JP2004178663A - 近視野光ヘッドの作製方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高分解能で高Ｓ／Ｎ比の近視野光ヘッドを、低コストで量産に適した方法で作製する方法を提供すること。
【解決手段】基板２２を加工して部分的に複数の厚みを持つよう加工する工程と、前記複数の厚みのうち第一の厚みを持つ部分からスライダー２４を作製すると同時に、前記複数の厚みのうち第二の厚みを持つ部分からティップ２３を作製する工程と、を含むことを特徴とする作製方法とする。
【選択図】 図１
【解決手段】基板２２を加工して部分的に複数の厚みを持つよう加工する工程と、前記複数の厚みのうち第一の厚みを持つ部分からスライダー２４を作製すると同時に、前記複数の厚みのうち第二の厚みを持つ部分からティップ２３を作製する工程と、を含むことを特徴とする作製方法とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、近視野光を用いて光の回折限界を超える超高密度な記録再生を行う光情報記録再生ヘッド、特に回転する記録媒体からの空気浮上力によって媒体表面から一定の微小な浮上量で浮上しながら媒体表面にアクセスするスライダーヘッドの作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近視野光を用いた光ヘッドは、光の回折限界に依存しない分解能を持つことから、次世代超高密度データストレージ装置への応用が期待されている。典型的な近視野光データストレージ装置１の概念を図８に示す。近視野光ヘッド３は、従来の磁気記録装置の磁気ヘッドと同様に、サスペンションアーム２の先端に接着され、サスペンションアーム２はボイスコイルモーター５によって記録媒体４の半径方向に移動可能である。近視野光ヘッド３は、回転する記録媒体４からの空気浮上力によって、記録媒体４表面から微小な浮上量をもって浮上し、媒体表面の微小領域と近視野光を介して相互作用する。
【０００３】
近視野光ヘッド３の断面を図９に示す。基板７の底面には、安定した浮上を実現するためのスライダー６が形成されており、これによって媒体表面から数〜数十ｎｍの浮上量をもって浮上する。同じく基板７の底面には錐状のティップ１１が形成されており、その側面は遮光膜９によって覆われている。ティップ１１先端は遮光膜９が覆っていないため、光学的開口８となっている。レーザー（図示略）からの光は光ファイバー（図示略）あるいは光導波路（図示略）によって近視野光ヘッド３に導かれ、近視野光ヘッド３への入射光１０となる。
【０００４】
従来の近視野光ヘッドの作製方法は、ＦＩＢ（集束イオンビーム）などの高精度な微細加工技術を用いて一つずつ観察しながら、基板を回転させるなどして加工している（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また別の従来法による近視野光ヘッドの作製方法は、基板の等方性エッチングによってスライダーとティップを同時に大量に作製する（例えば、特許文献２参照）。この方法を簡略化して図１０を用いて説明する。まずステップＳ９０１で透明基板７の下面にレジスト１２を塗布する。ステップＳ９０２で露光によりティップ用マスク１３とスライダー用マスク１４をパターニングし、ステップＳ９０３で等方性エッチングを行う。ステップＳ９０４は、ティップ１１の先端がちょうど尖鋭化するまでエッチングした状態であり、スライダー６のＡＢＳ（Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ 空気浮上面）は元の基板７の下面を利用している。その後エッチングを進めるとステップＳ９０５のように、ティップ１１はその先端がスライダー６のＡＢＳよりも基板７からの高さが低くなる。次にステップＳ９０６で遮光膜１５を蒸着してから、ステップＳ９０７でティップ１１付近だけ遮光膜１５を残すようにパターニングする。最後にステップＳ９０８で、ティップ１１先端にガラス板などの硬い平板を押しつけることによって、遮光膜１５を塑性変形させ、光学的開口８を形成する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２６５５２０号公報（第７頁第１２〜１４行、第９図）
【０００７】
【特許文献２】
再公表２０００−２８５３６号公報（第７４頁第１７〜２５行、第４０図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に引用した方法によると、ＦＩＢの加工精度に依存した精度を持つ形状を作製することができる一方、基本的に一つずつの作製であり量産には適さない。特許文献１第７頁第１０〜１１行目によると、ひとつの開口とスライダーを作製する加工時間が１０分程度かかり、高価な装置を熟練技術者が操作するコストはかなり高いものになってしまう。
【０００９】
特許文献２に引用した方法によると、図１０のステップＳ９０４からステップＳ９０５に至る過程で、ティップ先端がエッチングされてしまい、結局ステップＳ９０８で完成したヘッドでは、光学的開口８がスライダー６のＡＢＳから後退した場所に位置している。近視野光は光学的開口８からの距離に強く依存して減衰するため、近視野光を利用した光記録再生においては、光学的開口８を可能な限り記録媒体に近接させることが重要な要件となる。図９のように光学的開口８がＡＢＳから後退していると、媒体と相互作用する近視野光の強度は下がり、また近視野光分布も媒体表面においては空間的に広がったものになってしまい、得られる信号強度、分解能ともに下がり、高性能なヘッドが実現できない。ステップＳ９０４でティップ先端が尖鋭化した瞬間にエッチングを停止することは、尖鋭化した瞬間を検出できない以上不可能である。また、尖鋭化するまでのエッチング時間は、エッチングレートを基に算出することは可能だが、エッチングレートのばらつきのため、ティップ１１先端をＡＢＳから数ｎｍの精度で制御して作製することは不可能である。ティップ１１が尖鋭化する前にエッチングを停止すると、ステップＳ９０８で形成する光学的開口８のサイズが、ティップ１１先端のサイズによって規定されるため、微小な開口を形成することができない。
【００１０】
また、外部からの振動などによってヘッドが記録媒体表面に接触すると、光学的開口８が致命的な損傷を受けることがある。これを防止するために光学的開口８の近傍に、ティップ保護体を設けることが考えられるが、このティップ保護体は光学的開口８よりも記録媒体表面方向に突出している必要があり、なおかつその突出量はわずかでなければならない、という厳しい条件が要求される。このような構造を特許文献１に引用した方法で作製すると、極めて長い時間と高いコストがかかってしまう。また、特許文献２に引用した方法で作製することは不可能である。
【００１１】
以上のように、高性能な近視野光ヘッドは、光学的開口をできるだけ記録媒体に近接させた状態で安定的に浮上するような構造を持たねばならない。また、このような構造を低コストで製造する方法が必要である。上述のように、従来の作製方法では、これらの条件を同時に満足することができなかった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決するために、本発明では、回転する記録媒体表面からの空気浮上力を受けるスライダーと、先端に光学的開口を持つ錐状のティップを持ち、前記光学的開口から発生する近視野光を介して前記記録媒体表面と相互作用する近視野光ヘッドの作製方法において、基板を加工して前記基板が部分的に複数の厚みを持つよう加工する工程と、前記複数の厚みのうち第一の厚みを持つ部分から前記スライダーを作製すると同時に、前記複数の厚みのうち第二の厚みを持つ部分から前記ティップを作製する工程と、を含むことを特徴とする近視野光ヘッドの作製方法とする。
【００１３】
これにより、近視野光を発生させる光学的開口と、スライダー表面の記録媒体表面からの距離を別々に設定して、その設定値に高精度で一致させて作製することが可能になり、ヘッドの分解能がスライダー表面の浮上量に依存しない設計が可能となる。また、このようなヘッドを低コストで大量に作製することが可能となる。
【００１４】
また、上記近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも薄く、その厚みの差が、スライダーの記録媒体表面からの浮上量よりも小さいことを特徴とする。
【００１５】
