JP5854403B2 - Near-field optical head, method for manufacturing near-field optical head, and information recording / reproducing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、近接場光ヘッド、近接場光ヘッドの製造方法および情報記録再生装置に関する。
本願は、2010年3月10日に、日本に出願された特願2010−053699号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。The present invention relates to a near-field optical head, a method for manufacturing a near-field optical head, and an information recording / reproducing apparatus.
This application claims priority on March 10, 2010 based on Japanese Patent Application No. 2010-053699 for which it applied to Japan, and uses the content for it here.
近年、コンピュータ機器におけるハードディスクなどの容量増加に伴い、単一記録面内における情報の記録密度が増加している。例えば、磁気ディスクの単位面積当たりの記録容量を多くするためには、面記録密度を高くする必要がある。ところが、記録密度が高くなるにつれて、記録媒体上で1ビット当たりの占める記録面積が小さくなっている。このビットサイズが小さくなると、1ビットの情報が持つエネルギーが、室温の熱エネルギーに近くなり、記録した情報が熱揺らぎなどのために反転したり、消えてしまったりするなどの熱減磁の問題が生じてしまう。 In recent years, the recording density of information within a single recording surface has increased as the capacity of hard disks and the like in computer equipment has increased. For example, in order to increase the recording capacity per unit area of the magnetic disk, it is necessary to increase the surface recording density. However, as the recording density increases, the recording area occupied by one bit on the recording medium decreases. When this bit size is reduced, the energy of 1-bit information becomes close to the thermal energy at room temperature, and the recorded information is reversed or disappears due to thermal fluctuations, etc. Will occur.
一般的に用いられてきた面内記録方式では、磁化の方向が記録媒体の面内方向に向くように磁気を記録する方式であるが、この方式では上述した熱減磁による記録情報の消失などが起こり易い。そこで、このような不具合を解消するために、記録媒体に対して垂直な方向に磁化信号を記録する垂直記録方式に移行しつつある。この方式は、記録媒体に対して単磁極を近づける原理で磁気情報を記録する方式である。この方式によれば、記録磁界が記録膜に対してほぼ垂直な方向を向く。垂直な磁界で記録された情報は、記録膜面内においてN極とS極とがループを作り難いため、エネルギー的に安定を保ち易い。そのため、この垂直記録方式は、面内記録方式に対して熱減磁に強くなっている。 In the in-plane recording method that has been generally used, the magnetism is recorded so that the direction of magnetization is in the in-plane direction of the recording medium. In this method, the recorded information is lost due to the thermal demagnetization described above. Is likely to occur. Therefore, in order to solve such a problem, a shift is being made to a perpendicular recording method in which a magnetization signal is recorded in a direction perpendicular to the recording medium. This method is a method for recording magnetic information on the principle of bringing a single magnetic pole closer to a recording medium. According to this method, the recording magnetic field is directed substantially perpendicular to the recording film. Information recorded by a perpendicular magnetic field is easy to maintain in energy stability because it is difficult for the N pole and the S pole to form a loop in the recording film surface. Therefore, this perpendicular recording method is more resistant to thermal demagnetization than the in-plane recording method.
しかしながら、近年の記録媒体は、より大量且つ高密度情報の記録再生を行いたいなどのニーズを受けて、さらなる高密度化が求められている。そのため、隣り合う磁区同士の影響や、熱揺らぎを最小限に抑えるために、保磁力の強いものが記録媒体として採用され始めている。そのため、上述した垂直記録方式であっても、記録媒体に情報を記録することが困難になっていた。 However, recent recording media are required to have a higher density in response to the need to record and reproduce a larger amount and higher density information. For this reason, in order to minimize the influence of adjacent magnetic domains and thermal fluctuations, those having a strong coercive force have begun to be adopted as recording media. For this reason, it is difficult to record information on a recording medium even in the above-described perpendicular recording system.
そこで、上述した不具合を解消するために、光を集光したスポット光、若しくは、光を集光した近接場光を利用して磁区を局所的に加熱して一時的に保磁力を低下させ、その間に記録媒体への書き込みを行うハイブリッド磁気記録方式の記録再生ヘッドを備えた情報記録再生装置が提供されている。特に、近接場光を利用する場合には、従来の光学系において限界とされていた光の波長以下となる領域における光学情報を扱うことが可能となる。よって、従来の情報記録再生装置などを超える記録ビットの高密度化を図ることができる。 Therefore, in order to eliminate the above-described problems, the coercive force is temporarily reduced by locally heating the magnetic domain using spot light that has collected light, or near-field light that has collected light, In the meantime, an information recording / reproducing apparatus including a hybrid magnetic recording type recording / reproducing head for performing writing on a recording medium is provided. In particular, when near-field light is used, it is possible to handle optical information in a region that is less than or equal to the wavelength of light, which is a limit in conventional optical systems. Therefore, it is possible to increase the recording bit density exceeding that of the conventional information recording / reproducing apparatus.
近接場光を利用した記録再生ヘッド(以下、近接場光ヘッドという。)は、主磁極および補助磁極を有する記録磁界発生部と、光ファイバからレーザ光を受けることにより近接場光を発生させる近接場光発生層と、を備えている(例えば、特許文献1,2参照)。これら各構成品は、被覆層によって覆われた状態で、ビームの先端に固定されたスライダの側面上に、補助磁極、主磁極、近接場光発生層の順で積層配置されている。なお、被覆層は、光ファイバから出射されたレーザ光を近接場光発生層に導くための光導波路としての役割を果たす層を含み、異なる材料で形成された層が積層された多層構造とされている。 A recording / reproducing head using near-field light (hereinafter referred to as a near-field light head) includes a recording magnetic field generator having a main magnetic pole and an auxiliary magnetic pole, and a near-field light generated by receiving laser light from an optical fiber. A field light generation layer (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Each of these components is laminated in the order of the auxiliary magnetic pole, the main magnetic pole, and the near-field light generating layer on the side surface of the slider fixed to the tip of the beam while being covered with the coating layer. The covering layer includes a layer that serves as an optical waveguide for guiding the laser light emitted from the optical fiber to the near-field light generating layer, and has a multilayer structure in which layers formed of different materials are stacked. ing.
このように構成された近接場光ヘッドを利用する場合には、近接場光を発生させると同時に記録磁界を印加することで、記録媒体に各種の情報を記録している。すなわち、光ファイバからレーザ光を照射すると、このレーザ光が被覆層の光導波路を伝播した後、近接場光発生層に達する。すると近接場光発生層は、内部の自由電子がレーザ光の電場によって一様に振動させられるため、プラズモンが励起されて先端部分に近接場光を発生させる。その結果、記録媒体の磁気記録層は、近接場光によって局所的に加熱され、一時的に保磁力が低下する。また、レーザ光の照射と同時に、記録磁界発生部に駆動電流を供給することで、主磁極に近接する記録媒体の磁気記録層に対して記録磁界を局所的に印加する。これにより、保磁力が一時的に低下した磁気記録層に各種の情報を記録することができる。つまり、近接場光の熱アシストと磁場との協働により、記録媒体への記録を行うことができる。なお、近接場光ヘッドを備えたスライダは、記録媒体が回転することにより生じる風圧を受けて記録媒体に対して浮上しつつ、記録媒体との距離を適正な距離に保つように構成されている。 When the near-field light head configured in this way is used, various information is recorded on the recording medium by generating a near-field light and simultaneously applying a recording magnetic field. That is, when laser light is irradiated from the optical fiber, the laser light propagates through the optical waveguide of the coating layer and then reaches the near-field light generating layer. Then, in the near-field light generating layer, the internal free electrons are uniformly vibrated by the electric field of the laser light, so that the plasmon is excited to generate near-field light at the tip portion. As a result, the magnetic recording layer of the recording medium is locally heated by near-field light, and the coercive force temporarily decreases. Simultaneously with the irradiation of the laser beam, a recording magnetic field is locally applied to the magnetic recording layer of the recording medium adjacent to the main magnetic pole by supplying a drive current to the recording magnetic field generator. Thereby, various types of information can be recorded on the magnetic recording layer whose coercive force has temporarily decreased. That is, recording on a recording medium can be performed by cooperation between the thermal assist of the near-field light and the magnetic field. The slider provided with the near-field optical head is configured to keep the distance from the recording medium at an appropriate distance while receiving the wind pressure generated by the rotation of the recording medium and floating on the recording medium. .
ところで、従来の近接場光ヘッドの構造は、記録磁界発生部上に被覆層および近接場光発生層が積層配置される形状となっている。つまり、従来の近接場光ヘッドを製造する場合には、まずスライダの側面上に記録磁界発生部を形成した後に、被覆層(光導波路部)および近接場光発生層(近接場光発生素子部)を順次形成することとなる。したがって、従来の近接場光ヘッドは、既存の磁気記録ヘッドに比べて大型になるとともに、製造プロセスの工程数が増加し、生産効率が低下するという問題がある。 By the way, the structure of the conventional near-field light head has a shape in which a covering layer and a near-field light generating layer are laminated on the recording magnetic field generating portion. That is, in the case of manufacturing a conventional near-field light head, a recording magnetic field generating portion is first formed on the side surface of the slider, and then a coating layer (optical waveguide portion) and a near-field light generating layer (near-field light generating element portion). ) Are sequentially formed. Therefore, the conventional near-field optical head has a problem that it is larger than the existing magnetic recording head, the number of manufacturing processes is increased, and the production efficiency is lowered.
また、近接場光ヘッドが大型化すると、近接場光ヘッドを備えたスライダを移動させる際にビームに生じる慣性モーメントが大きくなるとともに、記録媒体に対してスライダを浮上させつつこの記録媒体との距離を適正な距離に保持することが困難になる。つまり、スライダの位置制御が不安定になるという問題がある。 Further, when the near-field optical head is increased in size, the moment of inertia generated in the beam when the slider provided with the near-field optical head is moved increases, and the distance from the recording medium while the slider is levitated with respect to the recording medium. It becomes difficult to hold the at an appropriate distance. That is, there is a problem that the position control of the slider becomes unstable.
そこで、本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、生産効率を向上することができ、かつ、小型化することができる、近接場光ヘッド、近接場光ヘッドの製造方法および情報記録再生装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and can improve the production efficiency and reduce the size of the near-field optical head, the near-field optical head manufacturing method, and information. An object is to provide a recording / reproducing apparatus.
