JP5603991B1 - プラズモンジェネレータの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】信頼性の高いプラズモンジェネレータを製造する。
【解決手段】プラズモンジェネレータの製造方法は、金属多結晶体よりなり、後にプラズモンジェネレータとなるプラズモンジェネレータ予定部を含む初期膜５０１を形成する工程と、少なくともプラズモンジェネレータ予定部において、金属多結晶体を構成する複数の結晶粒が成長するように、加熱用光を用いて初期膜５０１を加熱する工程と、初期膜５０１の加熱を停止する工程と、加熱を停止する工程の後で、初期膜５０１を加工してプラズモンジェネレータを形成する工程とを備えている。プラズモンジェネレータを形成する工程は、プラズモンジェネレータ予定部に、近接場光を発生する前端面を形成する工程を含む。
【選択図】図９

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プラズモンジェネレータの製造方法に関する。
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部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部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記録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。以下、熱アシスト磁気記録に用いられる磁気ヘッドを、熱アシスト磁気記録ヘッドと呼ぶ。
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、レーザ光によって励起されたプラズモンから近接場光を発生する金属片であるプラズモンジェネレータを用いる方法が知られている。また、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ジェネレータに導かれる。
プラズモンジェネレータは、媒体対向面に配置された前端面を有している。この前端面は、近接場光を発生する。プラズモンジェネレータに励起された表面プラズモンは、プラズモンジェネレータの表面に沿って前端面に伝播される。その結果、前端面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前端面より近接場光が発生される。
特許文献１には、導波路の表面と金属構造体（プラズモンジェネレータ）の表面とをギャップを介して対向させ、導波路を伝播する光に基づいて導波路の表面で発生するエバネッセント光を用いて、金属構造体に表面プラズモンを励起させ、この表面プラズモンに基づいて近接場光を発生させる技術が開示されている。
特開２０１１−１４６０９７号公報
導波路によってプラズモンジェネレータに導かれた光のエネルギーの一部は、プラズモンジェネレータにおいて熱に変換される。プラズモンジェネレータが発生する近接場光のエネルギーの一部も、プラズモンジェネレータにおいて熱に変換される。これらのことから、熱アシスト磁気記録ヘッドの動作中に、プラズモンジェネレータの温度が上昇する。プラズモンジェネレータは、一般的に、Ａｕ、Ａｇ等の電気伝導率の大きな金属の多結晶体によって構成されている。このようなプラズモンジェネレータが高温になると、金属多結晶体を構成する複数の結晶粒の凝集と成長が生じ、それに伴い、プラズモンジェネレータが変形するおそれがある。このプラズモンジェネレータの変形は、例えば、プラズモンジェネレータの前端面が、媒体対向面の他の部分に比べて大きく窪むように生じる。このようにプラズモンジェネレータが変形すると、プラズモンジェネレータが所望の加熱能力を発揮できなくなる。以上のことから、従来のプラズモンジェネレータでは、信頼性が低いという問題点があった。
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、信頼性の高いプラズモンジェネレータを製造できるようにしたプラズモンジェネレータの製造方法、ならびに、それぞれ信頼性の高いプラズモンジェネレータを有する複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法を提供することにある。
本発明の製造方法によって製造されるプラズモンジェネレータは、表面プラズモンが励起されるプラズモン励起部と、表面プラズモンに基づいて近接場光を発生する前端面とを有している。本発明のプラズモンジェネレータの製造方法は、金属多結晶体よりなり、後にプラズモンジェネレータとなるプラズモンジェネレータ予定部を含む初期膜を形成する工程と、少なくともプラズモンジェネレータ予定部において、金属多結晶体を構成する複数の結晶粒が成長するように、加熱用光を用いて初期膜を加熱する工程と、初期膜の加熱を停止する工程と、加熱を停止する工程の後で、初期膜を加工してプラズモンジェネレータを形成する工程とを備えている。プラズモンジェネレータを形成する工程は、プラズモンジェネレータ予定部に前端面を形成する工程を含んでいる。
本発明のプラズモンジェネレータの製造方法において、初期膜を加熱する工程では、加熱用光を初期膜に照射してもよい。
また、本発明のプラズモンジェネレータの製造方法は、更に、初期膜を形成する工程と初期膜を加熱する工程の間で、初期膜の上に、加熱用光に対する反射率が初期膜よりも小さい反射防止膜を形成する工程を備えていてもよい。この場合、初期膜を加熱する工程では、加熱用光を反射防止膜に照射してもよい。
本発明の製造方法によって製造される複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの各々は、上面を有する基板と、基板の上面の上方に配置された記録ヘッド部と、基板の上面と記録ヘッド部との間に配置された再生ヘッド部と、記録媒体に対向する媒体対向面とを備えている。記録ヘッド部は、情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する主磁極と、光を伝播させるコアとクラッドとを有する導波路と、プラズモンジェネレータとを有している。プラズモンジェネレータは、コアを伝播する光に基づいて表面プラズモンが励起されるプラズモン励起部と、媒体対向面に配置されて表面プラズモンに基づいて近接場光を発生する前端面とを有している。
本発明の複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法は、それぞれ後に複数の熱アシスト磁気記録ヘッドとなる複数のヘッド予定部が配列された基礎構造物を作製する工程と、基礎構造物を切断することによって複数のヘッド予定部を互いに分離すると共に、複数のヘッド予定部の各々に媒体対向面を形成することによって、複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを形成する工程とを備えている。基礎構造物を作製する工程は、金属多結晶体よりなり、後に複数の熱アシスト磁気記録ヘッドに対応する複数のプラズモンジェネレータとなる複数のプラズモンジェネレータ予定部を含む初期膜を形成する工程と、少なくとも複数のプラズモンジェネレータ予定部において、金属多結晶体を構成する複数の結晶粒が成長するように、加熱用光を用いて初期膜を加熱する工程と、初期膜の加熱を停止する工程とを含んでいる。複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを形成する工程において、各プラズモンジェネレータ予定部に前端面が形成されて、複数のプラズモンジェネレータ予定部がそれぞれ複数のプラズモンジェネレータになる。
本発明の複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法において、初期膜を加熱する工程では、加熱用光を初期膜に照射してもよい。
