JP4095623B2

JP4095623B2 - 磁気光融合記録装置用ヘッド及びその製造方法

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Publication number: JP4095623B2
Application number: JP2005108835A
Authority: JP
Inventors: 拓也松本; 公夫中村
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Filing date: 2005-04-05
Publication date: 2008-06-04
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Description

本発明は、磁気光融合記録装置用ヘッド及びその製造方法に関する。

近年、1Tb/in²以上の記録密度を実現する記録方式として、磁気光融合記録方式が提案されている（H. Saga, H. Nemoto, H. Sukeda, and M. Takahashi, Jpn. J. Appl. Phys. 38, Part 1, 1839 (1999)）。従来の磁気記録装置では、記録密度が1Tb/in²以上になると、熱揺らぎによる記録情報の消失が問題となる。これを防ぐためには、媒体の保持力を上げる必要があるが、発生させることができる磁界の大きさには限りがあるため、保持力を上げすぎると媒体に記録ビットを形成することが不可能となる。これを解決するために、磁気光融合記録方式では、記録の瞬間、媒体を光で加熱し保持力を低下させる。これにより、高保持力媒体への記録が可能となり、1Tb/in²以上の記録密度実現が可能となる。

この磁気光融合記録装置において、照射する光のスポット径は、記録ビットと同程度の大きさ（数10nm）にする必要がある。なぜなら、それよりも大きいと、隣接トラックの情報を消去してしまうからである。このような微小な領域を加熱するためには、近接場光を用いる。近接場光は、光波長以下の微小物体近傍に存在する局在した電磁場（波数が虚数成分を持つ光）であり、径が光波長以下の微小開口や金属の散乱体を用いて発生させる。例えば、Technical Digest of 6^th international conference on near field optics and related techniques, the Netherlands, Aug. 27-31, 2000, p55では、高効率な近接場光発生器として三角形の形状をした金属散乱体を用いた近接場光発生器が提案されている。金属散乱体に光を入射させると、金属散乱体中にプラズモン共鳴が励起され、三角形の頂点に強い近接場光が発生する。この近接場光発生器を用いることにより、光を数10nm以下の領域に高効率に集めることが可能になる。

Jpn. J. Appl. Phys. 38, Part 1, 1839 (1999) Technical Digest of 6th international conference on near field optics and related techniques, the Netherlands, Aug. 27-31, 2000, p55

上記の磁気光融合記録装置において、1Tb/in²以上の記録密度を実現するためには、媒体の熱揺らぎを抑制するために、媒体の異方性磁界（H_k）を15kOe以上にする必要がある。TbFeCo媒体などの光磁気媒体を利用し、光照射により媒体を加熱すればＨ_kを下げることが出来るが、その場合においても1kOe以上の磁界は必要である。磁界印加位置と光スポット位置が重なるように磁界を発生させるためには、従来の光磁気ディスク装置で用いられるような磁気コイルを近接場光発生素子周辺に形成する必要があるが、1kOe以上の高い磁界を発生させるためには、コイルをなるべく媒体近傍に配置する必要がある。そのためには、コイルを浮上スライダ底面に形成する必要があるが、そのような構造をスライダ底面に形成した場合、コイルに電流を流したときの発熱によりコイルが膨張し、スライダ浮上面が変形してしまう。1Tb/in²以上の記録密度を実現するためには、スライダの浮上量を10nm以下にする必要があるが、そのような変形があると浮上特性が低下し、10nm以下の浮上量実現が極めて困難となる。また、コイルを浮上スライダ底面に形成した場合、コイルからの熱が媒体中に伝わり、媒体が広範囲にわたり加熱されてしまう可能性もある。

本発明は、磁気光融合記録用ヘッドにおいて、コイルの発熱の影響を低減することを目的とする。

上記目的は、以下の構成とすることによって達成される。即ち、ヘッドの母体となるスライダの一部に凹部を形成し、その凹部に近接場光を発生する素子及び磁界を発生するためのコイルを形成する。一例として、近接場光発生素子は記録媒体と対向する面に形成し、磁界印加コイルは、凹部上面に形成する。ここで、凹部上面とは、凹部の薄くなった部分の面の内、記録媒体と対向する面の裏面を言う。近接場光発生素子としては、三角形、長方形、楕円形などの形状をした金属の散乱体やｃ字もしくはｖ字開口などを用い、近接場光発生素子及び磁界印加コイルはそれぞれ表面に露出するように形成する。凹部の薄くなった部分は光透過性を有する材料で構成し、入射光は凹部上面方向より入射させる。このように磁界印加コイルを形成すれば、コイルの発熱によりコイルが膨張しても、凹部上面方向に膨張するため、浮上量への影響を小さくすることが出来る。また、コイルと媒体の間には、スライダが存在するため、コイルの熱が媒体へ伝わりにくくなる。