上記の課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
(1)本発明の一態様に係る近接場光ヘッドは、一定方向に回転する磁気記録媒体の表面に対向配置されるスライダの延在方向先端側に配置され、記録磁界を発生させる記録磁界発生部と;前記磁気記録媒体側に向けて光束を伝播させる光導波路部と;前記光束から近接場光を発生させる近接場光発生素子部と;前記光導波路部を構成する絶縁層と、を備え、前記記録磁界発生部が、補助磁極と;磁気回路を介して前記補助磁極に接続され、この補助磁極との間で前記磁気記録媒体に対して前記記録磁界を発生させる主磁極と;前記磁気回路を中心としてこの磁気回路の周囲に巻回されるコイルと;を備え、前記補助磁極、前記近接場光発生素子部及び前記主磁極は、前記スライダの延在方向先端面上にこの順で積層され、前記光導波路部のコアは、前記磁気記録媒体側に向かうに従い漸次幅が縮小し、前記コイルと前記近接場光発生素子部とが、同一平面上に形成されている。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
(1) A near-field optical head according to one aspect of the present invention is disposed on the leading end side in the extending direction of a slider disposed opposite to the surface of a magnetic recording medium rotating in a fixed direction, and generates a recording magnetic field. An optical waveguide part that propagates a light beam toward the magnetic recording medium; a near-field light generating element part that generates near-field light from the light beam; and an insulating layer that constitutes the optical waveguide part The recording magnetic field generator is connected to the auxiliary magnetic pole through a magnetic circuit, and generates a recording magnetic field for the magnetic recording medium between the auxiliary magnetic pole and the magnetic pole; A coil wound around the magnetic circuit around the circuit; and the auxiliary magnetic pole, the near-field light generating element portion, and the main magnetic pole in this order on the front end surface in the extending direction of the slider Of the optical waveguide section A, the gradually reduced width toward the magnetic recording medium side, and the coil and the near-field light generating element is formed on the same plane.
この構成によれば、近接場光ヘッドを製造する際に、記録磁界発生部の少なくとも一部と近接場光発生素子部とを同時に形成することができる。したがって、製造プロセスの簡略化を図ることができ、生産効率を向上することができる。また、記録磁界発生部の少なくとも一部と近接場光発生素子部とを同時に形成することにより、近接場光ヘッドを小型化することができる。結果として、近接場光ヘッドを備えたスライダの位置制御を安定化させることができ、大量かつ高密度情報の記録再生を行うことができる。さらに、同一平面上に形成される記録磁界発生部の少なくとも一部と近接場光発生素子部との位置決めが容易になるため、高精度で、かつ、歩留まりが向上した近接場光ヘッドを提供することができる。 According to this configuration, at the time of manufacturing the near-field light head, at least a part of the recording magnetic field generation unit and the near-field light generation element unit can be formed simultaneously. Therefore, the manufacturing process can be simplified and the production efficiency can be improved. Further, the near-field light head can be reduced in size by simultaneously forming at least a part of the recording magnetic field generating portion and the near-field light generating element portion. As a result, the position control of the slider provided with the near-field optical head can be stabilized, and a large amount of high-density information can be recorded and reproduced. Furthermore, since it becomes easy to position at least a part of the recording magnetic field generation unit formed on the same plane and the near-field light generation element unit, a near-field optical head with high accuracy and improved yield is provided. be able to.
この構成によれば、コイルと近接場光発生素子部とを同時に形成することができるとともに、小型化することができる。また、コイルと近接場光発生素子部とを同一材料で形成すれば、製造プロセスの簡略化を図ることができ、生産効率を向上することができる。また、コイルと近接場光発生素子部とが同一平面上に配されているため、互いの位置決めが容易になり、高精度で、かつ、歩留まりが向上した近接場光ヘッドを提供することができる。 According to this configuration, the coil and the near-field light generating element portion can be formed at the same time, and the size can be reduced. Further, if the coil and the near-field light generating element portion are formed of the same material, the manufacturing process can be simplified and the production efficiency can be improved. In addition, since the coil and the near-field light generating element section are arranged on the same plane, it is possible to provide a near-field light head that facilitates positioning with respect to each other, is highly accurate, and has improved yield. .
(2)上記(1)に記載の近接場光ヘッドでは、前記近接場光発生素子部が、前記光束からプラズモンを発生させるプラズモン発生部と、前記プラズモンから前記近接場光を発生させる近接場光発生部と、を備えている構成を採用してもよい。 ( 2 ) In the near-field light head according to (1), the near-field light generating element unit generates a plasmon from the luminous flux, and a near-field light that generates the near-field light from the plasmon. You may employ | adopt the structure provided with the generating part.
この構成によれば、近接場光発生素子部において、高いエネルギー効率で近接場光を発生させることができる近接場光ヘッドを提供することができる。 According to this configuration, it is possible to provide a near-field light head capable of generating near-field light with high energy efficiency in the near-field light generating element unit.
(3)また、本発明の他の態様に係る近接場光ヘッドの製造方法は、一定方向に回転する磁気記録媒体の表面に対向配置されるスライダの延在方向先端側に配置され、記録磁界を発生させる記録磁界発生部と、前記磁気記録媒体側に向けて光束を伝播させる光導波路部と、前記光束から近接場光を発生させる近接場光発生素子部と、を備えた近接場光ヘッドの製造方法において、前記スライダとなる基板上に、磁性材料からなる前記記録磁界発生部の補助磁極および磁気回路の一端を形成する工程と、前記基板上に、第1絶縁層を成膜する工程と、この第1絶縁層上における前記光導波路部のコアおよび前記記録磁界発生部のコイルが設けられる箇所に凹部を形成する工程と、前記凹部の内、前記光導波路部のコアとして構成される領域に光導波路部材を配する工程と、前記光導波路部として構成される前記凹部における前記磁気記録媒体側端部に導電材料を成膜して前記近接場光発生素子部を形成すると同時に、前記凹部の内、前記コイルとして構成される領域に導電材料を成膜して前記コイルを形成する工程と、前記第1絶縁層上に、第2絶縁層を成膜する工程と、前記第1絶縁層および前記第2絶縁層に、前記磁気回路の一端と連通する貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔内に前記磁性材料を配するとともに、前記第2絶縁層上における前記貫通孔に対応した位置に前記磁性材料からなる前記磁気回路の他端を形成するとともに、前記第2絶縁層上における前記補助磁極に対向する位置に前記記録磁界発生部の主磁極を形成する工程と、を備えていることを特徴としている。
( 3 ) Further, the method for manufacturing a near-field optical head according to another aspect of the present invention is arranged on the leading end side in the extending direction of the slider arranged to face the surface of the magnetic recording medium rotating in a fixed direction, and the recording magnetic field A near-field optical head comprising: a recording magnetic field generating unit that generates a light; an optical waveguide unit that propagates a light beam toward the magnetic recording medium; and a near-field light generating element unit that generates near-field light from the light beam In the manufacturing method, a step of forming an auxiliary magnetic pole of the recording magnetic field generating unit and one end of a magnetic circuit made of a magnetic material on a substrate to be the slider, and a step of forming a first insulating layer on the substrate And a step of forming a recess at a location where the core of the optical waveguide section and the coil of the recording magnetic field generation section are provided on the first insulating layer, and the core of the optical waveguide section among the recesses In the area A step of arranging a waveguide member; and forming the near-field light generating element portion by forming a conductive material on the magnetic recording medium side end portion of the concave portion configured as the optical waveguide portion. A step of forming a coil by forming a conductive material in a region configured as the coil, a step of forming a second insulating layer on the first insulating layer, the first insulating layer, and Forming a through hole communicating with one end of the magnetic circuit in the second insulating layer; arranging the magnetic material in the through hole; and a position corresponding to the through hole on the second insulating layer Forming the other end of the magnetic circuit made of the magnetic material, and forming the main magnetic pole of the recording magnetic field generating portion at a position facing the auxiliary magnetic pole on the second insulating layer. It is characterized by .
この構成によれば、近接場光ヘッドを製造する際に、記録磁界発生部のコイルと近接場光発生素子部とを同時に形成することができる。したがって、製造プロセスの簡略化を図ることができ、生産効率を向上することができる。また、コイルと近接場光発生素子部とを同時に形成することにより、近接場光ヘッドの積層方向の厚さを薄くすることができ、近接場光ヘッドを小型化することができる。結果として、近接場光ヘッドを備えたスライダの位置制御を安定化させることができ、大量かつ高密度情報の記録再生を行うことができる。さらに、同一平面上に形成されるコイルと近接場光発生素子部との位置決めが容易になるため、高精度で、かつ、歩留まりが向上した近接場光ヘッドを提供することができる。 According to this configuration, when manufacturing the near-field light head, the coil of the recording magnetic field generation unit and the near-field light generation element unit can be formed simultaneously. Therefore, the manufacturing process can be simplified and the production efficiency can be improved. Further, by forming the coil and the near-field light generating element portion at the same time, the thickness of the near-field light head in the stacking direction can be reduced, and the near-field light head can be miniaturized. As a result, the position control of the slider provided with the near-field optical head can be stabilized, and a large amount of high-density information can be recorded and reproduced. Furthermore, since the positioning between the coil formed on the same plane and the near-field light generating element portion is facilitated, a near-field light head with high accuracy and improved yield can be provided.
また、本発明に係る近接場光ヘッドの製造方法は、一定方向に回転する磁気記録媒体の表面に対向配置されるスライダの延在方向先端側に配置され、記録磁界を発生させる記録磁界発生部と、前記磁気記録媒体側に向けて光束を伝播させる光導波路部と、前記光束から近接場光を発生させる近接場光発生素子部と、を備えた近接場光ヘッドの製造方法において、前記スライダとなる基板上に、磁性材料からなる前記記録磁界発生部の主磁極および磁気回路の一端を形成する工程と、前記基板上に、第1絶縁層を成膜する工程と、前記光導波路部における前記磁気記録媒体側端部に対応する位置に導電材料を成膜すると同時に、前記記録磁界発生部のコイルとして構成される領域に導電材料を成膜する工程と、前記第1絶縁層上における前記光導波路部のコアおよび前記コイルが設けられる箇所に、前記光導波路部のコアおよび前記コイルの形状をパターニングする工程と、前記パターニングを用いて前記導電材料をエッチングして、前記近接場光発生素子部および前記コイルを形成する工程と、前記第1絶縁層上に、第2絶縁層を成膜する工程と、前記第1絶縁層および前記第2絶縁層に、前記磁気回路の一端と連通する貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔内に前記磁性材料を配するとともに、前記第2絶縁層上における前記貫通孔に対応した位置に前記磁性材料からなる前記磁気回路の他端を形成するとともに、前記第2絶縁層上における前記主磁極に対向する位置に前記記録磁界発生部の補助磁極を形成する工程と、を備えていることを特徴としている。 In addition, the method for manufacturing a near-field optical head according to the present invention includes a recording magnetic field generating unit that is disposed on the leading end side in the extending direction of a slider disposed to face the surface of a magnetic recording medium that rotates in a certain direction, and generates a recording magnetic field. In the method of manufacturing a near-field light head, comprising: an optical waveguide portion that propagates a light beam toward the magnetic recording medium side; and a near-field light generating element portion that generates near-field light from the light beam. Forming a main magnetic pole of the recording magnetic field generating unit made of a magnetic material and one end of a magnetic circuit on the substrate to be formed, forming a first insulating layer on the substrate, and in the optical waveguide unit Forming a conductive material in a position corresponding to the end portion on the magnetic recording medium side, and simultaneously forming a conductive material in a region configured as a coil of the recording magnetic field generating unit; and light A step of patterning a shape of the core of the optical waveguide unit and the coil at a location where the core of the waveguide unit and the coil are provided; and the near-field light generating element unit by etching the conductive material using the patterning And forming the coil, forming a second insulating layer on the first insulating layer, and penetrating the first insulating layer and the second insulating layer into one end of the magnetic circuit. Forming a hole; arranging the magnetic material in the through hole; and forming the other end of the magnetic circuit made of the magnetic material at a position corresponding to the through hole on the second insulating layer. And a step of forming an auxiliary magnetic pole of the recording magnetic field generating portion at a position facing the main magnetic pole on the second insulating layer.
