WO2011089940A1

WO2011089940A1 - 光アシスト磁気ヘッドの製造方法及び光アシスト磁気ヘッド

Info

Publication number: WO2011089940A1
Application number: PCT/JP2011/050227
Authority: WO
Inventors: 博之新藤
Original assignee: コニカミノルタオプト株式会社
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2011-01-08
Publication date: 2011-07-28

Abstract

　本発明は、光学素子をスライダに精度良く接合することにより高精度な光アシスト磁気ヘッドを製造するため光アシスト磁気ヘッドの製造方法及び光アシスト磁気ヘッドを提供する。　スライダ３２上に、光学素子３１の回折格子Ｄを形成するための成形型Ｍ１０を用いて直接、回折格子Ｄを有する光学素子３１を密着形成することができるので、製造工数を低減しながらも、スライダ３２と光学素子３１の回折格子Ｄとの位置関係を精度良く確保することができる。

Description

光アシスト磁気ヘッドの製造方法及び光アシスト磁気ヘッド

　本発明は、光アシスト磁気ヘッド用の光学素子を製造するための光アシスト磁気ヘッドの製造方法及びそれにより製造された光アシスト磁気ヘッドに関する。

　一般的なＨＤＤ（ハードディスクドライブ）に用いられる磁気記録方式は、記録密度を高くしようとすると磁気ビットの間隔が狭くなり、超常磁性効果等により極性が不安定になる。このため高い保磁力を有する記録媒体が必要になるが、そのような記録媒体を使用すると記録時に必要な磁場も大きくなる。しかるに、記録ヘッドによって発生する磁場は飽和磁束密度によって上限が決まるが、その値は材料限界に近づいており飛躍的な増大は望めないという実情がある。そこで、記録時に局所的に加熱して磁気軟化を生じさせて、保磁力が小さくなった状態で記録し、その後、加熱を止めて自然冷却することにより、記録した磁気ビットの安定性を保証する記録方式が提案されている。この記録方式は熱アシスト磁気記録方式と呼ばれている。

　熱アシスト磁気記録方式では、記録媒体の加熱を瞬間的に行うことが望ましい。また、加熱する機構と、高速で回転する記録媒体とが接触することは許されない。このため、加熱はレーザ光の微小スポットを記録媒体に照射して行われることが一般的であり、よって加熱に光を用いるこの方式は光アシスト磁気記録方式と呼ばれている。光アシスト式で超高密度記録を行う場合、必要なスポット径は２０ｎｍ程度になるが、通常の光学系では回折限界があるため、光をそこまで集光することはできない。

　そのため、入射光波長以下のサイズの光学的開口から発生する近接場光（近視野光と称する場合がある）を利用する光ヘッドが利用されている（特許文献１参照）。この光ヘッドは、光源からの光を受けて近接場光を発生させて、光の回折限界よりも微小なディスク領域を加熱するスライダと、スライダに設けられて、光源からの光をスライダに導く光学素子（偏向プリズム）とを備えている。このような光ヘッドにおいては、光源から出射した光を光学素子内部でスライダ側に反射させて、スライダに設けられた近接場光発生部に照射させる。そして、スライダに設けられた近接場光発生部によって近接場光を発生させ、光の回折限界よりも微小なディスク領域を加熱し、加熱されたディスク領域のみが磁気記録されるようになっている。

特開２００３－４５００４号公報

　ところで、近年ハードディスク装置は小型大容量化が進んでおり、磁気ヘッドも小型になっている。これに伴いヘッドのスライダのサイズも小型化されている。現在最も小さいスライダはフェムトスライダと称され、長さ０．８５ｍｍ、幅０．７ｍｍ、厚さ０．２３ｍｍと非常に小さなサイズである。従って、フェムトスライダ上面に搭載される光学素子も必然的に微小サイズとなり、取り扱いが困難となり、更にはフェムトスライダと、光源からの光束を光導波路端面に導く光学素子との位置決め及び接合が非常に困難となって製造工数がかかってしまう。しかるに特許文献１には、光学素子である非球面ミラーのスライダ上での位置調整については全く触れられておらず、いかに光学素子を精度よくスライダ上に接合するかが課題である。加えて、光学素子に回折構造を設けることで、集光機能の一部又は全てを負担させたり、光源の波長変動時における焦点位置又は光学素子出射光の出射角の変動を抑えたりすることができるが、回折構造は微細構造であるため、光学素子の回折構造に対して別個に製造されたスライダを高精度に位置決めすることは困難であり、製造工数がかかる。

　本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、回折構造を有する光学素子をスライダに精度良く接合することにより高精度な光アシスト磁気ヘッドを製造するための光アシスト磁気ヘッドの製造方法及び光アシスト磁気ヘッドを提供することを目的とする。

　請求項１に記載の光アシスト磁気ヘッドの製造方法は、ディスク状の記録媒体の回転に応じて、前記記録媒体に対して浮上して相対移動するスライダと、前記スライダに設けられた光導波路に、回折構造を介して光源からの光束を導く光学素子とを有する光アシスト磁気ヘッドの製造方法であって、
　前記スライダ、若しくは前記光学素子と前記光学素子が有する回折構造とを形成するための成形型に前記光学素子の素材を塗布又は充填してから前記スライダを前記成形型に当接させる、又は、前記スライダを前記成形型に当接させてから前記スライダと前記成形型との間に前記光学素子の素材を塗布又は充填するステップと
　前記素材が固化した後に前記成形型を前記スライダより離型することにより、前記スライダに前記光学素子を密着形成するステップとを有することを特徴とする。尚、「回折構造」とは、溝を挟んで連続的に延在する複数の突起形状を有するものをいう。

