JP5736051B2 - 近接場光デバイス、記録装置及びサンプル基板 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、HAMR（熱アシスト磁気記録：Heat Assisted Magnetic Recording）、SNOM（走査型近接場光学顕微鏡：Scanning Near Field Optical Microscope)等の近接場光の微小スポットを利用する近接場光デバイス、該近接場光デバイスを備える記録装置、及び該近接場光デバイスを複数備えてなるサンプル基板の技術分野に関する。

近接場光を利用した、光の回折限界を超えたナノスケールの微小光スポットの利用例として、近接場光による加熱点と重なるように、強い磁場を印加することのできる金属散乱体を用いた熱アシスト記録用ヘッド（特許文献１参照）が提案されている。或いは、近接場光を磁気記録媒体の昇温するための光源として用いる熱アシスト磁気記録（特許文献２参照）が提案されている。

また、近年の半導体微細加工技術の進歩により、量子力学的効果を利用し、単一電子を制御することにより電子の粒子性を極限まで利用するナノスケールの量子ドットが注目されている。たとえば、量子ドットのサイズを適切に制御する製造方法（特許文献３参照）、および、積層された量子ドットを利用した近接場集光器が提案されている（特許文献４参照）。さらに、面発光レーザにより近接場光を生成し、この近接場光を用いた光ヘッドにて高密度記録を可能にする取り組みも提案されている（非特許文献１）。

特開２００７−１２８５７３号公報 特開２００３−０４５００４号公報 特開２００９−２３１６０１号公報 特開２００６−０８０４５９号公報

微小共振器面発光レーザによる近接場光生成（電子情報通信学会論文誌 C Vol.J83-C No.9 pp.826-834 2000年9月）

しかしながら、上述した特許文献１に記載された熱アシスト磁気記録では、例えばスポットサイズのコントロールや記録マークの形状最適化等に改良の余地が存在する。また、上述の先行技術文献では、磁気記録媒体等への情報記録に量子ドットデバイスを利用することについては、十分な検討が行われていなかった。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、第１に、熱アシスト磁気記録により情報を適切な記録マークで磁気記録媒体上に記録することができる近接場光デバイス及び記録装置を提案することを課題とする。第２に、磁気記録媒体等への情報記録に適用可能な近接場光デバイス及びサンプル基板を提案することを課題とする。

本発明の近接場光デバイスは、上記課題を解決するために、基板上に積層された量子ドット層と、前記量子ドット層上に設けられた出力端と、を備え、前記基板を介して入射する光により前記量子ドット層に含まれる量子ドットに近接場光が発生し、前記発生した近接場光が前記出力端に移動することで、前記出力端に近接場光が発生し、前記出力端は、複数の金属部材の集合として構成されており、前記複数の金属部材全体として一つの記録マークを形成し、前記複数の金属部材の集合は、前記出力端の上方から平面的に見て、一の方向に沿う長さが、前記一の方向と交わる他の方向に沿う長さよりも長くなるように配置されている。

本発明の記録装置は、上記課題を解決するために、本発明の近接場光デバイス（但し、その各種態様を含む）と、前記近接場光デバイスを制御する制御手段と、を備える。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

