熱アシスト磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置
【課題】磁気記録媒体への高密度の書き込みを実現することが可能な熱アシスト磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置を提供する。
【解決手段】熱アシスト磁気ヘッド２１は、磁気ディスク１０に対向する媒体対向面Ｓ１及び媒体対向面Ｓ１と対向する背面３２ａを有すると共に、媒体対向面Ｓ１と背面３２ａとの対向方向に沿って延在する光導波路３５と、記録ヘッド部３４とを有する磁気ヘッド部を備える。光導波路３５は、伝搬方向において周期的に強度変調させるように光を伝搬させるコア部３５ａを有する。コア部３５ａは、背面３２ａに露出していない。
【解決手段】熱アシスト磁気ヘッド２１は、磁気ディスク１０に対向する媒体対向面Ｓ１及び媒体対向面Ｓ１と対向する背面３２ａを有すると共に、媒体対向面Ｓ１と背面３２ａとの対向方向に沿って延在する光導波路３５と、記録ヘッド部３４とを有する磁気ヘッド部を備える。光導波路３５は、伝搬方向において周期的に強度変調させるように光を伝搬させるコア部３５ａを有する。コア部３５ａは、背面３２ａに露出していない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱アシスト磁気記録方式により信号の書き込みを行う熱アシスト磁気ヘッド、この熱アシスト磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ：Head Gimbals Assembly）、及び、ＨＧＡを備えたハードディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置の高記録密度化に伴い、薄膜磁気ヘッドのさらなる性能の向上が要求されている。薄膜磁気ヘッドとしては、磁気抵抗（ＭＲ：Magneto Resistive）効果素子等の磁気検出素子と電磁コイル素子等の磁気記録素子とを積層した構造である複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられており、これらの素子によって磁気記録媒体である磁気ディスクにデータ信号が読み書きされる。
【０００３】
一般に、磁気記録媒体は、いわば磁性微粒子が集合した不連続体であり、それぞれの磁性微粒子は単磁区構造となっている。ここで、１つの記録ビットは、複数の磁性微粒子から構成されている。従って、記録密度を高めるためには、磁性微粒子を小さくして、記録ビットの境界の凹凸を減少させなければならない。しかし、磁性微粒子を小さくすると、体積減少に伴う磁化の熱安定性の低下が問題となる。
【０００４】
磁化の熱安定性の目安は、ＫＵＶ／ｋＢＴで与えられる。ここで、ＫＵは磁性微粒子の磁気異方性エネルギー、Ｖは１つの磁性微粒子の体積、ｋＢはボルツマン定数、Ｔは絶対温度である。磁性微粒子を小さくするということは、まさにＶを小さくすることであり、そのままではＫＵＶ／ｋＢＴが小さくなって熱安定性が損なわれる。この問題への対策として、同時にＫＵを大きくすることが考えられるが、このＫＵの増加は、磁気記録媒体の保磁力の増加をもたらす。これに対して、磁気ヘッドによる書き込み磁界強度は、ヘッド内の磁極を構成する軟磁性材料の飽和磁束密度でほぼ決定されてしまう。従って、保磁力がこの書き込み磁界強度の限界から決まる許容値を超えると、書き込みが不可能となってしまう。
【０００５】
このような磁化の熱安定性の問題を解決する方法として、ＫＵの大きな磁性材料を用いる一方で、書き込み磁界印加の直前に磁気記録媒体に熱を加えることによって、保磁力を小さくして書き込みを行う、いわゆる熱アシスト磁気記録方式が提案されている。この方式は、磁気ドミネント記録方式と光ドミネント記録方式とに大別される。磁気ドミネント記録方式においては、書き込みの主体は電磁コイル素子であり、光の放射径はトラック幅（記録幅）に比べて大きくなっている。一方、光ドミネント記録方式においては、書き込みの主体は光放射部であり、光の放射径はトラック幅（記録幅）とほぼ同じとなっている。すなわち、磁気ドミネント記録方式は、空間分解能を磁界に持たせているのに対し、光ドミネント記録方式は、空間分解能を光に持たせている。
【０００６】
このような熱アシスト磁気ヘッド記録装置として、特許文献１〜２及び非特許文献１には、磁界を発生する磁気記録素子を備えたスライダとは離れた位置に半導体レーザ等の光源を設け、この光源からの光を光ファイバやレンズ等を介してスライダの媒体対向面まで導く構造が開示されている。
【０００７】
また、特許文献３には、スライダの側面に磁気記録素子及び光源を集積した熱アシスト磁気ヘッドや、スライダの媒体対向面に磁気記録素子及び光源を集積した熱アシスト磁気ヘッドが開示されている。
【０００８】
また、特許文献４には、電磁コイル素子に対して、磁気ヘッドの積層方向（ビット長方向）に近接した位置に光導波路を設けた熱アシスト磁気ヘッドが開示されている。この構成においては、発光素子の出射光を光導波路内に導入し、媒体対向面内にある光導波路の光出射面から出射させて、磁気記録媒体を局所的に加熱する。続いて、局所的に加熱され保磁力が低下している磁気記録媒体の局所領域に対して、電磁コイル素子によって書き込み磁界を印加して書き込みを行う。
【特許文献１】特開平１０−１６２４４４号公報
【特許文献２】特開２００１−２５５２５４号公報
【特許文献３】特開２００４−１５８０６７号公報
【特許文献４】特開２００６−１８５５４８号公報
【非特許文献１】ShintaroMiyanishi, et al., “Near-Field Assisted Magnetic Recording”, IEEE Transactionson Magnetics, 2005, Vol.41, No.10, pp.2817-2821
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、磁気記録媒体への高密度の書き込みを実現することが可能な熱アシスト磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ところで、熱アシスト磁気ヘッドにおいて高密度の書き込みを実現するためには、磁気記録媒体を十分に加熱して、磁気記録媒体の保磁力を十分に小さくすることが要求される。そして、磁気記録媒体を十分に加熱するためには、光導波路からの出射光の強度が十分大きい必要がある。
【００１１】
そこで、本発明者等は、光導波路からの出射光の強度に関して鋭意研究を行った。その結果、マルチモードとし、周期的に強度変調させるように光を伝搬させるコアを有する光導波路を用いた場合、出射光の強度がコアの長さに依存して変化するという新たな事実を見出すに至った。つまり、磁気記録媒体を加熱して磁気記録媒体の保磁力を十分に小さくするためには、光導波路からの出射光の強度が最も大きくなるようにコアの長さを極めて精密に設定することが望ましいこととなる。
【００１２】
上記の研究結果を踏まえ、本発明に係る熱アシスト磁気ヘッドは、磁気記録媒体に対向する第１媒体対向面及び第１媒体対向面と対向する第１背面を有すると共に、第１媒体対向面と第１背面との対向方向に沿って延在する光導波路と、電磁変換素子とを有する磁気ヘッド部を備え、光導波路は、伝搬方向において周期的に強度変調させるように光を伝搬させるコアを有し、コアは、第１背面に露出していない。
【００１３】
ところで、磁気ヘッド部の第１背面を形成する際に、第１背面となる側において既に光導波路のコアが外部に露出している場合を考える。このとき、第１背面を形成するためにラッピング加工（研磨加工）を行うとコアも研磨されてしまうので、ラッピング加工の加工精度が不十分であるとコアを所望の長さにすることが困難となる。コアの長さの制御のために、媒体対向面に対して垂直方向における磁気抵抗効果素子の長さであるＭＲハイトを制御する際に用いられる電気ラッピングガイド（ＥＬＧ：Electric Lapping Guide、抵抗ラッピングガイド（ＲＬＧ：Resistance Lapping Guide）とも称される）を磁気ヘッド部の第１背面となる側に設けることも考えられるが、磁気ヘッド部の製造工程が複雑となりコストの増大に繋がってしまう。
【００１４】
しかしながら、本発明に係る熱アシスト磁気ヘッドでは、光導波路のコアが第１背面に露出していない。すなわち、磁気ヘッド部の第１背面が形成される前の時点においても、第１背面となる側において光導波路のコアが外部に露出していない。そのため、第１背面の形成の際に、第１背面側におけるコアの端部が加工されていない。従って、電気ラッピングガイドを用いたラッピング加工やフォトリソグラフィ等によって第１媒体対向面側におけるコアの端部が精度よく加工されていれば、伝搬方向において周期的に強度変調させるように光を伝搬させるコアを有する光導波路からの出射光の強度を最も大きくすることができる。その結果、磁気記録媒体が十分に加熱されて磁気記録媒体の保磁力が十分に小さくなるので、磁気記録媒体への高密度の書き込みを実現することが可能となる。なお、光導波路のコアは第１背面に露出していないものの、光は、第１背面とコアの端面との間を伝搬し、コア内を伝搬した後、第１媒体対向面側におけるコアの端面から出射される。
【００１５】
好ましくは、コアは、第１媒体対向面に露出している。このようにすると、第１媒体対向面側におけるコアの端部が第１媒体対向面に露出していない場合と比較して、出射光の強度がより大きな状態で出射光が磁気記録媒体に照射されることとなる。そのため、磁気記録媒体をより十分に加熱することが可能となる。
【００１６】
より好ましくは、第１媒体対向面及びコアのうち第１媒体対向面に露出している端面が、２μｍ以下の厚さのダイヤモンドライクカーボンによって覆われている。
【００１７】
好ましくは、磁気記録媒体に対向する第２媒体対向面及び第２媒体対向面と対向する第２背面を有するスライダ基板を更に備え、磁気ヘッド部は、当該磁気ヘッド部のうち第１媒体対向面及び第１背面以外の部分において、スライダ基板のうち第２媒体対向面及び第２背面以外の部分に配置され、スライダ基板の第２背面が、磁気ヘッド部の第１背面よりも外方に向けて突出している。このようにすると、光源を支持する光源支持基板をスライダ基板の第２背面に設けたときに、光源のうち光が出射される出光端を、スライダ基板の第２背面よりも磁気ヘッド部寄りとなるようにすることが可能となる。
【００１８】
より好ましくは、光が出射される出光端を有する光源と、スライダ基板の第２背面に設けられた光源支持基板とを更に備え、光源は、出射した光が光導波路に導入されると共に出光端がスライダ基板の第２背面よりも磁気ヘッド部寄りとなるように、光源支持基板に支持されている。
【００１９】
ところで、光は、進行するにつれて進行方向に対し交差する方向に拡がる性質を有している。そのため、光源の出光端が第２背面よりも磁気ヘッド部から離れた側に位置している場合には、光源から出射された光が光導波路に到達する前に光源支持基板において散乱してしまうことがある。このとき、磁気記録媒体の加熱が十分になされない虞がある。
【００２０】
しかしながら、上記のような構成を有する熱アシスト磁気ヘッドでは、光が光源支持基板において散乱することがないので、磁気記録媒体の加熱を十分に行うことが可能となる。
【００２１】
また、本発明に係るヘッドジンバルアセンブリは、上記のいずれかの熱アシスト磁気ヘッドと、熱アシスト磁気ヘッドを支持するサスペンションとを備える。
【００２２】
また、本発明に係るハードディスク装置は、上記のヘッドジンバルアセンブリと、媒体対向面に対向する磁気記録媒体とを備える。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、磁気記録媒体への高密度の書き込みを実現することが可能な熱アシスト磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。また、図面中の構成要素内及び構成要素間の寸法比は、図面の見やすさのため、それぞれ任意となっている。
【００２５】
［１］ハードディスク装置の構成
まず、図１を参照して、ハードディスク装置１の構成について説明する。ハードディスク装置１は、スピンドルモータ１１の回転軸の周りを回転する複数の磁気ディスク（磁気記録媒体）１０と、熱アシスト磁気ヘッド２１をトラック上に位置決めするためのアセンブリキャリッジ装置１２と、この熱アシスト磁気ヘッド２１による書き込み動作及び読み出し動作を制御すると共に、熱アシスト磁気記録用のレーザ光を発光させる光源であるレーザダイオード４０を制御するための記録再生及び発光制御回路１３とを備えている。
【００２６】
アセンブリキャリッジ装置１２には、複数の駆動アーム１４が設けられている。これらの駆動アーム１４は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ：Voice Coil Motor）１５によってピボットベアリング軸１６を中心に揺動可能であり、ピボットベアリング軸１６に沿った方向に積層されている。各駆動アーム１４の先端部には、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）１７が取り付けられている。各ＨＧＡ１７には、熱アシスト磁気ヘッド２１が、各磁気ディスク１０の表面に対向するように設けられている。熱アシスト磁気ヘッド２１において、磁気ディスク１０の表面に対向する面が媒体対向面（エアベアリング面（ＡＢＳ：Air Bearing Surface）ともいう）である。なお、磁気ディスク１０、駆動アーム１４、ＨＧＡ１７及び熱アシスト磁気ヘッド２１は、単数であってもよい。
【００２７】
［２］ヘッドジンバルアセンブリの構成
続いて、図２を参照して、ＨＧＡ１７の構成について説明する。ＨＧＡ１７は、サスペンション２０の先端部に熱アシスト磁気ヘッド２１が固着されて構成されている。サスペンション２０は、主として、ロードビーム２００と、ロードビーム２００上に固着されて支持された、弾性を有するフレクシャ２０１と、ロードビーム２００の基部に設けられたベースプレート２０２と、フレクシャ２０１上に形成され、リード導体及びリード導体の両端に電気的に接続された接続パッドからなる配線部材２０３と、フレクシャ２０１の先端に板バネ状に形成されたタング部２０４とによって構成されている。なお、ＨＧＡ１７におけるサスペンション２０は、上記した構成に限定されるものでない。また、図示されていないが、サスペンション２０の途中にヘッド駆動用ＩＣチップを装着してもよい。