　本発明によれば、前記スライダ上に、前記光学素子の回折構造を形成するための成形型を用いて直接、前記回折構造を有する光学素子を密着形成することができるので、製造工数を低減しながらも、前記スライダと前記光学素子の回折構造との位置関係を精度良く確保することができる。

　請求項２に記載の光アシスト磁気ヘッドの製造方法は、請求項１に記載の発明において、前記光学素子はインプリント法により成形されることを特徴とするので、例え前記光学素子が回折構造を有する場合でも、高精度の転写成形が可能となる。

　請求項３に記載の光アシスト磁気ヘッドの製造方法は、請求項１又は２に記載の発明において、前記成形型には、前記スライダに係合することによって前記スライダを位置決めする位置決め部が形成されていることを特徴とするので、前記スライダと前記成形型との位置決めを容易に行える。

　請求項４に記載の光アシスト磁気ヘッドの製造方法は、請求項１又は２のいずれかに記載の発明において、前記成形型及び前記スライダには、位置決め用のアライメントマークが形成されていることを特徴とするので、前記スライダと前記成形型との位置決めを容易に行える。

　請求項５に記載の光アシスト磁気ヘッドの製造方法は、請求項１～４のいずれかに記載の発明において、前記素材は光硬化性の素材であり、前記成形型は光透過性の素材から形成され、前記スライダに当接する前記成形型の面は不透明材で覆われていることを特徴とする。前記成形型に前記スライダを押し当てた際に、前記光硬化性の素材が光学素子が形成されるべき領域以外にはみ出したとしても、この部分が前記不透明材で覆われていれば硬化しない。従って、前記スライダに前記光学素子を密着形成した後、例えば洗浄により前記スライダに残留している未硬化素材を除去する事によって、不要な素材が残ってしまう事を防止できる。これにより、光源を電気的に接続するための電極をスライダ上面に設けるような場合など、この電極が光硬化性の素材で覆われて絶縁されてしまう事を防止できる。

　請求項６に記載の光アシスト磁気ヘッドの製造方法は、請求項１～５のいずれかに記載の発明において、
　前記スライダを複数個有する長尺状の中間生成体、若しくは前記光学素子と前記光学素子が有する回折構造とを形成するための成形型に前記光学素子の素材を塗布又は充填してから前記中間生成体を前記成形型に当接させる、又は、前記中間生成体を前記成形型に当接させてから前記中間生成体と前記成形型との間に前記光学素子の素材を塗布又は充填するステップと、前記光学部材の素材が固化した後に前記成形型を前記中間生成体より離型することにより、前記中間生成体に複数の前記光学素子を密着形成するステップと、前記中間生成体を分断することにより、前記スライダに前記光学素子が密着形成したアセンブリをそれぞれ形成するステップとを有することを特徴とする。これにより、複数の光アシスト磁気ヘッドを効率的に製造できる。

　請求項７に記載の光アシスト磁気ヘッドの製造方法は、請求項１～６のいずれかに記載の発明において、前記光学素子は偏向面を有することを特徴とするので、前記光源からの光を、前記偏向面を介して光導波路に導くことができる。

　請求項８に記載の光アシスト磁気ヘッドの製造方法は、請求項１～７のいずれかに記載の発明において、前記成形型は第１の成形型部材と第２の成形型部材とから形成され、前記第１の成形型部材と前記第２の成形型部材のうち少なくとも一方に、前記光学素子の回折構造を転写する転写部を設けたことを特徴とする。

　請求項９に記載の光アシスト磁気ヘッドは、請求項１～８のいずれかに記載の光アシスト磁気ヘッドの製造方法により製造されたことを特徴とする。

　本発明によれば、回折構造を有する光学素子をスライダに精度良く接合することにより高精度な光アシスト磁気ヘッドを製造するための光アシスト磁気ヘッドの製造方法及び光アシスト磁気ヘッドを提供することができる。

光アシスト式磁気記録装置の概略構成を示す斜視図である。この発明の実施形態に係る光アシスト磁気ヘッド及びヘッド支持部の分解斜視図である。図２の光アシスト磁気ヘッド３をIII－III線を含む面で切断して矢印方向に見た図を示す図である。プラナ導波路３２ａの断面図である。グレーティングカプラＧＣの入射光側から見た正面図である。別なプラナ導波路３２ａの断面図である。成形型Ｍ１０の上面図である。成形型Ｍ１０の断面図である。光学素子をインプリント製法で成形する工程を示す図である。別な実施の形態にかかる成形型Ｍ１０’と、複数のスライダ３２を含む中間生成体ＩＭ１とを示す図である。変形例にかかる中間生成体ＩＭ２を分断する状態の斜視図である。本実施の形態の変形例にかかる光アシスト磁気ヘッド３’の図３と同様な断面図である。図１２の光学素子３１’を形成するための成形型Ｍ１０’、Ｍ２０’を示す図である。本実施の形態の更に別な変形例にかかる光アシスト磁気ヘッド３”の図３と同様な断面図である。図１４の光学素子３１”をインプリント製法で形成する工程を示す図である。変形例にかかる成形型とスライダを示す斜視図である。別な変形例にかかる光アシスト磁気ヘッド３’”の図３と同様な断面図である。光アシスト磁気ヘッド３’”の斜視図である。光アシスト磁気ヘッド３’”を製造するためのインプリント製法に用いる成形型Ｍ１’”の上面図である。

