0°且小于90°)倾角成角。

值得注意的是，磁性盖层724的存在可以缓解和/或消除在与清洁工艺相关的工艺波动期间的厚SH绝缘层734的掩模效应。例如，如上文提到的，在移除第二掩模728之后且在清洁工艺之前，厚SH绝缘层734可以在元件高度方向上呈现在磁性盖层724和振荡装置710的后面。该厚SH绝缘层734可以有效地起研磨掩模的作用，从而使得SH绝缘层734以及周围附近的清洁变得困难。在没有磁性盖层724的保护的情况下，存在过度清洁SH绝缘层734附近的区域的风险，这些区域包括振荡装置710。相应地，在没有磁性盖层724的保护的情况下，清洁工艺可能导致振荡装置710在元件高度方向上具有不均匀的厚度，如可见于不具有磁性盖层724不然则等同于本文所描述的新颖的MAMR头的常规MAMR头中。

然而，如图7K中明显可见的，在清洁工艺和其他后续的制造步骤期间，磁性盖层724保持振荡装置710的总厚度，其还可以限定尾部间隙厚度。相应地，振荡装置710在元件高度方向上(如图7K所示)和跨磁道方向上(未示出)具有均匀厚度t_(osc)。

如图7L所示，尾部屏蔽件744被沉积在磁性盖层724和SH绝缘层734上方。在各种方式中，尾部屏蔽件744可以包含一种或多种磁性材料，例如铁、钴、镍、它们的合金等。在一些方式中，尾部屏蔽件744和磁性盖层724可以磁耦合。在一个特定的方式中，尾部屏蔽件744和磁性盖层724可以包含至少一种共有的磁性材料。

尽管未在图7L中示出，尾部屏蔽件籽层可以设置在至少磁性盖层724和尾部屏蔽件744之间。在一些方式中，尾部屏蔽件籽层可以包含导电材料，且具有高饱和磁矩，从而起尾部屏蔽件744的一部分的作用。可替代地，尾部屏蔽件籽层可以是导电非磁性材料(例如钌、铑等)，从而充当间隙层和电镀籽层。

还值得注意的是，尽管未在图7A-7L中示出，与其相关的方法可以包含附加的步骤，例如：在跨磁道方向上限定振荡装置710的宽度，在跨磁道方向上在振荡装置710和磁性盖层724的任一侧上沉积磁道宽度(TW)绝缘层，等等。

为了更好地理解上文参考图6A-6C所描述的MAMR头的益处，以及根据例如上文参考图7A-7L所描述的方法来制造MAMR头的益处，将这样的MAMR头及方法与制造常规MAMR头的现有技术进行比较是有助益的。图8A-8G图示了制造常规MAMR头的典型的现有技术方法。

如图8A所示，振荡装置802被沉积在主极804上方，主极804具有接近将被限定的面对介质侧(MFS)的锥形部分806。鉴于主极804的尾部边缘锥形(TET)结构，沉积在其上方的振荡装置802也包含接近将被限定的MFS的锥形区域808。

振荡装置802可以是自旋转矩振荡器，其包括按照顺序的下述层：底层810、自旋极化层(SPL)812、中间层814、高频率磁场产生层(FGL)816、以及非磁性盖层818。

如图8B所示，掩模820形成在振荡装置802的锥形区域808的至少一部分上方。掩模820具有形状，该形状配置为限定振荡装置802从MFS测量的条带高度。除了其他层(例如一个或多个硬掩模层、图像转移层、抗反射涂层等)以外，掩模820可以包含光刻法图案化的光刻胶的层。

如图8C所示，通过移除工艺将振荡装置802未被掩模820覆盖的部分移除。该移除工艺可以包含离子研磨、反应离子蚀刻(RIE)、深度RIE、感应耦合等离子体RIE，或本领域已知的其他这样的移除工艺。在该移除工艺之后，振荡装置802的后边缘822被限定。

