写元件、热辅助磁头滑动块、磁头折片组合及制造方法
【专利摘要】本发明公开一种用于热辅助磁头滑动块的写元件，包括：面向磁性记录媒介的空气承载面；第一磁极、第二磁极以及层夹于所述第一磁极和第二磁极之间的线圈；波导路，用于引导由安装于热辅助磁头滑动块的衬底之上的光源模块产生的光；以及设置于所述第一磁极和所述波导路附近的等离子体激元单元，所述等离子体激元单元具有一近场光产生表面以传播近场光至所述空气承载面。其中，所述等离子体激元单元的所述近场光产生表面与所述空气承载面相距第一预定距离以形成第一凹陷，且所述第一凹陷填充有保护层。本发明能防止等离子体激元单元凸伸出空气承载面，从而改善热辅助磁头滑动块的性能。本发明还公开了热辅助磁头滑动块、磁头折片组合、硬盘驱动器及制造方法。
【专利说明】写元件、热辅助磁头滑动块、磁头折片组合及制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种硬盘驱动器(hard disk drive, HDD),尤其涉及一种写元件,具有该写元件的热辅助磁头滑动块、磁头折片组合及硬盘驱动器，以及该热辅助磁头滑动块的制造方法。
【背景技术】
[0002]硬盘驱动器是常见的信息存储设备。图1a为一典型硬盘驱动器100的示意图。其包括安装于一主轴马达102上的一系列可旋转磁盘101，以及绕驱动臂轴105旋转用以存取磁盘上的数据的磁头悬臂组合(head stack assembly, HSA) 130。该HSA 130包括至少一驱动臂104及HGA 150。典型地，还包括一主轴音圈马达(图未示)以控制在驱动臂104的运动。
[0003]参考图lb，该HGA 150包括具有热辅助磁头110的磁头滑动块103，以及用于支撑该磁头滑动块103的悬臂件190。该悬臂件190包括负载杆106、基板108、绞接件107以及挠性件109，以上元件均装配在一起。在磁头滑动块103的极尖上埋植一写传感器和读传感器(图未示)以读取或写入数据。当磁盘驱动器运作时，主轴马达102使得磁盘101高速旋转，而磁头滑动块103因磁盘101旋转而产生的气压而在磁盘101上方飞行。该磁头滑动块103在音圈马达的控制下，在磁盘101的表面以半径方向移动。对于不同的磁轨，磁头滑动块103能够从磁盘表面上读取数据或将数据写进磁盘101。
[0004]请参考图1c,该磁头滑动块103包括具有空气承载面(air bearingsurface, ABS) 1032的衬底1031以及用以进行读写操作的热辅助磁头110。该热辅助磁头110采用热能源111，例如位于写元件附近的激光二极管。传统地，该热能源111可通过焊球连接在衬底1031上。该热能源111向磁记录媒介的一部分提供能量，从而降低该部分的矫顽力。之后，通过在受热的部分施加写磁场从而便于进行写操作。通常，该磁记录媒介通过近场光的照射而受热。近场光的光斑很小，该光斑的尺寸小到可以实现不受衍射极限的限制。同时，该热辅助磁头110还包括一波导路，借助一等离子体激元发生器(plasmongenerator, PG)将激光传送到ABS 1032，从而提供近场光。这种提供近场光的方式有别于直接在元件上施加激光而产生近场光的方式。通常，该PG由具有高光吸收率低光折射率的物质制成。例如美国公开专利N0.2010/0103553 Al和美国专利N0.8059496 BI均有公开此种PG和波导路。
[0005]美国专利N0.8059496 BI揭露了一种写元件，如图1d所示，该写元件具有主极11、PG层12及波导路17，该PG层12从ABS 10-10上向下凹陷。作为从主极11延伸出来的一磁层Ile形成在PG层12和ABS 10-10之间，且该磁层Ile的材料与主极11相同，亦即，磁层lie是主极11的一部分。当激光发射到写元件上时，激光由PG层12引导到波导路17中。为众所知，该主极11和磁极Ile的材料同样是具有高光吸收特性以及低光折射率，因此近场光会被传送到磁层Ile的顶表面从而形成近场光产生表面121,最后传送到ABS 10-10上。由此可见，请参考图1d所示，该近场光产生表面121和ABS 10-10位于同一平面上。[0006]然而，在进行写操作的过程中会产生高温，在高温条件下，具有高光吸收特性和低光折射率的PG层12的近场光端部和磁层Ile会凸伸出ABS 10-10(如图1f所示)，从而会撞击磁记录媒介表面。
