JP4953852B2

JP4953852B2 - 光出力装置並びに磁気記憶媒体駆動装置およびヘッドスライダ

Info

Publication number: JP4953852B2
Application number: JP2007034005A
Authority: JP
Inventors: 文博田和; 渉小田島; 信也長谷川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-02-14
Filing date: 2007-02-14
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2027-02-14
Also published as: JP2008198301A; US20080192616A1; US8014235B2

Description

本発明は、光導波路の終端から光を出力する光出力装置に関する。

終端に向かって先細る光導波路は広く知られる。こういった光導波路は近接場光の生成にあたって広く利用される。こういった近接場光の利用が磁気情報の書き込みにあたって模索される。記録層が近接場光の熱で熱せられると、記録層の保磁力は低下する。こうした保磁力の低下に基づき記録層内に磁化が書き込まれると、いわゆる熱ゆらぎに対して記録層内で磁化の耐性は高められることができる。
特開２００４−１５８０６７号公報特表２００５−５１５５７８号公報米国特許第６９４４１１２号明細書

一般に、光導波路の終端が記録層に近づけば近づくほど、記録層に形成される光のスポットサイズは縮小される。しかも、光導波路の終端が記録層に近づけば近づくほど、記録層に到達する光の光量は増大すると考えられてきた。その結果、光導波路の先端はむき出しのまま維持された。

前述の書き込みの実現にあたって光導波路はヘッドスライダに搭載される。電磁変換素子および光導波路はヘッドスライダ上に積層形成される。いわゆる研磨処理に基づき電磁変換素子の大きさは調整される。この調整にあたって光導波路は同時に研磨処理に曝される。その結果、光導波路の終端は損傷してしまう。出力光は散乱してしまう。十分な光量で記録層に光が到達することができない。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、対象物に十分な光量で光を到達させることができる光出力装置並びに磁気記憶媒体駆動装置およびヘッドスライダを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の発明によれば、第１屈折率の材料から構成されるクラッドと、前記クラッド内に埋め込まれて前記第１屈折率よりも高い第２屈折率の材料から構成され、前記クラッドの特定表面から所定の後退量で後退する位置で前端を区画し、当該前端に向かって先細るコアと、前記第２屈折率の材料とは異なる材料で構成され、前記前端で光路を横切る一部分と前記特定表面に沿って広がる他の部分とを含み、前記一部と前記他の部分とが同一材料で形成され、所定の厚みで形成される光透過層と、前記特定表面に沿って広がり前記光透過層の前記所定の厚みよりも薄い厚みで形成され、前記光透過層を保護する保護膜と、を備え、前記コアの終端から出力される光の光量は、到達距離の増大に応じて増減を繰り返す波形に従って変化している光出力装置が提供される。

こうした光出力装置ではコアの終端から光が出力される。光は光透過層を通過する。光は対象物に到達する。コアの終端および対象物の間には所定の長さで光路が確立される。本発明者らの検証によれば、コアの終端が対象物から所定量で遠ざかれば、対象物に到達する光の光量が増大することが確認された。こういった光出力装置によれば、対象物に十分な光量で光は到達することができる。

しかも、本発明者らの検証によれば、コアの終端から出力される光の光量は、到達距離の増大に応じて増減を繰り返す波形に従って変化することが確認された。したがって、光出力装置では、光透過層中の光路の長さは、光透過層が省略される際に実現される光量よりも大きな光量を実現する値に設定されればよい。

第２発明によれば、記憶媒体と、前記記憶媒体に向き合わせられるヘッドスライダと
を備え、前記ヘッドスライダは、スライダ本体と、前記スライダ本体の空気流出側端面に積層されて、特定表面で記憶媒体に向き合わせられる絶縁性の非磁性膜と、前記非磁性膜よりも高い屈折率を有し、前記非磁性膜内に埋め込まれて、前記非磁性膜の前記特定表面から所定の後退量で後退する位置で前端を区画し、当該前端に向かって先細る光導波路と、前記光導波路の前記前端で光路を横切る一部分と前記特定表面に沿って広がる他の部分とを含み、前記一部と前記他の部分とが同一材料で形成され、所定の厚みで形成される光透過層と、前記特定表面に沿って広がり前記光透過層の前記所定の厚みよりも薄い厚みで形成され、前記光透過層を保護する保護膜と、を備え、前記コアの終端から出力される光の光量は、到達距離の増大に応じて増減を繰り返す波形に従って変化している記憶媒体駆動装置が提供される。

こうした記憶媒体駆動装置では、光導波路の終端から光が出力される。光は非磁性膜の特定表面から所定の後退量で後退する位置で前端を区画する。光は非磁性膜を通過する。光は記憶媒体に到達する。光導波路の前端および記憶媒体の間には所定の長さで光路が確立される。本発明者らの検証によれば、光導波路の前端が特定表面から所定の後退量で後退すれば、記憶媒体に到達する光の光量が増大することが確認された。こういった記憶媒体駆動装置によれば、記憶媒体に十分な光量で光は到達することができる。

しかも、本発明者らの検証によれば、記憶媒体内の記録層に到達する光の光量は、到達距離の増大に応じて増減を繰り返す波形に従って変化することが確認された。したがって、記憶媒体駆動装置では、後退量は、後退量がゼロに設定される際に実現される光量よりも大きな光量を実現する値に設定されればよい。

