熱アシスト磁気記録用光源ユニット及び該ユニットを備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法
【課題】集積面とＡＢＳとが垂直である構成を有する薄膜磁気ヘッドにおいて、光源をＡＢＳから遠ざけた位置に設置した上で反射戻り光による光源の発振特性の低下を防止することができ、さらに光源の特性評価によるヘッド全体の製造歩留まりの低下を回避することができる手段を提供する。
【解決手段】スライダのＡＢＳとは反対側の面に接着される接着面を有するユニット基板と、このユニット基板に設けられた光源と、ユニット基板の接着面とは垂直な素子形成面上に設けられており、光源から放射されて接着面側の自身の端面に達する光の光路を含む伝播層と、この伝播層に設けられたレンズ部とを備えており、伝播層の接着面側の端面が、接着面から後退した位置にある熱アシスト磁気記録用の光源ユニットが提供される。さらに、この光源ユニットを備えており、この端面の後退部分に屈折率調整層が設けられた薄膜磁気ヘッドが提供される。
【解決手段】スライダのＡＢＳとは反対側の面に接着される接着面を有するユニット基板と、このユニット基板に設けられた光源と、ユニット基板の接着面とは垂直な素子形成面上に設けられており、光源から放射されて接着面側の自身の端面に達する光の光路を含む伝播層と、この伝播層に設けられたレンズ部とを備えており、伝播層の接着面側の端面が、接着面から後退した位置にある熱アシスト磁気記録用の光源ユニットが提供される。さらに、この光源ユニットを備えており、この端面の後退部分に屈折率調整層が設けられた薄膜磁気ヘッドが提供される。
【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薄膜磁気ヘッドの構成要素である、レーザダイオード等の光源を備えた光源ユニット、この光源ユニットを備えた薄膜磁気ヘッド、この薄膜磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）及びこのＨＧＡを備えた磁気ディスク装置に関し、また、この光源ユニットを備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気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、読み出し用の磁気抵抗（ＭＲ）効果素子と書き込み用の電磁コイル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、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、保持力が、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第１の方法として、面内磁気記録方式から垂直磁気記録方式への移行が考えられる。垂直磁気記録媒体では記録層厚をより大きくすることが可能であり、結果として、Ｖを大きくして熱安定性を向上させることができる。第２の方法として、パターンドメディアの使用が考えられる。通常の磁気記録では、上述したように1つの記録ビットをＮ個の磁性微粒子によって構成して記録しているが、パターンドメディアを用いて、1つの記録ビットを体積ＮＶの１つの領域とすることによって、熱安定性の指標がＫＵＮＶ／ｋＢＴとなり、熱安定性が飛躍的に向上する。
【０００６】
さらに、熱安定性の問題を解決する第３の方法として、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。
【０００７】
この熱アシスト磁気記録方式における、光を記録媒体に照射するための光放射部として、特許文献１においては、基板上に形成された円錐体等の形状をした金属の散乱体と、その散乱体の周辺に形成された誘電体等の膜とを備えた近接場光プローブが開示されている。また、特許文献２においては、記録再生装置において固体イマージョン・レンズを用いたヘッドが開示されている。さらに、特許文献３には、近接場光プローブを構成する散乱体を、その照射される面が記録媒体に垂直となるように、垂直磁気記録用単磁極書き込みヘッドの主磁極に接して形成された構成が開示されている。さらに、非特許文献１には、水晶のスライダ上に形成されたＵ字状の近接場光プローブが開示されている。さらにまた、非特許文献２には、光がよく透過する回折格子を、光がほとんど透過しない回折格子を突き当てて結合したグレーティングが開示されている。
【０００８】
以上に述べたように、実際、種々の光放射部が提案されているが、熱アシスト磁気記録を実現するにおいて非常に重要であるのが、ヘッドの浮上面（ＡＢＳ）近傍に設けられたこの光放射部に、レーザ光を供給するための手段である。
【０００９】
例えば、特許文献４及び５に開示された技術は、レーザ光の供給に光ファイバを用いている。ここで、特許文献４には、斜めに切断した光ファイバ等の端面に、ピンホールが形成された金属膜を設けた構成が開示されている。また、特許文献５には、光ファイバから出射したレーザ光を適切にレンズ光学系に向けるための可動ミラーを備えた光学式浮上ヘッドが開示されている。
【００１０】
これに対して、特許文献６及び特許文献３に開示された技術は、レーザ光の供給にヘッド内に設けられた半導体レーザ素子を用いている。ここで、特許文献６には内蔵したレーザ素子部からの光を、媒体に対向した微小光学開口に照射して熱アシストを行う構成が開示されている。また、特許文献３には、レーザ素子をＡＢＳ近傍又はヘッド素子の上方等の位置に設けて、上述した近接場光プローブを構成する散乱体にレーザ光を照射する構成が開示されている。
【００１１】
ここで、レーザ光の供給手段としての、光ファイバと、ヘッド内に設けられた半導体レーザ素子とを比較する。光ファイバを用いる場合、半導体レーザのような複雑な構造をヘッド内部に形成する必要がなく、所望の強度を有する微細な近接場光を比較的容易に得られる。しかしながら、光ファイバをヘッドに固定する際には、この光ファイバを相当に曲げる必要が生じるが、特に、ガラス製ファイバにおいてはその許容曲げ半径が大きく、曲げ加工が困難となる。また、プラスティック製ファイバの場合、許容曲げ半径は有る程度小さくなるが、高損失であり伝播効率が低下してしまう。
【００１２】
さらに、光ファイバを用いる場合、ヘッドから飛び出した光ファイバが揺れて、スライダの浮上特性に悪影響を及ぼしたり、磁気ディスク間にヘッドが配置されている場合、接触の危険性が生じたりする可能性がある。また、光ファイバ端と光源や導波路層等との結合部において非常に大きな損失が発生してしまう。これに対して、半導体レーザをヘッド内に設ける場合、このような問題は発生せず、浮上特性に大きな影響を与えることなく比較的低損失でレーザ光を供給することが可能となる。
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−２５５２５４号公報
【特許文献２】特開平１０−１６２４４４号公報
【特許文献３】特開２００４−１５８０６７号公報
【特許文献４】特開２０００−１７３０９３号公報
【特許文献５】特表２００２−５１１１７６号公報
【特許文献６】特開２００１−２８３４０４号公報
【非特許文献１】Shintaro Miyanishi他著 ”Near-field AssistedMagnetic Recording” IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS、２００５年、第４１巻、第１０号、ｐ．２８１７−２８２１
【非特許文献２】庄野敬二、押木満雅著 「熱アシスト磁気記録の現状と課題」 日本応用磁気学会誌、２００５年、第２９巻、第１号、ｐ．５−１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、光の導入に半導体レーザ等の光源を用いる場合においても、ヘッドの製造歩留まりの低下や、さらには反射戻り光によるレーザ発振動作の不安定化等が問題となってきた。
【００１５】
一般に、半導体レーザのダイオードチップにおいては、出力、レーザ光の広がり角、寿命等の特性評価を、チップ単体で非破壊的に行うことは非常に困難である。従って、半導体レーザをヘッド内に設ける場合、半導体レーザをスライダ等に設置した後に特性評価を行い、良否を判定することになる。その結果、ヘッド全体の製造歩留まりに対して、磁気ヘッド部分の歩留まりと半導体レーザ部分の歩留まりとの両方が積算的に影響し、ヘッド全体の歩留まりが著しく低下してしまう。
【００１６】
また、光源のスライダへの設置の問題を考察すると、例えば、特許文献３に開示されているように、散乱体に適切に光を照射するために、光源がヘッド端面近傍の記録媒体に非常に近い位置に設置されている場合、光源位置が記録媒体に接触する可能性を有しており、装置の信頼性という観点から非常に好ましくない。
【００１７】
これに対して、例えば、非特許文献１に記載された技術によれば、半導体レーザ等の光源を媒体面から遠ざけた状態において光が入射可能となる。この場合、光ピックアップヘッドから収束された光が近接場光プローブに直接入射している。しかしながら、この技術は、近接場光プローブの集積された面と媒体対向面とが一致している構成を前提としており、集積面と媒体対向面（ＡＢＳ）とが垂直である一般的な薄膜磁気ヘッドの構成とは全く異なり、親和性が良くない。すなわち、例えば、垂直通電型巨大磁気抵抗（ＣＰＰ（Current Perpendicular to Plain）−ＧＭＲ）効果素子や垂直磁気記録用の電磁コイル素子を備えた薄膜磁気ヘッドに適用することが非常に困難である。
【００１８】
さらに、半導体レーザを媒体面から遠ざけた状態でヘッド内に設けた場合、通常、光路上において前後で屈折率の異なる界面が存在する場合が多くなるが、この界面において、レーザ光の一部が反射され、反射戻り光として、半導体レーザに戻ってしまう。その他、種々の構成上の理由で、反射戻り光が発生し得る。その結果、半導体レーザの発振動作が不安定化し、発振特性が低下する。このような状況は、微細加工されたヘッド内において非常に発生し易く、大きな問題となっている。この問題を回避するために、光アイソレータを設けることも考えられるが、微細なヘッド内に設けることは相当に困難であり、工数も増大する。
【００１９】
従って、本発明の目的は、集積面とＡＢＳとが垂直である構成を有する薄膜磁気ヘッドにおいて、光源をＡＢＳから遠ざけた位置に設置した上で反射戻り光による光源の発振特性の低下を防止することができ、さらに光源の特性評価によるヘッド全体の製造歩留まりの低下を回避することができる手段を提供することにある。
【００２０】
