JP4656247B2 - スライダ及び光源ユニットから構成される熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Description
a)スライダにおいて媒体対向面と集積面とが垂直であるので、従来の薄膜磁気ヘッド製造工程と親和性が良いこと、
b)光源を媒体対向面から遠ざけることができ、光源に対して動作中に機械的な衝撃が直接及ぶ事態を回避することができること、
c)光源、例えばレーザダイオードと、ヘッド素子とをそれぞれ個別に評価することができ、その結果、光源とヘッド素子とをすべてスライダ内に設けた場合のような、光源の歩留まりとスライダの歩留まりとが積算的に影響してヘッド全体の歩留まりが著しく低下する事態を回避することができること、
d)ヘッド内に、レンズ、プリズム等の非常に高い精度を要する光学部品、さらには光ファイバ等の接続に特別な構造を要する光学部品を設ける必要がないので、製造工数を低減することができ、低コストであること
が挙げられる。
スライダ基板の媒体対向面に垂直な集積面に形成されており、導波路と、この導波路の下方に位置する少なくとも1つの電極層とを含むヘッド部を備えており、このヘッド部の媒体対向面とは反対側の端面に、壁面の少なくとも一部が少なくとも1つの電極層の上面となっている段差が設けられたスライダに
接続する、熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法であって、
光源の上方の電極と少なくとも1つの電極層との間に、光源が発光するのに十分な電圧を印加しながら、光源ユニットとスライダとを相対的に移動させ、
光源の下面のユニット基板からはみ出した部分と段差の壁面の少なくとも一部である少なくとも1つの電極層の上面とが接面することによって光源が発光した時点の位置を、スライダ基板の集積面に垂直な方向における、光源ユニットとスライダとの所望の位置とする
ステップを含む製造方法が提供される。
スライダ基板と、
このスライダ基板の媒体対向面に垂直な集積面に形成されており、磁気記録媒体にデータを書き込むための書き込みヘッド素子と、入射された光を該媒体対向面側に導くための導波路とを含むヘッド部と
を備えたスライダに接続する、熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法であって、
光源の発光中心を含む面がユニット基板の光源設置面に垂直な接着面から突出するように、光源をユニット基板の光源設置面に取り付け、この光源の下面のユニット基板からはみ出した部分を、光源の下方の電極と電気的に接続された導電層の表面とし、
スライダ基板の集積面に少なくとも1つの電極層を形成した後、導波路を形成し、その後、ヘッド部の媒体対向面とは反対側の端面に、この端面のスライダ基板側の部分が高くなっており壁面の少なくとも一部が少なくとも1つの電極層の上面となる段差を設け、
光源の上方の電極と少なくとも1つの電極層との間に、光源が発光するのに十分な電圧を印加しながら、光源ユニットとスライダとを相対的に移動させ、
光源の下面のユニット基板からはみ出した部分と段差の壁面の少なくとも一部である少なくとも1つの電極層の上面とが接面することによって光源が発光した時点の位置を、スライダ基板の集積面に垂直な方向における、光源ユニットとスライダとの所望の位置とする
ステップを含む製造方法が提供される。
光源の下面のユニット基板からはみ出した部分に、少なくとも1つの溝が設けられていて、段差の壁面に少なくとも1つのリッジが設けられており、
スライダ基板の集積面に垂直な方向における、光源ユニットとスライダとの所望の位置を求めるステップを実施した後、光源の下面のユニット基板からはみ出した部分と段差の壁面の少なくとも一部である少なくとも1つの電極層の上面とを接面させつつ、光源ユニットとスライダとを相対的に移動させ、
光源の下面のユニット基板からはみ出した部分における少なくとも1つの溝に、段差の壁面の少なくとも1つのリッジが嵌め込まれた時点の位置を、トラック幅方向における、光源ユニットとスライダとの所望の位置とするステップを含むことも好ましい。また、この製造方法において、少なくとも1つのリッジが少なくとも1つの電極層によって形成されていることが好ましい。
光源の下面のユニット基板からはみ出した部分に、表面が光源の下方の電極と電気的に接続された導電層で覆われた少なくとも1つの溝が設けられていて、段差の壁面に、少なくとも1つの電極層の上面が現れており、
スライダ基板の集積面に垂直な方向における、光源ユニットとスライダとの所望の位置を求めるステップを実施した後、光源の下面のユニット基板からはみ出した部分と段差の壁面の少なくとも一部である少なくとも1つの電極層の上面とを接面させつつ、光源ユニットとスライダとを相対的に移動させ、
光源の下面のユニット基板からはみ出した部分における少なくとも1つの溝以外の部分が、少なくとも1つの電極層の上面におけるいずれの部分にも接触しなくなることによって光源の発光が停止した時点の位置を、トラック幅方向における、光源ユニットとスライダとの所望の位置とするステップを含むことも好ましい。