また、本発明の複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法において、基礎構造物を作製する工程は、更に、初期膜を形成する工程と初期膜を加熱する工程の間で、初期膜の上に、加熱用光に対する反射率が初期膜よりも小さい反射防止膜を形成する工程を含んでいてもよい。この場合、初期膜を加熱する工程では、加熱用光を反射防止膜に照射してもよい。
また、本発明の複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法において、初期膜を加熱する工程では、複数のプラズモンジェネレータ予定部を順次加熱してもよいし、複数のプラズモンジェネレータ予定部を一括して加熱してもよい。
また、本発明の複数の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、コアは、コアを伝播する光に基づいてエバネッセント光を発生するエバネッセント光発生面を有し、クラッドは、エバネッセント光発生面とプラズモン励起部との間に介在する介在部を有していてもよい。プラズモン励起部において、表面プラズモンは、エバネッセント光発生面より発生されるエバネッセント光と結合することによって励起される。
本発明のプラズモンジェネレータの製造方法および複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法では、プラズモンジェネレータの前端面を形成する前に、少なくともプラズモンジェネレータ予定部において、金属多結晶体を構成する複数の結晶粒が成長するように、加熱用光を用いて初期膜を加熱する。これにより、プラズモンジェネレータの使用時における複数の結晶粒の成長、およびそれに伴うプラズモンジェネレータの変形が抑制される。従って、本発明によれば、信頼性の高いプラズモンジェネレータ、ならびに、それぞれ信頼性の高いプラズモンジェネレータを有する複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを製造する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。 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を示す断面図である。 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複数の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。 本発明の第１の実施の形態に係る複数の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。 本発明の第１の実施の形態に係る複数の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４Ａないし図４Ｃに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図４Ａないし図４Ｃに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図４Ａないし図４Ｃに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図５Ａないし図５Ｃに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図５Ａないし図５Ｃに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図５Ａないし図５Ｃに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図６Ａないし図６Ｃに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図６Ａないし図６Ｃに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図６Ａないし図６Ｃに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図７Ａないし図７Ｃに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図７Ａないし図７Ｃに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図７Ａないし図７Ｃ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の実施の形態に係る複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法における加熱工程を示す説明図である。 プラズモンジェネレータに使用され得る材料の反射率を示す特性図である。 本発明の第２の実施の形態に係る複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法における加熱工程を示す説明図である。 本発明の第３の実施の形態に係る複数の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。 本発明の第３の実施の形態に係る複数の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。 本発明の第３の実施の形態に係る複数の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。 本発明の第３の実施の形態に係る複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法における加熱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２および図３を参照して、本発明の第１の実施の形態におけ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２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３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。
本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドは、垂直磁気記録用であり、回転する記録媒体の表面から浮上するスライダの形態を有している。記録媒体が回転すると、記録媒体とスライダとの間を通過する空気流によって、スライダに揚力が生じる。スライダは、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。
図２に示したように、熱アシスト磁気記録ヘッドは、記録媒体８０に対向する媒体対向面４０を備えている。ここで、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を以下のように定義する。Ｘ方向は、記録媒体８０のトラック横断方向すなわちトラック幅方向である。Ｙ方向は、媒体対向面４０に垂直な方向である。Ｚ方向は、スライダから見た記録媒体８０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。
図２および図３に示したように、熱アシスト磁気記録ヘッドは、アルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ2Ｏ3・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層４とを備えている。絶縁層２，４は、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）によって形成されている。Ｚ方向は、基板１の上面１ａに垂直な方向でもある。
