JP4800889B2

JP4800889B2 - 熱補助磁気記録ヘッド及びその製造方法

Info

Publication number: JP4800889B2
Application number: JP2006257544A
Authority: JP
Inventors: 鎭昇孫; 明馥李
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2006-01-10
Filing date: 2006-09-22
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2026-09-22
Also published as: JP2007188619A; CN100474396C; CN101000770A; US8023228B2; KR100738096B1; US20070159720A1

Description

本発明は、熱補助磁気記録ヘッド及びその製造方法に係り、さらに詳細には、近接場光発生装置の構造及び配置を改善した熱補助磁気記録ヘッド及びその製造方法に関する。

磁気情報記録分野で記録密度を向上させるための研究が活発に行われている。記録密度が向上するにつれて、単位情報が記録される記録媒体のビットサイズが縮小される。しかし、ビットサイズが縮小されるにつれて、記録媒体からの信号磁場が小さくなるため、再生時に信号対ノイズ比（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ：ＳＮＲ）を確保するために、ノイズを低減させねばならない。このようなノイズは、主に記録媒体の磁化転移部のノイズであるので、記録ビットを構成する結晶粒径を小さくして、転移ノイズを小さくすることによってＳＮＲを確保する。

一方、記録媒体に記録された情報が安定的に維持されるには、各結晶粒のスピンが熱変動を受けずに記録された方向をそのまま維持せねばならない。このためには、磁気異方性エネルギーの熱エネルギーに対する比率、すなわち、Ｋ_ｕＶ／ｋ_ＢＴが十分に大きな値（約６０以上）を有さねばならない。ここで、Ｋ_ｕは、記録媒体の磁気異方性エネルギー密度、Ｖは、結晶粒径、ｋ_Ｂは、ボルツマン定数、Ｔは、絶対温度である。これによれば、小さな結晶粒を有する高密度の記録媒体で熱的安定性を確保するには、一定の温度下では、媒体の磁気異方性エネルギー密度が高まらねばならない。磁気異方性エネルギー密度は、保磁力に比例するので、保磁力の大きい材料を記録媒体として使用する必要がある。

しかし、熱的安定性のために、保磁力の大きい材料を記録媒体として使用する場合、磁気記録ヘッドで発生する磁場の強度の限界のため、記録が不可能であるという問題が発生する。

このような問題を解決するために、熱補助磁気記録方式が開発されている。熱補助磁気記録とは、記録媒体に局所的に熱を加えることによって保磁力を低下させて、磁気記録ヘッドから印加された磁場によって容易に磁化させることである。このような熱補助磁気記録ヘッドによって記録媒体の結晶粒を小さくしても熱的安定性を確保できる。

記録媒体に局所的に熱を加える方式でレーザ光を照射する方式がある。

図１は、従来に提案された熱補助磁気記録ヘッド１を概略的に示す斜視図である。図１に示すように、情報を磁気信号に変換して記録媒体２に印加する記録部、記録媒体２から記録されたビットを検出する再生素子９を備える再生部、及び熱補助のための光源６を備える。前記記録部は、記録媒体２に磁場を加える記録ポール３、記録ポール３と共に磁気回路を形成するリターンポール４、及び記録ポール３に磁場を誘導する誘導コイル５を備える。記録媒体２がＡ方向に動くとするとき、レーザダイオードのような光源６から照射されるレーザ光によって、記録媒体２には光スポット７が形成され、記録媒体２は、レーザ光により加熱された直後、保磁力が低くなった状態で記録ポール３から発生した漏れ磁束により磁化される。このように記録された情報は、巨大磁気抵抗（ＧｉａｎｔＭａｇｎｅｔｏＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ：ＧＭＲ）素子のような再生素子９により再生される。

このような熱補助磁気記録ヘッド１により高密度の記録を行うためには、レーザ光により形成される光スポットが非常に小さい必要がある。たとえば、１Ｔｂ／ｉｎ^２の記録密度を具現するには、約５０ｎｍの直径を有する光スポットが要求される。これにより、近接場光を利用して小さな光スポットを得る熱補助磁気記録方式が研究されているが、従来の薄膜工程によって製造される磁気ヘッドに、光源を含む近接場光発生装置を集積させ難いという問題点がある。