　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に、光アシスト式磁気記録ヘッドを搭載した光アシスト式磁気記録装置（例えばハードディスク装置）の概略構成を示す。光アシスト式磁気記録装置１は、記録用の複数枚の回転可能なディスク（磁気記録媒体）２と、ヘッド支持部４と、トラッキング用アクチュエータ６と、光アシスト磁気ヘッド３と、図示しない駆動装置と、を筐体１Ａ内に備えている。ヘッド支持部４は、支軸５を支点として矢印Ａの方向（トラッキング方向）に回転可能に設けられている。トラッキング用アクチュエータ６は、ヘッド支持部４に取り付けられている。光アシスト磁気ヘッド３は、ヘッド支持部４の先端に取り付けられている。図示しない駆動装置は、ディスク２を矢印Ｂの方向に回転させる。この光記録装置１は、光アシスト磁気ヘッド３がディスク２の上面（又は下面）に対して浮上しながら相対的に移動しうるように構成されている。

　図２に、光アシスト磁気ヘッド３及びヘッド支持部４の分解斜視図を示す。又、図３に、図２の光アシスト磁気ヘッド３をIII－III線を含む面で切断して矢印方向に見た図を示す。光アシスト磁気ヘッド３は、ディスク２に対する情報記録に光を利用する光ヘッドであって、光学素子３１とスライダ３２と光源３３とを備えている。図２において、ヘッド支持部４は、支軸５に一端を取り付けたサスペンションアーム４１と、フレクシャ（板ばね）４４とを備えている。サスペンションアーム４１とフレクシャ４４とは、溶接などによって固定されている。

　サスペンションアーム４１の先端部には、矩形状の開口部４２が形成されている。この開口部４２の一辺には、開口部４２の内側に向かって突出するピボット（突出部）４３が設けられている。一方、フレクシャ４４の先端部には矩形状の開口部４５が形成されている。この開口部４５の一辺から、その内部に張り出すようにして、平坦な面を有する舌片部４６が突出している。この舌片部４６は、開口部４２に対して傾いて突出した後、略水平になるよう折り曲げられた接合面４６ａを有する。

　図２において、光アシスト磁気ヘッド３のスライダ３２の手前側端部上面に、光学素子３１が接合され、スライダ３２の奥側端部上面に、矩形板状の半導体レーザである光源３３が接合されている。本実施の形態においては、フレクシャ４４の接合面４６ａの下面が光源３３の上面に接着されて、サスペンションアーム４１の先端部に光アシスト磁気ヘッド３が固定されるようになっているが、これに限られない。

　光学素子３１はプラスチック又はガラスなどの透明な素材からなる。光学素子３１は、後述するようにインプリント製法やインサート射出成形などによって作製される。インサート射出成形法ではスライダを成形機内部に組み込み、スライダに光学素子３１を射出成形によって形成する。射出成形用の樹脂としては、熱可塑性樹脂であるポリカーボネイト（例えばＡＤ５５０３、帝人化成株式会社）やＺＥＯＮＥＸ　４８０Ｒ（日本ゼオン株式会社）などが挙げられる。また、インプリント製法用の樹脂としては、光硬化性樹脂であるＰＡＫ－０２（東洋合成工業株式会社）などが挙げられる。

　光学素子３１は、台形状であって、入射面３１ａと上面３１ｂと偏向面３１ｃと下面３１ｄとを有する。上面３１ｂと下面３１ｄとは略平行であり、入射面３１ａは下面３１ｄに直交する。スライダ３２の下面に対して傾いた斜面である偏向面３１ｃには、後述するようにして回折格子Ｄ（図３では簡略図示）が形成されている。回折格子（回折構造ともいう）Ｄは、回折効率が比較的高いブレーズ形状を採用すると好ましい。回折格子Ｄは、入射光の光軸及びプラナ導波路（光導波路）３２ａの軸線に対して直交する方向に延在するように形成されている。

　光源３３は、レーザ光の出射口３３ａを光学素子３１の入射面３１ａに対向させて配置されている。光源３３から出射される光の波長は可視光から近赤外の波長（波長帯としては、０．６μｍから２μｍ程度であり、具体的な波長としては、６５０ｎｍ、８３０ｎｍ、１３１０ｎｍ、１５５０ｎｍなどが挙げられる）が好ましい。

　スライダ３２のディスク２と対向する面（図３で下面）は、浮上特性向上のための空気ベアリング面（ＡＢＳ：Ａｉｒ　Ｂｅａｒｉｎｇ　Ｓｕｒｆａｃｅ）であり、浮上エア捕獲用の溝３２ｇを形成している。

　またスライダ３２は、光学素子３１の下面３１ｄに対向して、上下に貫通したプラナ導波路３２ａを有する。又、プラナ導波路３２ａを挟んで、磁気記録部３２ｂと磁気再生部３２ｃとが設けられている。

　図４、６は、異なる形態のプラナ導波路３２ａの断面図（図２のVI－VI断面）である。

　図４に示すプラナ導波路３２ａは、ミラー型集光機能を有するプラナーソリッドイマージョンミラー（ＰＳＩＭ）であり、図６に示すプラナ導波路３２ａは、レンズ型集光機能を有するプラナーソリッドイマージョンレンズ（ＰＳＩＬ）である。その導波路構造は、いずれも基板上に高屈折率層ＨＬを積層し、その周りに低屈折率層ＬＬを積層することにより構成され、高屈折率層ＨＬと低屈折率層ＬＬとの境界面での光学的作用（つまり、反射作用又は屈折作用）によりレーザ光が集光されるものである。また、プラナ導波路３２ａの上部には光束結合部分としてグレーティングカプラＧＣ（図５）が設けられており、直線形状の回折素子であるグレーティングカプラＧＣからプラナ導波路３２ａ内ヘ平行光（又は略平行光）が導入される構成になっている。つまり、プラナ導波路３２ａは、ディスク２に近づくに従って光束を絞る集光機能だけでなく、プラナ導波路３２ａの側面側から入射した光束をグレーティングカプラＧＣで内部に取り込む結合機能も備えている。