この構成によれば、近接場光ヘッドを製造する際に、記録磁界発生部のコイルと近接場光発生素子部とを同時に形成することができる。したがって、製造プロセスの簡略化を図ることができ、生産効率を向上することができる。また、コイルと近接場光発生素子部とを同時に形成することにより、近接場光ヘッドの積層方向の厚さを薄くすることができ、近接場光ヘッドを小型化することができる。結果として、近接場光ヘッドを備えたスライダの位置制御を安定化させることができ、大量かつ高密度情報の記録再生を行うことができる。さらに、同一平面上に形成されるコイルと近接場光発生素子部との位置決めが容易になるため、高精度で、かつ、歩留まりが向上した近接場光ヘッドを提供することができる。 According to this configuration, when manufacturing the near-field light head, the coil of the recording magnetic field generation unit and the near-field light generation element unit can be formed simultaneously. Therefore, the manufacturing process can be simplified and the production efficiency can be improved. Further, by forming the coil and the near-field light generating element portion at the same time, the thickness of the near-field light head in the stacking direction can be reduced, and the near-field light head can be miniaturized. As a result, the position control of the slider provided with the near-field optical head can be stabilized, and a large amount of high-density information can be recorded and reproduced. Furthermore, since the positioning between the coil formed on the same plane and the near-field light generating element portion is facilitated, a near-field light head with high accuracy and improved yield can be provided.
また、本発明に係る情報記録再生装置は、上述の近接場光ヘッドと、前記磁気記録媒体の表面に平行な方向に移動可能とされ、前記磁気記録媒体の表面に平行で且つ互いに直交する2軸回りに回動自在な状態で前記近接場光ヘッドを先端側で支持するビームと、前記光導波路部に対して前記光束を入射させる光源と、前記ビームの基端側を支持するとともに、前記ビームを前記磁気記録媒体の表面に平行な方向に向けて移動させるアクチュエータと、前記磁気記録媒体を前記一定方向に回転させる回転駆動部と、前記記録磁界発生部及び前記光源の作動を制御する制御部と、を備えていることを特徴としている。 The information recording / reproducing apparatus according to the present invention can move in the direction parallel to the near-field optical head and the surface of the magnetic recording medium, and is parallel to the surface of the magnetic recording medium and orthogonal to each other. A beam that supports the near-field optical head on the distal end side in a state of being rotatable about an axis, a light source that makes the light beam incident on the optical waveguide portion, and a base end side of the beam, and An actuator for moving a beam in a direction parallel to the surface of the magnetic recording medium, a rotation driving unit for rotating the magnetic recording medium in the fixed direction, and a control for controlling the operation of the recording magnetic field generating unit and the light source And a section.
この構成によれば、上述した近接場光ヘッドを備えているため、書き込みの信頼性が高く、高密度記録化に対応することができる高品質な情報記録再生装置を提供することができる。 According to this configuration, since the near-field optical head described above is provided, it is possible to provide a high-quality information recording / reproducing apparatus that has high writing reliability and can cope with high-density recording.
本発明に上記(1)係る近接場光ヘッドによれば、近接場光ヘッドを製造する際に、記録磁界発生部の少なくとも一部と近接場光発生素子部とを同時に形成することができる。したがって、製造プロセスの簡略化を図ることができ、生産効率を向上することができる。また、記録磁界発生部の少なくとも一部と近接場光発生素子部とを同時に形成することにより、近接場光ヘッドを小型化することができる。結果として、近接場光ヘッドを備えたスライダの位置制御を安定化させることができ、大量かつ高密度情報の記録再生を行うことができる。さらに、同一平面上に形成される記録磁界発生部の少なくとも一部と近接場光発生素子部との位置決めが容易になるため、高精度で、かつ、歩留まりが向上した近接場光ヘッドを提供することができる。 According to the near-field light head according to (1) of the present invention, at the time of manufacturing the near-field light head, at least a part of the recording magnetic field generating portion and the near-field light generating element portion can be formed simultaneously. Therefore, the manufacturing process can be simplified and the production efficiency can be improved. Further, the near-field light head can be reduced in size by simultaneously forming at least a part of the recording magnetic field generating portion and the near-field light generating element portion. As a result, the position control of the slider provided with the near-field optical head can be stabilized, and a large amount of high-density information can be recorded and reproduced. Furthermore, since it becomes easy to position at least a part of the recording magnetic field generation unit formed on the same plane and the near-field light generation element unit, a near-field optical head with high accuracy and improved yield is provided. be able to.
(第1実施形態)
次に、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態の情報記録再生装置1は、垂直記録層d2を有するディスク(磁気記録媒体)Dに対して、近接場光と記録磁界とを協働させたハイブリッド磁気記録方式によりディスクDに記録再生を行う装置である(図2参照)。(First embodiment)
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The information recording / reproducing apparatus 1 according to the present embodiment uses the hybrid magnetic recording method in which the near-field light and the recording magnetic field cooperate with respect to the disk D (magnetic recording medium) D having the perpendicular recording layer d2. This is an apparatus for recording and reproducing (see FIG. 2).
(情報記録再生装置)
図1は情報記録再生装置の構成図である。
図1に示すように、本実施形態の情報記録再生装置1は、近接場光ヘッド2と、近接場光ヘッド2を支持するビーム3と、近接場光ヘッド2にレーザ光(光束)L(図2参照)を入射させる光束入射機構4と、ビーム3を移動させるアクチュエータ5と、ディスクDを一定方向に回転させるスピンドルモータ6と、上述した各構成品を総合的に制御する制御部8と、各構成品を内部に収容するハウジング9と、を備えている。(Information recording / reproducing device)
FIG. 1 is a block diagram of an information recording / reproducing apparatus.
As shown in FIG. 1, the information recording / reproducing apparatus 1 of the present embodiment includes a near-
ハウジング9は、アルミニウムなどの金属材料により、平面視四角形状に形成されているとともに、内側に各構成品を収容する凹部9aが形成されている。また、このハウジング9には、凹部9aの開口を塞ぐように図示しない蓋が着脱可能に固定されるようになっている。凹部9aの略中心には、スピンドルモータ6が取り付けられており、スピンドルモータ6にディスクDが固定される。なお、本実施形態では、3枚のディスクDがスピンドルモータ6に固定されている場合を例に挙げて説明している。ただし、ディスクDの数は3枚に限定されるものではない。
The
凹部9a内における一つの隅角部には、アクチュエータ5が取り付けられている。このアクチュエータ5には、軸受10を介してキャリッジ11が取り付けられている。キャリッジ11は、例えば金属材を切削加工によって形成されたものであり、軸受10を介してアクチュエータ5に固定される基端部11aから先端に向かう部分が3枚のディスクDの上面にそれぞれ配置されるように3層構造となっている。つまり、キャリッジ11を側面から見た時に、E型になるように形成されている。そして、3層に分かれたキャリッジ11の各先端には、ビーム3の基端側が固定されている。よって、アクチュエータ5は、キャリッジ11を介してビーム3の基端側を支持しており、ビーム3をディスク面(磁気記録媒体の表面)D1(図2参照)に平行な水平方向に向けてスキャン移動させることができるようになっている。
An
ビーム3は、上述したようにアクチュエータ5によってキャリッジ11とともに水平方向に移動可能とされているとともに、ディスク面D1に平行で、かつ、互いに直交する2軸(X軸、Y軸)回りに回動自在な状態で近接場光ヘッド2を先端側で支持している。なお、ビーム3およびキャリッジ11は、ディスクDの回転停止時にアクチュエータ5の駆動によって、ディスクD上から退避するようになっている。
As described above, the
(近接場光ヘッド)
図2は近接場光ヘッドの拡大断面図であり、図3は図2のA−A線に沿う断面図(一部透過図)である。
図2、図3に示すように、近接場光ヘッド2は、レーザ光Lから生成した近接場光を利用して、回転するディスクDに各種の情報を記録再生するヘッドである。近接場光ヘッド2は、ディスク面D1から所定距離Hだけ浮上した状態でディスクDに対向配置されたスライダ20の延在方向先端側に配置され、記録磁界を発生させてディスクDに情報を記録する記録磁界発生部21と、ディスクDに記録されている情報を再生する再生素子22と、導入されたレーザ光Lから近接場光を発生させる近接場光発生素子26と、を備えている。また、本実施形態の近接場光ヘッド2は、コア23とクラッド24とからなる光導波路部25を備えている。なお、図2以降において、スライダ20の延在方向をX軸方向に設定し、延在方向先端側を+X方向とする。また、スライダ20の幅方向をY軸方向に設定し、図2における紙面手前側を+Y方向とする。さらに、鉛直方向をZ軸方向に設定し、鉛直上方側を+Z方向とする。(Near-field light head)
2 is an enlarged cross-sectional view of the near-field optical head, and FIG. 3 is a cross-sectional view (partially transparent view) taken along line AA in FIG.
