JP2014075175A - スライダに固定されたレーザダイオードを備えた熱アシスト磁気記録ヘッド - Google Patents

スライダに固定されたレーザダイオードを備えた熱アシスト磁気記録ヘッド Download PDF

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Abstract

【課題】近接場光の発生に利用される光を出射する光源として端面発光型のレーザダイオードを用いながら、導波路に対するレーザ光の位置合わせを容易に行うことができるようにする。
【解決手段】熱アシスト磁気記録ヘッド200は、スライダ201と、スライダ201に固定された端面発光型のレーザダイオード202と、スライダ201の外部に設けられた外部ミラー203とを備えている。スライダ201は、磁極と導波路と近接場光発生素子と基板を備えている。レーザダイオード202は、活性層と、活性層の面に平行な方向の端に位置し、レーザ光の出射部を含む出射端面と、活性層の面に垂直な方向の端に位置する下面とを有し、下面がスライダ201の上面201cに向くように配置されている。外部ミラー203は、出射部より出射されたレーザ光を導波路に向けて反射する。
【選択図】図4

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。
一般的に、近接場光の発生に利用されるレーザ光は、スライダに設けられた導波路によって、スライダの媒体対向面の近傍に設けられたプラズモン・アンテナに導かれる。ここで、レーザ光を出射する光源の配置の方法には、大きく分けて、以下の2つの方法がある。第1の方法は、光源をスライダから離れた位置に配置する方法である。第2の方法は、光源をスライダに固定する方法である。
第1の方法は、例えば特許文献1に記載されている。第2の方法は、例えば、特許文献2や、特許文献3に記載されている。
米国特許出願公開第2006/0233062A1号明細書 特開2008−59697号公報 米国特許出願公開第2008/0002298A1号明細書
第1の方法では、光源から導波路まで光を導くために、ミラー、レンズ、光ファイバの光学素子を含む、長い光の経路が必要になり、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が生じる。第2の方法によれば、光源から導波路まで光を導くための光の経路が短くなるため、上記の問題は生じない。
しかしながら、第2の方法では、以下のような問題が生じる。以下、第2の方法において生じる問題について詳しく説明する。第2の方法では、一般的に、光源としてレーザダイオードが用いられる。このレーザダイオードには、端面発光型レーザダイオードと面発光型レーザダイオードとがある。端面発光型レーザダイオードでは、レーザダイオードにおいて活性層の面に平行な方向の端に位置する端面にレーザ光の出射部が設けられ、この出射部から、活性層の面に平行な方向にレーザ光が出射される。面発光型レーザダイオードでは、レーザダイオードにおいて活性層の面に垂直な方向の端に位置する面にレーザ光の出射部が設けられ、この出射部から、活性層の面に垂直な方向にレーザ光が出射される。
レーザダイオードから出射されたレーザ光を導波路に入射させる方法としては、例えば特許文献2に記載されているように、出射部が導波路の入射端に対向するように端面発光型レーザダイオードを配置して、出射部より出射されたレーザ光を、光学素子を介さずに導波路の入射端に入射させる方法がある。この方法では、導波路の入射端が配置されたスライダの端面に対してレーザダイオードの長手方向すなわち出射部より出射されるレーザ光の光軸方向が垂直になるように、レーザダイオードが配置される。この場合、導波路の光軸に対して出射部より出射されるレーザ光の光軸が傾かないように、レーザダイオードを精度よく配置する必要がある。導波路の光軸に対して出射部より出射されるレーザ光の光軸が傾いた場合には、十分な強度のレーザ光がプラズモン・アンテナまで伝達されないことが起こり得る。しかし、導波路の入射端が配置されたスライダの端面に対してレーザダイオードの長手方向が垂直になるようにレーザダイオードを配置する場合には、導波路の入射端が配置されたスライダの端面に垂直な方向に対してレーザダイオードの長手方向が傾きやすく、導波路に対するレーザ光の位置合わせが難しいという問題点がある。
また、レーザダイオードから出射されたレーザ光を導波路に入射させる他の方法としては、例えば特許文献3に記載されているように、出射部がスライダのトレーリング側の面に対向するように面発光型レーザダイオードを配置して、出射部より出射されたレーザ光を、導波路の上方から導波路に入射させる方法がある。この方法では、導波路に対するレーザ光の位置合わせが容易になる。しかし、一般的に、端面発光型レーザダイオードに比べて面発光型レーザダイオードの光出力は小さい。そのため、この方法では、近接場光の発生に利用されるレーザ光の強度を十分に大きくすることが難しいという問題点がある。
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を出射する光源として端面発光型のレーザダイオードを用いながら、導波路に対するレーザ光の位置合わせを容易に行う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、スライダと、スライダに固定された端面発光型のレーザダイオードと、スライダの外部に設けられた外部ミラーとを備えている。
スライダは、
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。スライダは、基板の上面の上方において、基板の上面からより遠い端に位置する上面を有している。レーザダイオードは、活性層と、活性層の面に平行な方向の端に位置し、レーザ光の出射部を含む出射端面と、活性層の面に垂直な方向の端に位置する下面とを有し、下面がスライダの上面に向くように配置されている。外部ミラーは、出射部より出射されたレーザ光を導波路に向けて反射する。なお、本出願において、レーザ光の進行方向とは、レーザビームの中心の進行方向を指す。また、本出願では、熱アシスト磁気記録ヘッドにおける基板以外の構成要素に関して、基板の上面により近い面を「下面」と定義し、基板の上面からより遠い面を「上面」と定義する。
本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、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てもよい。この場合、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。
また、本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、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てもよい。この場合、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く、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てもよい。また、この場合、スライダは、更に、導波路の屈折率よりも小さい屈折率を有し、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、スライダは、更に、出射部より出射され、外部ミラーで反射されたレーザ光を、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内部ミラーを備えていてもよい。この場合、レーザダイオード、外部ミラー、内部ミラーおよび導波路は、スライダの上面の上方から見たときに、出射部より出射されたレーザ光の進行方向と内部ミラーで反射された後のレーザ光の進行方向が直交するように配置されていてもよい。あるいは、レーザダイオード、外部ミラー、内部ミラーおよび導波路は、出射部より出射されたレーザ光の進行方向と内部ミラーで反射された後のレーザ光の進行方向が平行になるよう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、導波路は、外部ミラーで反射されたレーザ光が入射する入射端面を有していてもよい。
また、本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、レーザダイオードは、下面とは反対側の上面を有し、下面と出射部との間の距離は、レーザダイオードの上面と出射部との間の距離よりも小さくてもよい。