本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであって、近接場光発生装置の構造及び配置を改善して、その製造の容易な熱補助磁気記録ヘッド及びその製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を解決するために、本発明に係る熱補助磁気記録ヘッドは、記録媒体と対向するエア軸受面を有するスライダに装着されて、前記記録媒体に局所的に光を照射して記録密度を向上させるものであって、前記スライダの一面に付着される基板と、前記記録媒体に磁気記録を行うものであって、前記基板上に配置され、前記エア軸受面側の先端に磁束が集束されるように、前記先端が段差を有する記録部と、前記記録部の段差を持って形成された空間に配置される導波路と、前記導波路を通じて伝送された光を利用して、前記記録媒体に照射される近接場光を発生させるものであって、その先端が前記エア軸受面と同じ平面上に置かれ、前記記録部に隣接して配置される近接場光発生ポールと、を備えることを特徴とする。

前記の目的を解決するために、本発明に係る熱補助磁気記録ヘッドの製造方法は、基板上にクラッド層を形成する工程と、前記クラッド層上に第１金属層を形成する工程と、前記第１金属層の一部をエッチングし、エッチングされて形成された前記第１金属層の断面を前記クラッド層に対して斜めに傾斜させる工程と、前記クラッド層の前記第１金属層がエッチングされた領域にコア層を形成する工程と、前記コア層の一部に屈折部を形成する工程と、前記第１金属層と前記コア層とが接する領域上に第２金属層を形成する工程と、前記第２金属層上に記録部を形成する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明に係る熱補助磁気記録ヘッド及びその製造方法によれば、次のような効果が得られる。

第一に、記録ポール、サブヨーク及び遮蔽層で取り囲まれた空間は、従来の磁気記録ヘッドの構造でも確保されうるので、従来の磁気記録ヘッドの製造工程を大きく変更せずに本発明の熱補助磁気記録ヘッドの製造が可能である。

第二に、光源をスライダに設置することによって、近接場光発生ポールまで光を伝送する構造を簡単化でき、振動や衝撃が発生しても、常に一定の光カップリング効率が維持されうる。

第三に、近接場光を発生させる導波路及び近接場光発生ポールは、熱補助磁気記録ヘッドの他の部品と共に薄膜製造工程を通じて製造されうるので、その製造が容易である、かつ軽薄短小化が可能である。

以下、図面を参照して、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係る熱補助磁気記録ヘッドの概略的な断面図である。

図２に示すように、本発明の実施形態に係る熱補助磁気記録ヘッド１０は、基板１１と、基板上に配置される記録部５０と、前記記録部の段差を持って形成された空間に配置される近接場光発生装置２０と、を備える。

熱補助磁気記録ヘッド１０は、スライダ８０の一端部に装着される。スライダ８０は、記録媒体９０との相対的な運動によって発生する空気動圧により浮上するように、記録媒体９０と対面される面が加工されて、エア軸受面（Ａｉｒ−Ｂｅａｒｉｎｇｓｕｒｆａｃｅ；以下、ＡＢＳという）８１をなす。

前記記録部５０は、記録媒体９０を磁化させる記録ポール５１と、記録ポール５１の一面から所定距離離隔されて形成されたリターンポール５３と、記録ポール５１とリターンポール５３とを磁気的に連結するヨーク５４と、記録ポール５１の他面に設けられて、記録ポール５１の先端への磁束の集束を補助するサブヨーク５２と、記録ポール５１に磁場を誘導する誘導コイル５５と、を備える。さらに、熱補助磁気記録ヘッド１０は、漂遊磁界（ストレイフィールド）を遮蔽する遮蔽層５９をさらに備えうる。遮蔽層５９は、基板１１上に形成され、その上に近接場光発生装置２０及び記録部５０が配置される。

前記サブヨーク５２は、記録ポール５１の一側に付着され、ＡＢＳ８１側の先端が記録ポール５１の先端に対して段差を持って形成される。したがって、前記サブヨーク５２のＡＢＳ８１側の先端側に所定空間が形成され、この空間に近接場光発生装置２０が配置されうる。サブヨーク５２が段差を持って形成された空間は、従来の磁気記録ヘッドの構造でも確保されうるので、従来の磁気記録ヘッドの製造工程を大きく変更せずに、本発明の熱補助磁気記録ヘッドの製造が可能である。