また、このような手段を用いた薄膜磁気ヘッド、この薄膜磁気ヘッドを備えたＨＧＡ及びこのＨＧＡを備えた磁気ディスク装置を提供することにある。さらに、この薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明について説明する前に、明細書において使用される用語の定義を行う。基板の集積面に形成された磁気ヘッド素子の積層構造において、基準となる層よりも基板側にある構成要素を、基準となる層の「下」又は「下方」にあるとし、基準となる層よりも積層される方向側にある構成要素を、基準となる層の「上」又は「上方」にあるとする。
【００２２】
本発明によれば、スライダのＡＢＳとは反対側の面に接着される接着面を有するユニット基板と、このユニット基板に設けられた光源と、ユニット基板の接着面とは垂直な素子形成面上に設けられており、光源から放射されて接着面側の自身の端面に達する光の光路を含む伝播層と、この伝播層に設けられており、光源から放射された光の伝播を調整するためのレンズ部とを備えており、伝播層の接着面側の端面が、接着面から後退した位置にある熱アシスト磁気記録用の光源ユニットが提供される。
【００２３】
本発明による光源ユニットを用いて薄膜磁気ヘッドを製造する際、伝播層の接着面側の端面が接着面から後退した部分に、伝播層の屈折率とスライダ側の屈折率とを調整するための層を設けることができる。これにより、伝播層とスライダとの間の空気の層を排除し、光源からの光に、屈折率の大きな差がない適切な環境を伝播させることができる。その結果、光の反射が非常に小さく抑えられ、光源の発振特性の低下を防止することができる。
【００２４】
また、この本発明による光源ユニットと、スライダとを固着して薄膜磁気ヘッドを製造する場合、例えば、前もって光源ユニットの特性評価を行って、良品のみを薄膜磁気ヘッドの製造に使用すれば、ヘッド製造時のヘッド全体の歩留まりが、ほぼスライダの製造歩留まりとなり、光源ユニットの特性評価によるヘッド全体の製造歩留まりの低下を回避することができる。
【００２５】
また、この本発明による光源ユニットは、スライダのＡＢＳとは反対側の面に接着されるので、常に、光源をＡＢＳから遠ざけた位置に設置することが可能となる。さらに、このような光源ユニットを用いることによって、適切な進行方向を有しており伝播が調整された光をスライダに入射させることが可能となる。すなわち、集積面とＡＢＳとが垂直である構成を有する薄膜磁気ヘッドにおいて、適切な大きさ及び方向を有する光を確実に供給することができる。その結果、磁気記録媒体の加熱効率が高い熱アシスト磁気記録が実現可能となる。
【００２６】
また、この本発明による光源ユニットにおいて、光を伝播層の接着面側の端面に向けさせるための光路変更部として、伝播層の層面であって素子形成面に対して斜めに形成された層面を反射面としたプリズム部をさらに備えていることが好ましい。さらに、レンズ部が、回折光学素子部であることも好ましい。さらにまた、光源がレーザダイオードであり、このレーザダイオードが、ユニット基板の接着面とは反対側の面に形成されていて素子形成面に及んでいる堀込みに設けられており、このレーザダイオードの出光端がユニット基板に遮られずに露出しており、さらに、ユニット基板が導電性を有していて、このレーザダイオードの底面をなす電極が、ユニット基板に電気的に接続されていることも好ましい。
【００２７】
本発明によれば、さらに、切断分離されることによって、分離後の個々のチップが以上に述べた光源ユニットとなるユニット加工バーが提供される。
【００２８】
本発明によれば、さらにまた、ＡＢＳ及びＡＢＳに垂直な集積面を有するスライダ基板と、集積面に形成された磁気ヘッド素子と、光をＡＢＳとは反対側の自身の端面から受け入れてＡＢＳ側のスライダ端面に向けて伝播させるための導波路層と、この磁気ヘッド素子及びこの導波路層を覆うように集積面上に形成された被覆層とを備えたスライダと、スライダのＡＢＳとは反対側の面に接着面を接面させており、伝播層の接着面側の端面から放射された光が、導波路層を伝播してＡＢＳ側のスライダ端面に達するように位置を合わせて固定されている、以上に述べた光源ユニットとを備えており、少なくとも、光を放射する伝播層の接着面側の端面と、光を受け入れる導波路層のＡＢＳとは反対側の端面との間に、屈折率調整層が設けられている薄膜磁気ヘッドが提供される。
【００２９】
通常、光源ユニットとスライダとを固着して薄膜磁気ヘッドを製造する場合、両者の対向部分が完全に密着することはなく、その間には、どうしても空気の層ができてしまう。この空気の層が光路上に存在すると、光が多く反射し、反射戻り光として光源に戻ってしまう。その結果、光源の発振動作を不安定化させる。これに対して、本発明の薄膜磁気ヘッドによれば、屈折率調整層が設けられることによって、このような空気の層を排除した上で、光が屈折率の大きな差がない適切な環境を伝播することになる。従って、伝播層と導波路層との間での反射が非常に小さく抑えられる。その結果、光源の発振特性の低下を防止することができる。
【００３０】
この本発明による薄膜磁気ヘッドにおいて、屈折率調整層がＵＶ硬化樹脂から形成されており、ＵＶ硬化樹脂の屈折率が、伝播層の屈折率値と導波路層の屈折率値との間の値であることが好ましい。さらに、伝播層が二酸化珪素又はアルミナであり、導波路層が酸化タンタル、酸化ニオブ又は酸化チタンであって、屈折率調整層が、ポリメチルフェニルシランであることがより好ましい。
【００３１】
また、この本発明による薄膜磁気ヘッドにおいて、スライダが、導波路層のＡＢＳ側の端面に接した位置又はこの端面に近接した位置に設けられており、近接場光を発生させてデータ信号の書き込みの際に磁気記録媒体を加熱するための、ＡＢＳ側のスライダ端面に達した端を有する近接場光発生部をさらに備えていることが好ましい。
【００３２】
本発明によれば、さらにまた、以上に述べた薄膜磁気ヘッドと、この薄膜磁気ヘッドを支持する支持機構と、磁気ヘッド素子のための信号線と、光源用の電力供給線とを備えているＨＧＡが提供される。さらにまた、このＨＧＡを少なくとも１つ備えており、少なくとも１つの磁気記録媒体と、この少なくとも１つの磁気記録媒体に対して薄膜磁気ヘッドが行う書き込み及び読み出し動作を制御するとともに、光源の発光動作を制御するための記録再生及び発光制御回路とをさらに備えている磁気ディスク装置が提供される。
【００３３】
本発明によれば、接着面を有するユニット基板と、このユニット基板に設けられた光源と、このユニット基板の接着面とは垂直な素子形成面上に設けられており、光源から放射されて接着面側の自身の端面に達する光の光路を含む伝播層と、レンズ部とを備えた光源ユニットを形成し、
この光源ユニットの形成後に、又はこの光源ユニットをユニット加工バーから切断分離する前に、伝播層又は伝播層となる層の接着面側又はバー接着面側の端面を接着面又はバー接着面から後退させ、
ＡＢＳ及びＡＢＳに垂直な集積面を有するスライダ基板と、集積面に形成された磁気ヘッド素子と、光をＡＢＳとは反対側の自身の端面から受け入れてＡＢＳ側のスライダ端面に向けて伝播させるための導波路層と、この磁気ヘッド素子及びこの導波路層を覆うように集積面上に形成された被覆層とを備えたスライダを形成し、
光源ユニットの接着面側の面、及びスライダのＡＢＳとは反対側の面の両方又はいずれか一方に接着用樹脂を塗布し、接着面側の面とＡＢＳとは反対側の面とを接面させて、少なくとも伝播層の接着面側の端面と導波路層のＡＢＳとは反対側の端面との間にこの接着用樹脂が充填された状態にし、伝播層の接着面側の端面から放射された光が導波路層を伝播してＡＢＳ側のスライダ端面に達するように位置合わせをした上で、光源ユニットとスライダとを固着する薄膜磁気ヘッドの製造方法が提供される。
【００３４】
このような製造方法を用いて、上述した屈折率調整層を形成することによって、伝播層と導波路層との間において、空気の層を排除した上で、光源からの光に、屈折率の大きな差がない適切な環境を伝播させることができる。従って、伝播層と導波路層との間での反射が非常に小さく抑えられる。その結果、光源の発振特性の低下を防止することができる。すなわち、本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、集積面とＡＢＳとが垂直である構成であって、光源をＡＢＳから遠ざけた位置に設置した上で反射戻り光による光源の発振特性の低下を防止することができる薄膜磁気ヘッドの製造が可能となる。
【００３５】
さらに、例えば、前もって光源ユニットの特性評価を行って、良品のみを薄膜磁気ヘッドの製造に使用すれば、ヘッド製造時のヘッド全体の歩留まりが、ほぼスライダの製造歩留まりとなり、光源ユニットの特性評価によるヘッド全体の製造歩留まりの低下を回避することができる。
【００３６】
この本発明による製造方法において、伝播層の構成材料として、ユニット基板の構成材料よりも研磨率が大きいものを選択した上で、光源ユニットの接着面側の面を研磨することによって、伝播層の接着面側の端面を接着面から後退させることが好ましい。また、接着用樹脂として、ＵＶ硬化樹脂であって屈折率が伝播層の屈折率値と導波路層の屈折率値との間の値にあるものを選択した上で、この接着用樹脂を塗布した後、光源ユニットとスライダとの接面部に紫外線を照射して固着することも好ましい。
【００３７】
本発明によれば、さらにまた、切断分離されることによって、分離後の個々のチップが、接着面を有するユニット基板と、光を放射する光源と、接着面に垂直な素子形成面に形成された光を伝播する伝播層と、レンズ部とを備えた熱アシスト磁気記録用の光源ユニットとなり、切断分離されることによって接着面となるバー接着面を有するユニット加工バーを形成し、
このユニット加工バーの形成後に、又はこのユニット加工バーに光源を設ける前に、切断分離されることによって伝播層となる層のバー接着面側の端面を、バー接着面から後退させ、
切断分離されることによって、分離後の個々のチップが、ＡＢＳ及びＡＢＳに垂直な集積面を有するスライダ基板と、集積面に形成された磁気ヘッド素子と、光をＡＢＳとは反対側の自身の端面から受け入れてＡＢＳ側のスライダ端面に向けて伝播させるための導波路層と、この磁気ヘッド素子及びこの導波路層を覆う被覆層とを備えたスライダとなるスライダ加工バーを形成し、
ユニット加工バーのバー接着面側の面、及びスライダ加工バーのＡＢＳになる面とは反対側の面の両方又はいずれか一方に接着用樹脂を塗布し、このバー接着面側の面と、このＡＢＳになる面とは反対側の面とを接面させて、少なくとも伝播層となる層のバー接着面側の端面と導波路層のＡＢＳとは反対側の端面との間にこの接着用樹脂が充填された状態にし、伝播層の接着面側の端面から放射された光が導波路層を伝播してＡＢＳ側のスライダ端面に達するように位置合わせをした上で、ユニット加工バーとスライダ加工バーとを固着し、その後、固着されたユニット加工バー及びスライダ加工バーを切断分離する薄膜磁気ヘッドの製造方法が提供される。
【００３８】