本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、端面発光型のレーザダイオードは、活性層の面に垂直な方向の端に位置する下面がスライダの上面に向くように配置されて、スライダに固定される。これにより、出射部より出射されるレーザ光の光軸が所望の方向に対して傾くことが防止される。本発明では、出射部より出射されたレーザ光は、外部ミラーで反射されて導波路に向けられる。本発明によれば、近接場光の発生に利用される光を出射する光源として端面発光型のレーザダイオードを用いながら、出射部より出射されるレーザ光を、直接、導波路に入射させる場合に比べて、導波路に対するレーザ光の位置合わせを容易に行う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要部を示す斜視図である。 図1におけるレーザダイオード、外部ミラー、内部ミラーおよび導波路の位置関係とレーザ光の偏光方向を示す斜視図である。 図1におけるレーザダイオードおよび外部ミラーを示す斜視図である。 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斜視図である。 図4におけるA方向から見た熱アシスト磁気記録ヘッドを示す平面図である。 図5における6−6線で示す位置における熱アシスト磁気記録ヘッドの断面の一部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スライダの構成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スライダの媒体対向面を示す正面図である。 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における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。 図16に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図17に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図18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の実施の形態の変形例における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20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要部を示す斜視図である。 図22におけるレーザダイオード、外部ミラー、内部ミラーおよび導波路の位置関係とレーザ光の偏光方向を示す斜視図である。 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斜視図である。 図24におけるA方向から見た熱アシスト磁気記録ヘッドを示す平面図である。 図25における26−26線断面図である。 本発明の第3の実施の形態におけるレーザダイオードおよび外部ミラーを示す斜視図である。 本発明の第3の実施の形態におけるレーザダイオード、外部ミラーおよび内部ミラーを示す断面図である。 本発明の第4の実施の形態におけるレーザダイオード、外部ミラーおよび内部ミラーを示す断面図である。 本発明の第5の実施の形態におけるレーザダイオード、外部ミラーおよび内部ミラーを示す断面図である。 本発明の第6の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドを示す断面図である。 本発明の第6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32に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図33に示した工程に続く工程を示す説明図である。
[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4および図5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と磁気ディスク装置について説明する。図4は、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの斜視図である。図5は、図4におけるA方向から見た熱アシスト磁気記録ヘッドを示す平面図である。
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200を備えている。この熱アシスト磁気記録ヘッド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4および図5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方向は熱アシスト磁気記録ヘッド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。
熱アシスト磁気記録ヘッド200は、スライダ201と、このスライダ201に固定された端面発光型のレーザダイオード202と、スライダ201の外部に設けられた外部ミラー203とを備えている。スライダ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、媒体対向面201aと背面201bとを連結する4つの面とを有している。媒体対向面201aと背面201bとを連結する4つの面のうちの1つは、レーザダイオード202が固定された上面201cである。スライダ201は、上面201cに設けられた複数の端子210を備えている。本実施の形態では、外部ミラー203はレーザダイオード202に固定されている。
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201との間を通過する空気流によって、スライダ201に、図4におけるY方向の上方に揚力が生じる。スライダ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、図7ないし図9を参照して、スライダ201の構成について詳しく説明する。図1は、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッド200の要部を示す斜視図である。図7は、スライダ201の構成を示す断面図である。なお、図7は、図5の7−7線で示す位置における断面を表している。図8は、スライダ201の媒体対向面201aを示す正面図である。図9は、熱アシスト磁気記録ヘッド200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、図7ないし図9には、図4に示したX,Y,Zの各方向も示している。図7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8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る。
図7および図8に示したように、スライダ201は、アルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド(Al23・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(Al23)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。
スライダ201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、媒体対向面201a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。
スライダ201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。
スライダ201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。
スライダ201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。
スライダ201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201aにより近い端面を有し、この端面は媒体対向面201a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。
スライダ201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201a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9に示したように、磁極20は、媒体対向面201a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201a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201a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8および図9に示した例では、媒体対向面201a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201a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。