[0007]因此，亟待一种改进的写元件、热辅助磁头滑动块、HGA、HDD,以克服上述缺陷。
【发明内容】
[0008]本发明的目的之一在于提供一种用于热辅助磁头滑动块的写元件，其能防止等离子体激元单元凸伸出ABS，从而改善热辅助磁头滑动块的性能。
[0009]本发明的另一目的在于提供一种热辅助磁头滑动块，其能防止等离子体激元单元凸伸出ABS，从而改善热辅助磁头滑动块的性能。
[0010]本发明的又一目的在于提供一种具有热辅助磁头滑动块的HGA，其能防止等离子体激元单元凸伸出ABS，从而改善热辅助磁头滑动块的性能。
[0011]本发明的再一目的在于提供一种具有热辅助磁头滑动块的HDD，其能防止等离子体激元单元凸伸出ABS，从而改善热辅助磁头滑动块的性能。
[0012]本发明的再一目的在于提供一种热辅助磁头滑动块的制造方法，制得的热辅助磁头滑动块能防止等离子体激元单元凸伸出ABS，从而改善热辅助磁头滑动块的性能。
[0013]为实现上述目的，本发明提供一种一种用于热辅助磁头滑动块的写元件，包括:
[0014]面向磁性记录媒介的空气承载面；
[0015]第一磁极、第二磁极以及层夹于所述第一磁极和第二磁极之间的线圈；
[0016]波导路，用于引导由安装于热辅助磁头滑动块的衬底之上的光源模块产生的光；及
[0017]设置于所述第一磁极和所述波导路附近的等离子体激元单元，所述等离子体激元单元具有一近场光产生表面以传播近场光至所述空气承载面；
[0018]所述近场光产生表面与所述空气承载面相距第一预定距离以形成第一凹陷，且所述第一凹陷填充有保护层。
[0019]作为一个优选实施例，所述第一、第二磁极和所述波导路的媒介面向表面与所述空气承载面相距第二预定距离以形成第二凹陷，且所述第二凹陷填充有所述保护层。
[0020]可选地，所述第二预定距离小于所述第一预定距离。
[0021]可选地，所述第一预定距离小于所述第二预定距离。
[0022]优选地，所述第一预定距离的范围是lnnT300nm。
[0023]作为一个优选实施例，所述第一、第二磁极和所述波导路的媒介面向表面由所述
保护层覆盖。
[0024]作为另一优选实施例，还包括一种子层，所述种子层形成在所述近场光产生表面和所述第一、第二磁极的媒介面向表面之上，且所述保护层形成于所述种子层之上。
[0025]较佳地，所述保护层包括低光吸收材料。更佳地，所述低光吸收材料包括以下一种或多种材料:Ta0x, SiOx, AlOx, WOx, BCxNy, AlNx, SiNx, AlOxNy, SiOxNy, TiOx, ZrOx, MgOx。
[0026]较佳地，所述种子层包括以下一种或多种材料:Si, Al, Mg, Ta, ff, Ti, MgOx, SiNx, AlNx, AlOx, SiNxOy, AlNxOy, WOx 及类金刚碳。
[0027]较佳地，所述保护层在正对所述近场光产生表面的位置处凹陷，以使其与所述空气承载面的顶部相距第三预定距离。
[0028]较佳地，所述保护层的表面呈平坦状。
[0029]较佳地，在所述保护层上形成有一层碳涂层。
[0030]较佳地，所述碳涂层在正对所述近场光产生表面的位置处凹陷，以使其与所述空气承载面的顶部相距第四预定距离。
[0031]较佳地，所述等离子体激元单元为等离子体激元天线或等离子体激元产生器。
[0032]本发明提供了一种热辅助磁头滑动块，包括具有面向磁记录媒介的空气承载面的衬底，读元件以及写元件，所述写元件包括:
[0033]第一磁极、第二磁极以及层夹于所述第一磁极和第二磁极之间的线圈；
[0034]波导路，用于引导由安装于热辅助磁头滑动块的衬底之上的光源模块产生的光；及
[0035]设置于所述第一磁极和所述波导路附近的等离子体激元单元，所述等离子体激元单元具有一近场光产生表面以传播近场光至所述空气承载面；
[0036]所述近场光产生表面与所述空气承载面相距第一预定距离以形成第一凹陷，且所述第一凹陷填充有保护层。
[0037]本发明提供了一种HGA，包括热辅助磁头滑动块及支撑所述热辅助磁头滑动块的悬臂件，所述热辅助磁头滑动块包括具有面向磁记录媒介的空气承载面的衬底，读元件以及写元件，其中所述写元件包括:
[0038]第一磁极、第二磁极以及层夹于所述第一磁极和第二磁极之间的线圈；
[0039]波导路，用于引导由安装于热辅助磁头滑动块的衬底之上的光源模块产生的光；及