これにより、光学的開口と記録媒体の距離が、スライダーと記録媒体との距離よりも短くなり、スライダーの浮上量を下げることなく光学的開口を記録媒体に近接させることが可能となる。
【００１６】
また、上記近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも厚いことを特徴とする。
【００１７】
これにより、光学的開口と記録媒体の距離が、スライダーと記録媒体との距離よりも長くなり、スライダーが記録媒体に接触しても開口が記録媒体に接触することが防止され、信頼性の高い近視野光ヘッドが実現できる。
【００１８】
また、上記いずれかの近視野光ヘッドの作製方法において、前記スライダーと前記ティップを同時に作製する前記工程が前記基板のエッチングによるものであることを特徴とする。
【００１９】
これにより、従来の半導体プロセスを利用するのみで光学的開口とスライダーの両方を同時に作製でき、高性能な近視野光ヘッドが低コストで大量生産できる。
【００２０】
また、回転する記録媒体表面からの空気浮上力を受けるスライダーと、先端に光学的開口を持つ錐状のティップと、前記ティップの近傍に前記ティップ以上の高さを持つティップ保護体を持ち、前記光学的開口から発生する近視野光を介して前記記録媒体表面と相互作用する近視野光ヘッドの作製方法において、基板を加工して前記基板が部分的に複数の厚みを持つよう加工する工程と、前記複数の厚みのうち第一の厚みを持つ部分から前記スライダーを作製すると同時に、前記複数の厚みのうち第二の厚みを持つ部分から前記ティップを作製し、さらに同時に、前記複数の厚みのうち第三の厚みを持つ部分から前記ティップ保護体を作製する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２１】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護するような構造を持つ、高信頼性の近視野光ヘッドが作製できる。
【００２２】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記第二の厚みと前記第三の厚みが等しいことを特徴とする。
【００２３】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、ヘッドが記録媒体からわずかでも離れている場合にはティップ保護体は記録媒体に接触しないため、開口を記録媒体表面に極めて近接させられる構造を持つ近視野光ヘッドが作製できる。
【００２４】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも薄く、その厚みの差が、前記スライダーの前記記録媒体表面からの浮上量よりも小さいことを特徴とする。
【００２５】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、開口と記録媒体表面の距離がスライダーの浮上量よりも小さくできるような構造を持つ近視野光ヘッドが作製できる。
【００２６】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも厚いことを特徴とする。
【００２７】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、スライダーが記録媒体に接触した場合にでも開口は接触しないような、高信頼性近視野光ヘッドが作製できる。
【００２８】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記スライダーと前記ティップと前記ティップ保護体を同時に作製する前記工程が前記基板のエッチングによるものであることを特徴とする。
【００２９】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、従来の半導体プロセスを利用するのみで光学的開口とスライダーの両方を同時に作製でき、高性能な近視野光ヘッドが低コストで大量生産できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る方法で作製した近視野光ヘッド２１の断面図である。近視野光ヘッド２１は例えば縦１ｍｍ、横１ｍｍ、厚み０．３ｍｍ程度のサイズである。近視野光ヘッド２１は、透明基板２２の下面に錐状ティップ２３とスライダー２４を持つ。ティップ２３は側面を遮光膜２５で覆われている。ティップ２３の先端は遮光膜２５に覆われていないため、光学的開口２７となっている。レーザー（図示略）から出射した光は光ファイバーあるいは光導波路（ともに図示略）によって導かれ、近視野光ヘッド２１への入射光３０となる。レーザーからの光が近視野光ヘッド２１に到達するまでの経路上には必要に応じて微小なミラーやレンズを配置することもある。スライダー２４の下面はＡＢＳ（Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）２８であり、回転する記録媒体表面に近視野光ヘッド２１を近接させた時に発生する空気浮上力を受け、この浮上力と近視野光ヘッド２１の上方からかけられた荷重とのバランスにより、近視野光ヘッド２１が記録媒体表面から一定の微小な距離だけ離れて浮上する。
【００３１】
本実施の形態に係る方法で作製した近視野光ヘッド２１の特徴は、光学的開口２７が、ＡＢＳ２８よりもΔＨだけ突出している点である。ＡＢＳ２８は記録媒体から例えば３０ｎｍの浮上量で浮上しており、ΔＨが例えば２０ｎｍである。すなわちこの場合光学的開口２７は記録媒体から１０ｎｍの浮上量で浮上する。近視野光は光学的開口２７から下方に向けて発生するが、その強度は光学的開口２７からの距離に強く依存して指数関数的に減衰する。また、近視野光の空間的広がりも、光学的開口２７からの距離に依存し、距離が大きくなるにつれて広がりも大きくなる。このことの意味は、ヘッドの重要な性能である分解能とＳ／Ｎ比が、光学的開口２７と記録媒体との距離、すなわち光学的開口２７の浮上量に依存するという事である。高性能なヘッドを実現するためには、光学的開口２７の浮上量を可能な限り小さくすることが求められる。本実施の形態に示した構造の近視野光ヘッド２１は、ＡＢＳ２８の浮上量よりも光学的開口２７の浮上量を小さくし、しかもその差ΔＨを高精度に作製されている。
【００３２】
図２に本実施の形態の近視野光ヘッド２１の作製方法を示す。ステップＳ１０１において、透明基板２２をウェットエッチングし、ティップ台座部３１がスライダー台座部３２よりΔＨだけ高くする。ティップ台座部３１は例えば一辺２０μｍの正方形で、ΔＨは例えば２０ｎｍである。このステップは基板のエッチングであり、エッチング時間を制御することによりエッチング量は高精度に制御可能である。ΔＨとして２０ｎｍと設計した場合には数ｎｍの精度で設計値通りにエッチングできる。次にステップＳ１０２でレジスト３３を塗布する。ステップＳ１０３では、ティップ台座部３１の上にティップ用マスク３５、スライダー台座部３２の上にスライダー用マスク３４をそれぞれパターニングする。ステップＳ１０４で透明基板２２の等方性エッチングを行い、レジスト３４，３５を除去したステップＳ１０５で、ティップ２３とスライダー２４が形成される。その後ステップＳ１０６で遮光膜３６を蒸着し、ステップＳ１０７でティップ２３周辺だけ残して遮光膜３６を除去する。最後にステップＳ１０８でティップ２３先端部に機械的圧力をかけることによって光学的開口２７を形成する。光学的開口２７は、ＡＢＳ２８よりΔＨだけ突出している。
【００３３】
以上のように、基板２２にあらかじめ設定された高さの段差をエッチングによって高精度に形成し、その段差が最終的には光学的開口２７とＡＢＳ２８の高さの差になるようにすることによって、設計値通りに高精度に光学的開口２７を突出させた構造を作製することが可能となった。この作製方法は、半導体プロセスによるバッチ処理に適しており、低コストで大量に高性能な近視野光ヘッドを作製することを可能にする。
【００３４】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２に係る方法で作製した近視野光ヘッド４１の断面図である。実施の形態１で説明した図１と類似あるいは同一の部分については説明を簡略化あるいは省略する。近視野光ヘッド４１の構造は、透明基板４２の下面にティップ４３とスライダー４４が形成されており、ティップ４３の側面は遮光膜４５で覆われ、先端の遮光膜に覆われていない部分が光学的開口４７となる。入射光５０がこの近視野光ヘッド４１に入射し、光学的開口４７から近視野光が発生する。図１との相違点は、光学的開口４７がＡＢＳ４８よりもΔＨだけ突出ではなく後退している点である。ΔＨは例えば１０ｎｍである。