スライダ201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。
スライダ201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9に示したように、近接場光発生素子23は、媒体対向面201a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201aに配置された第1の端面23aと、媒体対向面201a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9に示したように、媒体対向面201a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HPAで表し、第1の端面23aの上端部の幅を記号WPA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TPAで表す。媒体対向面201aに垂直な方向についての近接場光発生素子23の長さHPA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TPAよりも大きい。WPAとTPAは共に、後述する導波路を伝播する光の波長以下である。WPAは例えば50〜150nmの範囲内である。TPAは例えば50〜150nmの範囲内である。HPAは例えば0.25〜2.5μmの範囲内である。
スライダ201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5および図7に示したように、導波路26は、媒体対向面201a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201aにより近い前端面26aと、媒体対向面201a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201a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201a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201a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7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201aに垂直な方向についての近接場光発生素子23の長さHPA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TPA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7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201a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。
スライダ201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内部ミラー35を備えている。内部ミラー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。内部ミラー35は、導波路26の上方に配置される光源より出射された光を、導波路26内を媒体対向面201a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、内部ミラー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。
スライダ201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。クラッド層29の上面は、スライダ201の上面201cを構成している。
次に、図3を参照して、レーザダイオード202と外部ミラー203について説明する。図3は、レーザダイオード202および外部ミラー203を示す斜視図である。図3に示したように、レーザダイオード202は、上面および下面を有するn基板211と、n基板211の上面の上に配置されたレーザ構造部212と、n基板211の下面に接合されたn電極213と、n基板211との間でレーザ構造部212を挟む位置に配置されてレーザ構造部212に接合されたp電極214とを備えている。レーザ構造部212は、少なくとも、nクラッド層221、活性層222およびpクラッド層223を含んでいる。nクラッド層221は、n基板211と活性層222の間に配置されている。pクラッド層223は、p電極214と活性層222の間に配置されている。活性層222は、nクラッド層221に向いた面と、pクラッド層223に向いた面とを有している。
また、レーザダイオード202は、活性層222の面に垂直な方向の両端に位置する下面202aおよび上面202bと、この下面202aと上面202bとを連結する4つの面とを有する直方体形状をなしている。下面202aと上面202bは、活性層222の面に平行である。下面202aは、n電極213の表面によって形成されている。上面202bは、p電極214の表面によって形成されている。下面202aと上面202bとを連結する4つの面のうちの1つの面202cは、活性層222の端に位置するレーザ光の出射部222aを含んでいる。従って、面202cが、本発明における出射端面に対応する。下面202aおよび上面202bは、出射端面202cよりも面積が大きい。
レーザダイオード202は、活性層222の面に垂直な方向の端に位置する下面202aがスライダ201の上面201cに向くように配置されて、スライダ201に固定される。本実施の形態では、特に、レーザダイオード202の下面202aはスライダ201の上面201cに接合されている。スライダ201の上面201cに対するレーザダイオード202の下面202aの接合は、例えば接着剤によって行われる。
スライダ201は、上面201cにおいて露出するように配置されて、レーザダイオード202のn電極213と端子210とを接続する導体層を備えていてもよい。この場合、レーザダイオード202の下面202aをスライダ201の上面201cに接合することによって、n電極213が導体層に電気的に接続されるようにしてもよい。この場合、レーザダイオード202の下面202aと導体層との接続は、例えば半田付けによって行われる。レーザダイオード202のp電極214は、例えばボンディングワイヤによって、他の端子210に接続されている。
図3および図6に示したように、本実施の形態では、レーザダイオード202の下面202aと出射部222aとの間の距離D1は、レーザダイオード202の上面202bと出射部222aとの間の距離D2よりも大きい。
外部ミラー203は、共に板状で、135°の角度をなすように連結された反射部203aと被固定部203bとを有している。外部ミラー203は、被固定部203bが上面202bに固定されることによって、レーザダイオード202に固定されている。反射部203aは、出射部222aの前方に配置されている。反射部203aにおける出射部222aにより近い面は、出射部222aより出射されたレーザ光を、スライダ201内の導波路26に向けて反射する反射面になっている。この反射面に対する法線は、出射部222aより出射されたレーザ光の進行方向に対して45°の角度をなしている。
外部ミラー203は、例えば、樹脂、ガラス等の絶縁材料を成型して本体を作製し、この本体のうちの少なくとも反射面となる部分に、蒸着法、スパッタ法等によって金属膜を形成することによって作製することができる。
スライダ201におけるリターン磁極層10からクラッド層29までの部分、レーザダイオード202および外部ミラー203は、記録ヘッドを構成する。
次に、図1、図2、図6および図7を参照して、レーザダイオード202の出射部222aより出射されたレーザ光の経路について説明する。図2は、図1におけるレーザダイオード202、外部ミラー203、内部ミラー35および導波路26の位置関係とレーザ光の偏光方向を示す斜視図である。図6は、図5における6−6線で示す位置における熱アシスト磁気記録ヘッド200の断面の一部を示す断面図である。図2および図6には、図4に示したX,Y,Zの各方向も示している。図6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る。