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、下部シールド層３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、下部シールド層３および絶縁層４の上においてＭＲ素子５の周囲に配置された絶縁層６と、ＭＲ素子５および絶縁層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、絶縁層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層８とを備えている。絶縁層６，８は、例えばアルミナによって形成されている。下部シールド層３から上部シールド層７までの部分は、再生ヘッド部を構成する。
ＭＲ素子５の一端部は、媒体対向面４０に配置されている。ＭＲ素子５には、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子または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素子およびＴＭＲ素子は、一般的には、自由層と、固定層と、これらの間に配置されたスペーサ層と、固定層におけるスペーサ層とは反対側に配置された反強磁性層とを有している。自由層は、信号磁界に応じて磁化の方向が変化する強磁性層である。固定層は、磁化の方向が固定された強磁性層である。反強磁性層は、固定層との交換結合により、固定層における磁化の方向を固定する層である。スペーサ層は、ＧＭＲ素子においては非磁性導電層であり、ＴＭＲ素子においてはトンネルバリア層である。
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。ＭＲ素子５がＴＭＲ素子またはＣＰＰタイプのＧＭＲ素子の場合には、下部シールド層３と上部シールド層７は、センス電流をＭＲ素子５に流すための電極を兼ねていてもよい。ＭＲ素子５がＣＩＰタイプのＧＭＲ素子の場合には、ＭＲ素子５と下部シールド層３の間と、ＭＲ素子５と上部シールド層７の間に、それぞれ絶縁膜が設けられ、これらの絶縁膜の間に、センス電流をＭＲ素子５に流すための２つのリードが設けられる。
熱アシスト磁気記録ヘッドは、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８の上に配置された非磁性層１０と、非磁性層１０の上に配置された磁性材料よりなるリターン磁極層１１と、非磁性層１０の上においてリターン磁極層１１の周囲に配置された絶縁層１２とを備えている。リターン磁極層１１は、媒体対向面４０に配置された端面を有している。非磁性層１０および絶縁層１２は、例えばアルミナによって形成されている。
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、媒体対向面４０から離れた位置においてリターン磁極層１１の一部の上に配置された２つの連結部１３Ａ，１３Ｂと、リターン磁極層１１の他の部分および絶縁層１２の上に配置された絶縁層１４と、この絶縁層１４の上に配置されたコイル１５とを備えている。連結部１３Ａ，１３Ｂは、磁性材料によって形成されている。連結部１３Ａ，１３Ｂは、それぞれ、リターン磁極層１１の上に配置された第１層と、この第１層の上に順に配置された第２層、第３層および第４層とを有している。連結部１３Ａの第１層と連結部１３Ｂの第１層は、トラック幅方向（Ｘ方向）に並ぶように配置されている。コイル１５は、平面渦巻き形状をなし、連結部１３Ａ，１３Ｂの第１層を中心として巻回されている。コイル１５は、銅等の導電材料によって形成されている。絶縁層１４は、例えばアルミナによって形成されている。
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、コイル１５の巻線間に配置された絶縁層１６と、コイル１５の周囲に配置された絶縁層１７と、コイル１５および絶縁層１６，１７の上に配置された絶縁層１８とを備えている。絶縁層１６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１７，１８は、例えばアルミナによって形成されている。連結部１３Ａ，１３Ｂの第１層は、絶縁層１４，１７に埋め込まれている。
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、コア２０と、コア２０の周囲に配置されたクラッドとを有する導波路を備えている。コア２０は、媒体対向面４０により近い端面２０ａと、下面２０ｂと、上面であるエバネッセント光発生面２０ｃと、下面２０ｂとエバネッセント光発生面２０ｃとを接続する２つの側面とを有している。端面２０ａは、媒体対向面４０に配置されていてもよいし、媒体対向面４０から離れた位置に配置されていてもよい。図２および図３には、端面２０ａが媒体対向面４０に配置された例を示している。
クラッドは、クラッド層１９，２１，２２を含んでいる。クラッド層１９は、絶縁層１８の上に配置されている。コア２０は、クラッド層１９の上に配置されている。クラッド層２１は、クラッド層１９の上においてコア２０の周囲に配置されている。コア２０のエバネッセント光発生面２０ｃおよびクラッド層２１の上面は平坦化されている。クラッド層２２は、エバネッセント光発生面２０ｃおよびクラッド層２１の上面の上に配置されている。
コア２０は、近接場光の発生に用いられ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。コア２０には、図示しないレーザダイオードから出射されたレーザ光が入射され、このレーザ光はコア２０内を伝播する。クラッド層１９，２１，２２は、コア２０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。コア２０の材料としては、例えば、Ｔａ２Ｏ５等の酸化タンタル、ＳｉＯＮまたは酸化ニオブが用いられる。クラッド層１９，２１，２２の材料としては、例えばアルミナやＳｉＯ２が用いられる。
連結部１３Ａ，１３Ｂの第２層は、絶縁層１８およびクラッド層１９に埋め込まれている。連結部１３Ａ，１３Ｂの第３層は、クラッド層２１に埋め込まれている。連結部１３Ａの第３層と連結部１３Ｂの第３層は、コア２０のトラック幅方向（Ｘ方向）の両側において、コア２０に対して間隔をあけて配置されている。
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、プラズモンジェネレータ５０を備えている。プラズモンジェネレータ５０は、コア２０のエバネッセント光発生面２０ｃとの間にクラッド層２２の一部が介在するように、クラッド層２２の上に配置されている。プラズモンジェネレータ５０は、金属によって形成されている。具体的には、プラズモンジェネレータ５０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。プラズモンジェネレータ５０の形状については、後で詳しく説明する。
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、クラッド層２２の上においてプラズモンジェネレータ５０の周囲に配置された誘電体層２３と、プラズモンジェネレータ５０の一部と誘電体層２３を覆うように配置された誘電体層２４と、プラズモンジェネレータ５０および誘電体層２４の上に配置された誘電体層２５とを備えている。誘電体層２４の厚み（Ｚ方向の寸法）は、媒体対向面４０から離れた位置且つプラズモンジェネレータ５０の上において、媒体対向面４０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。誘電体層２３〜２５は、例えばアルミナによって形成されている。
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、コア２０との間にプラズモンジェネレータ５０を挟む位置に配置された磁性材料よりなる主磁極２６と、主磁極２６の周囲に配置された誘電体層２７とを備えている。主磁極２６は、プラズモンジェネレータ５０の上面と、誘電体層２４の前記端面と、誘電体層２４の上面のそれぞれの一部の上方に位置するように、誘電体層２５の上に配置されている。主磁極２６は、媒体対向面４０に配置された前端面と、下面と、上面とを有している。連結部１３Ａ，１３Ｂの第４層は、クラッド層２２および誘電体層２３〜２５，２７に埋め込まれている。主磁極２６、誘電体層２７および連結部１３Ａ，１３Ｂの第４層の上面は平坦化されている。誘電体層２７は、例えばＳｉＯ２によって形成されている。