【００３５】
この近視野光ヘッド４１を用いて記録媒体への情報の記録あるいは再生を行うと、外部からの衝撃など何らかの擾乱によってヘッドが記録媒体表面に接触した場合でも、光学的開口４７は接触せず、ＡＢＳ４８が接触する。スライダー４４は光学的開口４７に比べてはるかに機械的強度が大きいため、記録媒体表面に接触しても損傷を受けにくい。このような構造を持つ近視野光ヘッド４１は、高い信頼性と長い製品寿命を持つ。ΔＨは大きすぎると前述のように分解能やＳ／Ｎ比に悪影響を与えるが、望ましい分解能、Ｓ／Ｎと信頼性から最適なΔＨを設定することができる。
【００３６】
図４に本実施の形態の近視野光ヘッド４１の作製方法を示す。実施の形態１で説明した図２と類似あるいは同一の部分については説明を簡略化あるいは省略する。図２との相違点は、ステップＳ２０１において、透明基板４２をウェットエッチングするときに、ティップ台座部３１がスライダー台座部３２よりもΔＨだけ低くしている点である。ΔＨは例えば１０ｎｍである。ΔＨを高精度に作製できる理由は実施の形態１で述べた。その後は図２と同様のプロセスを行う。すなわち、ステップＳ２０２でレジスト３３を塗布し、ステップＳ２０３でレジストのパターニングによってティップ用マスク３５とスライダー用マスク３４を形成、ステップＳ２０４で基板の等方性エッチング、ステップＳ２０５でレジスト除去してティップ４３とスライダー４４の形成、ステップＳ２０６で遮光膜３６の蒸着、ステップＳ２０７で遮光膜のパターニング、そして最後にステップＳ２０８で光学的開口４７の形成である。この結果、光学的開口４７は、ＡＢＳ４８からΔＨだけ後退している。
【００３７】
以上のように、基板４２にあらかじめ設定された高さの段差をエッチングによって高精度に形成し、その段差が最終的には光学的開口４７とＡＢＳ４８の高さの差になるようにすることによって、設計値通りに高精度に光学的開口４７を後退させた構造を作製することが可能となった。この作製方法は、半導体プロセスによるバッチ処理に適しており、低コストで大量に高性能な近視野光ヘッドを作製することを可能にする。
【００３８】
（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３に係る方法で作製した近視野光ヘッド５１の断面図である。実施の形態１で説明した図１と類似あるいは同一の部分については説明を簡略化あるいは省略する。図１との相違点は、光学的開口５７とＡＢＳ５８との高さの差ΔＨがスライダー５４の高さに比べてはるかに大きいという点である。ΔＨは例えば１００ｎｍあるいはそれ以上である。スライダー５４は長手方向には数百μｍの長さがあり、ティップ５３は数μｍであるので、近視野光ヘッド５１が記録媒体表面から浮上するときの浮上特性は、基本的にはスライダー５４によって規定される。よって、ＡＢＳ５８の浮上量が例えば１１０ｎｍであって、ΔＨが１００ｎｍであれば、光学的開口５７と記録媒体表面との距離すなわち光学的開口５７の浮上量は１０ｎｍとなる。このような構造にすることによって、近視野光ヘッド５１全体の浮上量は大きいままで、光学的開口５７だけを記録媒体表面に極めて近接させることが可能である。
【００３９】
この近視野光ヘッド５１の作製方法は実施の形態１と基本的に同一であるので図示を略す。実施の形態１で説明した図２との相違点は、最初のステップでのΔＨを大きく、例えば１００ｎｍ、にするという点である。これが実現可能である理由も実施の形態１で説明したものと同一である。その後のステップは実施の形態１と同一で、最終的に図５に示した構造の近視野光ヘッドが作製される。
【００４０】
以上のように、基板２にあらかじめ設定された高さの段差を非常に大きなものに形成し、その段差が最終的には光学的開口５７とＡＢＳ５８の高さの差になるようにすることによって、光学的開口５７がＡＢＳ５８から大きく突出した構造の近視野光ヘッドを作製することが可能となる。
【００４１】
（実施の形態４）
図６は本発明の実施の形態４に係る方法で作製した近視野光ヘッド６１の断面図である。図６（ａ）は近視野光ヘッド６１の底面図、図６（ｂ）は図６（ａ）中Ａ−Ａ’で示した直線での断面図、図６（ｃ）は図６（ａ）中Ｂ−Ｂ’で示した直線での断面図である。実施の形態１で説明した図１と類似あるいは同一の部分については説明を簡略化あるいは省略する。図６（ａ）において近視野光ヘッド６１の底面には、スライダー６４とティップ６３とティップ保護体６９が形成されている。図６（ｂ）では、ティップ６３の側面が遮光膜６５によって覆われており、テイップ６３の先端部は遮光膜６５によって覆われていない光学的開口６７が有る。光学的開口６７はスライダー６４の底面であるＡＢＳ６８よりΔＨだけ突出している。ΔＨは例えば２０ｎｍである。ＡＢＳ６８が記録媒体表面から例えば３０ｎｍ浮上している時、光学的開口６７は記録媒体表面から１０ｎｍの距離で浮上する。さらに近視野光ヘッド６１は図６（ｃ）に示すように、ティップ保護体６９を持つ。ティップ保護体６９は図６（ｃ）に示すように、光学的開口６７からΔＨ’だけ突出している。ΔＨ’は例えば５ｎｍである。これにより、ヘッドの動作中何らかの擾乱、例えば外部からの衝撃、などによってヘッドが記録媒体表面に接触した場合でも、光学的開口６７は記録媒体に接触せず、ティップ保護体６９が接触する。ティップ保護体６９は多少の損傷を受けてもヘッドとしての性能には影響を与えない。ティップ保護体６９は図６ではティップ６３に対してヘッドの先端方向（図中左）に隣接した四角錐台であるが、ティップ６３の周辺を囲うようなコの字型でも良いし、ドーナツ状でも良い。重要な点は、ティップ保護体６９がティップ６３の近傍に有り、ティップ６３よりもわずかに突出しているという点である。
【００４２】
図７に本実施の形態の近視野光ヘッド６１の作製方法を示す。図７中、右は図６（ａ）における線分Ａ−Ａ’での断面、左は線分Ｂ−Ｂ’での断面を示す。ステップＳ４０１において、透明基板６２をウェットエッチングによって、ティップ用台座部７１、スライダー用台座部７２、ティップ保護体用台座部７０をパターニングする。ティップ用台座部７１とスライダー用台座部７２の高さの差ΔＨは例えば３０ｎｍである。また、ティップ保護体用台座部７０はティップ用台座部７１よりもΔＨ’だけ高い。ΔＨ’は例えば１０ｎｍである。このような段差の形成は、実施の形態１において説明した、フォトリソグラフィによるマスク形状精度と、エッチング時間の管理を行ったエッチングを、複数回行うことによって可能である。次にステップＳ４０２においてレジスト７３を塗布する。ステップＳ４０３では、ティップ用マスク７５、スライダー用マスク７４、ティップ保護体用マスク７９をパターニングする。ステップＳ４０４で、等方性エッチングを行い、ステップＳ４０５に示すようにティップ６３、スライダー６４を形成する。ステップＳ４０６で遮光膜７６を蒸着し、ステップＳ４０７でティップ６３の近傍のみ遮光膜７７を残す。最後にステップＳ４０７において、ティップ６３の先端に機械的圧力をかけることによって光学的開口６７を形成し、ティップ６３の側面に遮光膜６５が残った構造にする。光学的開口６７と、スライダー６４の下面の高さの差はΔＨである。さらに、ティップ保護体６９と、光学的開口６７の高さの差はΔＨ’である。
【００４３】
このような方法によると、スライダー６４の記録媒体表面からの浮上量に比べて光学的開口６７が記録媒体により近接し、さらに光学的開口６７よりもティップ保護体６９がわずかに突出した構造を容易に作製できる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、回転する記録媒体表面からの空気浮上力を受けるスライダーと、先端に光学的開口を持つ錐状のティップを持ち、前記光学的開口から発生する近視野光を介して前記記録媒体表面と相互作用する近視野光ヘッドの作製方法において、基板を加工して前記基板が部分的に複数の厚みを持つよう加工する工程と、前記複数の厚みのうち第一の厚みを持つ部分から前記スライダーを作製すると同時に、前記複数の厚みのうち第二の厚みを持つ部分から前記ティップを作製する工程と、を含むことを特徴とする近視野光ヘッドの作製方法とする。
【００４５】