レーザダイオード202の出射部222aより出射されたレーザ光は、外部ミラー203の反射部203aの反射面で反射されて、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201a(前端面26a)に向けて進行するように、内部ミラー35によって反射される。
ここで、図1および図2に示したように、出射部222aより出射されたレーザ光を符号L1で示し、外部ミラー203で反射された後のレーザ光を符号L2で示し、内部ミラー35で反射された後のレーザ光を符号L3で示す。本実施の形態では、レーザダイオード202、外部ミラー203、内部ミラー35および導波路26は、スライダ201の上面201cの上方から見たときに、出射部222aより出射されたレーザ光L1の進行方向と内部ミラー35で反射された後のレーザ光L3の進行方向が直交するように配置されている。
図1および図2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。
ここで、図2を参照して、本実施の形態におけるレーザ光の偏光方向について説明する。本実施の形態では、レーザダイオード202は、出射部222aから、電界の振動方向が活性層222の面に平行な直線偏光すなわちTEモードのレーザ光を出射する。出射部222aより出射されたレーザ光における電界の振動方向は、XY平面に平行である。出射部222aより出射されたレーザ光は、外部ミラー203の反射部203aの反射面で反射されて、導波路26に向かう。このときのレーザ光における電界の振動方向は、YZ平面に平行である。このレーザ光は、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、内部ミラー35によって反射される。内部ミラー35によって反射された後のレーザ光における電界の振動方向は、YZ平面に平行である。内部ミラー35によって反射されたレーザ光は、導波路26内を伝播して、対向部分26gに至る。このレーザ光における電界の振動方向は、対向部分26gに対して垂直である。これにより、近接場光発生素子23において大きな強度の表面プラズモンを発生させることができる。
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200は、スライダ201と、このスライダ201に固定された端面発光型のレーザダイオード202と、スライダ201の外部に設けられた外部ミラー203とを備えている。スライダ201は、記録媒体に対向する媒体対向面201aと、再生ヘッドと、記録ヘッドのうちのレーザダイオード202および外部ミラー203を除いた部分(以下、記録ヘッドのスライダ内部分という。)を備えている。再生ヘッドと、記録ヘッドのスライダ内部分は、基板1の上に積層されている。記録ヘッドのスライダ内部分は、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201a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。
記録ヘッドのスライダ内部分は、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201a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201a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。
記録ヘッドのスライダ内部分は、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、内部ミラー35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201aに配置された第1の端面23aと、媒体対向面201a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201a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HPA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TPA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。
記録ヘッドは、更に、スライダ201に固定された端面発光型のレーザダイオード202と、スライダ201の外部に設けられた外部ミラー203とを備えている。スライダ201は、基板1の上面1aの上方において、基板1の上面1aからより遠い端に位置する上面201cを有している。レーザダイオード202は、活性層222と、活性層222の面に平行な方向の端に位置し、レーザ光の出射部222aを含む出射端面202cと、活性層222の面に垂直な方向の端に位置する下面202aとを有し、下面202aがスライダ201の上面201cに向くように配置されている。外部ミラー203は、出射部222aより出射されたレーザ光を、スライダ201内の導波路26に向けて反射する。外部ミラー203で反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201a(前端面26a)に向けて進行するように、内部ミラー35によって反射される。
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の出射部222aより出射されたレーザ光は、上述のように、外部ミラー203で反射され、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、内部ミラー35によって反射されて、導波路26内を媒体対向面201a(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10ないし図19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200の製造方法について説明する。図10ないし図19において、(a)は、それぞれ、熱アシスト磁気記録ヘッド200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10ないし図19の(a)において、記号“ABS”は、媒体対向面201aが形成される予定の位置を表している。図10ないし図19において、(b)は、それぞれ、図10ないし図19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熱アシスト磁気記録ヘッド200の製造方法では、まず、図10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11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12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13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14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。
図15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、後にその上に内部ミラー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の傾斜面の上に内部ミラー35を形成する。
次に、図16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17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18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、クラッド層29の上面に配線や端子210等を形成する。
次に、図19に示したように、外部ミラー203が固定されたレーザダイオード202を、クラッド層29の上面に固定する。
次に、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面201a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200が完成する。