[0040]设置于所述第一磁极和所述波导路附近的等离子体激元单元，所述等离子体激元单元具有一近场光产生表面以传播近场光至所述空气承载面；
[0041]所述近场光产生表面与所述空气承载面相距第一预定距离以形成第一凹陷，且所述第一凹陷填充有保护层。
[0042]本发明提供了一种HDD，包括具有热辅助磁头滑动块的HGA，与所述磁头折片组合连接的驱动臂，旋转硬盘以及用于旋转所述硬盘的主轴马达，所述热辅助磁头滑动块包括具有面向磁记录媒介的空气承载面的衬底，读元件以及写元件，其中所述写元件包括:
[0043]第一磁极、第二磁极以及层夹于所述第一磁极和第二磁极之间的线圈；
[0044]波导路，用于引导由安装于热辅助磁头滑动块的衬底之上的光源模块产生的光；及
[0045]设置于所述第一磁极和所述波导路附近的等离子体激元单元，所述等离子体激元单元具有一近场光产生表面以传播近场光至所述空气承载面；
[0046]所述近场光产生表面与所述空气承载面相距第一预定距离以形成第一凹陷，且所述第一凹陷填充有保护层。
[0047]本发明提供了一种热辅助磁头滑动块的制造方法，包括以下步骤:
[0048](I)提供具有多个热辅助磁头滑动块元件的晶圆，每一所述热辅助磁头滑动块包括具有空气承载面的衬底，读元件及写元件，所述写元件包括第一磁极、第二磁极、线圈、波导路及等离子体激元单元；[0049](2)切割所述晶圆成多个长形条；
[0050](3)研磨所述长形条的表面至预定规格；
[0051](4)在所述等离子体激元单元的近场光产生表面上蚀刻第一凹陷，以使所述等离子体激元单元与所述空气承载面相距第一预定距离；
[0052](5)在所述等离子体激元单元的近场光产生表面上沉积保护层；
[0053](6)切割所述长形条成多个独立的热辅助磁头滑动块。
[0054]作为一个优选实施例，还包括:在所述第一、第二磁极及所述波导路的媒介面向表面上蚀刻第二凹陷，以使所述第一、第二磁极、所述波导路与所述空气承载面相距第二预定距离。
[0055]较佳地，还包括:在所述等离子体激元单元的近场光产生表面沉积一种子层.[0056]作为另一优选实施例，还包括:在所述保护层正对所述近场光产生表面的位置处蚀刻第三凹陷。
[0057]较佳地，还包括:在执行步骤(3)之后步骤(4)之前在所述读元件和所述写元件的媒介面向表面上沉积一类金刚碳层。
[0058]较佳地，形成一碳涂层以覆盖所述类金刚碳层和所述保护层。
[0059]作为又一优选实施例，还包括:在所述碳涂层正对所述近场光产生表面的位置处移除该位置上的碳涂层。
[0060]较佳地，对所述碳涂层正对所述近场光产生表面的位置进行加热，以除掉该位置上的碳涂层。
[0061]作为又一优选实施例，还包括:在所述碳涂层正对所述近场光产生表面的位置处蚀刻第四凹陷，以使所述碳涂层与所述空气承载面相距第四预定距离。
[0062]较佳地，在执行步骤(5)之后步骤(6)之前研磨所述空气承载面成平坦状。
[0063]较佳地，在步骤(4)中的蚀刻方式为离子束选择性蚀刻方式。
[0064]较佳地，在步骤(4)中的蚀刻方式包括感光掩蔽法。
[0065]与现有技术相比，由于本发明的等离子体激元单元的近场光产生表面与空气承载面相距第一预定距离以形成第一凹陷，且该第一凹陷填充有保护层，因此，在热辅助写操作时，可防止等离子体激元单元因过度扩张而凸伸出ABS。同时，由于在近场光产生表面上覆盖有保护层，因此当等离子体激元单元受热扩张时能够受到保护而免于撞击磁记录媒介表面。
[0066]通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
【专利附图】
【附图说明】
[0067]图1a为传统的 磁盘驱动单元的局部立体图。
[0068]图1b为传统HGA的局部顶视图。
[0069]图1c为具有传统的热辅助磁头的磁头滑动块的立体图。
[0070]图1d为传统的热辅助磁头的写元件的截面图。
[0071]图1e为热辅助磁头滑动块的示意图，其展示了写元件在高温条件下凸伸出ABS的情况。[0072]图2为本发明的HDD的一个立体图。
[0073]图3为图2所示的HDD的HGA的顶视图。
[0074]图4为本发明的热辅助磁头滑动块的一个实施例的立体图。
[0075]图5为图4所示的热辅助磁头滑动块的剖视图。
[0076]图6为本发明的热辅助磁头滑动块的写元件的简化的剖视图。