実施形態に係る近接場光デバイスの構造を示す図である。 記録媒体上に形成される記録マークの一例を示す図である。 実施形態に係る近接場光デバイスの金属端の形状を示す平面図である。 実施形態に係る近接場光デバイスの金属端の形状の変形例を示す平面図である。 実施形態に係る近接場光デバイスの製造方法の一工程を示す工程断面図である。 図５の工程に続く工程を示す工程断面図である。 図６の工程に続く工程を示す工程断面図である。 図７の工程に続く工程を示す工程断面図である。 図８の工程に続く工程を示す工程断面図である。 図９の工程に続く工程を示す工程断面図である。 図１０の工程に続く工程を示す工程断面図である。 図１１の工程に続く工程を示す工程断面図である。 図１２の工程に続く工程を示す工程断面図である。 実施形態に係る記録装置の構成を示す図である。 実施形態に係る記録装置の動作を説明する図である。 実施形態に係る記録装置の動作を説明する図である。 実施形態に係るサンプル基板の概略構成を示す概略構成図である。 実施形態に係るサンプル基板上に配列された複数のチップのうち一のチップの概略構成を示す概略構成図である。 実施形態に係るデザインサブチップの一例を示す平面図である。 図１９のＡ−Ａ´線断面図である。 実施形態に係るデザインサブチップの製造方法の一工程を示す工程断面図である。 図２１の工程に続く工程を示す工程断面図である。 図２２の工程に続く工程を示す工程断面図である。 図２３の工程に続く工程を示す工程断面図である。 図１９のＡ−Ａ´線断面の変形例を示す断面図である。 実施形態に係る評価用サブチップの一例を示す平面図である。 実施形態に係る評価用サブチップの他の一例を示す平面図である。 実施形態に係るデザインサブチップの他の一例を示す平面図である。 図２８のＢ−Ｂ´線断面図である。 実施形態に係るデザインサブチップの他の一例を示す平面図である。 図３０のＣ−Ｃ´線断面図である。 実施形態に係るデザインサブチップの他の一例を示す平面図である。 図３２のＤ−Ｄ´線断面図である。 実施形態に係るデザインサブチップの他の一例を示す平面図である。 図３４のＥ−Ｅ´線断面図である。 実施形態に係るデザインサブチップの他の一例を示す平面図である。 図３６のＦ−Ｆ´線断面図である。 実施形態に係るデザインサブチップの他の一例を示す平面図である。 実施形態に係る近接場光デバイスの構造の変形例を示す図である。 図３９に示した近接場光デバイスの金属端の形状を示す平面図である。 実施形態に係る近接場光デバイスの構造の変形例を示す図である。 図３９に示した近接場光デバイスを用いた記録装置の構成を示す図である。

以下、本発明の近接場光デバイス、記録装置及びサンプル基板に係る実施形態を、図面に基づいて説明する。尚、以下の図では、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。

＜近接場光デバイス＞
本発明の近接場光デバイスの実施形態について、図１乃至図１３を参照して説明する。

（近接場光デバイスの構成）
本実施形態に係る近接場光デバイスの構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る近接場光デバイスの構造を示す図である。

図１において、近接場光デバイス１００は、ＧａＡｓ（ガリウム砒素）基板１１１と、該ＧａＡｓ基板１１１上に積層され、ＩｎＡｓ（インジウム砒素）量子ドット１１３を有するＩｎＡｓ層１１２と、該ＩｎＡｓ層１１２上に積層されたＧａＡｓ層１１４と、該ＧａＡｓ層１１４上に積層され、ＩｎＡｓ量子ドット１１６を有するＩｎＡｓ層１１５と、該ＩｎＡｓ層１１５上に積層されたＧａＡｓ層１１７と、該ＧａＡｓ層１１７上に積層された、本発明に係る「出力端」の一例としての、金属端１１８と、を備えて構成されている。

近接場光デバイス１００を用いて記録が実施される場合、記録媒体上に形成される記録マークは、近接場光の領域、即ち近接場光デバイス１００の金属端１１８の形状の影響を受ける。

具体的には例えば、金属端１１８の上方から平面的に見て、該金属端１１８の形状が円形である場合、記録媒体上に形成される記録マークは、図２（ａ）に示すような、三日月状となる。他方で、金属端１１８の上方から平面的に見て、該金属端１１８の形状が矩形や楕円形である場合、記録媒体上に形成される記録マークは、図２（ｂ）に示すような、矩形状（又は、矩形に近い形状）となる。図２は、記録媒体上に形成される記録マークの一例を示す図である。

本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、図２（ａ）に示したような三日月状の記録マークでは、該記録マークの読み取りに利用可能な面積が比較的小さくなりＳ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が小さくなるので、記録媒体に記録された情報を適切に読み取ることが困難になる可能性がある。他方で、図２（ｂ）に示したような矩形状の記録マークであれば、比較的容易にして、記録媒体に記録された情報を適切に読み取ることができる。