ここで、伝播層となる層の構成材料として、ユニット基板の構成材料よりも研磨率が大きいものを選択した上で、ユニット加工バーのバー接着面側の面を研磨することによって、伝播層となる層のバー接着面側の端面をバー接着面から後退させることが好ましい。また、接着用樹脂として、ＵＶ硬化樹脂であって屈折率が伝播層となる層の屈折率値と導波路層の屈折率値との間の値にあるものを選択した上で、この接着用樹脂を塗布した後、ユニット加工バーとスライダ加工バーとの接面部に紫外線を照射して固着することも好ましい。
【発明の効果】
【００３９】
本発明による熱アシスト磁気記録用の光源ユニット、この光源ユニットを用いた薄膜磁気ヘッド、この薄膜磁気ヘッドを備えたＨＧＡ及びこのＨＧＡを備えた磁気ディスク装置によれば、集積面とＡＢＳとが垂直であるヘッド構成において、光源をＡＢＳから遠ざけた位置に設置した上で反射戻り光による光源の発振特性の低下を防止することができ、さらに光源の特性評価によるヘッド全体の製造歩留まりの低下を回避することができる。
【００４０】
また、本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、集積面とＡＢＳとが垂直である構成であって、光源をＡＢＳから遠ざけた位置に設置した上で反射戻り光による光源の発振特性の低下を防止することができる薄膜磁気ヘッドの製造が可能となり、さらに、光源の特性評価による製造歩留まりの低下を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下に、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面において、同一の要素は、同一の参照番号を用いて示されている。また、図面中の構成要素内及び構成要素間の寸法比は、図面の見易さのため、それぞれ任意となっている。
【００４２】
図１は、本発明による磁気ディスク装置及びＨＧＡの一実施形態における要部の構成を概略的に示す斜視図である。ここで、ＨＧＡの斜視図においては、ＨＧＡの磁気ディスク表面に対向する側が上になって表示されている。
【００４３】
同図において、１０は、スピンドルモータ１１の回転軸の回りを回転する複数の磁気記録媒体である磁気ディスク、１２は、薄膜磁気ヘッド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、１３は、この薄膜磁気ヘッド２１の書き込み及び読み出し動作を制御し、さらに後に詳述する熱アシスト磁気記録用のレーザ光を発生させる光源であるレーザダイオードを制御するための記録再生及び発光制御回路をそれぞれ示している。
【００４４】
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）１５によってピボットベアリング軸１６を中心にして角揺動可能であり、この軸１６に沿った方向にスタックされている。各駆動アーム１４の先端部には、ＨＧＡ１７が取り付けられている。各ＨＧＡ１７には、薄膜磁気ヘッド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。磁気ディスク１０、駆動アーム１４、ＨＧＡ１７及び薄膜磁気ヘッド２１は、単数であってもよい。
【００４５】
ＨＧＡ１７は、サスペンション２０の先端部に、薄膜磁気ヘッド２１を固着し、さらにその薄膜磁気ヘッド２１の端子電極に配線部材２０３の一端を電気的に接続して構成される。サスペンション２０は、ロードビーム２００と、このロードビーム２００上に固着され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上に設けられておりリード導体及びそ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とから主として構成されている。
【００４６】
なお、本発明のＨＧＡ１７におけるサスペンションの構造は、以上述べた構造に限定されるものではないことは明らかである。なお、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。
【００４７】
図２は、本発明による光源ユニット、及びこの光源ユニットを備えた薄膜磁気ヘッドの一実施形態を示す斜視図である。
【００４８】
図２によれば、薄膜磁気ヘッド２１は、データ信号の書き込み及び読み出しを行う磁気ヘッド素子３２を備えたスライダ２２と、熱アシスト磁気記録用の光源となるレーザダイオード４０を備えた光源ユニット２３とが、それぞれの背面２２０１及び接着面２３００を接面させて接着、固定された構成を有している。ここで、スライダ２２の背面２２０１は、スライダ２２のＡＢＳ２２００とは反対側の面である。
【００４９】
スライダ２２は、適切な浮上量を得るように加工された媒体対向面であるＡＢＳ２２００を有するスライダ基板２２０と、スライダ基板２２０のＡＢＳ２２００に垂直な集積面２２０２に設けられた、データ信号を読み出すためのＭＲ効果素子３３及びデータ信号を書き込むための電磁コイル素子３４から構成される磁気ヘッド素子３２と、ＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４の間を通して設けられている導波路層３５と、磁気ディスク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３６と、ＭＲ効果素子３３、電磁コイル素子３４、導波路層３５及び近接場光発生部３６を覆うように集積面２２０２上に設けられた被覆層３８と、被覆層３８の層面から露出した、ＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４に２つずつ接続されている合計４つの信号端子電極３７とを備えている。
【００５０】
ＭＲ効果素子３３、電磁コイル素子３４、及び近接場光発生部３６の一端は、ＡＢＳ２２００側のスライダ端面２２１に達している。実際の書き込み又は読み出し動作時には、薄膜磁気ヘッド２１が回転する磁気ディスク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、ＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４の端が磁気ディスク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。
【００５１】
ここで、データ信号の書き込みの際、光源ユニット２３から導波路層３５を通って伝播してきたレーザ光が近接場光発生部３６を照射し、この照射によって、近接場光発生部３６のスライダ端面２２１に達した端から近接場光が発生する。この近接場光によって、後述するように、熱アシスト磁気記録を行うことが可能となる。
【００５２】
導波路層３５は、ともに放物線に沿って湾曲した、トラック幅方向において対向する２つの側面３５１を有しており、ＡＢＳ２２００とは反対側のスライダ端面２２２に達した端面３５２から入射した平行に揃えられたレーザ光３９が、この両側面３５１での反射によって、スライダ端面２２１側の端面である集光面３５０に集光可能となっている。ここで、スライダ端面２２１は、スライダ２２のＡＢＳ２２００側の面であってＡＢＳ２２００以外の部分の面であり、スライダ端面２２２は、スライダ２２のＡＢＳ２２００とは反対側の面であって背面２２０１以外の部分の面である。また、近接場光発生部３６は、一方の端が導波路層３５の集光面３５０に接しており、他方の端がスライダ端面２２１に達している微細な近接場光ギャップ部３６１と、互いの先端をこの近接場光ギャップ部３６１を介して対向させている２つの対向金属層３６０とを備えている。近接場光発生部３６においては、近接場光ギャップ部３６１と、この微細な近接場光ギャップ部３６１を狭持した対向金属層３６０とが、いわゆる「蝶ネクタイ型」構造を実現している。この「蝶ネクタイ型」構造においては、その中心部に発生する非常に強い電界の集中に起因して、近接場光が発生する。
【００５３】
この近接場光の電界強度は、入射光に比べて桁違いに強く、この非常に強力な近接場光が、磁気ディスク表面の対向する局所部分を急速に加熱する。これにより、この局所部分の保磁力が、書き込み磁界による書き込みが可能な大きさまでに低下するので、高密度記録用の高保磁力の磁気ディスクを使用しても、電磁コイル素子３４による書き込みが可能となる。なお、近接場光は、スライダ端面２２１から磁気ディスクの表面に向かって、上述した近接場光ギャップ部３６１のトラック幅方向の幅又は層厚程度までの領域に存在する。従って、１０ｎｍ又はそれ以下の浮上量である現状において、近接場光は、十分に記録層部分に到達することができる。また、このように発生する近接場光の幅は、同じく上述した幅又は層厚と同程度であって、この近接場光の電界強度は、この幅又は層厚以上の領域では指数関数的に減衰するので、非常に局所的に磁気ディスクの記録層部分を加熱することができる。
【００５４】
同じく図２によれば、光源ユニット２３は、スライダ２２の背面２２０１に接着される接着面２３００を有するユニット基板２３０と、ユニット基板２３０の接着面２３００とは反対側のユニット上面２３０１に形成されていて、接着面２３００とは垂直な素子形成面２３０２に及んでいる堀込み２００３と、堀込み２００３に設置されており、出光端４００がユニット基板２３０に遮られずに露出しているレーザダイオード４０と、素子形成面２３０２上に設けられており、レーザダイオード４０から放射されたレーザ光の光路を含んでおり、このレーザ光を自身の接着面側の端面４１０まで伝播させるための伝播層４１と、伝播層４１に設けられており、レーザダイオード４０から放射されたレーザ光の伝播を調整するためのレンズ部としての回折光学素子部４２と、伝播層４１に設けられており、素子形成面２３０２に対して斜めに形成された、伝播層４１の層面を反射面４３０とし、レーザ光を端面４１０に向けさせるための光路変更部としてのプリズム部４３と、レーザダイオード４０用の駆動端子電極４４０及び４４１とを備えている。
【００５５】
なお、端面４１０は、接着面２３００に対して平行ではあるが、一平面上に揃っておらず、接着面２３００から、光路を遡る方向に後退した（リセスした）位置に設けられている。なお、後に詳しく記載するように、この後退した空間には、屈折率調整層が充填されるため、例えば、端面４１０が接着面２３００に対して平行でなくともよい。ただし、レーザ光の散乱損失をできるだけ小さくするために、端面４１０は、光学的に平滑であることが好ましい。
【００５６】
レーザダイオード４０の出光端４００から放射されたレーザ光は、伝播層４１を伝播するにつれて、素子形成面２３０２に垂直な軸ａＬを中心として広がっていくが、伝播層４１に設けられており軸ａＬを自身の軸とする回折光学素子部４２を通過することによって、平行光、又は集束光に変換される。このように調整されたレーザ光は、プリズム部４３の反射面４３０に達して同面で全反射するによって、その進行方向を９０°、すなわち、接着面２３００（ＡＢＳ２２００）に垂直な方向に変更させられる。その後、レーザ光は、伝播層４１の接着面２３００側の端面４１０まで伝播し、この端面４１０から放射される。
