KR20040088028A - 보우타이 그레이팅 안테나와 광 집속용 슬라이더를포함하는 광 디스크헤드 및 그 제조 방법 - Google Patents

보우타이 그레이팅 안테나와 광 집속용 슬라이더를포함하는 광 디스크헤드 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20040088028A
KR20040088028A KR10-2004-7009037A KR20047009037A KR20040088028A KR 20040088028 A KR20040088028 A KR 20040088028A KR 20047009037 A KR20047009037 A KR 20047009037A KR 20040088028 A KR20040088028 A KR 20040088028A
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배니쉬미쉘
하찬코존
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멤스 옵티컬 인코포레이티드
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Abstract

본 발명에 따른 슬라이더 시스템(1300)은 리드/라이트 헤드(1320)와 저장매체(1310) 사이를 이격하는데 보조하도록 개발되었고, 그레이팅 안테나 증폭기는 조명 스포트 사이즈와 편광특징들을 향상시키도록 개발되었다. 그레이팅 안테나(1110)는 조명 스포트(1150)와 근거리장 영역에 있는 안테나(1110) 사이의 거리를 얻도록 그레이스케일 슬라이더(1130)에 부착될 수 있다.

Description

보우타이 그레이팅 안테나와 광 집속용 슬라이더를 포함하는 광 디스크헤드 및 그 제조 방법{Optical Disc Head Including A Bowtie Grating Antenna And Slider For Optical Focusing, And Method For Making}
자화 매체(magnetized medium)에서 정보의 저장은 종종 원하는 저장위치에 집속되는 광세기(light intensity)의 스포트 사이즈(spot size)에 의하여 제한된다. 세기는 매체의 편광을 완화시켜 로지컬/아날로그 비트(logical/analog bit)가 저장될 수 있다. 스포트 사이즈가 더 작을 수록 비트에 필요한 저장공간이 더 줄어들므로, 더 많은 정보가 매체상에 저장될 수 있다.
국소화된 스포트를 얻기 위해, 현행 시스템들은 그 일부가 매체에서 로지컬/아날로그 비트를 저장/판독하는데 사용되는 적정한 세기로 국소화되는 부분들을 포함하는 여러가지 패턴들을 형성하고, 광을 재복사하는 안테나를 조명한다. 조명 파장(λ)보다 더 작은 스포트 사이즈는 측면 치수가 λ보다 훨씬 더 작은 갭만큼 이격되고, 입사조명의 경로에 위치되는 복수의 도전소자들로 구성되는 안테나에 의하여 달성될 수 있다.
종래 시스템의 예는 그로버 등(Grober et al.)의 안테나 시스템(미국특허 제5,696,372호)이다. 도 1 및 도 2는 2개의 안테나 암(antenna arms)(16 및 18)을 구비하는 그로버 안테나를 도시한 것으로, 도전성 암(16 및 18)의 종단(20 및 22)들을 이격시키는 갭(24)의 횡치수는 "d"이다. 입사조명(incident illumination)은 표적매체(target medium)(30)상에 초기 스포트 사이즈(26)를 형성한다. 안테나가 조명경로에 있을 때, 상기 안테나 암(16 및 18)상에 입사한 조명은 도체(16 및 18)에 유도전류를 일으킨다. 유도전류는 종단(20 및 22)에 전하축적을 야기하고 따라서 결과적으로 발생한 변위전류가 종단들 사이에 생성된다. 변위전류는 표적매체(30)상에 유사한 치수의 스포트 사이즈를 형성하는 치수 "d"의 쌍극자(dipole)에 의하여 야기된 재복사와 유사한 재복사를 야기한다.
정보를 판독하기 위해 갭(24)이 조회되는 표적매체에 가까이 두어진다. 표적매체(30)의 조명(예를 들어, 비축(off-axis) 조명, 표적매체(30) 아래로부터의 조명, 자기유도복사(self induced emanation) 등)에 의하여 야기된 갭(24)의 근거리장(near field)(43)에서의 요동은, 상술한 바와 같이, 재복사 조명을 야기하는 도전 암(16 및 18)에 유도전류를 일으킨다. 재복사 조명은 판독되는 광학장치를 통하여 (표적매체(30)로부터 멀리) 보내질 수 있다.
복수의 솔리드 안테나의 단점은 재복사된 필드(field)가 상기 재복사된 필드에서 중첩 과정동안 편극소거(depolarized)되어 원하는 최대 피크보다 더 낮게 되고 안테나로부터 소정 거리에 원하는 스포트 사이즈보다 더 크게 된다는 것이다.
따라서, 편광을 유지하면서, 더 작은 스포트 크기를 생성할 수 있는 시스템/장치/방법은 더 큰 양의 데이터 저장 및 판독을 가능하게 한다.
