JP5823895B2 - Manufacturing method of head using near-field light - Google Patents
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Description
本発明は、近接場光を利用して記録媒体に各種の情報を記録再生するヘッドの製造方法およびそのヘッドに関するものである。 The present invention relates to a head manufacturing method for recording and reproducing various information on a recording medium using near-field light, and the head.
近年、コンピュータ機器におけるハードディスクドライブ等の情報記録再生装置は、より大量かつ高密度情報の記録再生を行いたい等のニーズを受けて、さらなる高密度化が求められている。そのため、隣り合う磁区同士の影響や、熱揺らぎを最小限に抑えるために、保磁力の強いものを記録媒体として採用することが考えられている。そのため、記録媒体に情報を記録することが困難になっていた。 In recent years, an information recording / reproducing apparatus such as a hard disk drive in a computer device has been demanded to have a higher density in response to a need to record and reproduce a larger amount of high-density information. Therefore, in order to minimize the influence of adjacent magnetic domains and thermal fluctuation, it is considered to employ a recording medium having a strong coercive force. Therefore, it has been difficult to record information on the recording medium.
そこで、上述した不具合を解消するために、近接場光を利用して磁区を局所的に加熱して一時的に保磁力を低下させ、その間に記録媒体への書き込みを行う熱アシスト磁気記録方式の情報記録再生装置が考案され開発が進められている。 Therefore, in order to eliminate the above-mentioned problems, a magnetically assisted magnetic recording system in which the magnetic domain is locally heated using near-field light to temporarily reduce the coercive force and during which writing to the recording medium is performed. An information recording / reproducing apparatus has been devised and developed.
近接場光を利用した記録再生ヘッド(以下、近接場光利用ヘッドという。)は、主磁極および補助磁極を有する記録磁界発生部と、光ファイバからレーザ光を受けることにより近接場光を発生させる近接場光発生素子と、を備えている(例えば、特許文献1参照)。これら各構成品は、被覆層によって覆われた状態で、ビームの先端に固定されたスライダの側面上に、補助磁極、近接場光発生素子、主磁極の順で積層配置されている。 A recording / reproducing head using near-field light (hereinafter referred to as a near-field light using head) generates a near-field light by receiving a recording magnetic field generator having a main magnetic pole and an auxiliary magnetic pole and a laser beam from an optical fiber. A near-field light generating element (see, for example, Patent Document 1). Each of these components is laminated in the order of the auxiliary magnetic pole, the near-field light generating element, and the main magnetic pole on the side surface of the slider fixed to the tip of the beam while being covered with the coating layer.
このように構成された近接場光利用ヘッドを利用する場合には、近接場光を発生させると同時に記録磁界を印加することで、記録媒体に各種の情報を記録している。すなわち、光ファイバからレーザ光を照射すると、このレーザ光が被覆層の光導波路を伝播した後、近場光発生層に達する。すると近接場光発生層は、内部の自由電子がレーザ光の電場によって一様に振動させられるため、プラズモンが励起されて先端部分に近接場光を発生させる。その結果、記録媒体の磁気記録層は、近接場光によって局所的に加熱され、一時的に保磁力が低下する。また、レーザ光の照射と同時に、記録磁界発生部に駆動電流を供給することで、主磁極に近接する記録媒体の磁気記録層に対して記録磁界を局所的に印加する。これにより、保磁力が一時的に低下した磁気記録層に各種の情報を記録することができる。つまり、近接場光と磁場との協働により、記録媒体への記録を行うことができる。なお、近接場光利用ヘッドを備えたスライダは、記録媒体が回転することにより生じる風圧を受けて記録媒体に対して浮上しつつ、記録媒体との距離を適正な距離に保つように構成されている。 When the near-field light using head configured as described above is used, various information is recorded on the recording medium by generating a near-field light and simultaneously applying a recording magnetic field. That is, when laser light is irradiated from the optical fiber, the laser light propagates through the optical waveguide of the coating layer and then reaches the near-field light generation layer. Then, in the near-field light generating layer, the internal free electrons are uniformly vibrated by the electric field of the laser light, so that the plasmon is excited to generate near-field light at the tip portion. As a result, the magnetic recording layer of the recording medium is locally heated by near-field light, and the coercive force temporarily decreases. Simultaneously with the irradiation of the laser beam, a recording magnetic field is locally applied to the magnetic recording layer of the recording medium adjacent to the main magnetic pole by supplying a drive current to the recording magnetic field generator. Thereby, various types of information can be recorded on the magnetic recording layer whose coercive force has temporarily decreased. That is, recording on a recording medium can be performed by the cooperation of near-field light and a magnetic field. The slider provided with the near-field light utilization head is configured to maintain an appropriate distance from the recording medium while receiving the wind pressure generated by the rotation of the recording medium and floating on the recording medium. Yes.