【００５７】
端面４１０から放射されたレーザ光は、屈折率調整層４５を介して、導波路層３５の端面３５２に、導波路層３５の層面に平行な方向に伝播するレーザ光として入射する。ここで、屈折率調整層４５は、少なくとも端面４１０と導波路層３５の端面３５２との間、好ましくは、端面４１０とスライダ２２のＡＢＳ２２００とは反対側の面（スライダ端面２２２及び背面２２０１）との間に充填されて存在するように形成されている。さらに、この屈折率調整層４５の屈折率は、伝播層４１の屈折率値と導波路層３５の屈折率値との間の値に設定されている。
【００５８】
通常、スライダ２２と光源ユニット２３とを固着する場合、スライダ２２のＡＢＳ２２００とは反対側の面と、光源ユニット２３の伝播層４１の端面４１０とは完全に密着することはなく、その間には、どうしても空気の層ができてしまう。この空気の層が、レーザ光の光路上に存在すると、端面４１０とこの空気の層との界面において、その屈折率の差が大きいことから、レーザ光が多く反射してしまう。この反射されたレーザ光が、反射戻り光として、レーザダイオード４０に戻ってしまい、レーザダイオード４０の発振動作を不安定化させる。
【００５９】
これに対して、屈折率が伝播層４１の屈折率値と導波路層３５の屈折率値との間の値に調整された屈折率調整層４５が、充填して設けられることによって、このような空気の層を排除した上で、レーザ光が屈折率の大きな差がない適切な環境を伝播することになる。従って、伝播層４１と導波路層３５との間での反射が非常に小さく抑えられる。その結果、レーザダイオード４０の発振特性の低下を防止することができる。
【００６０】
また、上述したように、薄膜磁気ヘッド２１は、スライダ２２と光源ユニット２３とを合わせた構成になっていて、それぞれを形成した後に、組み合わせることにより製造することができる。従って、例えば、前もって光源ユニットの特性評価を行って、良品のみを薄膜磁気ヘッドの製造に使用すれば、ヘッド製造時のヘッド全体の製造歩留まりが、ほぼスライダの製造歩留まりとなり、光源としてのレーザダイオードの特性評価によるヘッド全体の製造歩留まりの低下を回避することができる。
【００６１】
また、光源ユニット２３は、スライダ２２のＡＢＳ２２００とは反対側の面に接着されるので、常に、レーザダイオード４０をＡＢＳ２２００から遠ざけた位置に設置することが可能となる。
【００６２】
さらに、このような光源ユニット２３を用いることによって、上述したように、スライダ２２の導波路層３５の端面３５２に、同層の層面に平行な方向に伝播するレーザ光を入射させることができる。すなわち、集積面２２０２とＡＢＳ２２００とが垂直である構成を有する薄膜磁気ヘッド２１において、適切な大きさ及び方向を有するレーザ光が、確実に供給可能となる。その結果、磁気ディスクの記録層の加熱効率が高い熱アシスト磁気記録が実現可能となる。
【００６３】
なお、スライダ２２及び光源ユニット２３の大きさは任意であるが、例えば、スライダ２２は、トラック幅方向の幅７００μｍ×長さ（奥行き）８５０μｍ×厚み２３０μｍの、いわゆるフェムトスライダであってもよい。この場合、光源ユニット２３は、これよりも一回り小さい大きさ、例えば、トラック幅方向の幅７００μｍ×長さ（奥行き）７００μｍ×厚み１８０μｍであってもよい。なお、光源ユニット２３のトラック幅方向の幅は、位置合わせをする際に確認し易いように、スライダ２２のトラック幅方向の幅と同じであることが好ましいが、スライダ２２のトラック幅方向の幅よりも小さくてもかまわない。
【００６４】
また、通常用いられるレーザダイオードの典型的な大きさは、例えば、幅２５０μｍ×長さ（奥行き）２５０μｍ×厚み６５μｍ程度であり、例えば、上述した大きさの光源ユニット２３のユニット上面２３０１に、この大きさのレーザダイオード４０を設置できる堀込み２００３を形成することが、十分に可能となっている。この際、この堀込み２００３の深さを６５μｍ、又はこれよりも数μｍ深くしておけば、レーザダイオード４０の上面をユニット上面２３０１と同等か、又は低くすることができる。ただし、この堀込み２００３の深さを、例えば３０μｍ程度として、レーザダイオード４０の上面を若干突出させてもよい。また、光源ユニット２３の大きさを、レーザダイオード４０が設置可能な範囲でより小さくすることによって、１枚の基板ウエハから、より多数の光源ユニット２３を収得することが可能となる。
【００６５】
また、伝播層４１の端面４１０に達したレーザ光のスポットにおいて、トラック幅方向の径を、例えば５〜４０μｍ程度とし、この径に直交する径を、例えば１〜６μｍ程度とすることができる。一方、このレーザ光を受け取る導波路層３５の厚さを、例えば１〜６μｍ程度とし、導波路層３５の端面３５２でのトラック幅方向の幅を、例えば５０〜５００μｍ程度とすることができる。以上のように大きさを設定した場合、伝播層４１の端面４１０から放射された光が、導波路層３５を伝播してＡＢＳ２２００側のスライダ端面２２１（近接場光発生部３６）に達するように、スライダ２２と光源ユニット２３との位置を合わせる際、トラック幅方向での位置決めは、トラック幅方向とは垂直な方向での位置決めに比べて比較的容易に行うことができる。
【００６６】
なお、変更態様として、スライダ２２において近接場光発生部３６を設けずに、導波路層３５の集光面３５０をスライダ端面２２１から露出させて、磁気ディスクに集光したレーザ光を照射して、磁気ディスクを加熱してもよい。
【００６７】
図３（Ａ）は、図２に示した薄膜磁気ヘッド２１の要部の構成を概略的に示す、図２のＡ−Ａ線断面図であり、図３（Ｂ）は、磁気ヘッド素子３２及び近接場光発生部３６のスライダ端面２２１における端の形状を示す平面図である。
【００６８】
まず、薄膜磁気ヘッド２１のスライダ２２の構成要素について説明する。
【００６９】
図３（Ａ）のスライダ２２において、２２０はアルティック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）等からなるスライダ基板であり、磁気ディスク表面に対向するＡＢＳ２２００を有している。このスライダ基板２２０のＡＢＳ２２００を底面とした際の一つの側面である集積面２２０２に、読み出し用のＭＲ効果素子３３と、書き込み用の電磁コイル素子３４と、これらの素子を保護する被覆層３８とが主に形成されている。
【００７０】
ＭＲ効果素子３３は、ＭＲ積層体３３２と、この積層体を挟む位置に配置されている下部シールド層３３０及び上部シールド層３３４とを含む。下部シールド層３３０及び上部シールド層３３４は、例えば、フレームめっき法を含むパターンめっき法等によって形成された厚さ０.５〜３μｍ程度のＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＣｏＦｅ、ＦｅＮ若しくはＦｅＺｒＮ等で構成することができる。
【００７１】
ＭＲ積層体３３２は、面内通電型（ＣＩＰ（Current In Plain））巨大磁気抵抗（ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive））多層膜、垂直通電型（ＣＰＰ（Current Perpendicular to Plain））ＧＭＲ多層膜、又はトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistive））多層膜を含み、非常に高い感度で磁気ディスクからの信号磁界を感受する。上下部シールド層３３４及び３３０は、ＭＲ積層体３３２が雑音となる外部磁界の影響を受けることを防止する。
【００７２】
このＭＲ積層体３３２がＣＩＰ-ＧＭＲ多層膜を含む場合、上下部シールド層３３４及び３３０の各々とＭＲ積層体３３２との間に絶縁用の上下部シールドギャップ層がそれぞれ設けられる。さらに、ＭＲ積層体３３２にセンス電流を供給して再生出力を取り出すためのＭＲリード導体層が形成される。一方、ＭＲ積層体３３２がＣＰＰ-ＧＭＲ多層膜又はＴＭＲ多層膜を含む場合、上下部シールド層３３４及び３３０はそれぞれ上下部の電極層としても機能する。
【００７３】
ＭＲ積層体３３２は、例えば、ＴＭＲ効果多層膜を含む場合、ＩｒＭｎ、ＰｔＭｎ、ＮｉＭｎ、ＲｕＲｈＭｎ等からなる厚さ５〜１５ｎｍ程度の反強磁性層と、例えば強磁性材料であるＣｏＦｅ等、又はＲｕ等の非磁性金属層を挟んだ２層のＣｏＦｅ等から構成されており反強磁性層によって磁化方向が固定されている磁化固定層と、例えばＡｌ、ＡｌＣｕ等からなる厚さ０.５〜１ｎｍ程度の金属膜が真空装置内に導入された酸素によって又は自然酸化によって酸化された非磁性誘電材料からなるトンネルバリア層と、例えば強磁性材料である厚さ１ｎｍ程度のＣｏＦｅ等と厚さ３〜４ｎｍ程度のＮｉＦｅ等との２層膜から構成されておりトンネルバリア層を介して磁化固定層との間でトンネル交換結合をなす磁化自由層とが、順次積層された構造を有している。
【００７４】
電磁コイル素子３４は、垂直磁気記録用であり、主磁極層３４０、ギャップ層３４１、コイル層３４２、コイル絶縁層３４３、及び補助磁極層３４４を備えている。主磁極層３４０は、コイル層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の記録層まで収束させながら導くための導磁路である。ここで、主磁極層３４０のスライダ端面２２１側の端部３４０ａの層厚方向の長さ（厚さ）は、他の部分に比べて小さくなっている。この結果、高記録密度化に対応した微細な書き込み磁界が発生可能となる。
【００７５】
ここで、主磁極層３４０は、例えば、ＡＢＳ側の端部での全厚が約０.０１μｍ〜約０.５μｍであって、この端部以外での全厚が約０.５μｍ〜約３.０μｍの、例えばフレームめっき法、スパッタリング法等を用いて形成されたＮｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちいずれか２つ若しくは３つからなる合金、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から構成されている。ギャップ層３４１は、例えば、厚さ約０.０１μｍ〜約０.５μｍの、例えばスパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いて形成されたＡｌ２Ｏ３又はＤＬＣ等から構成されている。コイル層３４２は、例えば、厚さ約０.５μｍ〜約３μｍの、例えばフレームめっき法等を用いて形成されたＣｕ等から構成されている。コイル絶縁層３４３は、例えば、厚さ約０.１μｍ〜約５μｍの熱硬化されたレジスト層等から構成されている。補助磁極層３４４は、例えば、厚さ約０.５μｍ〜約５μｍの、例えばフレームめっき法、スパッタリング法等を用いて形成されたＮｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちいずれか２つ若しくは３つからなる合金、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から構成されている。