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、誘電体層２７の上に配置されたコイル２８と、コイル２８を覆うように配置された絶縁層２９と、主磁極２６、連結部１３Ａ，１３Ｂ、誘電体層２７および絶縁層２９の上に配置された磁性材料よりなるヨーク層３０とを備えている。ヨーク層３０は、主磁極２６と連結部１３Ａ，１３Ｂを磁気的に連結している。コイル２８は、平面渦巻き形状をなし、ヨーク層３０のうち連結部１３Ａ，１３Ｂの上に配置された部分を中心として巻回されている。コイル２８は、銅等の導電材料によって形成されている。絶縁層２９は、例えばフォトレジストによって形成されている。
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、ヨーク層３０を覆うように配置された保護層３１を備えている。保護層３１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１１からヨーク層３０までの部分は、記録ヘッド部を構成する。コイル１５，２８は、記録媒体８０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１１、連結部１３Ａ，１３Ｂ、ヨーク層３０および主磁極２６は、コイル１５，２８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。コイル１５，２８は、主磁極２６において、コイル１５によって発生された磁界に対応する磁束とコイル２８によって発生された磁界に対応する磁束が同じ方向に流れるように、直列または並列に接続されている。主磁極２６は、コイル１５によって発生された磁界に対応する磁束とコイル２８によって発生された磁界に対応する磁束とを通過させて、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体８０に記録するための記録磁界を発生する。
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は、上面１ａを有する基板１と、基板１の上面１ａの上方に配置された記録ヘッド部と、基板１の上面１ａと記録ヘッド部との間に配置された再生ヘッド部と、記録媒体８０に対向する媒体対向面４０とを備えている。記録ヘッド部は、再生ヘッド部に対して、記録媒体８０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。
記録ヘッド部は、コイル１５，２８と、主磁極２６と、導波路と、プラズモンジェネレータ５０とを有している。導波路は、光を伝播させるコア２０と、コア２０の周囲に配置されたクラッドとを有している。本実施の形態では、特に、コア２０は、図示しないレーザダイオードから出射されたレーザ光を伝播させる。クラッドは、クラッド層１９，２１，２２を含んでいる。
次に、図１を参照して、プラズモンジェネレータ５０の形状について詳しく説明する。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１に示したように、プラズモンジェネレータ５０は、下面であるプラズモン励起部５０ａと、上面５０ｂと、２つの側面５０ｃ，５０ｄと、前端面５０ｅと、後端面５０ｆとを有している。前端面５０ｅは、媒体対向面４０に配置され、プラズモン励起部５０ａ、上面５０ｂおよび２つの側面５０ｃ，５０ｄを連結している。前端面５０ｅは、後で説明する原理によって近接場光を発生する。媒体対向面４０に平行なプラズモンジェネレータ５０の断面の形状は、例えば矩形である。プラズモンジェネレータ５０の厚み（Ｚ方向の寸法）は、媒体対向面４０からの距離によらずにほぼ一定である。
また、図１に示したように、プラズモンジェネレータ５０は、媒体対向面４０の近傍に配置された細幅部５１と、この細幅部５１よりも媒体対向面４０から遠い位置に配置された幅広部５２とを備えている。媒体対向面４０およびコア２０のエバネッセント光発生面２０ｃに平行な方向（Ｘ方向）についての細幅部５１の幅は、媒体対向面４０からの距離によらずに一定であってもよいし、媒体対向面４０に近づくに従って小さくなっていてもよい。幅広部５２は、細幅部５１に対して前端面５０ｅとは反対側に位置して細幅部５１に連結されている。幅広部５２のトラック幅方向（Ｘ方向）の幅は、細幅部５１との境界の位置では細幅部５１と等しく、それ以外の位置では細幅部５１よりも大きくなっている。
プラズモン励起部５０ａは、エバネッセント光発生面２０ｃに対して所定の間隔をもって対向している。クラッド層２２は、エバネッセント光発生面２０ｃとプラズモン励起部５０ａとの間に介在する介在部２２ａを含んでいる。クラッド層２２はクラッドの一部であることから、クラッドが介在部２２ａを含んでいるとも言える。
次に、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。図示しないレーザダイオードから出射されたレーザ光はコア２０に入射される。図２に示したように、レーザ光６０は、コア２０内を媒体対向面４０に向けて伝播して、プラズモンジェネレータ５０の近傍に達する。コア２０のエバネッセント光発生面２０ｃは、コア２０を伝播するレーザ光６０に基づいてエバネッセント光を発生する。すなわち、エバネッセント光発生面２０ｃにおいてレーザ光６０が全反射することによって、エバネッセント光発生面２０ｃは、介在部２２ａにしみ出すエバネッセント光を発生する。プラズモンジェネレータ５０では、プラズモン励起部５０ａにおいて、上記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端面５０ｅに伝播され、この表面プラズモンに基づいて前端面５０ｅが近接場光を発生する。
前端面５０ｅより発生された近接場光は、記録媒体８０に向けて照射され、記録媒体８０の表面に達し、記録媒体８０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、主磁極２６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。
本実施の形態では、プラズモンジェネレータ５０は、細幅部５１と幅広部５２とを有している。本実施の形態によれば、幅広部５２が設けられていない場合に比べて、プラズモン励起部５０ａの面積を大きくして、より多くの表面プラズモンを励起させることができる。これにより、本実施の形態によれば、十分な強度の近接場光を発生させることが可能になる。
次に、本実施の形態に係る複数の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。以下の説明は、本実施の形態に係るプラズモンジェネレータ５０の製造方法の説明を含んでいる。本実施の形態に係る複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法は、それぞれ後に複数の熱アシスト磁気記録ヘッドとなる複数のヘッド予定部が配列された基礎構造物を作製する工程と、基礎構造物を切断することによって複数のヘッド予定部を互いに分離すると共に、複数のヘッド予定部の各々に媒体対向面４０を形成することによって、複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを形成する工程とを備えている。基礎構造物を作製する工程では、複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの基板１となる部分を含むウェハ上に、複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの基板１以外の構成要素を形成する。