光導波路は、非磁性膜の屈折率と異なる屈折率の材料から構成されればよい。このとき、光導波路は、均一な間隔で相互に向き合う垂直境界面同士で区画される均一路と、垂直境界面から非磁性膜の表面に向かって延び、非磁性膜の表面に近づくにつれて相互に接近する傾斜境界面同士で区画される先細路とを備えればよい。その一方で、光導波路は、仮想平面に沿って広がる第１境界面と、第１境界面に均一な間隔で向き合う第２境界面と、第２境界面から非磁性膜の表面に向かって延び、徐々に第１境界面に接近する第３境界面とで区画されてもよい。非磁性膜内には非磁性膜の表面で前端を露出させる電磁変換素子が埋め込まれればよい。

第３発明によれば、本体と、前記本体の空気流出側端面に積層されて、特定表面で記憶媒体に向き合わせられる絶縁性の非磁性膜と、前記非磁性膜よりも高い屈折率を有し、前記非磁性膜内に埋め込まれて、前記非磁性膜の前記特定表面から所定の後退量で後退する位置で前端を区画し、当該前端に向かって先細る光導波路と、前記光導波路の前記前端で光路を横切る一部分と前記特定表面に沿って広がる他の部分とを含み、前記一部と前記他の部分とが同一材料で形成され、所定の厚みで形成される光透過層と、前記特定表面に沿って広がり前記光透過層の前記所定の厚みよりも薄い厚みで形成され、前記光透過層を保護する保護膜と、を備え、前記前端から出力され前記記憶媒体内の記録層に到達する光の光量は、到達距離の増大に応じて増減を繰り返す波形に従って変化しているヘッドスライダが提供される。こうしたヘッドスライダは前述の記憶媒体駆動装置の実現に大いに貢献することができる。

以上のように本発明によれば、対象物に十分な光量で光を到達させることができる光出力装置並びに磁気記憶媒体駆動装置およびヘッドスライダが提供される。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

図１は、本発明に係る記憶媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は筐体すなわちハウジング１２を備える。ハウジング１２は箱形のベース１３およびカバー（図示されず）から構成される。ベース１３は例えば平たい直方体の内部空間すなわち収容空間を区画する。ベース１３は例えばアルミニウムといった金属材料から鋳造に基づき成形されればよい。カバーはベース１３の開口に結合される。カバーとベース１３との間で収容空間は密閉される。カバーは例えばプレス加工に基づき１枚の板材から成形されればよい。

収容空間には、記憶媒体としての２枚以上の磁気ディスク１４が収容される。磁気ディスク１４はスピンドルモータ１５の回転軸に装着される。スピンドルモータ１５は例えば５４００ｒｐｍや７２００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍ、１５０００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１４を回転させることができる。磁気ディスク１４にはいわゆる垂直磁気ディスクが用いられる。

収容空間にはキャリッジ１６がさらに収容される。このキャリッジ１６はキャリッジブロック１７を備える。キャリッジブロック１７は、垂直方向に延びる支軸１８に回転自在に連結される。キャリッジブロック１７には、支軸１８から水平方向に延びる剛体のキャリッジアーム１９が区画される。キャリッジブロック１７は例えば鋳造に基づきアルミニウムから成型されればよい。周知の通り、隣接する磁気ディスク１４同士の間で１つのキャリッジアーム１９が配置される。

キャリッジアーム１９の先端にはヘッドサスペンション２１が取り付けられる。ヘッドサスペンション２１は、キャリッジアーム１９の先端から前方に向かって延びる。ヘッドサスペンション２１の前端には浮上ヘッドスライダ２２が支持される。浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の表面に向き合わせられる。周知の通り、隣接する磁気ディスク１４同士の間でキャリッジアーム１９には２つのヘッドサスペンション２１が支持される。

浮上ヘッドスライダ２２には電磁変換素子が搭載される。電磁変換素子の詳細は後述される。浮上ヘッドスライダ２２には、磁気ディスク１４の表面に向かってヘッドサスペンション２１から押し付け力が作用する。磁気ディスク１４が回転すると、磁気ディスク１４の表面に沿って気流が生成される。この気流の働きで浮上ヘッドスライダ２２には浮力が作用する。ヘッドサスペンション２１の押し付け力と浮力とが釣り合うことで磁気ディスク１４の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ２２は浮上し続けることができる。

キャリッジブロック１７には動力源すなわちボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２３が接続される。このＶＣＭ２３の働きでキャリッジブロック１７は支軸１８回りで回転することができる。こうしたキャリッジブロック１７の回転に基づきキャリッジアーム１９およびヘッドサスペンション２１の揺動は実現される。浮上ヘッドスライダ２２の浮上中に支軸１８回りでキャリッジアーム１９が揺動すると、浮上ヘッドスライダ２２は半径方向に磁気ディスク１４の表面を横切ることができる。こうした浮上ヘッドスライダ２２の半径方向移動に基づき電磁変換素子は目標の記録トラックに位置決めされる。

図２は一具体例に係る浮上ヘッドスライダ２２を示す。この浮上ヘッドスライダ２２は、例えば平たい直方体に形成されるスライダ本体３１を備える。スライダ本体３１の空気流出端面には絶縁性の非磁性膜すなわち素子内蔵膜３２が積層される。この素子内蔵膜３２に前述の電磁変換素子３３が組み込まれる。電磁変換素子３３の詳細は後述される。

