JP2010244670A - 近接場光発生素子を備えた熱アシスト磁気記録ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】近接場光の発生に利用される光の利用効率を高める。
【解決手段】熱アシスト磁気記録ヘッドは、磁極２０と、導波路２６と、近接場光発生素子２３と、これらが積層された基板１とを備えている。近接場光発生素子２３および導波路２６は、磁極２０に対して基板１の上面からより遠い位置に配置されている。近接場光発生素子２３の外面は、媒体対向面３０に配置された第１の端面と、媒体対向面３０からより遠い第２の端面と、第１の端面と第２の端面を連結する連結部とを含み、第１の端面は近接場光発生部を含んでいる。導波路２６の外面は、連結部の一部に対向する対向部分を含んでいる。ヘッドは、更に、導波路２６の上方に配置されるレーザダイオード２０２から出射された光を、導波路２６内を媒体対向面３０に向けて進行するように反射するミラー３５を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録媒体に近接場光を照射して記録媒体の保磁力を低下させて情報の記録を行う熱アシスト磁気記録に用いられる熱アシスト磁気記録ヘッドに関する。

近年、磁気ディスク装置等の磁気記録装置では、高記録密度化に伴い、薄膜磁気ヘッドおよび記録媒体の性能向上が要求されている。薄膜磁気ヘッドとしては、基板に対して、読み出し用の磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ（Magnetoresistive）素子とも記す。）を有する再生ヘッドと書き込み用の誘導型電磁変換素子を有する記録ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。磁気ディスク装置において、薄膜磁気ヘッドは、磁気記録媒体の表面からわずかに浮上するスライダに設けられる。

磁気記録装置において、記録密度を高めるためには、記録媒体の磁性微粒子を小さくすることが効果的である。しかし、磁性微粒子を小さくすると、磁性微粒子の磁化の熱安定性が低下するという問題が発生する。この問題を解消するには、磁性微粒子の異方性エネルギーを大きくすることが効果的である。しかし、磁性微粒子の異方性エネルギーを大きくすると、記録媒体の保磁力が大きくなって、既存の磁気ヘッドでは情報の記録が困難になるという問題が発生する。

上述のような問題を解決する方法として、いわゆる熱アシスト磁気記録という方法が提案されている。この方法では、保磁力の大きな記録媒体を使用し、情報の記録時には、記録媒体のうち情報が記録される部分に対して磁界と同時に熱も加えて、その部分の温度を上昇させ保磁力を低下させて情報の記録を行う。情報が記録された部分は、その後、温度が低下して保磁力が大きくなり、磁化の熱安定性が高まる。

熱アシスト磁気記録では、記録媒体に対して熱を加える方法としては、近接場光を用いる方法が一般的である。近接場光を発生させる方法としては、微小な金属片であるプラズモン・アンテナにレーザ光を照射する方法が知られている。プラズモン・アンテナは、近接場光を発生させる先鋭部である近接場光発生部を有している。プラズモン・アンテナでは、照射されたレーザ光によって表面プラズモンが励起される。この表面プラズモンは、プラズモン・アンテナの近接場光発生部に伝播され、この近接場光発生部において、表面プラズモンに基づいて、近接場光が発生される。プラズモン・アンテナより発生される近接場光は、光の回折限界よりも小さな領域にのみ存在する。この近接場光を記録媒体に照射することにより、記録媒体における微小な領域のみを加熱することができる。

ところで、従来の熱アシスト磁気記録ヘッドとしては、近接場光発生部が、磁極に対してリーディング側に配置されているものが多かった。このような熱アシスト磁気記録ヘッドは、例えば特許文献１に記載されている。なお、基準の位置に対してリーディング側とは、基準の位置に対してスライダにおける空気流入端により近い側であり、一般的には、基準の位置に対して再生ヘッドと記録ヘッドが積層される基板における下面により近い側である。

また、特許文献１に記載された熱アシスト磁気記録ヘッドでは、媒体対向面に垂直な方向に延びるように設けられた光導波路によって、スライダの外部に配置された光源から出射されたレーザ光をプラズモン・アンテナに導くようになっている。

このような構成の熱アシスト磁気記録ヘッドでは、光源からプラズモン・アンテナまでの光の経路が長く、その結果、この経路における光のエネルギーの損失が大きくなるという問題点があった。

一方、特許文献２には、磁極に対してトレーリング側に光照射部（プラズモン・アンテナ）を設けた熱アシスト磁気記録ヘッドが記載されている。なお、基準の位置に対してトレーリング側とは、基準の位置に対してスライダにおける空気流出端により近い側であり、一般的には、基準の位置に対して基板の上面からより遠い側である。特許文献２に記載された熱アシスト磁気記録ヘッドによれば、光照射部に対してトレーリング側に光源を配置することにより、短い経路によって、光源から光照射部まで光を導くことが可能になる。

特開２００７−２５７７５３号公報 特開２００５−４９０１号公報

ところで、従来の熱アシスト磁気記録ヘッドでは、レーザ光をプラズモン・アンテナに直接照射し、このプラズモン・アンテナによってレーザ光を近接場光に変換していた。この場合、レーザ光がプラズモン・アンテナの表面で反射されたり、熱エネルギーに変換されてプラズモン・アンテナに吸収されたりすることから、レーザ光の利用効率が悪いという問題点があった。

また、従来のプラズモン・アンテナは、光の波長以下のサイズを有することから、その体積は小さい。そのため、従来のプラズモン・アンテナでは、上記の熱エネルギーの吸収に伴う温度上昇が大きく、その結果、プラズモン・アンテナが膨張し、媒体対向面から突出して、記録媒体を傷付ける等の問題が発生していた。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、近接場光の発生に利用される光の利用効率を高めることができるようにした熱アシスト磁気記録ヘッドを提供することにある。

本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドは、
記録媒体に対向する媒体対向面と、
媒体対向面に配置された端面を有し、情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極と、
光を伝播させる導波路と、
媒体対向面に配置された近接場光発生部を有し、導波路を伝播する光に基づいて表面プラズモンが励起され、この表面プラズモンが近接場光発生部に伝播され、この表面プラズモンに基づいて近接場光発生部より近接場光を発生する近接場光発生素子と、
磁極、近接場光発生素子および導波路が積層された基板とを備えている。

基板は、磁極、近接場光発生素子および導波路に向いた上面を有している。近接場光発生素子および導波路は、磁極に対して基板の上面からより遠い位置に配置されている。近接場光発生素子は、媒体対向面に配置された第１の端面と、媒体対向面からより遠い第２の端面と、第１の端面と第２の端面を連結する連結部とを含む外面を有し、第１の端面は近接場光発生部を含んでいる。媒体対向面に垂直な方向についての近接場光発生素子の長さは、基板の上面に垂直な方向についての第１の端面の長さよりも大きい。導波路は、連結部の一部に対向する対向部分を含む外面を有している。熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、導波路の上方に配置される光源から出射された光を、導波路内を媒体対向面に向けて進行するように反射するミラーを備えている。