ところで、特許文献1に挙げたような従来の近接場光利用ヘッドの構造においては、近接場光を発生させる端面上における近接場光の発光位置が、主磁極端に十分近い位置となるように設置可能な近接場光発生素子を提供しているが、ここで示されている近接場光発生素子(プラズモン・アンテナ)のエッジがスライダの流出端側に配置された主磁極に近づくように伸長している構造についてはその製造方法が十分に開示されていない。 By the way, in the structure of the conventional near-field light using head as disclosed in Patent Document 1, the light emission position of the near-field light on the end face that generates the near-field light is sufficiently close to the main magnetic pole end. Although a near-field light generating element that can be installed is provided, the edge of the near-field light generating element (plasmon antenna) shown here extends so as to approach the main magnetic pole arranged on the outflow end side of the slider The manufacturing method is not fully disclosed about the structure which is carrying out.
そこで本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、近接場光を発生させる端面上における近接場光の発光位置が、主磁極端に十分近い位置となるように設置可能な近接場光発生素子を有する近接場光利用ヘッドの製造方法および近接場光利用ヘッドを提供することである。 Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to make the light emission position of the near-field light on the end face that generates the near-field light sufficiently close to the main magnetic pole end. It is an object to provide a manufacturing method of a near-field light using head having a near-field light generating element that can be installed, and a near-field light using head.
本発明は、上記目的を達成するために、以下の手段を提供する。
本発明に係る近接場光利用ヘッドの製造方法は、先端から近接場光が発生されるコアを有し、記録媒体に近接場光を照射する近接場光利用ヘッドの近接場光利用ヘッドの製造方法であって、基部と、基部から延びる第1枝部と、基部を基点として第1枝部に対して斜め方向に延びる第2枝部とを有するクラッド母材膜を形成する第1エッチング工程と、第1枝部、第2枝部および基部をエッチングすることで、第1枝部に第1面を形成し、第2枝部に第1面に対して傾斜する第2面を形成し、基部に第1面と第2面とが交わる交辺を形成する第2エッチング工程と、第1面、第2面および交辺に囲まれた空間にコア母材を成膜し、第1面、第2面および交辺のそれぞれに対向する第1コア面、第2コア面およびコア交辺と、コアの先端に向かうにつれてコア交辺との距離が縮まるように形成されるコア底面と有するコアを形成するコア形成工程と、コア底面に面する磁極を形成する磁極形成工程とを有するものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The manufacturing method of the near-field light using head according to the present invention includes a core that generates near-field light from the tip, and manufacturing the near-field light using head of the near-field light using head that irradiates the recording medium with near-field light. A method of forming a cladding base material film having a base, a first branch extending from the base, and a second branch extending obliquely with respect to the first branch from the base And etching the first branch, the second branch, and the base to form a first surface on the first branch and a second surface that is inclined with respect to the first surface on the second branch. A second etching step of forming an intersection where the first surface and the second surface intersect at the base, and forming a core base material in a space surrounded by the first surface, the second surface and the intersection, The first core surface, the second core surface and the core intersection opposite to each of the surface, the second surface and the intersection, and toward the tip of the core Those having a core forming step of forming a core having the core bottom which is formed so that the distance between the core 交辺 shrinks, the magnetic pole forming step of forming a magnetic pole facing the core bottom brought to.
本発明に係る近接場光利用ヘッドの製造方法においては、コアの先端側は、近接場光が発生されるコアの先端に近づくにしたがって、コアのコア交辺がコアと隣り合う磁極に近づくように形成されているので、近接場光の発生位置が磁極に十分近い位置となるように設置することができる。よって、近接場光による記録媒体の一時的な保磁力低下のタイミングを、磁極による記録媒体への磁界印加が効率良くとらえることが可能となる。 In the manufacturing method of the near-field light using head according to the present invention, the core intersection side of the core approaches the magnetic pole adjacent to the core as it approaches the tip of the core where the near-field light is generated. Therefore, the near-field light can be installed at a position sufficiently close to the magnetic pole. Therefore, the application of the magnetic field to the recording medium by the magnetic pole can be efficiently grasped at the timing of the temporary coercive force drop of the recording medium by the near-field light.
また、本発明に係る近接場光利用ヘッドの製造方法は、コア形成工程が、第1面および第2面に遮光膜を形成し、コア母材を成膜することで、コアの第1コア面および第2コア面に遮光膜を形成する遮光膜形成工程を有するものである。 Further, in the method for manufacturing a near-field light using head according to the present invention, the core forming step forms the first core of the core by forming a light shielding film on the first surface and the second surface and forming a core base material. A light shielding film forming step of forming a light shielding film on the surface and the second core surface.
本発明に係る近接場光利用ヘッドの製造方法においては、遮光膜が光の反射を促進させて光束をコア先端に導くため、性能の良い近接場光利用ヘッドを容易に低コストに製造することができる。 In the manufacturing method of the near-field light using head according to the present invention, since the light shielding film promotes the reflection of light and guides the light flux to the tip of the core, a high-performance near-field light using head can be easily manufactured at low cost. Can do.