また、熱補助磁気記録ヘッド１０は、再生部６０と共に集積されうる。再生部６０は、ＧＭＲ素子のような再生素子６１と、再生素子６１を取り囲む非磁性体の材質からなる絶縁層６２、６３とを備え、熱補助磁気記録ヘッド１０と共に薄膜製造工程を通じて一括的に製造されうる。

記録媒体９０は、通常的に、ベース９１、ベース９１上に積層される軟磁性体層９２、及び軟磁性体層９２上に積層され、強磁性体からなる記録層９３から形成される。矢印Ｂは、磁気記録ヘッド１０に対する記録媒体９０の相対的な移動方向を表す。

近接場光発生装置２０は、薄膜型の導波路２１及び近接場光発生ポール２９を備える。

近接場光発生ポール２９は、記録ポール５１と導波路２１との間に配置され、その先端が記録ポール５１の先端と共に、ＡＢＳ８１と同じ平面上に置かれるように配置される。

近接場光発生装置２０に光を供給する光源（図示せず）は、例えば、レーザダイオードでありうる。前記光源は、後述するように、スライダ８０に設けられることが望ましい。しかし、光源の位置は、これに限定されるものではない。例えば、光源は、スライダ８０の外部に設置されて、光ファイバを通じて導波路２１に光を供給してもよい。

近接場光発生ポール２９は、導波路２１を通じて伝送された光を利用して、その先端から近接場光を放出する。前記近接場光発生ポール２９から放出される近接場光Ｌ_ＮＦは、記録層９３を局所的に加熱して保磁力を低下させる。磁気記録媒体９０がＢ方向に移動するにつれて局所的に加熱された領域は、直ちに記録ポール５１の端部側に移動し、記録ポール５１の端部から発生する漏れ磁束によって磁化される。漏れ磁束は、誘導コイル５５により誘導された磁束で磁場の方向を変えることによって、記録層の磁化ベクトルを順次に変えて情報を記録する。誘導された磁束は、記録ポール５１を出て軟磁性体層９２を通過し、リターンポール５３及びヨーク５４を通過する閉ループをなす。

記録ポール５１と近接場光発生ポール２９との間には、近接場光発生ポール２９から発生する熱を遮断する熱伝導防止層２８がさらに備えられうる。

図３Ａ及び図３Ｂは、導波路及び近接場光発生ポールの一実施形態を示す。図３Ａは、導波路及び近接場光発生ポールの側面図であり、図３Ｂは、図３ＡのＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図である。

導波路２１１は、クラッド層２２１と、クラッド層２２１上に積層されるコア層２３１と、を備える。前記コア層２３１上にカバー層がさらに積層されうる。本実施形態で、カバー層は、屈折率が１である空気層の場合であって、図面には図示されていない。

導波路２１１は、全反射現象を利用して光Ｌを伝送するので、クラッド層２２１及びカバー層の材質は、その屈折率がコア層２３１をなす材質の屈折率より小さくなければならない。クラッド層２２１及びカバー層は、例えば、ＳｉＯ_２、ＣａＦ_２、ＭｇＦ_２、Ａｌ_２Ｏ_３のうち何れか一つの材質から構成され、コア層２３１は、例えば、ＳｉＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＨｆＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｒＴｉＯ_３、ＧａＰ、Ｓｉのうち、何れか一つの材質から構成されうる。コア層２３１の材料としてＧａＰやＳｉを使用する場合、入射される光は、この材料で吸収率の高い可視光よりは近赤外光の方が望ましい。

前記コア層の一部は、屈折部２５１を形成する。前記導波路２１１に入射された光は、コア層２３１内で伝播される。前記屈折部２５１は、導波路２１１に入射された光Ｌを屈折させて、導波路２１１に伝送される光Ｌの経路をＡＢＳ８１側に傾ける。