これにより、近視野光を発生させる光学的開口と、スライダー表面の記録媒体表面からの距離を別々に設定して、その設定値に高精度で一致させて作製することが可能になり、ヘッドの分解能がスライダー表面の浮上量に依存しない設計が可能となる。また、このようなヘッドを低コストで大量に作製することが可能となる、という効果を奏する。
【００４６】
また、上記近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも薄く、その厚みの差が、スライダーの記録媒体表面からの浮上量よりも小さいことを特徴とする。
【００４７】
これにより、光学的開口と記録媒体の距離が、スライダーと記録媒体との距離よりも短くなり、スライダーの浮上量を下げることなく光学的開口を記録媒体に近接させることが可能となる、という効果を奏する。
【００４８】
また、上記近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも厚いことを特徴とする。
【００４９】
これにより、光学的開口と記録媒体の距離が、スライダーと記録媒体との距離よりも長くなり、スライダーが記録媒体に接触しても開口が記録媒体に接触することが防止され、信頼性の高い近視野光ヘッドが実現できる、という効果を奏する。
【００５０】
また、上記いずれかの近視野光ヘッドの作製方法において、前記スライダーと前記ティップを同時に作製する前記工程が前記基板のエッチングによるものであることを特徴とする。
【００５１】
これにより、従来の半導体プロセスを利用するのみで光学的開口とスライダーの両方を同時に作製でき、高性能な近視野光ヘッドが低コストで大量生産できる、という効果を奏する。
【００５２】
また、回転する記録媒体表面からの空気浮上力を受けるスライダーと、先端に光学的開口を持つ錐状のティップと、前記ティップの近傍に前記ティップ以上の高さを持つティップ保護体を持ち、前記光学的開口から発生する近視野光を介して前記記録媒体表面と相互作用する近視野光ヘッドの作製方法において、基板を加工して前記基板が部分的に複数の厚みを持つよう加工する工程と、前記複数の厚みのうち第一の厚みを持つ部分から前記スライダーを作製すると同時に、前記複数の厚みのうち第二の厚みを持つ部分から前記ティップを作製し、さらに同時に、前記複数の厚みのうち第三の厚みを持つ部分から前記ティップ保護体を作製する工程と、を含むことを特徴とする。
【００５３】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護するような構造を持つ、高信頼性の近視野光ヘッドが作製できる、という効果を奏する。
【００５４】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記第二の厚みと前記第三の厚みが等しいことを特徴とする。
【００５５】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、ヘッドが記録媒体からわずかでも離れている場合にはティップ保護体は記録媒体に接触しないため、開口を記録媒体表面に極めて近接させられる構造を持つ近視野光ヘッドが作製できる、という効果を奏する。
【００５６】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも薄く、その厚みの差が、前記スライダーの前記記録媒体表面からの浮上量よりも小さいことを特徴とする。
【００５７】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、開口と記録媒体表面の距離がスライダーの浮上量よりも小さくできるような構造を持つ近視野光ヘッドが作製できる、という効果を奏する。
【００５８】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも厚いことを特徴とする。
【００５９】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、スライダーが記録媒体に接触した場合にでも開口は接触しないような、高信頼性近視野光ヘッドが作製できる、という効果を奏する。
【００６０】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記スライダーと前記ティップと前記ティップ保護体を同時に作製する前記工程が前記基板のエッチングによるものであることを特徴とする。
【００６１】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、従来の半導体プロセスを利用するのみで光学的開口とスライダーの両方を同時に作製でき、高性能な近視野光ヘッドが低コストで大量生産できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る方法で作製した近視野光ヘッドの断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１の近視野光ヘッドの作製方法を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る方法で作製した近視野光ヘッドの断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２の近視野光ヘッドの作製方法を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る方法で作製した近視野光ヘッドの断面図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係る方法で作製した近視野光ヘッドの断面図である。
【図７】本発明の実施の形態４の近視野光ヘッドの作製方法を示す図である。
【図８】近視野光ヘッドを用いたデータストレージ装置の概念を示す図である。
【図９】従来の近視野光ヘッドを示す断面図である。
【図１０】従来の近視野光ヘッド３の作製方法を示す図である。
【符号の説明】
１ 近視野光データストレージ装置
２ サスペンションアーム
３ 近視野光ヘッド
４ 記録媒体
５ ボイスコイルモーター
６ スライダー
７ 基板
８ 光学的開口
９ 遮光膜
１０ 入射光
１１ ティップ
１２ レジスト
１３ ティップ用マスク
１４ スライダー用マスク
１５ 遮光膜
２１ 近視野光ヘッド
２２ 透明基板
２３ ティップ
２４ スライダー
２５ 遮光膜
２７ 光学的開口
２８ ＡＢＳ（Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）
３０ 入射光
３１ ティップ台座部
３２ スライダー台座部
３３ レジスト
３４ スライダー用マスク
３５ ティップ用マスク
３６ 遮光膜
４１ 近視野光ヘッド
４２ 透明基板
４３ ティップ
４４ スライダー
４５ 遮光膜
４７ 光学的開口
４８ ＡＢＳ
５０ 入射光
５１ 近視野光ヘッド
５３ ティップ
５４ スライダー
５７ 光学的開口
５８ ＡＢＳ
６０ 入射光
６１ 近視野光ヘッド
６２ 透明基板
６３ ティップ
６４ スライダー
６５ 遮光膜
６７ 光学的開口
６８ ＡＢＳ
６９ ティップ保護体
７０ ティップ保護体用台座部
７１ ティップ用台座部
７２ スライダー用台座部
７３ レジスト
７４ スライダー用マスク
７５ ティップ用マスク
７６ 遮光膜
７７ ティップ近傍の遮光膜
７９ ティップ保護体用マスク
【発明の属する技術分野】
この発明は、近視野光を用いて光の回折限界を超える超高密度な記録再生を行う光情報記録再生ヘッド、特に回転する記録媒体からの空気浮上力によって媒体表面から一定の微小な浮上量で浮上しながら媒体表面にアクセスするスライダーヘッドの作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近視野光を用いた光ヘッドは、光の回折限界に依存しない分解能を持つことから、次世代超高密度データストレージ装置への応用が期待されている。典型的な近視野光データストレージ装置１の概念を図８に示す。近視野光ヘッド３は、従来の磁気記録装置の磁気ヘッドと同様に、サスペンションアーム２の先端に接着され、サスペンションアーム２はボイスコイルモーター５によって記録媒体４の半径方向に移動可能である。近視野光ヘッド３は、回転する記録媒体４からの空気浮上力によって、記録媒体４表面から微小な浮上量をもって浮上し、媒体表面の微小領域と近視野光を介して相互作用する。
【０００３】