[0077]图7a为本发明的热辅助磁头滑动块的第一实施例的简化剖视图。
[0078]图7b为本发明的热辅助磁头滑动块的第二实施例的简化剖视图。
[0079]图7c为本发明的热辅助磁头滑动块的第三实施例的简化剖视图。
[0080]图7d为本发明的热辅助磁头滑动块的第四实施例的简化剖视图。
[0081]图7e为本发明的热辅助磁头滑动块的第五实施例的简化剖视图。
[0082]图7f为本发明的热辅助磁头滑动块的第六实施例的简化剖视图。
[0083]图7g为本发明的热辅助磁头滑动块的第七实施例的简化剖视图。
[0084]图8为本发明的热辅助磁头滑动块的制造方法的一个实施例的简化流程图。
[0085]图9为本发明的热辅助磁头滑动块的制造方法的另一个实施例的简化流程图。
【具体实施方式】
[0086]下面将参考附图阐述本发明几个不同的最佳实施例，其中不同图中相同的标号代表相同的部件。如上所述，本发明的实质在于一种写元件、热辅助磁头滑动块、HGA、HDD及热辅助磁头滑动块的制造方法，以改善热辅助磁头滑动块的性能，最终增强HDD的结构及性能。
[0087]图2为本发明的HDD的一个实施例的立体图。该HDD 300包括HGA 200，与HGA200连接的驱动臂304，一系列旋转磁盘301，以及用以驱动磁盘301的主轴马达302，上述元件均安装于一壳体309中。本发明HDD 300的结构不限于此，例如旋转磁盘301、HGA 200和驱动臂304的数量也可以是一个。如图3所示,每一 HGA 200包括悬臂件290以及承载于该悬臂件290上的用以在旋转磁盘301上读取或写入数据的热辅助磁头滑动块230。该悬臂件290包括装配在一起的负载杆216、基板218、绞接件217以及挠性件215。具体地，该热辅助磁头滑动块230由挠性件215支撑。
[0088]如图4-5所示，该热辅助磁头滑动块230包括衬底203、嵌入衬底203中的热辅助磁头340，以及安装在衬底203上为热辅助磁性记录而设的光源模块220。在本实施例中，该光源模块220为激光二极管，但并不限于此。
[0089]具体地，如图4所示，该衬底203包括前边204、尾边205、面向磁盘并为提供合适飞行高度而设的ABS 241，以及与ABS 241相对的正对面242。读写元件则嵌入在尾边205上。尾边205上具有多个连接触点207 (如8个)用以与HGA 200的悬臂件209连接。特定地，该光源模块220安装在相对面242上。
[0090]图5为热辅助磁头滑动块230的局部剖视图。具体地，热辅助磁头滑动块230中的热辅助磁头包括形成在衬底203上的磁阻(Magnetoresistive, MR)读元件341以及形成在MR读元件341之上的写元件。例如，该MR读元件341可为电流垂直平面型(Current Perpendicular to Plane, CPP)传感器、电流在平面内型(Current InPlane, CIP)传感器、隧道结磁阻(tunnel magnetoresistive, TMR)传感器、巨磁阻(giantmagnetoresistive, GMR)传感器或各向异性磁阻(anisotropic magnetoresistive, AMR)传感器等。
[0091]在本实施例中，该MR读元件341包括形成在衬底203上的第一屏蔽层343、第二屏蔽层345、层压在该第一屏蔽层343和第二屏蔽层345之间的MR元件347。其中，一对硬磁层(图未示)同样层压于第一、第二屏蔽层343、345之间，其分别放置于MR元件230的两侦||。该MR读元件341还包括形成在MR元件347远离ABS 241的一边的非磁绝缘层(图未示)，该非磁绝缘层使得第一屏蔽层343与第二屏蔽层345之间电性绝缘。
[0092]请参考图5-6，写元件342包括第一磁极344、第二磁极346、层压在该两磁极344、346之间的线圈348以及第一间隙层352、形成在第一磁极344附近用以引导光源模块220产生的光的波导路354，以及设置于第一磁极344和波导路345之间用于传送近场光的等离子体激元单元356。通常，该第一磁极344为主极，第二磁极346为返回极。等离子体激元单元356可以是等离子体激元发生器或等离子体激元天线。具体地，该等离子体激元单元356具有面向ABS241的近场光产生表面3561。该等离子体激元单元356由非磁性材料如Au，Ag，Cu，Al，Ti，Ta，Ge或其合金，其具有高光吸收特性和低光折射率，该等离子体激元单元356的厚度范围为lOnnTlOOOnm。