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200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201aに垂直な方向についての近接場光発生素子23の長さHPA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TPA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201a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201a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200では、近接場光の発生に利用される光を出射する光源として、端面発光型のレーザダイオード202が用いられている。一般的に、端面発光型のレーザダイオードの光出力は、面発光型レーザダイオードに比べて大きい。
レーザダイオード202は、活性層222の面に垂直な方向の端に位置する下面202aがスライダ201の上面201cに向くように配置されて、スライダ201に固定される。レーザダイオード202の出射部222aより出射されたレーザ光は、外部ミラー203で反射されて導波路26に向けられる。レーザダイオード202の下面202aは、活性層222の面に平行であり、且つ出射端面202cよりも面積が大きい。従って、本実施の形態では、出射部222aより出射されるレーザ光の光軸がスライダ201の上面201cに平行になるように、レーザダイオード202をスライダ201に対して精度よく位置決めすることは容易である。そのため、本実施の形態によれば、出射部222aより出射されるレーザ光の光軸が所望の方向に対して傾くことを防止することができる。従って、本実施の形態によれば、近接場光の発生に利用される光を出射する光源として、光出力が大きい端面発光型のレーザダイオード202を用いながら、出射部222aより出射されるレーザ光を、直接、導波路に入射させる場合に比べて、導波路に対するレーザ光の位置合わせを容易に行うことが可能になる。
また、本実施の形態では、図1および図2に示したように、レーザダイオード202、外部ミラー203、内部ミラー35および導波路26は、スライダ201の上面201cの上方から見たときに、出射部222aより出射されたレーザ光L1の進行方向と内部ミラー35で反射された後のレーザ光L3の進行方向が直交するように配置されている。このような配置により、本実施の形態によれば、図2に示したように、内部ミラー35で反射された後のレーザ光L3の偏光方向(電界の振動方向)を、出射部222aより出射されたレーザ光L1の偏光方向に直交する方向に設定することができる。これにより、本実施の形態によれば、レーザダイオード202として、TEモードのレーザ光を出射する一般的なレーザダイオードを用いながら、導波路26を伝播するレーザ光の偏光方向を、近接場光発生素子23において大きな強度の表面プラズモンを発生させることができる方向すなわち対向部分26gに対して垂直な方向に設定することができる。
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より出射された光が、内部ミラー35によって、導波路26内を媒体対向面201a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、導波路26においてレーザ光が入射する上面の上に、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変形例について説明する。図20は、変形例における導波路26の一部と近接場光発生素子23を示す平面図である。図21は、図20に示した近接場光発生素子23の斜視図である。変形例における近接場光発生素子23では、側面23d,23eは、媒体対向面201aに近づくに従って、トラック幅方向についての互いに距離が小さくなる部分を有している。また、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との間の角部は、それぞれ丸められている。この変形例では、特に、上記の2つの角部を除いて、側面23d,23eは、媒体対向面201aに近づくに従って、トラック幅方向についての互いに距離が小さくなっている。
上面23cは、第1の端面23aの上端に位置する第1の端縁223aと、第2の端面23bの上端に位置する第2の端縁223bと、側面23dの上端に位置する第3の端縁223dと、側面23eの上端に位置する第4の端縁223eとを有している。第3の端縁223dと第4の端縁223eは、第1の端縁223aに近づくに従って、第1の端縁223aに平行な方向についての互いに距離が小さくなる部分を有している。第2の端縁223bと第3の端縁223dとの間の角部と、第2の端縁223bと第4の端縁223eとの間の角部は、それぞれ丸められている。この変形例では、特に、上記の2つの角部を除いて、第3の端縁223dと第4の端縁223eは、第1の端縁223aに近づくに従って、第1の端縁223aに平行な方向についての互いに距離が小さくなっている。
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20には、導波路26の前端面26aが媒体対向面201a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201aに配置されていてもよい。
また、図21に示したように、変形例における近接場光発生素子23は、第1の端面23aに近い一部分(以下、前端近傍部分という。)において、第1の端面23aに近づくに従って、下端が基板1の上面1aから遠ざかっている。また、近接場光発生素子23の前端近傍部分においてのみ、側面23d,23eがそれぞれ連続する上部と下部とを含み、側面23dの下部と側面23eの下部とがなす角度は、側面23dの上部と側面23eの上部とがなす角度よりも小さくなっている。近接場光発生素子23の前端近傍部分以外の部分における側面23d,23eの形状は、平面またはほぼ平面である。
第1の端面23aは、第1の側面23dの端に位置する第1の辺123dと、第2の側面23eの端に位置する第2の辺123eと、上面23cの端に位置する第3の辺123cと、第1の辺123dと第2の辺123eが接して形成され、近接場光発生部23fを形成する尖端123fとを含んでいる。近接場光発生部23fは、具体的には、端面23aにおける尖端123fおよびその近傍の部分である。
第1の辺123dは、連続する上部と下部とを含んでいる。第2の辺123eは、連続する上部と下部とを含んでいる。第1の辺123dの下部と第2の辺123eの下部とがなす角度は、第1の辺123dの上部と第2の辺123eの上部とがなす角度よりも小さい。
ここで、図20に示したように、媒体対向面201a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HPAで表し、第1の端面23aの上端部の幅を記号WPA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WBPAで表す。また、図21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TPAで表す。媒体対向面201aに垂直な方向についての近接場光発生素子23の長さHPA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TPAよりも大きい。WPAは例えば50〜350nmの範囲内である。TPAは例えば60〜350nmの範囲内である。HPAは例えば0.25〜2.5μmの範囲内である。WBPAは例えば0.25〜2.5μmの範囲内である。
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、変形例では、近接場光発生素子23の上面23cにおいて、第2の端縁223bと第3の端縁223dとの間の角部と、第2の端縁223bと第4の端縁223e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。また、変形例では、近接場光発生素子23の上面23cにおいて、上記の2つの角部を除いて、近接場光発生素子23の上面23cの第3の端縁223dと第4の端縁223eは、第1の端縁223aに近づくに従って、第1の端縁223aに平行な方向についての互いに距離が小さくなっている。これにより、上面23cにおいて励起された表面プラズモンが第1の端面23aに伝播される際に、表面プラズモンを集中させることができる。これらのことから、変形例によれば、尖った形状の近接場光発生部23fに、より多くの表面プラズモンを集中させることが可能になる。
[第2の実施の形態]