리드 및 라이트(read and write) 기능은 근거리장 영역에서 발생된다. 감소된 조명 스포트 사이즈 뿐만 아니라, 표적매체에 대한 안테나의 배치도 중요하다. 여러개의 메카니즘들이 표적매체 위로 리딩 및 라이팅 시스템을 소인(sweep)하도록 개발되었다. 도 6은 집속된 광빔(660)을 국소화된 스포트(도 7에서 760)상으로 흐르게 하는 종래 시스템(600)을 도시한 것이다. 상기 장치는 수 개의 금속 층들(620 및 630)이 증착된 실리콘 층(610)이다. 홀(hole) 또는 다른 굴절률 재료(650) 중 어느 하나를 포함하는 도파관(640)이 층들 중 한 층 아래에 증착된다. 장치는 측면으로 향하고 있고 기록 매체상에 원하는 스포트를 위해 광빔(660)을 채널/가이드하는데 사용된다.
도 7은 회전 자기 또는 광저장 및 검색 시스템에 사용하기 위한 리드/라이트 장치(700)에 도 6에 도시된 바와 같은 상술한 장치의 사용을 도시한 것이다. 광빔 조명(700)은 초기 조명(710)을 집속되는 조명(730)으로 모아주는 집속 렌즈(720)에 의하여 도파관(740)의 입구에 집속된다. 내부적으로 반사된 빔은 가이드되는 조명(750)으로 나타나는 도파관을 통하여 이동하며, 조명 스포트(760)에표적매체(770)를 조명한다. 상술한 장치와 유사한 장치들의 대표적인 단점은 부품들의 크기이다; 부품부들은 서로 정확하게 부착되어야만 한다; 스포트 사이즈는 200㎚ 이상이며, 이는 기록가능한 매체의 저장공간에 대한 제한 요소가 된다. 다양한 부품들을 조립하기 위한 필요성도 또한 실질적으로 비용을 증가시킨다.
리드/라이트 시스템과 표적재료 사이의 최적 간격을 유지시킬 수 있는 운반시스템은 로지컬/아날로그 편광값을 저장하는데 필요한 시간의 양을 측정하는데 있어 안정적인 조건들을 제공함으로써 저장률을 증가시키는데 일조한다.
따라서, 표적매체 및 리드/라이트 헤드만으로 또는, 편광을 유지하면서, 더 작은 스포트 사이즈를 생성할 수 있는 시스템/장치/방법과 결부한 리드/라이트 헤드 사이의 최적 간격을 제공하는 일체로 된 운반 시스템은 이전의 시스템보다 더 저렴하고 더 신뢰할 수 있는 식으로 더 큰 량의 데이터 저장 및 판독을 가능하게 한다.
본 발명은 광 안테나, 광학 렌즈, 및 전자 리더/라이터(electromagnetic reader and wirter)의 위치지정에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 세기에서 최대 피크를 갖는 소정 거리에서, 원하는 편광의 국소화된 광학 스포트(spot)를 생성하도록 광학 헤드(optical head)로서 증폭 그레이팅 안테나(amplifying grating antenna)와 결합되는, 미소층을 이룬 광학 렌즈들(micorlayered optical lens)과 그 일부분이 연속적으로 변하는 표면을 포함하는 형성면들(shaped surfaces)의 사용에 관한 것이다.
본 발명은, 단지 예로써만 주어지며, 따라서 본 발명을 한정하지 않는, 본 명세서에서 하기에 제시된 상세한 설명과 첨부도면으로부터 더 충분히 이해된다.
도 1 및 도 2는 종래 솔리드 보우타이 안테나 시스템을 도시한 것이다;
도 3은 본 발명에 따른 그레이팅 안테나의 바람직한 실시예를 도시한 것이다;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 솔리드 안테나와 그레이팅 안테나 사이의 모의실험된 근거리장 위치 비교를 도시한 것으로, 작은 세기의 재복사 점들의 발현들을 도시하고 있다;
도 5는 본 발명을 제작하는 본 발명인의 능력을 나타내는 제작된 휠 구조들을 따라 제조된 여러가지 다양한 크기의 솔리드 보우타이 안테나들의 미시적 영상이다.
도 6은 배경기술의 운반 도파관 구조를 도시한 것이다;
도 7은 광빔을 집속하기 위한 도 6에 도시된 구조의 사용을 도시한 것이다;
도 8은 본 발명에 따른 그레이스케일의 슬라이더 운반 시스템의 바람직한 실시예를 도시한 것이다;
도 9 및 도 10은 여러가지 통합된 슬라이더 운반 시스템들을 도시한 것이다.
도 11은, 리드/라이트 시스템을 형성하는 표적매체로부터 다양한 근거리장 위치들을 유지하는데 사용되는, 그레이스케일 슬라이더상에 장착되는 도 8의 실시예를 도시한 것이다.