【００２８】
［３］熱アシスト磁気ヘッドの構成
続いて、図３〜図８を参照して、熱アシスト磁気ヘッド２１の構成について説明する。熱アシスト磁気ヘッド２１は、スライダ基板２２０及びデータ信号の書き込み及び読み出しを行う磁気ヘッド部３２を有するスライダ２２と、光源支持基板２３０及び熱アシスト磁気記録用の光源となるレーザダイオード（発光素子）４０を有する光源ユニット２３とを備える。スライダ基板２２０と光源支持基板２３０とは、スライダ基板２２０の背面（第２背面）２２０１と光源支持基板２３０の接着面２３００とが接面された状態で、ＵＶ硬化型エポキシ樹脂やＵＶ硬化型アクリル樹脂等の接着剤４４によって固着されている（図４参照）。
【００２９】
ここで、スライダ基板２２０の背面２２０１は、スライダ２２の媒体対向面Ｓ２とは反対側に位置する面（媒体対向面Ｓ２と対向する面）である。また、光源支持基板２３０の底面２３０１は、エポキシ樹脂等の接着剤によって、フレクシャ２０１のタング部２０４に固着されている。
【００３０】
［３．１］スライダ
スライダ２２が有するスライダ基板２２０は、図３に示されるように、板状を呈している。スライダ基板２２０の媒体対向面Ｓ２は、熱アシスト磁気ヘッド２１が適切な浮上量を得ることができるよう、所定形状に加工されている。スライダ基板２２０は、導電性のアルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等によって形成することができる。
【００３１】
スライダ２２が有する磁気ヘッド部３２は、図３及び図４に示されるように、媒体対向面Ｓ２及び背面２２０１と隣り合うと共にスライダ基板２２０の媒体対向面Ｓ２に対して略垂直な側面である集積面２２０２（つまり、スライダ基板２２０のうち媒体対向面Ｓ２及び背面２２０１以外の面）に設けられている。本実施形態において、磁気ヘッド部３２は、磁気ヘッド部３２の媒体対向面（第１媒体対向面）Ｓ１及びスライダ基板２２０の媒体対向面（第２媒体対向面）Ｓ２が同一の平面上に位置すると共に、磁気ヘッド部３２の背面（第１背面）３２ａよりもスライダ基板２２０の背面２２０１が外方に向けて突出した状態で、スライダ基板２２０に支持されている。ここで、背面３２ａは、磁気ヘッド部３２の媒体対向面Ｓ１とは反対側に位置する面（媒体対向面Ｓ２と対向する面）である。なお、図示していないが、保護膜として、厚さが２μｍ以下のダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ：Diamond Like Carbon）が媒体対向面Ｓ１，Ｓ２を覆うように設けられていると好ましい。
【００３２】
磁気ヘッド部３２は、ＭＲ素子３３２を有する読取ヘッド部３３と、書き込み用の誘導型の電磁変換素子としての記録ヘッド部３４と、読取ヘッド部３３と記録ヘッド部３４との間を通して設けられている光導波路３５と、磁気ディスク１０の記録層部分を加熱するための近接場光を発生させる近接場光発生部（プラズモン・プローブ）３６と、これらの読取ヘッド部３３、記録ヘッド部３４、光導波路３５及び近接場光発生部３６を覆うように集積面上に形成された絶縁層３８とを備える。
【００３３】
読取ヘッド部３３は、図４に示されるように、スライダ基板２２０上に、下部電極を兼ねる下部磁気シールド層３３０と、ＭＲ素子３３２と、上部電極を兼ねる上部磁気シールド層３３２とが、この順で積層されて構成されている。また、ＭＲ素子３３２のトラック幅方向の両側には、絶縁層３８を介して、硬磁性材料からなる一対のバイアス印加層ＨＭ（図６参照）が形成されている。
【００３４】
下部磁気シールド層３３０及び上部磁気シールド層３３４は、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＣｏＦｅ、ＦｅＮ、ＦｅＺｒＮ等の軟磁性材料からなり、不要な外部磁界をＭＲ素子３３２が感知するのを防止する。下部磁気シールド層３３０及び上部磁気シールド層３３４は、フレームめっき法を含むパターンめっき法等を用いて形成することができ、これらの厚さとしては、例えば０．５μｍ〜３μｍ程度に設定することができる。
【００３５】
ＭＲ素子３３２は、フリー層を含む多層構造であり（図示せず）、媒体対向面Ｓ１に露出するように媒体対向面Ｓ１側に配置されている。ＭＲ素子３３２は、磁気抵抗効果を利用して、磁気ディスク１０から入力される磁界の変化を検出し、磁気ディスク１０に記録されている磁気情報を読出す。なお、ＭＲ素子３３２の代わりに、磁気抵抗変化率の高い巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）素子、異方性磁気抵抗効果を利用したＡＭＲ（Anisotropy Magneto Resistive）素子、トンネル接合で生じる磁気抵抗効果を利用したＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistive）素子、ＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）−ＧＭＲ素子等を利用してもよい。
【００３６】
記録ヘッド部３４は、主磁極層３４０と、ギャップ層３４１ａと、薄膜コイル絶縁層３４１ｂと、薄膜コイル３４２と、補助磁極層３４４とを有している。主磁極層３４０は、薄膜コイル３４２によって誘導された磁束を、書き込みがなされる磁気ディスク１０の記録層まで収束させながら導くための導磁路であり、薄膜コイル３４２の螺旋中心から媒体対向面Ｓに向かうように延びている。主磁極層３４０は、媒体対向面Ｓ側に位置すると共に媒体対向面Ｓに露出する磁極端部３４０ａを含んでいる。薄膜コイル３４２に通電すると、磁界が主磁極層３４０の磁極端部３４０ａまで導かれ、その先端から書き込み磁界が発生することとなる。
【００３７】
磁極端部３４０ａのトラック幅方向の幅及び積層方向（図４の左右方向）の厚みは、他の部分に比べて小さくすることが好ましい。この結果、高記録密度化に対応した微細で強い書き込み磁界を発生可能となる。具体的には、図５に示されるように、リーディング側すなわちスライダ基板２２０側の辺の長さがトレーリング側の辺の長さよりも短い逆台形となるように磁極端部３４０ａの先端を先細にすることが好ましい。すなわち、磁極端部３４０ａの端面には、ロータリーアクチュエータでの駆動により発生するスキュー角の影響によって隣接トラックに不要な書き込み等を及ぼさないように、ベベル角θが付けられている。ベベル角θの大きさは、例えば、１５°程度である。書き込み磁界が主に発生するのはトレーリング側の長辺近傍であり、磁気ドミネント記録方式の場合にはこの長辺の長さによって書き込みトラックの幅が決定される。
【００３８】
ここで、主磁極層３４０は、Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちいずれか二つの元素若しくは三つの元素からなる合金、又は、これらを主成分として所定の元素が添加された合金等によって構成されていると好ましい。主磁極層３４０は、フレームめっき法、スパッタリング法等を用いて形成することができる。磁極端部３４０ａの厚さとしては、例えば０．０１μｍ〜０．５μｍ程度に設定することができ、主磁極層３４０の磁極端部３４０ａ以外の部分における厚さとしては、例えば０．５μｍ〜３．０μｍ程度に設定することができる。トラック幅は、例えば１００ｎｍ程度に設定することができる。
【００３９】
補助磁極層３４４は、媒体対向面Ｓ１と離れた側の端部３４４ａにおいて主磁極層３４０と磁気的に接続されている。補助磁極層３４４の媒体対向面Ｓ１側の端部は、補助磁極層３４４の他の部分よりも層断面が広いトレーリングシールド部を形成している。補助磁極層３４４の媒体対向面Ｓ１側の端部は、媒体対向面Ｓ１に露出している。また、ギャップ層３４１ａ及び薄膜コイル絶縁層３４１ｂが主磁極層３４０と補助磁極層３４４との間に介在しているため、補助磁極層３４４の媒体対向面Ｓ１側の端部は、所定の間隔を有して主磁極層３４０の磁極端部３４０ａと対向している。
【００４０】
補助磁極層３４４は、Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちいずれか二つの元素若しくは三つの元素からなる合金、又は、これらを主成分として所定の元素が添加された合金等によって構成されていると好ましい。補助磁極層３４４は、フレームめっき法、スパッタリング法等を用いて形成することができる。補助磁極層３４４の厚さとしては、例えば０．５μｍ〜５μｍ程度に設定することができる。
【００４１】
ギャップ層３４１ａは、主磁極層３４０と薄膜コイル３４２とを電気的に絶縁するため、Ａｌ２Ｏ３やＡｌＮ等によって構成されており、スパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いて形成することができる。ギャップ層３４１ａの厚さとしては、例えば０．０１μｍ〜０．５μｍ程度に設定することができる。
【００４２】
薄膜コイル絶縁層３４１ｂは、薄膜コイル３４２と補助磁極層３４４とを電気的に絶縁するため、アルミナや有機絶縁材料であるレジスト等によって構成されている。薄膜コイル絶縁層３４１ｂの厚さとしては、例えば０．１μｍ〜５μｍ程度に設定することができる。
【００４３】
薄膜コイル３４２は、補助磁極層３４４の端部３４４ａの周りに導線が巻回されたスパイラル状に構成されている。薄膜コイル３４２は、Ｃｕ等によって構成することができる。薄膜コイル３４２の厚さとしては、例えば０．５μｍ〜３μｍ程度に設定することができる。
【００４４】
光導波路３５は、図４に示されるように、読取ヘッド部３３と記録ヘッド部３４との間に配置されており、集積面２２０２と平行となるように媒体対向面Ｓ１から背面３２ａまで延在している。光導波路３５は、図４に示されるように、媒体対向面Ｓ１から背面３２ａの近傍まで延在するコア部（コア）３５ａと、媒体対向面Ｓ１側におけるコア３５ａの端面から背面３２ａまで延在する非コア部３５ｂとによって構成されている。従って、コア部３５ａの媒体対向面Ｓ１側の端面（光導波路３５の媒体対向面Ｓ１側の端面）は、媒体対向面Ｓ１に露出しており、レーザダイオード４０によるレーザ光が出射される光出射面３５３となっている（図４及び図６参照）。また、非コア部３５ｂの背面３２ａ側の端面（光導波路３５の光出射面３５３とは反対側の端面）は、背面３２ａに露出しており、レーザダイオード４０によるレーザ光が入射される光入射面３５４となっている（図４及び図６参照）。なお、コア部３５ａの背面３２ａ側の端面は背面３２ａに露出していないものの、レーザダイオード４０からのレーザ光は、非コア部３５ｂの内部（背面３２ａとコア部３５ａの背面３２ａ側の端面との間）を伝搬し、コア部３５ａ内を伝搬した後、光出射面３５３から出射される。
【００４５】
コア部３５ａは、図６に示されるように、その大部分が略矩形の板状体を呈しているが、その媒体対向面Ｓ１側の端部のうちトラック幅方向の両角部分が面取りされている。そのため、コア部３５ａの媒体対向面Ｓ１側の端部は、媒体対向面Ｓ１側に向かうにつれてトラック幅方向における幅が小さくなっている。これにより、コア部３５ａ（光導波路３５）では、トラック幅方向において中央部分にレーザダイオード４０によるレーザ光を集光することができるようになっている。なお、背面３２ａは、媒体対向面Ｓと略平行とされている。
【００４６】
コア部３５は、図５に示されるように、複数のコア３５Ａ１〜３５Ａ６，３５Ｂ１〜３５Ｂ６を有しており、コア３５Ａ１〜３５Ａ６とコア３５Ｂ１〜３５Ｂ６とは、交互に積層されている。コア３５Ａ１〜３５Ａ６は、ＳｉＯＮによって構成され、屈折率が１．８０程度となるように設定されている。また、コア３５Ａ１〜３５Ａ６の厚さは、それぞれ４００ｎｍ程度、３００ｎｍ程度、２５０ｎｍ程度、２００ｎｍ程度、１５０ｎｍ程度、１００ｎｍ程度となるように設定されている。すなわち、コア３５Ａ１〜３５Ａ６は、記録ヘッド部３４から読取ヘッド部３３へと厚さの大きなものから順に並んでいる。
【００４７】
一方、内部コア３５Ｂ１〜３５Ｂ６は、ＳｉＯＮによって構成され、屈折率がコア３５Ａ１〜３５Ａ６よりも低い１．７２程度となるように設定されている。また、コア３５Ｂ１〜３５Ｂ６の厚さは、それぞれ５０ｎｍ程度、１００ｎｍ程度、１５０ｎｍ程度、２００ｎｍ程度、２５０ｎｍ程度、３５０ｎｍ程度となるように設定されている。すなわち、コア３５Ｂ１〜３５Ｂ６は、記録ヘッド部３４から読取ヘッド部３３へと厚さの小さなものから順に並んでいる。
【００４８】
図４に戻って、コア部３５ａは、光出射面３５３を除き、絶縁層３８によって覆われている。絶縁層３８は、コア部３５ａを構成しているコア３５Ａ１〜３５Ａ６，３５Ｂ１〜３５Ｂ６よりも屈折率が低い材料であるＡｌ２Ｏ３やＡｌＮ等によって構成され、コア部３５ａのコア３５Ａ１〜３５Ａ６，３５Ｂ１〜３５Ｂ６に対するクラッドとして機能する。すなわち、絶縁層３８の一部が非コア部３５ｂとなっている。なお、この非コア部３５ｂの媒体対向面Ｓ１に対して奥行方向における長さＨ（図６参照）は、０．５μｍ〜２０μｍ程度に設定すると好ましい。
【００４９】
このような構成を有する光導波路３５にレーザダイオード４０からレーザ光が入射すると、レーザ光は、コア部３５ａ内において、レーザ光が進行するにつれて積層方向すなわち読取ヘッド部３３から記録ヘッド部３４へと向かう方向に偏向する（図７参照）。これは、このようなコア部３５ａの構造は、屈折率が読取ヘッド部３３から記録ヘッド部３４へと向かうにつれて高くなっている構造と同視でき、光は屈折率の低い方から高い方に偏向する性質を有しているためである。
【００５０】
また、このような構成を有する光導波路３５にレーザダイオード４０からレーザ光が入射すると、コア部３５ａ内において、レーザ光の強度が周期的に変化する（図７の（ａ）参照）。すなわち、コア部３５ａは、周期的に強度変調させるように（マルチモードとして）光を伝搬する。つまり、コア部３５ａ（光導波路３５）からの出射光の強度は、コア部３５ａの長さに依存して変化する。そのため、コア部３５ａ（光導波路３５）の光出射面３５３においてレーザ光の強度が最も大きくなるようにコア部３５ａの長さを決定することが好ましい。本実施形態に係るコア部３５ａにおいて、レーザ光の周期Ｔ１（図７の（ａ）参照）は２７μｍ程度であり、レーザ光の強度が最も大きい部分の幅Ｔ２（図７の（ａ）参照）は６μｍ程度である。従って、コア部３５ａを所望の長さに設定するためには、±３μｍの精度、好ましくは±１μｍの加工精度が要求されることとなる。
