具有自旋转矩振荡器(sto)和sto腐蚀监控器的滑块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及一种磁记录系统，并且更具体地涉及一种提供微波辅助磁记录(MAMR)的具有自旋转矩振荡器(STO)的写磁头。
【背景技术】
[0002]其中在磁盘的磁记录层中的垂直或者平面外方向中存储记录比特的磁记录硬盘驱动器中的垂直磁记录(PMR)允许超高记录密度，即磁盘上的记录比特的面密度超高。然而，记录密度提高需要相应地降低磁记录层中的磁性颗粒的尺寸以实现足够的介质信噪比。随着磁性颗粒的尺寸减小，磁性颗粒的磁晶各向异性必须提高，以保持适当的热稳定性。同时，来自磁头的磁写入场必须超过磁记录层的矫顽力，从而实现饱和数据记录，导致对磁性颗粒的各向异性产生矛盾限制。
[0003]已经提出一种采用使用自旋转矩振荡器(STO)的高频辅助写入的PMR系统。也称为微波辅助磁记录(MAMR)的这种记录将来自STO的高频振荡辅助磁场施加给记录层的磁性颗粒。辅助磁场可能具有接近记录层中的磁性颗粒的谐振频率的一定频率，以促进比以无辅助记录时可能以其它方式实现的来自传统磁写入头更低的写入磁场转换颗粒的磁性。相反地，MAMR可能用于将磁记录层的矫顽力提高至高于传统的写入头将单独写入的矫顽力。MAMR提供的矫顽力提高允许磁性颗粒的尺寸减小，并且因而相应地提高记录密度。在US 6, 785, 092B2 ；US 2008/0137224A1 ;和 J.G.Zhu 等人的“Microwave Assisted MagneticRecording，，，IEEE Transact1ns on Magnetics, Vol.44, N0.1, January 2008, pp.125-131中描述了 MAMR系统。
[0004]在所提出的MAMR写入头中，STO位于写入极与尾磁屏蔽之间的磁头载架或者滑块上。STO为由通常为铜(Cu)的非磁性导电间隔层分离的两个或者更多磁性层组成的多层膜堆叠。其中一层磁性层一一磁场产生层(FGL)被设计成在存在垂直于膜堆叠的膜平面的直流电流时使其磁化方向振荡。在存在高于临界电流密度的电流时，被称为参考层并且其磁化方向优选地不振荡的另一磁性层起“自旋极化器”的作用，以在FGL处产生自旋极化电流。这使FGL的磁化方向的静态平衡不稳定，导致其在用于MAMR应用的频率下经历持续振荡。
[0005]STO Cu间隔层易受可能在滑块的空气轴承表面(ABS)暴露于大气并且Cu氧化时发生的腐蚀影响。STO的电触点高于和低于ST0，因为穿过STO层的平面垂直地引导电流。因而，一种通过使用现有的电触点测量STO的电阻而检测腐蚀的方法不可靠，因为间隔层太薄，以致电阻值以及电阻的变化太小。同样地，STO在MAMR磁头中的小尺寸和位置使得难以通过使用扫描电子显微镜(SEM)对STO成像而可靠地检测腐蚀。
[0006]由于在大规模生产采用MAMR磁头的滑块期间重要的是能够识别那些具有不可接受STO腐蚀水平的滑块，所以一种可靠的STO腐蚀检测系统和方法是必要的。
【发明内容】
[0007]本发明的实施例涉及一种支撑采用自旋转矩振荡器(STO)和单独的腐蚀监控器(CM)的微波辅助磁记录(MAMR)的磁盘驱动器滑块。CM包括由与STO的间隔层相同的材料形成的腐蚀检测层。优选地，CM位于滑块上，使得与STO共面但是与STO侧向间隔开，以远离MAMR写磁头。优选地，腐蚀检测层在ABS处具有边缘，使暴露于与STO的间隔层相同的大气条件。电引线位于CM的末端处，并且电连接至滑块的上表面上的衬垫。通过检测腐蚀检测层的平面中的电流而测量CM的电阻。腐蚀检测层也比间隔层充分宽。因而，在CM平面中测量的CM的电阻远高于垂直于STO的平面测量的STO的电阻，这使得更易于检测腐蚀可能引起的电阻的微小变化。
[0008]为了更充分地理解本发明的特性和优点，应结合附图参考下文详细说明。
【附图说明】
[0009]图1是移除盖板从而与根据现有技术的微波辅助磁记录(MAMR)写磁头一起使用的硬盘驱动器的顶部平面图。
[0010]图2A是沿与磁盘上的数据磁道相交的中心平面截取的现有技术垂直MAMR写入头、读取头和记录磁盘的侧截面图。
[0011 ] 图2B是从磁盘观察的图2A的读/写头的视图。
[0012]图3A是根据本发明实施例的滑块的空气轴承表面(ABS)的视图。
[0013]图3B是根据本发明实施例的滑块的上表面的视图。
[0014]图4是作为空气暴露时间的函数的自旋转矩振荡器(STO)电阻和腐蚀监控器(CM)电阻的曲线图。
[0015]图5是根据本发明实施例的示出组成STO和CM的层的一部分滑块ABS的视图。
【具体实施方式】