도 12는 종래 리드/라이트 시스템과 일체로 된 그레이스케일 슬라이더를 갖는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 것이다; 그리고,
도 13a 및 도 13b는 표적매체에 직면한 표면상에 리드/라이트 헤드에 대하여 그레이스케일 슬라이더의 위치지정에 대한 여러가지 조합들을 도시한 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 리드/라이트 시스템과 일체로 된 형성면을 사용하여 표적매체에 대해 리드/라이트 헤드의 소정 위치를 유지할 수 있는 리드/라이트 시스템을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 중첩된 재복사 필드가 상기 언급한 문제들을 극복하는 소정 위치에 원하는 스포트 사이즈, 세기 및 편광이 발생하는 그레이팅 안테나(grating antenna) 또는 그레이팅 안테나 세트를 제공하는 것이다. 그레이팅 안테나는 복수의 격자 또는 격자 세트로 구성된다.
또한 본 발명의 목적은 리드/라이트 시스템과 표적매체 사이에 적절한 이격을 보조하는 그레이스케일(grayscale) 슬라이더 운반 시스템을 제공하는 것이며, 상기 운반 시스템은 부품들을 일체로 하여 제조 비용을 감소시키고 신뢰도를 증가시킨다.
본 발명에 따른 슬라이더 제조 방법은 저장매체 위로 기설정된 거리를 얻기 위해 리드/라이트 시스템에 충분한 리프트(lift)를 제공하는 슬라이더를 제조하도록 선택되는 기설정된 형성면 패턴을 갖는 그레이스케일 마스크를 현상하는 단계; 기판 상에 포토레지스트(photoresist)를 증착시키는 단계; 상기 포토레지스트가 현상될 때까지 상기 그레이스케일 마스크를 통과하는 조명광으로 상기 포토레지스트를 노출시키는 단계; 상기 현상된 포토레지스트에 기설정된 형성면 패턴의 표현을 야기하기 위해 현상되지 않은 포토레지스트를 제거하는 단계; 및 상기 기설정된 형성면 패턴에 따라 상기 기판에 형성면을 형성하도록 상기 현상된 포토레지스트와 상기 기판을 에칭하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 슬라이더 제조 방법은 네가티브의 기설정된 형성면 패턴을 갖는 몰드(mold)를 제공하는 단계; 경화성(curalbe) 물질을 제공하는 단계; 상기 몰드에 상기 경화성 물질을 두는 단계; 및 상기 기설정된 형성면 패턴에 따른 형태를 갖는 상기 경화성 물질에 형성면을 제조하는 몰드로 상기 경화성 물질을 경화시키는 단계를 포함하고, 상기 기설정된 형성면은 저장매체 위로 기설정된 거리를 얻기 위해 리드/라이트 시스템에 충분한 리프트를 제공하는 슬라이더를 제조하도록 선택된다.
본 발명에 따른 슬라이더 제조 방법은 네가티브(negative)의 기설정된 형성면 패턴을 갖는 몰드를 제공하는 단계; 몰드성(moldable) 물질을 제공하는 단계; 및 상기 기설정된 형성면 패턴에 따른 형태를 갖는 몰드성 물질상에 형성면을 제조하는 몰드로 상기 몰드성 물질을 스탬핑(stamping)하는 단계를 포함하고, 상기 기설정된 형성면은 저장매체 위로 기설정된 거리를 얻기 위해 리드/라이트 시스템에 충분한 리프트를 제공하는 슬라이더를 제조하도록 선택된다.
본 발명에 따른 조명 스포트 형성 시스템은 제 1 격자; 및 제 2 격자를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 격자는 특정 파장을 갖는 입사 복사에 의하여 조명되며, 복수의 격자요소들로 구성되고, 상기 특정 파장보다 더 짧은 거리로 이격되어 있으며, 그레이팅 안테나가 표적매체상에 소정 크기의 스포트 사이즈와 편광을 형성하는 복사를 재복사한다.
본 발명에 따른 조명 스포트 형성 방법은 기설정된 거리로 이격되고, 복수의 격자요소들로 구성되는 제 1 및 제 2 격자를 위치시키는 단계; 및 기설정된 거리보다 더 큰 특정 파장을 갖는 입사 복사로 상기 제 1 및 제 2 격자를 조명하는 단계를 포함하고, 조명시에, 상기 제 1 및 제 2 격자는 제공된 표적매체상에 소정 크기의 스포트 및 편광을 형성하는 복사를 재복사한다.
