JP5330366B2 - 導波路とプラズモン発生器を備えた近接場光発生器の製造方法 - Google Patents
導波路とプラズモン発生器を備えた近接場光発生器の製造方法 Download PDFInfo
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Description
上面を有し、光を伝播させる導波路と、
導波路の上面に接する下面と、その反対側の上面と、この上面から下面にかけて貫通する開口部とを有するクラッド層と、
少なくとも一部が開口部内に収容されたプラズモン発生器と、
開口部内において、導波路およびクラッド層とプラズモン発生器との間に介在する誘電体膜とを備えている。
導波路を形成する工程と、
導波路の上に、後に開口部が形成されることによってクラッド層となる初期クラッド層を形成する工程と、
導波路の上面に達しない凹部が初期クラッド層に形成されるように、反応性イオンエッチングを用いて初期クラッド層をエッチングする工程と、
凹部が開口部となり、初期クラッド層がクラッド層となるように、導波路の上面の一部が露出するまで、ウェットエッチングを用いて凹部をエッチングする工程と、
開口部内に誘電体膜を形成する工程と、
誘電体膜の上にプラズモン発生器を形成する工程とを備えている。
上面と、この上面で開口し、この上面に平行な方向に長い溝部とを有し、光を伝播させる導波路と、
導波路の上面に接する下面と、その反対側の上面と、この上面から下面にかけて貫通して溝部に連続する開口部とを有するクラッド層と、
少なくとも一部が開口部部内に収容されたプラズモン発生器と、
溝部および開口部内において、導波路およびクラッド層とプラズモン発生器との間に介在する誘電体膜とを備えている。
後に溝部が形成されることによって導波路となる初期導波路を形成する工程と、
初期導波路の上に、後に開口部が形成されることによってクラッド層となる初期クラッド層を形成する工程と、
開口部および溝部が形成されて、初期導波路が導波路となり、初期クラッド層がクラッド層となるように、反応性イオンエッチングを用いて、初期クラッド層および初期導波路を連続的にエッチングする工程と、
開口部および溝部内に誘電体膜を形成する工程と、
誘電体膜の上にプラズモン発生器を形成する工程とを備えている。
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1ないし図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の構成について説明する。図1は、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2は、熱アシスト磁気記録ヘッドにおける媒体対向面の一部を示す正面図である。図3は、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4は、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5は、熱アシスト磁気記録ヘッドにおけるコイルの第1層を示す平面図である。図6は、熱アシスト磁気記録ヘッドにおけるコイルの第2層を示す平面図である。
次に、図14ないし図16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14は、本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15は、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媒体対向面の一部を示す正面図である。図16は、図15に示したプラズモン発生器の一部を拡大して示す正面図である。
Claims (8)
- 上面を有し、光を伝播させる導波路と、
前記導波路の上面に接する下面と、その反対側の上面と、この上面から前記下面にかけて貫通する開口部とを有するクラッド層と、
少なくとも一部が前記開口部内に収容されたプラズモン発生器と、
前記開口部内において、前記導波路およびクラッド層と前記プラズモン発生器との間に介在する誘電体膜とを備え、
前記クラッド層と誘電体膜は、いずれも、前記導波路の屈折率よりも小さい屈折率を有し、
前記開口部は、前記導波路の上面に近づくに従って互いの距離が小さくなる第1および第2の開口部側壁を有し、
前記プラズモン発生器は、前記第1の開口部側壁に対向する第1の斜面と、前記第2の開口部側壁に対向する第2の斜面と、前記第1および第2の斜面を接続するエッジ部と、前記エッジ部の一端に位置し、近接場光を発生する近接場光発生部とを有し、
前記エッジ部において、前記導波路を伝播する光に基づいて前記導波路の上面において発生するエバネッセント光と結合することによっ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エッジ部に沿って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前記近接場光が発生される近接場光発生器を製造する方法であって、
前記導波路を形成する工程と、
前記導波路の上に、後に前記開口部が形成されることによって前記クラッド層となる初期クラッド層を形成する工程と、