上記スライダの基板としては、表面酸化膜シリコンなどの、材質の異なる2層からなる基板を用い、凹部の薄くなった部分が、その2層のうちの1層となるようにしても良い。
また、磁界強度を高めるために、コイルの内側に、軟磁性体で出来た磁極を配置しても良い。

コイルからの熱の放熱を向上させるために、上記凹部上面にヒートシンク層を設けても良い。ここでヒートシンク層とは、熱伝導率がスライダを構成する材質の熱伝導率よりも高い材料の膜を言う。このように凹部上面にヒートシンクを形成することにより、コイルから発生する熱が凹部上面に流れやすくなるため、より温度を下げることが出来る。また、このようなヒートシンク層は、近接場光発生素子から発生する熱を放熱する効果も持つ。

本発明によると、磁気光融合記録用ヘッドにおいて、コイルの発熱の影響を低減することができる。

本発明の磁気光融合記録装置用ヘッドでは、図1に示すように、ヘッドの母体となるスライダ1の一部に凹部10が形成され、その凹部に近接場光を発生する素子2及び磁界を発生するためのコイル3が形成されている。近接場光発生素子２は記録媒体７と対向する面に形成され、磁界印加コイル3は、凹部上面に埋め込まれるように形成されている。ここで、凹部上面とは、凹部の薄くなった部分の面の内、記録媒体７と対向する面5の裏面を言う。近接場光発生素子2及び磁界印加コイル3はそれぞれ表面に露出するように形成されている。凹部10の薄くなった部分は光透過性を有する材料で形成され、入射光6は凹部上面方向より入射させる。このように磁界印加コイル3を形成すれば、コイルの発熱によりコイルが膨張しても、凹部上面方向に膨張するため、浮上量への影響は小さい。また、コイルと媒体の間には、スライダ1が存在するため、コイルの熱は媒体へ伝わりにくくなる。

本実施例では、スライダ基板として石英を用い、その一部に凹部を形成した。コイルには図２に示すように銅で出来た渦巻き状コイルを用い、コイルの高さh₂は1μm、幅ｗ₂は1μm、内径d₁は3μmとした。コイルの配線4は、図１に示すようにスライダ上面（媒体と対向する面5の反対側の面）に形成した。本発明のヘッドでは、配線をスライダ上部に形成することが出来るため、配線が浮上の妨げになることはない。近接場光発生素子２はコイル３の中心に配置した。本実施例では、近接場光発生素子として、図3(a)に示すような、三角形の形状をした散乱体11を用いた。この場合、図中矢印の方向に偏光した光を入射させると、三角形の頂点25に強い近接場光が発生する。本実施例では、三角形の材質は金、長さw₃は100nm、厚さh₁は50nm、頂点25の頂角は40度とし、入射光の波長は780nmとした。また、散乱体の周辺には、バックグランド光が媒体へ入射するのを防ぐために遮光膜12を形成した。遮光膜の材質は金、厚さは50nmとし、中心部の開口径w₄は300nmとした。なお，特開2004-151046号公報に示されるように，上記三角形の表面の一部は削っても良い。

スライダ１の厚さｔ₂は、スライダ浮上面に不必要な反りが生じない程度に厚くする必要がある。そのためには、スライダの長辺の長さをｘとした場合、厚さｔ₂は0.2×x以上にするのが好ましい。本実施例では、スライダの大きさを1.25ｍｍ×1ｍｍとした場合、厚さｔ₂は0.3mmにした。また、スライダの大きさを0.85ｍｍ×0.7ｍｍとした場合は、厚さｔ₂は0.23mmとした。一方、凹部の薄くなった部分の厚さt₁は、媒体表面に到達する磁界強度を強めるために、なるべく薄くする必要があるが、薄くしすぎると凹部が破損するため、十分な強度を保つためにある厚さ以上にする必要がある。例えば、図１のように、コイル3を凹部の薄くなった部分に埋め込む場合、十分な磁界強度を得るためには、厚さt₁は（コイルの厚さh₂+ 1μm）以下にするのが好ましい。また、十分な強度を保つためには、厚さt₁は凹部の幅w₁×0.01以上にするのが好ましい。本実施例では、w₁を70μｍ、コイルの厚さh₂を1μm、凹部の厚さt₁を1.25μｍにした。