본 발명에 따른 리드/라이트 광 시스템은 제 1 격자 및 제 2 격자로 구성되는 증폭 안테나; 및 렌즈구조물 및 리드/라이트 회로를 구비하는 이동가능한 운반 시스템을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 격자는 특정 파장을 갖는 입사 복사에 의하여 조명되며, 복수의 격자요소들로 구성되고, 상기 특정 파장보다 더 짧은 거리로이격되어 있으며, 그레이팅 안테나가 표적매체상에 소정 크기의 스포트 사이즈와 편광을 형성하는 복사를 재복사하고, 상기 렌즈구조물은 입사조명을 모으고 집속하는 일체로 된 부분을 포함하고, 상기 모아지고 집속된 입사조명은 상기 제 1 및 제 2 격자를 조명하는 입사 복사가 되며, 상기 제 1 및 제 2 격자의 배열이 상기 렌즈구조물에 대하여 유지되고, 상기 라이트 회로는 스포트에서 표적매체의 편광을 설정하고, 상기 리드회로는 기설정된 영역에서 표적매체에서의 편광을 판독한다.
본 발명의 또 다른 적용 범위는 본 명세서에 제시된 상세한 설명으로부터 명백해진다. 그러나, 본 발명의 기술사상과 범위내에서 다양한 변형들 및 변경들이 상세한 설명으로부터 당업자들에게 명백해지므로, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내면서 이와 동시에, 상세한 설명과 구체적인 예들은 단지 예로써만 주어짐을 알아야 한다.
본 발명은 리드/라이트 시스템 및 그 표적 저장매체 사이의 이격을 보조하고 또는 유용한 편광레벨을 유지하면서 작은 조명 스포트 크기를 생성하도록 그레이팅 안테나(grating antennas)를 사용하는 운반 시스템을 제공하는 방법/기기에 관한 것이다.
그레이팅 안테나는 투과된 필드를 중첩시키는 회절격자(diffraction gratings)와 유사하다. 중첩은 격자로부터의 위치함수로서 조사(照射)된 필드의 최대 및 최소 피크를 일으킨다. 발생한 피크들은, 배경기술에서 설명한 바와 같이, 회절격자 또는 솔리드 투피스 안테나(solid two-piece antenna)가 제공하는 것보다 더 국소화된 공간 위치들을 갖는다. 따라서, 안테나에 격자구조를 제공함으로써 치수에 있어 솔리드 재복사 변위전류 안테나에 의하여 얻어질 수 있는 피크 세기보다 더 작은 국소화된 피크의 세기가 발생한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그레이팅 안테나(300)가 도 3에 도시되어 있다. 이 실시예에서, 보우타이 그레이팅 안테나(300)는 2개의 삼각형 (그러나, 삼각형에 국한되지 않는) 격자 세트(370 및 380)를 포함하나 이에 국한되지 않으며, 각 세트는 격자요소(390)의 그룹으로 구성된다. 격자들(370 및 380)은, 상술한 바와 같이, 도 1에서 "d"와 같이 동일한 용도를 갖는 갭 거리 "D"만큼 이격되어 있다. 배열된 격자(370 및 380)의 길이 "L"(340)은 밀리미터에서 나노미터까지 변할 수 있다. 마찬가지로 동일한 범위에서 격자의 폭 "W"(360)도 밀리미터에서 나노미터까지 변할 수 있다. 치수 "W", "L" 및 "D"는 제조방법에 따라 변하며, 어떤 경우 치수 "D"는 조명 파장보다 더 짧을 수 있다. 도시된 실시예에서 각각의 격자요소는 특정의 상기 세트 그레이팅 안테나용의 조합된 모드로 각각 가변되거나 동작될 수 있다. 도 3은 삼각형 격자들을 도시하고 있으나, 상기 언급한 바와 같이, 본 발명은 삼각형 형태의 격자에 한정되지 않는 것으로 의도되어 있다. 격자들은 원하는 조명 스포트 패턴을 얻는데 필요로 하는 임의의 기설정된 형태의 나선형, 또는 원형일 수 있다.
격자들은 반도체 에칭과 유사한 미소공정(micro-processing) 방법을 사용하여 제조될 수 있고, 원하는 광학적 특징들을 만족시키는 유사한 재료들(예를 들면, 실리콘(Si), 질화 실리콘(SiN), 도전재료, 반도체 및 다른 유사한 재료들)로 제조될 수 있다. 마찬가지로 격자들은 에칭기술 또는 경화공정 대신에 추가 기술들을 사용하여 기판에 패턴을 형성하는 공정들에 의하여, 그리고, 경화의 경우에는, 과도한 원하지 않는 부분들을 제거하기 위한 제거공정에 의하여 미소형성될 수 있다. 격자들은 입사조명의 한 편광에 투과적일 수 있고 동일한 입사조명의 다른 편광에 대해 도전성(conductive)일 수 있다. 본 명세서에서 논의는 격자들의 재료 조성물을 제한하지 않아야 한다. 격자들은 재복사된 조명을 야기하기 위해 전도도 요건을 만족하는 임의의 재료로 구성될 수 있다.