近視野光ヘッド３の断面を図９に示す。基板７の底面には、安定した浮上を実現するためのスライダー６が形成されており、これによって媒体表面から数〜数十ｎｍの浮上量をもって浮上する。同じく基板７の底面には錐状のティップ１１が形成されており、その側面は遮光膜９によって覆われている。ティップ１１先端は遮光膜９が覆っていないため、光学的開口８となっている。レーザー（図示略）からの光は光ファイバー（図示略）あるいは光導波路（図示略）によって近視野光ヘッド３に導かれ、近視野光ヘッド３への入射光１０となる。
【０００４】
従来の近視野光ヘッドの作製方法は、ＦＩＢ（集束イオンビーム）などの高精度な微細加工技術を用いて一つずつ観察しながら、基板を回転させるなどして加工している（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また別の従来法による近視野光ヘッドの作製方法は、基板の等方性エッチングによってスライダーとティップを同時に大量に作製する（例えば、特許文献２参照）。この方法を簡略化して図１０を用いて説明する。まずステップＳ９０１で透明基板７の下面にレジスト１２を塗布する。ステップＳ９０２で露光によりティップ用マスク１３とスライダー用マスク１４をパターニングし、ステップＳ９０３で等方性エッチングを行う。ステップＳ９０４は、ティップ１１の先端がちょうど尖鋭化するまでエッチングした状態であり、スライダー６のＡＢＳ（Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ 空気浮上面）は元の基板７の下面を利用している。その後エッチングを進めるとステップＳ９０５のように、ティップ１１はその先端がスライダー６のＡＢＳよりも基板７からの高さが低くなる。次にステップＳ９０６で遮光膜１５を蒸着してから、ステップＳ９０７でティップ１１付近だけ遮光膜１５を残すようにパターニングする。最後にステップＳ９０８で、ティップ１１先端にガラス板などの硬い平板を押しつけることによって、遮光膜１５を塑性変形させ、光学的開口８を形成する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２６５５２０号公報（第７頁第１２〜１４行、第９図）
【０００７】
【特許文献２】
再公表２０００−２８５３６号公報（第７４頁第１７〜２５行、第４０図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に引用した方法によると、ＦＩＢの加工精度に依存した精度を持つ形状を作製することができる一方、基本的に一つずつの作製であり量産には適さない。特許文献１第７頁第１０〜１１行目によると、ひとつの開口とスライダーを作製する加工時間が１０分程度かかり、高価な装置を熟練技術者が操作するコストはかなり高いものになってしまう。
【０００９】
特許文献２に引用した方法によると、図１０のステップＳ９０４からステップＳ９０５に至る過程で、ティップ先端がエッチングされてしまい、結局ステップＳ９０８で完成したヘッドでは、光学的開口８がスライダー６のＡＢＳから後退した場所に位置している。近視野光は光学的開口８からの距離に強く依存して減衰するため、近視野光を利用した光記録再生においては、光学的開口８を可能な限り記録媒体に近接させることが重要な要件となる。図９のように光学的開口８がＡＢＳから後退していると、媒体と相互作用する近視野光の強度は下がり、また近視野光分布も媒体表面においては空間的に広がったものになってしまい、得られる信号強度、分解能ともに下がり、高性能なヘッドが実現できない。ステップＳ９０４でティップ先端が尖鋭化した瞬間にエッチングを停止することは、尖鋭化した瞬間を検出できない以上不可能である。また、尖鋭化するまでのエッチング時間は、エッチングレートを基に算出することは可能だが、エッチングレートのばらつきのため、ティップ１１先端をＡＢＳから数ｎｍの精度で制御して作製することは不可能である。ティップ１１が尖鋭化する前にエッチングを停止すると、ステップＳ９０８で形成する光学的開口８のサイズが、ティップ１１先端のサイズによって規定されるため、微小な開口を形成することができない。
【００１０】
また、外部からの振動などによってヘッドが記録媒体表面に接触すると、光学的開口８が致命的な損傷を受けることがある。これを防止するために光学的開口８の近傍に、ティップ保護体を設けることが考えられるが、このティップ保護体は光学的開口８よりも記録媒体表面方向に突出している必要があり、なおかつその突出量はわずかでなければならない、という厳しい条件が要求される。このような構造を特許文献１に引用した方法で作製すると、極めて長い時間と高いコストがかかってしまう。また、特許文献２に引用した方法で作製することは不可能である。
【００１１】
以上のように、高性能な近視野光ヘッドは、光学的開口をできるだけ記録媒体に近接させた状態で安定的に浮上するような構造を持たねばならない。また、このような構造を低コストで製造する方法が必要である。上述のように、従来の作製方法では、これらの条件を同時に満足することができなかった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決するために、本発明では、回転する記録媒体表面からの空気浮上力を受けるスライダーと、先端に光学的開口を持つ錐状のティップを持ち、前記光学的開口から発生する近視野光を介して前記記録媒体表面と相互作用する近視野光ヘッドの作製方法において、基板を加工して前記基板が部分的に複数の厚みを持つよう加工する工程と、前記複数の厚みのうち第一の厚みを持つ部分から前記スライダーを作製すると同時に、前記複数の厚みのうち第二の厚みを持つ部分から前記ティップを作製する工程と、を含むことを特徴とする近視野光ヘッドの作製方法とする。
【００１３】
これにより、近視野光を発生させる光学的開口と、スライダー表面の記録媒体表面からの距離を別々に設定して、その設定値に高精度で一致させて作製することが可能になり、ヘッドの分解能がスライダー表面の浮上量に依存しない設計が可能となる。また、このようなヘッドを低コストで大量に作製することが可能となる。
【００１４】
また、上記近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも薄く、その厚みの差が、スライダーの記録媒体表面からの浮上量よりも小さいことを特徴とする。
【００１５】
これにより、光学的開口と記録媒体の距離が、スライダーと記録媒体との距離よりも短くなり、スライダーの浮上量を下げることなく光学的開口を記録媒体に近接させることが可能となる。
【００１６】
また、上記近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも厚いことを特徴とする。
【００１７】
これにより、光学的開口と記録媒体の距離が、スライダーと記録媒体との距離よりも長くなり、スライダーが記録媒体に接触しても開口が記録媒体に接触することが防止され、信頼性の高い近視野光ヘッドが実現できる。
【００１８】
また、上記いずれかの近視野光ヘッドの作製方法において、前記スライダーと前記ティップを同時に作製する前記工程が前記基板のエッチングによるものであることを特徴とする。
【００１９】
これにより、従来の半導体プロセスを利用するのみで光学的開口とスライダーの両方を同時に作製でき、高性能な近視野光ヘッドが低コストで大量生産できる。
【００２０】
また、回転する記録媒体表面からの空気浮上力を受けるスライダーと、先端に光学的開口を持つ錐状のティップと、前記ティップの近傍に前記ティップ以上の高さを持つティップ保護体を持ち、前記光学的開口から発生する近視野光を介して前記記録媒体表面と相互作用する近視野光ヘッドの作製方法において、基板を加工して前記基板が部分的に複数の厚みを持つよう加工する工程と、前記複数の厚みのうち第一の厚みを持つ部分から前記スライダーを作製すると同時に、前記複数の厚みのうち第二の厚みを持つ部分から前記ティップを作製し、さらに同時に、前記複数の厚みのうち第三の厚みを持つ部分から前記ティップ保護体を作製する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２１】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護するような構造を持つ、高信頼性の近視野光ヘッドが作製できる。