【００７６】
導波路層３５は、ＭＲ効果素子３３と電磁コイル素子３４との間に位置していて集積面２２０２と平行に伸長しているが、スライダ端面２２１の近傍において、スライダ端面２２１に向かってその厚さ方向においても先細りした形状を有している。導波路層３５は、被覆層３８を形成する材料よりも高い屈折率ｎを有する、例えばスパッタリング法等を用いて形成された誘電材料を、フォトリソグラフィ法及びイオンミリング法等を用いてパターニングすることによって形成されている。例えば、被覆層３８が、二酸化珪素ＳｉＯ２（ｎ＝１.５）から形成されている場合、導波路層３５は、アルミナＡｌ２Ｏ３（ｎ＝１.６３）から形成されていてもよい。さらに、被覆層３８が、アルミナＡｌ２Ｏ３（ｎ＝１.６３）から形成されている場合、導波路層３５は、酸化タンタルＴａ２Ｏ５（ｎ＝２.１６）、酸化ニオブＮｂ２Ｏ５（ｎ＝２.３３）、酸化チタンＴｉＯ（ｎ＝２.３〜２.５５）又は酸化チタンＴｉＯ２（ｎ＝２.３〜２.５５）から形成されていてもよい。導波路層３５をこのような材料で構成することによって、材料そのものが有する良好な光学特性によるだけではなく、界面での全反射条件が整うことによって、レーザ光の伝播損失が小さくなり、近接場光の発生効率が向上する。
【００７７】
図３（Ａ）において、近接場光発生部３６の近接場光ギャップ部３６１は、導波路層３５と同じ誘電材料で形成されている。また、図３（Ａ）には図示されておらず図２に示されている、近接場光発生部３６の対向金属層３６０は、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ若しくはＩｒ、若しくはこれらのうちのいくつかの組合せからなる合金、又はＡｌ、Ｃｕ等が添加されたこれらの合金等の導電材料から形成されている。
【００７８】
近接場光ギャップ部３６１のトラック幅方向の幅及び層厚は、入射されるレーザ光の波長よりも十分に小さく、それぞれ、約１０ｎｍ〜約３００ｎｍ及び約１０ｎｍ〜約２００ｎｍである。また、近接場光ギャップ部３６１のスライダ端面２２１に垂直な方向の長さは、例えば、１０〜５００ｎｍ程度である。また、導波路層３５の端面３５２でのトラック幅方向の幅は、例えば、５０〜５００μｍ程度である。
【００７９】
図３（Ｂ）によれば、スライダ端面２２１上において、近接場光ギャップ部３６１の発生端３６１ａは、電磁コイル素子３４の主磁極層３４０の端３４０ｂに近接していて、端３４０ｂのリーディング側に位置している。また、発生端３６１ａの形状は、トレーリング側に短辺を有する正台形となっている。
【００８０】
ここで、近接場光は、入射されるレーザ光の波長及び導波路層３５の形状にも依存するが、一般に、最も幅の狭いトレーリング側の短辺近傍において最も強い強度を有する。すなわち、磁気ディスクの記録層部分を加熱する熱アシスト作用において、このトレーリング側の短辺近傍が、主要な加熱作用部分となる。
【００８１】
また、主磁極層３４０の端３４０ｂの形状は、トレーリング側に長辺を有する逆台形となっている。すなわち、主磁極層３４０の端部３４０ａの側面には、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、ベベル角が付けられている。ベベル角の大きさは、例えば、１５°程度である。実際に、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、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。
【００８２】
以上に述べた、近接場光ギャップ部３６１の発生端３６１ａ、及び主磁極層３４０の端３４０ｂの配置及び形状によれば、主要な加熱作用部分である発生端３６１ａのトレーリング側の短辺近傍が、書き込み部分である主磁極層の端３４０ｂに非常に近い位置にあるので、磁気ディスクの記録層部分に熱を加えた直後に、ほとんど間を置かず、書き込み磁界を印加することができる。これにより、熱アシストによる安定した書き込み動作が、確実に実行可能となる。
【００８３】
なお、変更態様として、電磁コイル素子３４は、長手磁気記録用であってもかまわない。この場合、主磁極層３４０及び補助磁極層３４４の代わりに、下部磁極層及び上部磁極層が設けられ、さらに、下部磁極層及び上部磁極層のスライダ端面２２１側の端部に挟持された書き込みギャップ層が設けられる。この書き込みギャップ層位置からの漏洩磁界によって書き込みが行われる。
【００８４】
また、ＭＲ効果素子３３と導波路層３５及び近接場光発生部３６との間に、素子間シールド層４８が形成されているが、この素子間シールド層４８と導波路層３５との間に、さらに、バッキングコイル部が形成されていてもよい。バッキングコイル部は、電磁コイル素子３４から発生してＭＲ効果素子３３の上下部電極層を経由する磁束ループを打ち消す磁束を発生させて、磁気ディスクへの不要な書き込み又は消去動作である広域隣接トラック消去（ＷＡＴＥ）現象の抑制を図るものである。このバッキングコイル部は、長手磁気記録用のヘッドの場合、又は垂直磁気記録用のヘッドであっても不要の場合には省略される。また、コイル層３４２は、図３（Ａ）において１層であるが、２層以上又はヘリカルコイルでもよい。
【００８５】
次いで、薄膜磁気ヘッド２１の光源ユニット２３の構成要素について説明する。
【００８６】
図３（Ａ）の光源ユニット２３において、２３０はアルティック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）等からなるユニット基板であり、スライダ基板２２０の背面２２０１に接着している接着面２３００を有している。この接着面２３００を底面とした際の一つの側面である素子形成面２３０２上に、伝播層４１が設けられており、この伝播層４１に、回折光学素子部４２と、プリズム部４３とが設けられており、さらに、ユニット基板２３０に形成された堀込み２００３に、レーザダイオード４０が設置されている。
【００８７】
伝播層４１は、レーザダイオード４０の出光端４００から回折光学素子部４２及びプリズム部４３を介して、自身の端面４１０に至るまでの光路を含んでいる。回折光学素子部４２は、通常の曲面を有する光学凸レンズにおいて、レンズ厚み方向に関する波長の倍数分の材質を削除した上で、波長の２−ｎ乗の高さを単位とした（ｎ−１）個の層による階段構造によって近似したレンズパターンである。
【００８８】
この伝播層４１の構成材料としては、後述する伝播層４１のリセスのための研磨における研磨率が、ユニット基板２３０の構成材料よりも大きいものが選択される。例えば、この研磨として、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）法を用いる場合であって、ユニット基板２３０がアルティック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）から形成されているとすると、伝播層４１は、二酸化珪素ＳｉＯ２又はアルミナＡｌ２Ｏ３から形成されていてもよい。なお、この研磨率とは、所定の研磨動作によってその材料が研磨される量であり、層の層面（端面）を研磨する場合、研磨される方向の厚みの減少分で表すことができる。
【００８９】
回折光学素子部４２の構成は、後に、他の図面を用いて詳細に説明するが、伝播層４１を形成する材料よりも高い屈折率ｎを有しており、例えばスパッタリング法等を用いて形成された誘電材料から構成されている。例えば、伝播層４１が、二酸化珪素ＳｉＯ２（ｎ＝１.５）から形成されている場合、回折光学素子部４２は、アルミナＡｌ２Ｏ３（ｎ＝１.６３）から形成されていてもよい。さらに、伝播層４１が、アルミナＡｌ２Ｏ３（ｎ＝１.６３）から形成されている場合、回折光学素子部４２は、酸化タンタルＴａ２Ｏ５（ｎ＝２.１６）、酸化ニオブＮｂ２Ｏ５（ｎ＝２.３３）、酸化チタンＴｉＯ（ｎ＝２.３〜２.５５）、又は酸化チタンＴｉＯ２（ｎ＝２.３〜２.５５）から形成されていてもよい。回折光学素子部４２が伝播層４１よりも高い屈折率を有することによって、回折光学素子部４２を通過するレーザ光が、界面での屈折に基づくレンズ作用によって平行光、又は集束光に調整される。なお、伝播層４１の厚さは、例えば、３０〜６０μｍ程度であり、回折光学素子部４２の厚さは、後述するようにレーザ光の波長に依存するが、例えば０.５〜５μｍ程度である。
【００９０】
プリズム部４３は、素子形成面２３０２に対して斜めに形成された、伝播層４１の層面を反射面４３０として、レーザ光の進行方向を変更させるものである。回折光学素子部４２によって、例えば平行に揃えられたレーザ光が、このプリズム部４３の反射面４３０に臨界角以上の入射角で入射すると、このレーザ光は、反射面４３０で全反射し、平行に揃えられたまま端面４１０の方向に進行方向を変更させられる。実際、伝播層４１がＳｉＯ２（ｎ＝１.５）又はＡｌ２Ｏ３（ｎ＝１.６３）のいずれで形成されている場合でも、磁気ディスク装置内の雰囲気（屈折率ｎは約１）よりは大きな屈折率を有しているので、このような全反射が可能となる。例えば、回折光学素子部４２によって平行に揃えられたレーザ光が素子形成面２３０２に垂直な方向に進行して来る場合、端面４１０側の辺が素子形成面２３０２に対して平行に持ち上がる形で４５°に傾いて、平坦な反射面４３０が形成されることによって、全反射後のレーザ光を、接着面２３００に垂直な方向を有する光とすることができる。
【００９１】
次いで、薄膜磁気ヘッド２１の屈折率調整層４５について説明する。
【００９２】
屈折率調整層４５は、上述したように、少なくとも伝播層４１の端面４１０と導波路層３５の端面３５２との間に充填されており、屈折率が伝播層４１の屈折率値と導波路層３５の屈折率値との間の値に調整されている。ここで、例えば、伝播層４１が、二酸化珪素ＳｉＯ２（ｎ＝１.５）、又はアルミナＡｌ２Ｏ３（ｎ＝１.６３）から形成されており、導波路層３５が、酸化タンタルＴａ２Ｏ５（ｎ＝２.１６）、酸化ニオブＮｂ２Ｏ５（ｎ＝２.３３）、酸化チタンＴｉＯ（ｎ＝２.３〜２.５５）又は酸化チタンＴｉＯ２（ｎ＝２.３〜２.５５）から形成されている場合、屈折率調整層４５は、高屈折率ＵＶ（紫外線）硬化樹脂（ＵＶ硬化型接着剤）の１つであるポリメチルフェニルシランから形成されていてもよい。ポリメチルフェニルシランは、薄膜状態での屈折率が１.６９〜１.７１程度であり、伝播層４１の屈折率値と導波路層３５の屈折率値との間の値となっている。