스포트 사이즈 편광이 본 발명의 특정 사용에 대해 중요한지에 따라 그리고 조명의 일부분이 격자 간격보다 더 큰 파장을 포함하면, 초기 조명은 가간섭성(coherent), 반가간섭성(semi-coherent), 또는 비가간섭성(incoherent) 조명 시스템(예를 들어, 레이저, VIXELS, 집속램프 시스템들 또는 다른 유사한 동조성, 비동조성 또는 반동조성 조명원들)에 의하여 제공될 수 있다. 추가적으로, 조명원은 하나의 기판상에 운반 시스템과 일체로 될 수 있다.
솔리드 보우타이 안테나 및 본 발명에 따른 그레이팅 안테나에 의하여 생성된 근거리장 영역의 스포트 패턴 비교가 도 4에 도시되어 있다. 더 강한 영역들은 흰색이다. 보여진 바와 같이, 그레이팅 보우타이는 3개의 밝은 스포트 조명들, 즉,1개의 중앙 스포트 및 2개의 로브 스포트(lobe spots)를 갖는다. 대응하는 솔리드 보우타이 스포트 패턴은 그레이팅 보우타이 안테나의 중앙 및 로브 스포트들과 유사한 세기를 갖는 하나의 밝은 스포트 2개의 희미한 로브 스포트들을 갖는다. 솔리드 보우타이 안테나의 중앙 스포트는 현재 이용가능한 조명의 정규 크기를 나타낸다. 보여진 바와 같이, 그레이팅 보우타이 안테나의 로브 스포트들은 더 작고 솔리드 보우타이 안테나의 중앙 스포트과 유사한 세기를 갖는다. 그런 후, 그레이팅 보우타이 안테나의 로브 스포트들은 종래 솔리드 보우타이 안테나 스포트보다 더 작은 치수로 또는 치수에 의하여 정보를 저장하거나 판독하는데 보조하도록 표적매체를 조명하는데 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명자의 실험실내에서 공정에 의하여 제조된 마이크로미터에서 나노미터에 이르는 미소형성된 안테나 및 방사상 스포크 휠(radial spoke wheel)을 도시한 것이다. 동일한 공정 및 장비들이 본 발명에 따른 그레이팅 안테나를 제조하는데 사용될 수 있다.
일단 안테나가 제작된 후에 운반 시스템은 조명광을 안테나 및 표적매체상의 소정 위치로 지향시키기 위해 안테나에 또는 안테나 부근에 부착되어야 한다. 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 운반 시스템(800)이 도 8에 도시되어 있다. 이 실시예에서 렌즈구조물(820)은 마이크로렌즈 집속부(830)를 통과하는 광학적 광조명(810)을 수용하고, 상기 광은 도 3에 도시된 안테나와 유사한 증폭 그레이팅 안테나(850)상에 렌즈(830)에 의하여 집속되며(840), 상기 증폭 안테나(850)는 렌즈구조물(820)상에 층을 이루거나 렌즈구조물(820)에 내장되거나(embedded) 상기렌즈구조물 위에 층을 이루고 상기 렌즈구조물로부터 갭에 의하여 이격된다. 렌즈구조물(820)의 바닥은 광을 증폭 안테나에 집속시키는데 보조하도록 하나의 렌즈를 갖는 또 다른 층이나 다른 집속구조를 포함하는 그레이스케일 슬라이더(870)를 부착할 수 있다. 증폭 그레이팅 안테나(850)는 표적매체(도 9에서 970)상에 스포트를 야기한다. 자기표적매체의 실시예에서, 매체의 편광은 당업자에게 생각될 수 있는 리드/라이트 회로(860)에 의하여 정의될 수 있다.
그레이스케일 슬라이더는 운반 시스템이 표적매체(도 9에서 970)에 대하여 이동될 때 상기 운반 시스템(800)에 리프트(lift)를 제공하는 미소가공 형성면(880)이다. 형성면(880)은 미소형성되거나 그레이스케일 플라즈마 에칭될 수 있으며, 이런 경우에 그레이스케일 슬라이더라고 한다. 형성면은 또한 마스터 몰드 (master mold) 및 슬라이더 재료가 압력 스탬프되는 프레싱 공법(pressing method) 또는 몰드가 경화시에 몰드의 형상을 취하는 경화성 물질을 유지하는 경화공법 중 어느 하나를 사용하여 몰드될 수 있다. 그레이스케일 슬라이더가 종종 추천되지만, 슬라이더의 범위는 표적매체에 대해 이동될 때 리프트를 제공하도록 사용된 운반 시스템에 부착되거나 일체로 된 임의의 형성면을 포함하는 것으로 의도되어 있다. 따라서, 본 명세서에서의 논의는 슬라이더를 그레이스케일 공정에 의하여 형성된 그레이스케일 슬라이더에 국한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 형성면(880)은 점진적으로 만곡되거나 층질 수 있거나, 원하는 리프트 특징들을 얻는데 필요로 하는 임의의 형태들의 조합일 수 있다.
