JP6066656B2 - 近接場光利用ヘッド及びそれを備えた情報記録再生装置 - Google Patents
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Description
本発明に係る熱アシスト磁気記録のための近接場光利用ヘッドは、光束を一方から他方へ伝搬し、記録媒体に照射される近接場光を発生するコアを有し、記録媒体を近接場光によって加熱するとともに記録媒体に対して記録磁界を与える近接場光利用ヘッドであって、コアは、基面と、基面に対して傾斜する第1面と、第1面に対して傾斜する第2面と、 第1面の辺と第2面の辺とが交わる交辺と、第1面において交辺と反対側の第1端部と、 第2面において交辺と反対側の第2端部とを有し、交辺は、第1端部および第2端部より基面側に設けられ、基面と交辺との距離は、光束が伝搬される方向である一方から他方に向けて短くなり、近接場光を発生する光発生部が、他方に設けられることを特徴とするものである。
以下、本発明に係る第1実施形態の基本構成を、図1から図7を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る情報記録再生装置1を示す構成図である。なお、本実施形態の情報記録再生装置1は、磁気記録層を有する記録媒体Dに対して、熱アシスト磁気記録方式で書き込みを行う装置である。
交辺311eは、稜線311aが存在する一方から、コア先端311dの他端である他方に向かって、基面311hに近づくように勾配を持って形成されている。つまり、傾斜V溝311cは、コア先端311dの他端に向かうにつれて、V溝の彫りが徐々に深くなるように形成されている。コア先端311dの他端、つまり、コア311の先端である記録媒体に対向して面する面(ABS)、には光発生部である微小ギャップ315が形成されている。微小ギャップ315は、コア先端311dの他端に近づくにつれて、交辺311eと基面311hとが徐々に近づいていき、交辺311eと基面311hとが最も近づいた位置、つまり、交辺311e、基面311hおよびコア先端311dの他端とがほぼ交わる位置に形成されている。第1面311fと第2面311gが交辺311eを挟んでなす角度は20度から60度が良い。また、交辺311eの曲率半径は小さいほど良く、100nmから数nmである。これらにより、高い光利用効率で光源からの光束を近接場光に変換することができ、効率的に記録媒体の微小領域を加熱することができる。
コア311は、一端側からコア先端311d手前までにおいて、その断面積が他端側に向かって漸次減少するように絞り成形されている。例えば、稜線311aが他端側に近づくにつれて基面311hに近づくように形成されている。また、断面形状が台形から三角形に変化することも合わせて、コア311とクラッド312は、導入された光束のスポット形状を変換させるスポット形状変換器と、スポットサイズを絞るスポットサイズ変換器とを兼ねて構成している。つまり、コア311の一端側からコア先端311d手前までにおいて、その断面積が他端側に向かって漸次減少するように絞り成形されているスポットサイズ変換器と、コア311の断面形状が台形から三角形に変化するスポット形状変換器を有している。一般に楕円状のスポット形状の出射ビームを発生させる半導体レーザをレーザ503として用いた場合、スポット形状変換器を有することは光利用効率の面で有利となる。
まず図7(a)に示すように、スライダ基部301上に、クラッド313の一部を構成する上部クラッド312a、金属膜母材膜901およびコア母材膜902を形成する。再生素子306やコイル308も適宜スライダ基部301上に形成するが、ここでは説明を省略する。ここでは素子1つの加工を図示するが、スライダ基部301が複数個接続された基板を用いることで複数の素子を一括して加工することができる。コア母材膜902上に平面視Y字状のレジストパターン903を形成する。レジストパターン903はフォトレジストをコア母材膜902全面に塗布し、Y字状のマスクパターンにて露光、現像することで形成する。
次に図7(b)に示すように、レジストパターン903をコア母材膜902にエッチングにより転写する。コア母材膜902の材料がSiO2であれば、CF系ガスを用いたRIE(反応性イオンエッチング)によりエッチングすることができる。その後、残ったレジストパターン903を有機溶剤や酸を用いて除去する。これによりコア母材膜902表面には平面視Y字状かつ矩形断面のパターン902aが形成される。
次に図7(c)に示すように、矩形断面のパターン902aを三角断面および台形断面を有するコア311に加工する。これにはArガスを用いたスパッタエッチングを用いる。これによりパターン902aの矩形断面の角が選択的にエッチングされて、傾斜側面を有する三角断面もしくは台形断面に加工される。三角断面の頂点に第1端部と第2端部を有する二股の稜線311bが形成される。この傾斜側面のうち第1面311fと第2面311gは互いに傾斜し対向するように加工される。これにより、コア311のうちY字の二股部の付け根はこの傾斜側面から構成される傾斜V溝311cとなる。この傾斜V溝311cは第1面311fと第2面311gに囲まれており、第1面311fと第2面311gとが交わる交辺311eは傾斜V溝311cの底となっている。交辺311eは、コア311の一方から他方に向かって、つまり、第1端部と第2端部を有する二股の稜線311bのY字が二股部から広がる方向(左列図において左側に向かう方向)にむかって基面311hに近づくように形成される。このとき金属膜母材膜901もエッチングされて第2の金属膜314が基面311hに形成される。