屈折部２５１は、導波路２１１と一体に、薄膜製造工程によって製造されうるモードインデックスレンズであることが望ましい。モードインデックスレンズとは、薄膜型導波路で屈折率ないし実効屈折率ｎ_ｅｆｆを変化させて屈折を起こすレンズである。本実施形態では、実効屈折率ｎ_ｅｆｆを変化させた場合を例として説明する。

図４は、図３Ｂで示す導波路２１１に４８８ｎｍの波長を有するレーザ光が入射されるとき、基本モードでコア層２３１の厚さによる実効屈折率ｎ_ｅｆｆの変化を示すグラフである。本実験でクラッド層２２１は、その屈折率が１.４１３であるＳｉＯ_２の材質からなっており、その厚さＤ１は、１０００ｎｍである。コア層２３１は、その屈折率が２.０４１であるＳｉ_３Ｎ_４の材質からなっており、その厚さは、５０ｎｍないし４５０ｎｍで変化する。図面を説明すれば、コア層２３１の厚さが厚いほど、実効屈折率ｎ_ｅｆｆが大きくなり、たとえば、その厚さが１４０ｎｍであるときに、実効屈折率ｎ_ｅｆｆは１.７９３であり、その厚さが３５０ｎｍであるときに、実効屈折率ｎ_ｅｆｆは１.９７７になることが分かる。ここで、実効屈折率ｎ_ｅｆｆとは、導波路に沿って進む光の速度に対する自由空間での光の速度の比率を意味する。導波路を通して光が伝送されるとき、光は、特定のモードを有して伝播され、導波路に沿って進む光の実効屈折率ｎ_ｅｆｆは、モードによって変わる。また、導波路で許容されるモードは、導波路の形状によって変わる。平板型のコア層の場合、その厚さによって実効屈折率ｎ_ｅｆｆが変わる。一例として、コア層２３１の厚さＤ２は、１４０ｎｍであり、屈折部の厚さＤ３は、３５０ｎｍに選択できる。

また、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、屈折部及び近接場光発生ポールについて説明する。

屈折部２５１の入射面２５１ａは、ＡＢＳ８１に対して斜めに傾いていることが望ましい。これは、導波路２１１内の伝送される光ＬをＡＢＳ８１側に斜めに屈折させて、ＡＢＳ側に配置された近接場光発生ポール２９１側に光経路を変えるためである。また、屈折部２５１の出射面２５１ｂは、正の屈折力を有する曲面であることが望ましい。これは、屈折部２５１を通過した光Ｌを近接場光発生ポール２９１に集束させるためである。

近接場光発生ポール２９１は、コア層２３１の一端部に金属薄膜が積層されて形成される。近接場光発生ポール２９１上には、記録ポール（図２の５１）が置かれる。

コア層２３１の近接場光発生ポール２９１が形成された側の端部は、クラッド層２２１に対して斜めに傾いており、伝送される光Ｌは、近接場光発生ポール２９１に反射される。このとき、コア層２３１の一部を金属層２７１に代替して、金属層２７１とコア層２３１との界面を反射鏡面にして反射効率を向上させうる。

近接場光発生ポール２９１は、導波路２１１を通じて照射された光により表面プラズモン（ＳｕｒｆａｃｅＰｌａｓｍｏｎ：ＳＰ）が発生する金属薄膜である。このような金属薄膜は、導電性の良いＡｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｌのうち選択された何れか一つの金属材質から構成されうる。金属薄膜は、ＳＰの励起が容易に発生するように、表皮の厚さないしそれより薄いことが望ましい。また、近接場光発生ポール２９１は、入射される光とのＳＰカップリング効率を工場させるために、誘電体（図示せず）で取り囲まれたことが望ましい。