以下、図４Ａないし図７Ｃ、図９を参照して、基礎構造物を作製する工程について詳しく説明する。図４Ａないし図７Ｃは、基礎構造物を作製する過程における積層体の一部、すなわち１つのヘッド予定部に対応する部分を示している。図４Ａないし図７Ａならびに図４Ｂないし図７Ｂは、積層体の一部を示す断面図である。図４Ｃないし図７Ｃは、積層体の一部を示す平面図である。図９は、加熱工程を示す説明図である。図４Ａないし図７Ａは、それぞれ、主磁極２６の前端面と交差し、媒体対向面４０および基板１の上面１ａに垂直な断面を示している。図４Ｂないし図７Ｂは、それぞれ、積層体の一部における媒体対向面４０が形成される予定の位置の断面を示している。図４Ａないし図７Ａならびに図４Ｃないし図７Ｃにおいて、記号“ＡＢＳ”は、媒体対向面４０が形成される予定の位置を表している。図４Ａないし図７Ｃに関する各工程の説明は、１つのヘッド予定部に対応する部分に注目して行うが、実際には、上記各工程は、複数のヘッド予定部に対応する部分について同時に行われる。
図４Ａないし図４Ｃに示したように、基礎構造物を作製する工程では、まず、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４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４を研磨する。次に、下部シールド層３および絶縁層４の上に、ＭＲ素子５および絶縁層６を形成する。次に、ＭＲ素子５および絶縁層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８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８を研磨する。
次に、上部シールド層７および絶縁層８の上に非磁性層１０を形成する。次に、非磁性層１０の上にリターン磁極層１１を形成する。次に、リターン磁極層１１を覆うように絶縁層１２を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、リターン磁極層１１が露出するまで絶縁層１２を研磨する。次に、リターン磁極層１１および絶縁層１２の上に、絶縁層１４を形成する。
次に、絶縁層１４を選択的にエッチングして、絶縁層１４に、リターン磁極層１１の上面を露出させる２つの開口部を形成する。次に、この２つの開口部の位置で、リターン磁極層１１の上に、連結部１３Ａ，１３Ｂ（図２参照）のそれぞれの第１層を形成する。次に、絶縁層１４の上にコイル１５を形成する。次に、コイル１５の巻線間に絶縁層１６を形成する。次に、積層体の上面全体の上に、絶縁層１７を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第１層、コイル１５および絶縁層１６が露出するまで絶縁層１７を研磨して、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第１層、コイル１５および絶縁層１６，１７の上面を平坦化する。次に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第１層、コイル１５および絶縁層１６，１７の上に、絶縁層１８を形成する。
次に、絶縁層１８を選択的にエッチングして、絶縁層１８に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第１層の上面を露出させる２つの開口部を形成する。次に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第１層の上に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第２層を形成する。次に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第２層を覆うようにクラッド層１９を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第２層が露出するまでクラッド層１９を研磨する。次に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第２層の上に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第３層を形成する。
次に、クラッド層１９の上にコア２０を形成する。次に、クラッド層１９およびコア２０を覆うように、クラッド層２１を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第３層およびコア２０が露出するまでクラッド層２１を研磨する。次に、コア２０およびクラッド層２１の上にクラッド層２２を形成する。次に、クラッド層２２の上に、金属多結晶体よりなる初期膜５０１を形成する。図４Ｃに示したように、１つのヘッド予定部に対応する部分において、初期膜５０１は、連続したプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐと除去予定部５０１Ｒとを含んでいる。プラズモンジェネレータ予定部５０Ｐは、後にプラズモンジェネレータ５０となる部分である。除去予定部５０１Ｒは、複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを形成する工程において除去される部分である。初期膜５０１全体は、複数の熱アシスト磁気記録ヘッドに対応する複数のプラズモンジェネレータ５０となる複数のプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐと、複数の除去予定部５０１Ｒとを含んでいる。初期膜５０１の厚みは、例えば１００μｍ程度である。
図５Ａないし図５Ｃ、図９は、次の工程を示す。この工程では、まず、少なくとも複数のプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐにおいて、金属多結晶体を構成する複数の結晶粒が成長するように、加熱用光を用いて初期膜５０１を加熱する。この工程を加熱工程と呼ぶ。図５Ａ、図５Ｂおよび図９において、実線の矢印は、加熱用光を表している。本実施の形態では、加熱用光は、初期膜５０１に直接照射される。加熱用光としては、例えばレーザ光が用いられる。加熱用光を照射するための照射装置は、例えば、レーザ光を出射するレーザ光源と、このレーザ光源から出射されたレーザ光を走査する走査装置とを含んでいる。
図９において、符号１００Ｐは、基礎構造物を作製する過程における積層体を示している。この積層体１００Ｐの上面には、初期膜５０１が露出している。図９において、点線で示した複数の領域５０Ｑは、初期膜５０１のうち、加熱用光が照射されるべき最小限の領域を示している。複数の領域５０Ｑは、それぞれ複数のプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐを含んでいる。
本実施の形態では、複数の領域５０Ｑに順次、加熱用光が照射されるように、加熱用光を走査しながら連続的に初期膜５０１に照射する。図９において、破線の矢印は、初期膜５０１上における加熱用光の経路を表している。これにより、初期膜５０１に含まれる複数のプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐが順次加熱される。次に、初期膜５０１の加熱を停止する。
初期膜５０１のうち、少なくとも複数のプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐは、加熱用光によって、例えば３００℃以上になるように加熱される。これにより、初期膜５０１のうち、少なくとも複数のプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐにおいて、金属多結晶体を構成する複数の結晶粒が成長する。複数のプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐにおける加熱後の金属多結晶体の結晶粒径は、加熱前に比べて、２倍以上であることが好ましく、４倍以上であることがより好ましい。