そこで、本実施形態では、近接場光デバイス１００の金属端１１８が、該金属端１１８の上方から平面的に見て、楕円形になるように形成されている（図３参照）。図３は、本実施形態に係る近接場光デバイスの金属端の形状を示す平面図である。

図３におけるディスク（記録媒体）の半径方向（即ち、紙面の上下方向）は、本発明に係る「一の方向」の一例である。また、図３における「記録方向」（即ち、紙面の左右方向）は、本発明に係る「他の方向」の一例である。図３に示すように、記録方向は記録マークが並ぶ「トラック方向」でもある。

尚、金属端１１８の形状は、図３に示した楕円形に限らず、例えば図４（ａ）〜（ｆ）に示すような各種形状を採ることが可能である。特に、図４（ｂ）〜（ｆ）では、複数の金属部材の集合として金属端１１８が構成されている。この場合、各金属部材間の距離は、複数の金属部材全体として一つの近接場が形成される距離に設定されている。

図４は、本実施形態に係る近接場光デバイスの金属端の形状の変形例を示す平面図である。尚、図４において、紙面の上下方向がディスクの半径方向に対応しており、紙面の左右方向が記録方向（トラック方向）に対応している。

（近接場光デバイスの製造方法）
次に、本実施形態に係る近接場光デバイス１００の製造方法について、図５乃至図１３を参照して説明する。

図５において、例えばｎ−ＧａＡｓ基板等の基板３０の上に、例えばＧａＡｓ等を含んでなるストッパ層３１が形成される。次に、図６に示すように、該ストッパ層３１の上に、ＧａＡｓ基板１１、量子ドット層１２及び量子ドット層１３が、この順番で積層される。

次に、図７に示すように、量子ドット層１３の上面に、例えばワックス６１が塗布されることにより、該量子ドット層１３がシリコン基板６２に固定される。次に、例えば研削、ケミカルエッチング等により基板３０が除去される（図８参照）。

次に、図９に示すように、ストッパ層３１の下面にガラス基板３２が接着される。続いて、ワックス６１及びシリコン基板６２が除去される（図１０参照）。次に、図１１に示すように、量子ドット層１３の上に、例えば金（Ａｕ）や銅（Ｃｕ）等を含んでなる金属層１５が形成される。金属端１４は１種類の金属で構成されるのではなく、異なる金属からなる多層構造であってもよい。一例を挙げると、例えば、クロム（Ｃｒ）層の上に金（Ａｕ）層が構成された２層構造、或いはチタニウム（Ｔｉ）層の上に（Ａｕ）と層が構成された２層構造であってもよい。

次に、金属層１５の上に所定のマスク（図示せず）が形成され、該形成されたマスクを用いて金属層１５にエッチング等が施されることにより、図１２に示すように金属端１４が形成される。金属端１４の形成は、図４に示すようなパターン形状を有する金型或いはモールド等を用いナノインプリントリソグラフィ（Ｎａｎｏ−Ｉｍｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）を用いて形成することも可能である。

次に、金属端１４を覆うように量子ドット層１３の上に所定のマスク（図示せず）が形成され、該形成されたマスクを用いて量子ドット層１３、量子ドット層１２及びＧａＡｓ基板１１に対してエッチング等が施されることにより、図１３に示すように近接場光デバイス１００が形成される。

図１に示す近接場光デバイス１００は２層の量子ドットで形成した例を示したが、１層の量子ドット構造、３層以上の量子ドットからなる多層量子ドット構造、或いは金属ナノ粒子（量子ドットとして機能する）が分散した媒体で構成することも可能である。多層量子ドット構造にすることにより入射光のエネルギーを金属端１４に集中させる効率が高くなる。たとえば、３層よりは５層、８層のほうが効率を高めることが可能である。