증폭 그레이팅 안테나(850)는 다양한 형태 및 크기를 가질 수 있고 본 명세서에서의 논의는 확실히 안테나를 삼각형 형태로 한정하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 안테나를 형성하는 여러가지 형태의 격자들이 본 발명의 범위내에 있도록 의도되어 있음을 나타낸다.
부가적으로 증폭 그레이팅 안테나(850), 렌즈(830), 렌즈구조물(820) 및 슬라이더(870)는 플라즈마 에칭, 몰딩, 경화, 스탬핑(stamping), 증착 또는 이들 공정의 조합을 통하여 에칭된 기판에 일체로 될 수 있다. 표적매체면에 나란히 놓이는 렌즈구조물(820)의 표면은 슬라이더(870) 또는 에어포일(airfoil)을 형성하도록 패턴화되어 표면이 접촉없이 표적매체(예를 들면, 기록 재료)의 표면을 가로질러 부유하도록 할 수 있다. 도 9는, 하나의 기판으로부터 에칭된, 일체로 된 시스템을 도시한 것이다. 도 9는 하나의 기판 재료로부터 에칭된 안테나(850), 렌즈(830), 렌즈구조물(820) 및 슬라이더면(880)의 일체를 도시한 것이지만, 여러가지 요소들이 별개로 에칭된 층들에 제공되고, 부가적으로 선택 커버층(1000)을 포함하는 도 10에 도시된 바와 같이 통합될 수 있다(예를 들어, 접합될 수 있다). 커버층은 입사광의 일부가 투과되게 하는 임의의 재료일 수 있다.
도 10에 도시되지 않았으나, 추가층 또는 층들이 또한 포함될 수 있으며, 이들 층들의 일부는 리드/라이트 시스템(예를 들어, 반도체 층에 포함될 수 있는 VIXELS, 레이저 다이오드들 및 다른 유사한 조명원들)과 함께 사용하기 위한 광원들을 포함한다.
도 11은 본 발명의 범위에 따른 소자(1100)의 용도를 도시한 것이다. 도 8에 대하여 상술한 바와 같이, 운반 시스템은 그레이팅 안테나(1110)상에 입사조명을집속시킨다. 그레이팅 안테나는 재복사된 조명(1140)을 형성하는 초기 복사를 재복사한다. 재복사된 조명은 표적매체(1170)상에 기설정된 세기의, 스포트 편광(1160)을 갖는, 조명 스포트(1150)를 형성한다. 리드/라이트 회로(1120)는 조명 스포트(1150)와 더불어 표적매체의 편광을 설정하거나 판독하는데 사용된다. 도 11에 도시된 운반 시스템은, 회전할 수 있는(1190) 표적매체(1170)에 대하여, 상대운동(1180)을 하게 하는 운반 시스템에 리프트를 제공하는 그레이스케일 슬라이더(1130)를 포함한다. 그레이스케일 슬라이더는 표적매체(1170) 및 리드/라이트 시스템(1100) 사이에 최적 간격을 제공하도록 의도적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 슬라이더는 통상의 리드/라이트 시스템과 일체로 될 수 있으며, 진보한 개념은 종래 리드/라이트 시스템에 리프트를 제공하도록 하는 슬라이터의 포함이다. 도 12는 도 7에 도시된 종래 리드/라이트 시스템과 그레이스케일 슬라이더(1210)의 통합을 도시한 것이다.
도 13A 및 도 13B는 표적 재료(770)에 직면하는 슬라이더면(880) 방향의 여러가지 조합을 도시한 것이다. 슬라이더가 종래 리드/라이트 시스템에 또는 그레이팅 안테나 시스템에 사용되는 지에 따라 슬라이더(1330)는 도 13A에 도시된 바와 같이 리드 및/또는 라이트 헤드(1320)로부터 표면(1310)상에 이격될 수 있거나, 리드 및/또는 라이트 헤드(1370)는 슬라이더(1360)상에 일체로 되거나 층을 이룰 수 있다.
그레이팅 안테나 및/또는 리드/라이트 시스템에 리프트를 제공하는 슬라이더를 포함하는 디자인에 있어 많은 변형들이 본 발명에 따라 구현될 수 있다. 따라서설명된 본 발명을 변경하는 것이 당업자에게는 명백해진다. 이러한 변형들은 본 발명의 기술사상과 범위로부터 벗어나지 않은 것으로 간주되며, 당업자들에게 명백한 이러한 모든 변형들은 특허청구범위내에 포함되는 것으로 의도되어 있다.