スライダ本体３１は例えばＡｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣ（アルチック）といった硬質の非磁性材料から形成されればよい。素子内蔵膜３２は例えば１．７６の屈折率のＡｌ_２Ｏ_３（アルミナ）といった比較的に軟質の絶縁非磁性材料から形成されればよい。スライダ本体３１は媒体対向面すなわち浮上面３４で磁気ディスク１４に向き合う。浮上面３４は特定表面を構成する。浮上面３４には平坦なベース面３５すなわち基準面が規定される。磁気ディスク１４が回転すると、スライダ本体３１の前端から後端に向かって浮上面３４には気流３６が作用する。

浮上面３４には、前述の気流３６の上流側すなわち空気流入側でベース面３５から立ち上がる１筋のフロントレール３７が形成される。フロントレール３７はベース面３５の空気流入端に沿ってスライダ幅方向に延びる。同様に、浮上面３４には、気流の下流側すなわち空気流出側でベース面３５から立ち上がるリアレール３８が形成される。リアレール３８はスライダ幅方向の中央位置に配置される。

浮上面３４には、空気流出側でベース面３５から立ち上がる左右１対の補助リアレール３９、３９がさらに形成される。補助リアレール３９、３９はベース面３５の左右の縁に沿ってそれぞれ配置される。その結果、補助リアレール３９、３９同士はスライダ幅方向に間隔を空けて配置される。補助リアレール３９、３９同士の間にリアレール３８は配置される。

フロントレール３７、リアレール３８および補助リアレール３９、３９の頂上面にはいわゆる空気軸受け面（ＡＢＳ）４１、４２、４３が規定される。空気軸受け面４１、４２、４３の空気流入端は段差４４、４５、４６でレール３７、３８、３９の頂上面に接続される。磁気ディスク１４の回転に基づき生成される気流３６は浮上面３４に受け止められる。このとき、段差４４、４５、４６の働きで空気軸受け面４１、４２、４３には比較的に大きな正圧すなわち浮力が生成される。しかも、フロントレール３７の後方すなわち背後には大きな負圧が生成される。これら浮力および負圧のバランスに基づき浮上ヘッドスライダ２２の浮上姿勢は確立される。なお、浮上ヘッドスライダ２２の形態はこういった形態に限られるものではない。

浮上面３４の裏側に規定される浮上ヘッドスライダ２２の背面にはカプラ素子４７が貼り付けられる。浮上ヘッドスライダ２２はカプラ素子４７でヘッドサスペンション２１に取り付けられる。カプラ素子４７の一端には反射面４８が規定される。カプラ素子４７の他端には光ファイバ４９の一端が連結される。光ファイバ４９の他端は、例えばキャリッジアーム１９に搭載されるＬＤ（レーザダイオード）といった光源（図示されず）に連結される。ＬＤから供給される光は反射面４８で反射する。反射した光は浮上ヘッドスライダ２２の背面に入射する。

図３は電磁変換素子３３の様子を詳細に示す。電磁変換素子３３は、書き込みヘッド素子すなわち単磁極ヘッド５１と読み出しヘッド素子５２とを備える。単磁極ヘッド５１は、周知の通り、例えば磁気コイルで生起される磁界を利用して磁気ディスク１４に２値情報を書き込むことができる。読み出しヘッド素子５２には、例えば巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル接合磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子といった磁気抵抗効果（ＭＲ）素子が用いられればよい。読み出しヘッド素子５２は、周知の通り、磁気ディスク１４から作用する磁界に応じて変化する抵抗に基づき２値情報を検出することができる。

単磁極ヘッド５１および読み出しヘッド素子５２は素子内蔵膜３２内に埋め込まれる。読み出しヘッド素子５２では、トンネル接合膜といった磁気抵抗効果膜５３が上下１対の導電層すなわち下部シールド層５４および上部シールド層５５に挟み込まれる。下部シールド層５４および上部シールド層５５は例えばＦｅＮやＮｉＦｅといった磁性材料から構成されればよい。下部シールド層５４および上部シールド層５５同士の間隔は磁気ディスク１３上で記録トラックの線方向に磁気記録の分解能を決定する。

単磁極ヘッド５１は、空気軸受け面４２で露出する前端から後方に向かって広がる主磁極５６および補助磁極５７を備える。主磁極５６および補助磁極５７は例えばＦｅＮやＮｉＦｅといった磁性材料から構成されればよい。図４を併せて参照し、主磁極５６および補助磁極５７の間で磁気コイルすなわち薄膜コイル５８が形成される。主磁極５６の後端は薄膜コイル５８の中心位置で補助磁極５７に連結片５９で磁気的に連結される。こうして主磁極５６、補助磁極５７および連結片５９は、薄膜コイル５８の中心位置を貫通する磁性コアを形成する。

空気軸受け面４２ではスライダ本体３１および素子内蔵膜３２の表面に保護膜６１が形成される。前述の電磁変換素子３３は空気軸受け面４２の空気流出側で素子内蔵膜３２の表面から読み出しギャップや書き込みギャップを露出させる。保護膜６１は電磁変換素子３３の読み出しギャップや書き込みギャップに覆い被さる。保護膜６１には例えば２．０３の屈折率のＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）が用いられればよい。保護膜６１は一様な膜厚で広がればよい。膜厚は例えば５ｎｍ程度に設定されればよい。

単磁極ヘッド５１および読み出しヘッド素子５２の間で素子内蔵膜３２には光導波路すなわちコア６２が埋め込まれる。単磁極ヘッド５１、読み出しヘッド素子５２およびコア６２のコア幅方向の中心線は一致する。コア６２には例えば２．４０の屈折率のＴｉＯ_２が用いられればよい。コア６２は素子内蔵膜３２よりも大きい屈折率を有する。コア６２は浮上ヘッドスライダ２２の背面から空気軸受け面４２に向かって延びる。コア６２の後端は前述のカプラ素子４７に接続される。こうしてカプラ素子４７からコア６２に光が供給される。