本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、導波路の外面は、媒体対向面により近い前端面と、媒体対向面からより遠い後端面と、基板の上面からより遠い上面とを有し、後端面における任意の位置の媒体対向面からの距離は、任意の位置が基板の上面から離れるに従って大きくなっていてもよい。この場合、ミラーは、導波路の後端面に接し、導波路の上面から導波路内に入射して後端面に至る光を、前端面に向けて進行するように反射してもよい。

また、本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、導波路に対して固定され、導波路の上面から導波路内に入射して後端面に至る光を出射する、光源としてのレーザダイオードを備えていてもよい。この場合、熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、導波路の屈折率よりも小さい屈折率を有し、レーザダイオードと導波路の上面との間に介在するクラッド層を備えていてもよい。

また、本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、導波路の屈折率よりも小さい屈折率を有し、導波路の外面における対向部分と近接場光発生素子との間に介在する介在層を備えていてもよい。

また、本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、導波路は、近接場光発生素子に対して、基板の上面からより遠い位置に配置されていてもよいし、基板の上面により近い位置に配置されていてもよい。

また、本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、連結部は、基板の上面に近づくに従って互いの距離が小さくなる２つの側面を含んでいてもよい。

また、本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、第１の端面の形状は、三角形であってもよいし、Ｖ字形状であってもよい。

本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドでは、導波路の外面における対向部分が、近接場光発生素子の外面における連結部の一部に対向し、近接場光発生素子では、導波路を伝播する光に基づいて表面プラズモンが励起され、この表面プラズモンが近接場光発生部に伝播され、この表面プラズモンに基づいて近接場光発生部より近接場光が発生される。これにより、本発明によれば、導波路を伝播する光の近接場光への変換の効率を高めることができる。また、本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドでは、近接場光発生素子および導波路が、磁極に対して基板の上面からより遠い位置に配置され、導波路の上方に配置される光源から出射された光が、ミラーによって、導波路内を媒体対向面に向けて進行するように反射される。これにより、本発明によれば、短い経路によって、光源から、導波路の外面における対向部分まで光を導くことが可能になる。これらのことから、本発明によれば、熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、近接場光の発生に利用される光の利用効率を高めることが可能になるという効果を奏する。

本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの構成を示す断面図である。 図１に示した熱アシスト磁気記録ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。 図１に示した熱アシスト磁気記録ヘッドの要部を示す斜視図である。 図１に示した熱アシスト磁気記録ヘッドにおける近接場光発生素子の近傍を示す斜視図である。 図１に示した熱アシスト磁気記録ヘッドにおける磁極、近接場光発生素子および導波路を示す平面図である。 図１に示した熱アシスト磁気記録ヘッドを含むスライダを示す斜視図である。 図７は、本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法における一工程を示す説明図である。 図７に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図８に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図９に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１０に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１１に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１２に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１３に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１４に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１５に示した工程に続く工程を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態における近接場光発生素子および介在層を形成するための一連の工程における一工程を示す断面図である。 図１７に示した工程に続く工程を示す断面図である。 図１８に示した工程に続く工程を示す断面図である。 図１９に示した工程に続く工程を示す断面図である。 図２０に示した工程に続く工程を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態における第１の変形例の熱アシスト磁気記録ヘッドの近接場光発生素子の近傍を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態における第２の変形例の熱アシスト磁気記録ヘッドの導波路の一部と近接場光発生素子を示す平面図である。 図２３に示した近接場光発生素子の斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの構成を示す断面図である。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図６を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドを含むスライダと磁気ディスク装置について説明する。図６は、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドを含むスライダを示す斜視図である。

本実施の形態における磁気ディスク装置は、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドを含むスライダ２００を備えている。このスライダ２００は、図示しないサスペンションによって支持されて、回転駆動される円盤状の記録媒体（磁気ディスク）に対向するように配置される。図６において、Ｘ方向は記録媒体のトラック横断方向であり、Ｙ方向は記録媒体の表面に垂直な方向であり、Ｚ方向はスライダ２００から見た記録媒体の進行方向である。Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに直交している。

スライダ２００は、スライダ本体２０１と、このスライダ本体２０１に接合された光源としてのレーザダイオード２０２とを有している。スライダ本体２０１は、ほぼ六面体形状をなし、記録媒体に対向する媒体対向面２０１ａと、その反対側の背面２０１ｂとを有している。

記録媒体が回転してＺ方向に進行すると、記録媒体とスライダ本体２０１との間を通過する空気流によって、スライダ本体２０１に、図６におけるＹ方向の上方に揚力が生じる。スライダ本体２０１は、この揚力によって記録媒体の表面から浮上するようになっている。

次に、図１ないし図５を参照して、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの構成を示す断面図である。図２は、図１に示した熱アシスト磁気記録ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。図３は、図１に示した熱アシスト磁気記録ヘッドの要部を示す斜視図である。図４は、図１に示した熱アシスト磁気記録ヘッドにおける近接場光発生素子の近傍を示す斜視図である。図５は、図１に示した熱アシスト磁気記録ヘッドにおける磁極、近接場光発生素子および導波路を示す平面図である。なお、図１は媒体対向面および基板の上面に垂直な断面を示している。図１ないし図５には、図６に示したＸ，Ｙ，Ｚの各方向も示している。図１において、Ｘ方向はＹ方向およびＺ方向に直交する方向であり、図２において、Ｙ方向はＸ方向およびＺ方向に直交する方向であり、図５において、Ｚ方向はＸ方向およびＹ方向に直交する方向である。トラック幅方向は、Ｘ方向と一致する。

図１および図２に示したように、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面３０を備えている。また、熱アシスト磁気記録ヘッドは、アルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ₂Ｏ₃・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなり、上面１ａを有する基板１と、この基板１の上面１ａ上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層２と、この絶縁層２の上に配置された磁性材料よりなる下部シールド層３と、絶縁層２の上において下部シールド層３の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層３１とを備えている。絶縁層２，３１は、例えばアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）によって形成されている。下部シールド層３および絶縁層３１の上面は平坦化されている。

熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、下部シールド層３および絶縁層３１の上面の上に配置された絶縁膜である下部シールドギャップ膜４と、この下部シールドギャップ膜４の上に配置された再生素子としてのＭＲ（磁気抵抗効果）素子５と、このＭＲ素子５の上に配置された絶縁膜である上部シールドギャップ膜６と、この上部シールドギャップ膜６の上に配置された磁性材料よりなる上部シールド層７と、上部シールドギャップ膜６の上において上部シールド層７の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層３２とを備えている。絶縁層３２は、例えばアルミナによって形成されている。上部シールド層７および絶縁層３２の上面は平坦化されている。

ＭＲ素子５の一端部は、記録媒体に対向する媒体対向面３０に配置されている。ＭＲ素子５には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。ＧＭＲ素子としては、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ平行な方向に流すＣＩＰ（Current In Plane）タイプでもよいし、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ垂直な方向に流すＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）タイプでもよい。下部シールド層３から上部シールド層７までの部分は、再生ヘッドを構成する。

熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、上部シールド層７および絶縁層３２の上面の上に配置された非磁性層８と、非磁性層８の上に配置された磁性材料よりなるリターン磁極層１０と、非磁性層８の上においてリターン磁極層１０の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層３３とを備えている。非磁性層８と絶縁層３３は、例えばアルミナによって形成されている。リターン磁極層１０および絶縁層３３の上面は平坦化されている。

熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、リターン磁極層１０および絶縁層３３の上面の一部の上に配置された絶縁層１１と、この絶縁層１１の上に配置されたコイル１２と、リターン磁極層１０の上に配置された連結層１３とを備えている。リターン磁極層１０と連結層１３は、いずれも磁性材料によって形成されている。これらの材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。絶縁層１１は、例えばアルミナによって形成されている。コイル１２は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。コイル１２は、平面渦巻き形状をなし、連結層１３を中心として巻回されている。また、コイル１２は、銅等の導電材料によって形成されている。

熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、コイル１２の巻線間および周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層１４と、絶縁層１１の上において絶縁層１４および連結層１３の周囲に配置された絶縁層１５と、コイル１２および絶縁層１４，１５の上に配置された絶縁層１６とを備えている。コイル１２、連結層１３および絶縁層１４，１５の上面は平坦化されている。絶縁層１４は、例えばフォトレジストによって形成されている。絶縁層１５，１６は、例えばアルミナによって形成されている。

熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、連結層１３および絶縁層１６の上に配置された磁性材料よりなる下部ヨーク層１７と、絶縁層１６の上において下部ヨーク層１７の周囲に配置された非磁性材料よりなる非磁性層１８とを備えている。下部ヨーク層１７の材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。非磁性層１８は、例えばアルミナによって形成されている。下部ヨーク層１７は、媒体対向面３０により近い端面を有し、この端面は媒体対向面３０から離れた位置に配置されている。下部ヨーク層１７および非磁性層１８の上面は平坦化されている。

熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、下部ヨーク層１７および非磁性層１８の上に配置された磁極２０と、非磁性層１８の上において磁極２０の周囲に配置された非磁性材料よりなる非磁性層２１とを備えている。磁極２０は、媒体対向面３０に配置された端面を有し、コイル１２によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。磁極２０は、金属磁性材料によって形成されている。磁極２０の材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。非磁性層２１は、例えばアルミナによって形成されている。磁極２０および非磁性層２１の上面は平坦化されている。

図４および図５に示したように、磁極２０は、媒体対向面３０に配置された端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部２０Ａと、このトラック幅規定部２０Ａの前記端部に接続され、トラック幅規定部２０Ａよりも大きな幅を有する幅広部２０Ｂとを有している。トラック幅規定部２０Ａは、媒体対向面３０からの距離に応じて変化しない幅を有している。幅広部２０Ｂの幅は、例えば、トラック幅規定部２０Ａとの境界位置ではトラック幅規定部２０Ａの幅と等しく、媒体対向面３０から離れるに従って、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。図２ないし図４に示した例では、媒体対向面３０に配置されたトラック幅規定部２０Ａの端面の形状は、頂点が下を向いた二等辺三角形である。しかし、媒体対向面３０に配置されたトラック幅規定部２０Ａの端面の形状は、矩形でもよいし、台形でもよい。

熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、磁極２０および非磁性層２１の上面の上に配置された絶縁層２２を備えている。絶縁層２２は、例えばアルミナによって形成されている。絶縁層２２の厚みは、例えば、３０〜７０ｎｍの範囲内である。

熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、絶縁層２２の上に配置された近接場光発生素子２３と、絶縁層２２の上において近接場光発生素子２３の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層２４とを備えている。近接場光発生素子２３および絶縁層２４の上面は平坦化されている。近接場光発生素子２３は、金属によって形成されている。具体的には、近接場光発生素子２３は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｉｒのいずれか、またはこれらのうちの複数の元素よりなる合金によって形成されている。絶縁層２４は、例えばアルミナによって形成されている。

図４に示したように、近接場光発生素子２３は、媒体対向面３０に配置された近接場光発生部２３ｆを有している。また、近接場光発生素子２３は、以下のような外面を有する三角柱形状をなしている。近接場光発生素子２３の外面は、媒体対向面３０に配置された第１の端面２３ａと、媒体対向面３０からより遠い第２の端面２３ｂと、第１の端面２３ａと第２の端面２３ｂを連結する連結部とを含んでいる。連結部は、基板１の上面１ａからより遠い上面２３ｃと、基板１の上面１ａに近づくに従って互いの距離が小さくなる２つの側面２３ｄ，２３ｅとを含んでいる。第１の端面２３ａの形状は、頂点が下を向いた二等辺三角形である。第１の端面２３ａは、近接場光発生部２３ｆを含んでいる。近接場光発生部２３ｆは、具体的には、端面２３ａにおける下を向いた頂点およびその近傍の部分である。

ここで、図４に示したように、媒体対向面３０に垂直な方向についての近接場光発生素子２３の長さを記号Ｈ_PAで表し、第１の端面２３ａの上端部の幅を記号Ｗ_PAで表し、基板１の上面１ａに垂直な方向についての第１の端面２３ａの長さを記号Ｔ_PAで表す。媒体対向面３０に垂直な方向についての近接場光発生素子２３の長さＨ_PAは、基板１の上面１ａに垂直な方向についての第１の端面２３ａの長さＴ_PAよりも大きい。Ｗ_PAとＴ_PAは共に、後述する導波路を伝播する光の波長以下である。Ｗ_PAは例えば５０〜１５０ｎｍの範囲内である。Ｔ_PAは例えば５０〜１５０ｎｍの範囲内である。Ｈ_PAは例えば０．２５〜２．５μｍの範囲内である。

熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、近接場光発生素子２３および絶縁層２４の上面の上に配置された介在層２５と、この介在層２５の上に配置された導波路２６およびクラッド層２７，２８とを備えている。導波路２６は、後述するレーザ光を通過させる誘電体材料によって形成されている。介在層２５は、導波路２６の屈折率よりも小さい屈折率を有し、レーザ光を通過させる誘電体材料によって形成されている。クラッド層２７，２８は、導波路２６の屈折率よりも小さい屈折率を有する誘電体材料によって形成されている。導波路２６の材料としては、例えば、屈折率が約２．１のＴａ_２Ｏ_５が用いられ、介在層２５およびクラッド層２７，２８の材料としては、例えば、屈折率が約１．８のアルミナが用いられる。介在層２５の厚みは、例えば、３０〜７０ｎｍの範囲内である。