【００５１】
読取ヘッド部３３と光導波路３５との間には、下部シールド層３３０及び上部シールド層３３４と同様の材料によって形成された素子間シールド層１４８が配置されている。素子間シールド層１４８は、記録ヘッド部３４において発生される磁界をＭＲ素子３３２が感知しないように遮断して、ＭＲ素子３３２による読み出しの際の外来ノイズを抑制する役割を果たすものである。なお、読取ヘッド部３３と光導波路３５との間に、更に、バッキングコイル部が形成されていてもよい。
【００５２】
近接場光発生部３６は、図４〜図６に示されるように、光導波路３５の光出射面３５３に配置された板状部材である。近接場光発生部３６は、光出射面３５３のうち強度の大きなレーザ光が出射される部分（図５及び図７ではコア３５Ａ１の光出射面３５３における略中央部分）に位置しており、その端面が光出射面３５３に露出するようにコア３５Ａ１内に埋設されている。
【００５３】
近接場光発生部３６は、図５等に示されるように、媒体対向面Ｓから見て三角形状を呈しており、導電材料（例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｎ若しくはＩｒ、又は、これらの元素を組み合わせた合金）によって構成されている。近接場光発生部３６の底辺３６ｄは、スライダ基板２２０の集積面２２０２と平行、すなわちトラック幅方向と平行に配置されており、近接場光発生部３６の底辺３６ｄと向き合う頂点３６ｖは、底辺３６ｄよりも記録ヘッド部３４の主磁極層３４０側に配置されている。ここで、近接場光発生部３６の形状としては、底辺３６ｄの両端の二つの底角が共に等しい二等辺三角形であると好ましい。
【００５４】
このような近接場光発生部３６にレーザダイオード４０からのレーザ光が照射されると、近接場光発生部３６を構成する金属内の電子がプラズマ振動し、その頂点３６ｖ近傍において電界の集中が生じて、その頂点３６ｖ近傍から磁気ディスク１０の記録領域Ｒ（図６参照）に向けて近接場光が発生する。この近接場光の拡がりは、近接場光発生部３６の頂点３６ｖ近傍の半径程度となるので、この頂点３６ｖの半径をトラック幅以下とすれば、擬似的に出射光を回折限界以下にまで絞り込むことができる。
【００５５】
図３に戻って、スライダ２２が有する磁気ヘッド部３２は、読取ヘッド部３３の入出力端子にそれぞれ接続された一対の信号端子用の電極パッド３７１（図６も参照）と、記録ヘッド部３４の両端にそれぞれ接続された一対の信号電極用の電極パッド３７３（図６も参照）と、ビアホール３７５ａを介してスライダ基板２２０と電気的に接続されたグランド用の電極パッド３７５（図４も参照）とを更に備えている。これらの電極パッド３７１，３７３，３７５は、絶縁層３８の露出面上に形成されている。なお、電極パッド３７５は、フレクシャ２０１の電極パッド２７４とボンディングワイヤ（図示せず）によって接続されている。そのため、電極パッド２７４によって、スライダ基板２２０の電位が例えばグランド電位に制御されることとなる。
【００５６】
［３．２］光源ユニット
光源ユニット２３が有する光源支持基板２３０は、図３に示されるように、板状を呈している。光源支持基板２３０は、図４に示されるように、アルミナ等によって形成された断熱層２３０ａと、導電性のアルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等によって形成された導電体層２３０ｂとを有している。断熱層２３０ａは、スライダ基板２２０の背面２２０１と接着されており、この面が光源支持基板２３０の接着面２３００とされている。この接着面２３００と隣り合う側面である素子形成面２３０３上には、アルミナ等の絶縁材料によって形成された絶縁層４１が設けられている。
【００５７】
絶縁層４１の表面で且つ媒体対向面Ｓと交差する面４１１上（スライダ基板２２０の集積面２２０２と平行な面４１１上）には、レーザダイオード４０の駆動用の電極パッド４７，４８が形成されている（図３参照）。電極パッド４７は、絶縁層４１の面４１１の中央部においてトラック幅方向に延在している第１部分４７ａと、第１部分４７ａの端部から光源支持基板２３０の底面２３０１に向けて延在している第２部分４７ｂとを有している。一方、電極パッド４８は、絶縁層４１の面４１１において電極パッド４７と離間した位置に形成されており、絶縁層４１の面４１１の中央部においてトラック幅方向に延在している第１部分４８ａと、第１部分４８ａの端部から光源支持基板２３０の底面２３０１に向けて延在している第２部分４８ｂとを有している。そして、電極パッド４７，４８は、フレクシャ２０１の電極パッド２４７、２４８とリフロー半田によってそれぞれ電気的に接続されている。
【００５８】
また、電極パッド４７は、図４に示されるように、絶縁層４１内に設けられたビアホール４７ｃによって光源支持基板２３０の導電体層２３０ｂと電気的に接続されている。そのため、電極パッド４７によって、導電体層２３０ｂの電位を例えばグランド電位に制御することが可能となっている。なお、この電極パッド４７は、ビアホール４７ｃと共に、レーザダイオード４０駆動時の熱を導電体層２３０ｂ側に逃がすための熱伝導路としても機能する。
【００５９】
電極パッド４７、４８は、例えば、ＴａやＴｉ等によって形成された下地層と、当該下地層上に真空蒸着法やスパッタリング法等を用いて形成されたＡｕやＣｕ等の層とによって構成することができる。ＴａやＴｉ等の下地層の厚さとしては、例えば１０ｎｍ程度に設定することができ、ＡｕやＣｕ等の層の厚さとしては、例えば１μｍ〜３μｍ程度に設定することができる。
【００６０】
光源ユニット２３が有するレーザダイオード４０は、図４に示されるように、Ａｕ−Ｓｎ等の導電性の半田材料からなる半田層４２によって電極パッド４７上に固着され、電極パッド４７と電気的に接続されている。つまり、電極パッド４７の一部は、レーザダイオード４０によって覆われており、レーザダイオード４０は、電極パッド４７を介して、光源支持基板２３０に支持されている。より詳しくは、レーザダイオード４０は、後述する出光端４００から出射されたレーザ光が光導波路３５に導入されるように、光源支持基板２３０に支持されている（図３及び図４参照）。
【００６１】
また、レーザダイオード４０は、出光端４００がスライダ基板２２０の背面２２０１よりも磁気ヘッド部３２寄りとなるように、光源支持基板２３０に支持されている（図３及び図４参照）。レーザダイオード４０をこのように支持することが可能なのは、上述したように、磁気ヘッド部３２の背面３２ａよりもスライダ基板２２０の背面２２０１が外方に向けて突出した状態となっているためである。このようにすると、レーザダイオード４０から出射されたレーザ光が光導波路３５に到達する前に光源支持基板２３０において散乱することがなくなり、磁気ディスク１０の加熱を十分に行うことができることとなる。
【００６２】
レーザダイオード４０は、通常、光学系ディスクストレージに使用されるものと同じ構造を有していてよく、例えば、図８に示されるように、ｎ電極４０ａと、ｎ−ＧａＡｓ基板４０ｂと、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層４０ｃと、第１のＩｎＧａＡｌＰガイド層４０ｄと、多重量子井戸（ＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｌＰ）等からなる活性層４０ｅと、第２のＩｎＧａＡｌＰガイド層４０ｆと、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層４０ｇと、＊ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層４０ｈと、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層４０ｉと、ｐ電極４０ｊとが順次積層された構造を有する。これらの多層構造の劈開面の前後には、全反射による発振を励起するためのＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３等からなる反射膜５０，５１が成膜されている。そして、一方の反射膜５０には活性層４０ｅに対応する位置に開口５０ａが設けられており、反射膜５０が成膜されている面のうち開口５０ａに対応する領域が、レーザ光が放射される出光端４００とされている。このようなレーザダイオード４０においては、膜厚方向に電圧が印加されることにより、出光端４００からレーザ光が出射される。
【００６３】
出射されるレーザ光の波長λＬは、例えば６００ｎｍ〜６５０ｎｍ程度である。ただし、近接場光発生部３６の金属材料に応じた適切な励起波長が存在することに留意しなければならない。例えば、近接場光発生部３６としてＡｕを用いる場合、レーザ光の波長λＬは、６００ｎｍ近傍であることが好ましい。
【００６４】
レーザダイオード４０の大きさとしては、例えば、幅Ｗ４０が２００μｍ〜３５０μｍ、長さＬ４０が２５０μｍ〜６００μｍ、厚みＴ４０が６０μｍ〜２００μｍ程度に設定することができる。ここで、レーザダイオード４０の幅Ｗ４０は、電流阻止層４０ｈの対向端の間隔を下限として、例えば、１００μｍ程度までに小さくすることができる。ただし、レーザダイオード４０の長さは、電流密度と関係する量であり、それほど小さくすることはできない。いずれにしても、レーザダイオード４０に関しては、搭載の際のハンドリングを考慮して、相当の大きさが確保されることが好ましい。
【００６５】
また、レーザダイオード４０は、ハードディスク装置１内の電源を使用することによって駆動することができる。実際、ハードディスク装置１は、通常、例えば２Ｖ程度の電源を備えており、この電圧はレーザ発振動作に十分な大きさである。また、レーザダイオード４０の消費電力も、例えば、数十ｍＷ程度であるので、ハードディスク装置１内の電源で十分に賄うことができる。
【００６６】
レーザダイオード４０のｎ電極４０ａは、ＡｕＳｎ等の半田層４２によって電極パッド４７に固定されている。ここで、レーザダイオード４０の出光端（光出射面）４００は、図４の下向き（−Ｚ方向）となっており（接着面２３００と平行となっており）、光導波路３５の光入射面３５４と対向している。実際にレーザダイオード４０を固定する際には、例えば、電極パッド４７の表面に厚さ０．７μｍ〜１μｍ程度のＡｕＳｎ合金の蒸着膜を成膜し、レーザダイオード４０を乗せた後、熱風ブロア下でホットプレート等によって２００℃〜３００℃程度までの加熱を行う。
【００６７】
また、レーザダイオード４０のｐ電極４０ｊは、ボンディングワイヤによって電極パッド４８と電気的に接続されている。なお、ｎ電極４０ａがボンディングワイヤによって電極パッド４８と電気的に接続され、ｐ電極４０ｊが半田層４２によって電極パッド４７に固定されるようにしてもよい。さらに、レーザダイオード４０の光源支持基板２３０と接続される側を段差状に加工することによって、ボンディングワイヤを用いないで電極パッド４８と電気的に接続することも可能である。
【００６８】
ここで、上述したＡｕＳｎ合金による半田付けをする場合、光源ユニット２３を例えば３００℃前後の高温に加熱することになるが、本実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド２１によれば、この光源ユニット２３がスライダ２２とは別に製造されるため、スライダ２２の磁気ヘッド部３２がこの高温の悪影響を受けずに済むようになっている。
【００６９】
なお、レーザダイオード４０及び電極パッド４７，４８の構成は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、レーザダイオード４０は、ＧａＡｌＡｓ系等、他の半導体材料を用いた他の構成のものであってもよい。また、レーザダイオード４０と電極との半田付けに、他のろう材を用いて行うことも可能である。さらに、レーザダイオード４０を、光源支持基板２３０上に直接半導体材料をエピタキシャル成長させることによって形成してもよい。
【００７０】
［４］熱アシスト磁気ヘッドの回路構成
続いて、図９を参照して、熱アシスト磁気ヘッド２１の回路構成について説明する。
【００７１】
配線部材２０３を構成する配線の１つは、電極パッド２４７及び電極パッド４７を介してレーザダイオード４０のカソードに電気的に接続されており、別の配線は電極パッド２４８及び電極パッド４８を介してレーザダイオード４０のアノードに電気的に接続されている。電極パッド２４７，２４８間に駆動電流を供給するとレーザダイオード４０が発光する。この光は、光導波路３５及び媒体対向面Ｓを介して磁気ディスク１０の記録領域Ｒ（図６参照）に照射される。
【００７２】
配線部材２０３を構成する別の一対の配線は、電極パッド２３７、ボンディングワイヤＢＷ及び電極パッド３７３を介して、記録ヘッド部３４の両端にそれぞれ接続されている。一対の電極パッド２３７間に電圧を印加すると、記録ヘッド部３４に通電が行われ、書き込み磁界が発生する。熱アシスト磁気ヘッド２１では、レーザダイオード４０から出射されたレーザ光は、光導波路３５の光入射面３５４に入射して、媒体対向面Ｓに設けられた光出射面３５３から出射し、磁気ディスク１０の記録領域Ｒ（図６参照）に照射される。このとき、媒体対向面Ｓに対向する磁気ディスク１０の記録領域Ｒの温度が上昇し、記録領域Ｒの保磁力が一時的に低下する。従って、この保磁力の低下期間内に記録ヘッド部３４に通電を行い、書き込み磁界を発生させることで、記録領域Ｒに情報を書き込むことができる。
【００７３】
配線部材２０３を構成する別の一対の配線は、電極パッド２３８、ボンディングワイヤＢＷ及び電極パッド３７１を介して読取ヘッド部３３の両端にそれぞれ接続されている。一対の電極パッド２３８に電圧を印加すると読取ヘッド部３３にセンス電流が流れる。記録領域Ｒに書き込まれた情報は、読取ヘッド部３３にセンス電流を流すことで読み出すことができる。
【００７４】
［５］熱アシスト磁気ヘッドを構成するスライダの製造方法
続いて、図１０〜図１５を参照して、熱アシスト磁気ヘッド２１を構成するスライダ２２の製造方法について説明する。