As shown in FIGS. 2 and 3, the near-
スライダ20は、石英ガラスなどの光透過性材料や、AlTiC(アルチック)などのセラミックによって直方体状に形成されている。このスライダ20は、ディスクDに対向する対向面20aを有しており、ジンバル部30(図2参照)を介してビーム3の先端にぶら下がるように支持されている。このジンバル部30は、水平面内方向(X軸回り及びY軸回り)にのみ変位するように動きが規制された部品である。これによりスライダ20は、上述したようにディスク面D1に平行で、かつ、互いに直交する2軸(X軸、Y軸)回りに回動自在とされている。
The
また対向面20aには、回転するディスクDによって生じた空気流の粘性から、浮上するための圧力を発生させる凸条部20bが形成されている。この凸条部20bは、スライダ20の長手方向(X方向)に沿って延びるように形成されており、レール状に並ぶように短手方向(Y方向)に間隔を空けて2つ形成されている。ただし、凸条部20bはこの場合に限定されるものではなく、スライダ20をディスク面D1から離そうとする正圧とスライダ20をディスク面D1に引き付けようとする負圧とを調整して、スライダ20を最適な状態で浮上させるように設計されていれば、どのような凹凸形状でも構わない。なお、この凸条部20bの表面20cはABS(AIR BEARING SURFACE)と呼ばれている。
Further, on the facing
そしてスライダ20は、この2つの凸条部20bによってディスク面D1から浮上する力を受けている。一方、ビーム3はディスク面D1に垂直なZ方向に撓むようになっており、スライダ20の浮上力を吸収している。つまり、スライダ20は、浮上した際にビーム3によってディスク面D1側に押さえ付けられる力を受けている。よってスライダ20は、この両者の力のバランスによって、上述したようにディスク面D1から所定距離H離間した状態で浮上するようになっている。しかもスライダ20は、ジンバル部30によってX軸回り及びY軸回りに回動するようになっているため、常に姿勢が安定した状態で浮上するようになっている。
なお、ディスクDの回転に伴って生じる空気流は、スライダ20の流入端側(ビーム3の−X方向端部)から流入した後、凸条部20bの表面20cに沿って流れ、スライダ20の流出端側(ビーム3の+X方向端部)から抜けている。The
The air flow generated along with the rotation of the disk D flows from the inflow end side (the end portion in the −X direction of the beam 3) of the
記録磁界発生部21は、図3に示すように、ディスクDに記録磁界を作用させて情報を記録する素子であって、スライダ20の流出端側の側面(先端面)に固定された補助磁極31と、磁気回路32を介して補助磁極31に接続され、ディスクDに対して垂直な記録磁界を補助磁極31との間で発生させる主磁極33と、磁気回路32を中心として磁気回路32の周囲を螺旋状に巻回するコイル34と、を備えている。
As shown in FIG. 3, the recording
補助磁極31、主磁極33および磁気回路32は、磁束密度が高い高飽和磁束密度(Bs)材料(例えば、CoNiFe合金、CoFe合金など)により形成されている。また、コイル34は、ショートしないように、隣り合うコイル線間、磁気回路32との間、両磁極31,33との間に隙間が空くように配置されており、この状態でクラッド24によってモールドされている。なお、クラッド24は、コア23とスライダ20との間に配される第1絶縁層35と、コア23を介して第1絶縁層35の反対側に配される第2絶縁層36と、で構成されている(図4参照)。
The auxiliary
そして、コイル34は、情報に応じて変調された電流が制御部8から供給されるようになっている。すなわち、磁気回路32およびコイル34は、全体として電磁石を構成している。なお、主磁極33および補助磁極31は、ディスクDに対向する端面(−Z方向端面)がスライダ20の凸条部20bの表面20cと面一となるように設計されている。また、図3に示すように、磁気回路32は、第1絶縁層35および第2絶縁層36を貫通するように形成されている。さらに、磁気回路32のX方向両端部は、両磁極31,33のそれぞれと同じ導電材料にて接続されている。このように構成することで、両磁極31,33間に記録磁界を発生させることができる。
The
図4は図3のB−B線に沿う断面図、図5は図3のC−C線に沿う断面図である。図3〜図5に示すように、光導波路部25は、レーザ光Lの入射側(+Z方向端部)がスライダ20の上方を向くとともに、出射側(−Z方向端部)がディスクD側を向いた状態で固定されている。この光導波路部25は、入射側から導入されたレーザ光LをディスクDに対向する出射側に伝播させるコア23と、コア23に密着するクラッド24と、から構成されており、全体として略板状に形成されている。
4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. As shown in FIGS. 3 to 5, the
コア23は、入射側(+Z方向端面)から出射側(−Z方向端面)にかけて漸次絞り成形されており、レーザ光Lを内部で徐々に集光させながら伝播させることができるようになっている。具体的に、コア23は入射側から反射面23aと、光束集光部23bと、近接場光生成部23cと、を有している。
The
反射面23aは、後述する光導波路42から導入されたレーザ光Lを導入方向とは異なる方向に反射させる機能を有している。この反射面23aによって光導波路42から導入されたレーザ光Lは、コア23内で全反射を繰り返しながら出射側に向けて伝播する。
The
光束集光部23bは、入射側から出射側に向かう長手方向(Z方向)に直交する断面積(XY方向の断面積)が漸次減少するように絞り成形された部分であり、導入されたレーザ光Lを集光させながら出射側に向けて伝播させている。つまり、光束集光部23bに導入されたレーザ光Lのスポットサイズを、徐々に小さいサイズに絞ることができるようになっている。この光束集光部23bにおける第1絶縁層35に当接する面が、Z方向出射側(−Z方向)に向かって前記断面積が減少するように傾斜している。
The light
近接場光生成部23cは、光束集光部23bの端部から出射側に向けてさらに絞り成形された部分である。具体的には、コア23の出射側の近傍において、内部を伝播するレーザ光Lの光軸(Z軸)に対して傾斜した傾斜面23dによって絞り成形されている。この傾斜面23dによって、コア23は出射側が尖形した状態となっている。なお、この傾斜面23dは、第1絶縁層35に当接する面に形成されている。
The near-field
なお、近接場光生成部23cは、3つの側面を有するように断面三角形状に形成されており、そのうちの1つの側面(第2絶縁層36に面する平坦面)が主磁極33に対向するように配置され、その側面に近接場光発生素子26が設けられている。また、近接場光生成部23cの出射側で外部に露出する端面23eは、凸条部20bの表面20cと面一となるように設計されている。
The near-field
第1絶縁層35および第2絶縁層36から構成されるクラッド24は、コア23よりも屈折率が低い材料で形成されており、コア23の入射側の端面および出射側の端面23eを外部に露出させた状態でコア23の側面に密着して、コア23を内部に封止している。具体的に、クラッド24は、コア23とスライダ20との間に配される第1絶縁層35と、コア23と主磁極33との間でコア23の平坦面23f側を覆うように形成された第2絶縁層36と、で構成されている。このように、第1絶縁層35および第2絶縁層36がコア23の各側面に密着しているため、コア23とクラッド24との間に隙間が生じないようになっている。
The clad 24 composed of the first insulating
なお、クラッド24およびコア23として使用される材料の組み合わせの一例を記載すると、例えば、石英(SiO2)でコア23を形成し、フッ素をドープした石英でクラッド24を形成する組み合わせが考えられる。この場合には、レーザ光Lの波長が400nmのときに、コア23の屈折率が1.47となり、クラッド24の屈折率が1.47未満となるので好ましい組み合わせである。An example of a combination of materials used for the clad 24 and the
また、ゲルマニウムをドープした石英でコア23を形成し、石英(SiO2)でクラッド24を形成する組み合わせも考えられる。この場合には、レーザ光Lの波長が400nmのときに、コア23の屈折率が1.47より大きくなり、クラッド24の屈折率が1.47となるのでやはり好ましい組み合わせである。A combination in which the
特に、コア23とクラッド24との屈折率差が大きいほど、コア23内にレーザ光Lを閉じ込める力が大きくなるので、コア23に酸化タンタル(Ta2O5:波長が550nmのときに屈折率が2.16)を用い、クラッド24に石英などを用いて、両者の屈折率差を大きくすることがより好ましい。また、赤外領域のレーザ光Lを利用する場合には、赤外光に対して透明な材料であるシリコン(Si:屈折率が約4)でコア23を形成することも有効である。In particular, as the difference in refractive index between the core 23 and the clad 24 increases, the force for confining the laser light L in the core 23 increases. Therefore, when the
さらに、クラッド24およびコア23として使用される材料は、後述するように熱膨張率の高い材料を用いることが好ましく、このような材料として以下に示すような樹脂材料が好適に用いられている。例えばPMMA(メタクリル酸メチル樹脂)により、厚さが3〜10μmでコア23を形成し、フッ素含有重合体により、厚さが数十μmでクラッド24を形成する組み合わせが考えられる。また、コア23およびクラッド24をともにエポキシ樹脂(例えば、コア屈折率1.522〜1.523、クラッド屈折率1.518〜1.519)で構成したり、フッ素化ポリイミドで構成したりすることも可能である。この場合、コア23とクラッド24とを構成する樹脂材料の配合などを調整して、両者の屈折率差を大きくすることが好ましい。例えば、フッ素化ポリイミドの場合、フッ素含有量を調整したり、放射光などのエネルギー照射によって、屈折率を制御したりすることができる。
Further, as described later, it is preferable to use a material having a high coefficient of thermal expansion as the material used for the clad 24 and the
そして、近接場光発生素子26は、例えば金(Au)や白金(Pt)、アルミニウム(Al)などからなる金属膜であり、コア23の近接場光生成部23cに形成されている。近接場光発生素子26は、コア23内を伝播してきたレーザ光Lから近接場光を発生させ、近接場光を光導波路部25の端面23eとディスクDとの間に局在化させるものである。
The near-field
スライダ20の上面(+Z方向端面)には光導波路42が固定されている。この光導波路42は、コア42aとクラッド42bとを備えた導波路であり、コア42a内をレーザ光Lが伝播するようになっている。光導波路42の先端(+X方向端部)は、光導波路部25のコア23の入射側端部に接続されており、レーザ光Lを反射面23aに向けて出射させている。なお、コア42aおよびクラッド42bは、上述したコア23およびクラッド24とそれぞれ同様の材料により構成されている。
An
また、光導波路42の基端側は、図1に示すように、ビーム3およびキャリッジ11に沿って引き出された後、レーザ光源43に接続されている。このレーザ光源43は、キャリッジ11の基端部11aの側面に取り付けられた制御基板44上に図示しないICチップなどの各種電子部品とともに実装されている。特にレーザ光源43は、レーザ光Lを直線偏光の状態で出射するようになっている。すなわち、レーザ光源43および光導波路42は、近接場光ヘッド2にレーザ光Lを直線偏光の状態で入射させる光束入射機構4として機能する。なお、レーザ光源43が実装されている制御基板44は、可撓性のフラットケーブル(フレキシブル基板)45によって制御部8に接続されている。これにより制御部8は、各構成品に電気的な信号を送って総合的な制御を行っている。特にレーザ光源43は、レーザ光Lを出射するタイミングが制御部8によって制御されている。
Further, as shown in FIG. 1, the proximal end side of the
再生素子22は、ディスクDの垂直記録層d2から漏れ出ている磁界の大きさに応じて電気抵抗が変換する磁気抵抗効果膜であり、第2絶縁層36の側面(+X方向側面)に形成された第3絶縁層37の側面(+X方向側面)に形成されている。この再生素子22には、図示しないリード膜などを介して制御部8からバイアス電流が供給されている。これにより制御部8は、ディスクDから漏れ出た磁界の変化を電圧の変化として検出することでき、この電圧の変化から信号の再生を行うことができるようになっている。そして、再生素子22および第3絶縁層37を覆うように保護層38が形成されている。
The reproducing
なお、本実施形態のディスクDは、図2に示すように、ディスク面D1に垂直な方向に磁化容易軸を有する垂直記録層d2と、高透磁率材料からなる軟磁性層d3との少なくとも2層で構成される垂直2層膜ディスクDを使用する。このようなディスクDとしては、例えば、基板d1上に、軟磁性層d3と、中間層d4と、垂直記録層d2と、保護層d5と、潤滑層d6とを順に成膜したものを使用する。 As shown in FIG. 2, the disk D of this embodiment has at least two of a perpendicular recording layer d2 having an easy axis of magnetization in a direction perpendicular to the disk surface D1, and a soft magnetic layer d3 made of a high magnetic permeability material. A vertical two-layer film disc D composed of layers is used. As such a disk D, for example, a disk in which a soft magnetic layer d3, an intermediate layer d4, a perpendicular recording layer d2, a protective layer d5, and a lubricating layer d6 are sequentially formed on a substrate d1 is used. .