図５に示されるように、コア６２の終端すなわち前端は、空気軸受け面４２から所定の後退量Ｘで後退する位置に区画される。素子内蔵膜３２内には、コア６２の前端すなわち開口６３で光路を横切る光透過層３２ａが区画される。光透過層３２ａは空気軸受け面４２に沿って広がる。光透過層３２ａの膜厚は後退量Ｘに一致する。後退量Ｘは例えば１３０ｎｍ〜２００ｎｍ程度に設定される。コア６２は、光透過層３２ａの後方に区画されるクラッド３２ｂ内に埋め込まれる。光透過層３２ａには透明で硬い材料が用いられる。ここでは、光透過層３２ａおよびクラッド３２ｂはともにアルミナから形成される。

コア６２は、前端で開口６３を区画する先細路６５を区画する。先細路６５は、空気軸受け面４２に近づくにつれて相互に接近する傾斜境界面６６同士で区画される。先細路６５の後端には均一路６７の前端が接続される。均一路６７は、均一な間隔で相互に向き合う垂直境界面６８同士で区画される。垂直境界面６８は空気軸受け面４２に直交する。

図６に示されるように、浮上ヘッドスライダ２２の浮上中、空気軸受け面４２は磁気ディスク１４の表面に向き合わせられる。磁気ディスク１４は支持体としての基板７１を備える。基板７１には例えばガラス基板やアルミニウム基板、シリコン基板が用いられればよい。基板７１の表面には軟磁性の裏打ち層７２が広がる。裏打ち層７２には例えばＣｏＮｂＺｒ膜が用いられればよい。裏打ち層７２では、基板７１の表面に平行に規定される面内方向に磁化容易軸は確立される。

裏打ち層７１の表面には磁気記録層７３が広がる。磁気記録層７３には例えばＴｂＦｅＣｏ膜が用いられればよい。ＴｂＦｅＣｏ膜の屈折率は３．１３程度に設定される。磁気記録層７３では、基板７１の表面に直交する垂直方向に磁化容易軸は確立される。磁気記録層７３は例えば１００ｎｍ程度の膜厚を有する。磁気記録層７３の表面は保護膜７４で覆われる。保護膜７１には例えばＤＬＣが用いられる。保護膜７１は例えば３ｎｍ程度の膜厚を有する。浮上ヘッドスライダ２２の浮上量は例えば１５ｎｍ程度に設定される。

浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４上で目標の記録トラックに位置決めされる。光ファイバ４９およびカプラ素子４７を介してＬＤからコア６２に光が供給される。垂直境界面６８や傾斜境界面６６の働きで光は開口６３に向かって集束する。開口６３から磁気記録層７３に向かって光が照射される。光は光透過層３２ａを通過する。光のエネルギーは磁気記録層７３で熱のエネルギーに変換される。磁気記録層７３は加熱される。磁気記録層７３の温度は上昇する。磁気記録層７３では保磁力は低下する。

このとき、薄膜コイル５８には書き込み電流が供給される。薄膜コイル５８では磁界が生起される。主磁極５６、補助磁極５７および連結片５９内には磁束が流通する。磁束は空気軸受け面４２から漏れ出る。漏れ出る磁束は記録磁界を形成する。こうして磁気ディスク１４に２値情報は書き込まれる。電磁変換素子３３が通過すると、磁気記録層７３の温度は室温に戻る。磁気記録層７３の保磁力は増大する。その結果、磁気記録層７３では２値情報は確実に保持されることができる。

本発明者らはシミュレーションに基づき本発明の効果を検証した。検証にあたってＦＤＴＤ（ＦｉｎｉｔｅＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅＴｉｍｅＤｏｍａｉｎ）法に基づきシミュレーションが実施された。シミュレーションに基づき、コア６２から照射される光の光量と、磁気記録層７３に到達する光の光量との比率すなわち第１比率が算出された。同様に、コア６２から照射される光の光量と、コア６２内に向かって反射する光の光量との比率すなわち第２比率が算出された。第１比率および第２比率は後退量Ｘすなわち光透過層３２ａの膜厚ごとに算出された。

シミュレーションにあたって前述の浮上ヘッドスライダ２２が用いられた。光の波長は６６０ｎｍに設定された。浮上ヘッドスライダ２２の保護膜６１の膜厚は５ｎｍに設定された。浮上ヘッドスライダ２２の浮上量は１５ｎｍに設定された。磁気ディスク１４の保護膜７４の膜厚は３ｎｍに設定された。磁気記録層７３の膜厚は１００ｎｍに設定された。なお、浮上ヘッドスライダ２２および磁気ディスク１４の間には空気層が配置される。空気層の屈折率は１に設定される。

その結果、図７に示されるように、第１比率および第２比率はともに、光の到達距離の増大すなわち後退量Ｘの増大に応じて増減を繰り返す波形に従って変化した。その結果、後退量Ｘが例えば１３０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に設定されると、後退量Ｘがゼロに設定される際、すなわち、開口６３が空気軸受け面４２に露出する際に算出される光量比よりも大きな光量比が得られた。大きな光量比を実現する範囲は周期的に現れた。後退量Ｘが所定の数値範囲に設定されると、これまで以上に十分な光量で磁気記録層７３に光が到達することが確認された。