近接場光発生素子としては、図3(b)に示すように三角形の散乱体を二つ対向させたものを用いても良い。この場合、矢印の方向に偏光した光を入射させると、２つの三角形の頂点間26に強い近接場光が発生する。また、図3(c)に示すように、長方形もしくは楕円形の散乱体13を用いても良い。この場合、楕円の長軸方向（矢印の方向）に偏光した光を入射させると、長軸上の端部27に強い近接場光が発生する。また、図3（ｄ）に示すように、ｃ字開口14（X. Shi, L. Hesselink, and R. L. Thornton, Opt. Lett. Vol.2, p1320, 2003）やｖ字開口(米国特許US6,768,556B1,FIG.2E)を用いても良い。この場合、矢印の方向に偏光した光を入射させると、中心にある散乱体の頂点28に強い近接場光が発生する。

磁界印加コイルの巻き数及び内径d₁は、必要な磁界に合わせ調整すれば良く（必要な磁界は使用する媒体に依存する）、十分な磁界強度が得られるのであれば、1巻きでも構わない。逆に1層のコイルで不足する場合、コイルを何層かに積み重ねても良い。

磁界印加コイルは、凹部上面に埋め込む代わりに、図4に示すように、凹部上面に載るように形成しても良い。このように形成すれば、コイルが横方向（媒体面と平行な方向）へ膨張したとき、凹部の薄くなった部分に加わる横方向のひずみが低減される。

磁界印加コイルの温度を低減するためには図2に示すように配線部の根元18の幅を太くすると良い。このようにすることにより、配線部がヒートシンクとして働き温度が低下する。本実施例では配線の根元の幅w₅を100μmとした。

スライダ1に用いる基板としては、図5に示すように、材質の異なる2つの層からなる基板を用いても良い。本実施例では、表面酸化膜つきSi基板を用い、酸化膜の層が媒体7と対向する面にある層15となるようにした。凹部の薄くなった部分がすべて酸化膜の層となるようにし、近接場光発生素子2及び磁界印加コイル3は、表面の酸化膜の層15に埋め込まれるように形成した。基板の厚さt₂は0.23mmとし、酸化膜の層15の厚さt₁は1μmとした。使用する基板としては、表面の層15が光透過性を有するものであれば何でもよく、例えば表面窒化膜つきSi基板であっても良い。また、基板表面に、スパッタ装置や真空蒸着装置で透明な層を成膜したものであっても良い。例えばSiや石英などの基板表面にAl₂O₃, Cr₂O₃, ZrO₂, ZnS, TiO₂, CeO₂, SiN, SiO, DLC（ダイヤモンドライクカーボン）, MgF₂, MgO, CaF₂, BaF₂などの材料を成膜したものであっても良い。

コイルからの熱の放熱を向上させるために、図6に示すように、凹部上面にヒートシンク層を設けても良い。ここでヒートシンク層とは、熱伝導率がスライダ１を構成する材質の熱伝導率よりも高い材料の膜を言う。本実施例では、コイル３近傍の凹部上面に、厚さ1μmの銅のヒートシンク層8，31を形成した。ヒートシンク層は、ヒートシンク層31のように、凹部側面29やスライダ上面30に渡って形成しても良い。このように形成することにより、ヒートシンク層の面積を大きくすることが出来るので、放熱効果を高めることが出来る。また、このようなヒートシンク層は、近接場光発生素子2で発生する熱を放熱する効果も持つ。

ヒートシンク層は、図7に示すように、凹部上面の入射光6が通過する部分を覆うように形成しても良い。この場合、ヒートシンク層9の材質は光透過性を有するものにする。例えば、Al₂O₃MgF_2，MgO, Cr₂O₃などにする。

また、ヒートシンク層8が導電性を有する場合、ヒートシンク層8とコイル3の間は開ける必要があるが、ヒートシンク層8とコイル3の間の熱伝導を良くするために、図８の示すように、ヒートシンク層8とコイル3の間を、Al₂O₃MgF_2，MgOなどの絶縁性があり、かつ熱伝導性の良い材料32で埋めても良い。