加熱用光によって初期膜５０１を効果的に加熱できるように、加熱用光の波長は、初期膜５０１（プラズモンジェネレータ５０）を構成する材料に応じて、その材料における光の反射率が小さくなる波長の範囲内から選択することが好ましい。図１０は、初期膜５０１（プラズモンジェネレータ５０）に使用され得る材料であるＡｕ、Ａｇ、Ａｌの反射率を示している。図１０において、横軸は波長を示し、縦軸は反射率を示している。なお、図１０に示した反射率は、屈折率と消衰係数を用いて計算によって求めたものである。図１０に示したように、１９０〜５００ｎｍの波長の範囲内で、Ａｕの反射率は小さくなる。そのため、初期膜５０１の材料がＡｕである場合には、加熱用光の波長は、１９０〜５００ｎｍの範囲内から選択することが好ましい。
初期膜５０１の材料がＡｕである場合における加熱工程の条件の一例を以下に示す。加熱用光は、波長が４４５ｎｍ、出力が７２００ｍＷのレーザ光とする。初期膜５０１上における加熱用光の走査速度は３０ｍｍ／ｓとする。このような条件で初期膜５０１を加熱したところ、プラズモンジェネレータ予定部５０Ｐの温度は５００℃以上になった。また、プラズモンジェネレータ予定部５０Ｐにおける金属多結晶体の結晶粒径は、加熱前が約８０ｎｍであったのに対し、加熱後は約３９０ｎｍになった。
なお、後で詳しく説明するが、初期膜５０１の加熱に伴ってＭＲ素子５の温度が上昇すると、ＭＲ素子５の特性が劣化するおそれがある。そこで、上記の条件で初期膜５０１を加熱した後に、疑似静的試験装置（Quasi Static Tester）を用いてＭＲ素子５の特性（外部磁界に対するＭＲ素子５の磁気抵抗の変化）を調べたところ、ＭＲ素子５の特性の劣化は見られなかった。
図６Ａないし図６Ｃは、初期膜５０１の加熱を停止した後の工程を示す。この工程では、加熱後の初期膜５０１を選択的にエッチングして、複数のプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐに対応する複数のパターン化膜５０２を形成する。複数のパターン化膜５０２の各々は、プラズモンジェネレータ予定部５０Ｐおよび除去予定部５０１Ｒからなる。初期膜５０１のエッチングは、例えば、フォトリソグラフィを用いて形成したエッチングマスクを用いて、イオンビームエッチングによって行う。初期膜５０１のエッチング後、エッチングマスクは除去される。
図７Ａないし図７Ｃは、次の工程を示す。この工程では、まず、クラッド層２２およびパターン化膜５０２を覆うように、誘電体層２３を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、パターン化膜５０２が露出するまで誘電体層２３を研磨する。次に、パターン化膜５０２の一部および誘電体層２３の上に誘電体層２４を形成する。次に、パターン化膜５０２および誘電体層２４の上に誘電体層２５を形成する。次に、クラッド層２２および誘電体層２３〜２５を選択的にエッチングして、クラッド層２２および誘電体層２３〜２５に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第３層の上面を露出させる開口部を形成する。次に、誘電体層２５の上に主磁極２６を形成し、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第３層の上に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第４層を形成する。次に、主磁極２６および連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第４層を覆うように誘電体層２７を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、主磁極２６および連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第４層が露出するまで誘電体層２７を研磨する。
次に、誘電体層２７の上にコイル２８を形成する。次に、コイル２８を覆うように絶縁層２９を形成する。次に、主磁極２６、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第４層、誘電体層２７および絶縁層２９の上に、ヨーク層３０を形成する。次に、ヨーク層３０を覆うように保護層３１を形成する。次に、保護層３１の上面に配線や端子等を形成する。以上の一連の工程により、基礎構造物が完成する。
次に、図８Ａないし図８Ｃを参照して、複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを形成する工程について説明する。図８Ａないし図８Ｃは、基礎構造物に含まれる複数のヘッド予定部のうちの１つを示している。図８Ａは、ヘッド予定部を示す断面図である。図８Ｂは、ヘッド予定部を示す正面図である。図８Ｃは、ヘッド予定部を示す平面図である。図８Ａは、主磁極２６の前端面と交差し、媒体対向面４０および基板１の上面１ａに垂直な断面を示している。図８Ｂは、媒体対向面４０を示している。
複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを形成する工程では、前述のように、基礎構造物を切断することによって複数のヘッド予定部を互いに分離すると共に、複数のヘッド予定部の各々に媒体対向面４０を形成することによって、複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを形成する。媒体対向面４０の形成は、基礎構造物を切断することによって形成された面を研磨することによって行われる。この複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを形成する工程において、複数のパターン化膜５０２から複数の除去予定部５０１Ｒが除去されると共に、複数のプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐにそれぞれ前端面５０ｅが形成されて、複数のプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐがそれぞれ複数のプラズモンジェネレータ５０になる。
以上説明したように、本実施の形態に係る複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法は、基礎構造物を作製する工程と、複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを形成する工程とを備えている。基礎構造物を作製する工程は、金属多結晶体よりなり、複数のプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐを含む初期膜５０１を形成する工程と、少なくとも複数のプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐにおいて、金属多結晶体を構成する複数の結晶粒が成長するように、加熱用光を用いて初期膜５０１を加熱する工程と、初期膜５０１の加熱を停止する工程とを含んでいる。複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを形成する工程において、各プラズモンジェネレータ予定部５０Ｐに前端面５０ｅが形成されて、複数のプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐがそれぞれ複数のプラズモンジェネレータ５０になる。
本実施の形態に係るプラズモンジェネレータ５０の製造方法は、金属多結晶体よりなり、プラズモンジェネレータ予定部５０Ｐを含む初期膜５０１を形成する工程と、少なくともプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐにおいて、金属多結晶体を構成する複数の結晶粒が成長するように、加熱用光を用いて初期膜５０１を加熱する工程と、初期膜５０１の加熱を停止する工程と、加熱を停止する工程の後で、初期膜５０１を加工してプラズモンジェネレータ５０を形成する工程とを備えている。プラズモンジェネレータ５０を形成する工程は、プラズモンジェネレータ予定部５０Ｐに前端面５０ｅを形成する工程を含んでいる。プラズモンジェネレータ５０を形成する工程は、図６Ａないし図６Ｃに示した工程から、図８Ａないし図８Ｃに示した工程までの一連の工程を含んでいる。