【００９３】
屈折率調整層４５が、このように高い適切な屈折率を有する接着用の樹脂である場合、後述するように、例えばスライダ２２と光源ユニット２３との固着工程において、所定位置に確実に隙間無く充填された屈折率調整層４５を得ることができる。
【００９４】
なお、変更態様として、回折光学素子部４２が、本実施形態のようにレーザダイオード４０とプリズム部４３とを結ぶ光路上にはなく、レーザ光がプリズム部４３において全反射した後に達する光路上の位置に設けられてもよい。また、レーザダイオード４０が、本実施形態のように堀込み２００３に形成されているのではなく、その底面の電極がユニット基板２３０の素子形成面２３０２に電気的に接続された状態で固定されていてもよい。この場合、レーザ光は、レーザダイオードの出光端から伝播層４１の端面４１０に向かって放射され、伝播層４１に形成された平面レンズを通過して伝播が調整されることが好ましい。
【００９５】
また、さらなる変更態様として、光路変更部が、本実施形態のようにプリズム部４３ではなく、グレーチングカプラ（Grating Coupler）部であってもよい。さらにまた、レンズ部及び光路変更部として、グレーチングカプラ部のみが設けられていてもよい。以上に述べた変更態様においても、適切な方向を有する伝播の調整されたレーザ光を得ることが可能となる。
【００９６】
図４（Ａ）及び（Ｂ）は、レーザダイオード４０の構成、及びレーザダイオード４０のユニット基板２３０への搭載方法を示す概略図である。
【００９７】
図４（Ａ）によれば、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もよく、例えば、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、Ａｌ２Ｏ３等からなる反射膜５０及び５１が成膜されており、レーザ光が放射される出光端４００には、一方の反射膜５０における活性層４０ｅの位置に開口が設けられている。
【００９８】
放射されるレーザ光の波長λＬは、例えば６００〜６５０ｎｍ程度である。ただし、スライダ２２（図２）に近接場光発生部３６を設ける場合、対向金属層３６０（図２）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、対向金属層３６０としてＡｕを用いる場合、レーザ光の波長λＬは、６００ｎｍ近傍が好ましい。また、励起波長は、金属材料の種類だけではなく、金属材料の寸法（長さ）にも依存する。同じ材料であっても、金属パターンの長さが大きい場合、励起波長も長くなるという傾向を有する。
【００９９】
レーザダイオード４０の大きさは、上述したように、例えば、幅２５０μｍ×長さ（奥行き）２５０μｍ×厚み６５μｍ程度である。ここで、レーザダイオード４０の幅は、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。
【０１００】
また、このレーザダイオード４０の駆動においては、磁気ディスク装置内の電源が使用可能である。実際、磁気ディスク装置は、通常、例えば２Ｖ程度の電源を備えており、レーザ発振動作には十分の電圧を有している。また、レーザダイオード４０の消費電力も、例えば、数十ｍＷ程度であり、磁気ディスク装置内の電源で十分に賄うことができる。
【０１０１】
図４（Ｂ）によれば、レーザダイオード４０は、ユニット基板２３０に形成された堀込み２００３に搭載されており、一方の電極が、鉛フリー半田の１つであるＡｕＳｎ合金５２による半田付けによって、堀込み２００３の底面と電気的に接続されながら固定されている。ここでユニット基板２３０は、例えばアルティックから形成されており導電性を有する。実際の固定においては、例えば、堀込み２００３の底面に厚さ０.７〜１μｍ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る２００〜３００℃程度までの加熱を行って固定してもよい。なお、堀込み２００３の底面と接続される電極は、ｎ電極４０ａでもｐ電極４０ｊでもかまわない。
【０１０２】
ここで、上述したＡｕＳｎ合金による半田付けをする場合、光源ユニットを例えば３００℃前後の高温に加熱することになるが、本発明によれば、この光源ユニットがスライダとは別に製造されるため、スライダ内の磁気ヘッド素子がこの高温の悪影響を受けずに済む。
【０１０３】
駆動端子電極４４０は、ユニット基板２３０のユニット上面２３０１上に、厚さ１０ｎｍ程度のＴａ、Ｔｉ等からなる下地層を介して形成された、厚さ１〜３μｍ程度の、例えばスパッタリング法等を用いて形成されたＡｕ、Ｃｕ等の層からなる。また、駆動端子電極４４１は、レーザダイオード４０の半田付けされていないもう一方の電極上に、同じく、厚さ１０ｎｍ程度のＴａ、Ｔｉ等からなる下地層を介して形成された、厚さ１〜３μｍ程度の、例えばスパッタリング法等を用いて形成されたＡｕ、Ｃｕ等の層からなる。
【０１０４】
なお、レーザダイオード４０及び駆動端子電極４４０及び４４１は、当然に、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。さらに、レーザダイオード４０の電極の半田付けに、他のろう材を用いて行うことも可能である。さらにまた、レーザダイオード４０の両方の電極をユニット基板から絶縁させて、駆動端子電極を形成してもよい。さらにまた、レーザダイオード４０を、ユニット基板上に直接、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。
【０１０５】
図５（Ａ）は、回折光学素子部４２の原理を説明するための概略図であり、図５（Ｂ）は、回折光学素子部４２を含む伝播層４１の、光源ユニット２３のユニット上面２３０１に平行な面による断面図である。
【０１０６】
最初に、回折光学素子部４２の原理の説明を行う。まず、図５（Ａ−１）に示された断面のように通常の曲面を有する光学凸レンズにおいて、図５（Ａ−２）に示す断面のように、レンズ厚み方向に関して、レーザ光の波長の倍数分の材質を削除する。次いで、図５（Ａ−３）に示す断面のように、例えば、レーザ光の１／４波長の高さを単位とした３つの層からなる階段構造によって、図５（Ａ−２）に示す断面を離散的に近似する。なお、一般に、波長の２−ｎ乗の高さを単位とした場合、階段構造の層数は、（ｎ−１）個となる。この図５（Ａ−３）に示したような断面を有する階段構造部が、回折光学素子部４２であり、もとの図５（Ａ−１）に示された断面を有するレンズと同等の機能を有することになる。
【０１０７】
図５（Ｂ）によれば、回折光学素子部４２は、集積面に平行に積層された環状の第１、第２及び第３の回折格子層４２０、４２１及び４２２が適切に積層されて、図５（Ａ−３）に相当する断面を有する積層体パターンとなっている。回折光学素子部４２の厚さは、その中心部において、レーザ光の波長以下に小さくすることができる。すなわち、回折光学素子部４２は、薄膜微細加工技術を用いて平面状に薄く作り込むことができるので、光源ユニットの伝播の調整用として非常に適している。なお、同図の回折光学素子部４２は、上述したように、レーザ光の１／４波長の高さを単位とした場合であるが、当然、１／２波長、１／８波長等の高さを単位として回折光学素子部が形成されていてもよい。
【０１０８】
ここで、回折光学素子部４２の形成方法について説明する。図５（Ｂ）において、ユニット基板２３０の素子形成面２３０２上に形成された、例えば、スパッタリング法等を用いて形成されたＳｉＯ２からなる第１の伝播層４１ａ上に、例えば、スパッタリング法等を用いて所定の厚さを有するＴｉＯ２膜を形成する。次いで、このＴｉＯ２膜上に、例えばＮｉＦｅ等からなる所定のパターンを形成した後、このＮｉＦｅ等のパターンをマスクとして、塩素系ガスを用いたＲＩＥ法によるエッチング処理を行い、第１の回折格子層４２０を形成する。次いで、この第１の回折格子層４２０の形成方法と同様の方法を用いて、第２の回折格子層４２１及び第３の回折格子層４２２を順次積み重ねて形成することによって、回折光学素子部４２の形成を完了する。その後、形成された回折光学素子部４２を覆うように、例えば、スパッタリング法等を用いてＳｉＯ２膜を成膜し、その後、ＣＭＰ法等を用いてこの膜面を平坦化して第２の伝播層４１ｂを形成することにより、伝播層４１の形成を完了する。
【０１０９】
なお、回折光学素子部が、レーザ光のトラック幅方向の広がりを調整するための第１の回折光学素子部と、レーザ光の接着面２３００に垂直な方向（図の紙面に垂直な方向）の広がりを調整するための第２の回折光学素子部との組み合わされた光学系であってもよい。
【０１１０】
図６（Ａ）は、本発明に係るスライダ加工バー及びスライダ２２の形成方法の一実施形態を概略的に示すフローチャートであり、図６（Ｂ）は、本発明によるユニット加工バー及び光源ユニット２３の形成方法の一実施形態を概略的に示すフローチャートである。
【０１１１】
最初に、スライダ加工バー及びスライダ２２の製造方法を説明する。図６（Ａ）によれば、まず、スライダ用のウエハ基板の集積面に、ＭＲ効果素子３３が形成される（ステップＳＳ１）。次いで、近接場光発生部３６が形成され（ステップＳＳ２）、その後、導波路層３５が形成される（ステップＳＳ３）。次いで、必要であれば、バッキングコイル部が形成される（ステップＳＳ４）。次いで、データを書き込むための電磁コイル素子３４が形成され（ステップＳＳ５）、その後、被覆層３８及び信号端子電極３７が形成される（ステップＳＳ６）。以上により、主に、磁気ヘッド素子３２、導波路層３５、近接場光発生部３６及び信号端子電極３７からなる磁気ヘッド素子パターンを、ウエハ基板上に形成するためのウエハ薄膜工程が終了する。
【０１１２】
次いで、ウエハ薄膜工程が終了したこのウエハ基板を切断して、スライダ加工バーを切り出す（ステップＳＳ７）。その後、このスライダ加工バーにＭＲハイト加工を施す（ステップＳＳ８）。次いで、ＡＢＳ側のスライダ端面に保護膜を形成する（ステップＳＳ９）。その後、ＡＢＳにレールを形成する加工を行う（ステップＳＳ１０）。以上により、スライダ加工バーの製造工程が完了する。この後、薄膜磁気ヘッド２１の製造においてスライダ加工バーとユニット加工バーとを固着する場合は、この製造されたスライダ加工バーを用いる。
【０１１３】
これに対して、この後の薄膜磁気ヘッド２１の製造にスライダ２２を用いる場合は、この加工バーを切断して個々のスライダ２２への分離を行う（ステップＳＳ１１）。以上により、機械加工工程が終了して、スライダ２２の製造工程が完了する。
【０１１４】
次いで、ユニット加工バー及び光源ユニット２３の製造方法を説明する。図６（Ｂ）によれば、まず、光源ユニット用のウエハ基板の素子形成面に、第１の伝播層４１ａが形成される（ステップＳＵ１）。次いで、回折光学素子部４２が形成され（ステップＳＵ２）、その後、第２の伝播層４１ｂが形成される（ステップＳＵ３）。以上により、回折光学素子部４２をウエハ基板上に形成するためのウエハ薄膜工程が終了する。