Claims (29)

  1. 제 1 격자; 및
    제 2 격자를 구비하고,
    상기 제 1 및 제 2 격자는 특정 파장을 갖는 입사 복사에 의하여 조명되며, 복수의 격자요소들로 구성되고, 상기 특정 파장보다 더 짧은 거리로 이격되어 있으며, 그레이팅 안테나가 표적매체상에 소정 크기의 스포트 사이즈와 편광을 형성하는 복사를 재복사하는 조명 스포트 형성 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스포트 사이즈는 상기 제 1 및 제 2 격자 대신에 솔리드부를 포함하는 유사한 크기와 형태의 조명 스포트 형성 시스템에 의하여 생성되는 스포트 사이즈보다 더 작은 조명 스포트 형성 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    입사조명을 모으고 집속하는 일체로 된 부분을 포함하는 렌즈구조물로 구성되는 이동가능한 운반 시스템을 더 포함하고,
    상기 모아지고 집속된 입사조명은 상기 제 1 및 제 2 격자를 조명하는 입사 복사가 되며, 상기 제 1 및 제 2 격자의 배열은 상기 렌즈구조물에 대하여 유지되는 조명 스포트 형성 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 격자에 직면한 동일면상의 상기 운반 시스템에 유효하게 부착되는 슬라이더를 더 포함하고,
    상기 슬라이더는 상기 운반 시스템에 리프트를 제공하여 상기 운반 시스템이 상기 표적매체에 대하여 이동될 때 상기 표적매체 위로 상기 운반 시스템이 원하는 양만큼 위치되게 하는 조명 스포트 형성 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 슬라이더는 표적매체에 직면한 형성면을 포함하고, 상기 형성면의 일부는 연속적으로 변하는 조명 스포트 형성 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    그레이스케일 에칭이 상기 형성면에 생성되는 조명 스포트 형성 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 슬라이더는 입사 복사가 상기 제 1 및 제 2 격자에 도달하기 전에 입사 복사를 가로막고, 상기 슬라이더를 통해 입사 복사를 상기 제 1 및 제 2 격자로 전달하는 조명 스포트 형성 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 슬라이더는 입사 복사가 상기 제 1 및 제 2 격자에 도달하기 전에 입사 복사를 가로막고, 상기 슬라이더를 통해 입사 복사를 상기 제 1 및 제 2 격자로 전달하며, 상기 형성면은 상기 복사가 상기 제 1 및 제 2 격자상에 입사되기 전에 기정의된 식으로 복사를 변경하는데 사용되는 조명 스포트 형성 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 격자요소들은 일반적으로 평행하며, 가변길이로 되어 있고, 서로 간격을 두고 있는 조명 스포트 형성 시스템.
  10. 기설정된 거리로 이격되고, 복수의 격자요소들로 구성되는 제 1 및 제 2 격자를 위치시키는 단계; 및
    기설정된 거리보다 더 큰 특정 파장을 갖는 입사 복사로 상기 제 1 및 제 2 격자를 조명하는 단계를 포함하고,
    조명시에, 상기 제 1 및 제 2 격자는 제공된 표적매체상에 소정 크기의 스포트 및 편광을 형성하는 복사를 재복사하는 조명 스포트 형성 방법.
  11. 제 16 항에 있어서,
    상기 스포트 사이즈는 상기 제 1 및 제 2 격자를 대체하는 유사한 크기 및 모양의 솔리드부에 의하여 생성되는 스포트 사이즈보다 더 작은 조명 스포트 형성방법.
  12. 제 16 항에 있어서,
    입사조명을 모으고 집속하는 일체로 된 부분을 포함하는 렌즈구조물로 구성되고, 상기 모아지고 집속된 입사조명은 상기 제 1 및 제 2 격자를 조명하는 입사 복사가 되며, 상기 제 1 및 제 2 격자의 배열이 상기 렌즈구조물에 대하여 유지되는 이동가능한 운반 시스템에 실시되게 제 1 및 제 2 격자를 부착시키는 단계; 및
    표적매체 위로 상기 운반 시스템을 소정 위치에 이동시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 조명된 제 1 및 제 2 격자들이 원하는 스포트 사이즈 및 편광과 더불어 상기 소정 위치에 조명 스포트를 생성하는 조명 스포트 형성 방법.
  13. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 격자에 직면한 동일면상의 상기 운반 시스템에 실시되게 슬라이더를 부착시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 슬라이더는 상기 운반 시스템에 리프트를 제공하여 상기 운반 시스템이 상기 표적매체에 대하여 이동될 때 상기 표적매체 위로 상기 운반 시스템이 원하는 양만큼 위치되게 하는 조명 스포트 형성 방법.
  14. 제 19 항에 있어서,
    상기 슬라이더는 상기 슬라이더는 표적매체에 직면한 형성면을 포함하고, 상기 형성면의 일부는 연속적으로 변하는 조명 스포트 형성 방법.