図１、図３および図５に示したように、導波路２６は、媒体対向面３０に垂直な方向（Ｙ方向）に延びている。また、導波路２６は、外面を有している。この外面は、媒体対向面３０により近い前端面２６ａと、媒体対向面３０からより遠い後端面２６ｂと、基板１の上面１ａからより遠い上面２６ｃと、基板１の上面１ａにより近い下面２６ｄと、トラック幅方向の両側に位置する２つの側面２６ｅ，２６ｆとを有している。図１には、前端面２６ａが媒体対向面３０から離れた位置に配置されている例を示している。しかし、前端面２６ａは媒体対向面３０に配置されていてもよい。クラッド層２７は、後端面２６ｂに対して、媒体対向面３０からより遠い位置に配置されている。クラッド層２８は、導波路２６およびクラッド層２７の周囲に配置されている。導波路２６およびクラッド層２７，２８の上面は平坦化されている。

また、導波路２６の外面は、近接場光発生素子２３の外面のうちの連結部の一部に対向する対向部分２６ｇを含んでいる。図１に示したように、本実施の形態では、特に、導波路２６は、近接場光発生素子２３に対して、基板１の上面１ａからより遠い位置に配置され、導波路２６の下面２６ｄの一部が、介在層２５を介して、近接場光発生素子２３の上面２３ｃの一部に対向している。この上面２３ｃの一部に対向する導波路２６の下面２６ｄの一部が対向部分２６ｇである。前述の媒体対向面３０に垂直な方向についての近接場光発生素子２３の長さＨ_PAが、基板１の上面１ａに垂直な方向についての第１の端面２３ａの長さＴ_PAよりも大きいという要件は、導波路２６の下面２６ｄの一部である対向部分２６ｇが、介在層２５を介して、近接場光発生素子２３の上面２３ｃの一部に対向するために必要な要件である。

図１に示したように、後端面２６ｂは、基板１の上面１ａに垂直な方向に対して４５°の角度で傾いた斜面になっている。後端面２６ｂにおける任意の位置の媒体対向面３０からの距離は、この任意の位置が基板１の上面１ａから離れるに従って大きくなっている。

熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、導波路２６の後端面２６ｂに接するように、導波路２６とクラッド層２７との間に設けられたミラー３５を備えている。ミラー３５は、例えば、Ｃｕ，Ａｕ等の金属による、厚みが５０〜２００ｎｍ程度の膜によって形成されている。ミラー３５は、導波路２６の上方に配置される光源から出射された光を、導波路２６内を媒体対向面３０に向けて進行するように反射するようになっている。より詳しく説明すると、ミラー３５は、導波路２６の上面２６ｃから導波路２６内に入射して後端面２６ｂに至る光を、前端面２６ａに向けて進行するように反射するようになっている。

熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、導波路２６およびクラッド層２７，２８の上面の上に配置されたクラッド層２９を備えている。クラッド層２９は、導波路２６の屈折率よりも小さい屈折率を有し、レーザ光を通過させる誘電体材料によって形成されている。導波路２６の材料として、例えば屈折率が約２．１のＴａ_２Ｏ_５が用いられる場合には、クラッド層２９の材料としては、例えば屈折率が約１．８のアルミナが用いられる。クラッド層２９の厚みは、例えば、０．１〜０．５μｍの範囲内である。

熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、クラッド層２９の上面に対して、例えばレーザ光を通過させる接着剤によって固定されたレーザダイオード２０２を備えている。リターン磁極層１０からレーザダイオード２０２までの部分は、記録ヘッドを構成する。本実施の形態では、レーザダイオード２０２は、導波路２６の上方に配置され、クラッド層２９を介して、導波路２６に対して固定されている。レーザダイオード２０２は、その下面に配置された出射部２０２ａを有し、この出射部２０２ａより下方に向けてレーザ光を出射する。出射部２０２ａより出射されたレーザ光は、クラッド層２９を通過して、上面２６ｃから導波路２６内に入射して後端面２６ｂに至り、導波路２６内を媒体対向面３０（前端面２６ａ）に向けて進行するように、ミラー３５によって反射される。

図３および図５には、導波路２６の形状の一例を示している。この例における導波路２６では、２つの側面２６ｅ，２６ｆにおける前端部２６ａの近傍の部分は、上方から見た形状が放物線形状の反射面になっている。この反射面は、導波路２６によって伝播される光を、前端部２６ａの近傍に集光する機能を有している。

以上説明したように、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面３０と再生ヘッドと記録ヘッドとを備えている。再生ヘッドと記録ヘッドは、基板１の上に積層されている。記録ヘッドは、再生ヘッドに対して、記録媒体の進行方向（Ｚ方向）の前側（トレーリング側）に配置されている。

再生ヘッドは、再生素子としてのＭＲ素子５と、媒体対向面３０側の一部がＭＲ素子５を挟んで対向するように配置された、ＭＲ素子５をシールドするための下部シールド層３および上部シールド層７と、ＭＲ素子５と下部シールド層３との間に配置された下部シールドギャップ膜４と、ＭＲ素子５と上部シールド層７との間に配置された上部シールドギャップ膜６とを備えている。

記録ヘッドは、リターン磁極層１０と、コイル１２と、連結層１３と、下部ヨーク層１７と、磁極２０とを備えている。コイル１２は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。リターン磁極層１０、連結層１３、下部ヨーク層１７および磁極２０は、コイル１２が発生する磁界に対応した磁束を通過させる磁路を形成する。磁極２０は、コイル１２によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。記録媒体に記録されるビットパターンの端部の位置は、媒体対向面３０に配置された磁極２０の端面における上端部すなわち基板１の上面１ａからより遠い端部の位置によって決まる。また、媒体対向面３０に配置された磁極２０の端面における上端部の幅がトラック幅を規定する。リターン磁極層１０、連結層１３および下部ヨーク層１７は、磁極２０より発生されて、記録媒体を磁化した磁束を、磁極２０に還流させる機能を有する。

記録ヘッドは、更に、近接場光発生素子２３と、介在層２５と、導波路２６と、クラッド層２７，２８，２９と、ミラー３５と、レーザダイオード２０２とを備えている。基板１は、磁極２０、近接場光発生素子２３および導波路２６に向いた上面１ａを有している。近接場光発生素子２３および導波路２６は、磁極２０に対して基板１の上面１ａからより遠い位置に配置されている。

近接場光発生素子２３の外面は、媒体対向面３０に配置された第１の端面２３ａと、媒体対向面３０からより遠い第２の端面２３ｂと、第１の端面２３ａと第２の端面２３ｂを連結する連結部とを含んでいる。連結部は、基板１の上面１ａからより遠い上面２３ｃと、基板１の上面１ａに近づくに従って互いの距離が小さくなる２つの側面２３ｄ，２３ｅとを含んでいる。第１の端面２３ａは、近接場光発生部２３ｆを含んでいる。媒体対向面３０に垂直な方向（Ｙ方向）についての近接場光発生素子２３の長さＨ_PAは、基板１の上面１ａに垂直な方向についての第１の端面２３ａの長さＴ_PAよりも大きい。後で詳しく説明するが、近接場光発生素子２３では、導波路２６を伝播する光に基づいて表面プラズモンが励起され、この表面プラズモンが近接場光発生部２３ｆに伝播され、この表面プラズモンに基づいて近接場光発生部２３ｆより近接場光が発生される。