如图8D所示，条带高度(SH)绝缘层824被沉积在掩模820上方，以及在上述移除工艺后被留下暴露的结构的部分上方。在各种方式中，SH绝缘层824可以足够厚，以使得能够形成非磁性、自对准凸起(未示出)。

如图8E所示，经由化学剥离工艺或本领域已知的其他此类合适的工艺将其上具有SH绝缘层824的掩模820移除。自其移除掩模820的表面随后经受清洁工艺(例如化学机械抛光)，产生图8F的结构。

如图8F特别示出的，上述清洁工艺可以导致SH绝缘层824的一个或多个部分的移除。相应地，在清洁工艺之后，SH绝缘层824的正向区域826的厚度可以相对于MFS在元件高度方向上从MFS朝向其后边缘828增加。

如图8F还示出的，上述清洁过程可以导致振荡装置802的一个或多个部分的移除。相应地，在清洁工艺之后，振荡装置802的厚度(且因此尾部间隙的厚度)可能在元件高度方向上不均匀，即振荡装置802的厚度可能在元件高度方向上从MFS朝向其后边缘822增加。换言之，振荡装置802的接近MFS的区域的厚度t_1(mc)可能小于振荡装置802的接近其后边缘822的区域的厚度t_2(mc)。

应当注意的是，常规MAMR头不包含在振荡装置802上方的磁性盖层(例如本文所公开的那些磁性盖层)。因此，与清洁工艺相关的工艺波动导致振荡装置(且因此尾部间隙)的不期望的、非均匀的厚度。例如，如上文提到的，在移除掩模820之后且在清洁工艺之前，厚SH绝缘层824可以在元件高度方向上呈现在振荡装置802的后面。该厚SH绝缘层824可以有效地起研磨掩模的作用，从而使得绝缘层以及周围附近的清洁变得困难。在没有本文所公开的磁性盖层的保护的情况下，存在过度清洁SH绝缘层824附近的区域的风险，这些区域包含振荡装置802。相应地，在没有这样的磁性盖层的保护的情况下，清洁工艺导致振荡装置802最终在元件高度方向上具有不均匀的厚度，如图8F中可见。MAMR头的这样的常规制造工艺可能因此导致它们的各自的振荡装置(以及尾部间隙)的不期望的厚度波动，导致所述MAMR头的不连续的读取/写入性能。

如图8G所示，尾部屏蔽件830被沉积在振荡装置802和SH绝缘层824上方。尽管未在图8G中示出，尾部屏蔽件籽层可以设置在至少振荡装置802和尾部屏蔽件830之间。

还值得注意的是，尽管未在图8A-8G中示出，现有技术可以包括附加的步骤，例如：在跨磁道方向上限定振荡装置802的宽度，在跨磁道方向上在振荡装置802的任一侧上沉积磁道宽度(TW)绝缘层，等等。

应当注意的是，本文所呈现的用于各种实施例中的至少一些实施例的方法可以整体或部分地实现，实现在计算机硬件、软件中，手工的、使用专业设备等，或它们的组合。

此外，可以使用公知的材料和/技术来实现任何的结构和/或步骤，一经阅读本说明书，这些对于本领域技术人员来说将变得显而易见。

已通过示例的方式呈现了本文所公开的创造性概念，以多种示例性情景、实施例、和/或实现方式解释了其大量的特征。应当理解的是，总体公开的概念应被视为模块化的，且可以以其任意组合、变换或综合来实现。此外，如本领域普通技术人员一经阅读本说明书即可理解的本公开的特征、功能、以及概念的任何修改、替代或等同亦应当被视为在本公开的范围内。

虽然已在上面描述了各种实施例，但应当理解的是，它们仅通过示例的方式呈现而非限制。因此，本发明的实施例的广度和范围不应由任何上述的示范性实施例来限制，而应仅根据随附的权利要求及其等同来限定。