また、本発明に係る近接場光利用ヘッドの製造方法は、コア形成工程が、コアのコア交辺と反対側の面を研磨することによりコア底面を形成する研磨工程を有するものである。 本発明に係る近接場光利用ヘッドの製造方法においては、コアと磁極との接合面を精度よく形成できるようになり、近接場光の発生位置と磁極とを精度良く近接させることができる。
また、本発明に係る近接場光利用ヘッドの製造方法は、コア形成工程が、コアの第1コア面と第2コア面とをそれぞれ分断するようにエッチングしてコアの外形を形成する第3エッチング工程を有するものである。
Moreover, the manufacturing method of the near-field light utilization head which concerns on this invention has a grinding | polishing process in which a core formation process forms a core bottom face by grind | polishing the surface on the opposite side to the core intersection side of a core. In the manufacturing method of the near-field light using head according to the present invention, the joint surface between the core and the magnetic pole can be formed with high accuracy, and the generation position of the near-field light and the magnetic pole can be brought close to each other with high accuracy.
Further, in the method for manufacturing a near-field light using head according to the present invention, the core forming step forms the outer shape of the core by etching so as to divide the first core surface and the second core surface of the core. It has an etching process.
本発明に係る近接場光利用ヘッドの製造方法においては、容易にコアの外形を形成することができる。
また、本発明に係る近接場光利用ヘッドの製造方法は、コア底面に金属膜を形成する金属膜形成工程を有し、磁極形成工程は、金属膜の上に磁極を形成することで前記コア底面に面する磁極を形成するものである。
本発明に係る近接場光利用ヘッドの製造方法においては、遮光膜が光を反射させて金属膜へ照射させるため、性能の良い近接場光利用ヘッドを容易に低コストに製造することができる。
In the manufacturing method of the near-field light using head according to the present invention, the outer shape of the core can be easily formed.
The method for manufacturing a near-field light using head according to the present invention includes a metal film forming step of forming a metal film on the bottom surface of the core, and the magnetic pole forming step includes forming the magnetic pole on the metal film to form the core. A magnetic pole facing the bottom is formed.
In the manufacturing method of the near-field light using head according to the present invention, since the light shielding film reflects the light and irradiates the metal film, a high-performance near-field light using head can be easily manufactured at low cost.
また、本発明に係る近接場光利用ヘッドの製造方法は、第2エッチング工程が、Arガスを用いたスパッタエッチングによりエッチングすることを有するものである。 In the method for manufacturing a near-field light utilizing head according to the present invention, the second etching step includes etching by sputter etching using Ar gas.
本発明に係る近接場光利用ヘッドの製造方法においては、容易に三角断面のパターンを形成することができる。 In the manufacturing method of the near-field light using head according to the present invention, a pattern having a triangular cross section can be easily formed.
また、本発明に係る近接場光利用ヘッドは、先端から近接場光が発生されるコアが形成されるクラッド母材膜を有し、記録媒体に前記近接場光を照射するものであって、クラッド母材膜は、第1面と、第1面に対して傾斜する第2面と、第1面と第2面とが交わる交辺と、第1面、第2面及び交辺と交わる基面とを有し、第1面、第2面、および基面は、コアに面するように形成され、交辺は、コアの前記先端に近づくに伴い、基面が存在する面から遠ざかるように形成されることを特徴とするものである。
本発明に係る近接場光利用ヘッドにおいては、クラッド母材膜が、近接場光の発生位置が磁極に十分近い位置となるように設置されるようにコアを支持することができる。よって、近接場光による記録媒体の一時的な保磁力低下のタイミングを、磁極による記録媒体への磁界印加が効率良くとらえることが可能となる。
Further, the near-field light using head according to the present invention has a clad base material film on which a core from which near-field light is generated is formed, and irradiates the recording medium with the near-field light, The clad base material film intersects the first surface, the second surface inclined with respect to the first surface, the intersecting side where the first surface and the second surface intersect, and the first surface, the second surface and the intersecting side. The first surface, the second surface, and the base surface are formed so as to face the core, and the intersecting side moves away from the surface on which the base surface exists as it approaches the tip of the core. It is formed as follows.
In the near-field light utilizing head according to the present invention, the core can be supported such that the clad base material film is installed so that the near-field light generation position is sufficiently close to the magnetic pole. Therefore, the application of the magnetic field to the recording medium by the magnetic pole can be efficiently grasped at the timing of the temporary coercive force drop of the recording medium by the near-field light.
近接場光による記録媒体の一時的な保磁力低下のタイミングを、磁極による記録媒体への磁界印加が効率良くとらえることが可能となる近接場光利用ヘッドの製造方法および近接場光利用ヘッドを提供することができる。 Providing a near-field light-use head and a near-field light-use head capable of efficiently capturing the magnetic field applied to the recording medium by magnetic poles at the timing of temporary coercivity drop of the record medium due to near-field light can do.