　図４に示す高屈折率層ＨＬと低屈折率層ＬＬとの境界面では、その屈折率差によって全反射を生じさせる構成としている。境界面は略放物面の一部形状を成しているので、プラナ導波路３２ａに平行光が入射すると、略放物面の焦点位置で光源像が形成されることになる。つまり、プラナ導波路３２ａでは全反射を利用したミラー効果によりレーザ光を１方向に集光して、微小な光スポットを形成することができる。一方、図６に示すプラナ導波路３２ａでは、高屈折率層ＨＬと低屈折率層ＬＬとの境界面が、シリンドリカル面の一部形状を成しており、その屈折率差によって屈折を生じさせる構成としている。境界面はシリンドリカル面の一部形状を成しているので、このプラナ導波路３２ａに平行光が入射すると、シリンドリカル面の焦点位置で光源像が形成されることになる。つまり、このプラナ導波路３２ａでは屈折率差を利用したレンズ効果によりレーザ光を１方向に集光して、微小な光スポットを形成することができる。

　上記のように集光機能を有するプラナ導波路３２ａを用いれば、微小な光スポットを得ることができる。また光アシスト磁気ヘッド３では、へッド先端にプラナ導波路３２ａが配置され、へッド先端部側面のグレーティングカプラＧＣで光束をプラナ導波路３２ａ内に導く構成になっているため、光束との結合面積を大きくすることができる。このため、プラナ導波路端部に対し導波路幅で光束を結合させる場合と比べると、光学素子３１の配置精度を緩くすることができる。しかし、プラナ導波路３２ａにグレーティングカプラＧＣを用いると、グレーティングカプラＧＣに対する入射角度や入射位置の調整に高い精度が要求されるため、高い結合効率を得ることが困難になる等の問題が生じてしまう。

　上記問題点を解決しているのが光学素子３１の偏向面３１ｃである。図３に示す光アシスト磁気ヘッド３は、集光機能を有するプラナ導波路３２ａの側面に光学素子３１からの光束を導入するグレーティングカプラＧＣを有し、このグレーティングカプラＧＣに向けて光束を偏向させる偏向面３１ｃを光学素子３１に有する構成となっている。これにより、高い光利用効率で微小な光スポットを得ることが可能となり、その光スポットを用いて高密度の情報記録を行うことが可能となる。また、サスぺンション４の先端に近い部分ほどディスク２の被記録部分に近づけることができるので、プラナ導波路３２ａはサスぺンション４のより先端側に配置されるのが効率的である。よってスライダ３２の上面において、サスぺンション４の先端側にプラナ導波路３２ａを配置し、サスぺンション４の根元側に光源３３を配置しており、プラナ導波路３２ａとの光学的な結合を行うために、光源３３からスライダ３２の先端側に向かって出射されたレーザ光を、コリメートレンズ３４で平行光とした後、光学素子３１に入射させ、偏向面３１ｃで折り返すことによりグレーティングカプラＧＣに入射させることが好ましい。

　ところで、スライダ３２のプラナ導波路３２ａ上に設けられたグレーティングカプラＧＣへの光の入射角は、結合効率が最大となる最適な角度が存在するが、その最適角度は波長依存性がある。従って、光源３３に半導体レーザ（ＬＤ）を用いた場合には、温度により波長が変動する特性があるため、最適入射角も変動する。そこで、本実施の形態では偏向面３１ｃに回折格子Ｄを付け、波長変動が生じた場合に偏向面３１ｃからの反射光の角度を補正することで、波長変動による最適入射角の変動を補償している。これについては、例えば国際公開番号第２００９／１３９２５８に詳細に記載されている。

　次に、本実施の形態の光アシスト磁気ヘッド３の製造方法について説明する。図７は、インプリント製法に用いる成形型Ｍ１０の上面図である。図８は、図７の構成をVIII－VIII線で切断して矢印方向に見た図である。図９は、インプリント製法の工程を示す図である。

　図７において、第１の成形型部材である成形型Ｍ１０は、透明な樹脂又はガラスを素材として形成され、その上面側において、各面が直交した矩形板状のスライダ３２に接する接触面Ｍ１０ａと、接触面Ｍ１０ａの中央側に形成された凹部Ｍ１０ｃと、上面の片側に形成された凸部Ｍ１０ｂとを有する。凹部Ｍ１０ｃは、光学素子３１の形状に対応して窪んでおり、その入射面３１ａに対応する直交面Ｍ１３１ａと、上面３１ｂに対応する底面Ｍ１３１ｂと、偏向面３１ｃに対応する斜面Ｍ１３１ｃとを有し、斜面Ｍ１３１ｃには回折構造に対応したストレート溝ＭＤが形成されている。又、凸部Ｍ１０ｂは、スライダ３２の長手方向に延在する第１側面Ｍ１０ｄと、第１側面Ｍ１０ｄに直交し且つ第１側面Ｍ１０ｄより短い距離だけ延在する第２側面Ｍ１０ｅとを有している。

　さらに、成形型Ｍ１０の接触面Ｍ１０ａに、例えば紫外線を透過させない程度の厚みを有するアルミ膜を成膜し、次いでアルミ保護用にＳｉＯ_２膜を成膜することでマスクＭＳが形成されている。（図７のダブルハッチング参照）。尚、成膜の際、凹部Ｍ１０ｃをマスキングしておき、アルミ膜やＳｉＯ_２膜が成膜されないようにしておく。マスキングの方法としては、温水洗浄や加熱により剥離可能な紫外線硬化樹脂（例えば、グルーラボ社製ＧＬ－３００５Ｈ）を凹部Ｍ１０ｃに充填し、紫外線を照射して硬化させ凹部Ｍ１０ｃを樹脂で埋め、この状態で成膜し、成膜後、成形型Ｍ１０を温水洗浄や加熱して凹部Ｍ１０ｃに埋められている樹脂を取り去る方法でも良い。以上の工程により凹部Ｍ１０ｃのみ紫外線を透過させる成形型Ｍ１０が完成する。