基板d1としては、例えば、アルミ基板やガラス基板などが用いられる。軟磁性層d3は、高透磁率層である。中間層d4は、垂直記録層d2の結晶制御層である。垂直記録層d2は、垂直異方性磁性層となっており、例えばCoCrPt系合金が使用される。保護層d5は、垂直記録層d2を保護するためのもので、例えばDLC(ダイヤモンド・ライク・カーボン)膜が使用される。潤滑層d6は、例えば、フッ素系の液体潤滑材が使用される。 For example, an aluminum substrate or a glass substrate is used as the substrate d1. The soft magnetic layer d3 is a high magnetic permeability layer. The intermediate layer d4 is a crystal control layer of the perpendicular recording layer d2. The perpendicular recording layer d2 is a perpendicular anisotropic magnetic layer, and for example, a CoCrPt alloy is used. The protective layer d5 is for protecting the perpendicular recording layer d2, and for example, a DLC (Diamond Like Carbon) film is used. For the lubrication layer d6, for example, a fluorine-based liquid lubricant is used.
(近接場光ヘッドの製造方法)
次に、上述のように構成された近接場光ヘッド2の製造方法について説明する。なお、以降の近接場光ヘッド2の製造過程を示す図においては、各図の左側に図3のD−D線に沿う断面図を示し、右側に図3のE−E線に沿う断面図を示す。(Near-field optical head manufacturing method)
Next, a manufacturing method of the near-field
(第1の製造方法)
図6に示すように、まずスライダ20となる基板(例えば、AlTiC(アルチック)など)上に、磁性材料の補助磁極31とともに、磁気回路32の下部ヨーク32aをパターニングする。なお、補助磁極31と下部ヨーク32aとの間は磁性材料にて連結されている。続いて、光導波路部25のクラッド24の役割とともに、各磁極とコイル34との間の絶縁の役割をする第1絶縁層35を成膜する。(First manufacturing method)
As shown in FIG. 6, first, the
続いて、図7に示すように、第1絶縁層35上にレジスト材47を塗布する。続いて、光導波路部25のコア23およびコイル34のパターニング用の凹型レジストパターン48を形成する。レジストパターニングには、例えば、図7に示す型49で押し付けるナノインプリントのような方法を用いれば、効率良く、低コストで加工ができる。
Subsequently, as shown in FIG. 7, a resist
続いて、図8に示すように、ドライエッチング法で、上述したレジストパターン48が第1絶縁層35上に転写され、光導波路部25のコア23形成用の溝50とコイル34形成用の溝51が加工されるまで、レジスト材47と第1絶縁層35をエッチングする。そうすることで、光導波路部25のコア23、近接場光発生素子26、およびコイル34を形成する場所となる溝50,51を第1絶縁層35上に加工することができる。なお、溝50,51の加工には、レジストをコート&パターニングせずに、第1絶縁層35を型で直接押し付けるプレス法を用いてもよい。
Subsequently, as shown in FIG. 8, the above-described resist
続いて、コア23用の溝50に光導波路部材52を形成する。形成方法としては、光導波路部材52として構成される所定量の樹脂などを溝50に直接注入する方法がある。また、コイル34用の溝51を保護材53で保護した上で、光導波路部材52を、スピンコート法を用いて溝50内に形成する方法でもよい。そうすることで、コア23を形成することができる。
Subsequently, an
続いて、図9に示すように、近接場光発生素子26およびコイル34の材料(例えば、Auなど)54を所定膜厚となるように成膜する。続いて、近接場光発生素子26およびコイル34が形成される部分以外の膜をフォトリソとエッチング法で除去する。続いて、研磨などの手段で、溝50における近接場光発生素子26が配される箇所および溝51の中にある前記膜以外の膜を除去する。そうすることで、近接場光発生素子26とコイル34を同一平面上に同時に形成することができる。
Subsequently, as shown in FIG. 9, a material (for example, Au) 54 of the near-field
続いて、図10に示すように、第1絶縁層35、近接場光発生素子26、コイル34、およびコア23を覆うように、光導波路部25のクラッド24の役割とともに、各磁極とコイル34との間の絶縁の役割をする第2絶縁層36を成膜する。続いて、磁気回路32を形成するために、補助磁極31と主磁極33とを繋ぐための貫通孔55を形成する。具体的には、貫通孔55は、コイル34の中心部に相当する位置を通過させて、第1絶縁層35および第2絶縁層36を貫通し、下部ヨーク32aが露出するように形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 10, each magnetic pole and the
続いて、図11に示すように、第2絶縁層36上に磁性材料からなる主磁極33および磁気回路32の上部ヨーク32bを形成するとともに、貫通ヨーク32cを形成(貫通孔55を磁性材料で埋める)する。なお、主磁極33と上部ヨーク32bとの間は磁性材料にて連結されている。また、主磁極33と補助磁極31との位置を入れ替えて形成してもよい。このように構成することで、貫通ヨーク32cを介して上部ヨーク32bと下部ヨーク32aとの間が磁性材料にて連結され、補助磁極31と主磁極33との間が磁性材料にて連結されることとなる。これにより、磁気回路32が形成され、この磁気回路32およびコイル34により記録磁界発生部21が形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 11, the main
さらに、主磁極33および第2絶縁層36を覆うように第3絶縁層37を成膜し、この第3絶縁層37上に再生素子22を形成する。なお、再生素子22は、補助磁極31および主磁極33に対向する位置に形成する。また、再生素子22はその位置が比較的自由に設定され、例えば、補助磁極31を形成する前の基板上に配置されてもよい。続いて、再生素子22および第3絶縁層37を覆うように保護層38を形成する。
このようにすることで、近接場光ヘッド2を製造することができる。Further, a third insulating
By doing so, the near-field
(第2の製造方法)
次に、上述のように構成された近接場光ヘッド2の上述とは別の製造方法について説明する。
まず、上述の図6と同様に、まずスライダ20となる基板(例えば、AlTiC(アルチック)など)上に、磁性材料の補助磁極31とともに、磁気回路32の下部ヨーク32aをパターニングする。なお、補助磁極31と下部ヨーク32aとの間は磁性材料にて連結されている。続いて、光導波路部25のクラッド24の役割とともに、各磁極とコイル34との間の絶縁の役割をする第1絶縁層35を成膜する。(Second manufacturing method)
Next, a manufacturing method different from the above-described method for manufacturing the near-field
First, similarly to FIG. 6 described above, first, the
続いて、上述の図7と同様に、第1絶縁層35上にレジスト材47を塗布する。続いて、光導波路部25のコア23およびコイル34のパターニング用の凹型レジストパターン48を形成する。レジストパターニングには、例えば、図7に示す型49で押し付けるナノインプリントのような方法を用いれば、効率良く、低コストで加工ができる。続いて、ドライエッチング法で、上述したレジストパターン48が第1絶縁層35上に転写され、光導波路部25のコア23形成用の溝50とコイル34形成用の溝51が加工されるまで、レジスト材47と第1絶縁層35をエッチングする。そうすることで、光導波路部25のコア23、近接場光発生素子26、およびコイル34を形成する場所となる溝50,51を第1絶縁層35上に加工することができる。なお、溝50,51の加工には、レジストをコート&パターニングせずに、第1絶縁層35を型で直接押し付けるプレス法を用いてもよい。
Subsequently, as in FIG. 7 described above, a resist
続いて、図12に示すように、第1絶縁層35を覆うように、光導波路部材52を成膜する。
Subsequently, as shown in FIG. 12, an
続いて、図13に示すように、光導波路部材52に対して研磨などの手段を用い、各溝50,51の光導波路部材52が削れ無くなった時点で研磨を終了する。そうすることで、コア23を形成することができる。なお、この時点でコイル34が形成される溝51にも光導波路部材52が若干浸入している。
Subsequently, as shown in FIG. 13, polishing or the like is used for the
続いて、図14に示すように、近接場光発生素子26とコイル34の材料54(例えば、Auなど)を所定膜厚となるように成膜する。続いて、近接場光発生素子26およびコイル34が形成される部分以外の膜をフォトリソとエッチング法で除去する。続いて、研磨などの手段で、溝50における近接場光発生素子26が配される箇所および溝51の中にある前記膜以外の膜を除去する。そうすることで、近接場光発生素子26およびコイル34を同一平面で同時に形成することができる。
Subsequently, as shown in FIG. 14, the near-field
続いて、図15に示すように、第1絶縁層35、近接場光発生素子26、コイル34、およびコア23を覆うように、光導波路部25のクラッド24の役割とともに、各磁極とコイル34との間の絶縁の役割をする第2絶縁層36を成膜する。続いて、磁気回路32を形成するために、補助磁極31と主磁極33とを繋ぐための貫通孔55を形成する。具体的には、貫通孔55は、コイル34の中心部に相当する位置を通過させて、第1絶縁層35および第2絶縁層36を貫通し、下部ヨーク32aが露出するように形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 15, the magnetic poles and the
続いて、図16に示すように、第2絶縁層36上に磁性材料からなる主磁極33および磁気回路32の上部ヨーク32bを形成するとともに、貫通ヨーク32cを形成(貫通孔55を磁性材料で埋める)する。なお、主磁極33と上部ヨーク32bとの間は磁性材料にて連結されている。また、主磁極33と補助磁極31との位置を入れ替えて形成してもよい。このように構成することで、貫通ヨーク32cを介して上部ヨーク32bと下部ヨーク32aとの間が磁性材料にて連結され、補助磁極31と主磁極33との間が磁性材料にて連結されることとなる。これにより、磁気回路32が形成され、この磁気回路32およびコイル34により記録磁界発生部21が形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 16, the main
さらに、主磁極33および第2絶縁層36を覆うように第3絶縁層37を成膜し、この第3絶縁層37上に再生素子22を形成する。なお、再生素子22は、補助磁極31および主磁極33に対向する位置に形成する。また、再生素子22はその位置が比較的自由に設定され、例えば、補助磁極31を形成する前の基板上に配置されてもよい。続いて、再生素子22および第3絶縁層37を覆うように保護層38を形成する。
このようにすることで、近接場光ヘッド2を製造することができる。Further, a third insulating
By doing so, the near-field
なお、上述した近接場光ヘッド2の別の構造として、図17、図18のように構成してもよい。図17、図18においても、上述した近接場光ヘッド2の製造過程を示す図と同様に、各図の左側に図3のD−D線に相当する位置の断面図を示し、右側に図3のE−E線に相当する位置の断面図を示す。
In addition, you may comprise as FIG. 17, FIG. 18 as another structure of the near-field
図17の近接場光ヘッドは、近接場光発生素子26、主磁極33およびコイル34が同一平面上に形成されている。このように構成することで、上述した近接場光ヘッド2よりも積層段数が少なくなるため、よりコンパクトな近接場光ヘッドを提供することが可能となる。
In the near-field light head of FIG. 17, the near-field
図17のような近接場光ヘッドを製造するには、上述の図7において、主磁極33を形成するためのパターンを押し付け型に描きこむことで、コア23およびコイル34用の溝50,51とともに、主磁極33用の溝57を同時に形成することができる。また、溝57に主磁極33を形成する方法に関しては、例えば、図9において、主磁極33用の溝57以外の溝50,51は保護した上で、磁性材料を成膜した後、研磨などで主磁極33用の溝57以外の磁性材料を除去することで形成することができる。
In order to manufacture the near-field optical head as shown in FIG. 17, the
また、図10において貫通孔55を開ける時に、貫通孔58を同時に開けておくことで、図11で下部ヨーク32aと上部ヨーク32bとを繋ぐ工程と同時に、図17のように上部ヨーク32bと主磁極33とを繋ぐことができる。このようにして、図17の近接場光ヘッドを製造することができる。