導波路２６は、近接場光発生素子２３に対して、基板１の上面１ａからより遠い位置に配置されている。導波路２６の外面は、介在層２５を介して、近接場光発生素子２３の上面２３ｃの一部に対向する対向部分２６ｇを含んでいる。

介在層２５とクラッド層２７，２８，２９は、いずれも、導波路２６の屈折率よりも小さい屈折率を有する誘電体材料によって形成されている。従って、導波路２６の外面のうち後端面２６ｂ以外の部分は、導波路２６の屈折率よりも小さい屈折率を有する誘電体材料によって覆われている。

レーザダイオード２０２は、導波路２６の上方に配置され、クラッド層２９を介して、導波路２６に対して固定されている。レーザダイオード２０２は、直線偏光のレーザ光を出射する。ミラー３５は、導波路２６の後端面２６ｂに接するように設けられている。ミラー３５は、レーザダイオード２０２から出射されたレーザ光を、導波路２６内を媒体対向面３０に向けて進行するように反射する。なお、レーザダイオード２０２は、導波路２６内を伝播するレーザ光における電界の振動方向が対向部分２６ｇ（下面２６ｄ）に対して垂直になるように配置されている。

ここで、本実施の形態における近接場光発生の原理と、近接場光を用いた熱アシスト磁気記録の原理について詳しく説明する。レーザダイオード２０２から出射されたレーザ光は、クラッド層２９を通過して、上面２６ｃから導波路２６内に入射して後端面２６ｂに至り、ミラー３５によって反射されて、導波路２６内を媒体対向面３０（前端面２６ａ）に向けて進行する。このレーザ光は、導波路２６内を伝播して、対向部分２６ｇの近傍に達する。ここで、対向部分２６ｇと介在層２５との界面において、レーザ光が全反射することによって、介在層２５内にしみ出すエバネッセント光が発生する。その結果、このエバネッセント光と、近接場光発生素子２３の上面２３ｃにおける電荷の集団振動すなわち表面プラズモンとが結合した系である表面プラズモン・ポラリトンが励起される。このようにして、近接場光発生素子２３に表面プラズモンが励起される。

近接場光発生素子２３に励起された表面プラズモンは、近接場光発生素子２３の上面２３ｃおよび第１の端面２３ａに沿って近接場光発生部２３ｆに向けて伝播する。その結果、近接場光発生部２３ｆにおいて表面プラズモンが集中し、この表面プラズモンに基づいて、近接場光発生部２３ｆから近接場光が発生する。この近接場光は、記録媒体に向けて照射され、記録媒体の表面に達し、記録媒体の磁気記録層の一部を加熱する。これにより、その磁気記録層の一部の保磁力が低下する。熱アシスト磁気記録では、このようにして保磁力が低下した磁気記録層の一部に対して、磁極２０より発生される記録磁界を印加することによってデータの記録が行われる。

次に、図７ないし図１６を参照して、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法について説明する。図７ないし図１６において、（ａ）は、それぞれ、熱アシスト磁気記録ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示している。図７ないし図１６の（ａ）において、記号“ＡＢＳ”は、媒体対向面３０が形成される予定の位置を表している。図７ないし図１６において、（ｂ）は、それぞれ、図７ないし図１６の（ａ）における位置ＡＢＳにおける断面を示している。

本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、まず、図７に示したように、基板１の上に絶縁層２を形成する。次に、絶縁層２の上に下部シールド層３を形成する。次に、下部シールド層３を覆うように絶縁層３１を形成する。次に、例えば化学機械研磨（以下、ＣＭＰと記す。）によって、下部シールド層３が露出するまで絶縁層３１を研磨して、下部シールド層３および絶縁層３１の上面を平坦化する。次に、下部シールド層３および絶縁層３１の上に下部シールドギャップ膜４を形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上にＭＲ素子５と、ＭＲ素子５に接続される図示しないリードとを形成する。次に、ＭＲ素子５およびリードを覆うように上部シールドギャップ膜６を形成する。次に、上部シールドギャップ膜６の上に上部シールド層７を形成する。次に、上部シールド層７を覆うように絶縁層３２を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、上部シールド層７が露出するまで絶縁層３２を研磨して、上部シールド層７および絶縁層３２の上面を平坦化する。次に、上部シールド層７および絶縁層３２の上に非磁性層８を形成する。次に、非磁性層８の上にリターン磁極層１０を形成する。次に、リターン磁極層１０を覆うように絶縁層３３を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、リターン磁極層１０が露出するまで絶縁層３３を研磨して、リターン磁極層１０および絶縁層３３の上面を平坦化する。次に、リターン磁極層１０および絶縁層３３の上面の一部の上に絶縁層１１を形成する。

図８は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばフレームめっき法によって、絶縁層１１の上にコイル１２を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、リターン磁極層１０の上に連結層１３を形成する。なお、連結層１３を形成した後に、コイル１２を形成してもよい。次に、コイル１２の巻線間およびコイル１２の周囲に、例えばフォトレジストよりなる絶縁層１４を選択的に形成する。次に、例えばスパッタ法によって、積層体の上面全体の上に、絶縁層１５を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、コイル１２および連結層１３が露出するまで絶縁層１５を研磨して、コイル１２、連結層１３および絶縁層１４，１５の上面を平坦化する。

図９は、次の工程を示す。この工程では、まず、絶縁層１６を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、連結層１３および絶縁層１６の上に下部ヨーク層１７を形成する。次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層１８を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、下部ヨーク層１７が露出するまで非磁性層１８を研磨して、下部ヨーク層１７および非磁性層１８の上面を平坦化する。

図１０は、次の工程を示す。この工程では、まず、下部ヨーク層１７および非磁性層１８の上に非磁性層２１を形成する。次に、非磁性層２１を選択的にエッチングして、非磁性層２１に、磁極２０を収容するための溝部を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、非磁性層２１の溝部内に収容されるように磁極２０を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、磁極２０および非磁性層２１を研磨して、磁極２０および非磁性層２１の上面を平坦化する。次に、磁極２０および非磁性層２１の上に絶縁層２２を形成する。

図１１は、次の工程を示す。この工程では、まず、絶縁層２２の上に絶縁層２４を形成する。次に、絶縁層２４を選択的にエッチングして、絶縁層２４に、近接場光発生素子２３を収容するための溝部を形成する。次に、絶縁層２４の溝部内に収容されるように近接場光発生素子２３を形成する。次に、近接場光発生素子２３および絶縁層２４の上に介在層２５を形成する。次に、介在層２５の上に、後にクラッド層２７となる誘電体層２７Ｐを形成する。なお、近接場光発生素子２３および介在層２５を形成する工程については、後で更に詳しく説明する。

図１２は、次の工程を示す。この工程では、まず、誘電体層２７Ｐの上に、クラッド層２７の平面形状に対応した平面形状を有する図示しない金属製マスクを形成する。次に、例えば反応性イオンエッチング（以下、ＲＩＥと記す。）によって、誘電体層２７Ｐを選択的にエッチングして、クラッド層２７を形成する。このとき、クラッド層２７に、後にその上にミラー３５が形成される傾斜面が形成されるように、誘電体層２７Ｐをテーパーエッチングする。次に、クラッド層２７の傾斜面の上にミラー３５を形成する。