次に、図22ないし図26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22は、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッド200の要部を示す斜視図である。図23は、図22におけるレーザダイオード202、外部ミラー203、内部ミラー35および導波路26の位置関係とレーザ光の偏光方向を示す斜視図である。図24は、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッド200の斜視図である。図25は、図24におけるA方向から見た熱アシスト磁気記録ヘッド200を示す平面図である。図26は、スライダ201の構成を示す断面図である。なお、図26は、図25の26−26線で示す位置における断面を表している。
図22ないし図26に示したように、本実施の形態では、レーザダイオード202、外部ミラー203、内部ミラー35および導波路26は、出射部222aより出射されたレーザ光L1の進行方向と内部ミラー35で反射された後のレーザ光L3の進行方向が平行になるように配置されている。
図23に示したように、本実施の形態では、レーザダイオード202は、出射部222aから、電界の振動方向が活性層222の面に垂直な直線偏光すなわちTMモードのレーザ光を出射する。出射部222aより出射されたレーザ光における電界の振動方向は、YZ平面に平行である。出射部222aより出射されたレーザ光は、外部ミラー203の反射部203aの反射面で反射されて、導波路26に向かう。このときのレーザ光における電界の振動方向は、YZ平面に平行である。このレーザ光は、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、内部ミラー35によって反射される。内部ミラー35によって反射された後のレーザ光における電界の振動方向は、YZ平面に平行である。内部ミラー35によって反射されたレーザ光は、導波路26内を伝播して、対向部分26gに至る。このレーザ光における電界の振動方向は、対向部分26gに対して垂直である。これにより、近接場光発生素子23において大きな強度の表面プラズモンを発生させることができる。
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。
[第3の実施の形態]
次に、図27および図28を参照して、本発明の第3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27は、本実施の形態におけるレーザダイオードおよび外部ミラーを示す斜視図である。図28は、本実施の形態におけるレーザダイオード、外部ミラーおよび内部ミラーを示す断面図である。
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レーザダイオード202および外部ミラー203の代りに、図27および図28に示したレーザダイオード302および外部ミラー303を備えている。図27に示したように、本実施の形態におけるレーザダイオード302は、第1の実施の形態におけるレーザダイオード202と同様の構成であるが、スライダ201の上面201cに固定される際の姿勢が、レーザダイオード202とは上下が反対になっている。すなわち、レーザダイオード302は、上面および下面を有するn基板311と、n基板311の下面の下に配置されたレーザ構造部312と、n基板311の上面に接合されたn電極313と、n基板311との間でレーザ構造部312を挟む位置に配置されてレーザ構造部312に接合されたp電極314とを備えている。レーザ構造部312は、少なくとも、nクラッド層321、活性層322およびpクラッド層323を含んでいる。nクラッド層321は、n基板311と活性層322の間に配置されている。pクラッド層323は、p電極314と活性層322の間に配置されている。活性層322は、nクラッド層321に向いた面と、pクラッド層323に向いた面とを有している。
また、レーザダイオード302は、活性層322の面に垂直な方向の両端に位置する上面302aおよび下面302bと、この上面302aと下面302bとを連結する4つの面とを有する直方体形状をなしている。上面302aと下面302bは、活性層322の面に平行である。上面302aは、n電極313の表面によって形成されている。下面302bは、p電極314の表面によって形成されている。上面302aと下面302bとを連結する4つの面のうちの1つの面302cは、活性層322の端に位置するレーザ光の出射部322aを含んでいる。従って、面302cが、本発明における出射端面に対応する。上面302aおよび下面302bは、出射端面302cよりも面積が大きい。
レーザダイオード302は、活性層322の面に垂直な方向の端に位置する下面302bがスライダ201の上面201cに向くように配置されて、スライダ201に固定される。本実施の形態では、特に、レーザダイオード302の下面302bはスライダ201の上面201cに接合されている。スライダ201の上面201cに対するレーザダイオード302の下面302bの接合は、例えば接着剤によって行われる。
スライダ201は、上面201cにおいて露出するように配置されて、レーザダイオード302のp電極314と端子210とを接続する導体層を備えていてもよい。この場合、レーザダイオード302の下面302bをスライダ201の上面201cに接合することによって、p電極314が導体層に電気的に接続されるようにしてもよい。この場合、レーザダイオード302の下面302bと導体層との接続は、例えば半田付けによって行われる。レーザダイオード302のn電極313は、例えばボンディングワイヤによって、他の端子210に接続されている。
図27および図28に示したように、本実施の形態では、レーザダイオード302の下面302bと出射部322aとの間の距離D3は、レーザダイオード302の上面302aと出射部322aとの間の距離D4よりも小さい。
外部ミラー303は、それぞれ板状の反射部303aと被固定部303b,303cを有している。被固定部303b,303cは、90°の角度をなすように連結されている。反射部303aは、被固定部303cに対して135°の角度をなすように、被固定部303cにおける被固定部303bが連結された端部とは反対側の端部に連結されている。外部ミラー303は、被固定部303bが上面302aに固定され、被固定部303cが出射端面302cに固定されることによって、レーザダイオード302に固定されている。反射部303aは、出射部322aの前方に配置されている。反射部303aにおける出射部322aにより近い面は、出射部322aより出射されたレーザ光を、スライダ201内の導波路26に向けて反射する反射面になっている。この反射面に対する法線は、出射部322aより出射されたレーザ光の進行方向に対して45°の角度をなしている。
外部ミラー303は、例えば、樹脂、ガラス等の絶縁材料を成型して本体を作製し、この本体のうちの少なくとも反射面となる部分に、蒸着法、スパッタ法等によって金属膜を形成することによって作製することができる。この場合、金属膜を形成する前に、本体の反射面となる部分を研磨してもよい。これにより、反射面のうち、反射部303aと被固定部303cの境界に近い部分が丸みを帯びることを防止することができる。これにより、以下のような効果を奏する。出射部322aより出射されるレーザ光の径は、出射部322aから離れるに従って大きくなる。そのため、出射部322aから反射部303aの反射面までのレーザ光の経路が長くなるほど、反射面で反射された後のレーザ光の径が大きくなる。上述のように、金属膜を形成する前に、本体の反射面となる部分を研磨して、反射面のうち、反射部303aと被固定部303cの境界に近い部分が丸みを帯びることを防止することにより、出射部322aより出射されたレーザ光が、反射面のうち、反射部303aと被固定部303cの境界により近い位置で反射されるように設定することが可能になる。これにより、出射部322aから反射面までのレーザ光の経路を短くして、反射面で反射された後のレーザ光の径が大きくなりすぎることを防止することができる。
本実施の形態では、レーザダイオード302の出射部322aより出射されたレーザ光は、外部ミラー302の反射部303aの反射面で反射されて、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201a(前端面26a)に向けて進行するように、内部ミラー35によって反射される。
前述のように、レーザダイオード302の出射部322aより出射されるレーザ光の径は、出射部322aから離れるに従って大きくなる。そのため、出射部322aから内部ミラー35までのレーザ光の経路が長すぎる場合には、レーザ光の一部が内部ミラー35に入射しなくなって導波路26を伝播するレーザ光の光量が少なくなるおそれがある。