Further, when the through
図18は、近接場光発生素子26、補助磁極31、主磁極33、およびコイル34が同一平面上に形成されている。このように構成することで、上述した近接場光ヘッド2よりも積層段数が更に少なくなるため、さらにコンパクトな近接場光ヘッドを提供することが可能となる。
In FIG. 18, the near-field
図18のような近接場光ヘッドを製造するには、上述の図6において、補助磁極31ではなく、下部ヨーク59を形成しておく。また、図7において、主磁極33および補助磁極31形成のためのパターンを押し付け型に描きこむことで、コア23およびコイル34用の溝50,51とともに、主磁極33および補助磁極31用の溝60,61を同時に形成することができる。また、溝60,61に主磁極33および補助磁極31を形成する方法に関しては、例えば、図9において、主磁極33および補助磁極31用の溝60,61以外の溝部は保護した上で、磁性材料を成膜した後、研磨などで主磁極33および補助磁極31用の溝60,61以外の磁性材料を除去することでできる。
In order to manufacture the near-field optical head as shown in FIG. 18, not the auxiliary
また、図10において貫通孔55を開ける時に、貫通孔62を開けておくことで、図11で下部ヨーク32aと上部ヨーク32bとを繋ぐ工程と同時に、図18のように上部ヨーク32bと主磁極33とを繋ぐことができる。このようにして、図18の近接場光ヘッドを製造することができる。
Further, by opening the through
なお、図17、図18の近接場光ヘッドにおいて、主磁極33と補助磁極31との位置が変わってもよいし、近接場光発生素子26の左側に主磁極33および補助磁極31が配置されてもよい。
17 and 18, the positions of the main
本実施形態によれば、近接場光ヘッド2を製造する際に、記録磁界発生部21のコイル34と近接場光発生素子26とを同時に形成することができる。したがって、製造プロセスの簡略化を図ることができ、生産効率を向上することができる。また、記録磁界発生部21のコイル34と近接場光発生素子26とを同時に形成することにより、近接場光ヘッド2の積層方向の厚さを薄くすることができ、近接場光ヘッド2を小型化することができる。結果として、近接場光ヘッド2を備えたスライダ20の位置制御を安定化させることができ、大量かつ高密度情報の記録再生を行うことができる。さらに、同一平面上に形成される記録磁界発生部21のコイル34と近接場光発生素子26との位置決めが容易になるため、高精度で、かつ、歩留まりが向上した近接場光ヘッド2を提供することができる。
According to this embodiment, when manufacturing the near-
また、情報記録再生装置1は上述の近接場光ヘッド2を備えているため、書き込みの信頼性が高く、高密度記録化に対応することができる高品質な情報記録再生装置1を提供することができる。
In addition, since the information recording / reproducing apparatus 1 includes the near-field
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、本実施形態の情報記録再生装置は、第1実施形態の情報記録再生装置と近接場光ヘッドの構成が異なるのみで、その他の構成は略同一であるため、同一箇所には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、以降の近接場光ヘッド102の製造過程を示す図においては、各図の左側に図3のD−D線に沿う断面図を示し、右側に図3のE−E線に沿う断面図を示す。(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The information recording / reproducing apparatus of the present embodiment is different from the information recording / reproducing apparatus of the first embodiment only in the configuration of the near-field optical head, and the other configurations are substantially the same. Detailed description will be omitted. Further, in the drawings showing the subsequent manufacturing process of the near-field
図19は本実施形態における図3のB−B線に沿う断面図であり、図20は図3のC−C線に沿う断面図である。図19、図20に示すように、近接場光ヘッド102は、補助磁極131と主磁極133とが第1実施形態とは反対の位置、つまり、主磁極133がコア123よりもスライダ20側(−X側)に配され、補助磁極131がコア123を介してスライダ20の反対側に配されている。また、近接場光発生素子126は、主磁極133に対向する位置に形成されており、コア123の光束集光部123bおよび傾斜面123dが第2絶縁層136に面する側に形成されている。
19 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3 in the present embodiment, and FIG. 20 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. As shown in FIGS. 19 and 20, in the near-field
(近接場光ヘッドの製造方法)
次に、上述したように構成された近接場光ヘッド102の製造方法について説明する。(Near-field optical head manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the near-field
図21に示すように、まずスライダ20となる基板(例えば、AlTiC(アルチック)上に、磁性材料の主磁極133とともに、磁気回路132の下部ヨーク132aをパターニングする。なお、主磁極133と下部ヨーク132aとの間は磁性材料にて連結されている。続いて、光導波路部125のクラッド124の役割とともに、各磁極131,133とコイル134との間の絶縁の役割をする第1絶縁層135を成膜する。続いて、近接場光発生素子126およびコイル134の材料154(例えば、Auなど)を所定膜厚となるように成膜する。続いて、近接場光発生素子126およびコイル134が形成される部分以外の膜を例えばフォトリソとエッチング法で除去する。さらに、第1絶縁層135上に、光導波路部材152を成膜する。
21, first, the
続いて、図22に示すように、光導波路部材152上にレジスト材147を塗布し、光導波路部125のコア123およびコイル134のパターニング用の凸型レジストパターン148を形成する。レジストパターニングには、例えば、図22に示す型149で押し付けるナノインプリントのような方法を用いれば、効率良く、低コストで加工ができる。
Subsequently, as shown in FIG. 22, a resist
続いて、図23に示すように、ドライエッチング法で、光導波路部材152にレジストパターンが転写され、光導波路部125のコア123およびコイル加工用出っ張り部165が加工され、近接場光発生素子126およびコイル134となる材料(膜)154が露出されるまで、レジスト材147および光導波路部材152をエッチングする。このようにすることで、光導波路部125のコア123とコイル加工用出っ張り部165を同一平面上に同時に形成することができる。
Subsequently, as shown in FIG. 23, the resist pattern is transferred to the
なお、光導波路部125のコア123およびコイル加工用出っ張り部165の加工には、レジストをコートおよびパターニングせずに、光導波路部材152を型で直接押し付けるプレス法も用いることができる。また、光導波路部125のコア123およびコイル134のパターニング用の凸型レジストパターン148をドライエッチングすることでもできる。
For processing the
続いて、図24に示すように、近接場光発生素子126およびコイル134となる材料154を、光導波路部125のコア123およびコイル加工用出っ張り部165が損傷を受けないような方法で、コア123およびコイル加工用出っ張り部165の真下の膜のみが残るようにエッチングする。エッチング手段としては、例えば、ウエットエッチング法がある。そうすることで、近接場光発生素子126とコイル134を同一平面上に同時に形成することができる。
Next, as shown in FIG. 24, the
続いて、図25に示すように、第1絶縁層135、近接場光発生素子126、コイル134、およびコア123を覆うように、光導波路部125のクラッド124の役割とともに、各磁極131,133とコイル134と間の絶縁の役割をする第2絶縁層136を成膜する。続いて、磁気回路132を形成するために、補助磁極131と主磁極133とを繋ぐための貫通孔155を形成する。具体的には、貫通孔155は、コイル134の中心部に相当する位置を通過させて、第1絶縁層135および第2絶縁層136を貫通し、下部ヨーク132aが露出するように形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 25, the
続いて、第2絶縁層136上に磁性材料からなる補助磁極131および磁気回路132の上部ヨーク132bを形成するとともに、貫通ヨーク132cを形成(貫通孔155を磁性材料で埋める)する。なお、補助磁極131と上部ヨーク132bとの間は磁性材料にて連結されている。また、主磁極133と補助磁極131との位置を入れ替えて形成してもよい。このように構成することで、貫通ヨーク132cを介して上部ヨーク132bと下部ヨーク132aとの間が磁性材料にて連結され、補助磁極131と主磁極133との間が磁性材料にて連結されることとなる。これにより、磁気回路132が形成され、この磁気回路132およびコイル134により記録磁界発生部121が形成される。
Subsequently, the auxiliary
そして、補助磁極131および第2絶縁層136を覆うように第3絶縁層137を成膜し、この第3絶縁層137上に再生素子122を形成する。なお、再生素子122は、補助磁極131および主磁極133に対向する位置に形成する。また、再生素子122はその位置が比較的自由に設定され、例えば、主磁極133を形成する前の基板上に配置されてもよい。続いて、再生素子122および第3絶縁層137を覆うように保護層138を形成する。
このようにすることで、近接場光ヘッド102を製造することができる。Then, a third
By doing so, the near-field
なお、上述した近接場光ヘッド102の別の構造として、図26、図27のように構成してもよい。図26、図27においても、上述した近接場光ヘッド102の製造過程を示す図と同様に、各図の左側に図3のD−D線に相当する位置の断面図を示し、右側に図3のE−E線に相当する位置の断面図を示す。
In addition, you may comprise as FIG. 26, FIG. 27 as another structure of the near-field
図26の近接場光ヘッドは、近接場光発生素子126、主磁極133およびコイル134が同一平面上に形成されている。このように構成することで、上述した近接場光ヘッド102よりも積層段数が少なくなるため、よりコンパクトな近接場光ヘッドを提供することが可能となる。
In the near-field light head of FIG. 26, the near-field
図26のような近接場光ヘッドを製造するには、上述の図21において、主磁極133ではなく、下部ヨーク159を形成する。また、近接場光発生素子126およびコイル134の形成に必要な膜以外が除去された第1絶縁層135上の所定の場所(近接場光発生素子126の近傍)に磁性材料からなる主磁極133を、例えば、リフトオフなどの手段で、パターニングする工程が追加される。このようにすることによって、図26の近接場光ヘッドを製造することができる。
In order to manufacture the near-field optical head as shown in FIG. 26, the
図27は、近接場光発生素子126、補助磁極131、主磁極133、およびコイル134が同一平面上に形成されている。このように構成することで、上述した近接場光ヘッド102よりも積層段数が更に少なくなるため、さらにコンパクトな近接場光ヘッドを提供することが可能となる。
In FIG. 27, the near-field
図27のような近接場光ヘッドを製造するには、上述の図21において、主磁極133ではなく、下部ヨーク159を形成する。また、近接場光発生素子126およびコイル134の形成に必要な膜以外が除去された第1絶縁層135上の所定の場所(近接場光発生素子126の近傍)に磁性材料からなる主磁極133および補助磁極131を、例えば、リフトオフなどの手段で、パターニングする工程が追加される。
また、図25において貫通孔155を開ける時に、貫通孔162を開けておくことで、その後、下部ヨーク132aと上部ヨーク132bとを繋ぐ工程と同時に、図27のように上部ヨーク132bと補助磁極131とを繋ぐことができる。このようにすることによって、図27の近接場光ヘッドを製造することができる。In order to manufacture the near-field optical head as shown in FIG. 27, the
25, when the through
本実施形態においても、第1実施形態と略同一の作用効果を得ることができる。 Also in this embodiment, substantially the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained.