次に、図１３に示したように、積層体の上面全体の上に、後に導波路２６となる誘電体層２６Ｐを形成する。

図１４は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばＲＩＥによって、誘電体層２６Ｐを選択的にエッチングして、導波路２６を形成する。次に、積層体の上面全体の上に、後にクラッド層２８となる誘電体層を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、導波路２６が露出するまで誘電体層を研磨する。研磨後に残った誘電体層はクラッド層２８となる。また、この研磨により、導波路２６およびクラッド層２７，２８の上面が平坦化される。

次に、図１５に示したように、積層体の上面全体の上に、クラッド層２９を形成する。次に、図１６に示したように、例えば接着剤によって、クラッド層２９の上面にレーザダイオード２０２を固定する。

次に、クラッド層２９の上面に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面３０の研磨、浮上用レールの作製等を行って、熱アシスト磁気記録ヘッドが完成する。

ここで、図１７ないし図２１を参照して、近接場光発生素子２３および介在層２５を形成するための一連の工程について詳しく説明する。図１７ないし図２１は、それぞれ、熱アシスト磁気記録ヘッドの製造過程における積層体の一部の、媒体対向面３０が形成される予定の位置ＡＢＳにおける断面を示している。なお、図１７ないし図２１では、絶縁層２４よりも基板１側の部分を省略している。

図１７は、図１０に示した絶縁層２２の上に絶縁層２４を形成した後の工程を示している。この工程では、まず、絶縁層２４の上に、第１および第２の金属層を順に形成する。第１の金属層は、例えばＲｕよりなり、例えば５０ｎｍの厚みに形成される。第２の金属層は、例えばＮｉＣｒよりなり、例えば５〜１０ｎｍの厚みに形成される。次に、第２の金属層の上に、フォトレジストマスク４３を形成する。フォトレジストマスク４３は、近接場光発生素子２３の平面形状に対応した平面形状の開口部を有している。次に、例えばイオンビームエッチングによって、第１および第２の金属層のうち、フォトレジストマスク４３の下に存在する部分以外の部分を除去する。残った第１の金属層は第１のマスク層４１となり、残った第２の金属層は第２のマスク層４２となる。マスク層４１，４２は、それぞれ、近接場光発生素子２３の平面形状に対応した平面形状の開口部を有している。

図１８は、次の工程を示す。この工程では、例えばＲＩＥによって、絶縁層２４のうち、マスク層４１，４２およびフォトレジストマスク４３の開口部より露出する部分をテーパーエッチングして、絶縁層２４に、近接場光発生素子２３を収容するための溝部２４ａを形成する。媒体対向面３０に平行な断面における溝部２４ａの形状はＶ字形状である。

図１９は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えば１原子層毎の成膜を繰り返す原子層堆積法（ＡＬＤ）によって、積層体の上面全体の上に絶縁膜４４を形成する。絶縁膜４４の一部は、溝部２４ａ内に形成される。絶縁膜４４の厚みは、例えば５０〜２００ｎｍである。絶縁膜４４は例えばアルミナによって形成される。次に、例えばスパッタ法によって、絶縁膜４４の上に、後に近接場光発生素子２３となる金属膜２３Ｐを形成する。金属膜２３Ｐの一部は、溝部２４ａ内に形成される。

図２０は、次の工程を示す。この工程では、例えばＣＭＰによって、第１のマスク層４１が露出するまで、金属膜２３Ｐおよび第２のマスク層４２を研磨して、第１のマスク層４１、絶縁膜４４および金属膜２３Ｐの上面を平坦化する。この研磨において、第１のマスク層４１は、研磨を停止させる研磨ストッパとして機能する。

図２１は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばイオンビームエッチングによって、絶縁層２４の上面が露出するまで、金属膜２３Ｐおよび絶縁膜４４の各一部と第１のマスク層４１とをエッチングして、金属膜２３Ｐ、絶縁膜４４および絶縁層２４の上面を平坦化する。これにより、金属膜２３Ｐは、近接場光発生素子２３となる。次に、例えばスパッタ法によって、近接場光発生素子２３、絶縁膜４４および絶縁層２４の上に介在層２５を形成する。

以上説明したように、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドでは、導波路２６の外面における対向部分２６ｇが、介在層２５を介して、近接場光発生素子２３の上面２３ｃの一部に対向する。本実施の形態では、導波路２６を伝播する光に基づいて、介在層２５においてエバネッセント光が発生し、このエバネッセント光に基づいて、近接場光発生素子２３に表面プラズモンが励起される。そして、この表面プラズモンが近接場光発生部２３ｆに伝播され、この表面プラズモンに基づいて近接場光発生部２３ｆより近接場光が発生される。本実施の形態によれば、レーザ光をプラズモン・アンテナに直接照射して近接場光を発生させる場合に比べて、導波路２６を伝播する光の近接場光への変換の効率を高めることができる。

また、本実施の形態では、導波路２６を伝播するレーザ光が近接場光発生素子２３に直接照射されないため、近接場光発生素子２３の温度上昇を抑制することができる。また、本実施の形態では、媒体対向面３０に垂直な方向についての近接場光発生素子２３の長さＨ_PAが、基板１の上面１ａに垂直な方向についての第１の端面２３ａの長さＴ_PAよりも大きい。そのため、本実施の形態における近接場光発生素子２３の体積は、媒体対向面３０に垂直な方向についての長さが、基板１の上面１ａに垂直な方向についての長さよりも小さい従来のプラズモン・アンテナに比べて大きい。この点からも、本実施の形態によれば、近接場光発生素子２３の温度上昇を抑制することができる。これらのことから、本実施の形態によれば、近接場光発生素子２３が媒体対向面３０から突出することを抑制することができる。

また、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドでは、近接場光発生素子２３および導波路２６が、磁極２０に対して基板１の上面１ａからより遠い位置に配置され、導波路２６の上方に配置されたレーザダイオード２０２から出射された光が、ミラー３５によって、導波路２６内を媒体対向面３０に向けて進行するように反射される。

ここで、本実施の形態における近接場光発生素子２３および導波路２６と磁極２０との位置関係とは逆に、近接場光発生素子および導波路が、磁極２０に対して基板１の上面１ａにより近い位置に配置されている場合について考える。この場合には、近接場光発生素子および導波路の上方に磁極２０が存在することになるため、本実施の形態のように導波路の上方にレーザダイオードを配置する場合、レーザダイオードから導波路までの光の経路が長くなり、光のエネルギーの損失が大きくなる。また、この場合、レーザダイオードから導波路までの光の経路が長いことから、レーザダイオードと導波路とを正確に位置決めすることが難しく、レーザダイオードと導波路との位置ずれによる光のエネルギーの損失が発生しやすい。