本実施の形態では、プラズモンジェネレータ５０の前端面５０ｅを形成する前に、少なくともプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐにおいて、金属多結晶体を構成する複数の結晶粒が成長するように、加熱用光を用いて初期膜５０１を加熱する。これにより、熱アシスト磁気記録ヘッドの使用時、すなわちプラズモンジェネレータ５０の使用時における複数の結晶粒の成長、およびそれに伴うプラズモンジェネレータ５０の変形が抑制される。
なお、前端面５０ｅを形成した後にプラズモンジェネレータ５０を加熱すると、プラズモンジェネレータ５０が変形して、前端面５０ｅの位置が変化するおそれがある。これに対し、本実施の形態では、初期膜５０１を加熱した後に、前端面５０ｅを形成するため、加熱工程に起因して、プラズモンジェネレータ５０の前端面５０ｅの位置が変化することはない。
以上のことから、本実施の形態によれば、信頼性の高いプラズモンジェネレータ５０、ならびに、それぞれ信頼性の高いプラズモンジェネレータ５０を有する複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを製造することが可能になる。
また、本実施の形態によれば、ＭＲ素子５の特性が劣化することを防止しながら、初期膜５０１を加熱することができる。以下、これについて、比較例の熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法と比較しながら説明する。比較例の熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法では、初期膜５０１を加熱するために、初期膜５０１を形成した後の積層体１００Ｐ全体を、加熱炉を用いて加熱する点が、本実施の形態に係る複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法と異なっている。
積層体１００Ｐの全体が加熱されると、積層体１００Ｐに含まれるＭＲ素子５も加熱される。前述のように、ＭＲ素子５として用いられるＧＭＲ素子およびＴＭＲ素子は、固定層との交換結合により、固定層における磁化の方向を固定する反強磁性層を有している。反強磁性層がブロッキング温度以上に加熱されると、反強磁性層と固定層との間の交換結合力が失われ、その結果、固定層の磁化の方向が所定の方向以外の方向に変化してしまうおそれがある。そうすると、ＭＲ素子５の特性が劣化する。そのため、比較例では、反強磁性層がブロッキング温度以上に加熱されないように、例えば２００℃〜２５０℃の範囲内の温度で積層体１００Ｐを加熱する必要がある。しかし、このような温度での加熱では、プラズモンジェネレータ予定部５０Ｐにおいて、金属多結晶体を構成する複数の結晶粒が十分に成長しない。この場合には、熱アシスト磁気記録ヘッドの使用時、すなわちプラズモンジェネレータ５０の使用時に、プラズモンジェネレータ５０である金属多結晶体を構成する複数の結晶粒の成長が生じて、プラズモンジェネレータ５０が変形するおそれがある。
これに対し、本実施の形態では、加熱用光を初期膜５０１に直接照射することによって、初期膜５０１を加熱する。この場合、加熱用光は、全くあるいはほとんどＭＲ素子５には到達しない。初期膜５０１が加熱されると、初期膜５０１とＭＲ素子５との間の複数の層を介して、初期膜５０１からＭＲ素子５へ熱が伝達され得る。しかし、加熱用光の照射時間を短くする等、加熱工程の条件を適切に設定することにより、反強磁性層がブロッキング温度以上に加熱されないように、上記熱を放散させることができる。これらのことから、本実施の形態によれば、ＭＲ素子５の特性が劣化することを防止しながら、初期膜５０１を十分に加熱することができる。
［第２の実施の形態］
次に、図１１を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るプラズモンジェネレータの製造方法ならびに複数の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１１は、本実施の形態における加熱工程を示す説明図である。本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、加熱工程において、初期膜５０１の複数の領域５０Ｑに順次、加熱用光が照射されるように、加熱用光を走査しながら初期膜５０１に照射する。ただし、本実施の形態では、加熱用光が、初期膜５０１における複数の領域５０Ｑには照射され、他の領域には照射されないように、加熱用光を間欠的に初期膜５０１に照射する。本実施の形態における加熱工程の制御は、例えばコンピュータを用いて、照射装置を制御することによって実現することができる。
本実施の形態によれば、加熱用光を複数の領域５０Ｑにのみ照射するため、第１の実施の形態に比べて、加熱工程の時間を短縮することが可能になり、その結果、複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの生産性を向上させることが可能になる。また、本実施の形態によれば、第１の実施の形態に比べて、加熱用光によって初期膜５０１全体に与えられる熱量を少なくすることが可能になり、その結果、ＭＲ素子５の特性の劣化をより確実に防止することが可能になる。
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、本発明の第３の実施の形態に係るプラズモンジェネレータの製造方法ならびに複数の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。本実施の形態では、加熱工程において、高出力の加熱用光を用いて、初期膜５０１の複数のプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐを一括して加熱する。加熱工程では、ＭＲ素子５の特性が劣化することを防止しながら、初期膜５０１を十分に加熱することができるように、加熱用光の波長、出力、照射時間等の条件が最適化される。例えば、初期膜５０１の材料としてＡｕが用いられる場合には、第１の実施の形態と同様に、加熱用光の波長は、１９０〜５００ｎｍの範囲内から選択することが好ましい。この場合、加熱用光を照射するための照射装置としては、例えば、高出力のＵＶランプが用いることができる。加熱工程は、大気中で行われてもよいし、真空中で行われてもよい。
本実施の形態において、加熱用光に対する初期膜５０１の反射率が十分に小さくなるような初期膜５０１の材料と加熱用光の波長の組み合わせを実現できる場合には、加熱用光を初期膜５０１に直接照射してもよい。
あるいは、初期膜５０１の上に、加熱用光に対する反射率が初期膜５０１よりも小さい反射防止膜を形成し、加熱工程では、この反射防止膜に加熱用光を照射してもよい。以下、反射防止膜に加熱用光を照射する場合を例に取って、本実施の形態に係るプラズモンジェネレータの製造方法ならびに複数の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１２Ａないし図１２Ｃおよび図１３は、反射防止膜に加熱用光を照射する加熱工程を示している。図１２Ａないし図１２Ｃは、基礎構造物を作製する過程における積層体の一部、すなわち１つのヘッド予定部に対応する部分を示している。図１２Ａおよび図１２Ｂは、積層体の一部を示す断面図である。図１２Ａは、主磁極２６の前端面と交差し、媒体対向面４０および基板１の上面１ａに垂直な断面を示している。図１２Ｂは、積層体における媒体対向面４０が形成される予定の位置の断面を示している。図１２Ｃは、積層体の一部を示す平面図である。図１２Ａおよび図１２Ｃにおいて、記号“ＡＢＳ”は、積層体における媒体対向面４０が形成される予定の位置を表している。図１３は、加熱工程を示す説明図である。