(第1実施形態)
以下、本発明に係る第1実施形態を、図1から図8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。
(First embodiment)
A first embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram showing an information recording / reproducing apparatus 1 according to the present embodiment. In addition, the information recording / reproducing apparatus 1 of this embodiment is an apparatus which writes with respect to the recording medium D which has a magnetic-recording layer with a heat-assisted magnetic recording system.
図1に示すように本実施形態の情報記録再生装置1において、スライダ2が固定されたサスペンション3が、キャリッジ11に固定されている。スライダ2とサスペンション3を合わせて、ヘッドジンバルアセンブリ12と呼ぶ。円盤状の記録媒体Dはスピンドルモータ7によって所定の方向に回転する。キャリッジ11はピボット10を中心に回転可能になっており、制御部5からの制御信号によって制御されるアクチュエータ6によって回転し、スライダ2を記録媒体D表面の所定の位置に配置することができる。ハウジング9はアルミニウムなどから成る箱状(図1では説明を分かりやすくするため、ハウジング9の周囲を取り囲む周壁を省略している)ものであり、上記の部品をその内部に格納している。スピンドルモータ7はハウジング9の下部に固定されている。スライダ2は記録媒体Dに向けて磁場を発生させる記録素子(図示略)と、近接場光を発生する導光部(図示略)と、記録媒体Dに記録された情報を再生する再生素子(図示略)を有している。記録素子と再生素子は、サスペンション3およびキャリッジ11に沿って敷設されたフレキシブル配線13、キャリッジ11側面に設けられたターミナル14およびフラットケーブル4を介して制御部5に接続されている。
As shown in FIG. 1, in the information recording / reproducing apparatus 1 of this embodiment, a
記録媒体Dは1枚でも良いが、図1に示すように複数枚設けても良い。記録媒体Dの枚数が増えれば、ヘッドジンバルアセンブリ12の個数も増加する。図1では記録媒体Dの片面側のみにヘッドジンバルアセンブリ12が設けられている構成を示しているが、両面に設けても良い。よって、ヘッドジンバルアセンブリ12の個数は、最大で記録媒体Dの枚数の倍になる。これにより、情報記録再生装置1台当たりの記録容量の増加を図ることができる。
One recording medium D may be provided, but a plurality of recording media may be provided as shown in FIG. As the number of recording media D increases, the number of
図2は第1実施形態に係るヘッドジンバルアセンブリ12の拡大図である。サスペンション3は、ステンレス薄板を材料とするベースプレート201、ヒンジ202、ロードビーム203、フレクシャ204からなる。ベースプレート201は、その一部に設けられた取り付け穴201aにより、キャリッジ11に固定されている。ヒンジ202はベースプレート201とロードビーム203を接続している。ヒンジ202はベースプレート201とロードビーム203よりも薄くなっており、ヒンジ202を中心としてサスペンション3がたわむようになっている。フレクシャ204はロードビーム203、ヒンジ202に固定された細長い部材であり、ロードビーム203やベースプレート201よりも薄くなっており、たわみやすく出来ている。フレクシャ204の先端には略直方体形状のスライダ2が固定されている。
FIG. 2 is an enlarged view of the
スライダ2の表面のうちフレクシャ204に固定された面の反対面は、記録媒体Dに対向する面である。この面は回転する記録媒体Dによって生じた空気流の粘性から、スライダ2が浮上するための圧力を発生させる面であり、ABS(Air Bearing Surface)と呼ばれている。ABS上には図示を略した凹凸形状が設けられており、スライダ2と記録媒体D間に所望の圧力分布を発生させている。スライダ2を記録媒体Dから離そうとする正圧とスライダ2を記録媒体Dに引き付けようとする負圧と、サスペンション3による押しつけ力の釣り合いで、スライダ2は所望の状態で浮上している。記録媒体Dとスライダ2のすきまの最低値は10nm以下となっている。サスペンション3による押しつけ力は主にヒンジ202の弾性により発生している。また、記録媒体D表面のうねりに対して、ヒンジ202およびフレクシャ204がたわむことで、所望の浮上状態を維持することが出来る。
The surface opposite to the surface fixed to the
フレクシャ204上にはフレキシブル配線13が設けられている。フレクシャ204は略コ字状の開口部を有しており、この開口部に囲まれて舌状となったパッド部204a上にスライダ2が固定されている。スライダ2の端部のうち、サスペンション3の根本側(キャリッジ11側)は流入端と呼ばれている。その反対のサスペンション3の先端側は、スライダ2の流出端と呼ばれている。これらは、前述の記録媒体Dによる空気流の方向に基づいて名付けられている。サスペンション3の根本側から延設されたフレキシブル配線13は途中から2本に分岐し、前述の開口部およびスライダ2の両側を回り込むように、スライダ2の流出端側に接続されている。