[0093]当进行读写操作时，热辅助磁头340气动地在旋转磁盘301上方以预定高度飞行，因此MR读元件341和写元件342的端部面向磁盘301的磁记录层的表面，并相距合适的磁间距。继而，MR读元件341通过感应信号磁场而从磁记录层上读取数据，写元件342通过施加信号磁场而向磁记录层写入数据。当进行写操作时，信号电流通过线圈348传导，并在第一及第二写极344、346上产生磁通量，磁通量在ABS 241上围绕着极尖流动。该种磁通量使得在进行写操作时将旋转磁盘301的环形磁轨磁化。同时，由光源模块220(如激光二极管)产生的激光由波导路354传播并由等离子体激元单元356引导，继而等离子体激元单兀356的近场光产生表面3561产生的近场光即被传播到ABS 241上。该近场光到达磁盘301表面后将对磁盘301的磁记`录层的一部分进行加热门从而该部分的矫顽力被降低至某一数值从而便于写操作。
[0094]如图7a所示，在本发明的构思下，等离子体激元单元3561与ABS 241分离并与ABS 241相距第一预定距离(图未标示)从而形成第一凹陷(图未标示)，而该第一凹陷由具有低光吸收材料的保护层362填充，从而在热辅助写操作情况下防止近场光产生表面3561凸伸出ABS 241而撞击磁记录媒介。较佳地,为增强保护层362,可在近场光产生表面3561和第一、第二磁极344、346的媒介面向表面上形成种子层361，而保护层362则形成在种子层361上。较佳地，该种子层361和保护层362可延伸至覆盖衬底203、读元件341以及整个写元件342。
[0095]如图7b所示，作为一个优选实施例，该第一、第二磁极344、346 (在该图元件344、346>348简不为一个矩形)的媒介面向表面和波导路354的媒介面向表面均与ABS 241分离并与其相距第二预定距离从而形成第二凹陷(图未标示)，该第二凹陷由保护层362填充。具体地，第一凹陷和第二凹陷相连通。较佳地，该第一预定距离的范围为lnnT300nm，在本实施例中，第二预定距离小于第一预定距离。可选地，也可设置第一预定距离小于第二预定距离。由于等离子体激元单元356、第一、第二磁极344、346和波导路354均从ABS 241向下凹陷，而且在等离子体激元单元356的近场光产生表面3561上覆盖有由低光吸收材料制成的保护层362，因此可防止等离子体激元单元356在高温条件下因扩张而凸伸出ABS 241并撞击磁盘301。
[0096]较佳地，如上所述，该保护层362由低光吸收材料制成，如TaOx，SiOx, AlOx, WOx，BCxNy, AlNx, SiNx, AlOxNy, SiOxNy, TiOx, ZrOx, MgOx中的一种或多种，从而使得更少的热能被保护层362吸收。而位于保护层362之下的种子层361则可由以下一种或多种材料制成Si, Al, Mg, Ta, ff, Ti, MgOx, SiNx, AlNx, AlOx, SiNxOy, AlNxOy, WOx,类金刚碳(diamond likecarbon, DLC)，这些材料具有一定刚性不容易弯折，从而加强保护层362并降低保护层362的热形变。
[0097]同时，本实施例中的保护层362的表面(亦即作为ABS 241)呈平坦状，此设计的好处是使得热辅助磁头滑动块230的飞行高度易于控制，而且热辅助磁头滑动块230不会轻易接触到磁记录媒介表面。
[0098]如图7b所示，该保护层362和种子层361覆盖在第一、第二磁极344、346、线圈348、等离子体激元356和波导路354的媒介面向表面上，而在读元件341、衬底203和写元件342的其他部分的媒介面向表面上则覆盖有一层碳涂层371。可选地，该碳涂层371可以是DLC层或BCxNy层，但并不限于此。
[0099]较佳地，如图7c所示，在保护层362的表面和碳涂层371的表面上额外设置另一碳涂层372，以作保护之用。具体地，最后的表面处理成平坦状从而使磁头飞行高度易于控制并避免磁头接触磁记录媒介表面。
[0100]图7d则展示了本发明热辅助磁头滑动块230的第四实施例。有别于第三实施例，本实施例中的碳涂层371被省略，而另一碳涂层372直接覆盖在写元件342、读元件341和衬底203的媒介面向表面。