尚、「ＧａＡｓ基板１１」及び「金属端１４」は、夫々、図１における「ＧａＡｓ基板１１１」及び「金属端１１８」に相当する。「量子ドット層１２」は、図１における「ＩｎＡｓ層１１２」及び「ＧａＡｓ層１１４」に相当し、「量子ドット層１３」は、図１における「ＩｎＡｓ層１１５」及び「ＧａＡｓ層１１７」に相当する。

＜記録装置＞
本発明の近接場光デバイスを備えてなる記録装置の実施形態について、図１４乃至図１６を参照して説明する。

図１４において、本実施形態に係る記録装置は、図１に示した近接場光デバイス１００と、該近接場光デバイス１００に光を照射する光源６０と、該光源６０をＯＮ又はＯＦＦすることにより近接場光デバイス１００を制御する制御部７０と、を備えて構成されている。図１４は、本実施形態に係る記録装置の構成を示す図である。

尚、光源６０には、例えば、半導体レーザ、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ＬＡＳＥＲ：垂直共振器面発行レーザ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等を適用することができるである。

記録媒体５０は、近接場光又は近接場光エネルギーにより発生する熱により状態が変化し、記録マークを形成可能な材料で構成されている。特に、記録媒体５０は、金属端１８と一体となって近接場光を形成可能なように、例えば金（Ａｕ）等の金属を含んで構成されている。

制御部７０により光源６０がＯＮ状態にされると、該光源６０から出射された光（入射光）により、量子ドット１１３（下層側の量子ドット）に近接場光２１が発生し、該近接場光２１により、量子ドット１１６（上層側の量子ドット）に近接場光２２が発生し、該近接場光２２のエネルギーの少なくとも一部が金属端１１８に移動し、該金属端１１８の周辺に近接場光２３が発生する。

金属端１１８と記録媒体５０との間の距離が所定距離（例えば、２０ｎｍ（ナノメートル））以上の場合は、記録媒体５０側に近接場光２３は相互作用を起こさない。他方で、金属端１１８と記録媒体５０との間の距離が所定距離以下の場合は、近接場光２３に代えて、金属端１１８と記録媒体５０の一部である近接場光領域５１とを取り囲むように近接場光２４が発生する（図１５参照）。尚、本実施形態に係る「近接場光領域５１」は、本発明に係る「加熱領域」の一例である。

ここで、記録媒体５０が熱により状態が変化する材料により構成されている場合、近接場光２４のエネルギーに起因する発熱により近接場光領域５１に記録マークが形成される。或いは、記録媒体５０が磁気記録媒体である場合、近接場光２４のエネルギーに起因する発熱により近接場光領域５１の保磁力が低下するので、磁気記録ヘッド（図示せず）により発生される磁界により磁気記録を行うことが可能となる。

制御部７０により光源６０が所定時間だけＯＮ状態とされ、記録媒体５０上に記録マーク５２が形成された後、制御部７０は光源６０をＯＦＦ状態とする。続いて、記録媒体５０が移動若しくは回転される、又は、近接場光デバイス１００が移動されることにより、記録位置が変更される。図１６では、記録媒体５０が紙面上を左へ移動され、記録マーク５２の右側が、新たな近接場光領域５１とされている。

制御部７０は、再度光源６０をＯＮ状態として、上記の記録方法と同様に、近接場光２４により新たな記録マークを形成する。このように、金属端１１８と記録媒体５０との間の距離が所定距離以下である状態を維持しつつ、記録すべき記録情報に基づいて、制御部７０が光源６０をＯＮ又はＯＦＦすることによって、例えば一定速度で回転している記録媒体５０に記録情報を連続して記録することができる。

特に、本実施形態に係る近接場光デバイス１００の金属端１８の形状は、例えば図３に示したように、記録媒体５０の半径方向に沿う長さが、記録方向に沿う長さよりも長くなるように形成されている。このため、記録媒体５０上に形成される記録マークは、例えば図２（ｂ）に示したようになる。この結果、記録媒体５０の再生時に、比較的容易にして、該記録媒体５０に記録された情報を適切に読み取ることができる。