これに対し、本実施の形態では、レーザダイオード２０２から導波路２６までの光の経路を短くすることができ、その結果、短い経路によって、レーザダイオード２０２から、導波路２６の外面における対向部分２６ｇまで光を導くことが可能になる。これにより、本実施の形態によれば、光のエネルギーの損失を少なくすることができる。また、本実施の形態では、レーザダイオード２０２と導波路２６とを近付けることができることから、レーザダイオード２０２と導波路２６とを正確に位置決めすることが容易である。そのため、本実施の形態によれば、レーザダイオード２０２と導波路２６との位置ずれによる光のエネルギーの損失を少なくすることができる。

また、本実施の形態では、レーザダイオード２０２の出射部２０２ａと導波路２６の間に、導波路２６の屈折率よりも小さい屈折率を有するクラッド層２９が設けられている。そのため、導波路２６とクラッド層２９との界面に、導波路２６側から臨界角以上の入射角で入射する光は、界面で全反射される。これにより、レーザダイオード２０２より出射され、クラッド層２９を通過して導波路２６内に入射したレーザ光が、再びクラッド層２９を通過してレーザダイオード２０２に戻ることを抑制することができる。その結果、本実施の形態によれば、レーザ光の利用効率を高めることができると共に、レーザダイオード２０２に戻るレーザ光によってレーザダイオード２０２が損傷を受けることを防止することができる。

以上のことから、本実施の形態によれば、熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、近接場光の発生に利用される光の利用効率を高めることが可能になる。

［変形例］
以下、本実施の形態における第１および第２の変形例について説明する。図２２は、第１の変形例の熱アシスト磁気記録ヘッドにおける近接場光発生素子２３の近傍を示す斜視図である。第１の変形例では、近接場光発生素子２３は、上面２３ｃで開口する溝部２３ｇを有している。媒体対向面３０に平行な断面における溝部２３ｇの形状はＶ字形状である。従って、近接場光発生素子２３の第１および第２の端面２３ａ，２３ｂの形状もＶ字形状である。また、第１の変形例の熱アシスト磁気記録ヘッドは、溝部２３ｇ内に配置された誘電体層５１を備えている。誘電体層５１の材料は、例えば導波路２６の材料と同じである。近接場光発生素子２３、誘電体層５１および絶縁層２４の上面は平坦化されている。介在層２５は、近接場光発生素子２３、誘電体層５１および絶縁層２４の上面の上に配置されている。

図４に示した近接場光発生素子２３では、上面２３ｃに、媒体対向面３０に垂直な方向に延び、表面プラズモンが集中するエッジが２つ形成される。これに対し、第１の変形例における近接場光発生素子２３では、上面２３ｃに、媒体対向面３０に垂直な方向に延び、表面プラズモンが集中するエッジが４つ形成される。このように、第１の変形例によれば、近接場光発生素子２３の上面２３ｃにおいて、媒体対向面３０に垂直な方向に延び、表面プラズモンが集中するエッジの数が多くなることから、効率よく表面プラズモンを集中させて、近接場光発生部２３ｆに伝播させることができる。

図２３は、第２の変形例の熱アシスト磁気記録ヘッドにおける導波路２６の一部と近接場光発生素子２３を示す平面図である。図２４は、図２３に示した近接場光発生素子２３の斜視図である。第２の変形例における近接場光発生素子２３では、媒体対向面３０から離れるに従って、トラック幅方向における２つの側面２３ｄ，２３ｅ間の距離が大きくなっている。また、第２の変形例における近接場光発生素子２３では、側面２３ｄと第２の端面２３ｂとの間の角部と、側面２３ｅと第２の端面２３ｂとの間の角部が、それぞれ丸められている。導波路２６の下面２６ｄの一部は、介在層２５を介して、近接場光発生素子２３の上面２３ｃの一部に対向している。図２３には、導波路２６の前端面２６ａが媒体対向面３０から離れた位置に配置されている例を示している。しかし、前端面２６ａは媒体対向面３０に配置されていてもよい。

ここで、図２３に示したように、媒体対向面３０に垂直な方向についての近接場光発生素子２３の長さを記号Ｈ_PAで表し、第１の端面２３ａの上端部の幅を記号Ｗ_PAで表し、トラック幅方向（Ｘ方向）における近接場光発生素子２３の最大の幅を記号ＷＢ_PAで表す。また、図２４に示したように、基板１の上面１ａに垂直な方向についての第１の端面２３ａの長さを記号Ｔ_PAで表す。媒体対向面３０に垂直な方向についての近接場光発生素子２３の長さＨ_PAは、基板１の上面１ａに垂直な方向についての第１の端面２３ａの長さＴ_PAよりも大きい。Ｗ_PAは例えば５０〜１５０ｎｍの範囲内である。Ｔ_PAは例えば５０〜１５０ｎｍの範囲内である。Ｈ_PAは例えば０．２５〜２．５μｍの範囲内である。ＷＢ_PAは例えば０．２５〜２．５μｍの範囲内である。

第２の変形例では、導波路２６において、近接場光発生素子２３の上面２３ｃの一部に対向する対向部分の面積を大きくすることができる。これにより、近接場光発生素子２３の上面２３ｃにおいて、より多くの表面プラズモンを励起させることができる。また、第２の変形例では、近接場光発生素子２３において、側面２３ｄと第２の端面２３ｂとの間の角部と、側面２３ｅと第２の端面２３ｂとの間の角部が、それぞれ丸められている。これにより、これらの角部から近接場光が発生することを防止することができる。これらのことから、第２の変形例によれば、近接場光発生部２３ｆにおける近接場光の発生に利用される光の利用効率をより高めることが可能になる。

［第２の実施の形態］
次に、図２５を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドについて説明する。図２５は、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図２５は媒体対向面および基板の上面に垂直な断面を示している。

本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドでは、第１の実施の形態における磁極２０の代りに磁極６０を備えている。磁極６０は、第１層６０Ａと第２層６０Ｂとを有している。第１層６０Ａおよび第２層６０Ｂの材料は、第１の実施の形態における磁極２０と同様である。第１層６０Ａは、下部ヨーク層１７および非磁性層１８の上に配置されている。また、第１層６０Ａは、媒体対向面３０に配置された端面を有している。この端面の形状は、例えば矩形である。

非磁性層１８の上における第１層６０Ａの周囲には、非磁性層２１が配置されている。第２層６０Ｂは、媒体対向面３０の近傍において、第１層６０Ａの上に配置されている。第２層６０Ｂは、媒体対向面３０に配置された前端面と、その反対側の後端面とを有している。第２層６０Ｂの前端面の形状は、例えば矩形である。

記録媒体に記録されるビットパターンの端部の位置は、第２層６０Ｂの前端面における上端部すなわち基板１の上面１ａからより遠い端部の位置によって決まる。また、第２層６０Ｂの前端面における上端部の幅がトラック幅を規定する。