[0101]图7e展示了本发明热辅助磁头滑动块230的第五实施例。有别于上述的实施例，本实施例中的保护层362增厚了使得一部分的保护层362相较于其他表面凸伸出一部分，从而增加保护层362在热辅助写操作下的热稳定性，进而防止其撞击磁记录媒介。
[0102]图7f展示了本发明热辅助磁头滑动块230的第六实施例。具体地，保护层362在正对近场光产生表面3561的位置处凹陷，以使其与ABS 241的顶部相距第三预定距离，即，在保护层362上形成有第三凹陷381。此种设置使得等离子体激元单元356在写操作时发生扩张/膨胀而有一个扩张空间，从而防止等离子体激元单元356的近场光产生表面3561凸伸出ABS 241而撞击磁记录媒介。
[0103]图7g展示了本发明热辅助磁头滑动块230的第七实施例。与图7d所示的实施例相比，形成在保护层362上的碳涂层372在正对近场光产生表面3561的位置处同样从ABS241的顶部向下凹陷，形成第四预定距离，即在碳涂层362上形成第四凹陷382，以进一步增强保护效果。
[0104]当然本发明并不限于上述实施例，其他基于上述实施例进行修改或等同变换的实施例同样属于本发明的保护范围之内。
[0105]综上，由于本发明的等离子体激元单元356的近场光产生表面3561与ABS241相距第一预定距离以形成第一凹陷，且该第一凹陷填充有保护层362，因此，在热辅助写操作时，可防止等离子体激元单元356因过度扩张而凸伸出ABS 241。同时，由于在近场光产生表面3561上覆盖有保护层362，因此当等离子体激元单元356受热扩张时能够受到保护而免于撞击磁记录媒介表面。
[0106]图8为本发明的热辅助磁头滑动块的制造方法的一个实施例的简化流程图。
[0107]步骤(801)，晶圆工序。具体地，该工序包括提供有多个热辅助磁头滑动块元件的晶圆，每一热辅助磁头滑动块包括具有ABS的衬底，读元件及写元件，该写元件包括第一磁极、第二磁极、线圈、波导路及等离子体激元单元。
[0108]步骤(802)，长形条切割工序。在此工序中，晶圆被切割成多个具有热辅助磁头滑动块元件的长形条。
[0109]步骤(803)，长形条研磨工序。具体地，在此工序中，每一长形条的各个表面被研磨成预定规格。
[0110]步骤(804)，ABS形成工序。具体地,该工序包括两个主要步骤:(804a)凹陷蚀刻工序，在等离子体激元单元的近场光产生表面上蚀刻第一凹陷，以使该等离子体激元单元与ABS相距第一预定距离；(804b)沉积工序，在等离子体激元单元的近场光产生表面上沉积保护层。
[0111]具体地，步骤(804a)进一步包括在第一、第二磁极及波导路的媒介面向表面上蚀刻第二凹陷，以使第一、第二磁极、波导路与ABS相距第二预定距离。
[0112]作为一个优选实施例，步骤(804b)进一步包括在等离子体激元单元的近场光产生表面沉积一种子层，继而在该种子层上沉积上述保护层。具体地，该保护层由低光吸收材料制成，如 TaOx, SiOx, AlOx, WOx, BCxNy, AlNx, SiNx, AlOxNy, SiOxNy, TiOx, ZrOx, MgOx 中的一种或多种，从而使得更少的热能被保护层吸收。而位于保护层之下的种子层则可由以下一种或多种材料制成 Si, Al, Mg, Ta, W，Ti, MgOx, SiNx, AlNx, AlOx, SiNxOy, AlNxOy, WOx, DLC,这些材料具有一定刚性不容易弯折，从而加强保护层并降低保护层的热形变。
[0113]步骤(805)，磁头工序。在此工序，长形条被切割成多个独立的热辅助磁头滑动块。至此整个制造过程完成。
[0114]图9展示了本发明热辅助磁头滑动块的制造方法的另一实施例。与第一实施例不同的是，本实施例中的ABS形成工序(步骤804’)包括以下子步骤:
[0115](804’ a)，在读元件和写元件的媒介面向表面上沉积一碳涂层(如DLC层)；
[0116](804’ b)，在DLC层上放置光掩膜，且使得DLC层面向第一、第二磁极、等离子体激元元件和波导路的部位暴露在外；
[0117](804’ C)，移除DLC层面向第一、第二磁极、等离子体激元元件和波导路的部位；