【００７５】
まず、図１０に示されるように、アルティックからなるウエハ上に絶縁材料からなる下地層を形成して、スライダ基板２２０となるスライダ基板前駆体２２０’を形成する。続いて、スライダ基板前駆体２２０’上に、読取ヘッド部３３となる読取ヘッド部前駆体３３’、絶縁層３８となる絶縁膜３８ａ’及び素子間シールド層１４８となる素子間シールド層前駆体１４８’をそれぞれ形成する。続いて、この中間体上の全面を覆うようにコア３５Ａ１〜３５Ａ６，３５Ｂ１〜３５Ｂ６を構成する各材料を所定の厚さで且つ所定の順序で積層して、コア部３５ａとなるコア部前駆体３５ａ’を形成する。このとき、同時に、媒体対向面Ｓ１となる側から見てコア３５Ａ１の光出射面３５３における略中央部分に位置するように、近接場光発生部３６となる近接場光発生部前駆体３６’を形成する。
【００７６】
続いて、図１１を参照して、次の工程を説明する。まず、コア部３５ａを形成しようとする領域を覆うように、コア部前駆体３５ａ’上にレジスト膜Ｆを形成する。レジスト膜Ｆは、光又は電子線の照射によって重合するレジスト材料をコア部前駆体３５ａ’の表面上に塗布し、光又は電子線を照射した後、現像処理を行うことによって形成される。レジスト膜Ｆを形成すると、レジスト膜Ｆが媒体対向面Ｓ１となる側から背面３２ａとなる側に向かう方向に延在するように、コア部前駆体３５ａ’が覆われた状態となっている。より詳細には、図１１に示されるように、背面３２ａとなる側におけるレジスト膜Ｆの端部が背面３２ａに到達していない状態となっている。
【００７７】
ここで、本実施形態において、コア部３５ａの媒体対向面Ｓ１側の端部は、後述するように電気ラッピングガイドを用いたラッピング加工によって精密に加工されるので、コア部３５ａの媒体対向面Ｓ１側の端部の位置を考慮した上で背面３２ａとなる側におけるレジスト膜Ｆの端部の位置を決定することで、コア部３５ａを所望の長さに設定することができるようになる。次に、レジスト膜Ｆをマスクとして、露出している領域をコア部前駆体３５ａ’の表面から絶縁膜３８ａ’の表面までイオンミリング等によって除去する。
【００７８】
続いて、図１２を参照して、次の工程を説明する。まず、レジスト膜Ｆを残した状態で、スパッタリング法等で絶縁層３８となる絶縁膜３８ｂを中間体の全面に積層する。そして、レジスト膜Ｆを剥離してリフトオフを行い、レジスト膜Ｆ上の堆積材料を除去する。なお、絶縁膜３８ｂは、光導波路３５の非コア部３５ｂの前駆体となっている。
【００７９】
続いて、図１３を参照して、次の工程を説明する。まず、中間体上に、絶縁層３８となる絶縁膜３８ｃ及び記録ヘッド部３４となる記録ヘッド部前駆体３４’を公知の方法等によって形成する。そして、化学機械研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）等によって、ＭＲ素子３３２及び近接場光発生部３６の高さ（ハイト）を調整すると共にコア部３５ａの長さを調整するためのラッピング加工（研磨加工）を行う。このとき、媒体対向面Ｓ１，Ｓ２側となるラッピング面から媒体対向面Ｓ１，Ｓ２に対して奥行方向に向けてラッピングを行い、ＭＲ素子３３２の高さ及び近接場光発生部３６の高さが所定の大きさになると共にコア部３５ａが所定の長さになったときにラッピングが終了する。なお、上述の工程において中間体内に電気ラッピングガイドを形成しておくことで、極めて高精度にＭＲ素子３３２の高さ及び近接場光発生部３６の高さを設定することができる。
【００８０】
続いて、図１４に示される工程では、磁気ヘッド部３２の背面３２ａを形成する。具体的には、磁気ヘッド部３２の背面３２ａよりもスライダ基板２２０の背面２２０１が外方に向けて突出すると共にコア部３５ａの背面３２ａ側の端部が背面３２ａから露出しないように、背面３２ａ側から背面３２ａに対して奥行方向に向けて絶縁膜３８ａ，３８ｂ，３８ｃの一部を除去する。これにより、スライダ基板２２０に磁気ヘッド部３２が搭載されたスライダ２２が形成されることとなる（図１５参照）。
【００８１】
このとき、絶縁膜３８ａ，３８ｂ，３８ｃのエッチングレートがスライダ基板２２０のエッチングレートよりも大きくなるようなエッチング溶液を用いたウエットエッチングにより、絶縁膜３８ａ，３８ｂ，３８ｃの一部を除去することができる。本実施形態では、絶縁膜３８ａ，３８ｂ，３８ｃ（絶縁層３８）がＡｌ２Ｏ３やＡｌＮ等によって形成されており、スライダ基板前駆体２２０’（スライダ基板２２０）がアルティック等によって形成されているので、エッチング溶液として例えば水酸化ナトリウム溶液を用いることで、絶縁膜３８ａ，３８ｂ，３８ｃ（絶縁層３８）を選択的に除去することが可能となる。なお、ウエットエッチングの他、機械加工を行うことで絶縁膜３８ａ，３８ｂ，３８ｃの一部を除去するようにしてもよい。
【００８２】
［６］作用
続いて、本実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド２１の作用について説明する。
【００８３】
書き込み又は読み出し動作時には、熱アシスト磁気ヘッド２１は、回転する磁気ディスク１０の表面上において流体力学的に所定の浮上量をもって浮上する。この際、読取ヘッド部３３及び記録ヘッド部３４の媒体対向面Ｓ側の端が磁気ディスク１０と微小なスペーシングを介して対向することによって、データ信号磁界の感受による読み出しとデータ信号磁界の印加による書き込みとが行われる。
【００８４】
ここで、データ信号の書き込みの際、光源ユニット２３から光導波路３５を通って伝播してきたレーザ光が近接場光発生部３６に到達し、近接場光発生部３６から近接場光が発生する。この近接場光によって、熱アシスト磁気記録を行うことが可能となる。
【００８５】
そして、熱アシスト磁気記録方式を採用することにより、高保磁力の磁気ディスク１０に垂直磁気記録用の薄膜磁気ヘッドを用いて書き込みを行い、記録ビットを極微細化することによって、例えば、１Ｔｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ２級の記録密度を達成することも可能となり得る。
【００８６】
また、以上のような本実施形態においては、コア部３５ａが背面３２ａに露出していない。すなわち、磁気ヘッド部３２の背面３２ａが形成される前の時点においても、背面３２ａとなる側においてコア部３５ａが外部に露出していない。そのため、背面３２ａの形成の際に、背面３２ａ側におけるコア部３５ａの端部が加工されていない。従って、上記のように、電気ラッピングガイドを用いたラッピング加工によって媒体対向面Ｓ１側におけるコア部３５ａの端部が精度よく加工されていれば、伝搬方向において周期的に強度変調させるように光を伝搬させるコア部３５ａ（光導波路３５）からの出射光の強度を最も大きくすることができる。その結果、磁気ディスク１０が十分に加熱されて磁気ディスク１０の保磁力が十分に小さくなるので、磁気ディスク１０への高密度の書き込みを実現することが可能となる。
【００８７】
また、本実施形態においては、コア部３５ａの媒体対向面Ｓ１側の端面が媒体対向面Ｓ１に露出している。そのため、コア部３５ａの媒体対向面Ｓ１側の端面が媒体対向面Ｓ１に露出していない場合と比較して、出射光の強度がより大きな状態で出射光が磁気ディスク１０に照射されることとなる。その結果、磁気ディスク１０をより十分に加熱することが可能となっている。
【００８８】
また、本実施形態においては、磁気ヘッド部３２の背面３２ａよりもスライダ基板２２０の背面２２０１が外方に向けて突出した状態で、磁気ヘッド部３２がスライダ基板２２０に支持されており、出光端４００がスライダ基板２２０の背面２２０１よりも磁気ヘッド部３２寄りとなるように、レーザダイオード４０が光源支持基板２３０に支持されている。そのため、レーザダイオード４０から出射されたレーザ光が光導波路３５に到達する前に光源支持基板２３０において散乱することがなくなり、磁気ディスク１０の加熱を十分に行うことが可能となる。
【００８９】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では近接場光発生部３６が三角形状を呈していたが、頂点３６ｖが平らになった台形状としてもよく、また、三角形状又は台形状の板を、その頂点同士または短辺同士が所定距離離間して対向するように一対配置した、いわゆる「蝶ネクタイ型」構造でも実施可能である。この「蝶ネクタイ型」構造においては、その中心部に非常に強い電界の集中が発生する。
【００９０】
また、近接場光発生部３６として、光導波路３５の媒体対向面Ｓ側にレーザ光の波長よりも小さい微小な開口を設けてもよい。
【００９１】
また、本実施形態では薄膜コイル３４２が１層設けられていたが、薄膜コイル３４２を２層以上設けてもよく、又は、ヘリカルコイルとしてもよい。
【００９２】
また、断熱層２３０ａは、スライダ基板２２０の背面２２０１側に形成されていてもよく、全く設けなくても実施は可能である。
【００９３】
また、光源ユニット２３とスライダ２２との接着に、ＵＶ硬化型接着剤以外の接着剤、例えば、レーザダイオード４０と電極パッド４７との接着に用いたＡｕＳｎ等の半田層を用いても実施は可能である。
【００９４】
また、保護膜として、媒体対向面Ｓ１，Ｓ２を覆うようにダイヤモンドライクカーボンを設けていたが、ダイヤモンドライクカーボンを設けなくてもよい。
【００９５】
また、光導波路３５からの出射光の強度を最も大きくすることができれば、コア部３５ａの媒体対向面Ｓ１側の端面が媒体対向面Ｓ１に露出していなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】図１は、ハードディスク装置を示す斜視図である。
【図２】図２は、熱アシスト磁気ヘッドの媒体対向面が上方を向いた状態で示す、ヘッドジンバルアセンブリの斜視図である。
【図３】図３は、熱アシスト磁気ヘッドを示す斜視図である。
【図４】図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図５は、媒体対向面から見た状態で示す、磁極端部及び光導波路の部分拡大図である。
【図６】図６は、熱アシスト磁気ヘッドの主要部を示す斜視図である。
【図７】図７の（ａ）は、光導波路にレーザ光を導入したときのシミュレーション結果を示す横断面図であり、図７の（ｂ）は、光導波路にレーザ光を導入したときのシミュレーション結果を媒体対向面から見た状態で示す図である。
【図８】図８は、レーザダイオードを示す斜視図である。
【図９】図９は、熱アシスト磁気ヘッドの回路構成を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドを構成するスライダを製造する一工程を示す図である。
【図１１】図１１は、図１０の後続の工程を示す図である。
【図１２】図１２は、図１１の後続の工程を示す図である。
【図１３】図１３は、図１２の後続の工程を示す図である。
【図１４】図１４は、図１３の後続の工程を示す図である。
【図１５】図１５は、図１４の後続の工程を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１…ハードディスク装置、１０…磁気ディスク（磁気記録媒体）、１７…ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）、２０…サスペンション、２１…熱アシスト磁気ヘッド、２２…スライダ、２２０…スライダ基板、２２０１…背面（第２背面）、２２０２…集積面、２３…光源ユニット、２３０…光源支持基板、３２…磁気ヘッド部、３２ａ…背面（第１背面）、３３…読取ヘッド部、３４…記録ヘッド部（電磁変換素子）、３４０…主磁極層、３４０ａ…磁極端部、３４２…薄膜コイル、３４４…補助磁極層、３５…光導波路、３５ａ…コア部（コア）、３６…近接場光発生部、３８…絶縁層、４０…レーザダイオード、Ｓ１…磁気ヘッド部の媒体対向面（第１媒体対向面）、Ｓ２…スライダ基板の媒体対向面（第２媒体対向面）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱アシスト磁気記録方式により信号の書き込みを行う熱アシスト磁気ヘッド、この熱アシスト磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ：Head Gimbals Assembly）、及び、ＨＧＡを備えたハードディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置の高記録密度化に伴い、薄膜磁気ヘッドのさらなる性能の向上が要求されている。薄膜磁気ヘッドとしては、磁気抵抗（ＭＲ：Magneto Resistive）効果素子等の磁気検出素子と電磁コイル素子等の磁気記録素子とを積層した構造である複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられており、これらの素子によって磁気記録媒体である磁気ディスクにデータ信号が読み書きされる。
【０００３】
一般に、磁気記録媒体は、いわば磁性微粒子が集合した不連続体であり、それぞれの磁性微粒子は単磁区構造となっている。ここで、１つの記録ビットは、複数の磁性微粒子から構成されている。従って、記録密度を高めるためには、磁性微粒子を小さくして、記録ビットの境界の凹凸を減少させなければならない。しかし、磁性微粒子を小さくすると、体積減少に伴う磁化の熱安定性の低下が問題となる。
【０００４】
磁化の熱安定性の目安は、ＫＵＶ／ｋＢＴで与えられる。ここで、ＫＵは磁性微粒子の磁気異方性エネルギー、Ｖは１つの磁性微粒子の体積、ｋＢはボルツマン定数、Ｔは絶対温度である。磁性微粒子を小さくするということは、まさにＶを小さくすることであり、そのままではＫＵＶ／ｋＢＴが小さくなって熱安定性が損なわれる。この問題への対策として、同時にＫＵを大きくすることが考えられるが、このＫＵの増加は、磁気記録媒体の保磁力の増加をもたらす。これに対して、磁気ヘッドによる書き込み磁界強度は、ヘッド内の磁極を構成する軟磁性材料の飽和磁束密度でほぼ決定されてしまう。従って、保磁力がこの書き込み磁界強度の限界から決まる許容値を超えると、書き込みが不可能となってしまう。
【０００５】