図1Aによれば、熱アシスト磁気記録ヘッド21は、光源としてのレーザダイオード40を備えた光源ユニット23が、データの書き込み及び読み出し用のヘッド素子32と、レーザダイオード40からのレーザ光を媒体対向面側に導くための導波路35と、このレーザ光を受けて近接場光を発生させる近接場光発生部36とを備えたスライダ22に接続されることによって構成されている。
スライダ22のスライダ基板220の集積面2202上に形成されたヘッド部221は、磁気ディスクからデータを読み出すためのMR素子33と磁気ディスクにデータを書き込むための電磁変換素子34とから構成されるヘッド素子32と、MR素子33及び電磁変換素子34の間を通して設けられている導波路35と、磁気ディスクの磁気記録層部分を加熱するための近接場光を発生させる近接場光発生部36と、MR素子33、電磁変換素子34、導波路層35及び近接場光発生部36を覆うように集積面2202上に形成された被覆層38と、被覆層38の上面に露出しておりMR素子33に電気的に接続された一対の端子電極370と、同じく被覆層38の上面に露出しており電磁変換素子34に電気的に接続された一対の端子電極371と、上面が集積面2202と平行であって、一端がヘッド部221のABS2200とは反対側のヘッド部端面2211に達した電極層42とを備えている。
図1Aに戻って、光源ユニット23は、ユニット基板230と、ユニット基板230の光源設置面2302に設けられたレーザダイオード40と、レーザダイオード40の下面401をなす電極に電気的に接続された端子電極410と、レーザダイオード40の上面403をなす電極に電気的に接続された端子電極411とを備えている。この両電極410及び411を介してレーザダイオード40に所定の電圧を印加すると、レーザダイオード40の発光面400に存在する発光中心からレーザ光が放射される。
図2によれば、MR素子33は、MR積層体332と、対となってMR積層体332及び絶縁層381を挟む位置に配置されている下部シールド層330及び上部シールド層334とを含み、集積面2202上に形成された絶縁層380上に形成されている。上下部シールド層334及び330は、MR積層体332が雑音となる外部磁界を受けることを防止する。上下部シールド層334及び330は、例えばフレームめっき法又はスパッタリング法等によって形成された磁性層であり、例えばNiFe(パーマロイ)、FeSiAl(センダスト)、CoFeNi、CoFe、FeN、FeZrN若しくはCoZrTaCr等、又はこれらの材料の多層膜等の軟磁性材料からなり、厚さは、例えば0.5〜3μm程度である。
同じく図2によれば、電磁変換素子34は、垂直磁気記録用であって、主磁極層340と、ギャップ層341と、書き込みコイル層343と、コイル絶縁層344と、ライトシールド層345とを備えている。
同じく図2において、上述したように、スライダ22のヘッド部221のヘッド部端面2211には、段差2213が設けられている。ここで、この段差2213の壁面2213aは、電極層42の上面の一部となっている。一方、レーザダイオード40の下面401の部分401aは、ユニット基板230からはみ出している。このような光源ユニット23とスライダ22とを接続した熱アシスト磁気記録ヘッド21においては、ユニット基板230の接着面2300と、ヘッド部端面2211のスライダ基板220側の部分2211a及びスライダ基板220の背面2201とが接面していて、レーザダイオード40の下面401のユニット基板230からはみ出した部分401aと、段差2213の壁面2213a、すなわち電極層42の上面の一部とが接面している。
(1) DST>DPR−tAD
の関係を満たすように設定されている。ここで、tADは、スライダ22とユニット基板23とを接着した際の接着剤の厚みである。実際には、レーザ光の伝播効率を考慮して、DST−(DPR−tAD)が、1〜5μm程度となるように設定されることが好ましい。また、突出量DPRは、例えば、1〜5μm程度に設定される。
(2) DIN=DOUT
である。これにより、レーザダイオード40から発生したレーザ光の最大量が、導波路35内に入射し近接場光発生部36に到達可能となる。その結果、近接場光の発生効率が向上する。
図3によれば、レーザダイオード40は、本実施形態において、n電極40aと、n−GaAs基板40bと、n−InGaAlPクラッド層40cと、第1のInGaAlPガイド層40dと、多重量子井戸(InGaP/InGaAlP)等からなる活性層40eと、第2のInGaAlPガイド層40fと、p−InGaAlPクラッド層40gと、p電極下地層40hと、p電極40iとが順次積層された構造を含む。すなわち、実際のレーザダイオード40の製造においては、n電極40aを基板として、n電極40a上に、上述した層が順次形成されることになる。この多層構造の劈開面の前後には、全反射による発振を励起するためのSiO2、Al2O3等からなる反射層50及び51が形成されており、反射層50の外面が発光面400となる。さらに、反射層50においては、開口(図示されておらず)が、発光中心4000を含む活性層40eの位置に設けられている。