図3は図2のA−A’断面を示す図である。スライダ2はスライダ基部301、記録素子、導光部、再生素子304、レーザユニット501から構成される。スライダ基部301の流出端側の側面に、再生素子304、記録素子および導光部、が積層されている。また、スライダ基部301とパッド部204aの間にはレーザユニット501が設けられている。レーザユニット501はレーザ基板502とレーザ503から構成されている。レーザ503は端面発光型レーザであり、レーザ光が出射する端面はABSと略平行をなし、レーザ503と導光部が光学的に接続されている。レーザ503はレーザ基板502およびフレキシブル配線13等を介して制御部5に接続されている。制御部5の電気信号に基づいてレーザ503が発光動作するようになっている。スライダ基部301は略直方体状の部材であり、AlTiC材等からなる。
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 2. The
記録素子は、再生素子304の流出端側の側面に固定された副磁極306と、ヨーク307を介して副磁極306に接続され記録媒体Dに対して垂直な記録磁界を印加する主磁極310と、ヨーク307を中心としてヨーク307の周囲を螺旋状に巻回するコイル308とを備えている。主磁極310、副磁極306及びヨーク307は、磁束密度が高い高飽和磁束密度(Bs)材料(例えば、CoNiFe合金、CoFe合金等)により形成されている。また、コイル308は、ショートしないように、隣り合うコイル線間、ヨーク307、主磁極310、副磁極306との間に隙間が空くように配置されており、この状態で絶縁性を有するクラッド312(後述)によってモールドされている。そして、コイル308は、フレキシブル配線13を介して制御部5に接続されており、情報に応じて変調された電流が制御部5から供給されるようになっている。よって、主磁極310、副磁極306、ヨーク307及びコイル308は、全体として電磁石を構成している。なお、主磁極310及び副磁極306は、記録媒体Dに対向する端面がスライダ2のABSと面一となるように設計されている。
The recording element includes a sub
導光部は、多面体のコア311と、コア311を内部に閉じ込めるクラッド312と、後述の金属膜315と遮光膜314から構成されており、全体として略板状に形成されている。コア311は、一端側がフレクシャ204側に向くと共に、他端側が記録媒体D側に向いた状態で、主磁極310と副磁極306に挟まれるように、かつヨーク307を貫通するように配置されている。コア311は光学的に透明でクラッド312よりも屈折率が大きい材料で構成されている。例えばコア311にゲルマニウムをドープしたSiO2を用い、クラッド312に純SiO2を用いることができる。また、コア311にTa2O5を用い、クラッド312にアルミナを用いることもできる。レーザ503からのレーザ光が赤外光であればコア311にシリコンを用いることもできる。コア311の一端側の一部はクラッド312から露出しており、レーザ503の出射端面と対向しており、前述の導光部とレーザ503との光学的接続を実現している。
The light guide section includes a
再生素子304は、記録媒体Dから漏れ出ている磁界の大きさに応じて電気抵抗が変換する磁気抵抗効果膜である。この再生素子304には、図示しないリード膜等およびフレキシブル基板13を介して制御部5からバイアス電流が供給されている。これにより制御部5は、記録媒体Dから漏れ出た磁界の変化を電圧の変化として検出することでき、この電圧の変化から信号の再生を行うことができるようになっている。
The reproducing
コア先端311dと主磁極310近傍の詳細構造について図4および図5を用いて説明する。図4は主磁極310の記録媒体D近傍の一部を拡大した断面図である。図5は図4をスライダ2のABS側から見た下面図である。コア311は記録媒体D近傍において絞り込み部311aを有している。絞り込み部311aはコア311の本体311b側を底部、記録媒体Dに対向してクラッド312から露出した開口311cを頂面とした三角錐台状をなしている。絞り込み部311aの3つの側面のうち2つの側面(第1コア面311dと第2コア面311e)は遮光膜314で覆われている。絞り込み部311aは第1コア面311dと第2コア面311eが交わるコア交辺311fを有している。絞り込み部311aの3つの側面のうち残る1つの側面は金属膜315で覆われている。コア311内部を伝搬する光束の方向と、金属膜315が略平行に配置されている。また、開口311cはABSと面一となって記録媒体Dに向けて露出している。金属膜315は金、銀、プラチナ等の材料からなっている。遮光膜314はアルミニウム、金、銀、プラチナ等の材料からなっている。レーザ503から出射した光は、コア311内部にて伝搬され、遮光膜314にて反射され、金属膜315で表面プラズモンに変換され、開口311cにて近接場光に変換される。主磁極310は、記録媒体D近傍では主磁極先端310aを有している。主磁極先端310aは主磁極310の先端側を構成している。主磁極先端310aの記録媒体Dに対向する端面がスライダ2のABSと面一となっている。主磁極先端310aは金属膜315に沿うように配置される。主磁極先端310aと開口311cは接近しているため、主磁極先端310aからの磁束と、開口311cからの近接場光が、近接した形で発生する。
A detailed structure in the vicinity of the