＜サンプル基板＞
（サンプル基板の構成）
本実施形態に係るサンプル基板の構成について、図１７及び図１８を参照して説明する。図１７は、本実施形態に係るサンプル基板の概略構成を示す概略構成図である。図１８は、本実施形態に係るサンプル基板上に配列された複数のチップのうち一のチップの概略構成を示す概略構成図である。

図１７において、サンプル基板１は、例えば２インチ等のウェハ基板である。サンプル基板１は、最終的には、例えばダイシング等によりチップ化（即ち、小片化）可能なように、例えば４ｍｍ（ミリメートル）×４ｍｍ、８ｍｍ×８ｍｍ等の複数の矩形領域（図１７における“１ａ”参照）に区画される。そして、区画された複数の矩形領域毎に、各種部材や各種回路の配置が決定される。

本実施形態では、図１８に示すように、一の矩形領域１ａが更に複数の矩形領域に区画されており、該区画された複数の矩形領域毎に、デザインサブチップ（本発明に係る“近接場光デバイス”に相当）や評価用サブチップが形成される。尚、評価用サブチップは、必ずしも必要ではない。

（デザインサブチップ）
次に、デザインサブチップについて、図１９及び図２０を参照して説明する。図１９は、本実施形態に係るデザインサブチップの一例を示す平面図である。図２０は、図１９のＡ−Ａ´線断面図である。

図１９において、デザインサブチップには、該デザインサブチップを、例えば熱アシスト磁気記録方法を採用する記録装置の記録ヘッド等に実装する際に利用されるアライメントマーク及びチルト補正反射鏡が形成されている。ここでは、デザインサブチップの四隅の各々にアライメントマークが形成され、該デザインサブチップの各辺にチルト補正反射鏡が形成されている。

デザインサブチップの中央付近には熱源ブロックが形成されており、該熱源ブロックの周辺に位置する周辺領域には、４つのコイルブロックが形成されている。

熱源ブロックは、図２０に示すように、例えばＧａＡｓ（ガリウム砒素）基板上に積層された、例えば２層の量子ドット層と、該量子ドット層の上に積層された金属端と、を備えて構成されている。

熱源ブロックの、例えば下層側（即ち、ＧａＡｓ基板の下方）から光が照射された場合、該照射された光に基づいて、２層の量子ドット層のうち下層の量子ドット層に含まれる量子ドットに近接場光が発生する。続いて、該発生した近接場光に基づいて、２層の量子ドット層のうち上層の量子ドット層に含まれる量子ドットに近接場光が発生する。そして、該発生した近接場光のエネルギーの少なくとも一部が金属端に移動し、該金属端の周囲に近接場光が発生する。

熱源ブロックの金属端から所定距離（例えば、２０ｎｍ（ナノメートル））以内の位置に、対象物（例えば、記録媒体等）が存在すると、熱源ブロックの金属端と対象物の少なくとも一部とを取り囲むように近接場光が発生し、該発生した近接場光によって、対象部の少なくとも一部が熱せられる。

次に、図１９に示したデザインサブチップの製造方法について、図２１乃至図２４を参照して説明する。

図２１において、ＧａＡｓ基板１１の上に、例えばＩｎＡｓ（インジウム砒素）量子ドットを含んでなる量子ドット層１２及び１３が、この順番で積層される。続いて、量子ドット層１３の上に、例えば金（Ａｕ）や銅（Ｃｕ）等を含んでなる金属層が積層され、該積層された金属層に対して、所定のマスクを用いてエッチング等が施されることにより、金属端１４が形成される。基板１１はＧａＡｓの他に、例えば、ガラス基板上にＧａＡｓ層を形成してもよいし、シリコン基板上にＧａＡｓ層を形成する等してもよい。各層或いは基板の厚さは、利用する目的により適切な厚さに設定される。

次に、金属端１４を覆うように量子ドット層１３の上に所定のマスク（図示せず）が形成され、該形成されたマスクを用いて量子ドット層１３及び量子ドット層１２に対してエッチング等が施されることにより、図２２に示すように熱源ブロック８１が形成される。