(情報記録再生方法)
次に、このように構成された情報記録再生装置1により、ディスクDに各種の情報を記録再生する場合について以下に説明する。
まず、図1に示すように、スピンドルモータ6を駆動させてディスクDを一定方向に回転させる。次いで、アクチュエータ5を作動させて、キャリッジ11を介してビーム3をXY方向にスキャンさせる。これにより、ディスクD上の所望する位置に近接場光ヘッド2を位置させることができる。この際、近接場光ヘッド2は、スライダ20の対向面20aに形成された2つの凸条部20bによって浮上する力を受けるとともに、ビーム3などによってディスクD側に所定の力で押さえ付けられる。近接場光ヘッド2は、この両者の力のバランスによって、図2に示すようにディスクD上から所定距離H離間した位置に浮上する。(Information recording and playback method)
Next, a case where various kinds of information is recorded / reproduced on / from the disk D by the information recording / reproducing apparatus 1 configured as above will be described below.
First, as shown in FIG. 1, the
また、近接場光ヘッド2は、ディスクDのうねりに起因して発生する風圧を受けたとしても、ビーム3によってZ方向の変位が吸収されるとともに、ジンバル部30によってXY軸回りに変位することができるようになっているので、うねりに起因する風圧を吸収することができる。そのため、近接場光ヘッド2を安定した状態で浮上させることができる。ここで、本実施形態の近接場光ヘッド2は、小型化を図ることができるため、より安定した状態で浮上させることができる。
Further, even if the near-field
ディスクDに情報を記録する場合、制御部8はレーザ光源43を作動させて直線偏光のレーザ光Lを出射させるとともに、情報に応じて変調した電流をコイル34に供給して記録磁界発生部21を作動させる。
When recording information on the disk D, the control unit 8 operates the
まず、レーザ光源43からレーザ光Lを光導波路42に入射させて、レーザ光Lをスライダ20側に導く。レーザ光源43から出射されたレーザ光Lは、光導波路42のコア42a内を先端(流出端)側に向かって進み、光導波路部25のコア23内に伝播する。コア23内に伝播したレーザ光Lは、光束集光部23b内を伝播する。光束集光部23bを伝播するレーザ光Lは、ディスクD側に位置する出射側(−Z方向)に向かってコア23とクラッド24との間で全反射を繰り返しながら伝播する。特に、コア23の側面にはクラッド24が密着しているので、コア23の外部に光が漏れることはない。よって、導入されたレーザ光Lを無駄にすることなく絞りながら出射側に伝播させて、近接場光発生素子26に入射させることができる。
First, the laser light L is incident on the
この際、コア23は、入射側から出射側に向かう長手方向(Z方向)に直交する断面積が漸次減少するように絞り成形されている。そのため、レーザ光Lは光束集光部23b内を伝播するにしたがって徐々に絞り込まれてスポットサイズが小さくなる。
At this time, the
スポットサイズが小さくなったレーザ光Lは、続いて、近接場光生成部23cに入射する。すると、レーザ光Lは、近接場光発生素子26に入射する。これにより、近接場光発生素子26には表面プラズモンが励起される。励起された表面プラズモンは、共鳴効果によって増強されながら近接場光発生素子26とコア23(近接場光生成部23c)との界面からコア23の出射側に向かって伝播する。そして、出射側に達した時点で、光強度の強い近接場光となって外部に漏れ出す。つまり、コア23の端面23eとディスクDとの間に近接場光を局在化させることができる。するとディスクDは、この近接場光によって局所的に加熱されて一時的に保磁力が低下する。
Subsequently, the laser beam L having a reduced spot size is incident on the near-
一方、制御部8によってコイル34に電流が供給されると、電磁石の原理により電流磁界が磁気回路32内に磁界を発生させるので、主磁極33と補助磁極31との間にディスクDに対して垂直方向の記録磁界を発生させることができる。すると、主磁極33側から発生した磁束が、ディスクDの垂直記録層d2を真直ぐ通り抜けて軟磁性層d3に達する。これによって、垂直記録層d2の磁化をディスク面D1に対して垂直に向けた状態で記録を行うことができる。また、軟磁性層d3に達した磁束は、軟磁性層d3を経由して補助磁極31に戻る。この際、補助磁極31に戻るときには磁化の方向に影響を与えることはない。これは、ディスク面D1に対向する補助磁極31の面積が、主磁極33よりも大きいため磁束密度が大きく磁化を反転させるほどの力が生じないためである。つまり、主磁極33側でのみ記録を行うことができる。
On the other hand, when a current is supplied to the
その結果、近接場光と両磁極31、33で発生した記録磁界とを協働させたハイブリッド磁気記録方式により情報の記録を行うことができる。しかも垂直記録方式で記録を行うため、熱揺らぎ現象などの影響を受け難く、安定した記録を行うことができる。よって、書き込みの信頼性を高めることができる。
As a result, information can be recorded by a hybrid magnetic recording method in which near-field light and recording magnetic fields generated by both
また、ディスクDに記録された情報を再生する場合には、ディスクDの保磁力が一時的に低下している時に、再生素子22がディスクDの垂直記録層d2から漏れ出ている磁界を受けて、その大きさに応じて電気抵抗が変化する。よって、再生素子22の電圧が変化する。これにより制御部8は、ディスクDから漏れ出た磁界の変化を電圧の変化として検出することができる。そして制御部8は、この電圧の変化から信号の再生を行うことで、ディスクDに記録されている情報の再生を行うことができる。
Further, when reproducing information recorded on the disk D, the reproducing
なお、記録再生を行わない場合には、レーザ光源43の作動を停止させる。
When recording / reproduction is not performed, the operation of the
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、近接場光ヘッドを浮上させた空気浮上タイプの情報記録再生装置を例に挙げて説明したが、この場合に限られず、ディスク面に対向配置されていればディスクと記録再生ヘッドとが接触していても構わない。つまり、本発明の近接場光ヘッドは、コンタクトスライダタイプの近接場光ヘッドであっても構わない。この場合であっても、略同一の作用効果を奏することができる。It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the air floating type information recording / reproducing apparatus in which the near-field optical head is levitated has been described as an example. However, the present invention is not limited to this case. The reproducing head may be in contact. That is, the near-field optical head of the present invention may be a contact slider type near-field optical head. Even in this case, substantially the same operational effects can be achieved.
また、上記実施形態では、光導波路部25のコア23が一端側から他端側に向けて漸次絞り成形されている場合を例に挙げたが、この場合に限られず、図28に示すように、ストレートに形成されていても構わない。なお、コア23の形状を上記実施形態と異なる形状にする場合は、上記実施形態で説明したパターニング用の凹型レジストパターンの形状を代えればよい。
Moreover, in the said embodiment, although the case where the
また、上記実施形態では、本発明の近接場光ヘッド2をディスクDに対して垂直な記録磁界を与える垂直磁気記録方式に採用する場合について説明したが、これに限らず、ディスクDに対して水平な記録磁界を与える面内記録方式に採用しても構わない。
In the above embodiment, the case where the near-field
また、上記実施形態における近接場光発生素子26(126)の形状については特に限定していないが、例えば、図29に示すように、円板部26aと棒状部26bとで構成される近接場光発生素子26Aであってもよい。この近接場光発生素子26Aは、円板部26aにレーザ光(光束)Lが照射されるとプラズモンが発生し、棒状部26bにおいてプラズモンから近接場光が発生するように構成されている。このように構成することで、高いエネルギー効率で近接場光を発生させることができる。なお、図29は図3のX方向から見た正面図である。また、図30に示すように、円板部26aの厚さを棒状部26bよりも厚くしてもよい。また、図31に示すように、円板部26aを矩形状の角板部26cで構成してもよい。また、上記実施形態では近接場光発生素子26(126)をコア23の平坦面23f側に形成したが、図32に示すように、コア23の端面23eに当接するように近接場光発生素子26Bを形成してもよい。このとき、近接場光発生素子26BはZ方向から見ると三角形状となっているが、三角形の−X側に位置する頂点が光のスポット中央部に相当する位置に配されていることが好ましい。さらに、図33に示すように、近接場光発生素子26Cをコア23の傾斜面23dに形成してもよい。また、図34は図33のコア23の形状が変形されたものであるが、傾斜面23dおよび先端部26gに近接場光発生素子26Cを形成するように構成してもよい。なお、図32、図33はY方向から見た図であり、図34はX方向から見た図である。また、図29〜図34に示した近接場光発生素子26A〜26Cは、いずれも上記実施形態で説明したフォトリソなどの方法を用いて形成することができる。
Further, the shape of the near-field light generating element 26 (126) in the above embodiment is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 29, the near-field composed of a
本発明の近接場光ヘッドは、コンピュータ機器におけるハードディスクなどの情報記録再生装置に対して好適に利用することができる。 The near-field optical head of the present invention can be suitably used for an information recording / reproducing apparatus such as a hard disk in computer equipment.