このような磁化の熱安定性の問題を解決する方法として、ＫＵの大きな磁性材料を用いる一方で、書き込み磁界印加の直前に磁気記録媒体に熱を加えることによって、保磁力を小さくして書き込みを行う、いわゆる熱アシスト磁気記録方式が提案されている。この方式は、磁気ドミネント記録方式と光ドミネント記録方式とに大別される。磁気ドミネント記録方式においては、書き込みの主体は電磁コイル素子であり、光の放射径はトラック幅（記録幅）に比べて大きくなっている。一方、光ドミネント記録方式においては、書き込みの主体は光放射部であり、光の放射径はトラック幅（記録幅）とほぼ同じとなっている。すなわち、磁気ドミネント記録方式は、空間分解能を磁界に持たせているのに対し、光ドミネント記録方式は、空間分解能を光に持たせている。
【０００６】
このような熱アシスト磁気ヘッド記録装置として、特許文献１〜２及び非特許文献１には、磁界を発生する磁気記録素子を備えたスライダとは離れた位置に半導体レーザ等の光源を設け、この光源からの光を光ファイバやレンズ等を介してスライダの媒体対向面まで導く構造が開示されている。
【０００７】
また、特許文献３には、スライダの側面に磁気記録素子及び光源を集積した熱アシスト磁気ヘッドや、スライダの媒体対向面に磁気記録素子及び光源を集積した熱アシスト磁気ヘッドが開示されている。
【０００８】
また、特許文献４には、電磁コイル素子に対して、磁気ヘッドの積層方向（ビット長方向）に近接した位置に光導波路を設けた熱アシスト磁気ヘッドが開示されている。この構成においては、発光素子の出射光を光導波路内に導入し、媒体対向面内にある光導波路の光出射面から出射させて、磁気記録媒体を局所的に加熱する。続いて、局所的に加熱され保磁力が低下している磁気記録媒体の局所領域に対して、電磁コイル素子によって書き込み磁界を印加して書き込みを行う。
【特許文献１】特開平１０−１６２４４４号公報
【特許文献２】特開２００１−２５５２５４号公報
【特許文献３】特開２００４−１５８０６７号公報
【特許文献４】特開２００６−１８５５４８号公報
【非特許文献１】ShintaroMiyanishi, et al., “Near-Field Assisted Magnetic Recording”, IEEE Transactionson Magnetics, 2005, Vol.41, No.10, pp.2817-2821
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、磁気記録媒体への高密度の書き込みを実現することが可能な熱アシスト磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ところで、熱アシスト磁気ヘッドにおいて高密度の書き込みを実現するためには、磁気記録媒体を十分に加熱して、磁気記録媒体の保磁力を十分に小さくすることが要求される。そして、磁気記録媒体を十分に加熱するためには、光導波路からの出射光の強度が十分大きい必要がある。
【００１１】
そこで、本発明者等は、光導波路からの出射光の強度に関して鋭意研究を行った。その結果、マルチモードとし、周期的に強度変調させるように光を伝搬させるコアを有する光導波路を用いた場合、出射光の強度がコアの長さに依存して変化するという新たな事実を見出すに至った。つまり、磁気記録媒体を加熱して磁気記録媒体の保磁力を十分に小さくするためには、光導波路からの出射光の強度が最も大きくなるようにコアの長さを極めて精密に設定することが望ましいこととなる。
【００１２】
上記の研究結果を踏まえ、本発明に係る熱アシスト磁気ヘッドは、磁気記録媒体に対向する第１媒体対向面及び第１媒体対向面と対向する第１背面を有すると共に、第１媒体対向面と第１背面との対向方向に沿って延在する光導波路と、電磁変換素子とを有する磁気ヘッド部を備え、光導波路は、伝搬方向において周期的に強度変調させるように光を伝搬させるコアを有し、コアは、第１背面に露出していない。
【００１３】
ところで、磁気ヘッド部の第１背面を形成する際に、第１背面となる側において既に光導波路のコアが外部に露出している場合を考える。このとき、第１背面を形成するためにラッピング加工（研磨加工）を行うとコアも研磨されてしまうので、ラッピング加工の加工精度が不十分であるとコアを所望の長さにすることが困難となる。コアの長さの制御のために、媒体対向面に対して垂直方向における磁気抵抗効果素子の長さであるＭＲハイトを制御する際に用いられる電気ラッピングガイド（ＥＬＧ：Electric Lapping Guide、抵抗ラッピングガイド（ＲＬＧ：Resistance Lapping Guide）とも称される）を磁気ヘッド部の第１背面となる側に設けることも考えられるが、磁気ヘッド部の製造工程が複雑となりコストの増大に繋がってしまう。
【００１４】
しかしながら、本発明に係る熱アシスト磁気ヘッドでは、光導波路のコアが第１背面に露出していない。すなわち、磁気ヘッド部の第１背面が形成される前の時点においても、第１背面となる側において光導波路のコアが外部に露出していない。そのため、第１背面の形成の際に、第１背面側におけるコアの端部が加工されていない。従って、電気ラッピングガイドを用いたラッピング加工やフォトリソグラフィ等によって第１媒体対向面側におけるコアの端部が精度よく加工されていれば、伝搬方向において周期的に強度変調させるように光を伝搬させるコアを有する光導波路からの出射光の強度を最も大きくすることができる。その結果、磁気記録媒体が十分に加熱されて磁気記録媒体の保磁力が十分に小さくなるので、磁気記録媒体への高密度の書き込みを実現することが可能となる。なお、光導波路のコアは第１背面に露出していないものの、光は、第１背面とコアの端面との間を伝搬し、コア内を伝搬した後、第１媒体対向面側におけるコアの端面から出射される。
【００１５】
好ましくは、コアは、第１媒体対向面に露出している。このようにすると、第１媒体対向面側におけるコアの端部が第１媒体対向面に露出していない場合と比較して、出射光の強度がより大きな状態で出射光が磁気記録媒体に照射されることとなる。そのため、磁気記録媒体をより十分に加熱することが可能となる。
【００１６】
より好ましくは、第１媒体対向面及びコアのうち第１媒体対向面に露出している端面が、２μｍ以下の厚さのダイヤモンドライクカーボンによって覆われている。
【００１７】
好ましくは、磁気記録媒体に対向する第２媒体対向面及び第２媒体対向面と対向する第２背面を有するスライダ基板を更に備え、磁気ヘッド部は、当該磁気ヘッド部のうち第１媒体対向面及び第１背面以外の部分において、スライダ基板のうち第２媒体対向面及び第２背面以外の部分に配置され、スライダ基板の第２背面が、磁気ヘッド部の第１背面よりも外方に向けて突出している。このようにすると、光源を支持する光源支持基板をスライダ基板の第２背面に設けたときに、光源のうち光が出射される出光端を、スライダ基板の第２背面よりも磁気ヘッド部寄りとなるようにすることが可能となる。
【００１８】
より好ましくは、光が出射される出光端を有する光源と、スライダ基板の第２背面に設けられた光源支持基板とを更に備え、光源は、出射した光が光導波路に導入されると共に出光端がスライダ基板の第２背面よりも磁気ヘッド部寄りとなるように、光源支持基板に支持されている。
【００１９】
ところで、光は、進行するにつれて進行方向に対し交差する方向に拡がる性質を有している。そのため、光源の出光端が第２背面よりも磁気ヘッド部から離れた側に位置している場合には、光源から出射された光が光導波路に到達する前に光源支持基板において散乱してしまうことがある。このとき、磁気記録媒体の加熱が十分になされない虞がある。
【００２０】
しかしながら、上記のような構成を有する熱アシスト磁気ヘッドでは、光が光源支持基板において散乱することがないので、磁気記録媒体の加熱を十分に行うことが可能となる。
【００２１】
また、本発明に係るヘッドジンバルアセンブリは、上記のいずれかの熱アシスト磁気ヘッドと、熱アシスト磁気ヘッドを支持するサスペンションとを備える。
【００２２】
また、本発明に係るハードディスク装置は、上記のヘッドジンバルアセンブリと、媒体対向面に対向する磁気記録媒体とを備える。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、磁気記録媒体への高密度の書き込みを実現することが可能な熱アシスト磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。また、図面中の構成要素内及び構成要素間の寸法比は、図面の見やすさのため、それぞれ任意となっている。
【００２５】
［１］ハードディスク装置の構成
まず、図１を参照して、ハードディスク装置１の構成について説明する。ハードディスク装置１は、スピンドルモータ１１の回転軸の周りを回転する複数の磁気ディスク（磁気記録媒体）１０と、熱アシスト磁気ヘッド２１をトラック上に位置決めするためのアセンブリキャリッジ装置１２と、この熱アシスト磁気ヘッド２１による書き込み動作及び読み出し動作を制御すると共に、熱アシスト磁気記録用のレーザ光を発光させる光源であるレーザダイオード４０を制御するための記録再生及び発光制御回路１３とを備えている。
【００２６】
アセンブリキャリッジ装置１２には、複数の駆動アーム１４が設けられている。これらの駆動アーム１４は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ：Voice Coil Motor）１５によってピボットベアリング軸１６を中心に揺動可能であり、ピボットベアリング軸１６に沿った方向に積層されている。各駆動アーム１４の先端部には、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）１７が取り付けられている。各ＨＧＡ１７には、熱アシスト磁気ヘッド２１が、各磁気ディスク１０の表面に対向するように設けられている。熱アシスト磁気ヘッド２１において、磁気ディスク１０の表面に対向する面が媒体対向面（エアベアリング面（ＡＢＳ：Air Bearing Surface）ともいう）である。なお、磁気ディスク１０、駆動アーム１４、ＨＧＡ１７及び熱アシスト磁気ヘッド２１は、単数であってもよい。
【００２７】
［２］ヘッドジンバルアセンブリの構成
続いて、図２を参照して、ＨＧＡ１７の構成について説明する。ＨＧＡ１７は、サスペンション２０の先端部に熱アシスト磁気ヘッド２１が固着されて構成されている。サスペンション２０は、主として、ロードビーム２００と、ロードビーム２００上に固着されて支持された、弾性を有するフレクシャ２０１と、ロードビーム２００の基部に設けられたベースプレート２０２と、フレクシャ２０１上に形成され、リード導体及びリード導体の両端に電気的に接続された接続パッドからなる配線部材２０３と、フレクシャ２０１の先端に板バネ状に形成されたタング部２０４とによって構成されている。なお、ＨＧＡ１７におけるサスペンション２０は、上記した構成に限定されるものでない。また、図示されていないが、サスペンション２０の途中にヘッド駆動用ＩＣチップを装着してもよい。
【００２８】
［３］熱アシスト磁気ヘッドの構成
続いて、図３〜図８を参照して、熱アシスト磁気ヘッド２１の構成について説明する。熱アシスト磁気ヘッド２１は、スライダ基板２２０及びデータ信号の書き込み及び読み出しを行う磁気ヘッド部３２を有するスライダ２２と、光源支持基板２３０及び熱アシスト磁気記録用の光源となるレーザダイオード（発光素子）４０を有する光源ユニット２３とを備える。スライダ基板２２０と光源支持基板２３０とは、スライダ基板２２０の背面（第２背面）２２０１と光源支持基板２３０の接着面２３００とが接面された状態で、ＵＶ硬化型エポキシ樹脂やＵＶ硬化型アクリル樹脂等の接着剤４４によって固着されている（図４参照）。
【００２９】
ここで、スライダ基板２２０の背面２２０１は、スライダ２２の媒体対向面Ｓ２とは反対側に位置する面（媒体対向面Ｓ２と対向する面）である。また、光源支持基板２３０の底面２３０１は、エポキシ樹脂等の接着剤によって、フレクシャ２０１のタング部２０４に固着されている。
【００３０】
［３．１］スライダ
スライダ２２が有するスライダ基板２２０は、図３に示されるように、板状を呈している。スライダ基板２２０の媒体対向面Ｓ２は、熱アシスト磁気ヘッド２１が適切な浮上量を得ることができるよう、所定形状に加工されている。スライダ基板２２０は、導電性のアルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等によって形成することができる。
【００３１】
スライダ２２が有する磁気ヘッド部３２は、図３及び図４に示されるように、媒体対向面Ｓ２及び背面２２０１と隣り合うと共にスライダ基板２２０の媒体対向面Ｓ２に対して略垂直な側面である集積面２２０２（つまり、スライダ基板２２０のうち媒体対向面Ｓ２及び背面２２０１以外の面）に設けられている。本実施形態において、磁気ヘッド部３２は、磁気ヘッド部３２の媒体対向面（第１媒体対向面）Ｓ１及びスライダ基板２２０の媒体対向面（第２媒体対向面）Ｓ２が同一の平面上に位置すると共に、磁気ヘッド部３２の背面（第１背面）３２ａよりもスライダ基板２２０の背面２２０１が外方に向けて突出した状態で、スライダ基板２２０に支持されている。ここで、背面３２ａは、磁気ヘッド部３２の媒体対向面Ｓ１とは反対側に位置する面（媒体対向面Ｓ２と対向する面）である。なお、図示していないが、保護膜として、厚さが２μｍ以下のダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ：Diamond Like Carbon）が媒体対向面Ｓ１，Ｓ２を覆うように設けられていると好ましい。
【００３２】
磁気ヘッド部３２は、ＭＲ素子３３２を有する読取ヘッド部３３と、書き込み用の誘導型の電磁変換素子としての記録ヘッド部３４と、読取ヘッド部３３と記録ヘッド部３４との間を通して設けられている光導波路３５と、磁気ディスク１０の記録層部分を加熱するための近接場光を発生させる近接場光発生部（プラズモン・プローブ）３６と、これらの読取ヘッド部３３、記録ヘッド部３４、光導波路３５及び近接場光発生部３６を覆うように集積面上に形成された絶縁層３８とを備える。
【００３３】
読取ヘッド部３３は、図４に示されるように、スライダ基板２２０上に、下部電極を兼ねる下部磁気シールド層３３０と、ＭＲ素子３３２と、上部電極を兼ねる上部磁気シールド層３３２とが、この順で積層されて構成されている。また、ＭＲ素子３３２のトラック幅方向の両側には、絶縁層３８を介して、硬磁性材料からなる一対のバイアス印加層ＨＭ（図６参照）が形成されている。