【０１１５】
次いで、ウエハ薄膜工程が終了したこのウエハ基板を切断して、ユニット加工バーを切り出す（ステップＳＵ４）。その後、伝播層４１となる層を研削してプリズム部４３を形成する（ステップＳＵ５）。次いで、ユニット加工バーに堀込み２００３を形成し（ステップＳＵ６）、形成された堀込み２００３にレーザダイオード４０を搭載する（ステップＳＵ７）。その後、駆動端子電極４４０及び４４１を形成する（ステップＳＵ８）。なお、プリズム部４３の形成工程（ステップＳＵ５）と、堀込み２００３の形成工程（ステップＳＵ６）との順序が逆になってもかまわない。ただし、レーザダイオード４０の搭載（ステップＳＵ７）は、プリズム部４３の形成工程（ステップＳＵ５）が終了した後であることが好ましい。
【０１１６】
ここで、薄膜磁気ヘッド２１の製造においてスライダ加工バーとユニット加工バーとを固着する場合は、レーザダイオード４０の特性検査を行い（ステップＳＵ１０′）、この検査において良品と判定されたユニット加工バーを、以後の製造工程に用いる。その後、全てのレーザダイオードが良品と判定されたユニット加工バーにおいて、伝播層４１となる層の接着される側の端面を、ユニット加工バーの基板部分の接着される面であるバー接着面から、後退（リセス）させる（ステップＳＵ１１′）。以上により、ユニット加工バーの製造工程が完了する。なお、先に、リセス工程（ステップＳＵ１１′）を行い、その後、後退させた端面位置において、特性検査（ステップＳＵ１０′）を行ってもかまわない。
【０１１７】
これに対して、この後の薄膜磁気ヘッド２１の製造に光源ユニット２３を用いる場合は、このユニット加工バーを切断して個々の光源ユニット２３への分離を行う（ステップＳＵ９）。その後、レーザダイオード４０の特性検査を行い（ステップＳＵ１０）、この検査において、搭載されたレーザダイオードが良品と判定された光源ユニット２３だけを、以後の製造工程に用いる。次いで、レーザダイオードが良品と判定された光源ユニット２３において、伝播層４１の接着面２３００側の端面を、接着面２３００から後退（リセス）させる（ステップＳＵ１１）。以上により、機械加工工程が終了して、光源ユニット２３の製造工程が完了する。なお、先に、リセス工程（ステップＳＵ１１）を行い、その後、後退させた端面４１０の位置において、特性検査（ステップＳＵ１０）を行ってもかまわない。
【０１１８】
また、薄膜磁気ヘッド２１の製造において、スライダ加工バーとユニット加工バーとを固着する場合、及び光源ユニット２３を用いる場合のいずれにおいても、伝播層（となる層）のリセス工程（ステップＳＵ１１′又はステップＳＵ１１）に代えて、伝播層となる層のリセス工程（ステップＳＵＲ）を、ユニット加工バーの切り出し工程（ステップＳＵ４）の直後（図６（Ｂ）のＳＵＲの位置）に行ってもよい。なお、このリセス工程（ステップＳＵＲ）は、ユニット加工バーの切り出し工程（ステップＳＵ４）の直後から駆動端子電極の形成工程（ステップＳＵ８）の直後までのいずれの時点において行われてもかまわない。
【０１１９】
図７（Ａ）は、本発明による、スライダ２２及び光源ユニット２３を固着する薄膜磁気ヘッド２１の製造方法の一実施形態を概略的に示すフローチャートであり、図７（Ｂ）は、本発明による、スライダ加工バー及びユニット加工バーを固着する薄膜磁気ヘッド２１の製造方法の一実施形態を概略的に示すフローチャートである。
【０１２０】
最初に、スライダ２２及び光源ユニット２３を固着する薄膜磁気ヘッド２１の製造方法を説明する。図７（Ａ）によれば、まず、スライダ２２のＡＢＳとは反対側の面（背面２２０１及びスライダ端面２２２）、及び光源ユニット２３の接着面２３００側の面（接着面２３００及び端面４１０）の両方又はいずれか一方に、上述した高屈折率ＵＶ硬化樹脂を予め塗布する（ステップＳ１）。
【０１２１】
次いで、スライダ２２のＡＢＳとは反対側の面と、光源ユニット２３の接着面２３００側の面とを接面させて、少なくとも伝播層４１の端面４１０と導波路層３５の端面３５２との間に高屈折率ＵＶ硬化樹脂が充填された状態にし、伝播層４１の端面４１０から放射された光が導波路層３５を伝播してＡＢＳ側のスライダ端面２２１に達するように位置合わせを行う（ステップＳ２）。最後に、紫外線を照射してスライダ２２及び光源ユニット２３を固着することによって（ステップＳ３）、薄膜磁気ヘッド２１の製造工程が完了する。
【０１２２】
次いで、スライダ加工バー及びユニット加工バーを固着する薄膜磁気ヘッド２１の製造方法を説明する。図７（Ｂ）によれば、まず、スライダ加工バー及びユニット加工バーの接着される面の両方又はいずれか一方に、上述した高屈折率ＵＶ硬化樹脂を予め塗布する（ステップＳ１′）。次いで、スライダ加工バー及びユニット加工バーの接着される面同士を接面させて、伝播層４１となる層のバー接着面側の端面と、導波路層３５の端面３５２との間に高屈折率ＵＶ硬化樹脂が充填された状態にし、伝播層４１の端面４１０から放射された光が導波路層３５を伝播してＡＢＳ側のスライダ端面２２１に達するように位置合わせを行う（ステップＳ２′）。その後、紫外線を照射して、スライダ加工バー及びユニット加工バーを固着する（ステップＳ３′）。最後に、この固着した加工バーを切断分離することによって（ステップＳ４′）、薄膜磁気ヘッド２１の製造工程が完了する。
【０１２３】
以下、上述したフローチャートに示された薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施形態について、さらに、図を用いて詳細に説明する。
【０１２４】
図８（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明によるスライダ加工バー及びスライダ２２の形成方法の一実施形態を示す概略図である。
【０１２５】
図８（Ａ）に示すように、スライダのウエハ薄膜工程が完了したウエハ基板であるスライダウエハ７０の素子形成面上には、多数の磁気ヘッド素子パターン７１が、マトリクス状に並んで形成されている。磁気ヘッド素子パターン７１は、形成されたスライダ２２において、主にＭＲ効果素子３３、電磁コイル素子３４、導波路層３５、近接場光発生部３６及び信号端子電極３７となる部分である。
【０１２６】
最初に、このスライダウエハ７０を、樹脂等を用いて切断分離用治具に接着して切断し、図８（Ｂ）に示すように、複数の磁気ヘッド素子パターン７１が一列に並んだスライダ加工バー７２を切り出す。次いで、このスライダ加工バー７２を、樹脂等を用いて研磨用治具に接着し、このスライダ加工バー７２のＡＢＳ側となる端面７２０に、ＭＲ効果素子のＭＲ高さ（ＭＲハイト）、すなわちスライダ端面２２１に垂直な方向での長さを決定するＭＲハイト加工としての研磨を施す。このＭＲハイト加工は、図８（Ｃ）に示すように、最終的に、磁気ヘッド素子３２及び近接場光発生部３６がスライダ端面２２１に露出して、ＭＲ効果素子３３のＭＲ積層体３３２が所定のＭＲハイトになり、しかも近接場光発生部３６の近接場光ギャップ部３６１が所定の高さ（スライダ端面２２１に垂直な方向での長さ）になるまで行われる。
【０１２７】
次いで、スライダ端面２２１に、例えば、磁気ヘッド素子の端を保護するためのダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等からなる保護膜を形成する。その後、保護膜が形成されたスライダ加工バー７２を、樹脂等を用いてレール形成用治具に接着し、フォトリソグラフィ法、及びイオンミリング法若しくは反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法等を用いてＡＢＳにレールを形成する加工を行い、図８（Ｄ）に示すように、スライダ加工バー７３を完成させる。
【０１２８】
これに対して、この後の薄膜磁気ヘッド２１の製造にスライダ２２を用いる場合は、このスライダ加工バー７３を、樹脂等を用いて切断用治具に接着し、溝入れ処理を行った後、切断処理を行い、スライダ加工バー７３を切断分離し、図８（Ｅ）に示すように、スライダ２２を完成させる。
【０１２９】
図９（Ａ）〜（Ｉ）は、本発明によるユニット加工バー及び光源ユニット２３の形成方法の一実施形態を示す概略図である。
【０１３０】
図９（Ａ）によれば、最初に、ユニット基板となる基板ウエハ上に、伝播層４１となる誘電体膜８０と回折光学素子部４２とを形成する。この際、誘電体膜８０の構成材料は、後に行うＣＭＰ法等を用いたリセスのための研磨における研磨率が、基板ウエハの構成材料よりも大きくなるように選択される。次いで、この誘電体膜８０及び回折光学素子部４２が形成されたユニットウエハ８１を、樹脂等を用いて切断分離用治具に接着して切断し、図９（Ｂ）に示すように、複数の回折光学素子部４２が一列に並んだユニット加工バー８２を切り出す。なお、回折光学素子部４２の形成される間隔は、スライダウエハ７０（図８（Ａ））に形成される磁気ヘッド素子パターン７１の間隔と同じであって、ユニット加工バー８２のトラック幅方向の幅は、スライダ加工バー７２の同方向の幅と同じに設定される。
【０１３１】
次いで、このユニット加工バー８２の誘電体膜８０のエッジを、砥石等の研磨手段に所定の角度で押し当てて研磨する。この際の研磨面が後に反射面４３０となる。反射面４３０の傾き角は、研磨の際の押し当てる所定の角度によって制御される。次いで、図９（Ｃ）に示すように、ユニット加工バー８２において光源ユニット２３のユニット上面２３０１となる面に、フォトオリソグラフィ法、及びイオンミリング法若しくはＲＩＥ法等を用いて、堀込み２００３を形成する。
【０１３２】
次いで、同じく図９（Ｃ）に示すように、形成された堀込み２００３に、上述したようにＡｕＳｎ合金による半田付け等を用いて、レーザダイオード４０を搭載する。その後、図９（Ｄ）に示すように、レーザダイオード４０用の駆動端子電極４４０及び４４１を形成し、ユニット加工バー８３を形成する。
【０１３３】
ここで、薄膜磁気ヘッド２１の製造においてスライダ加工バー７３（図９（Ｄ））とユニット加工バー８３とを固着する場合は、図９（Ｅ）に示すように、ユニット加工バー８３に搭載されたレーザダイオード４０の特性検査を行う。特性検査は、検査用プローブ８４を、駆動端子電極４４０及び４４１に接触させて実際にレーザダイオード４０を駆動させ、フォトダイオード等の受光素子８５を用いて、ＡＢＳ側のスライダ端面２２１となる誘電体膜８０の端面８６から放射されるレーザ光を検出することによって行う。
【０１３４】