  15. 제 20 항에 있어서,
    그레이스케일 에칭이 형성면을 생성하는 조명 스포트 형성 방법.
  16. 제 1 격자 및 제 2 격자로 구성되는 증폭 안테나; 및
    렌즈구조물 및 리드/라이트 회로를 구비하는 이동가능한 운반 시스템을 포함하는 리드/라이트 광학 시스템에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 격자는 특정 파장을 갖는 입사 복사에 의하여 조명되며, 복수의 격자요소들로 구성되고, 상기 특정 파장보다 더 짧은 거리로 이격되어 있으며, 그레이팅 안테나가 표적매체상에 소정 크기의 스포트 사이즈와 편광을 형성하는 복사를 재복사하고,
    상기 렌즈구조물은 입사조명을 모으고 집속하는 일체로 된 부분을 포함하고, 상기 모아지고 집속된 입사조명은 상기 제 1 및 제 2 격자를 조명하는 입사 복사가 되며, 상기 제 1 및 제 2 격자의 배열이 상기 렌즈구조물에 대하여 유지되고,
    상기 라이트 회로는 스포트에서 표적매체의 편광을 설정하고, 상기 리드회로는 기설정된 영역에서 표적매체에서의 편광을 판독하는 리드/라이트 광학 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 격자에 직면한 동일면상의 운반 시스템에 실시되게 부착되는 슬라이더를 더 포함하고,
    상기 슬라이더는 상기 운반 시스템에 리프트를 제공하여 상기 운반 시스템이 상기 표적매체에 대하여 이동될 때 상기 표적매체 위로 상기 운반 시스템이 원하는 양만큼 위치되게 하는 리드/라이트 광학 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 슬라이더는 상기 표적매체에 직면한 형성면을 포함하는 리드/라이트 광학 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    그레이스케일 에칭이 형성면을 생성하는 리드/라이트 광학 시스템.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 슬라이더 및 렌즈구조물이 하나의 기판상에 형성되는 리드/라이트 광학 시스템.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 표적매체는 광기록매체인 리드/라이트 광학 시스템.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 표적매체는 자기기록매체인 리드/라이트 광학 시스템.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 입사조명은 VIXEL 칩에 의하여 제공되는 리드/라이트 광학 시스템.
  24. 저장매체 위로 기설정된 거리를 얻기 위해 리드/라이트 시스템에 충분한 리프트를 제공하는 슬라이더를 제조하도록 선택되는 기설정된 형성면 패턴을 갖는 그레이스케일 마스크를 현상하는 단계;
    기판 상에 포토레지스트를 증착시키는 단계;
    상기 포토레지스트가 현상될 때까지 상기 그레이스케일 마스크를 통과하는 조명광으로 상기 포토레지스트를 노출시키는 단계;
    상기 현상된 포토레지스트에 기설정된 형성면 패턴의 표현을 야기하기 위해 현상되지 않은 포토레지스트를 제거하는 단계; 및
    상기 기설정된 형성면 패턴에 따라 상기 기판에 형성면을 형성하도록 상기 현상된 포토레지스트와 상기 기판을 에칭하는 단계를 포함하는 슬라이더 제조 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 방법은 연속적으로 변하는 높이로 된 적어도 하나의 면을 갖는 슬라이더를 제조하는 슬라이더 제조 방법.
  26. 네가티브의 기설정된 형성면 패턴을 갖는 몰드를 제공하는 단계;
    경화성 물질을 제공하는 단계;
    상기 몰드에 상기 경화성 물질을 두는 단계; 및
    상기 기설정된 형성면 패턴에 따른 형태를 갖는 상기 경화성 물질에 형성면을 제조하는 몰드로 상기 경화성 물질을 경화시키는 단계를 포함하고,
    상기 기설정된 형성면은 저장매체 위로 기설정된 거리를 얻기 위해 리드/라이트 시스템에 충분한 리프트를 제공하는 슬라이더를 제조하도록 선택되는 슬라이더 제조 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 방법은 연속적으로 변하는 높이로 된 적어도 하나의 면을 갖는 슬라이더를 제조하는 슬라이더 제조 방법.
  28. 네가티브의 기설정된 형성면 패턴을 갖는 몰드를 제공하는 단계;
    몰드성 물질을 제공하는 단계; 및
    상기 기설정된 형성면 패턴에 따른 형태를 갖는 몰드성 물질상에 형성면을 제조하는 몰드로 상기 몰드성 물질을 스탬핑하는 단계를 포함하고,
    상기 기설정된 형성면은 저장매체 위로 기설정된 거리를 얻기 위해 리드/라이트 시스템에 충분한 리프트를 제공하는 슬라이더를 제조하도록 선택되는 슬라이더 제조 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 방법은 연속적으로 변하는 높이로 된 적어도 하나의 면을 갖는 슬라이더를 제조하는 슬라이더 제조 방법.
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