凹部上面にヒートシンク層を設ける場合、図9に示すように、コイル3の底部はスライダ底部5から露出しても良い。コイルで発生する熱はヒートシンク層を通して凹部上面方向に放熱されるため、コイルがスライダ浮上面5に露出する量は減少する。

磁界強度を高めるために、図9，図10に示すように、コイルの内側に、軟磁性体で出来た磁極16を配置しても良い。図10の実施例では、表面酸化膜つきSi基板の酸化膜の層15に近接場光発生素子、磁界印加用コイル、磁極を形成した。近接場光発生素子としては、図3(a)に示すような三角形の形状をした散乱体11を利用し、近接場光が発生する頂点25近傍に、図11に示すようにFeCo合金で出来た軟磁性体の磁極16を形成した。磁極の材料は、軟磁性体であれば良く、例えばFeNi合金でも良い。酸化膜の厚さt₁は1.2μｍ、散乱体の厚さh₁は50nm、コイルの厚さh₂は1μmとした。図11に示す磁極16の幅w₆,w₇はそれぞれ100nm,50nmとし、磁極底面33とヘッド表面の距離t₄は80nmとした。磁界分布と加熱位置を重ねる必要がある。したがって、磁極16は、図12(a)に示すように、近接場光発生位置17と重なるように配置した。重なる量ｘは20nmとした。なお、磁界が分布する領域の面積が磁極底面33の面積よりも大きい場合（例えば、磁極底面33とヘッド表面の距離t₄が大きくなった場合）、図12(b)に示すように、磁極16と近接場光発生位置17は重ならなくても良い。また、図12(c)に示すように、磁極の高さh₃はコイルの厚さh₂よりも小さくても良い。なお、本実施例では磁極の形状は四角柱としたが、四角柱に代えて円柱にしても良い。

前記磁極は、図13に示すように、近接場光発生素子を取り囲むように配置しても良い。本実施例では、円筒状の中空の磁極16を形成し、その中心に三角形の形状をした散乱体11を形成した。磁極16の内径d₄、外径ｄ₅、高さh₃はそれぞれ1.5μｍ、2.5μｍ、1μmとし、磁極底面とスライダ表面の距離t₄は100nmとした。この場合、磁極の形状は、中空であれば良く、四角柱の中に四角形の開口を形成したものであっても良い。

入射光6が近接場光に効率良く変換されるためには、入射光６をレンズで集光し、焦点位置に近接場光発生素子2を配置する必要がある。そのためには、図14に示すように、凹部上面に凸レンズ19を配置すれば良い。レンズは、光を集光するものであれば良く、凸レンズの他に、分布屈折レンズ、フレネルレンズ、ボールレンズ、Solid immersion lens、 Solid immersion mirrorを用いても良い。なお、本発明によれば、レンズ19と近接場光発生素子2の距離を小さくすることが出来るため、レンズ径を小さくすることが可能である。本実施例では、直径100μｍの凸型マイクロレンズを利用した。

入射光を集光レンズで集光する代わりに、図15に示すように、半導体レーザ20を凹部上面に直接形成しても良い。この場合、出射口の位置と近接場光発生素子の位置が重なるように半導体レーザ20を設置する。

レンズや半導体レーザなどの光学素子を凹部上面に置いた場合、コイルの熱膨張により、レンズに歪が加わる可能性がある。これを防ぐためにはコイルとレンズの間にスペースを設けると良い。例えば、図16(a)に示すように、コイルを埋め込む溝35を形成し、その中にコイル3を形成する。このとき、溝35の深さｔ₇をコイルの高さh₂よりも大きくすれば、コイル3とレンズ19の間にスペースが生じる。本実施例では、溝深さｔ₇を1.1μm、コイルの高さh₂を1μmにした。また、図16(b)に示すように、レンズを凹部側面を利用して固定することにより、レンズとコイルの間にスペースを設けても良い。

図17に、本発明のヘッド製造方法を示す。本実施例では基板として、図17(a)に示すような、両面に酸化膜41のついた（100）面Si基板（厚さ0.3mm、表面酸化膜層厚1.25μｍ）40を用いた。以下、各工程の詳細を記す。