次に、コア311、絞り込み部311a、遮光膜314、金属膜315の製造方法について図6から図7を用いて説明する。まず図6(a)に示すように、スライダ基部301上にクラッド母材膜601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。まず、クラッド母材膜601上に平面視Y字状のレジストパターン602を形成する。レジストパターン602はフォトレジストをクラッド母材膜601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。
Next, a method for manufacturing the
次に図6(b)に示すように、レジストパターン601をクラッド母材膜601にエッチングにより転写する。クラッド母材膜601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601を有機溶剤や酸を用いて除去する。これによりクラッド母材膜601表面には平面視Y字状かつ矩形断面のパターン601aが形成される。これが第1エッチング工程となる。ここで、平面視Y字状のパターン601aは、基部601dと、基部601dの一端から二股に分かれる第1枝部601eと第2枝部601fに分けて呼称する。
Next, as shown in FIG. 6B, the resist
次に図6(c)に示すように、矩形断面のパターン601aを三角断面のパターン601b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601aの矩形断面の角が選択的にエッチングされて、三角断面に加工される。これが第2エッチング工程となる。基部601d、第1枝部601eおよび第2枝部601fはいずれも三角断面を有している。三角断面の第1枝部601eはスライダ基部301面に対して傾斜した第1面601gを有する。また、同様に第2枝部601fもスライダ基部301面に対して傾斜した第2面601hを有する。第1面601gと第2面601hは互いにある角度を伴って対向している。基部601dには第1面601gと第2面601hが交わる交辺601iが形成される。よって、平面視Y字状のパターン601bのうち、Y字の二股部の付け根は第1面601g、第2面601hおよび交辺601iからなる傾斜V溝601cとなる。
Next, as shown in FIG. 6C, the
次に図6(d)に示すように、パターン601b上に遮光膜母材603、コア母材604を形成し、表面を研磨により平坦化する。この平坦化された面のうち、傾斜V溝601cの内部に形成される部分が、コア底面311gとなる。このとき遮光膜母材603がわずかに表面に露出する程度に研磨する。かかる工程を研磨工程と称する。遮光膜母材603の形成には真空蒸着装置やスパッタ装置などを用いることができる。また、コア母材604の形成にはCVD(Chemical Vapor Deposition、化学的気相成長)装置などを用いることができる。このとき、傾斜V溝601c上に載る遮光膜母材603が遮光膜314に形成され、傾斜V溝601c上に遮光膜314を挟んで載るコア母材604が、コア311の絞り込み部311aに形成される。絞り込み部311aの第1コア面311dは第1面601gに、第2コア面311eは第2面601hに、コア交辺311fは交辺601iに対向するように形成される。
Next, as shown in FIG. 6D, a light shielding
次に図7(a)に示すように、コア母材604を加工することでコア311の本体311bを形成する。本体311bは先端の絞り込み部311aと異なり矩形断面を有する。コア母材604の加工にはフォトレジストを用いたフォトリソグラフィを用いる。コア母材膜604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。このとき、クラッド母材601と遮光膜母材603のそれぞれ一部もエッチングされ、加工表面は全体として矩形断面状の突起を有する。このエッチング工程を第3エッチング工程と称する。このエッチングは、第1コア面311dと第2コア面311eとがそれぞれ分断される位置でエッチングされる。このエッチングによりコア311の外形側面が形成される。
Next, as shown in FIG. 7A, the
次に図7(b)に示すように、絞り込み部311aのコア交辺311fと反対側の面であるコア底面311gの上に金属膜315を形成する。加工表面全体にスパッタや真空蒸着等によりAu等の金属膜を成膜し、フォトリソグラフィにより絞り込み部311a近傍の金属膜を残すことで、金属膜315を形成することができる。この工程により、コア交辺311fは、コア底面311gに対して一定の傾斜を有して形成されるようになる。かかる傾斜は、コアの先端に向かうにつれて、コア交辺311fとコア底面311gとの距離が縮むように傾斜している。なお、コア交辺311fと金属膜315との関係も同様で、金属膜315は、コア先端に向かうにつれて、コア交辺311fと金属膜315との距離が縮むように形成される。。
Next, as shown in FIG. 7B, a
次に図7(c)に示すように、上部クラッド312bを下部クラッド312a、コア母材604、コア311の本体311b、遮光膜314、金属膜315を覆うように形成する。図3を併せて参照すると、このとき、磁極としての主磁極先端310aを記録媒体側(ABS側)に有する主磁極310を形成する。まず、金属膜315の上に主磁極310となる磁極層を成膜し、フォトリソグラフィで主磁極先端310aの外形を形成する。このとき主磁極先端310a以外の部分は、上部クラッド312bとなるクラッド層が形成されている。その後、さらに、主磁極310となる磁極層と上部クラッド312bとなるクラッド層とを成膜、フォトリソグラフィを繰り返し、主磁極310の立体形状を形成していく。この工程により、金属層315に隣接した主磁極先端310aを有する主磁極310と、かかる主磁極310を覆う上部クラッド312bが形成される。この工程により、コア交辺311fは、主磁極先端310aに対して一定の傾斜を有して形成されるようになる。