【００２２】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記第二の厚みと前記第三の厚みが等しいことを特徴とする。
【００２３】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、ヘッドが記録媒体からわずかでも離れている場合にはティップ保護体は記録媒体に接触しないため、開口を記録媒体表面に極めて近接させられる構造を持つ近視野光ヘッドが作製できる。
【００２４】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも薄く、その厚みの差が、前記スライダーの前記記録媒体表面からの浮上量よりも小さいことを特徴とする。
【００２５】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、開口と記録媒体表面の距離がスライダーの浮上量よりも小さくできるような構造を持つ近視野光ヘッドが作製できる。
【００２６】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも厚いことを特徴とする。
【００２７】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、スライダーが記録媒体に接触した場合にでも開口は接触しないような、高信頼性近視野光ヘッドが作製できる。
【００２８】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記スライダーと前記ティップと前記ティップ保護体を同時に作製する前記工程が前記基板のエッチングによるものであることを特徴とする。
【００２９】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、従来の半導体プロセスを利用するのみで光学的開口とスライダーの両方を同時に作製でき、高性能な近視野光ヘッドが低コストで大量生産できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る方法で作製した近視野光ヘッド２１の断面図である。近視野光ヘッド２１は例えば縦１ｍｍ、横１ｍｍ、厚み０．３ｍｍ程度のサイズである。近視野光ヘッド２１は、透明基板２２の下面に錐状ティップ２３とスライダー２４を持つ。ティップ２３は側面を遮光膜２５で覆われている。ティップ２３の先端は遮光膜２５に覆われていないため、光学的開口２７となっている。レーザー（図示略）から出射した光は光ファイバーあるいは光導波路（ともに図示略）によって導かれ、近視野光ヘッド２１への入射光３０となる。レーザーからの光が近視野光ヘッド２１に到達するまでの経路上には必要に応じて微小なミラーやレンズを配置することもある。スライダー２４の下面はＡＢＳ（Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）２８であり、回転する記録媒体表面に近視野光ヘッド２１を近接させた時に発生する空気浮上力を受け、この浮上力と近視野光ヘッド２１の上方からかけられた荷重とのバランスにより、近視野光ヘッド２１が記録媒体表面から一定の微小な距離だけ離れて浮上する。
【００３１】
本実施の形態に係る方法で作製した近視野光ヘッド２１の特徴は、光学的開口２７が、ＡＢＳ２８よりもΔＨだけ突出している点である。ＡＢＳ２８は記録媒体から例えば３０ｎｍの浮上量で浮上しており、ΔＨが例えば２０ｎｍである。すなわちこの場合光学的開口２７は記録媒体から１０ｎｍの浮上量で浮上する。近視野光は光学的開口２７から下方に向けて発生するが、その強度は光学的開口２７からの距離に強く依存して指数関数的に減衰する。また、近視野光の空間的広がりも、光学的開口２７からの距離に依存し、距離が大きくなるにつれて広がりも大きくなる。このことの意味は、ヘッドの重要な性能である分解能とＳ／Ｎ比が、光学的開口２７と記録媒体との距離、すなわち光学的開口２７の浮上量に依存するという事である。高性能なヘッドを実現するためには、光学的開口２７の浮上量を可能な限り小さくすることが求められる。本実施の形態に示した構造の近視野光ヘッド２１は、ＡＢＳ２８の浮上量よりも光学的開口２７の浮上量を小さくし、しかもその差ΔＨを高精度に作製されている。
【００３２】
図２に本実施の形態の近視野光ヘッド２１の作製方法を示す。ステップＳ１０１において、透明基板２２をウェットエッチングし、ティップ台座部３１がスライダー台座部３２よりΔＨだけ高くする。ティップ台座部３１は例えば一辺２０μｍの正方形で、ΔＨは例えば２０ｎｍである。このステップは基板のエッチングであり、エッチング時間を制御することによりエッチング量は高精度に制御可能である。ΔＨとして２０ｎｍと設計した場合には数ｎｍの精度で設計値通りにエッチングできる。次にステップＳ１０２でレジスト３３を塗布する。ステップＳ１０３では、ティップ台座部３１の上にティップ用マスク３５、スライダー台座部３２の上にスライダー用マスク３４をそれぞれパターニングする。ステップＳ１０４で透明基板２２の等方性エッチングを行い、レジスト３４，３５を除去したステップＳ１０５で、ティップ２３とスライダー２４が形成される。その後ステップＳ１０６で遮光膜３６を蒸着し、ステップＳ１０７でティップ２３周辺だけ残して遮光膜３６を除去する。最後にステップＳ１０８でティップ２３先端部に機械的圧力をかけることによって光学的開口２７を形成する。光学的開口２７は、ＡＢＳ２８よりΔＨだけ突出している。
【００３３】
以上のように、基板２２にあらかじめ設定された高さの段差をエッチングによって高精度に形成し、その段差が最終的には光学的開口２７とＡＢＳ２８の高さの差になるようにすることによって、設計値通りに高精度に光学的開口２７を突出させた構造を作製することが可能となった。この作製方法は、半導体プロセスによるバッチ処理に適しており、低コストで大量に高性能な近視野光ヘッドを作製することを可能にする。
【００３４】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２に係る方法で作製した近視野光ヘッド４１の断面図である。実施の形態１で説明した図１と類似あるいは同一の部分については説明を簡略化あるいは省略する。近視野光ヘッド４１の構造は、透明基板４２の下面にティップ４３とスライダー４４が形成されており、ティップ４３の側面は遮光膜４５で覆われ、先端の遮光膜に覆われていない部分が光学的開口４７となる。入射光５０がこの近視野光ヘッド４１に入射し、光学的開口４７から近視野光が発生する。図１との相違点は、光学的開口４７がＡＢＳ４８よりもΔＨだけ突出ではなく後退している点である。ΔＨは例えば１０ｎｍである。
【００３５】
この近視野光ヘッド４１を用いて記録媒体への情報の記録あるいは再生を行うと、外部からの衝撃など何らかの擾乱によってヘッドが記録媒体表面に接触した場合でも、光学的開口４７は接触せず、ＡＢＳ４８が接触する。スライダー４４は光学的開口４７に比べてはるかに機械的強度が大きいため、記録媒体表面に接触しても損傷を受けにくい。このような構造を持つ近視野光ヘッド４１は、高い信頼性と長い製品寿命を持つ。ΔＨは大きすぎると前述のように分解能やＳ／Ｎ比に悪影響を与えるが、望ましい分解能、Ｓ／Ｎと信頼性から最適なΔＨを設定することができる。
【００３６】
図４に本実施の形態の近視野光ヘッド４１の作製方法を示す。実施の形態１で説明した図２と類似あるいは同一の部分については説明を簡略化あるいは省略する。図２との相違点は、ステップＳ２０１において、透明基板４２をウェットエッチングするときに、ティップ台座部３１がスライダー台座部３２よりもΔＨだけ低くしている点である。ΔＨは例えば１０ｎｍである。ΔＨを高精度に作製できる理由は実施の形態１で述べた。その後は図２と同様のプロセスを行う。すなわち、ステップＳ２０２でレジスト３３を塗布し、ステップＳ２０３でレジストのパターニングによってティップ用マスク３５とスライダー用マスク３４を形成、ステップＳ２０４で基板の等方性エッチング、ステップＳ２０５でレジスト除去してティップ４３とスライダー４４の形成、ステップＳ２０６で遮光膜３６の蒸着、ステップＳ２０７で遮光膜のパターニング、そして最後にステップＳ２０８で光学的開口４７の形成である。この結果、光学的開口４７は、ＡＢＳ４８からΔＨだけ後退している。
【００３７】