（b）この工程では、凹部を形成する部分の上面酸化膜の層41をエッチングにより除去する。まず酸化膜層上に、ポジ型のフォトレジストを塗布した。レジスト厚は1μmとした。次に、凹部を形成する部分を紫外光（i線）により露光した。本実施例では、凹部の形状は正方形とし、露光部の1辺の長さは70μｍにした。次に、酸化膜層をReactive Ion Etching(RIE)装置を用いてエッチングした。

（c）この工程では、Si層をエッチングして凹部を形成する。本実施例では、上部酸化膜層をマスクにして、Si層40を、アルカリ性エッチング溶液（KOH水溶液）でエッチング（異方性エッチング）した。このとき、表面酸化膜層のエッチング速度は、Si層のエッチング速度に比べ非常に遅いので、表面酸化膜層41を残して凹部10が形成された。最後に、レジストを剥離液により除去すると同時に、上部SiO₂層をRIEでエッチングすることにより除去した。この際、下部酸化膜層がエッチングされないように、凹部上面をレジストで保護した。

（d）この工程では、下部酸化膜層41表面に電子線リソグラフィにより近接場光発生素子を形成する。本実施例では、近接場光発生素子2として、図3(a) に示すような三角形の形状をした金属の散乱体を形成した。まず、電子線レジストを下部酸化膜層表面に厚さ200nm塗布し、散乱体を形成する部分を電子線描画装置で露光した。次に、露光された部分の酸化膜をRIE装置を用いてエッチングした。エッチング深さは50nmとした。そして、真空蒸着装置により、エッチングした部分に金を50nm堆積し、最後、残った電子線レジストを剥離液につけて除去した（リフトオフ）。なお、本実施例では、凹部を形成した後近接場光発生素子を形成したが、近接場光発生素子を形成後に凹部を形成しても良い。

（e）この工程では、凹部上面にコイル3及び磁極16を形成した。まず凹部上面にフォトレジストを厚さ2μｍ塗布した。次に、コイルを形成する部分を紫外光（i線）により露光した。このとき、表面酸化膜層41は透明であるため、凹部上面方向から近接場光発生素子を観察し、マスクの位置合わせを行った。このとき、解像度を上げるために、i線に替えて、電子線を使い露光しても良い。次に、RIE装置を用いて、レジストが除去された部分の酸化膜層をエッチングした。エッチングにより形成された溝深さは1μmとした。次に形成した溝の中に金属膜を堆積させ、コイル部を形成した。本実施例では、スパッタ装置またはめっき装置を利用して、銅を1μm堆積させた。次に、コイル形成と同様の方法により、磁極16を形成した。レジストには電子線レジストを用い、露光は電子線露光装置を用いて行った。磁極の材料としてはFeCo合金を用い、磁極材料の堆積にはスパッタ装置を利用した。

凹部側面の一部は、図18に示すように、切り落としても良い。浮上スライダでは、流出端部で浮上量が最も小さくなる。このように凹部側面を切り落とすことにより、近接場光発生素子と流出端43の距離を小さくすることが可能になり、浮上量を小さくすることが出来る。本実施例では、凹部に近接場光発生素子やコイルなどの素子を形成した後、ダイシング装置により、凹部の一部を切り落とした。切り落とし方法としては、ダイシング装置に替え、研磨装置やChemical Mechanical Polishing（CMP）装置を用いても良い（スライダ側面を削る）。

図19に、光源、集光レンズ等の光学素子を組み込んだヘッドの例を示す。本実施例では、凹部は流出端側に形成し、凹部側面の一部は図18のように切り落とした。半導体レーザ20からの光はレンズ22でコリメートし、凹部上面に形成した集光レンズ19に光が入射するように、ミラー21で光路を折り曲げた。集光レンズの下にはコイル3及び近接場光発生素子2を形成した。コリメートレンズ22には直径100μｍのマイクロレンズを用い、それをレーザ20の端面に形成した。ミラー21は、ガラス基板23の端面を45度の角度で研磨して作製し、それを接着剤により貼り付けた。レーザ、コリメートレンズ等光学素子は、サスペンションにぶつからないよう、スライダ1の一部55を窪ませ、その中に形成した。窪み55は、図17(b)及び(c)に示される凹部形成工程と同様な、Siのアルカリエッチングにより形成した。この窪み55の形成は、図17(b)の凹部形成ステップ前に行った。窪み55の寸法は、w₈=450μｍ、w₉=150μｍ、h₅=120μｍにした。また、レーザからの熱を放熱するために、レーザの下にはヒートシンク(銅の膜)54を形成した。ヒートシンク膜54は放熱効果を高めるために、スライダ上面に渡り形成した。近接場光発生素子近傍には、記録情報再生用に磁気再生素子24を形成した。本実施例では、磁気再生素子24として、Giant Magneto Resistive（GMR）素子を用いた。