なお、第１光量比の第１ピーク位置までの間隔Ａと、第１光量比の第１ピーク位置から第２ピーク位置までの間隔Ｂとの相違は、空気層や保護膜６１や保護膜７４の屈折率の働きに基づくと考えられる。その他、一般に、保護膜６１や保護膜７４に用いられるＤＬＣは分光学的に吸収計数が大きい。しかしながら、保護膜６１や保護膜７４の膜厚は極めて小さいことから、シミュレーションにあたって保護膜６１や保護膜７４で吸収される光の光量は無視されることができる。

次に、磁気記録層７３の膜厚は１０ｎｍに変更された。その他の条件は前述と同様に設定された。このとき、第１比率および第２比率が算出された。その結果、図８に示されるように、第１比率および第２比率はともに後退量Ｘの増大に応じて増減を繰り返す波形に従って変化した。後退量Ｘが例えば１５０ｎｍ〜１８０ｎｍの範囲に設定されると、コア６２の開口６３が空気軸受け面４２に露出する際に算出される光量比よりも大きな光量比が得られた。これまで以上に十分な光量で磁気記録層７３に光が到達することが確認された。

以上のシミュレーションの結果、後退量Ｘと光透過層３２ａとの関係は次式で表現される。

なお、ｎｉは光透過層３２ａの屈折率、ｄｉは開口６３の後退量Ｘ、ｊは開口６３から磁気記録層７３までに配置される層の総数をそれぞれ示す。層の総数には空気層も含まれる。この式の左辺は開口６３および磁気記録層７３の間の光路長を示す。式の右辺は、磁気記録層７３に到達する光の最大光量を示す。ただし、ｍは自然数とする。

次に本発明に係る浮上ヘッドスライダ２２の製造方法を簡単に説明する。図９に示されるように、ウェハ８１上に読み出しヘッド素子５２が積層形成される。読み出しヘッド素子５２の表面は平坦化される。読み出しヘッド素子５２の表面には下部クラッド膜８２が積層形成される。下部クラッド膜８２の表面にはコア膜８３が積層形成される。下部クラッド膜８２には例えばアルミナが用いられる。コア膜８３には例えばＴｉＯ_２が用いられる。コア膜８３の表面には所定のパターンでレジスト膜８４が形成される。

図１０に示されるように、レジスト膜８４の輪郭はコア６２の輪郭を象る。レジスト膜８４の外側でコア膜８３にはエッチング処理が施される。エッチング処理にあたってＦＩＢ（集束イオンビーム）装置やイオンミリング装置が用いられればよい。その結果、図１１に示されるように、エッチング処理に基づきコア膜８３からコア６２が削り出される。削り出し後、レジスト膜８４は除去される。下部クラッド膜８２の表面には上部クラッド膜８６が積層形成される。上部クラッド膜８６にはアルミナが用いられる。

図１２に示されるように、上部クラッド膜８６の表面には単磁極ヘッド５１が積層形成される。こうして素子内臓膜３２内に電磁変換素子３３が埋め込まれる。その後、ウェハ８１からウェハバーが切り出される。切り出し後、スライダ本体３１および素子内臓膜３２には研磨処理が施される。スライダ本体３１および素子内蔵膜３２は基準面８５まで削られる。電磁変換素子３３の大きさは調整される。こうして基準面８５に沿って浮上面３４が規定される。

図１３に示されるように、浮上ヘッドスライダ２２には浮上面３４が形成される。開口６３は浮上面３４から所定の後退量Ｘで後退する。後退量Ｘは研磨処理の研磨量に基づき設定されることができる。その後、浮上面３４には保護膜（図示されず）が形成される。ここでは、下部クラッド膜８２および上部クラッド膜８６は光透過層３２ａおよびクラッド３２ｂを構成する。その他、素子内蔵膜３２、コア６２および光透過層３２ａは本発明の光出力装置を構成する。

以上のような製造方法では、コア６２は例えばエッチング処理に基づき削り出される。開口６３は高い精度で形成されることができる。しかも、開口６３は基準面８５すなわち空気軸受け面４２から所定の後退量Ｘで後退する。研磨処理は下部クラッド膜８２および上部クラッド膜８６のみに実施される。開口６３は研磨処理に曝されない。開口６３の損傷は確実に回避される。加えて、後退量Ｘは研磨量に基づき簡単に調整されることができる。

図１４は本発明の第２実施形態に係る浮上ヘッドスライダ２２ａの構造を概略的に示す。この浮上ヘッドスライダ２２ａでは、先細部６５の前端に均一路８７が接続される。均一路８７の前端に開口６３が区画される。均一路８７は、均一な間隔で相互に向き合う垂直境界面８８同士で区画される。光透過層３２ａにはクラッド３２ｂと異なる材料が用いられる。光透過層３２ａは例えばアルミナから形成されればよい。クラッド３２ｂは例えば１．４６の屈折率のＳｉＯ_２から形成されればよい。こうしてコア膜８３の屈折率とクラッド３２ｂの屈折率との差は比較的に大きく設定される。その他、前述の浮上ヘッドスライダ２２と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