　まず、図９（ａ）に示すように、成形型Ｍ１０を水平に載置した状態で、スライダ３２の下面を成形型Ｍ１０の接触面Ｍ１０ａに当接させる。このとき図９（ａ）に示すように、凹部Ｍ１０ｃの一部はスライダ３２の下面で覆われるが、残りは開放することとなる。

　ここで図７を参照して、スライダ３２の側面を成形型Ｍ１０の第１側面Ｍ１０ｄに当接させることで、成形型Ｍ１０とスライダ３２とのｘ方向の位置決めがなされ、且つ成形型Ｍ１０とスライダ３２とのθ方向の角度決めがなされると共に、スライダ３２の端面を成形型Ｍ１０の第２側面Ｍ１０ｅに当接させることで、成形型Ｍ１０とスライダ３２とのｙ方向の位置決めがなされるようになっている。尚、第２側面Ｍ１０ｅの長さは、第１側面Ｍ１０ｄの長さより相当に短いので、成形型Ｍ１０とスライダ３２のθ方向の角度決めを阻害する恐れは低い。

　その後、図９（ｂ）に示すように、開放した部位を介して凹部Ｍ１０ｃの内部を、流体状の紫外線硬化樹脂ＵＰＬで満たす（スライダ３２と成形型Ｍ１０との間に光学素子３１の素材を塗布又は充填する）。紫外線硬化樹脂ＵＰＬとしては、例えばＰＡＫ－０２（東洋合成工業株式会社、ｎｄ＝１．５１）が挙げられる。このとき、紫外線硬化樹脂ＵＰＬの一部が凹部Ｍ１０ｃから溢れても良い。又、図９（ａ）の状態で紫外線硬化樹脂ＵＰＬを満たしても良い。

　かかる状態から、下面に離型剤を塗布した第２の成形型部材である直方体状の成形型Ｍ２０（透明素材から形成されている必要はない）を成形型Ｍ１０に接近させ、開放した凹部Ｍ１０ｃを完全に覆うようにして接触面Ｍ１０ａ及びスライダ３２に密着させる。その後、図９（ｃ）に示すように、成形型Ｍ１０の背面側から紫外線ＵＶを照射すると、この紫外線ＵＶは成形型Ｍ１０を透過して、凹部Ｍ１０ｃの内部に満たされた紫外線硬化樹脂ＵＰＬに到達する。これにより流体状の紫外線硬化樹脂ＵＰＬが硬化するが、この際に凹部Ｍ１０ｃの直交面Ｍ１３１ａと斜面Ｍ１３１ｃ（ストレート溝ＭＤを含む）の形状を精度良く転写した光学素子３１が形成されることとなる。しかしながら、成形型Ｍ１０とスライダ３２との隙間、及び成形型Ｍ１０と成形型Ｍ２０との隙間に介在する紫外線硬化樹脂ＵＰＬは、マスクＭＳにより紫外線の照射が阻止されているので硬化することはない。従って２つの成形型を当接させる場合でも、当接部の隙間に介在した樹脂が硬化して不要なバリ（図９（ｄ）に点線で仮想的に図示）となる事を防止できる。

　次いで、図９（ｄ）に示すように、成形型Ｍ１０から成形型Ｍ２０を離型し、且つ成形型Ｍ１０からスライダ３２を分離すると、スライダ３２の下面が紫外線硬化樹脂ＵＰＬで濡れた状態になっているので、これを洗浄除去することで、光学素子３１とスライダ３２とが一体となったアセンブリＡＳを形成することができる（図９（ｅ）参照）。その後、光学素子３１の偏向面３１ｃ以外にマスクを行って、例えば金の反射膜Ｍを成膜し、次いで入射面３１ａと出射面３１ｄ以外にマスクを行って、反射防止膜を成膜する。更に、半導体レーザである光源３３とコリメートレンズ３４をスライダ３２に接合することで、図３に示す光アシスト磁気ヘッド３が完成する。尚、光学素子３１はインプリント製法に限らず、インサート射出成形等により形成することもできる。

　図１０は、別な実施の形態にかかる成形型Ｍ１０’と、複数のスライダ３２を含む中間生成体ＩＭ１とを示す図であるが、スライダ３２の分断線を仮想的に点線で示す。成形型Ｍ１０’は、接触面Ｍ１０ａに形成された６つの凹部Ｍ１０ｃ（図７に記載の凹部Ｍ１０ｃと同じ形状）を一列に並べており、最も左の凹部Ｍ１０ｃの外側に、突出した角筒状の第１側面Ｍ１０ｄと、第２側面Ｍ１０ｅを備えた凸部Ｍ１０ｂを有している。更に、成形型Ｍ１０’は、最も右の凹部Ｍ１０ｃの近傍に、凸部Ｍ１０ｆを有している。一方、中間生成体ＩＭ１は、６つのスライダ３２を並列に並べて有する（ここでは一体的に接合してなる）長尺状の形状を有する。さらに、図１０において、成形型Ｍ１０’の接触面Ｍ１０ａは上述と同様に紫外線に対して不透明なマスクが形成されている。

　不図示の紫外線硬化樹脂を凹部Ｍ１０ｃ内に充填し、更に別個に製造した中間生成体ＩＭ１の側面を成形型Ｍ１０’の第１側面Ｍ１０ｄに当接させることで、成形型Ｍ１０’と中間生成体ＩＭ１とのｘ方向の位置決めがなされ、また中間生成体ＩＭ１の端面を成形型Ｍ１０’の第２側面Ｍ１０ｅ及び凸部Ｍ１０ｆの側面に当接させることで、成形型Ｍ１０’と中間生成体ＩＭ１とのｙ方向の位置決めがなされ、且つ成形型Ｍ１０’と中間生成体ＩＭ１とのθ方向の角度決めがなされるようになっている。