本実施の形態では、レーザダイオード302の下面302bと出射部322aとの間の距離D3は、レーザダイオード302の上面302aと出射部322aとの間の距離D4よりも小さい。そのため、本実施の形態によれば、出射部322aから内部ミラー35までのレーザ光の経路を、第1の実施の形態における出射部222aから内部ミラー35までのレーザ光の経路よりも短くすることができる。これにより、本実施の形態によれば、第1の実施の形態に比べて、内部ミラー35に入射する際のレーザ光の径を小さくすることができる。その結果、本実施の形態によれば、レーザ光の一部が内部ミラー35に入射しなくなって導波路26を伝播するレーザ光の光量が少なくなることを防止することができる。
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。
[第4の実施の形態]
次に、図29を参照して、本発明の第4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29は、本実施の形態におけるレーザダイオード、外部ミラーおよび内部ミラーを示す断面図である。
本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドは、第3の実施の形態における外部ミラー303の代りに、プリズム411および外部ミラー412を備えている。プリズム411は、直交する2つの面411a,411bと、面411a,411bの各々に対して45°の角度をなす面411cとを有する三角柱形状を有している。外部ミラー412は、プリズム411の面411cに接合されている。プリズム411は、レーザ光を通過させるガラス、結晶等の材料によって形成されている。外部ミラー412は、例えば、蒸着法、スパッタ法等によって面411cの上に形成された金属膜よりなる。プリズム411の面411aは、レーザダイオード302の出射端面302cに接合されている。プリズム411の面411bは、スライダ201の上面201cに接合されている。
本実施の形態では、レーザダイオード302の出射部322aより出射されたレーザ光は、面411aからプリズム411内に入射して面411cに至り、外部ミラー412で反射される。外部ミラー412で反射されたレーザ光は、面411bからプリズム411の外に出射され、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201a(前端面26a)に向けて進行するように、内部ミラー35によって反射される。
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3の実施の形態と同様である。
[第5の実施の形態]
次に、図30を参照して、本発明の第5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30は、本実施の形態におけるレーザダイオード、外部ミラーおよび内部ミラーを示す断面図である。
本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドは、第3の実施の形態における外部ミラー303の代りに、レーザ保持部材421および外部ミラー422を備えている。レーザ保持部材421は、スライダ201の上面201cに接合されている。また、レーザ保持部材421は、レーザダイオード302を収容する凹部421aを有している。レーザダイオード302は、下面302bがスライダ201の上面201cに向き、且つ上面201cに平行になるように、凹部421a内に収容されている。
また、レーザ保持部材421は、レーザダイオード302の出射部322aの前方に配置された斜面421bを有している。この斜面421bは、レーザダイオード302の出射端面302cとスライダ201の上面201cの各々に対して45°の角度をなしている。外部ミラー422は、斜面421bに接合されている。
レーザ保持部材421は、レーザ光を通過させるガラス、結晶等の材料によって形成されている。外部ミラー422は、例えば、蒸着法、スパッタ法等によって面421bの上に形成された金属膜よりなる。
本実施の形態では、レーザダイオード302の出射部322aより出射されたレーザ光は、レーザ保持部材421の内部を通過して、斜面421bに至り、外部ミラー422で反射される。外部ミラー422で反射されたレーザ光は、レーザ保持部材421の外に出射され、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201a(前端面26a)に向けて進行するように、内部ミラー35によって反射される。
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3の実施の形態と同様である。
[第6の実施の形態]
次に、図31を参照して、本発明の第6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31は、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドを示す断面図である。本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドにおけるスライダ201は、第1の実施の形態における導波路26、クラッド層27,28,29および内部ミラー35の代りに、導波路56およびクラッド層57,58,59を備えている。
導波路56は、介在層25の上に配置されている。導波路56のうち、媒体対向面201aからより遠い端部の近傍以外の部分の形状は、導波路26と同様である。導波路56のうち、媒体対向面201aからより遠い端部の近傍の部分は、媒体対向面201aから離れるに従ってスライダ201の上面201cに向かうように屈曲している。導波路56は、外面を有している。この外面は、媒体対向面201aにより近い前端面56aと、前端面56aとは反対側の入射端面56bと、基板1の上面1aからより遠い上面と、基板1の上面1aにより近い下面と、トラック幅方向の両側に位置する2つの側面とを有している。導波路56の上面、下面および2つの側面のうちの、媒体対向面201aからより遠い端部の近傍の部分は、媒体対向面201aから離れるに従ってスライダ201の上面201cに向かうように屈曲している。入射端面56bは、基板1の上面1aに平行であり、上方に向いている。この入射端面56bには、外部ミラー203で反射されたレーザ光が入射する。図31には、前端面56aが媒体対向面201a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56aは媒体対向面201aに配置されていてもよい。
クラッド層57は、導波路56に対して、媒体対向面201aからより遠い位置に配置されている。クラッド層57は、導波路56に接する、湾曲した端面57aを有している。クラッド層58は、導波路56のうちの下面と入射端面56bを除いた部分を覆うように配置されている。入射端面56bと、クラッド層57,58の上面は平坦化されている。クラッド層59は、入射端面56bと、クラッド層57,58の上面の上に配置されている。クラッド層59の上面は、スライダ201の上面201cを構成している。
また、導波路56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56gを含んでいる。図31に示したように、本実施の形態では、特に、導波路56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56の下面の一部が、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56の下面の一部が対向部分56gである。
クラッド層57,58,59は、導波路56の屈折率よりも小さい屈折率を有している。導波路56の材料は、第1の実施の形態における導波路26と同様である。クラッド層57,58,59の材料は、第1の実施の形態におけるクラッド層27,28,29と同様である。
次に、図32ないし図34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32ないし図34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32ないし図34において、記号“ABS”は、媒体対向面201aが形成される予定の位置を表している。
本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッド200の製造方法は、介在層25を形成する工程までは、第1の実施の形態と同じである。図32は、次の工程を示す。この工程では、まず、介在層25の上に、後にクラッド層57となる図示しない誘電体層を形成する。次に、この誘電体層の上に、クラッド層57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RIEによって、誘電体層を選択的にエッチングして、クラッド層57を形成する。このとき、クラッド層57に端面57aを形成する。次に、積層体の上面全体の上に、後に導波路56となる誘電体層56Pを形成する。