以上のように、基板４２にあらかじめ設定された高さの段差をエッチングによって高精度に形成し、その段差が最終的には光学的開口４７とＡＢＳ４８の高さの差になるようにすることによって、設計値通りに高精度に光学的開口４７を後退させた構造を作製することが可能となった。この作製方法は、半導体プロセスによるバッチ処理に適しており、低コストで大量に高性能な近視野光ヘッドを作製することを可能にする。
【００３８】
（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３に係る方法で作製した近視野光ヘッド５１の断面図である。実施の形態１で説明した図１と類似あるいは同一の部分については説明を簡略化あるいは省略する。図１との相違点は、光学的開口５７とＡＢＳ５８との高さの差ΔＨがスライダー５４の高さに比べてはるかに大きいという点である。ΔＨは例えば１００ｎｍあるいはそれ以上である。スライダー５４は長手方向には数百μｍの長さがあり、ティップ５３は数μｍであるので、近視野光ヘッド５１が記録媒体表面から浮上するときの浮上特性は、基本的にはスライダー５４によって規定される。よって、ＡＢＳ５８の浮上量が例えば１１０ｎｍであって、ΔＨが１００ｎｍであれば、光学的開口５７と記録媒体表面との距離すなわち光学的開口５７の浮上量は１０ｎｍとなる。このような構造にすることによって、近視野光ヘッド５１全体の浮上量は大きいままで、光学的開口５７だけを記録媒体表面に極めて近接させることが可能である。
【００３９】
この近視野光ヘッド５１の作製方法は実施の形態１と基本的に同一であるので図示を略す。実施の形態１で説明した図２との相違点は、最初のステップでのΔＨを大きく、例えば１００ｎｍ、にするという点である。これが実現可能である理由も実施の形態１で説明したものと同一である。その後のステップは実施の形態１と同一で、最終的に図５に示した構造の近視野光ヘッドが作製される。
【００４０】
以上のように、基板２にあらかじめ設定された高さの段差を非常に大きなものに形成し、その段差が最終的には光学的開口５７とＡＢＳ５８の高さの差になるようにすることによって、光学的開口５７がＡＢＳ５８から大きく突出した構造の近視野光ヘッドを作製することが可能となる。
【００４１】
（実施の形態４）
図６は本発明の実施の形態４に係る方法で作製した近視野光ヘッド６１の断面図である。図６（ａ）は近視野光ヘッド６１の底面図、図６（ｂ）は図６（ａ）中Ａ−Ａ’で示した直線での断面図、図６（ｃ）は図６（ａ）中Ｂ−Ｂ’で示した直線での断面図である。実施の形態１で説明した図１と類似あるいは同一の部分については説明を簡略化あるいは省略する。図６（ａ）において近視野光ヘッド６１の底面には、スライダー６４とティップ６３とティップ保護体６９が形成されている。図６（ｂ）では、ティップ６３の側面が遮光膜６５によって覆われており、テイップ６３の先端部は遮光膜６５によって覆われていない光学的開口６７が有る。光学的開口６７はスライダー６４の底面であるＡＢＳ６８よりΔＨだけ突出している。ΔＨは例えば２０ｎｍである。ＡＢＳ６８が記録媒体表面から例えば３０ｎｍ浮上している時、光学的開口６７は記録媒体表面から１０ｎｍの距離で浮上する。さらに近視野光ヘッド６１は図６（ｃ）に示すように、ティップ保護体６９を持つ。ティップ保護体６９は図６（ｃ）に示すように、光学的開口６７からΔＨ’だけ突出している。ΔＨ’は例えば５ｎｍである。これにより、ヘッドの動作中何らかの擾乱、例えば外部からの衝撃、などによってヘッドが記録媒体表面に接触した場合でも、光学的開口６７は記録媒体に接触せず、ティップ保護体６９が接触する。ティップ保護体６９は多少の損傷を受けてもヘッドとしての性能には影響を与えない。ティップ保護体６９は図６ではティップ６３に対してヘッドの先端方向（図中左）に隣接した四角錐台であるが、ティップ６３の周辺を囲うようなコの字型でも良いし、ドーナツ状でも良い。重要な点は、ティップ保護体６９がティップ６３の近傍に有り、ティップ６３よりもわずかに突出しているという点である。
【００４２】
図７に本実施の形態の近視野光ヘッド６１の作製方法を示す。図７中、右は図６（ａ）における線分Ａ−Ａ’での断面、左は線分Ｂ−Ｂ’での断面を示す。ステップＳ４０１において、透明基板６２をウェットエッチングによって、ティップ用台座部７１、スライダー用台座部７２、ティップ保護体用台座部７０をパターニングする。ティップ用台座部７１とスライダー用台座部７２の高さの差ΔＨは例えば３０ｎｍである。また、ティップ保護体用台座部７０はティップ用台座部７１よりもΔＨ’だけ高い。ΔＨ’は例えば１０ｎｍである。このような段差の形成は、実施の形態１において説明した、フォトリソグラフィによるマスク形状精度と、エッチング時間の管理を行ったエッチングを、複数回行うことによって可能である。次にステップＳ４０２においてレジスト７３を塗布する。ステップＳ４０３では、ティップ用マスク７５、スライダー用マスク７４、ティップ保護体用マスク７９をパターニングする。ステップＳ４０４で、等方性エッチングを行い、ステップＳ４０５に示すようにティップ６３、スライダー６４を形成する。ステップＳ４０６で遮光膜７６を蒸着し、ステップＳ４０７でティップ６３の近傍のみ遮光膜７７を残す。最後にステップＳ４０７において、ティップ６３の先端に機械的圧力をかけることによって光学的開口６７を形成し、ティップ６３の側面に遮光膜６５が残った構造にする。光学的開口６７と、スライダー６４の下面の高さの差はΔＨである。さらに、ティップ保護体６９と、光学的開口６７の高さの差はΔＨ’である。
【００４３】
このような方法によると、スライダー６４の記録媒体表面からの浮上量に比べて光学的開口６７が記録媒体により近接し、さらに光学的開口６７よりもティップ保護体６９がわずかに突出した構造を容易に作製できる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、回転する記録媒体表面からの空気浮上力を受けるスライダーと、先端に光学的開口を持つ錐状のティップを持ち、前記光学的開口から発生する近視野光を介して前記記録媒体表面と相互作用する近視野光ヘッドの作製方法において、基板を加工して前記基板が部分的に複数の厚みを持つよう加工する工程と、前記複数の厚みのうち第一の厚みを持つ部分から前記スライダーを作製すると同時に、前記複数の厚みのうち第二の厚みを持つ部分から前記ティップを作製する工程と、を含むことを特徴とする近視野光ヘッドの作製方法とする。
【００４５】
これにより、近視野光を発生させる光学的開口と、スライダー表面の記録媒体表面からの距離を別々に設定して、その設定値に高精度で一致させて作製することが可能になり、ヘッドの分解能がスライダー表面の浮上量に依存しない設計が可能となる。また、このようなヘッドを低コストで大量に作製することが可能となる、という効果を奏する。
【００４６】
また、上記近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも薄く、その厚みの差が、スライダーの記録媒体表面からの浮上量よりも小さいことを特徴とする。
【００４７】
これにより、光学的開口と記録媒体の距離が、スライダーと記録媒体との距離よりも短くなり、スライダーの浮上量を下げることなく光学的開口を記録媒体に近接させることが可能となる、という効果を奏する。
【００４８】
また、上記近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも厚いことを特徴とする。
【００４９】
これにより、光学的開口と記録媒体の距離が、スライダーと記録媒体との距離よりも長くなり、スライダーが記録媒体に接触しても開口が記録媒体に接触することが防止され、信頼性の高い近視野光ヘッドが実現できる、という効果を奏する。
【００５０】
また、上記いずれかの近視野光ヘッドの作製方法において、前記スライダーと前記ティップを同時に作製する前記工程が前記基板のエッチングによるものであることを特徴とする。
【００５１】
これにより、従来の半導体プロセスを利用するのみで光学的開口とスライダーの両方を同時に作製でき、高性能な近視野光ヘッドが低コストで大量生産できる、という効果を奏する。
【００５２】
また、回転する記録媒体表面からの空気浮上力を受けるスライダーと、先端に光学的開口を持つ錐状のティップと、前記ティップの近傍に前記ティップ以上の高さを持つティップ保護体を持ち、前記光学的開口から発生する近視野光を介して前記記録媒体表面と相互作用する近視野光ヘッドの作製方法において、基板を加工して前記基板が部分的に複数の厚みを持つよう加工する工程と、前記複数の厚みのうち第一の厚みを持つ部分から前記スライダーを作製すると同時に、前記複数の厚みのうち第二の厚みを持つ部分から前記ティップを作製し、さらに同時に、前記複数の厚みのうち第三の厚みを持つ部分から前記ティップ保護体を作製する工程と、を含むことを特徴とする。