次に図7(d)に示すように、傾斜V溝311c上の第1面311fと第2面311gとに第1の金属膜313、主磁極先端310aおよびクラッド313の一部を構成する上部クラッド312bを形成し、表面を研磨により平坦化する。上部クラッド312bの形成にはCVD(化学的気相成長)法などの成膜法を用いることができる。この後、コア311の長軸を横切るように切断、および切断面の研磨をおこない、光発生部である微小ギャップ315を形成する。
上記の製造方法は一般的な半導体製造技術を応用することで、微細かつ3次元的な構造を形成することができる。第1面311fと基面311h、第2面311gと基面311h、交辺311eと基面311hとが1点に集中する位置に微小ギャップ315が設けられるので、多方向から集中した光が拡散する間もなく記録媒体Dに照射されるようにすることができ、高い光利用効率を有する近接場光利用ヘッドを容易に製造することができる。
図12は本発明に係る第2実施形態を示す図であり、第1実施形態における図3に対応する。この場合、スライダ基部301、記録素子302、導光素子、再生素子304が、単純に積層されている。主磁極310が第2の金属膜314側に配置される。本実施形態においては、第1実施形態と同様な効果を有し、かつ第1実施形態に比べて単純な構造であるため製造が容易になる。
図13は本発明に係る第3実施形態を示す図であり、第1実施形態における図4に対応する。この場合、コア311のうちコア先端311d以外の部分では断面の変化しない単純な三角柱となっており、断面変化を必要とするスポット形状変換器、スポットサイズ変換器の機能は有さず、クラッド312と合わせて単なる光導波路となっている。レーザ503からの光束のスポット形状が真円であり、スポットサイズが十分小さければ、このような構成でも光利用効率は低下しない。また、三角柱の代わりに四角柱等どのような多面体形状でも良い。本実施形態においては、第1実施形態と同様な効果を有し、かつ第1実施形態に比べて単純な構造であるため製造が容易になる。
1 情報記録再生装置
2 スライダ
3 サスペンション
11 キャリッジ
12 ヘッドジンバルアセンブリ
13 フレキシブル配線
204 フレクシャ
204a パッド部
306 副磁極
308 コイル
310 主磁極
311 コア
311a 稜線
311c 傾斜V溝
311e 交辺
311f 第1面
311g 第2面
311h 基面
312 クラッド
313 第1の金属膜
314 第2の金属膜
315 微小ギャップ
316 離間膜(保護膜)
317 遮光膜
Claims (8)
- 光束を一方から他方へ伝搬し、記録媒体に照射される近接場光を発生するコアを有し、前記記録媒体を前記近接場光によって加熱するとともに前記記録媒体に対して記録磁界を与える近接場光利用ヘッドにおいて、
前記コアは、
基面と、前記基面に対して傾斜する第1面と、前記第1面に対して傾斜する第2面と、
前記第1面の辺と前記第2面の辺とが交わる交辺と、
前記第1面において前記交辺と反対側の第1端部と、
前記第2面において前記交辺と反対側の第2端部とを有し、
前記交辺は、前記第1端部および前記第2端部より前記基面側に設けられ、
前記基面と前記交辺との距離は、前記一方から前記他方に向けて短くなり、
前記近接場光を発生する光発生部が、前記他方に設けられ、
前記第1面および前記第2面は金属膜が形成され、前記光束の方向と所定の角度をなす近接場光利用ヘッド。 - 前記第1面および前記第2面には第1の金属膜が形成され、前記基面には第2の金属膜が形成される請求項1の近接場光利用ヘッド。
- 前記第2面は、前記記録磁界を前記記録媒体に与える磁極を介して前記第1面と対向し、前記磁極は前記第1の金属膜を介して前記交辺に隣接している請求項2の近接場光利用ヘッド。
- 前記磁極と前記第1の金属膜との間には保護膜が形成される請求項3の近接場光利用ヘッド。
- 前記磁極に磁界を発生させるコイルと、前記コアを保持するスライダとを有する請求項3の近接場光利用ヘッド。
- 前記コアは、前記光発生部に向うにつれて前記光束のスポットサイズを絞り込むスポットサイズ変換器を構成する請求項1の近接場光利用ヘッド。
- 前記コアは、前記光発生部に向うにつれて前記光束のスポット形状を変形させるスポット形状変換器を構成する請求項1または請求項6の近接場光利用ヘッド。
- 請求項1の近接場光利用ヘッドを前記記録媒体の直上に支持するヘッドジンバルアセンブリを有する情報記録再生装置。
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