図33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56Pを選択的にエッチングして、導波路56の前端面56aと2つの側面に対応する各面を誘電体層56Pに形成する。次に、積層体の上面全体の上に、後にクラッド層58となる誘電体層58Pを形成する。
図34は、次の工程を示す。この工程では、例えばCMPによって、クラッド層57が露出するまで誘電体層58Pおよび誘電体層56Pを研磨する。研磨後に残った誘電体層56Pは導波路56となり、研磨後に残った誘電体層58Pはクラッド層58となる。また、この研磨により、入射端面56bが形成されると共に、入射端面56bと、クラッド層57,58の上面が平坦化される。
次に、積層体の上面全体の上に、図31に示したクラッド層59を形成する。次に、クラッド層59の上面に配線や端子210等を形成する。次に、外部ミラー203が固定されたレーザダイオード202を、クラッド層59の上面に固定する。次に、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面201a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。
本実施の形態では、レーザダイオード202の出射部222aより出射されたレーザ光は、外部ミラー203の反射部203aの反射面で反射されて、クラッド層59を通過して、入射端面56bより導波路56に入射する。この導波路56に入射したレーザ光は、導波路56とクラッド層57,58の界面で反射しながら、導波路56内を媒体対向面201a(前端面56a)に向けて進行する。
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、第1ないし第5の実施の形態において、内部ミラー35の代りに、上面26cから導波路26内に入射したレーザ光を、導波路26内を媒体対向面201aに向けて進行するように回折する回折格子を設けてもよい。
また、第3ないし第5の実施の形態において、第2の実施の形態と同様に、レーザダイオード302、外部ミラー303,412または422、内部ミラー35および導波路26を、レーザダイオード302の出射部322aより出射されたレーザ光の進行方向と内部ミラー35で反射された後のレーザ光の進行方向が平行になるように配置してもよい。
また、第6の実施の形態において、レーザダイオード202および外部ミラー203の代りに、第3ないし第5の実施の形態のいずれかにおけるレーザダイオード302および外部ミラー303,412または422を設けてもよい。また、第6の実施の形態において、レーザダイオードおよび外部ミラーを、レーザダイオードの出射部より出射されたレーザ光の進行方向が、第2の実施の形態と同様にY方向になるように配置してもよい。
また、本発明において、近接場光発生素子23の形状は、図9、図21にそれぞれ示した形状以外の形状であってもよい。
23…近接場光発生素子、26…導波路、200…熱アシスト磁気記録ヘッド、201…スライダ、202…レーザダイオード、203…外部ミラー203。

Claims (8)

  1. スライダと、前記スライダに固定された端面発光型のレーザダイオードと、前記スライダの外部に設けられた外部ミラーとを備え、
    前記スライダは、
    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、
    前記スライダは、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、
    前記導波路を伝播する光が前記対向部分と前記介在層との界面において全反射することによって、前記導波路を伝播する光に基づいて、前記介在層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、前記近接場光発生素子に前記表面プラズモンが励起され、
    前記スライダは、前記基板の上面の上方において、前記基板の上面からより遠い端に位置する上面を有し、
    前記レーザダイオードは、活性層と、前記活性層の面に平行な方向の端に位置し、レーザ光の出射部を含む出射端面と、前記活性層の面に垂直な方向の端に位置する下面とを有し、前記下面が前記スライダの上面に向くように配置され、
    前記外部ミラーは、前記出射部より出射されたレーザ光を前記導波路に向けて反射し、
    前記スライダは、更に、前記出射部より出射され、前記外部ミラーで反射されたレーザ光を、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内部ミラーを備え、
    前記レーザダイオード、外部ミラー、内部ミラーおよび導波路は、前記スライダの上面の上方から見たときに、前記出射部より出射されたレーザ光の進行方向と前記内部ミラーで反射された後のレーザ光の進行方向が直交するように配置され、
    前記レーザダイオードは、電界の振動方向が前記活性層の面に平行な直線偏光のレーザ光を出射し、
    前記導波路を伝播して前記対向部分に至るレーザ光における電界の振動方向は、前記対向部分に対して垂直であることを特徴とする熱アシスト磁気記録ヘッド。
  2. 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。
  3. 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2記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
  4. 前記レーザダイオードは、前記下面とは反対側の上面を有し、前記下面と出射部との間の距離は、前記レーザダイオードの上面と出射部との間の距離よりも小さい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。
  5. スライダと、前記スライダに固定された端面発光型のレーザダイオードと、前記スライダの外部に設けられた外部ミラーとを備え、
    前記スライダは、
    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、
    前記スライダは、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、
    前記導波路を伝播する光が前記対向部分と前記介在層との界面において全反射することによって、前記導波路を伝播する光に基づいて、前記介在層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、前記近接場光発生素子に前記表面プラズモンが励起され、
    前記スライダは、前記基板の上面の上方において、前記基板の上面からより遠い端に位置する上面を有し、
    前記レーザダイオードは、活性層と、前記活性層の面に平行な方向の端に位置し、レーザ光の出射部を含む出射端面と、前記活性層の面に垂直な方向の端に位置する下面とを有し、前記下面が前記スライダの上面に向くように配置され、
    前記外部ミラーは、前記出射部より出射されたレーザ光を前記導波路に向けて反射し、
    前記スライダは、更に、前記出射部より出射され、前記外部ミラーで反射されたレーザ光を、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内部ミラーを備え、
    前記レーザダイオード、外部ミラー、内部ミラーおよび導波路は、前記出射部より出射されたレーザ光の進行方向と前記内部ミラーで反射された後のレーザ光の進行方向が平行になるように配置され、
    前記レーザダイオードは、電界の振動方向が前記活性層の面に垂直な直線偏光のレーザ光を出射し、
    前記導波路を伝播して前記対向部分に至るレーザ光における電界の振動方向は、前記対向部分に対して垂直であることを特徴とする熱アシスト磁気記録ヘッド。
  6. 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ていることを特徴とする請求項5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6記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
  8. 前記レーザダイオードは、前記下面とは反対側の上面を有し、前記下面と出射部との間の距離は、前記レーザダイオードの上面と出射部との間の距離よりも小さいことを特徴とする請求項5記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
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