かかる傾斜は、コアの先端に向かうにつれて、コア交辺311fと主磁極先端310aとの距離が縮むように傾斜している。上部クラッド312bは、クラッド母材膜601を有する下部クラッド312aとにより、主磁極310、金属膜315、コア311となるコア母材604、遮光膜314を内包するように形成される。次に、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、開口311cを形成する。かかる工程により、主磁極先端310aと開口311cは近接するように形成される。コア交辺311fも主磁極先端310aに近接して形成される。コア交辺311fは、コア先端に向かうにつれて、磁極としての主磁極先端310aに近づくように傾斜して形成されている。よって、コアを伝搬してくる光束が、このコア交辺311fの傾斜や、第1コア面311dと第2コア面311eとにより、近接場光が発生する開口311cに集光するように誘導される。そして、コア交辺311fは、主磁極先端310aに向かって傾斜し、傾斜したコア交辺311fが主磁極先端310aに最も近接した位置に、開口311cが形成されることになる。よって、コア交辺311fの傾斜や、第1コア面311dと第2コア面311eとにより、集光され主磁極先端310aに隣接する開口311cから近接場光が発生されるので、近接場光による記録媒体Dの一時的な保磁力低下のタイミングを、主磁極先端310aによる記録媒体Dへの磁界印加が効率良くとらえることが可能となる。
Next, as shown in FIG. 7C, the upper clad 312b is formed so as to cover the lower clad 312a, the
ここで、図6における平面視Y字状のパターン601bはクラッド母材膜であり、第1面601gと、第1面601gに対して傾斜する第2面601hと、第1面601gと第2面601hとが交わる交辺601iと、第1面601g、第2面601h及び交辺601iと交わる基面601kとを有し、第1面601g、第2面601h、および基面601kは、コア311に面するように形成され、交辺601iは、コア311の先端に近づくに伴い、基面601kが存在する面から遠ざかるように形成されている。クラッド母材膜がかかる形状に形成されていることにより、第1面601g、第2面601h、および交辺601iに挟まれた空間にコア311の先端を形成でき、交辺601iのコア311先端を挟んだ反対側に主磁極先端310aを形成することができる。よって、交辺601iに対向するコア311の辺であるコア交辺311fが、コア311の先端に近づくにつれて主磁極先端310aに近接するようになる。つまり、コア交辺311fに誘導されコアの開口311cから発生する近接場光が、主磁極先端310aに近接することになる。このような構成により、近接場光による記録媒体Dの一時的な保磁力低下のタイミングを、主磁極先端310aによる記録媒体Dへの磁界印加が効率良くとらえることが可能となるクラッド母材膜が形成される。
Here, the Y-shaped
このようにして製造されたコア311の形状を図8に示す。矩形断面の本体311bの端部に第1コア面311d、第2コア面311e、コア交辺311fを有する絞り込み部311aが設けられ、絞り込み部311aの端部は三角形状の開口311cとなっている。三角形の開口311cは、コア交辺311fを一つの頂点とし、第1コア面311dと第2コア面311eの一辺を有している。第1コア面311dと第2コア面311eの一辺とは異なる辺である底辺が、主磁極先端310aに最も近い辺となっている。かかる底辺にコア311を伝搬されてきた光束が集約され局在化されることで、開口311cから発生する近接場光の強度を十分に確保することを可能としている。かかる低辺は、金属膜315を挟んで主磁極先端310aに隣接している。よって、開口311cのなかでも、近接光が局在化する底辺が最も主磁極先端310aに近いことから、より記録媒体Dの局所加熱箇所と記録媒体Dへの磁界印加箇所とを近づけることができるようになる。
The shape of the core 311 manufactured in this way is shown in FIG. A narrowed
本実施の形態によれば、三角断面のパターン601bを一度形成して、その上に遮光膜314、絞り込み部311a、金属膜315を形成するため、性能の良い近接場光利用ヘッドを容易に低コストに製造することができる。ひいては性能の良い情報記録再生装置1を安価に提供することができる。
According to this embodiment, the
(第2実施形態)
次に、図9および図10に基づき本発明の第2実施形態について説明する。
図9は本発明に係る第2実施形態におけるスライダ2の一部断面図である。第1実施形態の図3に相当し、特許文献1に示された構造である。第1実施形態と同一箇所については同一符号を付して詳細な説明を省略する。本実施形態が第1実施形態と異なる点は、導波路のコアが第1のコア901と第2のコア902から構成されている点である。第1のコア901はいわゆる表面プラズモンアンテナであり、Au、Ag、Pt等の金属材料から成り、第1の実施形態と同様な形状の絞り込み部901aを有する。第1のコア901は絞り込み部901aと本体901bから構成される。本体901bは四角柱形状を有する。第2のコア902は一端側が半導体レーザ503に対向し、半導体レーザ503と第2のコア902との光学的結合を実現している。第2のコア902の他端側は、第1のコア901の本体901bと互いの側面同士が接触するように配置されている。第1のコアの先端側の絞り込み部901aと磁極310の先端との間には絶縁膜903が形成されている。なお、かかる絶縁膜903は不要とすることもできる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIG. 9 and FIG.