1…情報記録再生装置
2…近接場光ヘッド
3…ビーム
5…アクチュエータ
6…スピンドルモータ(回転駆動部)
8…制御部
20…スライダ(基板)
21…記録磁界発生部
23…コア
25…光導波路部
26…近接場光発生素子(近接場光発生素子部)
26a…円板部(プラズモン発生部)
26b…棒状部(近接場光発生部)
31…補助磁極
32…磁気回路
32a…下部ヨーク(磁気回路の一端)
32b…上部ヨーク(磁気回路の他端)
33…主磁極
34…コイル
35…第1絶縁層
36…第2絶縁層
43…レーザ光源(光源)
50…溝(凹部)
51…溝(凹部)
52…光導波路部材
54…近接場光発生素子およびコイルの材料(導電材料)
55…貫通孔
D…ディスク(磁気記録媒体)
D1…ディスク面(表面)DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Information recording / reproducing
8 ...
DESCRIPTION OF
26a ... disk part (plasmon generating part)
26b ... Rod-shaped part (near-field light generating part)
31 ... Auxiliary
32b ... Upper yoke (the other end of the magnetic circuit)
33 ... Main
50 ... groove (recess)
51 ... groove (recess)
52 ...
55 ... through hole D ... disk (magnetic recording medium)
D1 ... disk surface (front surface)
Claims (5)
前記磁気記録媒体側に向けて光束を伝播させる光導波路部と;
前記光束から近接場光を発生させる近接場光発生素子部と;
前記光導波路部を構成する絶縁層と、
を備え、
前記記録磁界発生部が、
補助磁極と;
磁気回路を介して前記補助磁極に接続され、この補助磁極との間で前記磁気記録媒体に対して前記記録磁界を発生させる主磁極と;
前記磁気回路を中心としてこの磁気回路の周囲に巻回されるコイルと;
を備え、
前記補助磁極、前記近接場光発生素子部及び前記主磁極は、前記スライダの延在方向先端面上にこの順で積層され、
前記光導波路部のコアは、前記磁気記録媒体側に向かうに従い漸次幅が縮小し、
前記コイルと前記近接場光発生素子部とが、同一平面上に形成されていることを特徴とする近接場光ヘッド。 A recording magnetic field generator for generating a recording magnetic field disposed on the leading end side in the extending direction of a slider disposed opposite to the surface of the magnetic recording medium rotating in a certain direction;
An optical waveguide for propagating a light beam toward the magnetic recording medium;
A near-field light generating element for generating near-field light from the luminous flux;
An insulating layer constituting the optical waveguide portion;
With
The recording magnetic field generator is
An auxiliary pole;
A main magnetic pole connected to the auxiliary magnetic pole via a magnetic circuit and generating the recording magnetic field with respect to the magnetic recording medium between the auxiliary magnetic pole;
A coil wound around the magnetic circuit around the magnetic circuit;
With
The auxiliary magnetic pole, the near-field light generating element part, and the main magnetic pole are laminated in this order on the front end surface in the extending direction of the slider,
The width of the core of the optical waveguide portion gradually decreases toward the magnetic recording medium side,
The near-field light head, wherein the coil and the near-field light generating element portion are formed on the same plane .
前記光束からプラズモンを発生させるプラズモン発生部と;
前記プラズモンから前記近接場光を発生させる近接場光発生部と;
を備えていることを特徴とする請求項1に記載の近接場光ヘッド。 The near-field light generating element part is
A plasmon generator for generating plasmons from the luminous flux;
A near-field light generator for generating the near-field light from the plasmon;
The near-field optical head according to claim 1, comprising:
前記磁気記録媒体側に向けて光束を伝播させる光導波路部と;
前記光束から近接場光を発生させる近接場光発生素子部と;
を備えた近接場光ヘッドを製造する方法であって、
前記スライダとなる基板上に、磁性材料からなる前記記録磁界発生部の補助磁極および磁気回路の一端を形成する工程と;
前記基板上に、第1絶縁層を成膜する工程と;
前記第1絶縁層上における前記光導波路部のコアおよび前記記録磁界発生部のコイルが設けられる箇所に凹部を形成する工程と;
前記凹部の内、前記光導波路部のコアとして構成される領域に光導波路部材を配する工程と;
前記光導波路部として構成される前記凹部における前記磁気記録媒体側端部に導電材料を成膜して前記近接場光発生素子部を形成すると同時に、前記凹部の内、前記コイルとして構成される領域に導電材料を成膜して前記コイルを形成する工程と;
前記第1絶縁層上に、第2絶縁層を成膜する工程と;
前記第1絶縁層および前記第2絶縁層に、前記磁気回路の一端と連通する貫通孔を形成する工程と;
前記貫通孔内に前記磁性材料を配するとともに、前記第2絶縁層上における前記貫通孔に対応した位置に前記磁性材料からなる前記磁気回路の他端を形成するとともに、前記第2絶縁層上における前記補助磁極に対向する位置に前記記録磁界発生部の主磁極を形成する工程と;
を備えていることを特徴とする近接場光ヘッドの製造方法。 A recording magnetic field generator for generating a recording magnetic field disposed on the leading end side in the extending direction of a slider disposed opposite to the surface of the magnetic recording medium rotating in a certain direction;
An optical waveguide for propagating a light beam toward the magnetic recording medium;
A near-field light generating element for generating near-field light from the luminous flux;
A near-field optical head comprising:
Forming an auxiliary magnetic pole of the recording magnetic field generating unit made of a magnetic material and one end of a magnetic circuit on a substrate serving as the slider;
Forming a first insulating layer on the substrate;
Forming a recess at a location on the first insulating layer where the core of the optical waveguide portion and the coil of the recording magnetic field generating portion are provided;
Disposing an optical waveguide member in a region of the recess that is configured as a core of the optical waveguide portion;
Forming the near-field light generating element portion by forming a conductive material on the magnetic recording medium side end portion of the concave portion configured as the optical waveguide portion, and simultaneously forming the coil in the concave portion Forming a coil by forming a conductive material on the coil;
Forming a second insulating layer on the first insulating layer;
Forming a through hole communicating with one end of the magnetic circuit in the first insulating layer and the second insulating layer;
The magnetic material is disposed in the through hole, the other end of the magnetic circuit made of the magnetic material is formed at a position corresponding to the through hole on the second insulating layer, and the second insulating layer is formed on the second insulating layer. Forming a main magnetic pole of the recording magnetic field generating portion at a position facing the auxiliary magnetic pole in
A method for manufacturing a near-field optical head, comprising:
前記磁気記録媒体側に向けて光束を伝播させる光導波路部と;
前記光束から近接場光を発生させる近接場光発生素子部と;
を備えた近接場光ヘッドを製造する方法であって、
前記スライダとなる基板上に、磁性材料からなる前記記録磁界発生部の主磁極および磁気回路の一端を形成する工程と;
前記基板上に、第1絶縁層を成膜する工程と;
前記光導波路部における前記磁気記録媒体側端部に対応する位置に導電材料を成膜すると同時に、前記記録磁界発生部のコイルとして構成される領域に導電材料を成膜する工程と;
前記第1絶縁層上における前記光導波路部のコアおよび前記コイルが設けられる箇所に、前記光導波路部のコアおよび前記コイルの形状をパターニングする工程と;
前記パターニングを用いて前記導電材料をエッチングして、前記近接場光発生素子部および前記コイルを形成する工程と;
前記第1絶縁層上に、第2絶縁層を成膜する工程と;
前記第1絶縁層および前記第2絶縁層に、前記磁気回路の一端と連通する貫通孔を形成する工程と;
前記貫通孔内に前記磁性材料を配するとともに、前記第2絶縁層上における前記貫通孔に対応した位置に前記磁性材料からなる前記磁気回路の他端を形成するとともに、前記第2絶縁層上における前記主磁極に対向する位置に前記記録磁界発生部の補助磁極を形成する工程と;
を備えていることを特徴とする近接場光ヘッドの製造方法。 A recording magnetic field generator for generating a recording magnetic field disposed on the leading end side in the extending direction of a slider disposed opposite to the surface of the magnetic recording medium rotating in a certain direction;
An optical waveguide for propagating a light beam toward the magnetic recording medium;
A near-field light generating element for generating near-field light from the luminous flux;
A near-field optical head comprising:
Forming a main magnetic pole of the recording magnetic field generating unit made of a magnetic material and one end of a magnetic circuit on a substrate to be the slider;
Forming a first insulating layer on the substrate;
Forming a conductive material in a position corresponding to the magnetic recording medium side end of the optical waveguide portion, and simultaneously forming a conductive material in a region configured as a coil of the recording magnetic field generating portion;
Patterning the shape of the core of the optical waveguide portion and the coil at a location where the core of the optical waveguide portion and the coil are provided on the first insulating layer;
Etching the conductive material using the patterning to form the near-field light generating element portion and the coil;
Forming a second insulating layer on the first insulating layer;
Forming a through hole communicating with one end of the magnetic circuit in the first insulating layer and the second insulating layer;
The magnetic material is disposed in the through hole, the other end of the magnetic circuit made of the magnetic material is formed at a position corresponding to the through hole on the second insulating layer, and the second insulating layer is formed on the second insulating layer. Forming an auxiliary magnetic pole of the recording magnetic field generating portion at a position facing the main magnetic pole in
A method for manufacturing a near-field optical head, comprising:
前記磁気記録媒体の表面に平行な方向に移動可能とされ、前記磁気記録媒体の表面に平行で且つ互いに直交する2軸回りに回動自在な状態で前記近接場光ヘッドを先端側で支持するビームと;
前記光導波路部に対して前記光束を入射させる光源と;
前記ビームの基端側を支持するとともに、前記ビームを前記磁気記録媒体の表面に平行な方向に向けて移動させるアクチュエータと;
前記磁気記録媒体を前記一定方向に回転させる回転駆動部と;
前記記録磁界発生部及び前記光源の作動を制御する制御部と;
を備えていることを特徴とする情報記録再生装置。 A near-field optical head according to claim 1 Symbol placement;
The near-field optical head is supported on the front end side so as to be movable in a direction parallel to the surface of the magnetic recording medium and rotatable about two axes parallel to the surface of the magnetic recording medium and orthogonal to each other. With the beam;
A light source that causes the light beam to enter the optical waveguide portion;
An actuator for supporting the base end side of the beam and moving the beam in a direction parallel to the surface of the magnetic recording medium;
A rotation drive unit for rotating the magnetic recording medium in the fixed direction;
A controller for controlling the operation of the recording magnetic field generator and the light source;
An information recording / reproducing apparatus comprising:
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