こうした浮上ヘッドスライダ２２ａの製造にあたって、前述と同様に、下部クラッド膜８２の表面にコア６２が積層形成される。図１５に示されるように、下部クラッド膜８２の表面に上部クラッド膜８６が積層形成される。下部クラッド膜８２や上部クラッド膜８６はＳｉＯ_２から形成される。続いて、上部クラッド膜８６の表面にレジスト膜８９が積層形成される。レジスト膜８９の前端はコア６２の前端よりも後退すればよい。レジスト膜８９に基づき上部クラッド膜８６、コア６２および下部クラッド膜８２にエッチング処理が実施される。こうして開口６３が形成される。開口６３の形成後、レジスト膜８９は除去される。

図１６に示されるように、コア６２および上部クラッド膜８６の外側で下部クラッド膜８２の表面に光透過層３２ａが形成される。その後、前述と同様に、光透過層３２ａおよび上部クラッド膜８６の表面に単磁極ヘッド５１が形成される。スライダ本体３１および素子内蔵膜３２は基準面８５まで削られる。電磁変換素子３３の大きさは調整される。基準面８５に沿って浮上面３４が形成される。浮上面３４には保護膜（図示されず）が形成される。こうして浮上ヘッドスライダ２２ａは製造される。

こうした浮上ヘッドスライダ２２ａでは、コア６２の前端には均一路８７が区画される。均一路８７は開口６３の幅を維持する。レジスト膜８９の前端はコア６２の前端よりも後退する。したがって、基準面８５から規定される後退量Ｘがコア６２の均一路８７上に設定される限り、すなわち、レジスト膜８９の前端が均一路８７上に位置決めされる限り、エッチング処理に基づき開口６３の幅および位置は簡単に設計通りに確立される。コア６２では高い精度で開口６３が形成される。しかも、クラッド３２ｂはＳｉＯ_２から構成されることから、コア膜８３の屈折率とクラッド３２ｂの屈折率との差は比較的に大きく設定される。その一方で、光透過層３２ａの働きでコア膜８３やクラッド３２ｂは研磨処理に曝されない。コア膜８３およびクラッド３２ｂの損傷は確実に回避される。

図１７は本発明の第３実施形態に係る浮上ヘッドスライダ２２ｂの構造を概略的に示す。この浮上ヘッドスライダ２２ｂでは、コア６２は、仮想平面に沿って広がる第１境界面９４と、第１境界面９４に均一な間隔で向き合う第２境界面９５とを区画する。第２境界面９５から空気軸受け面４２に向かって第３境界面９６が延びる。第３境界面９６は空気軸受け面４２に向かうにつれて徐々に第１境界面９４に接近する。コア６２は第１境界面９４で単磁極ヘッド５１の主磁極５６に向き合わせられる。

第１境界面９４には開口６３が区画される。第１境界面９４および主磁極５６の間に光透過層３２ａが区画される。その他、前述の浮上ヘッドスライダ２２と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。こうした浮上ヘッドスライダ２２ｂでは、光は第３境界面９６で反射する。反射した光は、主磁極５６の前端に向き合わせられる磁気ディスク１４の磁気記録層７３に照射される。書き込みギャップ内で磁気記録層７３は加熱される。加熱は効率的に実施される。

以上のような浮上ヘッドスライダ２２ｂでは、第１境界面９４で開口６３が確立される。したがって、前述の式の左辺で表現される光路長は開口６３から磁気記録層７３までの距離に当てはめられればよい。後退量Ｘは光路に沿って空気軸受け面４２から開口６３のまでの距離で規定されればよい。こうした浮上ヘッドスライダ２２ｂの製造にあたって、前述の下部クラッド膜８２の表面にコア６２の第３境界面９６を受け止める傾斜面が形成されればよい。傾斜面の形成にあたってＦＩＢ装置やイオンミリング装置が用いられればよい。

（付記１）第１屈折率の材料から構成されるクラッドと、クラッド内に埋め込まれて第１屈折率と異なる第２屈折率の材料から構成され、終端に向かって先細るコアと、第２屈折率の材料とは異なる材料で構成され、終端で光路を横切る光透過層とを備えることを特徴とする光出力装置。

（付記２）付記１に記載の光出力装置において、コアの終端から出力される光の光量は、到達距離の増大に応じて増減を繰り返す波形に従って変化し、前記光透過層中の光路の長さは、前記光透過層が省略される際に実現される光量よりも大きな光量を実現する値に設定されることを特徴とする光出力装置。

（付記３）記憶媒体と、記憶媒体に向き合わせられるヘッドスライダとを備え、ヘッドスライダは、スライダ本体と、スライダ本体の空気流出側端面に積層されて、特定表面で記憶媒体に向き合わせられる絶縁性の非磁性膜と、非磁性膜内に埋め込まれて、非磁性膜の特定表面から所定の後退量で後退する位置で前端を区画する光導波路とを備えることを特徴とする記憶媒体駆動装置。

（付記４）付記３に記載の記憶媒体駆動装置において、記憶媒体内の記録層に到達する光の光量は、到達距離の増大に応じて増減を繰り返す波形に従って変化し、前記後退量は、前記後退量がゼロに設定される際に実現される光量よりも大きな光量を実現する値に設定されることを特徴とする記憶媒体駆動装置。

（付記５）付記３に記載の記憶媒体駆動装置において、前記光導波路は、前記非磁性膜の屈折率と異なる屈折率の材料から構成されることを特徴とする記憶媒体駆動装置。

（付記６）付記５に記載の記憶媒体駆動装置において、前記光導波路は、均一な間隔で相互に向き合う垂直境界面同士で区画される均一路と、垂直境界面から非磁性膜の表面に向かって延び、非磁性膜の表面に近づくにつれて相互に接近する傾斜境界面同士で区画される先細路とを備えることを特徴とする記憶媒体駆動装置。