次に、ＧａＡｓ基板１１の上に、下地層７５が積層される。続いて、該下地層７５の上に、所定の形状を有する導電部材７６が形成される。続いて、該形成された導電部材７６を覆うように、下地層７５の上に、絶縁層７７が積層される（図２３参照）。

次に、絶縁層７７の上に、所定の形状を有する導電部材７８、チルト補正反射鏡８３、及びアライメントマーク（図示せず）が形成される。続いて、該形成された導電部材７８等を覆うように、絶縁層７７の上に、絶縁層７９が積層される（図２４参照）。尚、導電部材７６及び７８によりコイルブロック８２が構成される。

ここでは図示を省略したが、上記デザインサブチップの製造工程と並行して、他のデザインサブチップ及び評価用サブチップが、サンプル基板１上に形成される。

尚、図１９に示したデザインサブチップは、例えば図２５に示すように、ＧａＡｓ基板１１の下面に、熱源ブロック８１に対して光を照射する光源としての、例えばＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ＬＡＳＥＲ：垂直共振器面発行レーザ）等が形成されていてもよい。図２５は、図１９のＡ−Ａ´線断面の変形例を示す断面図である。

本実施形態に係る「金属端１４」及び「熱源ブロック８１」は、夫々、本発明に係る「出力端」及び「量子ドット積層体」の一例である。

（評価用サブチップ）
次に、評価用サブチップについて、図２６及び図２７を参照して説明する。図２６は、本実施形態に係る評価用サブチップの一例を示す平面図である。図２７は、本実施形態に係る評価用サブチップの他の一例を示す平面図である。

図２６は、熱源ブロック８１の、例えば光学的な評価等を実施可能な評価用サブチップの一例である。図２６に示すように、一つの評価用サブチップ内には、例えば、熱源ブロック８１のメサ構造の違いによる発光特性分布を評価するための領域と、熱源ブロック８１の金属端１４の形状の違いによる発光特性分布を評価するための領域と、金属端１４の形状に起因する統計的な発光特性を評価するための領域と、が設けられている。

図２７は、コイルブロック８２の、例えば電気的・磁気的な評価等を実施可能な評価用サブチップの一例である。図２７に示すように、一つの評価用サブチップ内には、例えば、コイルブロック８２のサイズの違いによる電気的・磁気的な特性を評価するための領域と、コイルブロック８２のデザインの違いによる電気的・磁気的な特性を評価するための領域と、が設けられている。

（デザインサブチップの他の例）
デザインサブチップの他の例について、図２８乃至図３８を参照して説明する。

図２８及び図２９に示すデザインサブチップでは、該デザインサブチップの中央付近に熱源ブロックが形成されており、該熱源ブロックの周辺に位置する周辺領域に２つのコイルブロックが形成されている。該デザインサブチップには、更に、コイルブロックの外周側に、２つの磁気導波部材が形成されている。該磁気導波部材は、図２９に示すように、コイルブロックの下層まで、紙面の左右方向に沿って、延在している。

図３０及び図３１に示すデザインサブチップでは、該デザインサブチップの中央付近に熱源ブロックが形成されており、該熱源ブロックの下層側にはコイルブロックが形成されている。該デザインサブチップには、更に、コイルブロックの外周側に、２つの磁気導波部材が形成されている。該磁気導波部材は、図３１に示すように、コイルブロックの下層まで、紙面の左右方向に沿って、延在している。

図３２及び図３３に示すデザインサブチップでは、該デザインサブチップの中央付近に熱源ブロックが形成されており、該熱源ブロックの周辺に位置する周辺領域に２つのコイルブロックが形成されている。該デザインサブチップには、更に、図３３に示すように、コイルブロックから、紙面の左右方向に沿って延びる磁気導波部材が形成されている。