図4は、本発明による熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法の一実施形態を概略的に示すフローチャートである。また、図5(A)〜(E)は、この製造方法の一実施形態における工程の一部を示す概略図である。
図6(A)〜(D)は、電極層42を形成するステップSS2、及び段差2213形成のための窪みを形成するステップSS6を説明するための断面図である。
図8(A)〜(D)及び図9(A)〜(C)は、導波路35及び近接場光発生部36を形成するステップSS3を説明するための斜視図である。
図10A〜10Fは、レーザダイオード40を光源ユニット23に取り付けるステップSU3、及び光源ユニット23をスライダ22に接続するステップSH1〜SH3を説明するための概略図である。
22 スライダ
220 スライダ基板
2200 ABS
2201 背面
2202 集積面
221 ヘッド部
2210、2211 ヘッド部端面
2213 段差
23 光源ユニット
230 ユニット基板
2300 接着面
2302 光源設置面
32 ヘッド素子
33 磁気抵抗(MR)素子
34 電磁変換素子
340 主磁極層
3400 主磁極
345 ライトシールド層
3450 トレーリングシールド
35 導波路
350、352 端面
36 近接場光発生部
360 底辺
361 頂点
370、371、410、411、90、97 端子電極
38 被覆層
39 素子間シールド層
40 レーザダイオード
400 発光面
4000 発光中心
40a n電極
40e 活性層
40i p電極
401 下面
4010 溝
42 電極層
50、51 反射層
52 AuSn合金
70 ウエハ基板
71 ヘッド素子パターン
72 スライダ加工バー
73 レール
74 マスク
75、77 窪み
76 ストッパ層
78、79 レジストパターン
80 蒸着膜
81 UV(紫外線)硬化接着剤
85、86 光検出器
88 電極層
89、95、96 リッジ
92 接触部分
93 電極層
Claims (14)
- ユニット基板と該ユニット基板の光源設置面に設けられた光源とを備えており、該光源の発光中心を含む面が該ユニット基板の光源設置面に垂直な接着面から突出している光源ユニットを、
スライダ基板の媒体対向面に垂直な集積面に形成されており、導波路と、該導波路の下方に位置する少なくとも1つの電極層とを含むヘッド部を備えており、該ヘッド部の媒体対向面とは反対側の端面に、壁面の少なくとも一部が少なくとも1つの電極層の上面となっている段差が設けられたスライダに
接続する、熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法であって、
前記光源の上方の電極と前記少なくとも1つの電極層との間に、該光源が発光するのに十分な電圧を印加しながら、前記光源ユニットと前記スライダとを相対的に移動させ、
前記光源の下面のユニット基板からはみ出した部分と前記段差の壁面の少なくとも一部である少なくとも1つの電極層の上面とが接面することによって前記光源が発光した時点の位置を、前記スライダ基板の集積面に垂直な方向における、前記光源ユニットと前記スライダとの所望の位置とする
ステップを含むことを特徴とする製造方法。 - ユニット基板と該ユニット基板の光源設置面に設けられた光源とを備えた光源ユニットを、
スライダ基板と、
前記スライダ基板の媒体対向面に垂直な集積面に形成されており、磁気記録媒体にデータを書き込むための書き込みヘッド素子と、入射された光を該媒体対向面側に導くための導波路とを含むヘッド部と
を備えたスライダに接続する、熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法であって、
前記光源の発光中心を含む面が前記ユニット基板の光源設置面に垂直な接着面から突出するように、該光源を該ユニット基板の光源設置面に取り付け、該光源の下面のユニット基板からはみ出した部分を、該光源の下方の電極と電気的に接続された導電層の表面とし、
前記スライダ基板の集積面に少なくとも1つの電極層を形成した後、前記導波路を形成し、その後、前記ヘッド部の媒体対向面とは反対側の端面に、該端面のスライダ基板側の部分が高くなっており壁面の少なくとも一部が該少なくとも1つの電極層の上面となる段差を設け、
前記光源の上方の電極と前記少なくとも1つの電極層との間に、該光源が発光するのに十分な電圧を印加しながら、前記光源ユニットと前記スライダとを相対的に移動させ、
前記光源の下面のユニット基板からはみ出した部分と前記段差の壁面の少なくとも一部である少なくとも1つの電極層の上面とが接面することによって前記光源が発光した時点の位置を、前記スライダ基板の集積面に垂直な方向における、前記光源ユニットと前記スライダとの所望の位置とする