（付記７）付記５に記載の記憶媒体駆動装置において、前記光導波路は、仮想平面に沿って広がる第１境界面と、第１境界面に均一な間隔で向き合う第２境界面と、第２境界面から非磁性膜の表面に向かって延び、徐々に第１境界面に接近する第３境界面とで区画されることを特徴とする記憶媒体駆動装置。

（付記８）付記３に記載の記憶媒体駆動装置において、非磁性膜内に埋め込まれて非磁性膜の表面で前端を露出させる電磁変換素子をさらに備えることを特徴とする記憶媒体駆動装置。

（付記９）スライダ本体と、スライダ本体の空気流出側端面に積層されて、特定表面で記憶媒体に向き合わせられる絶縁性の非磁性膜と、非磁性膜内に埋め込まれて、非磁性膜の特定表面から所定の後退量で後退する位置で前端を区画する光導波路とを備えることを特徴とするヘッドスライダ。

（付記１０）付記９に記載のヘッドスライダにおいて、記憶媒体内の記録層に到達する光の光量は、到達距離の増大に応じて増減を繰り返す波形に従って変化し、前記後退量は、前記後退量がゼロに設定される際に実現される光量よりも大きな光量を実現する値に設定されることを特徴とするヘッドスライダ。

（付記１１）付記９に記載のヘッドスライダにおいて、前記光導波路は、前記非磁性膜の屈折率と異なる屈折率の材料から構成されることを特徴とするヘッドスライダ。

（付記１２）付記１１に記載のヘッドスライダにおいて、前記光導波路は、均一な間隔で相互に向き合う垂直境界面同士で区画される均一路と、垂直境界面から非磁性膜の表面に向かって延び、非磁性膜の表面に近づくにつれて相互に接近する傾斜境界面同士で区画される先細路とを備えることを特徴とするヘッドスライダ。

（付記１３）付記１１に記載のヘッドスライダにおいて、前記光導波路は、仮想平面に沿って広がる第１境界面と、第１境界面に均一な間隔で向き合う第２境界面と、第２境界面から非磁性膜の表面に向かって延び、徐々に第１境界面に接近する第３境界面とで区画されることを特徴とするヘッドスライダ。

（付記１４）付記９に記載のヘッドスライダにおいて、非磁性膜内に埋め込まれて非磁性膜の表面で前端を露出させる電磁変換素子をさらに備えることを特徴とするヘッドスライダ。

（付記１５）記憶媒体と、記憶媒体に向き合わせられるヘッドスライダとを備え、ヘッドスライダは、スライダ本体と、スライダ本体の空気流出側端面に積層されて、特定表面で記憶媒体に向き合わせられる絶縁性の非磁性膜と、非磁性膜内に埋め込まれる光導波路と、光導波路の前端で光路を横切る光透過層とを備えることを特徴とする記憶媒体駆動装置。

（付記１６）付記１５に記載の記憶媒体駆動装置において、前記光導波路の前端から出力される光の光量は、到達距離の増大に応じて増減を繰り返す波形に従って変化し、前記光透過層中の光路の長さは、前記光透過層が省略される際に実現される光量よりも大きな光量を実現する値に設定されることを特徴とする記憶媒体駆動装置。

（付記１７）付記１５に記載の記憶媒体駆動装置において、前記光導波路は、前記非磁性膜の屈折率と異なる屈折率の材料から構成されることを特徴とする記憶媒体駆動装置。

（付記１８）付記１７に記載の記憶媒体駆動装置において、前記光導波路の前端には、均一な間隔で相互に向き合う垂直境界面同士で区画される均一路が区画されることを特徴とする記憶媒体駆動装置。

（付記１９）付記１７に記載の記憶媒体駆動装置において、非磁性膜内に埋め込まれて非磁性膜の表面で前端を露出させる電磁変換素子をさらに備えることを特徴とする記憶媒体駆動装置。

（付記２０）スライダ本体と、スライダ本体の空気流出側端面に積層されて、特定表面で記憶媒体に向き合わせられる絶縁性の非磁性膜と、非磁性膜内に埋め込まれる光導波路と、光導波路の前端で光路を横切る光透過層とを備えることを特徴とするヘッドスライダ。

（付記２１）付記２０に記載のヘッドスライダにおいて、前記光導波路の前端から出力される光の光量は、到達距離の増大に応じて増減を繰り返す波形に従って変化し、前記光透過層中の光路の長さは、前記光透過層が省略される際に実現される光量よりも大きな光量を実現する値に設定されることを特徴とするヘッドスライダ。

（付記２２）付記２０に記載のヘッドスライダにおいて、前記光導波路は、前記非磁性膜の屈折率と異なる屈折率の材料から構成されることを特徴とするヘッドスライダ。

（付記２３）付記２２に記載のヘッドスライダにおいて、前記光導波路の前端には、均一な間隔で相互に向き合う垂直境界面同士で区画される均一路が区画されることを特徴とするヘッドスライダ。

（付記２４）付記２２に記載のヘッドスライダにおいて、非磁性膜内に埋め込まれて非磁性膜の表面で前端を露出させる電磁変換素子をさらに備えることを特徴とするヘッドスライダ。