導波路２１１を通じて照射された光により励起されたＳＰは、近接場光発生ポール２９１のＡＢＳ側の先端２９１ａ側に伝播される。近接場光発生ポール２９１は、図５に示すように、ＡＢＳに近いほど、その幅が狭いことが望ましい。このような場合、近接場光発生ポール２９１の面積が縮小されてＳＰの速度が低減し、その先端２９１ａでその強度が強化される局所化されたＳＰが励起されることによって、近接場光（図３ＡのＬ_ＮＦ）が放出される。このように放出された近接場光Ｌ_ＮＦは、回折限界以下のビーム径を有しうるので、記録媒体９０に磁気情報を記録するとき、ピッチ間隔を縮めて、記録情報の密度を向上させうる。近接場光発生ポール２９１の先端の幅Ｗは、記録媒体９０のトラックピッチと同じであるか、またはそれより狭いことが望ましい。すなわち、近接場光発生ポール２９１の先端の幅Ｗは、記録ポール（図２の５１）の幅と同じであるか、またはそれより狭いことが望ましい。これは、記録された情報が損傷されないように、磁気記録されるトラック以外の領域で近接場光Ｌ_ＮＦが照射されることを防止するためである。しかし、近接場光発生ポール２９１の先端の幅Ｗは、これに限定されるものではない。

近接場光発生ポール２９１で発生する近接場光Ｌ_ＮＦは、距離によって急激に消滅するので、ＡＢＳ８１と記録媒体９０との間隔は、近接場光Ｌ_ＮＦが維持されうる距離であることが望ましい。例えば、その間隔は、数ｎｍないし１００ｎｍ程度でありうる。

図６Ａ及び図６Ｂは、導波路の他の実施形態を示す。図６Ａは、導波路及び近接場光発生ポールの側面図であり、図６Ｂは、図６ＡのＶＩ−ＶＩ線による断面図である。本実施形態の導波路２１２の主な構成及び動作は、図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明された一実施形態の導波路（図３Ａの２１１）の構成及び動作と実質上同じであるので省略し、導波路２１２の屈折部２５２を中心に説明する。

導波路２１２は、クラッド層２２２と、クラッド層２２２上に積層されるコア層２３２と、コア層２３２の一部に形成される屈折部２５２と、を備える。

本実施形態の屈折部２５２は、コア層２３２の一部にイオンを注入して局部的に屈折率を変化させたモードインデックスレンズである。コア層２３２の構成元素の組成比を異ならせれば屈折率が変わることは、当業界では公知のものであるので、その詳細な説明は省略する。本実施形態の場合、図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明された一実施形態の導波路（図３Ａの２１１）とは異なり、コア層２３２の厚さが変わらない。

図７Ａ及び図７Ｂは、近接場光発生ポールの他の実施形態を示す。図７Ａは、導波路及び近接場光発生ポールの側面図であり、図７Ｂは、図７ＡのＶＩＩ−ＶＩＩ線による断面図である。

本実施形態で、近接場光発生ポール２９３は、コア層２３３の一端部に形成された金属薄膜である。導波路２１１から伝送された光は、直ちに近接場光発生ポール２９３に照射される。近接場光発生ポール２９３は、導波路２１１が置かれた面に垂直に形成される。前記近接場光発生ポール２９３の先端は、記録ポールの端部と隣接して配置される。

図８Ａ及び図８Ｂは、光源から放出された光を導波路にカップリングする一実施形態を示す。図８Ａは、熱補助磁気記録ヘッドが装着されたスライダの側断面図であり、図８Ｂは、図８ＡのＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線による部分断面図である。

本実施形態で、光源７０４は、スライダ８０の他側面に設置される。このように光源７０４をスライダ８０に設置することによって、近接場光発生ポール（図２の２９）まで光を伝送する構造を簡略化でき、振動や衝撃が発生しても、常に一定の光カップリング効率が維持されうる。

導波路２１４の光源７０４に隣接した端部は、スライダ８０の他側面と同じ平面上に置かれる。本実施形態の場合、熱補助磁気記録ヘッドは、光源７０４から放出された光を導波路２１４にカップリングさせるために、プリズムカプラー７５４を備える。プリズムカプラー７５４は、その入射面７５４ａが光源７０４に対面され、その出射面７５４ｂは、導波路２１４のスライダ８０の側端部に接触する。これにより、光源７０４から放出されてスライダ８０の側面に進む光は、プリズムカプラー７５１で光経路が変換されて導波路２１４に入射される。