前記導波路の上面に達しない凹部が前記初期クラッド層に形成されるように、反応性イオンエッチングを用いて前記初期クラッド層をエッチングする工程と、
前記凹部が前記開口部となり、前記初期クラッド層が前記クラッド層となるように、前記導波路の上面の一部が露出するまで、ウェットエッチングを用いて前記凹部をエッチングする工程と、
前記開口部内に前記誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜の上に前記プラズモン発生器を形成する工程と
を備えたことを特徴とする近接場光発生器の製造方法。 - 前記初期クラッド層はアルミナによって形成され、前記初期クラッド層をエッチングする工程は、Cl2およびBCl3と、N2とCF4の少なくとも一方とを含むエッチングガスを用いることを特徴とする請求項1記載の近接場光発生器の製造方法。
- 前記凹部をエッチングする工程は、前記導波路の上面においてエッチングが停止する条件で行われることを特徴とする請求項1記載の近接場光発生器の製造方法。
- 前記導波路は酸化タンタルによって形成され、前記初期クラッド層はアルミナによって形成され、前記凹部をエッチングする工程は、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドまたはKOHを含むエッチング液を用いることを特徴とする請求項3記載の近接場光発生器の製造方法。
- 前記誘電体膜は、原子層堆積法によって形成されることを特徴とする請求項1記載の近接場光発生器の製造方法。
- 上面と、この上面で開口し、この上面に平行な方向に長い溝部とを有し、光を伝播させる導波路と、
前記導波路の上面に接する下面と、その反対側の上面と、この上面から前記下面にかけて貫通して前記溝部に連続する開口部とを有するクラッド層と、
少なくとも一部が前記開口部部内に収容されたプラズモン発生器と、
前記溝部および開口部内において、前記導波路およびクラッド層と前記プラズモン発生器との間に介在する誘電体膜とを備え、
前記クラッド層と誘電体膜は、いずれも、前記導波路の屈折率よりも小さい屈折率を有し、
前記開口部は、前記導波路の上面に近づくに従って互いの距離が小さくなる第1および第2の開口部側壁を有し、
前記溝部は、前記第1の開口部側壁に連続する第1の溝部側壁と、前記第2の開口部側壁に連続する第2の溝部側壁とを有し、
前記プラズモン発生器は、前記第1の開口部側壁および前記第1の溝部側壁に対向する第1の斜面と、前記第2の開口部側壁および前記第2の溝部側壁に対向する第2の斜面と、前記第1および第2の斜面を接続するエッジ部と、前記エッジ部の一端に位置し、近接場光を発生する近接場光発生部とを有し、
前記エッジ部において、前記導波路を伝播する光に基づいて前記溝部の表面において発生するエバネッセント光と結合することによっ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エッジ部に沿って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前記近接場光が発生される近接場光発生器を製造する方法であって、
後に前記溝部が形成されることによって前記導波路となる初期導波路を形成する工程と、
前記初期導波路の上に、後に前記開口部が形成されることによって前記クラッド層となる初期クラッド層を形成する工程と、
前記開口部および溝部が形成されて、前記初期導波路が前記導波路となり、前記初期クラッド層が前記クラッド層となるように、反応性イオンエッチングを用いて、前記初期クラッド層および初期導波路を連続的にエッチングする工程と、
前記開口部および溝部内に前記誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜の上に前記プラズモン発生器を形成する工程とを備え、
前記初期クラッド層および初期導波路を連続的にエッチングする工程は、前記初期導波路のエッチング速度が前記初期クラッド層のエッチング速度よりも大きい条件で行われ、これにより、第1および第2の溝部側壁が前記導波路の上面に平行な仮想の平面に対してなす角度は、それぞれ、前記第1および第2の開口部側壁が前記仮想の平面に対してなす角度よりも大きくなり、
前記開口部および溝部内に前記誘電体膜が形成され、前記誘電体膜の上に前記プラズモン発生器が形成されることにより、前記第1および第2の斜面は、それぞれ、連続する上部と下部とを含み、前記第1および第2の斜面の下部が前記仮想の平面に対してなす角度は、それぞれ、前記第1および第2の斜面の上部が前記仮想の平面に対してなす角度よりも大きくなることを特徴とする近接場光発生器の製造方法。
- 前記初期導波路は酸化タンタルによって形成され、前記初期クラッド層はアルミナによって形成され、前記初期クラッド層および初期導波路を連続的にエッチングする工程は、Cl2およびBCl3と、N2とCF4の少なくとも一方とを含むエッチングガスを用いることを特徴とする請求項6記載の近接場光発生器の製造方法。
- 前記誘電体膜は、原子層堆積法によって形成されることを特徴とする請求項6記載の近接場光発生器の製造方法。
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