磁気再生素子24で記録情報を再生することに替え、近接場光素子2からの戻り光の偏光の回転を検出することにより情報を再生しても良い。この場合、図20に示すように、ミラー21とコリメートレンズ22の間にビームスプリッタ44を設け、近接場光素子2からの戻り光を分離する。戻り光は1/2波長板52及び集光レンズ53を透過させた後、偏光ビームスプリッタ45により2つの偏光方向に分離する。それぞれの光を、2つのフォトダイオード46で差動検出することにより、再生信号を得る。

図21は、レーザをスライダ上に配置するのに代えて、光ファイバを用いて光を導入した実施例を示す。ミラーが形成されたガラス基板23の端に光ファイバの外径と同じ径をもつ穴38を開け、その中に光ファイバ36を挿入した。光ファイバの先のガラス基板23の部分には分布屈折率レンズ37を形成し、光ファイバ36から出射する光をコリメートさせた。スライダ１上面には、光ファイバがサスペンションにぶつからないよう、溝47を形成し、その中に光ファイバを置いた。溝深さh₅はファイバの外径d₆よりも大きくなるようにした。なお、ファイバの外径d₆は、小さい方がファイバの剛性が小さくなり、浮上量に与えるファイバの影響が小さくなる。また、スライダ上に溝が形成されると、スライダ浮上面に反りが発生する可能性があるので、溝深さh₅はなるべく小さい方が良い。そのため、本実施例では、外径125μmのファイバの先端15mmの部分をふっ酸溶液でエッチングし、直径d₆を20μｍにした。溝深さh₅は30μｍにした。また、ファイバの剛性が浮上量に与える影響が小さくなるよう、ファイバ36は51のフックまたはチューブを通してサスペンション49に固定した（ファイバの軸方向にはファイバが自由に動くようにした）。

図22に本発明のヘッドを磁気光融合装置へ応用した例を示す。本実施例では、ヘッドとしては図19に示すようなレーザがスライダに搭載されたヘッドを用いた。ヘッド48はサスペンション49に固定し、ボイスコイルモータ50で位置を動かした。ヘッド表面には浮上用パッドを形成し、記録ディスク47の上を浮上量10nm以下で浮上させた。記録ディスク47としては、光磁気媒体を用いた。記録の瞬間、コイル3により磁界を印加すると同時に、レーザ20を発光させ、記録マークを形成した。再生にはGMR素子24を用いた。

本発明の磁気光融合記録用ヘッドを示す図。凹部上面に形成したコイル形状を示す図近接場光発生素子の形状を示す図で、(a)三角形の形状をした金属の散乱体、(b)三角形の形状をした金属の散乱体を2つ組み合わせたもの、(c)長方形または楕円形の形状をした金属の散乱体、(d)ｃ字またはｖ字開口。コイルが凹部上面に埋め込まれずに載るように配置されたヘッドを示す図。スライダ基板として、材料の異なる2層からなる基板を用いたヘッドを示す図。凹部上面にヒートシンク層を設けたヘッドを示す図。凹部上面に光透過性を有するヒートシンク層を設けたヘッドを示す図。ヒートシンク層とコイルの間を熱伝導性の高い材料で埋めたヘッドを示す図。コイルが媒体と対向する面側に露出したヘッドを示す図で、(a)コイルの厚さが凹部の薄くなった部分の厚さと同じ場合、(b) コイルの厚さが凹部の薄くなった部分の厚さより小さい場合。コイルの内側に磁極が形成されたヘッドの断面図。コイルの内側に磁極が形成されたヘッドの上面図。コイルの内側に形成された磁極の位置及び寸法を示す図で（a）磁極と近接場光が発生する点が重なった場合、(b) 磁極と近接場光が発生する点がずれた場合、(c)磁極の厚さがコイルの厚さよりも小さい場合。中空の磁極を用いたヘッドを示す図で、(a)上面図、(b)断面図。凹部上面に集光レンズを形成したヘッドを示す図。凹部上面に半導体レーザを形成したヘッドを示す図。コイルとレンズの間に隙間を設けたヘッドを示す図で、（a）コイルの厚さを溝の深さよりも小さくした場合、(b)レンズを凹部側面を利用して固定した場合。本発明のヘッドの製造方法を示す図で、(a)加工前の基板、(b)上面酸化膜のエッチングステップ、(c)凹部形成ステップ、（d）近接場光発生素子形成ステップ、（e）コイル及び磁極形成ステップ。凹部側面の一部が削られたヘッドを示す図で、(a)上面図、(b)側面図。半導体レーザ、コリメートレンズ、ミラー、集光レンズを集積化したヘッドを示す図で、(a)側面図、(b)斜視図。再生用光学系が搭載されたヘッドを示す図。光ファイバ、コリメートレンズ、ミラー、集光レンズを集積化したヘッドを示す図で、(a)側面図、(b)斜視図、(c)ファイバの実装図。記録再生装置の装置構成を示す図。