[0118](804’ d)，在等离子体激元单元的近场光产生表面和第一、第二磁极的顶表面上蚀刻凹陷，使得等离子体激元单元与ABS分离且与其相距第一预定距离，第一、第二磁极与ABS分离且与其相距第二预定距离。具体地，蚀刻方式可以是离子束蚀刻方式或使用光掩膜进行蚀刻。较佳地，第二预定距离小于第一预定距离，且第一预定距离的范围为lnnT300nm。可选地，第一预定距离可小于第二预定距离。
[0119](804’ e)，在读元件和写元件的媒介面对表面沉积种子层，并在该种子层上沉积保护层。
[0120](804，f)，移除该光掩膜。
[0121](804’ g)，将读元件和写元件的媒介面对表面研磨成平坦表面。
[0122]较佳地，该方法还包括在保护层正对近场光产生表面的位置处蚀刻具有第三预定距离的第三凹陷。
[0123]可选地，该方法还可包括在上述平坦表面上形成碳涂层以保护整个热辅助磁头滑动块。
[0124]可选地，该方法还包括通过加热而除去碳涂层正对近场光产生表面的部分。
[0125]更佳地，该方法还可包括在该碳涂层上蚀刻具有第四预定距离的第四凹陷，该凹陷正对近场光产生表面。
[0126]综上，由于本发明的热辅助磁头滑动块的制造方法通过在等离子体激元单元的近场光形成表面蚀刻第一凹陷，从而使得等离子体激元单元相距ABS第一预定距离，进而防止等离子体激元单元因过度扩张而凸伸出ABS。同时，由于在近场光产生表面上覆盖有保护层，因此当等离子体激元单元受热扩张时能够受到保护而免于撞击磁记录媒介表面。
[0127]以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种用于热辅助磁头滑动块的写元件，包括: 面向磁性记录媒介的空气承载面； 第一磁极、第二磁极以及层夹于所述第一磁极和第二磁极之间的线圈； 波导路，用于引导由安装于热辅助磁头滑动块的衬底之上的光源模块产生的光；及设置于所述第一磁极和所述波导路附近的等离子体激元单元，所述等离子体激元单元具有一近场光产生表面以传播近场光至所述空气承载面； 其特征在于:所述等离子体激元单元的所述近场光产生表面与所述空气承载面相距第一预定距离以形成第一凹陷，且所述第一凹陷填充有保护层。
2.如权利要求1所述的写元件，其特征在于:所述第一、第二磁极和所述波导路的媒介面向表面与所述空气承载面相距第二预定距离以形成第二凹陷，且所述第二凹陷填充有所述保护层。
3.如权利要求2所述的写元件，其特征在于:所述第二预定距离小于所述第一预定距离。
4.如权利要求2所述的写元件，其特征在于:所述第一预定距离小于所述第二预定距离。
5.如权利要求1所述的写元件，其特征在于:所述第一预定距离的范围是lnnT300nm。
6.如权利要求1所述的写元件，其特征在于:所述第一、第二磁极和所述波导路的媒介面向表面由所述保护层覆盖。
7.如权利要求1所述的写元件，其特征在于:还包括一种子层，所述种子层形成在所述近场光产生表面和所述第一、第二磁极的媒介面向表面之上，且所述保护层形成于所述种子层之上。
8.如权利要求1所述的写元件，其特征在于:所述保护层包括低光吸收材料。
9.如权利要求8所述的写元件，其特征在于:所述低光吸收材料包括以下一种或多种材料:TaOx, SiOx, AlOx, WOx, BCxNy, AlNx, SiNx, AlOxNy, SiOxNy, TiOx, ZrOx, MgOx0
10.如权利要求7所述的写元件，其特征在于:所述种子层包括以下一种或多种材料:Si,Al, Mg, Ta, ff, Ti, MgOx, SiNx, AlNx, AlOx, SiNxOy, AlNxOy, WOx 及类金刚碳。
11.如权利要求1所述的写元件，其特征在于:所述保护层在正对所述近场光产生表面的位置处凹陷，以使其与所述空气承载面的顶部相距第三预定距离。
12.如权利要求1所述的写元件，其特征在于:所述保护层的表面呈平坦状。
13.如权利要求1所述的写元件，其特征在于:在所述保护层上形成有一层碳涂层。
14.如权利要求13所述的写元件，其特征在于:所述碳涂层在正对所述近场光产生表面的位置处凹陷，以使其与所述空气承载面的顶部相距第四预定距离。
15.如权利要求1所述的写元件，其特征在于:所述等离子体激元单元为等离子体激元天线或等离子体激元产生器。