　かかる状態から、図９と同様にして、下面に離型剤を塗布した第２の成形型部材である直方体状の成形型Ｍ２０’（図示していないが、上述した成形型２０を一列に並べたもの）を成形型Ｍ１０’に接近させ、開放した凹部Ｍ１０ｃを完全に覆うようにして接触面Ｍ１０ａ及びスライダ３２に密着させる。その後、成形型Ｍ１０’の背面側から紫外線ＵＶを照射すると、この紫外線ＵＶは成形型Ｍ１０を透過して、凹部Ｍ１０ｃの内部に満たされた紫外線硬化樹脂ＵＰＬに到達する。これにより流体状の紫外線硬化樹脂ＵＰＬが硬化するが、この際に凹部Ｍ１０ｃの直交面Ｍ１３１ａと斜面Ｍ１３１ｃ（ストレート溝ＭＤを含む）の形状を精度良く転写した光学素子３１が個々に形成されることとなる。その後、成形型Ｍ１０’と成形型Ｍ２０’を分離し、中間生成体ＩＭ１に付着している未硬化樹脂を洗浄除去することで、図１１に示すような中間生成体ＩＭ２を得ることができる。この状態で、光学素子３１の反射面３１ｃに反射膜を成膜し、入射面３１ａと出射面３１ｄに反射防止膜を成膜する。

　図１１は、変形例にかかる中間生成体ＩＭ２の斜視図である。本変形例の中間生成体ＩＭ２は、図１０に示す成形型Ｍ１０’を用いて、複数のスライダ３２を並列に並べた長尺状の中間生成体ＩＭ１に、複数の光学素子３１を直接形成したものである。これを長手方向に直交する方向に分断することで、図９（ｅ）に示すアセンブリＡＳを得ることができる。尚、複数の光学素子３１を直接に並べた棒状部材を、中間生成体ＩＭ１に固着させた後に分断しても良い。本実施の形態によれば、中間生成体ＩＭ１が棒状であるためハンドリングし易くなり、一度に複数の光学素子３１を形成できるので大幅に工数を削減できる。

　図１２は本実施の形態の変形例にかかる光アシスト磁気ヘッド３’の図３と同様な断面図であるが、磁気記録部、磁気再生部は省略している。本変形例では、回折格子Ｄを出射面に形成している。即ち、３１ｃ’が偏向面、３１ｄ’が回折面となる。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。

　図１３は、図１２の光学素子３１’を形成するための成形型Ｍ１０’、Ｍ２０’を示す図である。本変形例では、成形型Ｍ１０’の凹部Ｍ１０ｃ’の斜面Ｍ１３１ｃ’を平面とする代わりに、成形型Ｍ２０’の下面であって、凹部Ｍ１０ｃ’に対応する位置にストレート溝ＭＤを設けている。成形型Ｍ１０’、Ｍ２０’を用いて、図９に示すごときインプリント製法により、図９（ｅ）に示すアセンブリＡＳを得ることができる。

　図１４は本実施の形態の更に別な変形例にかかる光アシスト磁気ヘッド３”の図３と同様な断面図であるが、磁気記録部、磁気再生部は省略している。本変形例においては、図１４に示すように、光学素子３１”がスライダ３２の前方端面に固着されている。従って本変形例では、光源３３から出射されコリメートレンズ３４を介して光学素子３１”の界面３１ｅ”から入射したレーザ光は、回折面を兼ねる偏向面３１ｃ”で反射回折され、再び界面３１ｅ”から出射して、プラナ導波路３２ａ”のグレーティングカプラＧＣで結合するようになっている。

　図１５は、図１４の光学素子３１”をインプリント製法で形成する工程を示す図である。図１５において、第１の成形型部材である成形型Ｍ１０”は、図７に示す成形型と類似の形状を有するが、凹部Ｍ１０ｃ”は、光学素子３１”の上部形状に対応して窪んでおり、その界面３１ｅ”に対応する直交面Ｍ１３１ｅ”と、偏向面３１ｃ”に対応する斜面Ｍ１３１ｃ”とを有し、斜面１３１ｃ”には回折構造に対応したストレート溝ＭＤが形成されている。又、成形型Ｍ１０”の接触面Ｍ１０ａ”には、位置決め用のピン孔Ｍ１０ｇ”が形成されている。一方、ニッケル等の金属素材やセラミック等からなる第２の成形型部材である成形型Ｍ２０”の端面は、光学素子３１”の下部形状に対応して窪んでおり内面に離型剤を塗布した凹部Ｍ２０ａ”と、位置決め用のピンＭ２０ｂ”を有する。

　さらに、成形型Ｍ１０”の接触面Ｍ１０ａ”には、例えば紫外線を透過させない程度の厚みを有するアルミ膜を成膜し、次いでアルミ保護用にＳｉＯ_２膜を成膜することでマスクが形成されている。

　本変形例にかかる光学素子３１”のインプリント製法を説明する。まず、図１５（ａ）に示すように、成形型Ｍ１０”の接触面Ｍ１０ａ”を鉛直方向に配置した状態で、そのピン孔Ｍ１０ｇ”にピンＭ２０ｂ”が挿入されるようにして、接触面Ｍ１０ａ”に成形型Ｍ２０”の端面（予め離型剤を塗布している）を当接させる。

　ここで、図１５（ｂ）に示すように、凹部Ｍ１０ｃ”と凹部Ｍ２０ａ”とで形成される上部の一部が開放した空間ＣＶを、流体状の紫外線硬化樹脂ＵＰＬで満たす。紫外線硬化樹脂ＵＰＬとしては、例えばＰＡＫ－０２（東洋合成工業株式会社、ｎｄ＝１．５１）が挙げられる。