本実施の形態では、初期膜５０１を形成する工程と加熱工程の間で、初期膜５０１の上に反射防止膜６１を形成する。反射防止膜６１の材料としては、例えば、Ｃ、ＳｉＣ、ＦｅＯまたはＳｉが用いられる。図１０には、一例として、Ｓｉの反射率を示している。
加熱工程では、反射防止膜６１に加熱用光を照射する。図１２Ａ、図１２Ｂおよび図１３において、実線の矢印は、加熱用光を表している。反射防止膜６１に照射された加熱用光の一部は反射防止膜６１に吸収され、これにより、反射防止膜６１において熱が発生する。この熱は初期膜５０１に伝わる。また、反射防止膜６１に照射された加熱用光の他の一部は、反射防止膜６１を透過して初期膜５０１に到達して、これにより、初期膜５０１において熱が発生する。これらの作用により、初期膜５０１が加熱される。
ここで、図１０を参照して、初期膜５０１の材料と、反射防止膜６１の材料と、加熱用光の波長の組み合わせの例について説明する。図１０から理解されるように、初期膜５０１の材料としてＡｕ、ＡｇまたはＡｌが用いられる場合には、加熱用光に対するＳｉの反射率が初期膜５０１よりも小さくなる加熱用光の波長領域が存在する。従って、初期膜５０１の材料としてＡｕ、ＡｇまたはＡｌが用いられる場合には、加熱用光に対するＳｉの反射率が初期膜５０１よりも小さくなる加熱用光の波長を選択し、且つ反射防止膜６１の材料としてＳｉを用いることができる。
なお、本実施の形態では、加熱工程の後で、反射防止膜６１を除去してもよいし、除去しなくてもよい。
本実施の形態によれば、加熱用光を用いて、初期膜５０１の複数のプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐを一括して加熱するので、第１および第２の実施の形態に比べて、加熱工程の時間を短縮することが可能になり、その結果、複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの生産性を向上させることが可能になる。
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、本発明において、加熱前の初期膜は、例えば、図４Ｃに示したプラズモンジェネレータ予定部５０Ｐと除去予定部５０１Ｒからなる部分を１つ以上有するように、パターニングされた膜であってもよい。この場合、加熱前の初期膜は、図６Ａないし図６Ｃに示した工程と同様の方法でパターニングして形成してもよい。あるいは、予め誘電体層に形成された１つ以上の収容部内に初期膜の材料を埋め込む方法によって、加熱前の初期膜を形成してもよい。パターニングされた膜からなる初期膜は、各実施の形態における加熱工程と同様に、加熱用光によって加熱される。
また、請求の範囲の要件を満たす限り、コア２０、プラズモンジェネレータ５０および主磁極２６の形状や配置は、第１の実施の形態に示した例に限られず、任意である。
５０…プラズモンジェネレータ、５０Ｐ…プラズモンジェネレータ予定部、５０１…初期膜。

Claims (9)

  1. 表面プラズモンが励起されるプラズモン励起部と、前記表面プラズモンに基づいて近接場光を発生する前端面とを有するプラズモンジェネレータの製造方法であって、
    金属多結晶体よりなり、後に前記プラズモンジェネレータとなるプラズモンジェネレータ予定部を含む初期膜を形成する工程と、
    少なくとも前記プラズモンジェネレータ予定部において、前記金属多結晶体を構成する複数の結晶粒が成長するように、加熱用光を用いて前記初期膜を加熱する工程と、
    前記初期膜の加熱を停止する工程と、
    前記加熱を停止する工程の後で、前記初期膜を加工して前記プラズモンジェネレータを形成する工程とを備え、
    前記プラズモンジェネレータを形成する工程は、前記プラズモンジェネレータ予定部に前記前端面を形成する工程を含むことを特徴とするプラズモンジェネレータの製造方法。
  2. 前記初期膜を加熱する工程では、前記加熱用光を前記初期膜に照射することを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 更に、前記初期膜を形成する工程と前記初期膜を加熱する工程の間で、前記初期膜の上に、前記加熱用光に対する反射率が前記初期膜よりも小さい反射防止膜を形成する工程を備え、
    前記初期膜を加熱する工程では、前記加熱用光を前記反射防止膜に照射することを特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを製造する方法であって、
    各熱アシスト磁気記録ヘッドは、上面を有する基板と、前記基板の上面の上方に配置された記録ヘッド部と、前記基板の上面と前記記録ヘッド部との間に配置された再生ヘッド部と、記録媒体に対向する媒体対向面とを備え、
    前記記録ヘッド部は、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主磁極と、光を伝播させるコアとクラッドとを有する導波路と、プラズモンジェネレータとを有し、
    前記プラズモンジェネレータは、前記コアを伝播する光に基づいて表面プラズモンが励起されるプラズモン励起部と、前記媒体対向面に配置されて前記表面プラズモンに基づいて近接場光を発生する前端面とを有し、
    前記方法は、
    それぞれ後に前記複数の熱アシスト磁気記録ヘッドとなる複数のヘッド予定部が配列された基礎構造物を作製する工程と、
    前記基礎構造物を切断することによって複数のヘッド予定部を互いに分離すると共に、複数のヘッド予定部の各々に前記媒体対向面を形成することによって、前記複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを形成する工程とを備え、
    前記基礎構造物を作製する工程は、
    金属多結晶体よりなり、後に前記複数の熱アシスト磁気記録ヘッドに対応する複数のプラズモンジェネレータとなる複数のプラズモンジェネレータ予定部を含む初期膜を形成する工程と、
    少なくとも前記複数のプラズモンジェネレータ予定部において、前記金属多結晶体を構成する複数の結晶粒が成長するように、加熱用光を用いて前記初期膜を加熱する工程と、
    前記初期膜の加熱を停止する工程とを含み、
    前記複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを形成する工程において、各プラズモンジェネレータ予定部に前記前端面が形成されて、前記複数のプラズモンジェネレータ予定部がそれぞれ前記複数のプラズモンジェネレータになることを特徴とする方法。
  5. 前記初期膜を加熱する工程では、前記加熱用光を前記初期膜に照射することを特徴とする請求項４記載の方法。
  6. 前記基礎構造物を作製する工程は、更に、前記初期膜を形成する工程と前記初期膜を加熱する工程の間で、前記初期膜の上に、前記加熱用光に対する反射率が前記初期膜よりも小さい反射防止膜を形成する工程を含み、
    前記初期膜を加熱する工程では、前記加熱用光を前記反射防止膜に照射することを特徴とする請求項４記載の方法。
  7. 前記初期膜を加熱する工程では、複数のプラズモンジェネレータ予定部を順次加熱することを特徴とする請求項４記載の方法。
  8. 前記初期膜を加熱する工程では、複数のプラズモンジェネレータ予定部を一括して加熱することを特徴とする請求項４記載の方法。
  9. 前記コアは、コアを伝播する光に基づいてエバネッセント光を発生するエバネッセント光発生面を有し、
    前記クラッドは、前記エバネッセント光発生面と前記プラズモン励起部との間に介在する介在部を有し、
    前記プラズモン励起部において、前記表面プラズモンは、前記エバネッセント光発生面より発生される前記エバネッセント光と結合することによって励起されることを特徴とする請求項４記載の方法。
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