【００３４】
下部磁気シールド層３３０及び上部磁気シールド層３３４は、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＣｏＦｅ、ＦｅＮ、ＦｅＺｒＮ等の軟磁性材料からなり、不要な外部磁界をＭＲ素子３３２が感知するのを防止する。下部磁気シールド層３３０及び上部磁気シールド層３３４は、フレームめっき法を含むパターンめっき法等を用いて形成することができ、これらの厚さとしては、例えば０．５μｍ〜３μｍ程度に設定することができる。
【００３５】
ＭＲ素子３３２は、フリー層を含む多層構造であり（図示せず）、媒体対向面Ｓ１に露出するように媒体対向面Ｓ１側に配置されている。ＭＲ素子３３２は、磁気抵抗効果を利用して、磁気ディスク１０から入力される磁界の変化を検出し、磁気ディスク１０に記録されている磁気情報を読出す。なお、ＭＲ素子３３２の代わりに、磁気抵抗変化率の高い巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）素子、異方性磁気抵抗効果を利用したＡＭＲ（Anisotropy Magneto Resistive）素子、トンネル接合で生じる磁気抵抗効果を利用したＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistive）素子、ＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）−ＧＭＲ素子等を利用してもよい。
【００３６】
記録ヘッド部３４は、主磁極層３４０と、ギャップ層３４１ａと、薄膜コイル絶縁層３４１ｂと、薄膜コイル３４２と、補助磁極層３４４とを有している。主磁極層３４０は、薄膜コイル３４２によって誘導された磁束を、書き込みがなされる磁気ディスク１０の記録層まで収束させながら導くための導磁路であり、薄膜コイル３４２の螺旋中心から媒体対向面Ｓに向かうように延びている。主磁極層３４０は、媒体対向面Ｓ側に位置すると共に媒体対向面Ｓに露出する磁極端部３４０ａを含んでいる。薄膜コイル３４２に通電すると、磁界が主磁極層３４０の磁極端部３４０ａまで導かれ、その先端から書き込み磁界が発生することとなる。
【００３７】
磁極端部３４０ａのトラック幅方向の幅及び積層方向（図４の左右方向）の厚みは、他の部分に比べて小さくすることが好ましい。この結果、高記録密度化に対応した微細で強い書き込み磁界を発生可能となる。具体的には、図５に示されるように、リーディング側すなわちスライダ基板２２０側の辺の長さがトレーリング側の辺の長さよりも短い逆台形となるように磁極端部３４０ａの先端を先細にすることが好ましい。すなわち、磁極端部３４０ａの端面には、ロータリーアクチュエータでの駆動により発生するスキュー角の影響によって隣接トラックに不要な書き込み等を及ぼさないように、ベベル角θが付けられている。ベベル角θの大きさは、例えば、１５°程度である。書き込み磁界が主に発生するのはトレーリング側の長辺近傍であり、磁気ドミネント記録方式の場合にはこの長辺の長さによって書き込みトラックの幅が決定される。
【００３８】
ここで、主磁極層３４０は、Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちいずれか二つの元素若しくは三つの元素からなる合金、又は、これらを主成分として所定の元素が添加された合金等によって構成されていると好ましい。主磁極層３４０は、フレームめっき法、スパッタリング法等を用いて形成することができる。磁極端部３４０ａの厚さとしては、例えば０．０１μｍ〜０．５μｍ程度に設定することができ、主磁極層３４０の磁極端部３４０ａ以外の部分における厚さとしては、例えば０．５μｍ〜３．０μｍ程度に設定することができる。トラック幅は、例えば１００ｎｍ程度に設定することができる。
【００３９】
補助磁極層３４４は、媒体対向面Ｓ１と離れた側の端部３４４ａにおいて主磁極層３４０と磁気的に接続されている。補助磁極層３４４の媒体対向面Ｓ１側の端部は、補助磁極層３４４の他の部分よりも層断面が広いトレーリングシールド部を形成している。補助磁極層３４４の媒体対向面Ｓ１側の端部は、媒体対向面Ｓ１に露出している。また、ギャップ層３４１ａ及び薄膜コイル絶縁層３４１ｂが主磁極層３４０と補助磁極層３４４との間に介在しているため、補助磁極層３４４の媒体対向面Ｓ１側の端部は、所定の間隔を有して主磁極層３４０の磁極端部３４０ａと対向している。
【００４０】
補助磁極層３４４は、Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちいずれか二つの元素若しくは三つの元素からなる合金、又は、これらを主成分として所定の元素が添加された合金等によって構成されていると好ましい。補助磁極層３４４は、フレームめっき法、スパッタリング法等を用いて形成することができる。補助磁極層３４４の厚さとしては、例えば０．５μｍ〜５μｍ程度に設定することができる。
【００４１】
ギャップ層３４１ａは、主磁極層３４０と薄膜コイル３４２とを電気的に絶縁するため、Ａｌ２Ｏ３やＡｌＮ等によって構成されており、スパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いて形成することができる。ギャップ層３４１ａの厚さとしては、例えば０．０１μｍ〜０．５μｍ程度に設定することができる。
【００４２】
薄膜コイル絶縁層３４１ｂは、薄膜コイル３４２と補助磁極層３４４とを電気的に絶縁するため、アルミナや有機絶縁材料であるレジスト等によって構成されている。薄膜コイル絶縁層３４１ｂの厚さとしては、例えば０．１μｍ〜５μｍ程度に設定することができる。
【００４３】
薄膜コイル３４２は、補助磁極層３４４の端部３４４ａの周りに導線が巻回されたスパイラル状に構成されている。薄膜コイル３４２は、Ｃｕ等によって構成することができる。薄膜コイル３４２の厚さとしては、例えば０．５μｍ〜３μｍ程度に設定することができる。
【００４４】
光導波路３５は、図４に示されるように、読取ヘッド部３３と記録ヘッド部３４との間に配置されており、集積面２２０２と平行となるように媒体対向面Ｓ１から背面３２ａまで延在している。光導波路３５は、図４に示されるように、媒体対向面Ｓ１から背面３２ａの近傍まで延在するコア部（コア）３５ａと、媒体対向面Ｓ１側におけるコア３５ａの端面から背面３２ａまで延在する非コア部３５ｂとによって構成されている。従って、コア部３５ａの媒体対向面Ｓ１側の端面（光導波路３５の媒体対向面Ｓ１側の端面）は、媒体対向面Ｓ１に露出しており、レーザダイオード４０によるレーザ光が出射される光出射面３５３となっている（図４及び図６参照）。また、非コア部３５ｂの背面３２ａ側の端面（光導波路３５の光出射面３５３とは反対側の端面）は、背面３２ａに露出しており、レーザダイオード４０によるレーザ光が入射される光入射面３５４となっている（図４及び図６参照）。なお、コア部３５ａの背面３２ａ側の端面は背面３２ａに露出していないものの、レーザダイオード４０からのレーザ光は、非コア部３５ｂの内部（背面３２ａとコア部３５ａの背面３２ａ側の端面との間）を伝搬し、コア部３５ａ内を伝搬した後、光出射面３５３から出射される。
【００４５】
コア部３５ａは、図６に示されるように、その大部分が略矩形の板状体を呈しているが、その媒体対向面Ｓ１側の端部のうちトラック幅方向の両角部分が面取りされている。そのため、コア部３５ａの媒体対向面Ｓ１側の端部は、媒体対向面Ｓ１側に向かうにつれてトラック幅方向における幅が小さくなっている。これにより、コア部３５ａ（光導波路３５）では、トラック幅方向において中央部分にレーザダイオード４０によるレーザ光を集光することができるようになっている。なお、背面３２ａは、媒体対向面Ｓと略平行とされている。
【００４６】
コア部３５は、図５に示されるように、複数のコア３５Ａ１〜３５Ａ６，３５Ｂ１〜３５Ｂ６を有しており、コア３５Ａ１〜３５Ａ６とコア３５Ｂ１〜３５Ｂ６とは、交互に積層されている。コア３５Ａ１〜３５Ａ６は、ＳｉＯＮによって構成され、屈折率が１．８０程度となるように設定されている。また、コア３５Ａ１〜３５Ａ６の厚さは、それぞれ４００ｎｍ程度、３００ｎｍ程度、２５０ｎｍ程度、２００ｎｍ程度、１５０ｎｍ程度、１００ｎｍ程度となるように設定されている。すなわち、コア３５Ａ１〜３５Ａ６は、記録ヘッド部３４から読取ヘッド部３３へと厚さの大きなものから順に並んでいる。
【００４７】
一方、内部コア３５Ｂ１〜３５Ｂ６は、ＳｉＯＮによって構成され、屈折率がコア３５Ａ１〜３５Ａ６よりも低い１．７２程度となるように設定されている。また、コア３５Ｂ１〜３５Ｂ６の厚さは、それぞれ５０ｎｍ程度、１００ｎｍ程度、１５０ｎｍ程度、２００ｎｍ程度、２５０ｎｍ程度、３５０ｎｍ程度となるように設定されている。すなわち、コア３５Ｂ１〜３５Ｂ６は、記録ヘッド部３４から読取ヘッド部３３へと厚さの小さなものから順に並んでいる。
【００４８】
図４に戻って、コア部３５ａは、光出射面３５３を除き、絶縁層３８によって覆われている。絶縁層３８は、コア部３５ａを構成しているコア３５Ａ１〜３５Ａ６，３５Ｂ１〜３５Ｂ６よりも屈折率が低い材料であるＡｌ２Ｏ３やＡｌＮ等によって構成され、コア部３５ａのコア３５Ａ１〜３５Ａ６，３５Ｂ１〜３５Ｂ６に対するクラッドとして機能する。すなわち、絶縁層３８の一部が非コア部３５ｂとなっている。なお、この非コア部３５ｂの媒体対向面Ｓ１に対して奥行方向における長さＨ（図６参照）は、０．５μｍ〜２０μｍ程度に設定すると好ましい。
【００４９】
このような構成を有する光導波路３５にレーザダイオード４０からレーザ光が入射すると、レーザ光は、コア部３５ａ内において、レーザ光が進行するにつれて積層方向すなわち読取ヘッド部３３から記録ヘッド部３４へと向かう方向に偏向する（図７参照）。これは、このようなコア部３５ａの構造は、屈折率が読取ヘッド部３３から記録ヘッド部３４へと向かうにつれて高くなっている構造と同視でき、光は屈折率の低い方から高い方に偏向する性質を有しているためである。
【００５０】
また、このような構成を有する光導波路３５にレーザダイオード４０からレーザ光が入射すると、コア部３５ａ内において、レーザ光の強度が周期的に変化する（図７の（ａ）参照）。すなわち、コア部３５ａは、周期的に強度変調させるように（マルチモードとして）光を伝搬する。つまり、コア部３５ａ（光導波路３５）からの出射光の強度は、コア部３５ａの長さに依存して変化する。そのため、コア部３５ａ（光導波路３５）の光出射面３５３においてレーザ光の強度が最も大きくなるようにコア部３５ａの長さを決定することが好ましい。本実施形態に係るコア部３５ａにおいて、レーザ光の周期Ｔ１（図７の（ａ）参照）は２７μｍ程度であり、レーザ光の強度が最も大きい部分の幅Ｔ２（図７の（ａ）参照）は６μｍ程度である。従って、コア部３５ａを所望の長さに設定するためには、±３μｍの精度、好ましくは±１μｍの加工精度が要求されることとなる。
【００５１】
読取ヘッド部３３と光導波路３５との間には、下部シールド層３３０及び上部シールド層３３４と同様の材料によって形成された素子間シールド層１４８が配置されている。素子間シールド層１４８は、記録ヘッド部３４において発生される磁界をＭＲ素子３３２が感知しないように遮断して、ＭＲ素子３３２による読み出しの際の外来ノイズを抑制する役割を果たすものである。なお、読取ヘッド部３３と光導波路３５との間に、更に、バッキングコイル部が形成されていてもよい。
【００５２】
近接場光発生部３６は、図４〜図６に示されるように、光導波路３５の光出射面３５３に配置された板状部材である。近接場光発生部３６は、光出射面３５３のうち強度の大きなレーザ光が出射される部分（図５及び図７ではコア３５Ａ１の光出射面３５３における略中央部分）に位置しており、その端面が光出射面３５３に露出するようにコア３５Ａ１内に埋設されている。
【００５３】
近接場光発生部３６は、図５等に示されるように、媒体対向面Ｓから見て三角形状を呈しており、導電材料（例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｎ若しくはＩｒ、又は、これらの元素を組み合わせた合金）によって構成されている。近接場光発生部３６の底辺３６ｄは、スライダ基板２２０の集積面２２０２と平行、すなわちトラック幅方向と平行に配置されており、近接場光発生部３６の底辺３６ｄと向き合う頂点３６ｖは、底辺３６ｄよりも記録ヘッド部３４の主磁極層３４０側に配置されている。ここで、近接場光発生部３６の形状としては、底辺３６ｄの両端の二つの底角が共に等しい二等辺三角形であると好ましい。
【００５４】
このような近接場光発生部３６にレーザダイオード４０からのレーザ光が照射されると、近接場光発生部３６を構成する金属内の電子がプラズマ振動し、その頂点３６ｖ近傍において電界の集中が生じて、その頂点３６ｖ近傍から磁気ディスク１０の記録領域Ｒ（図６参照）に向けて近接場光が発生する。この近接場光の拡がりは、近接場光発生部３６の頂点３６ｖ近傍の半径程度となるので、この頂点３６ｖの半径をトラック幅以下とすれば、擬似的に出射光を回折限界以下にまで絞り込むことができる。
【００５５】
図３に戻って、スライダ２２が有する磁気ヘッド部３２は、読取ヘッド部３３の入出力端子にそれぞれ接続された一対の信号端子用の電極パッド３７１（図６も参照）と、記録ヘッド部３４の両端にそれぞれ接続された一対の信号電極用の電極パッド３７３（図６も参照）と、ビアホール３７５ａを介してスライダ基板２２０と電気的に接続されたグランド用の電極パッド３７５（図４も参照）とを更に備えている。これらの電極パッド３７１，３７３，３７５は、絶縁層３８の露出面上に形成されている。なお、電極パッド３７５は、フレクシャ２０１の電極パッド２７４とボンディングワイヤ（図示せず）によって接続されている。そのため、電極パッド２７４によって、スライダ基板２２０の電位が例えばグランド電位に制御されることとなる。
【００５６】
［３．２］光源ユニット
光源ユニット２３が有する光源支持基板２３０は、図３に示されるように、板状を呈している。光源支持基板２３０は、図４に示されるように、アルミナ等によって形成された断熱層２３０ａと、導電性のアルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等によって形成された導電体層２３０ｂとを有している。断熱層２３０ａは、スライダ基板２２０の背面２２０１と接着されており、この面が光源支持基板２３０の接着面２３００とされている。この接着面２３００と隣り合う側面である素子形成面２３０３上には、アルミナ等の絶縁材料によって形成された絶縁層４１が設けられている。