媒体対向面３０に配置された第１層６０Ａの端面の幅は、第２層６０Ｂの前端面の幅と等しくてもよいし、第２層６０Ｂの前端面の幅よりも大きくてもよい。

本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドは、第１の実施の形態における絶縁層２２、絶縁層２４および介在層２５の代りに、クラッド層６２を備えている。クラッド層６２は、第２層６０Ｂの周囲における第１層６０Ａおよび非磁性層２１の上面、および第２層６０Ｂの後端面を覆うように配置されている。クラッド層６２は、導波路２６の屈折率よりも小さい屈折率を有する誘電体材料によって形成されている。

本実施の形態では、導波路２６、クラッド層２７およびミラー３５は、クラッド層６２の上に配置されている。導波路２６の前端面２６ａは、クラッド層６２を介して第２層６０Ｂの後端面に対向している。第２層６０Ｂ、クラッド層６２、導波路２６およびクラッド層２７の上面は平坦化されている。

本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、第２層６０Ｂ、クラッド層６２、導波路２６およびクラッド層２７の上面の上に配置された介在層６５を備えている。介在層６５の材料および厚みは、第１の実施の形態における介在層２５と同様である。

本実施の形態では、近接場光発生素子２３は、介在層６５の上に配置されている。近接場光発生素子２３の形状は、図４に示した形状でもよいし、図２２に示した形状でもよいし、図２４に示した形状でもよい。本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、介在層６５の上において近接場光発生素子２３の周囲に配置されたクラッド層６６を備えている。近接場光発生素子２３およびクラッド層６６の上面は平坦化されている。クラッド層６６は、導波路２６の屈折率よりも小さい屈折率を有し、レーザ光を通過させる誘電体材料によって形成されている。

本実施の形態では、クラッド層２９は、近接場光発生素子２３およびクラッド層６６の上面の上に配置されている。第１の実施の形態と同様に、クラッド層２９の上面には、例えば接着剤によってレーザダイオード２０２が固定されている。

導波路２６の材料として、例えば屈折率が約２．１のＴａ_２Ｏ_５が用いられる場合には、クラッド層２７，２９，６２，６６および介在層６５の材料としては、例えば屈折率が約１．８のアルミナが用いられる。

本実施の形態では、導波路２６は、近接場光発生素子２３に対して、基板１の上面１ａにより近い位置に配置されている。導波路２６の外面は、近接場光発生素子２３の外面のうちの連結部の一部に対向する対向部分２６ｈを含んでいる。本実施の形態では、特に、導波路２６の上面２６ｃの一部が、介在層６５を介して、近接場光発生素子２３の下端の一部に対向している。この下端の一部に対向する導波路２６の上面２６ｃの一部が対向部分２６ｈである。

本実施の形態では、レーザダイオード２０２の出射部２０２ａより出射されたレーザ光は、クラッド層２９，６６および介在層６５を通過して、上面２６ｃから導波路２６内に入射して後端面２６ｂに至り、導波路２６内を媒体対向面３０（前端面２６ａ）に向けて進行するように、ミラー３５によって反射される。このレーザ光は、導波路２６内を伝播して、対向部分２６ｈの近傍に達する。ここで、対向部分２６ｈと介在層６５との界面において、レーザ光が全反射することによって、介在層６５内にしみ出すエバネッセント光が発生する。その結果、このエバネッセント光と、近接場光発生素子２３の下端における電荷の集団振動すなわち表面プラズモンとが結合した系である表面プラズモン・ポラリトンが励起される。このようにして、近接場光発生素子２３に表面プラズモンが励起される。

近接場光発生素子２３に励起された表面プラズモンは、近接場光発生素子２３の下端に沿って近接場光発生部２３ｆに向けて伝播する。その結果、近接場光発生部２３ｆにおいて表面プラズモンが集中し、この表面プラズモンに基づいて、近接場光発生部２３ｆから近接場光が発生する。

本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。

なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、近接場光発生素子２３の形状は、図４、図２２、図２４にそれぞれ示した形状以外の形状であってもよい。

１…基板、２０…磁極、２３…近接場光発生素子、２５…介在層、２６…導波路、３０…媒体対向面、３５…ミラー、２０２…レーザダイオード。

Claims (10)

1. 記録媒体に対向する媒体対向面と、
   前記媒体対向面に配置された端面を有し、情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極と、
   光を伝播させる導波路と、
   前記媒体対向面に配置された近接場光発生部を有し、前記導波路を伝播する光に基づいて表面プラズモンが励起され、この表面プラズモンが前記近接場光発生部に伝播され、この表面プラズモンに基づいて前記近接場光発生部より近接場光を発生する近接場光発生素子と、
   前記磁極、近接場光発生素子および導波路が積層された基板とを備え、
   前記基板は、前記磁極、近接場光発生素子および導波路に向いた上面を有し、
   前記近接場光発生素子および導波路は、前記磁極に対して前記基板の上面からより遠い位置に配置され、
   前記近接場光発生素子は、前記媒体対向面に配置された第１の端面と、前記媒体対向面からより遠い第２の端面と、前記第１の端面と第２の端面を連結する連結部とを含む外面を有し、前記第１の端面は前記近接場光発生部を含み、
   前記媒体対向面に垂直な方向についての前記近接場光発生素子の長さは、前記基板の上面に垂直な方向についての前記第１の端面の長さよりも大きく、
   前記導波路は、前記連結部の一部に対向する対向部分を含む外面を有し、
   熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、前記導波路の上方に配置される光源から出射された光を、前記導波路内を前記媒体対向面に向けて進行するように反射するミラーを備えたことを特徴とする熱アシスト磁気記録ヘッド。
2. 前記導波路の前記外面は、前記媒体対向面により近い前端面と、前記媒体対向面からより遠い後端面と、前記基板の上面からより遠い上面とを有し、
   前記後端面における任意の位置の前記媒体対向面からの距離は、前記任意の位置が前記基板の上面から離れるに従って大きくなり、
   前記ミラーは、前記導波路の後端面に接し、前記導波路の上面から前記導波路内に入射して前記後端面に至る光を、前記前端面に向けて進行するように反射することを特徴とする請求項１記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
3. 更に、前記導波路に対して固定され、前記光を出射する、前記光源としてのレーザダイオードを備えたことを特徴とする請求項２記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
4. 更に、前記導波路の屈折率よりも小さい屈折率を有し、前記レーザダイオードと前記導波路の上面との間に介在するクラッド層を備えたことを特徴とする請求項３記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
5. 更に、前記導波路の屈折率よりも小さい屈折率を有し、前記対向部分と前記近接場光発生素子との間に介在する介在層を備えたことを特徴とする請求項１記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
6. 前記導波路は、前記近接場光発生素子に対して、前記基板の上面からより遠い位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
7. 前記導波路は、前記近接場光発生素子に対して、前記基板の上面により近い位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
8. 前記連結部は、前記基板の上面に近づくに従って互いの距離が小さくなる２つの側面を含むことを特徴とする請求項１記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
9. 前記第１の端面の形状は、三角形であることを特徴とする請求項１記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
10. 前記第１の端面の形状は、Ｖ字形状であることを特徴とする請求項１記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。

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