図３４及び図３５に示すデザインチップには、十字形状のアライメントマーク１８０ａ〜１８０ｄと量子ドット層と金属端からなる熱源ブロック１８０ｅが配置されている。図３４に示すように、アライメントマーク１８０ａと１８０ｃが熱源ブロック１８０ｅを挟んで対向して配置され、アライメントマーク１８０ｂと１８０ｄが熱源ブロック１８０ｅを挟んで対向して配置されている。アライメントマーク１８０ａの十字の交点とアライメントマーク１８０ｃの十字の交点とを結ぶ点線ａｃと、アライメントマーク１８０ｂの十字の交点とアライメントマーク１８０ｄの十字の交点とを結ぶ点線ｂｄとが交わる位置に熱源ブロック１８０ｅが配置されている（点線ａｃ、点線ｂｄは実際のサンプルチップ上には描画されていない）。

熱源ブロック１８０ｅは１００ｎｍほどの大きさであり光学式のカメラなどを用いた画像認識システムでは位置を特定することができない。アライメントマーク１８０ａ〜１８０ｄは光学式のカメラを用いて画像認識できる大きさであり、アライメントマーク１８０ａ〜１８０ｄの位置を認識知ることが可能である。アライメントマークの認識により、計算で熱源ブロック１８０ｅの位置を特定することが可能になる。

また、図３５に示すように、熱源ブロック１８０ｅのメサの上面とアライメントマーク１８０ａ〜ｄの高さは同一高さで形成されている。

図３６及び図３７に示すデザインチップは、上述した、図３４及び図３５に示したデザインチップにコイルを形成したデザインチップである。また、デザインチップ上に形成されるアライメントマークは、図３８に示すように、デザインチップの中心から放射状に、複数のアライメントマークが整列するように構成されてもよい。複数のアライメントマークを直列させて配置することにより、熱源ブロックの位置の特定の精度が増す。

＜近接場光デバイスの変形例＞
図３９（ａ）〜（ｈ）は図１で示した近接場光デバイス１００の変形例である。

図３９（ａ）は、変形例の１形態であり、光電子反射膜と下部電極（第１電極）との機能を兼ね備えた金属層（例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属／合金の単層或いは多層構造）であり、金属層の上にはエネルギー源としての光源（例えば、ＶＩＣＥＬ、ＬＥＤ等）或いは電子源（例えば、シリコン、ポーラスシリコン（Ｓｉ）、コールドカソード等）、エネルギー源の上には光源から発生した光或いは電子源から発生した電子を集める金（Ａｕ）フィルム、金フィルムの上には誘電体（例えば、ＳｉＯ_２、ＶａＯ_２等）からなるスペーサー、スペーサーの上には金属端である金（Ａｕ）からなる金属粒子（金属ナノパーティクル）を備えて構成されている。この金フィルムは上部電極（第２電極）を兼ねている。また、スペーサーは高さを調整等の役割を有する。

エネルギー源で発生した光または電子によるエネルギーは金フィルムに集められ、金属粒子へ移動する。そして、金属粒子から外部へエネルギーが放出される。

図３９（ｂ）は、光電子反射膜と下部電極との機能を兼ね備えた金属層、光源或いは電子源、上部電極で構成されている。上部電極の中央には穴が開いており、この穴の中央に金（Ａｕ）からなる金属粒子が位置する構成となっている。

図３９（ｃ）は、図３９（ｂ）のエネルギー源と金属粒子の間にスペーサーを配置した構成となっている。図３９（ｄ）は金属粒子が半導体或いは誘電体等からなる支持体で支えられた構造である。

また、図３９（ｅ）のように金属粒子ではなく金属ロッドでもよく、図３９（ｆ）のように金属粒子を複数個積み上げロッドのようにしてもよい。図３９（ｇ）は図３９（ｅ）の金属ロッドの周囲を誘電体で包んだ構成である。また、単純に、光電子反射膜と下部電極（第１電極）との機能を兼ね備えた金属層、金属層に上にエネルギー源、エネルギー源の上に、金属端としての金属粒子を備えた図３９（ｈ）示す構成も考えられる。