[0016]图1是移除盖板从而与根据现有技术的微波辅助磁记录(MAMR)写入头一起使用的硬盘驱动器的顶部平面图。硬盘驱动器10包括支撑心轴14的刚性基部12，刚性基部12支撑包括顶部磁盘16的磁盘堆叠。心轴14被心轴马达(未示出)旋转，以沿着弯曲箭头105所示方向旋转磁盘。硬盘驱动器10具有至少一个荷载梁组件20，其具有采用导电互连极限或者电线阵列32的集成头悬架(ILS)或者弯曲部30。荷载梁组件20附接至刚性臂22，刚性臂22连接至E形支撑结构，有时称为E块24。每个弯曲部30都附接至空气轴承滑块28。磁性记录读/写头29位于滑块28的末端处或者尾表面处，滑块用作磁头的运载器。弯曲部30使得滑块28能够在旋转磁盘16产生的空气轴承上“俯仰”和“滚转”。硬盘驱动器10也包括在枢轴点41处可旋转地安装至刚性基部12的旋转致动器组件40。致动器组件40为音圈马达(VCM)致动器，其包括固定至基部12的磁体组件42和音圈43。当被控制电路(未示出)加电时，音圈43移动，并且因此旋转具有附接臂22和荷载梁组件20的E块24，从而将读/写磁头29定位至磁盘上的数据磁道。迹线互连阵列32在一端处连接至读/写磁头29，并且在其另一端处连接至被固定至E块24的侧面的电模块或者芯片50中所含的读/写电路。芯片50包括读前置放大器和写驱动器电路。
[0017]图2A是沿与磁盘上的数据磁道相交的中心平面截取的现有技术垂直MAMR写入头、读取头和记录磁盘的侧截面图。如图2A中所示，该磁盘可能为包括垂直磁数据记录层(RL) 17和在磁盘衬底13上形成的“柔软”或者相对低矫顽力透磁底层(SUL) 19的“双层”磁盘16。非磁性中间层(未示出)通常堆叠在RL和SUL之间。读/写磁头29通常作为沉积在使其空气轴承表面(ABS)被支撑在磁盘16之上的空气轴承滑块28的尾表面25上的一系列薄膜形成。滑块通常由氧化铝/碳化钛合成材料制成。读/写磁头29包括磁阻(MR)读入磁头29a和MAMR写入磁头29b。MR读入磁头29a由位于磁屏蔽SI和S2之间的MR传感器181组成，并且在沉积组成MAMR写入磁头29b的层之前沉积在滑块28的尾表面25上。
[0018]MAMR写入磁头29b为单写入极式垂直磁记录(PMR)写入磁头，并且包括轭结构，其包括具有极尖141的写入极(WP) 140的主极134、磁通返回极135、尾磁屏蔽170以及连接主极134和返回极135的轭柱137。MAMR写入磁头29b也可能包括处于ABS处的前屏蔽138。主极134、写入极140、磁通返回极135、尾磁屏蔽170和前屏蔽138由铁磁合金形成，通常为NiFeXoFe或者NiFeCo合金。电绝缘层136位于轭柱137和主极134之间。STO 175基本位于尾屏蔽170和写入极尖141之间的ABS处。写入磁头29b也包括薄膜线圈，以返回极135和主极134之间的线圈139的截面示出其截面。写入线圈139为“扁平”线圈，其中所有的线圈截面都基本处于相同平面中，并且缠绕轭柱137，但是可替选地，线圈可能为缠绕主极134的螺旋线圈。WP 140为一部分主极134，并且具有基本处于面对磁盘16的外表面的ABS处的极尖141。穿过线圈139的写入电流包括下列磁场(如虚线160所示)，其来自穿过RL16的WP尖141 (以磁化WP尖141之下的RL 16区域)，穿过SUL 19提供的磁通返回路径，并且返回该返回极135。在向RL 17施加写入磁场的同时，STO 175向RL 17施加辅助AC场。这产生微波辅助磁记录(MAMR)，MAMR提高了 RL 17中的颗粒的磁化转换。示出RL 17具有垂直记录或者磁化区域，如箭头所示，相邻区域具有相反磁化方向。相邻的方向相反磁化区域之间的磁性转换可被MR传感器181记录成记录比特。
[0019]图2B是从磁盘16观察的读/写磁头29的视图。ABS为滑块28的面对记录层表面，其通常垂直于尾表面25，并且示出其不具有通常存在于实际滑块中的薄保护膜。面对记录层表面的意思应为被薄保护膜覆盖的滑块28的表面，当不存在保护膜时滑块的实际外表面，或者保护膜的外表面。措词“基本处于面对记录层表面处”的意思实际上应为处于表面处，或者从表面稍微凹陷。磁盘16 (图2A)在被称为沿着磁道方向的方向105中相对于读/写磁头29移动。垂直于方向105并且平行于ABS的平面的方向被称为交叉磁道方向。WP尖141在交叉磁道方向中的宽度基本限定了 RL 17中的数据磁道的磁道宽度(TW)(图2A)。TS 170改变写入磁场的角度以及其梯度，并且使写入更高效。
[0020]MAMR写入磁头的自旋转矩振荡器(ST0)175位于尾屏蔽170和WP尖141之间。STO 175为由通常为铜(Cu)的非磁性导电间隔层隔开的两层或者更多磁性层组成的多层膜堆叠。例如，在US 7，982，996B2和US 2013/0083423A1以及J.G.Zhu等人 的‘‘Microwave Assisted Magnetic Recording”，IE