【００５７】
絶縁層４１の表面で且つ媒体対向面Ｓと交差する面４１１上（スライダ基板２２０の集積面２２０２と平行な面４１１上）には、レーザダイオード４０の駆動用の電極パッド４７，４８が形成されている（図３参照）。電極パッド４７は、絶縁層４１の面４１１の中央部においてトラック幅方向に延在している第１部分４７ａと、第１部分４７ａの端部から光源支持基板２３０の底面２３０１に向けて延在している第２部分４７ｂとを有している。一方、電極パッド４８は、絶縁層４１の面４１１において電極パッド４７と離間した位置に形成されており、絶縁層４１の面４１１の中央部においてトラック幅方向に延在している第１部分４８ａと、第１部分４８ａの端部から光源支持基板２３０の底面２３０１に向けて延在している第２部分４８ｂとを有している。そして、電極パッド４７，４８は、フレクシャ２０１の電極パッド２４７、２４８とリフロー半田によってそれぞれ電気的に接続されている。
【００５８】
また、電極パッド４７は、図４に示されるように、絶縁層４１内に設けられたビアホール４７ｃによって光源支持基板２３０の導電体層２３０ｂと電気的に接続されている。そのため、電極パッド４７によって、導電体層２３０ｂの電位を例えばグランド電位に制御することが可能となっている。なお、この電極パッド４７は、ビアホール４７ｃと共に、レーザダイオード４０駆動時の熱を導電体層２３０ｂ側に逃がすための熱伝導路としても機能する。
【００５９】
電極パッド４７、４８は、例えば、ＴａやＴｉ等によって形成された下地層と、当該下地層上に真空蒸着法やスパッタリング法等を用いて形成されたＡｕやＣｕ等の層とによって構成することができる。ＴａやＴｉ等の下地層の厚さとしては、例えば１０ｎｍ程度に設定することができ、ＡｕやＣｕ等の層の厚さとしては、例えば１μｍ〜３μｍ程度に設定することができる。
【００６０】
光源ユニット２３が有するレーザダイオード４０は、図４に示されるように、Ａｕ−Ｓｎ等の導電性の半田材料からなる半田層４２によって電極パッド４７上に固着され、電極パッド４７と電気的に接続されている。つまり、電極パッド４７の一部は、レーザダイオード４０によって覆われており、レーザダイオード４０は、電極パッド４７を介して、光源支持基板２３０に支持されている。より詳しくは、レーザダイオード４０は、後述する出光端４００から出射されたレーザ光が光導波路３５に導入されるように、光源支持基板２３０に支持されている（図３及び図４参照）。
【００６１】
また、レーザダイオード４０は、出光端４００がスライダ基板２２０の背面２２０１よりも磁気ヘッド部３２寄りとなるように、光源支持基板２３０に支持されている（図３及び図４参照）。レーザダイオード４０をこのように支持することが可能なのは、上述したように、磁気ヘッド部３２の背面３２ａよりもスライダ基板２２０の背面２２０１が外方に向けて突出した状態となっているためである。このようにすると、レーザダイオード４０から出射されたレーザ光が光導波路３５に到達する前に光源支持基板２３０において散乱することがなくなり、磁気ディスク１０の加熱を十分に行うことができることとなる。
【００６２】
レーザダイオード４０は、通常、光学系ディスクストレージに使用されるものと同じ構造を有していてよく、例えば、図８に示されるように、ｎ電極４０ａと、ｎ−ＧａＡｓ基板４０ｂと、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層４０ｃと、第１のＩｎＧａＡｌＰガイド層４０ｄと、多重量子井戸（ＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｌＰ）等からなる活性層４０ｅと、第２のＩｎＧａＡｌＰガイド層４０ｆと、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層４０ｇと、＊ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層４０ｈと、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層４０ｉと、ｐ電極４０ｊとが順次積層された構造を有する。これらの多層構造の劈開面の前後には、全反射による発振を励起するためのＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３等からなる反射膜５０，５１が成膜されている。そして、一方の反射膜５０には活性層４０ｅに対応する位置に開口５０ａが設けられており、反射膜５０が成膜されている面のうち開口５０ａに対応する領域が、レーザ光が放射される出光端４００とされている。このようなレーザダイオード４０においては、膜厚方向に電圧が印加されることにより、出光端４００からレーザ光が出射される。
【００６３】
出射されるレーザ光の波長λＬは、例えば６００ｎｍ〜６５０ｎｍ程度である。ただし、近接場光発生部３６の金属材料に応じた適切な励起波長が存在することに留意しなければならない。例えば、近接場光発生部３６としてＡｕを用いる場合、レーザ光の波長λＬは、６００ｎｍ近傍であることが好ましい。
【００６４】
レーザダイオード４０の大きさとしては、例えば、幅Ｗ４０が２００μｍ〜３５０μｍ、長さＬ４０が２５０μｍ〜６００μｍ、厚みＴ４０が６０μｍ〜２００μｍ程度に設定することができる。ここで、レーザダイオード４０の幅Ｗ４０は、電流阻止層４０ｈの対向端の間隔を下限として、例えば、１００μｍ程度までに小さくすることができる。ただし、レーザダイオード４０の長さは、電流密度と関係する量であり、それほど小さくすることはできない。いずれにしても、レーザダイオード４０に関しては、搭載の際のハンドリングを考慮して、相当の大きさが確保されることが好ましい。
【００６５】
また、レーザダイオード４０は、ハードディスク装置１内の電源を使用することによって駆動することができる。実際、ハードディスク装置１は、通常、例えば２Ｖ程度の電源を備えており、この電圧はレーザ発振動作に十分な大きさである。また、レーザダイオード４０の消費電力も、例えば、数十ｍＷ程度であるので、ハードディスク装置１内の電源で十分に賄うことができる。
【００６６】
レーザダイオード４０のｎ電極４０ａは、ＡｕＳｎ等の半田層４２によって電極パッド４７に固定されている。ここで、レーザダイオード４０の出光端（光出射面）４００は、図４の下向き（−Ｚ方向）となっており（接着面２３００と平行となっており）、光導波路３５の光入射面３５４と対向している。実際にレーザダイオード４０を固定する際には、例えば、電極パッド４７の表面に厚さ０．７μｍ〜１μｍ程度のＡｕＳｎ合金の蒸着膜を成膜し、レーザダイオード４０を乗せた後、熱風ブロア下でホットプレート等によって２００℃〜３００℃程度までの加熱を行う。
【００６７】
また、レーザダイオード４０のｐ電極４０ｊは、ボンディングワイヤによって電極パッド４８と電気的に接続されている。なお、ｎ電極４０ａがボンディングワイヤによって電極パッド４８と電気的に接続され、ｐ電極４０ｊが半田層４２によって電極パッド４７に固定されるようにしてもよい。さらに、レーザダイオード４０の光源支持基板２３０と接続される側を段差状に加工することによって、ボンディングワイヤを用いないで電極パッド４８と電気的に接続することも可能である。
【００６８】
ここで、上述したＡｕＳｎ合金による半田付けをする場合、光源ユニット２３を例えば３００℃前後の高温に加熱することになるが、本実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド２１によれば、この光源ユニット２３がスライダ２２とは別に製造されるため、スライダ２２の磁気ヘッド部３２がこの高温の悪影響を受けずに済むようになっている。
【００６９】
なお、レーザダイオード４０及び電極パッド４７，４８の構成は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、レーザダイオード４０は、ＧａＡｌＡｓ系等、他の半導体材料を用いた他の構成のものであってもよい。また、レーザダイオード４０と電極との半田付けに、他のろう材を用いて行うことも可能である。さらに、レーザダイオード４０を、光源支持基板２３０上に直接半導体材料をエピタキシャル成長させることによって形成してもよい。
【００７０】
［４］熱アシスト磁気ヘッドの回路構成
続いて、図９を参照して、熱アシスト磁気ヘッド２１の回路構成について説明する。
【００７１】
配線部材２０３を構成する配線の１つは、電極パッド２４７及び電極パッド４７を介してレーザダイオード４０のカソードに電気的に接続されており、別の配線は電極パッド２４８及び電極パッド４８を介してレーザダイオード４０のアノードに電気的に接続されている。電極パッド２４７，２４８間に駆動電流を供給するとレーザダイオード４０が発光する。この光は、光導波路３５及び媒体対向面Ｓを介して磁気ディスク１０の記録領域Ｒ（図６参照）に照射される。
【００７２】
配線部材２０３を構成する別の一対の配線は、電極パッド２３７、ボンディングワイヤＢＷ及び電極パッド３７３を介して、記録ヘッド部３４の両端にそれぞれ接続されている。一対の電極パッド２３７間に電圧を印加すると、記録ヘッド部３４に通電が行われ、書き込み磁界が発生する。熱アシスト磁気ヘッド２１では、レーザダイオード４０から出射されたレーザ光は、光導波路３５の光入射面３５４に入射して、媒体対向面Ｓに設けられた光出射面３５３から出射し、磁気ディスク１０の記録領域Ｒ（図６参照）に照射される。このとき、媒体対向面Ｓに対向する磁気ディスク１０の記録領域Ｒの温度が上昇し、記録領域Ｒの保磁力が一時的に低下する。従って、この保磁力の低下期間内に記録ヘッド部３４に通電を行い、書き込み磁界を発生させることで、記録領域Ｒに情報を書き込むことができる。
【００７３】
配線部材２０３を構成する別の一対の配線は、電極パッド２３８、ボンディングワイヤＢＷ及び電極パッド３７１を介して読取ヘッド部３３の両端にそれぞれ接続されている。一対の電極パッド２３８に電圧を印加すると読取ヘッド部３３にセンス電流が流れる。記録領域Ｒに書き込まれた情報は、読取ヘッド部３３にセンス電流を流すことで読み出すことができる。
【００７４】
［５］熱アシスト磁気ヘッドを構成するスライダの製造方法
続いて、図１０〜図１５を参照して、熱アシスト磁気ヘッド２１を構成するスライダ２２の製造方法について説明する。
【００７５】
まず、図１０に示されるように、アルティックからなるウエハ上に絶縁材料からなる下地層を形成して、スライダ基板２２０となるスライダ基板前駆体２２０’を形成する。続いて、スライダ基板前駆体２２０’上に、読取ヘッド部３３となる読取ヘッド部前駆体３３’、絶縁層３８となる絶縁膜３８ａ’及び素子間シールド層１４８となる素子間シールド層前駆体１４８’をそれぞれ形成する。続いて、この中間体上の全面を覆うようにコア３５Ａ１〜３５Ａ６，３５Ｂ１〜３５Ｂ６を構成する各材料を所定の厚さで且つ所定の順序で積層して、コア部３５ａとなるコア部前駆体３５ａ’を形成する。このとき、同時に、媒体対向面Ｓ１となる側から見てコア３５Ａ１の光出射面３５３における略中央部分に位置するように、近接場光発生部３６となる近接場光発生部前駆体３６’を形成する。
【００７６】
続いて、図１１を参照して、次の工程を説明する。まず、コア部３５ａを形成しようとする領域を覆うように、コア部前駆体３５ａ’上にレジスト膜Ｆを形成する。レジスト膜Ｆは、光又は電子線の照射によって重合するレジスト材料をコア部前駆体３５ａ’の表面上に塗布し、光又は電子線を照射した後、現像処理を行うことによって形成される。レジスト膜Ｆを形成すると、レジスト膜Ｆが媒体対向面Ｓ１となる側から背面３２ａとなる側に向かう方向に延在するように、コア部前駆体３５ａ’が覆われた状態となっている。より詳細には、図１１に示されるように、背面３２ａとなる側におけるレジスト膜Ｆの端部が背面３２ａに到達していない状態となっている。
【００７７】
ここで、本実施形態において、コア部３５ａの媒体対向面Ｓ１側の端部は、後述するように電気ラッピングガイドを用いたラッピング加工によって精密に加工されるので、コア部３５ａの媒体対向面Ｓ１側の端部の位置を考慮した上で背面３２ａとなる側におけるレジスト膜Ｆの端部の位置を決定することで、コア部３５ａを所望の長さに設定することができるようになる。次に、レジスト膜Ｆをマスクとして、露出している領域をコア部前駆体３５ａ’の表面から絶縁膜３８ａ’の表面までイオンミリング等によって除去する。
【００７８】
続いて、図１２を参照して、次の工程を説明する。まず、レジスト膜Ｆを残した状態で、スパッタリング法等で絶縁層３８となる絶縁膜３８ｂを中間体の全面に積層する。そして、レジスト膜Ｆを剥離してリフトオフを行い、レジスト膜Ｆ上の堆積材料を除去する。なお、絶縁膜３８ｂは、光導波路３５の非コア部３５ｂの前駆体となっている。
【００７９】
続いて、図１３を参照して、次の工程を説明する。まず、中間体上に、絶縁層３８となる絶縁膜３８ｃ及び記録ヘッド部３４となる記録ヘッド部前駆体３４’を公知の方法等によって形成する。そして、化学機械研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）等によって、ＭＲ素子３３２及び近接場光発生部３６の高さ（ハイト）を調整すると共にコア部３５ａの長さを調整するためのラッピング加工（研磨加工）を行う。このとき、媒体対向面Ｓ１，Ｓ２側となるラッピング面から媒体対向面Ｓ１，Ｓ２に対して奥行方向に向けてラッピングを行い、ＭＲ素子３３２の高さ及び近接場光発生部３６の高さが所定の大きさになると共にコア部３５ａが所定の長さになったときにラッピングが終了する。なお、上述の工程において中間体内に電気ラッピングガイドを形成しておくことで、極めて高精度にＭＲ素子３３２の高さ及び近接場光発生部３６の高さを設定することができる。
【００８０】