図４０は、図３９（ａ）に示した近接場光デバイスの平面図である。尚、図４０において、紙面の上下方向がディスクの半径方向に対応しており、紙面の左右方向が記録方向（トラック方向）に対応している。図４０（ａ）は出力端が金属粒子でありほぼ平面図としては円形である。また、図４０（ａｉ）、（ａｉｉ）、（ａｉｉｉ）に示すように、各種形状を採ることが可能である。この他にも例えば、図４に示したような様々な形状あるいは複数の金属部材の集合として金属端を構成してもよい。

図４１は、図３９に示した近接場デバイスを誘電体或いは誘電体と非金属であるセラミックとで覆うように構成してもよい。セラミックのような強固な材料で覆うことにより近接場光デバイスを衝突から保護することができる。図４１（ａ１）は図３９（ａ）の近接場デバイスの金属粒子スペーサー金フィルムを誘電体で多い、更にその外側をセラミックスで覆う構成である。図４１（ａ２）は図３９（ａ）の近接場光デバイスを誘電体で覆っている例である。同様に図４１（ｅ１）は図３９（ｅ）の近接場光デバイスを誘電体とセラミックスで覆った構成、図４１（ｅ２）は図３９（ｅ）の近接場光デバイスを誘電体で覆った構成である。

＜記録装置の変形例＞
次に、図３９で説明した近接場光デバイスを磁気ヘッドに用いた磁気記録について、図４２を参照して説明する。図４２は、図３９で説明した近接場光デバイスに係る磁気ヘッドを用いた磁気記録の一例を説明する図である。尚、図４２では、図３９（ａ）に示した近接場光デバイスを用いているが、図３９（ａ）に限らず、上述した各種近接場光デバイスを適用可能である。

動作時には、入力信号に応じて光あるは電子を出射するように、エネルギー源が制御される。近接エネルギー源から発生した光／電子のエネルギーが金属粒子に伝播すると、金属粒子と、該金属粒子と対向する磁気記録媒体の一部とが一体となり発生する近接場光により磁気記録媒体にエネルギーが与えられる。この結果、近接場光によりエネルギーを与えられた磁気記録媒体の領域の保磁力が下がり、書き込み磁極による磁気記録を容易に行うことが可能となる。他方、磁気記録媒体に記録された記録信号の読み出しは、読み取り磁極により行われる。尚、金属粒子のサイズを小さくするほど、記録密度を向上させることができる。

尚、近接場光デバイスはセラミックスで覆われた状態でアーム上（アームの先端のスライダー）に配置され、磁気ヘッドが磁気記録媒体と衝突しても近接場光デバイスは衝撃から保護される。また、読み取り磁極、書き込み磁極等も近接場光デバイスの近傍に集積化されている。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う近接場光デバイス及び記録装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１…サンプル基板、１１、１１１…ＧａＡｓ基板、１２、１３…量子ドット層、１４、１１８…金属端、５０…記録媒体、６０…光源、７０…制御部、８１…熱源ブロック、８２…コイルブロック、８３…チルト補正反射鏡、１００…近接場光デバイス、１１２、１１５…ＩｎＡｓ層、１１３、１１６…量子ドット、１１４、１１７…ＧａＡｓ層

Claims (3)

1. 基板上に積層された量子ドット層と、
   前記量子ドット層上に設けられた出力端と、
   を備え、
   前記基板を介して入射する光により前記量子ドット層に含まれる量子ドットに近接場光が発生し、前記発生した近接場光が前記出力端に移動することで、前記出力端に近接場光が発生し、
   前記出力端は、複数の金属部材の集合として構成されており、前記複数の金属部材全体として一つの記録マークを形成し、
   前記複数の金属部材の集合は、前記出力端の上方から平面的に見て、一の方向に沿う長さが、前記一の方向と交わる他の方向に沿う長さよりも長くなるように配置されている
   ことを特徴とする近接場光デバイス。
2. 前記複数の金属部材の集合は、前記出力端の上方から平面的に見て、矩形状となるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の近接場光デバイス。
3. 請求項１又は２に記載の近接場光デバイスと、
   前記近接場光デバイスを制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする記録装置。

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