　このとき、紫外線硬化樹脂ＵＰＬの一部が空間ＣＶから溢れても良い（図１５（ｃ）参照）。

　更に、上述した実施の形態と同様の位置決めを行いながら、図１５（ｄ）に示すように、上方からスライダ３２”を下降させながら、その下面（図では側面）を成形型Ｍ１０”の接触面Ｍ１０ａ”に当接させ、且つその端面（図では下面）で空間ＣＶを密閉する。

　その後、図１５（ｅ）に示すように、成形型Ｍ１０”の側面側から紫外線ＵＶを照射すると、この紫外線ＵＶは成形型Ｍ１０”を透過して、空間ＣＶの内部に満たされた紫外線硬化樹脂ＵＰＬに到達する。これにより流体状の紫外線硬化樹脂ＵＰＬが硬化するが、この際に凹部Ｍ１０ｃ”の直交面Ｍ１３１ｅ”と斜面Ｍ１３１ｃ”（ストレート溝ＭＤを含む）の形状を精度良く転写した光学素子３１”が形成されることとなる。しかしながら、成形型Ｍ１０”とスライダ３２”との隙間、及び成形型Ｍ１０”と成形型Ｍ２０”との隙間に介在する紫外線硬化樹脂ＵＰＬは、マスクにより紫外線の照射が阻止されているので硬化することはない。

　次いで、図１５（ｆ）に示すように、成形型Ｍ１０”から成形型Ｍ２０”を離型し、且つ成形型Ｍ１０”からスライダ３２”を分離すると、スライダ３２”の光源配置面が紫外線硬化樹脂ＵＰＬで濡れた状態になっているので、これを洗浄除去することで、光学素子３１”とスライダ３２”とが一体となったアセンブリＡＳ”を形成することができる。その後、光学素子３１”の偏向面３１ｃ”以外にマスクを行って、例えば金の反射膜Ｍを成膜し、次いで界面３１ｅ”以外にマスクを行って、反射防止膜を成膜する。更に、半導体レーザである光源３３”をスライダ３２”に接合することで、図１４に示す光アシスト磁気ヘッド３”が完成する。尚、光学素子３１”はインプリント製法に限らず、インサート射出成形等により形成することもできる。

　尚、成形型の位置決め部として、アライメントマークを設けることもできる。図１６は、変形例にかかる成形型とスライダを示す斜視図である。本変形例では、成形型Ｍ１０には凸部を形成する代わりに、凹部Ｍ１０ｃの両側にアライメントマークＭ１０ｍを形成し、且つそれに対応するようにしてスライダ３２にもアライメントマーク３２ｍを形成している。不図示のカメラにて、アライメントマークＭ１０ｍ、３２ｍが重合するように成形型Ｍ１０とスライダ３２とを位置決めし、成形型Ｍ２０を設置した後、上述したようにして光学素子を成形できる。

　尚、成形型Ｍ１０の接触面Ｍ１０ａに不透明膜を成膜する際に、アライメントマークＭ１０ｍもマスクしておき、この部分が透明で成形型下面から透けて見えるようにしても良い。スライダ３２のアライメントマーク３２ｍは、溝３２ｇの加工と同様に機械加工で形成しても良いし、化学的処理により形成しても良い。さらに光導波路形成時にダミーの光導波路も形成し、これをアライメントマークとしても良い。またアライメントマークＭ１０ｍ、３２ｍは、丸孔に限らず、クロス型（×）、十字型（＋）などの形状でも良く、凸状ではなく、凹状でもよい。

　図１７は別な変形例にかかる光アシスト磁気ヘッド３’”の図３と同様な断面図である。図１８は、光アシスト磁気ヘッド３’”の斜視図である。本変形例では、光学素子３１’”の偏向面３１ｂ’”に、同軸に形成された輪帯状の回折構造ＲＤを形成している。

　本変形例において、光源３３から出射した発散光は、光学素子３１’”の入射面３１ａ’”から入射し、偏向面３１ｂ’”で反射する際に、回折構造ＲＤで集光され、更に出射面３１ｃ’”から出射し、スライダ３２’”の光導波路３２ａ’”の入口にスポット集光する。

　スポット集光された光は、ディスク２に向かってスライダ３２’”の光導波路３２ａ’”を導波して、スライダ３２’”の底面に設けられた図示しない近接場発生部（プラズモンプローブ）に入射すると、近接場発生部によって生じた近接場光がディスク２に向かって伝播する。光導波路３２ａ’”に入射する光束の光軸は、光導波路３２ａ’”の入射端面に対して垂直であることが光結合効率の観点から好ましい。光アシスト磁気ヘッド３’”から出射した光が微小な光スポットとしてディスク２に照射されると、ディスク２の照射された領域の温度が一時的に上昇してディスク２の保磁力が低下する。保磁力が低下した領域が磁気記録部３２ｂ’”に達すると、磁気記録部３２ｂ’”に設置された図示しないコイルにより発生させられた磁場によって、保磁力が低下した領域に情報が記録される。保磁力が低下した領域が磁気記録部３２ｂ’”を通過すると、この領域は自然冷却されて、記録された磁気ビットの磁化が安定して保持される。また、磁気再生部３２ｃ’”が、記録された磁化の方向を検出することで情報の再生を行うことができる。