プリズムカプラー７５４は、光源７０４に対面される入射面７５４ａが、正の屈折力を有する曲面に形成されうる。この場合、光源７０４から放出された光は、プリズムカプラー７５４に入射されつつ集光させうるという利点がある。

参照番号７１４は、サブマウントを表す。スライダ８０にサブマウント７１４が付着され、その上に光源７０４が装着されうる。サブマウント７１４は、光源７０４から発生する熱を容易に放出するために、熱伝導性の良い材質から形成されることが望ましい。

図９Ａ及び図９Ｂは、光源から放出された光を導波路にカップリングする他の実施形態を示す。図９Ａは、熱補助磁気記録ヘッドが装着されたスライダの側断面図であり、図９Ｂは、図９ＡのＩＸ−ＩＸ線による部分断面図である。

本実施形態で、光源７０５は、導波路２１５を備える磁気記録ヘッドと共にスライダ８０の一面８０ａに並べて装着される。光源７０５は、導波路２１５の端部に当接して、直接的にカップリングすることができる。参照番号７１５は、光源７０５が装着されるサブマウントである。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、光源から放出された光を導波路にカップリングするさらに他の実施形態を示す。図１０Ａは、熱補助磁気記録ヘッドが装着されたスライダの側断面図であり、図１０Ｂは、図１０ＡのＸＩ−ＸＩ線による部分断面図である。

本実施形態で、熱補助磁気記録ヘッドは、光源７０６から放出される光Ｌを導波路２１６にカップリングさせる格子カプラー７５６を備える。格子カプラー７５６は、導波路２１６の光源７０６に隣接した面に形成される複数の溝を有する。格子カプラー７５６は、コア層２３６の光源７０６に隣接した面に形成され、クラッド層２２６とコア層２３６との界面に形成されてもよい。光源７０６は、導波路２１６を備える磁気記録ヘッドと共にスライダ８０の同じ面に並べて装着される。光源７０６から放出された光は、反射ミラー７６６を経て格子カプラー７５６を通じてコア層２３６に入射される。

以下、本発明の熱補助磁気記録ヘッドの製造方法の実施形態を説明する。漏れ磁束を発生させて磁気記録を行う記録部（図２の５０）は、通常の薄膜製造工程を通じて製造され、これについての詳細な説明は省略する。

図１１Ａないし図１１Ｄは、近接場光発生装置の製造工程の一実施形態を示す。

まず、図１１Ａに示すように、基板９００上にクラッド層９１０を積層する。

次に、図１１Ｂに示すように、クラッド層９１０上に第１金属層９３０を積層し、第１金属層９３０の一部をエッチングして、エッチングされて形成された断面をクラッド層９１０に対して斜めに傾斜させる。このように、断面を斜めに形成させるエッチング方法には、イオンビーム（Ｂ_Ｉ）を照射してエッチングするイオンミーリング法などが挙げられる。

次に、図１１Ｃに示すように、第１金属層９３０のエッチングされた領域に、第１金属層９３０と同じ厚さにコア層９４０を形成する。これにより、コア層９４０の第１金属層９３０と当接する端部は反射面になる。

次に、図１１Ｄに示すように、コア層９４０に屈折部９５０を形成する。図示されているように、屈折部９５０は、コア層９４０の一部領域に同じ材質の物質をさらに積層して形成できる。次に、第１金属層９３０とコア層９４０との境界面上に第２金属層９６０を形成する。第２金属層９６０は、近接場光発生ポールに該当する。

これにより、導波路及び近接場光発生ポールを形成でき、その上に通常の薄膜工程を通じて記録ポール、誘導コイル及びリターンポールを積層することによって、熱補助磁気記録ヘッドを完成させうる。

図示されていないが、クラッド層９１０を積層する前に、再生素子を基板９００上にまず積層できる。この場合、再生素子の磁気的物性に影響を与えないために、クラッド層９１０及びコア層９４０の材質としてポリマーを採択して、低温で導波路を形成してもよい。

前述したように、導波路及び近接場光発生ポールは、熱補助磁気記録ヘッドの他の部品と共に薄膜製造工程を通じて製造されうるので、その製造が容易であり、かつ近接場光発生装置を構成する光学系部品の軽薄短小化が可能である。