【００５３】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護するような構造を持つ、高信頼性の近視野光ヘッドが作製できる、という効果を奏する。
【００５４】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記第二の厚みと前記第三の厚みが等しいことを特徴とする。
【００５５】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、ヘッドが記録媒体からわずかでも離れている場合にはティップ保護体は記録媒体に接触しないため、開口を記録媒体表面に極めて近接させられる構造を持つ近視野光ヘッドが作製できる、という効果を奏する。
【００５６】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも薄く、その厚みの差が、前記スライダーの前記記録媒体表面からの浮上量よりも小さいことを特徴とする。
【００５７】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、開口と記録媒体表面の距離がスライダーの浮上量よりも小さくできるような構造を持つ近視野光ヘッドが作製できる、という効果を奏する。
【００５８】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも厚いことを特徴とする。
【００５９】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、スライダーが記録媒体に接触した場合にでも開口は接触しないような、高信頼性近視野光ヘッドが作製できる、という効果を奏する。
【００６０】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記スライダーと前記ティップと前記ティップ保護体を同時に作製する前記工程が前記基板のエッチングによるものであることを特徴とする。
【００６１】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、従来の半導体プロセスを利用するのみで光学的開口とスライダーの両方を同時に作製でき、高性能な近視野光ヘッドが低コストで大量生産できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る方法で作製した近視野光ヘッドの断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１の近視野光ヘッドの作製方法を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る方法で作製した近視野光ヘッドの断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２の近視野光ヘッドの作製方法を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る方法で作製した近視野光ヘッドの断面図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係る方法で作製した近視野光ヘッドの断面図である。
【図７】本発明の実施の形態４の近視野光ヘッドの作製方法を示す図である。
【図８】近視野光ヘッドを用いたデータストレージ装置の概念を示す図である。
【図９】従来の近視野光ヘッドを示す断面図である。
【図１０】従来の近視野光ヘッド３の作製方法を示す図である。
【符号の説明】
１ 近視野光データストレージ装置
２ サスペンションアーム
３ 近視野光ヘッド
４ 記録媒体
５ ボイスコイルモーター
６ スライダー
７ 基板
８ 光学的開口
９ 遮光膜
１０ 入射光
１１ ティップ
１２ レジスト
１３ ティップ用マスク
１４ スライダー用マスク
１５ 遮光膜
２１ 近視野光ヘッド
２２ 透明基板
２３ ティップ
２４ スライダー
２５ 遮光膜
２７ 光学的開口
２８ ＡＢＳ（Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）
３０ 入射光
３１ ティップ台座部
３２ スライダー台座部
３３ レジスト
３４ スライダー用マスク
３５ ティップ用マスク
３６ 遮光膜
４１ 近視野光ヘッド
４２ 透明基板
４３ ティップ
４４ スライダー
４５ 遮光膜
４７ 光学的開口
４８ ＡＢＳ
５０ 入射光
５１ 近視野光ヘッド
５３ ティップ
５４ スライダー
５７ 光学的開口
５８ ＡＢＳ
６０ 入射光
６１ 近視野光ヘッド
６２ 透明基板
６３ ティップ
６４ スライダー
６５ 遮光膜
６７ 光学的開口
６８ ＡＢＳ
６９ ティップ保護体
７０ ティップ保護体用台座部
７１ ティップ用台座部
７２ スライダー用台座部
７３ レジスト
７４ スライダー用マスク
７５ ティップ用マスク
７６ 遮光膜
７７ ティップ近傍の遮光膜
７９ ティップ保護体用マスク
Claims (9)
- 回転する記録媒体表面からの空気浮上力を受けるスライダーと、先端に光学的開口を持つ錐状のティップを持ち、前記光学的開口から発生する近視野光を介して前記記録媒体表面と相互作用する近視野光ヘッドの作製方法において、基板を加工して前記基板が部分的に複数の厚みを持つよう加工する工程と、前記複数の厚みのうち第一の厚みを持つ部分から前記スライダーを作製すると同時に、前記複数の厚みのうち第二の厚みを持つ部分から前記ティップを作製する工程と、を含むことを特徴とする近視野光ヘッドの作製方法。
- 前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも薄く、その厚みの差が、前記スライダーの前記記録媒体表面からの浮上量よりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載の近視野光ヘッドの作製方法。
- 前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも厚いことを特徴とする、請求項１に記載の近視野光ヘッドの作製方法。
- 前記スライダーと前記ティップを同時に作製する前記工程が前記基板のエッチングによるものであることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の近視野光ヘッドの作製方法。
- 回転する記録媒体表面からの空気浮上力を受けるスライダーと、先端に光学的開口を持つ錐状のティップと、前記ティップの近傍に前記ティップ以上の高さを持つティップ保護体を持ち、前記光学的開口から発生する近視野光を介して前記記録媒体表面と相互作用する近視野光ヘッドの作製方法において、基板を加工して前記基板が部分的に複数の厚みを持つよう加工する工程と、前記複数の厚みのうち第一の厚みを持つ部分から前記スライダーを作製すると同時に、前記複数の厚みのうち第二の厚みを持つ部分から前記ティップを作製し、さらに同時に、前記複数の厚みのうち第三の厚みを持つ部分から前記ティップ保護体を作製する工程と、を含むことを特徴とする近視野光ヘッドの作製方法。
- 前記第二の厚みと前記第三の厚みが等しいことを特徴とする、請求項５に記載の近視野光ヘッドの作製方法。
- 前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも薄く、その厚みの差が、前記スライダーの前記記録媒体表面からの浮上量よりも小さいことを特徴とする、請求項５あるいは６に記載の近視野光ヘッドの作製方法。
- 前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも厚いことを特徴とする、請求項５あるいは６に記載の近視野光ヘッドの作製方法。
- 前記スライダーと前記ティップと前記ティップ保護体を同時に作製する前記工程が前記基板のエッチングによるものであることを特徴とする、請求項５から８のいずれかに記載の近視野光ヘッドの作製方法。
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