本発明に係る記憶媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置の内部構造を概略的に示す平面図である。一具体例に係るヘッドスライダの構造を概略的に示す斜視図である。電磁変換素子の拡大正面図である。図３の４−４線に沿った断面図である。図４の５−５線に沿った断面図である。ヘッドスライダから磁気ディスクに光が照射される様子を概略的に示す断面図である。光透過層の膜厚と光の到達効率との関係を示すグラフである。光透過層の膜厚と光の到達効率との関係を示すグラフである。読み出しヘッド上にクラッドおよびコアが形成される様子を概略的に示す断面図である。コア膜上にレジスト膜が形成される様子を概略的に示す平面図である。読み出しヘッド上にクラッドおよびコアが形成される様子を概略的に示す断面図である。クラッド上に書き込みヘッドが形成される様子を概略的に示す断面図である。浮上面が形成される様子を概略的に示す断面図である。本発明の第２実施形態に係る浮上ヘッドスライダの構造を概略的に示す断面図である。読み出しヘッド上にコアおよびクラッドが形成される様子を概略的に示す断面図である。光透過層が形成される様子を概略的に示す断面図である。本発明の第３実施形態に係る浮上ヘッドスライダの構造を概略的に示す断面図である。

符号の説明

１１記憶媒体駆動装置（ハードディスク駆動装置）、１４記憶媒体（磁気ディスク）、２２ヘッドスライダ（浮上ヘッドスライダ）、３１スライダ本体、３２非磁性膜（素子内蔵膜）、３２ａ光透過層、３２ｂクラッド、３３電磁変換素子、３４特定表面（浮上面）、６２コア（光導波路）、６５先細路、６６傾斜境界面、６７均一路、６８垂直境界面、７３記録層（磁気記録層）、８７均一路、８８垂直境界面、９４第１境界面、９５第２境界面、９６第３境界面。

Claims

第１屈折率の材料から構成されるクラッドと、
前記クラッド内に埋め込まれて前記第１屈折率よりも高い第２屈折率の材料から構成され、前記クラッドの特定表面から所定の後退量で後退する位置で前端を区画し、当該前端に向かって先細るコアと、
前記第２屈折率の材料とは異なる材料で構成され、前記前端で光路を横切る一部分と前記特定表面に沿って広がる他の部分とを含み、前記一部と前記他の部分とが同一材料で形成され、所定の厚みで形成される光透過層と、
前記特定表面に沿って広がり前記光透過層の前記所定の厚みよりも薄い厚みで形成され、前記光透過層を保護する保護膜と、を備え、
前記コアの終端から出力される光の光量は、到達距離の増大に応じて増減を繰り返す波形に従って変化している光出力装置。
前記光透過層中の光路の長さは、前記光透過層が省略される際に実現される光量よりも大きな光量を実現する値に設定される請求項１に記載の光出力装置。
記憶媒体と、
前記記憶媒体に向き合わせられるヘッドスライダと
を備え、
前記ヘッドスライダは、
スライダ本体と、
前記スライダ本体の空気流出側端面に積層されて、特定表面で記憶媒体に向き合わせられる絶縁性の非磁性膜と、
前記非磁性膜よりも高い屈折率を有し、前記非磁性膜内に埋め込まれて、前記非磁性膜の前記特定表面から所定の後退量で後退する位置で前端を区画し、当該前端に向かって先細る光導波路と、
前記光導波路の前記前端で光路を横切る一部分と前記特定表面に沿って広がる他の部分とを含み、前記一部と前記他の部分とが同一材料で形成され、所定の厚みで形成される光透過層と、
前記特定表面に沿って広がり前記光透過層の前記所定の厚みよりも薄い厚みで形成され、前記光透過層を保護する保護膜と、を備え、
前記コアの終端から出力される光の光量は、到達距離の増大に応じて増減を繰り返す波形に従って変化している記憶媒体駆動装置。
前記後退量は、前記後退量がゼロに設定される際に実現される光量よりも大きな光量を実現する値に設定される請求項３に記載の記憶媒体駆動装置。
前記光導波路は、均一な間隔で相互に向き合う垂直境界面同士で区画される均一路と、垂直境界面から非磁性膜の表面に向かって延び、非磁性膜の表面に近づくにつれて相互に接近する傾斜境界面同士で区画される先細路とを備える請求項３に記載の記憶媒体駆動装置。
前記光導波路は、仮想平面に沿って広がる第１境界面と、第１境界面に均一な間隔で向き合う第２境界面と、第２境界面から非磁性膜の表面に向かって延び、徐々に第１境界面に接近する第３境界面とで区画される請求項３に記載の記憶媒体駆動装置。
本体と、
前記本体の空気流出側端面に積層されて、特定表面で記憶媒体に向き合わせられる絶縁性の非磁性膜と、
前記非磁性膜よりも高い屈折率を有し、前記非磁性膜内に埋め込まれて、前記非磁性膜の前記特定表面から所定の後退量で後退する位置で前端を区画し、当該前端に向かって先細る光導波路と
前記光導波路の前記前端で光路を横切る一部分と前記特定表面に沿って広がる他の部分とを含み、前記一部と前記他の部分とが同一材料で形成され、所定の厚みで形成される光透過層と、
前記特定表面に沿って広がり前記光透過層の前記所定の厚みよりも薄い厚みで形成され、前記光透過層を保護する保護膜と、を備え、
前記前端から出力され前記記憶媒体内の記録層に到達する光の光量は、到達距離の増大に応じて増減を繰り返す波形に従って変化しているヘッドスライダ。
前記後退量は、前記後退量がゼロに設定される際に実現される光量よりも大きな光量を実現する値に設定される請求項７に記載のヘッドスライダ。