続いて、図１４に示される工程では、磁気ヘッド部３２の背面３２ａを形成する。具体的には、磁気ヘッド部３２の背面３２ａよりもスライダ基板２２０の背面２２０１が外方に向けて突出すると共にコア部３５ａの背面３２ａ側の端部が背面３２ａから露出しないように、背面３２ａ側から背面３２ａに対して奥行方向に向けて絶縁膜３８ａ，３８ｂ，３８ｃの一部を除去する。これにより、スライダ基板２２０に磁気ヘッド部３２が搭載されたスライダ２２が形成されることとなる（図１５参照）。
【００８１】
このとき、絶縁膜３８ａ，３８ｂ，３８ｃのエッチングレートがスライダ基板２２０のエッチングレートよりも大きくなるようなエッチング溶液を用いたウエットエッチングにより、絶縁膜３８ａ，３８ｂ，３８ｃの一部を除去することができる。本実施形態では、絶縁膜３８ａ，３８ｂ，３８ｃ（絶縁層３８）がＡｌ２Ｏ３やＡｌＮ等によって形成されており、スライダ基板前駆体２２０’（スライダ基板２２０）がアルティック等によって形成されているので、エッチング溶液として例えば水酸化ナトリウム溶液を用いることで、絶縁膜３８ａ，３８ｂ，３８ｃ（絶縁層３８）を選択的に除去することが可能となる。なお、ウエットエッチングの他、機械加工を行うことで絶縁膜３８ａ，３８ｂ，３８ｃの一部を除去するようにしてもよい。
【００８２】
［６］作用
続いて、本実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド２１の作用について説明する。
【００８３】
書き込み又は読み出し動作時には、熱アシスト磁気ヘッド２１は、回転する磁気ディスク１０の表面上において流体力学的に所定の浮上量をもって浮上する。この際、読取ヘッド部３３及び記録ヘッド部３４の媒体対向面Ｓ側の端が磁気ディスク１０と微小なスペーシングを介して対向することによって、データ信号磁界の感受による読み出しとデータ信号磁界の印加による書き込みとが行われる。
【００８４】
ここで、データ信号の書き込みの際、光源ユニット２３から光導波路３５を通って伝播してきたレーザ光が近接場光発生部３６に到達し、近接場光発生部３６から近接場光が発生する。この近接場光によって、熱アシスト磁気記録を行うことが可能となる。
【００８５】
そして、熱アシスト磁気記録方式を採用することにより、高保磁力の磁気ディスク１０に垂直磁気記録用の薄膜磁気ヘッドを用いて書き込みを行い、記録ビットを極微細化することによって、例えば、１Ｔｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ２級の記録密度を達成することも可能となり得る。
【００８６】
また、以上のような本実施形態においては、コア部３５ａが背面３２ａに露出していない。すなわち、磁気ヘッド部３２の背面３２ａが形成される前の時点においても、背面３２ａとなる側においてコア部３５ａが外部に露出していない。そのため、背面３２ａの形成の際に、背面３２ａ側におけるコア部３５ａの端部が加工されていない。従って、上記のように、電気ラッピングガイドを用いたラッピング加工によって媒体対向面Ｓ１側におけるコア部３５ａの端部が精度よく加工されていれば、伝搬方向において周期的に強度変調させるように光を伝搬させるコア部３５ａ（光導波路３５）からの出射光の強度を最も大きくすることができる。その結果、磁気ディスク１０が十分に加熱されて磁気ディスク１０の保磁力が十分に小さくなるので、磁気ディスク１０への高密度の書き込みを実現することが可能となる。
【００８７】
また、本実施形態においては、コア部３５ａの媒体対向面Ｓ１側の端面が媒体対向面Ｓ１に露出している。そのため、コア部３５ａの媒体対向面Ｓ１側の端面が媒体対向面Ｓ１に露出していない場合と比較して、出射光の強度がより大きな状態で出射光が磁気ディスク１０に照射されることとなる。その結果、磁気ディスク１０をより十分に加熱することが可能となっている。
【００８８】
また、本実施形態においては、磁気ヘッド部３２の背面３２ａよりもスライダ基板２２０の背面２２０１が外方に向けて突出した状態で、磁気ヘッド部３２がスライダ基板２２０に支持されており、出光端４００がスライダ基板２２０の背面２２０１よりも磁気ヘッド部３２寄りとなるように、レーザダイオード４０が光源支持基板２３０に支持されている。そのため、レーザダイオード４０から出射されたレーザ光が光導波路３５に到達する前に光源支持基板２３０において散乱することがなくなり、磁気ディスク１０の加熱を十分に行うことが可能となる。
【００８９】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では近接場光発生部３６が三角形状を呈していたが、頂点３６ｖが平らになった台形状としてもよく、また、三角形状又は台形状の板を、その頂点同士または短辺同士が所定距離離間して対向するように一対配置した、いわゆる「蝶ネクタイ型」構造でも実施可能である。この「蝶ネクタイ型」構造においては、その中心部に非常に強い電界の集中が発生する。
【００９０】
また、近接場光発生部３６として、光導波路３５の媒体対向面Ｓ側にレーザ光の波長よりも小さい微小な開口を設けてもよい。
【００９１】
また、本実施形態では薄膜コイル３４２が１層設けられていたが、薄膜コイル３４２を２層以上設けてもよく、又は、ヘリカルコイルとしてもよい。
【００９２】
また、断熱層２３０ａは、スライダ基板２２０の背面２２０１側に形成されていてもよく、全く設けなくても実施は可能である。
【００９３】
また、光源ユニット２３とスライダ２２との接着に、ＵＶ硬化型接着剤以外の接着剤、例えば、レーザダイオード４０と電極パッド４７との接着に用いたＡｕＳｎ等の半田層を用いても実施は可能である。
【００９４】
また、保護膜として、媒体対向面Ｓ１，Ｓ２を覆うようにダイヤモンドライクカーボンを設けていたが、ダイヤモンドライクカーボンを設けなくてもよい。
【００９５】
また、光導波路３５からの出射光の強度を最も大きくすることができれば、コア部３５ａの媒体対向面Ｓ１側の端面が媒体対向面Ｓ１に露出していなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】図１は、ハードディスク装置を示す斜視図である。
【図２】図２は、熱アシスト磁気ヘッドの媒体対向面が上方を向いた状態で示す、ヘッドジンバルアセンブリの斜視図である。
【図３】図３は、熱アシスト磁気ヘッドを示す斜視図である。
【図４】図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図５は、媒体対向面から見た状態で示す、磁極端部及び光導波路の部分拡大図である。
【図６】図６は、熱アシスト磁気ヘッドの主要部を示す斜視図である。
【図７】図７の（ａ）は、光導波路にレーザ光を導入したときのシミュレーション結果を示す横断面図であり、図７の（ｂ）は、光導波路にレーザ光を導入したときのシミュレーション結果を媒体対向面から見た状態で示す図である。
【図８】図８は、レーザダイオードを示す斜視図である。
【図９】図９は、熱アシスト磁気ヘッドの回路構成を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドを構成するスライダを製造する一工程を示す図である。
【図１１】図１１は、図１０の後続の工程を示す図である。
【図１２】図１２は、図１１の後続の工程を示す図である。
【図１３】図１３は、図１２の後続の工程を示す図である。
【図１４】図１４は、図１３の後続の工程を示す図である。
【図１５】図１５は、図１４の後続の工程を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１…ハードディスク装置、１０…磁気ディスク（磁気記録媒体）、１７…ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）、２０…サスペンション、２１…熱アシスト磁気ヘッド、２２…スライダ、２２０…スライダ基板、２２０１…背面（第２背面）、２２０２…集積面、２３…光源ユニット、２３０…光源支持基板、３２…磁気ヘッド部、３２ａ…背面（第１背面）、３３…読取ヘッド部、３４…記録ヘッド部（電磁変換素子）、３４０…主磁極層、３４０ａ…磁極端部、３４２…薄膜コイル、３４４…補助磁極層、３５…光導波路、３５ａ…コア部（コア）、３６…近接場光発生部、３８…絶縁層、４０…レーザダイオード、Ｓ１…磁気ヘッド部の媒体対向面（第１媒体対向面）、Ｓ２…スライダ基板の媒体対向面（第２媒体対向面）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体に対向する第１媒体対向面及び前記第１媒体対向面と対向する第１背面を有すると共に、前記第１媒体対向面と前記第１背面との対向方向に沿って延在する光導波路と、電磁変換素子とを有する磁気ヘッド部を備え、
前記光導波路は、伝搬方向において周期的に強度変調させるように光を伝搬させるコアを有し、
前記コアは、前記第１背面に露出していない熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項２】
前記コアは、前記第１媒体対向面に露出している請求項１に記載された熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項３】
前記第１媒体対向面及び前記コアのうち前記第１媒体対向面に露出している端面が、２μｍ以下の厚さのダイヤモンドライクカーボンによって覆われている請求項２に記載された熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項４】
磁気記録媒体に対向する第２媒体対向面及び前記第２媒体対向面と対向する第２背面を有するスライダ基板を更に備え、
前記磁気ヘッド部は、当該磁気ヘッド部のうち前記第１媒体対向面及び前記第１背面以外の部分において、前記スライダ基板のうち前記第２媒体対向面及び前記第２背面以外の部分に配置され、
前記スライダ基板の前記第２背面が、前記磁気ヘッド部の前記第１背面よりも外方に向けて突出している請求項１〜３のいずれか一項に記載された熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項５】
光が出射される出光端を有する光源と、
前記スライダ基板の前記第２背面に設けられた光源支持基板とを更に備え、
前記光源は、出射した光が前記光導波路に導入されると共に前記出光端が前記スライダ基板の前記第２背面よりも前記磁気ヘッド部寄りとなるように、前記光源支持基板に支持されている請求項４に記載された熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載された熱アシスト磁気ヘッドと、
前記熱アシスト磁気ヘッドを支持するサスペンションとを備えるヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項７】
請求項６に記載されたヘッドジンバルアセンブリと、
前記媒体対向面に対向する磁気記録媒体とを備えるハードディスク装置。
【請求項１】
磁気記録媒体に対向する第１媒体対向面及び前記第１媒体対向面と対向する第１背面を有すると共に、前記第１媒体対向面と前記第１背面との対向方向に沿って延在する光導波路と、電磁変換素子とを有する磁気ヘッド部を備え、
前記光導波路は、伝搬方向において周期的に強度変調させるように光を伝搬させるコアを有し、
前記コアは、前記第１背面に露出していない熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項２】
前記コアは、前記第１媒体対向面に露出している請求項１に記載された熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項３】
前記第１媒体対向面及び前記コアのうち前記第１媒体対向面に露出している端面が、２μｍ以下の厚さのダイヤモンドライクカーボンによって覆われている請求項２に記載された熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項４】
磁気記録媒体に対向する第２媒体対向面及び前記第２媒体対向面と対向する第２背面を有するスライダ基板を更に備え、
前記磁気ヘッド部は、当該磁気ヘッド部のうち前記第１媒体対向面及び前記第１背面以外の部分において、前記スライダ基板のうち前記第２媒体対向面及び前記第２背面以外の部分に配置され、
前記スライダ基板の前記第２背面が、前記磁気ヘッド部の前記第１背面よりも外方に向けて突出している請求項１〜３のいずれか一項に記載された熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項５】
光が出射される出光端を有する光源と、
前記スライダ基板の前記第２背面に設けられた光源支持基板とを更に備え、
前記光源は、出射した光が前記光導波路に導入されると共に前記出光端が前記スライダ基板の前記第２背面よりも前記磁気ヘッド部寄りとなるように、前記光源支持基板に支持されている請求項４に記載された熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載された熱アシスト磁気ヘッドと、
前記熱アシスト磁気ヘッドを支持するサスペンションとを備えるヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項７】
請求項６に記載されたヘッドジンバルアセンブリと、
前記媒体対向面に対向する磁気記録媒体とを備えるハードディスク装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
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【図１４】
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【図７】
【公開番号】特開２００９−４３３６８（Ｐ２００９−４３３６８Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０９６７１（Ｐ２００７−２０９６７１）
【出願日】平成１９年８月１０日（２００７．８．１０）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１０日（２００７．８．１０）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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