符号の説明

１スライダ
２近接場光発生素子
３磁界発生用コイル
４配線
５媒体と対向する面
６入射光
７記録媒体
８ヒートシンク層
９透明なヒートシンク層
１０凹部
１１三角形の形状をした散乱体
１２遮光膜
１３長方形または楕円形の形状をした散乱体
１４Ｃ字またはＶ字開口
１５異なる材質の層
１６磁極
１７近接場光発生位置
１８配線の根元
１９集光レンズ
２０半導体レーザ
２１ミラー
２２コリメートレンズ
２３端部がミラーとなった透明基板
２４磁気再生素子
２５三角形の頂点
２６ 2つの三角形の頂点間
２７長方形または楕円の長軸上にある端部
２８中心にある散乱体の頂点
２９凹部側面
３０スライダ上面
３１凹部側面、スライダ上面に渡って形成されたヒートシンク層
３２絶縁性があり、かつ熱伝導性の良い材料
３３磁極底面
３４磁界発生用コイル底面
３５コイルを埋め込む溝
３６光ファイバ
３７分布屈折率レンズ
３８ファイバはめ込み穴
３９溝
４０ Si層
４１酸化膜層
４２レジスト
４３流出端
４４ビームスプリッタ
４５偏光ビームスプリッタ
４６フォトダイオード
４７光ファイバ埋め込み用溝
４８ヘッド
４９サスペンション
５０ボイスコイルモータ
５１フックまたはチューブ
５２ 1/2波長板
５３集光レンズ
５４レーザ用ヒートシンク
５５溝

Claims

磁界と近接場光を印加して情報記録媒体に情報の記録を行う磁気光融合記録装置に用いられるヘッドであって、
底部が光を透過する凹部が形成された基板を備え、前記凹部の前記情報記録媒体に面する側の表面に近接場光発生素子が形成され、前記凹部の前記近接場光発生素子が設けられている側と反対側の表面に磁界発生素子が形成されていることを特徴とするヘッド。
請求項１記載のヘッドにおいて、前記磁界発生素子はコイルであり、前記近接場光発生素子は前記コイルの内側に設けられていることを特徴とするヘッド。
請求項２記載のヘッドにおいて、前記コイルの内側に軟磁性体からなる磁極が配置されていること特徴とするヘッド。
請求項１記載のヘッドにおいて、前記基板は材質の異なる複数の材料層からなり、前記凹部の底部は前記複数の材料層のうちの１層によって構成されていることを特徴とするヘッド。
請求項１記載のヘッドにおいて、前記凹部の前記情報記録媒体に面する側と反対側の表面に前記基板より熱伝導率が高い材料の膜が形成されていることを特徴とするヘッド。
磁界と近接場光を印加して情報記録媒体に情報の記録を行う磁気光融合記録装置に用いられるヘッドの製造方法であって、
基板の一方の表面に底部が光を透過する凹部を形成するステップと、
前記基板の他方の表面の前記凹部に対応する位置に、近接場光発生素子を形成するステップと、
前記基板の前記凹部の底部に磁界発生素子を形成するステップと
を有することを特徴とするヘッドの製造方法。
請求項６記載のヘッドの製造方法において、前記磁界発生素子はコイルであり、当該コイルの中央部に前記近接場光発生素子が位置するように位置決めを行うステップを有することを特徴とするヘッドの製造方法。