ステップを含むことを特徴とする製造方法。 - 前記光源ユニットと前記スライダとを相対的に移動させるステップにおいて、前記ユニット基板の接着面と前記ヘッド部の前記端面のスライダ基板側の部分とを接面させつつ、前記光源ユニットと前記スライダとを相対的に移動させることを特徴とする請求項1又は2に記載の製造方法。
- 前記ヘッド部の媒体対向面とは反対側の端面におけるエッチング及び個々のスライダへの切断によって、前記段差を設けることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記少なくとも1つの電極層及び前記導波路を形成するステップにおいて、前記導波路は前記スライダ基板の媒体対向面とは反対側の端に入射中心を有しており、
前記段差の壁面の少なくとも一部である少なくとも1つの電極層の上面と該入射中心との間の距離を、前記光源の下面のユニット基板からはみ出した部分と前記光源の発光中心との間の距離に等しくなるように設定することを特徴とする請求項2から4に記載の製造方法。 - 前記入射中心を、前記導波路の媒体対向面とは反対側の端の、前記集積面に垂直な方向における中点に位置させることを特徴とする請求項5に記載の製造方法。
- 前記光源としてレーザダイオードを用い、前記発光中心を、該レーザダイオードの活性層の光源設置面に垂直な方向における中点に位置させることを特徴とする請求項5又は6に記載の製造方法。
- 前記光源の下面のユニット基板からはみ出した部分と該光源の発光中心との距離を、2マイクロメートル以上であって10マイクロメートル以下とすることを特徴とする請求項5から7のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記光源ユニットと前記スライダとの所望の位置を求めるステップにおいて、前記光源が発光した時点を、前記光源の発光中心を含む面とは反対側の端面の、発光する位置に設けられた開口と対向する位置に配置された光検出手段を用いて判断することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記光源の下面のユニット基板からはみ出した部分に、少なくとも1つの溝が設けられていて、前記段差の壁面に少なくとも1つのリッジが設けられており、
前記スライダ基板の集積面に垂直な方向における、前記光源ユニットと前記スライダとの所望の位置を求めるステップを実施した後、前記光源の下面のユニット基板からはみ出した部分と前記段差の壁面の少なくとも一部である少なくとも1つの電極層の上面とを接面させつつ、前記光源ユニットと前記スライダとを相対的に移動させ、
前記光源の下面のユニット基板からはみ出した部分における少なくとも1つの溝に、前記段差の壁面の少なくとも1つのリッジが嵌め込まれた時点の位置を、トラック幅方向における、前記光源ユニットと前記スライダとの所望の位置とする
ステップを含むことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の製造方法。 - 前記少なくとも1つのリッジが前記少なくとも1つの電極層によって形成されていることを特徴とする請求項10に記載の製造方法。
- 前記光源の下面のユニット基板からはみ出した部分に、表面が該光源の下方の電極と電気的に接続された導電層で覆われた少なくとも1つの溝が設けられていて、前記段差の壁面に、少なくとも1つの電極層の上面が現れており、
前記スライダ基板の集積面に垂直な方向における、前記光源ユニットと前記スライダとの所望の位置を求めるステップを実施した後、前記光源の下面のユニット基板からはみ出した部分と前記段差の壁面の少なくとも一部である少なくとも1つの電極層の上面とを接面させつつ、前記光源ユニットと前記スライダとを相対的に移動させ、
前記光源の下面のユニット基板からはみ出した部分における少なくとも1つの溝以外の部分が、少なくとも1つの電極層の上面におけるいずれの部分にも接触しなくなることによって前記光源の発光が停止した時点の位置を、トラック幅方向における、前記光源ユニットと前記スライダとの所望の位置とする
ステップを含むことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の製造方法。 - 前記光源ユニットと前記スライダとが、トラック幅方向において相対的に所望の位置にある場合にのみ、前記光源の下面のユニット基板からはみ出した部分の少なくとも1つの溝以外の部分の真下に、前記段差の壁面における少なくとも1つの電極層の上面が全く存在しない状態となるように、該少なくとも1つの溝及び該少なくとも1つの電極層の上面を形成することを特徴とする請求項12に記載の製造方法。
- 前記ヘッド部が、前記導波路の下方に、電気的に孤立した少なくとも1つのダミー電極層を備えており、前記段差の壁面における少なくとも1つの電極層の上面の間に、該少なくとも1つのダミー電極層の上面が配置されていることを特徴とする請求項13に記載の製造方法。
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