　図１９は、光アシスト磁気ヘッド３’”を製造するためのインプリント製法に用いる成形型Ｍ１０’”の上面図である。図１９において、成形型Ｍ１０’”は、透明な樹脂又はガラスを素材として形成され、その上面側において、各面が直交した矩形板状のスライダ３２’”に接する接触面Ｍ１ａ’”と、接触面Ｍ１０ａ’”の中央側に形成された凹部Ｍ１０ｃ’”と、上面の片側に形成された凸部Ｍ１０ｂ’”とを有する。凹部Ｍ１０ｃ’”は、光学素子３１’”の形状に対応して窪んでおり、その入射面３１ａ’”に対応する直交面Ｍ１３１ａ’”と、偏向面３１ｂ’”に対応する斜面Ｍ１３１ｂ’”とを有し、斜面Ｍ１３１ｂ’”には回折構造ＲＤに対応した輪帯状の溝ＭＤ’”が形成されている。又、凸部Ｍ１０ｂ’”は、スライダ３２’”の長手方向に延在する第１側面Ｍ１０ｄ’”と、第１側面Ｍ１０ｄ’”に直交し且つ第１側面Ｍ１０ｄ’”より短い距離だけ延在する第２側面Ｍ１０ｅ’”とを有している。

　かかる成形型Ｍ１’”を用いて、図９に示すインプリント製法と同様な工程で、スライダ３２’”に光学素子３１’”を精度良く密着成形することができる。但し、本変形例においては図９のＭ２０に相当する成形型は不要である。

　以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。

　１　光アシスト式磁気記録装置
　２　ディスク
　３、３’、３”、３’”　光アシスト磁気ヘッド
　４　ヘッド支持部
　５　支軸
　６　トラッキング用アクチュエータ
　３１、３１’、３１”、３１’”　光学素子
　３１ａ、３１ａ’、３１ａ’”　入射面
　３１ｂ、３１ｂ’　上面
　３１ｃ、３１ｃ’、３１ｃ”、３１ｂ’”　偏向面（反射面）
　３１ｄ　下面
　３１ｅ”　界面
　３２、３２’”　スライダ
　３２ａ、３２ａ’、３２ａ”、３２ａ’”　光導波路（プラナ導波路）
　３２ｂ、３２ｂ’”　磁気記録部
　３２ｃ、３２ｃ’”　磁気再生部
　３２ｇ　溝
　３２ｍ　アライメントマーク
　３３　光源
　３４　コリメートレンズ
　４１　サスペンションアーム
　４２　開口部
　４３　ピボット
　４４　フレクシャ
　４５　開口部
　４６　舌片部
　４６ａ　接合面
　ＣＶ　空間
　Ｄ　回折格子
　ＲＤ　輪帯状の回折格子
　ＧＣ　グレーティングカプラ
　ＨＬ　高屈折率層
　ＩＭ１　中間生成体
　ＩＭ２　中間生成体
　ＬＬ　低屈折率層
　ＬＳ　シリンドリカルレンズ
　Ｍ　反射膜
　Ｍ１０、Ｍ１０’、Ｍ１０”、Ｍ１０’”　成形型
　Ｍ２０、Ｍ２０’　成形型
　ＭＤ　ストレート溝
　ＭＤ’”　輪帯状の溝
　ＭＳ　マスク
　ＵＰＬ　紫外線硬化樹脂
　ＵＶ　紫外線

Claims

　ディスク状の記録媒体の回転に応じて、前記記録媒体に対して浮上して相対移動するスライダと、前記スライダに設けられた光導波路に、回折構造を介して光源からの光束を導く光学素子とを有する光アシスト磁気ヘッドの製造方法であって、
　前記スライダ、若しくは前記光学素子と前記光学素子が有する回折構造とを形成するための成形型に前記光学素子の素材を塗布又は充填してから前記スライダを前記成形型に当接させる、又は、前記スライダを前記成形型に当接させてから前記スライダと前記成形型との間に前記光学素子の素材を塗布又は充填するステップと、
　前記光学素子の素材が固化した後に前記成形型を前記スライダより離型することにより、前記スライダに前記光学素子を密着形成するステップとを有することを特徴とする光アシスト磁気ヘッドの製造方法。
　前記光学素子はインプリント法により成形されることを特徴とする請求項１に記載の光アシスト磁気ヘッドの製造方法。
　前記成形型には、前記スライダに係合することによって前記スライダを位置決めする位置決め部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光アシスト磁気ヘッドの製造方法。
　前記成形型及び前記スライダには、位置決め用のアライメントマークが形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光アシスト磁気ヘッドの製造方法。
　前記素材は光硬化性の素材であり、前記成形型は光透過性の素材から形成され、前記スライダに当接する前記成形型の面は不透明材で覆われていることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の光アシスト磁気ヘッドの製造方法。
　前記スライダを複数個有する長尺状の中間生成体、若しくは前記光学素子と前記光学素子が有する回折構造とを形成するための成形型に前記光学素子の素材を塗布又は充填してから前記中間生成体を前記成形型に当接させる、又は、前記中間生成体を前記成形型に当接させてから前記中間生成体と前記成形型との間に前記光学素子の素材を塗布又は充填するステップと、
　前記光学素子の素材が固化した後に前記成形型を前記中間生成体より離型することにより、前記中間生成体に複数の前記光学素子を密着形成するステップと、
　前記中間生成体を分断することにより、前記スライダに前記光学素子が密着形成したアセンブリをそれぞれ形成するステップとを有することを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の光アシスト磁気ヘッドの製造方法。
　前記光学素子は偏向面を有することを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の光アシスト磁気ヘッドの製造方法。
　前記成形型は第１の成形型部材と第２の成形型部材とから形成され、前記第１の成形型部材と前記第２の成形型部材のうち少なくとも一方に、前記光学素子の回折構造を転写する転写部を設けたことを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の光アシスト磁気ヘッドの製造方法。
　請求項１～８のいずれかに記載の光アシスト磁気ヘッドの製造方法により製造されたことを特徴とする光アシスト磁気ヘッド。