FIG. 9 is a partial cross-sectional view of the
図10に本実施形態におけるスライダ2の製造方法の一部を示す。図10は第1実施形態における図6および図7に相当する図である。図10(a)に示すように、平面視Y字状のパターン601bおよび下部クラッド312aをスライダ基部301上にクラッド母材膜を加工して形成する。下部クラッド312aには第2のコア902が事前に埋め込まれている。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。
次に図10(b)に示すように、第2のコア母材膜904をパターン601b上に形成し、パターン601bが露出するかその直前まで表面を研磨することで、第2のコア901aを形成する。第2のコア901aは第1実施形態における絞り込み部311aと同様に第1コア面901c、第2コア面901dおよびコア交辺901eを有する。
次に図10(c)に示すように、第2のコア901aを矩形断面に加工することで本体901bを形成する。その後は適宜主磁極等を形成する。
FIG. 10 shows a part of the manufacturing method of the
Next, as shown in FIG. 10B, a second core
Next, as shown in FIG. 10C, the
本実施の形態によれば、第1実施形態と同様に、性能の良い近接場光利用ヘッドを容易に低コストに製造することができる。ひいては性能の良い情報記録再生装置1を安価に提供することができる。 According to the present embodiment, similar to the first embodiment, a near-field light utilizing head with good performance can be easily manufactured at low cost. As a result, the information recording / reproducing apparatus 1 with good performance can be provided at low cost.
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態で挙げた構成等はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。例えば、第1実施形態と第2実施形態とを構成する工程や構造を、適宜組み合わせることができる。 It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes those in which various modifications are made to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention. In other words, the configuration described in the above-described embodiment is merely an example, and can be changed as appropriate. For example, the process and structure which comprise 1st Embodiment and 2nd Embodiment can be combined suitably.
D 記録媒体
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(磁極)
311 コア
311c 開口
311d 絞り込み部
312クラッド
314 遮光膜
315 金属膜
901 第1のコア
902 第2のコア
D Recording medium 1 Information recording / reproducing
Claims (6)
基部と、前記基部から延びる第1枝部と、前記基部を基点として前記第1枝部に対して斜め方向に延びる第2枝部とを有するクラッド母材膜を形成する第1エッチング工程と、
前記第1枝部、前記第2枝部および前記基部をエッチングすることで、前記第1枝部に第1面を形成し、前記第2枝部に前記第1面に対して傾斜する第2面を形成し、前記基部に前記第1面と前記第2面とが交わる交辺を形成する第2エッチング工程と、
前記第1面、前記第2面、および前記交辺に囲まれた空間にコア母材を成膜し、前記第1面、前記第2面、および前記交辺のそれぞれに対向する第1コア面、第2コア面、およびコア交辺と、前記先端に向かうにつれて前記コア交辺との距離が縮まるように形成されるコア底面と有する前記コアを形成するコア形成工程と、
前記コア底面に面する磁極を形成する磁極形成工程とを有する近接場光利用ヘッドの製造方法。 In a manufacturing method of a near-field light utilization head that has a core that generates near-field light from a tip and irradiates the recording medium with the near-field light,
A first etching step of forming a cladding base material film having a base, a first branch extending from the base, and a second branch extending obliquely with respect to the first branch from the base;
By etching the first branch, the second branch, and the base, a first surface is formed on the first branch, and a second surface that is inclined with respect to the first surface is formed on the second branch. A second etching step of forming a surface and forming an intersecting side where the first surface and the second surface intersect at the base,
A core base material is formed in a space surrounded by the first surface, the second surface, and the intersection, and the first core faces each of the first surface, the second surface, and the intersection. A core forming step of forming the core having a surface, a second core surface, and a core intersection, and a core bottom surface formed such that a distance between the core intersection and the core intersection decreases toward the tip;
A method of manufacturing a near-field light utilizing head, comprising: a magnetic pole forming step of forming a magnetic pole facing the core bottom surface.
前記磁極形成工程は、前記金属膜の上に前記磁極を形成することで前記コア底面に面する磁極が形成される請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の近接場光利用ヘッドの製造方法。 A metal film forming step of forming a metal film on the bottom surface of the core;
4. The near-field light utilizing head according to claim 1, wherein in the magnetic pole formation step, the magnetic pole facing the bottom surface of the core is formed by forming the magnetic pole on the metal film. 5. Manufacturing method.
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