前述された実施形態では、基板上に近接場光発生装置及び記録部が順次に積層されているが、積層される順序が変わりうる。ただし、この場合も、記録ポールにより磁気記録される前に近接場光発生装置により加熱されるようにスライダに付着される。また、本発明の熱補助磁気記録ヘッドは、垂直磁気記録方式や水平磁気記録方式に限定されない。

このような本発明の熱補助磁気記録ヘッド及びその製造方法は、理解を容易にするために、図面に示す実施形態を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるということが理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲により決まらねばならない。

本発明は、熱補助磁気記録ヘッドに関連した技術分野に好適に適用されうる。

従来の熱補助磁気記録ヘッドの概略的な斜視図である。本発明の実施形態に係る熱補助磁気記録ヘッドの概略的な断面図である。本発明の一実施形態に係る導波路及び近接場光の発生ポールの構造を示す近接場光発生装置の側面図である。本発明の一実施形態に係る導波路及び近接場光発生ポールの構造を示す近接場光発生装置の断面図である。導波路コアの厚さによる実効屈折率の変化を示すグラフである。図３Ａの一実施形態に係る近接場光発生ポールの概略的な平面図である。本発明の他の実施形態に係る導波路構造を示す近接場光発生装置の側面図である。本発明の他の実施形態に係る導波路構造を示す近接場光発生装置の断面図である。本発明の他の実施形態に係る近接場光発生ポールの構造を示す近接場光発生装置の側面図である。本発明の他の実施形態に係る近接場光発生ポールの構造を示す近接場光発生装置の断面図である。本発明の一実施形態に係る光源の配置を示す熱補助磁気ヘッドの側断面図である。本発明の一実施形態に係る光源の配置を示す熱補助磁気ヘッドの部分断面図である。本発明の他の実施形態に係る光源の配置を示す熱補助磁気ヘッドの側断面図である。本発明の他の実施形態に係る光源の配置を示す熱補助磁気ヘッドの部分断面図である。本発明のさらに他の実施形態に係る光源の配置を示す熱補助磁気ヘッドの部分断面図である。本発明のさらに他の実施形態に係る光源の配置を示す熱補助磁気ヘッドの側断面図である。本発明の熱補助磁気記録ヘッドの製造工程を示す図面である。本発明の熱補助磁気記録ヘッドの製造工程を示す図面である。本発明の熱補助磁気記録ヘッドの製造工程を示す図面である。本発明の熱補助磁気記録ヘッドの製造工程を示す図面である。

符号の説明

１０熱補助磁気記録ヘッド
１１基板
２０近接場光発生装置
２１導波路
２８熱伝導防止層
２９近接場光発生ポール
５０記録部
５１記録ポール
５２サブヨーク
５３リターンポール
５４ヨーク
５５誘導コイル
５９遮蔽層
６０再生部
６１再生素子
６２、６３絶縁層
８０スライダ
８１ＡＢＳ
８１エア軸受面
９０記録媒体
９１ベース
９２軟磁性体層
９３記録層