16.一种热辅助磁头滑动块，包括具有面向磁记录媒介的空气承载面的衬底，读元件以及写元件，所述写元件包括: 第一磁极、第二磁极以及层夹于所述第一磁极和第二磁极之间的线圈； 波导路，用于引导由安装于热辅助磁头滑动块的衬底之上的光源模块产生的光；及 设置于所述第一磁极和所述波导路附近的等离子体激元单元，所述等离子体激元单元具有一近场光产生表面以传播近场光至所述空气承载面； 其特征在于:所述等离子体激元单元的所述近场光产生表面与所述空气承载面相距第一预定距离以形成第一凹陷，且所述第一凹陷填充有保护层。
17.一种磁头折片组合，包括热辅助磁头滑动块及支撑所述热辅助磁头滑动块的悬臂件，所述热辅助磁头滑动块包括具有面向磁记录媒介的空气承载面的衬底，读元件以及写元件，其中所述写元件包括: 第一磁极、第二磁极以及层夹于所述第一磁极和第二磁极之间的线圈； 波导路，用于引导由安装于热辅助磁头滑动块的衬底之上的光源模块产生的光；及设置于所述第一磁极和所述波导路附近的等离子体激元单元，所述等离子体激元单元具有一近场光产生表面以传播近场光至所述空气承载面； 其特征在于:所述等离子体激元单元的所述近场光产生表面与所述空气承载面相距第一预定距离以形成第一凹陷，且所述第一凹陷填充有保护层。
18.—种硬盘驱动器，包括具有热辅助磁头滑动块的磁头折片组合，与所述磁头折片组合连接的驱动臂，旋转硬盘以及用于旋转所述硬盘的主轴马达，所述热辅助磁头滑动块包括具有面向磁记录媒介的空气承载面的衬底，读元件以及写元件，其中所述写元件包括: 第一磁极、第二磁极以及层夹于所述第一磁极和第二磁极之间的线圈； 波导路，用于引导由安装于热辅助磁头滑动块的衬底之上的光源模块产生的光；及设置于所述第一磁极和所 述波导路附近的等离子体激元单元，所述等离子体激元单元具有一近场光产生表面以传播近场光至所述空气承载面； 其特征在于:所述等离子体激元单元的所述近场光产生表面与所述空气承载面相距第一预定距离以形成第一凹陷，且所述第一凹陷填充有保护层。
19.一种热辅助磁头滑动块的制造方法，包括以下步骤: (1)提供具有多个热辅助磁头滑动块元件的晶圆，每一所述热辅助磁头滑动块元件包括具有空气承载面的衬底，读元件及写元件，所述写元件包括第一磁极、第二磁极、线圈、波导路及等离子体激元单元； (2)切割所述晶圆成多个长形条； (3)研磨所述长形条的表面至预定规格； (4)在所述等离子体激元单元的近场光产生表面上蚀刻第一凹陷，以使所述等离子体激元单元与所述空气承载面相距第一预定距离； (5)在所述等离子体激元单元的近场光产生表面上沉积保护层； (6)切割所述长形条成多个独立的热辅助磁头滑动块。
20.如权利要求19所述的制造方法，其特征在于，还包括:在所述第一、第二磁极及所述波导路的媒介面向表面上蚀刻第二凹陷，以使所述第一、第二磁极、所述波导路与所述空气承载面相距第二预定距离。
21.如权利要求19所述的制造方法，其特征在，还包括:在所述等离子体激元单元的近场光产生表面沉积一种子层。
22.如权利要求19所述的制造方法，其特征在于，还包括:在所述保护层正对所述近场光产生表面的位置处蚀刻第三凹陷。
23.如权利要求19所述的制造方法，其特征在于，还包括:在执行步骤(3)之后步骤(4)之前在所述读元件和所述写元件的媒介面向表面上沉积一类金刚碳层。
24.如权利要求23所述的制造方法，其特征在于，还包括:形成一碳涂层以覆盖所述类金刚碳层和所述保护层。
25.如权利要求24所述的制造方法，其特征在于，还包括:在所述碳涂层正对所述近场光产生表面的位置处移除该位置上的碳涂层。
26.如权利要求25所述的制造方法，其特征在于，还包括:对所述碳涂层正对所述近场光产生表面的位置进行加热，以除掉该位置上的碳涂层。
27.如权利要求25所述的制造方法，其特征在于，还包括:在所述碳涂层正对所述近场光产生表面的位置处蚀刻第四凹陷，以使所述碳涂层与所述空气承载面相距第四预定距离。
28.如权利要求19所述的制造方法，其特征在于，还包括:在执行步骤(5)之后步骤(6)之前研磨所述空气承载面成平坦状。
29.如权利要求19所述的制造方法，其特征在于:在步骤(4)中的蚀刻方式为离子束选择性蚀刻方式。
30.如权利要求 19所述的制造方法，其特征在于:在步骤(4)中的蚀刻方式包括感光掩蔽法。
【文档编号】G11B5/60GK103811027SQ201210452363
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月13日 优先权日:2012年11月13日
【发明者】西岛夏夫, 藤井隆司, 马洪涛, 黄坚辉, 梁焕巢, 魏忠献 申请人:新科实业有限公司