Claims

記録媒体と対向するエア軸受面を有するスライダに装着されて、前記記録媒体に局所的に光を照射して記録密度を向上させる熱補助磁気記録ヘッドにおいて、
前記スライダの一面に付着される基板と、
前記記録媒体に磁気記録を行うものであって、前記基板上に配置され、前記エア軸受面側の先端に磁束が集束されるように、前記先端が段差を有する記録部と、
前記記録部の段差を持って形成された空間に配置される導波路と、
前記導波路を通じて伝送された光を利用して、前記記録媒体に照射される近接場光を発生させるものであって、その先端が前記エア軸受面と同じ平面上に置かれ、前記記録部に隣接して配置される近接場光発生ポールと、を備え、
前記記録部は、その先端が、前記エア軸受面と同じ平面上に置かれるように配置された記録ポールと、前記記録ポールの一面に設けられ、前記エア軸受面側の先端が前記記録ポールの先端に対して段差を持って形成され、前記記録ポールの先端に磁束を集束することを補助するサブヨークと、を備え、
前記導波路は、前記サブヨークが段差を持って形成された空間に配置され、
前記近接場光発生ポールは、前記記録ポールにおける、前記記録媒体に対するスライダの進行方向に前記記録ポールに隣接して配置され、
前記基板上に配置され、漂遊磁界を遮蔽する遮蔽層が備えられ、
前記遮蔽層上に前記記録部及び前記導波路が配置され、
前記基板と前記遮蔽層との間に配置され、その先端が、前記エア軸受面と同じ平面に配置される再生素子が備えられることを特徴とする熱補助磁気記録ヘッド。
前記近接場光発生ポールは、導波路を通じて照射された光により表面プラズモンが励起されて、その先端で近接場が発生する金属薄膜であることを特徴とする請求項１に記載の熱補助磁気記録ヘッド。
前記近接場光発生ポールは、前記記録ポールと前記導波路との間に配置され、
前記導波路の前記近接場光発生ポールに隣接した端部は、前記導波路を通じて伝送される光が前記近接場光発生ポールに照射されるように斜めに傾いた反射鏡面であることを特徴とする請求項２に記載の熱補助磁気記録ヘッド。
前記記録ポールと近接場光発生ポールとの間には、熱伝導防止層がさらに備えられることを特徴とする請求項３に記載の熱補助磁気記録ヘッド。
前記近接場光発生ポールは、前記エア軸受面に近いほどその幅が狭いことを特徴とする請求項３に記載の熱補助磁気記録ヘッド。
前記近接場光発生ポールの先端の幅は、前記記録媒体のトラックピッチと同じであるか、またはそれより狭いことを特徴とする請求項３に記載の熱補助磁気記録ヘッド。
前記近接場光発生ポールは、前記導波路の端部に形成された金属薄膜であることを特徴とする請求項２に記載の熱補助磁気記録ヘッド。
前記導波路は、ガイドする光路を変える屈折部を備えて、前記導波路内へ入射された光を前記エア軸受面側に斜めに傾斜するように屈折させることを特徴とする請求項１に記載の熱補助磁気記録ヘッド。
前記屈折部は、モードインデックスレンズであることを特徴とする請求項８に記載の熱補助磁気記録ヘッド。
前記屈折部は、前記導波路のコア層の厚さを異ならせて実効屈折率を変化させたモードインデックスレンズであることを特徴とする請求項９に記載の熱補助磁気記録ヘッド。
前記屈折部は、前記導波路のコア層の構成元素の組成比を異ならせて、局部的に屈折率を変化させたモードインデックスレンズであることを特徴とする請求項９に記載の熱補助磁気記録ヘッド。
前記屈折部の入射面は、前記導波路内へ入射された光を前記エア軸受面側に斜めに屈折させるように、前記エア軸受面に対して斜めに傾いていることを特徴とする請求項８に記載の熱補助磁気記録ヘッド。
前記屈折部の出射面は、前記導波路内から伝送される光を前記近接場光発生ポールに集束させるように、正の屈折力を有する曲面であることを特徴とする請求項８に記載の熱補助磁気記録ヘッド。
前記スライダに設けられる光源をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の熱補助磁気記録ヘッド。
前記光源は、前記スライダの他面に付着され、
前記導波路の前記光源に隣接した端部は、前記スライダの他面と同じ平面上に置かれ、
前記光源から放出される光を前記導波路にカップリングさせるものであって、その一面は、前記光源に対面され、その他面は、前記導波路の端部に接触するプリズムカプラーがさらに備えられることを特徴とする請求項１４に記載の熱補助磁気記録ヘッド。
前記プリズムカプラーの前記光源に対面される面は、正の屈折力を有する曲面に形成されたことを特徴とする請求項１５に記載の熱補助磁気記録ヘッド。
前記光源は、前記スライダの一面に前記基板と平行に付着されることを特徴とする請求項１４に記載の熱補助磁気記録ヘッド。
前記光源は、前記導波路の端部に当接して直接的にカップリングすることを特徴とする請求項１７に記載の熱補助磁気記録ヘッド。
前記光源から放出される光を前記導波路にカップリングさせるものであって、前記導波路の前記光源に隣接した面に形成される複数の溝を有する格子カプラーをさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の熱補助磁気記録ヘッド。