検査項目としては、端面８６での放射強度（レーザダイオード４０の発光強度）、端面８６での放射位置、及びレーザダイオード４０の寿命等が挙げられる。この特性検査において、搭載された全てのレーザダイオードが良品と判定されたユニット加工バーだけを、以後の製造工程に用いる。ただし、１つの変更態様として、不良品と判定されたレーザダイオードの位置をすべて特定しておいて、スライダ加工バーとユニット加工バーとを固着して切断分離した後、特定したレーザダイオードを備えた薄膜磁気ヘッドを不良品として除去してもよい。
【０１３５】
次いで、図９（Ｆ）に示すように、薄膜磁気ヘッド２１の製造にこのユニット加工バー８３を用いる場合、ユニット加工バー８３のバー接着面側の面に対して、ＣＭＰ法等を用いたリセスのための研磨を行う。ここで、上述したように、誘電体膜８０の研磨率は、基板ウエハの研磨率よりも大きくなるように設定されているので、この研磨によって、誘電体膜８０のバー接着面８９側の端面８８が、バー接着面８９から後退することになる。以上により、ユニット加工バー８３の製造が完了する。
【０１３６】
これに対して、この後の薄膜磁気ヘッド２１の製造に光源ユニット２３を用いる場合は、ユニット加工バー８３を、樹脂等を用いて切断用治具に接着し、溝入れ処理を行った後、切断処理を行い、図９（Ｇ）に示すように、光源ユニット２３に分離する。その後、図９（Ｈ）に示すように、光源ユニット２３に搭載されたレーザダイオード４０の特性検査を行う。特性検査は、検査用プローブ８４を、駆動端子電極４４０及び４４１に接触させて実際にレーザダイオード４０を駆動させ、フォトダイオード等の受光素子８５を用いて、伝播層４１の接着面側の端面８７から放射されるレーザ光を検出することによって行う。ここで、この検査において、搭載されたレーザダイオードが良品と判定された光源ユニット２３だけを、以後の製造工程に用いる。
【０１３７】
次いで、図９（Ｉ）に示すように、光源ユニット２３の接着面側の面に対して、ＣＭＰ法等を用いたリセスのための研磨を行う。ここで、上述したように、誘電体膜８０、すなわち伝播層４１の研磨率は、基板ウエハ、すなわちユニット基板２３０の研磨率よりも大きくなるように設定されているので、この研磨によって、伝播層４１の接着面２３００側の端面４１０が、接着面２３００から後退することになる。以上により、光源ユニット２３の製造が完了する。なお、このようなリセスを発生させるための処理は、研磨に限られるものではなく、イオンビームエッチング（ＩＢＥ）等のドライエッチングや、アルカリ溶液によるウエットエッチングであってもよい。
【０１３８】
図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明による、スライダ２２及び光源ユニット２３を固着する薄膜磁気ヘッド２１の製造方法の一実施形態を示す概略図である。
【０１３９】
図１０（Ａ）によれば、まず、スライダ２２のＡＢＳとは反対側の面（背面２２０１及びスライダ端面２２２）及び光源ユニット２３の接着面２３００側の面（接着面２３００及び端面４１０）の両方又はいずれか一方に、上述した高屈折率ＵＶ硬化樹脂９０を予め塗布する。次いで、図１０（Ｂ）に示すように、スライダ２２のＡＢＳとは反対側の面と、光源ユニット２３の接着面２３００側の面とを接面させて、少なくとも伝播層４１の端面４１０と導波路層３５の端面３５２との間に高屈折率ＵＶ硬化樹脂９１が充填された状態にし、伝播層４１の端面４１０から放射された光が導波路層３５を伝播してＡＢＳ側のスライダ端面２２１に達するように位置合わせを行う。最後に、図１０（Ｃ）に示すように、接面させた部分に紫外線を照射して、スライダ２２及び光源ユニット２３を固着し、屈折率調整層４５を形成することによって、薄膜磁気ヘッド２１の製造工程が完了する。
【０１４０】
図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明による、スライダ加工バー及びユニット加工バーを固着する薄膜磁気ヘッド２１の製造方法の一実施形態を示す概略図である。
【０１４１】
図１１（Ａ）によれば、まず、形成されたスライダ加工バー７３のＡＢＳになる面とは反対側の面７３０１と、形成されたユニット加工バー８３の誘電体膜８０の端面８８及びバー接着面８９との両方又はいずれか一方に、上述した高屈折率ＵＶ硬化樹脂９２を予め塗布する。次いで、図１１（Ｂ）に示すように、端面８８と導波路層３５の端面３５２との間に高屈折率ＵＶ硬化樹脂９３が充填された状態にし、伝播層４１の端面４１０から放射された光が導波路層３５を伝播してＡＢＳ側のスライダ端面２２１に達するように位置合わせを行う。
【０１４２】
その後、図１１（Ｃ）に示すように、接面させた部分にＵＶ（紫外線）を照射して、スライダ加工バー７３及びユニット加工バー８３を固着する。最後に、図１１（Ｄ）に示すように、固着された加工バーを、樹脂等を用いて切断用治具に接着し、溝入れ処理を行った後、切断分離処理を行うことにより、屈折率調整層４５を備えた薄膜磁気ヘッド２１の製造工程が完了する。
【０１４３】
以上、図１０及び１１を用いて説明したいずれの製造方法によっても、屈折率が伝播層４１の屈折率値と導波路層３５の屈折率値との間の値に調整された屈折率調整層４５が、少なくとも伝播層４１の端面４１０と導波路層３５の端面３５２との間に充填して設けられ、その間の空気の層が排除される。従って、レーザ光が屈折率の大きな差がない適切な環境を伝播することになる。その結果、伝播層４１と導波路層３５との間での反射が非常に小さく抑えられる。これにより、レーザダイオード４０の発振特性の低下を防止することができる。
【０１４４】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明による磁気ディスク装置及びＨＧＡの一実施形態における要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明による光源ユニット、及びこの光源ユニットを備えた薄膜磁気ヘッドの一実施形態を示す斜視図である。
【図３】図２に示した薄膜磁気ヘッドの要部の構成を概略的に示す、図２のＡ−Ａ線断面図、及び磁気ヘッド素子及び近接場光発生部のスライダ端面における端の形状を示す平面図である。
【図４】レーザダイオードの構成、及びレーザダイオードのユニット基板への搭載方法を示す概略図である。
【図５】回折光学素子部の原理を説明するための概略図、及び回折光学素子部を含む伝播層の、光源ユニットのユニット上面に平行な面による断面図である。
【図６】本発明に係るスライダ加工バー及びスライダの形成方法の一実施形態を概略的に示すフローチャート、及び本発明によるユニット加工バー及び光源ユニットの形成方法の一実施形態を概略的に示すフローチャートである。
【図７】本発明による、スライダ及び光源ユニットを固着する薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施形態を概略的に示すフローチャート、及び本発明による、スライダ加工バー及びユニット加工バーを固着する薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施形態を概略的に示すフローチャートである。
【図８】本発明によるスライダ加工バー及びスライダの形成方法の一実施形態を示す概略図である。
【図９】本発明によるユニット加工バー及び光源ユニットの形成方法の一実施形態を示す概略図である。
【図１０】本発明による、スライダ及び光源ユニットを固着する薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施形態を示す概略図である。
【図１１】本発明による、スライダ加工バー及びユニット加工バーを固着する薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１４６】
１０ 磁気ディスク
１１ スピンドルモータ
１２ アセンブリキャリッジ装置
１３ 記録再生及び発光制御回路
１４ 駆動アーム
１５ ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
１６ ピボットベアリング軸
１７ ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）
２０ サスペンション
２００ ロードビーム
２０１ フレクシャ
２０２ ベースプレート
２０３ 配線部材
２１ 薄膜磁気ヘッド
２２ スライダ
２２０ スライダ基板
２２００ ＡＢＳ
２２０１ 背面
２２０２ 集積面
２２１、２２２ スライダ端面
２３ 光源ユニット
２３０ ユニット基板
２３００ 接着面
２３０１ ユニット上面
２３０２ 素子形成面
３２ 磁気ヘッド素子
３３ ＭＲ効果素子
３３０ 下部シールド層
３３２ ＭＲ積層体
３３４ 上部シールド層
３４ 電磁コイル素子
３４０ 主磁極層
３４０ａ 端部
３４１ ギャップ層
３４２ コイル層
３４３ コイル絶縁層
３４４ 補助磁極層
３５ 導波路層
３５０ 集光面
３５１ 側面
３５２ 端面
３６ 近接場光発生部
３６０ 対向金属層
３６１ 近接場光ギャップ部
３７ 信号端子電極
３８ 被覆層
３９ レーザ光
４０ レーザダイオード
４００ 出光端
４１ 伝播層
４１０ 端面
４２ 回折光学素子部
４３ プリズム部
４３０ 反射面
４４０、４４１ 駆動端子電極
４５ 屈折率調整層
４８ 素子間シールド層
５０、５１ 反射膜
５２ ＡｕＳｎ合金
７０ スライダウエハ
７１ 磁気ヘッド素子パターン
７２、７３ スライダ加工バー
７３０１ ＡＢＳになる面とは反対側の面
７２０ 端面
８０ 誘電体膜
８１ ユニットウエハ
８２、８３ ユニット加工バー
８４ 検査用プローブ
８５ 受光素子
８６、８７、８８ 端面
８９ バー接着面
９０、９１、９２、９３ 高屈折率ＵＶ硬化樹脂
【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薄膜磁気ヘッドの構成要素である、レーザダイオード等の光源を備えた光源ユニット、この光源ユニットを備えた薄膜磁気ヘッド、この薄膜磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）及びこのＨＧＡを備えた磁気ディスク装置に関し、また、この光源ユニットを備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気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、読み出し用の磁気抵抗（ＭＲ）効果素子と書き込み用の電磁コイル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、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、保持力が、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第１の方法として、面内磁気記録方式から垂直磁気記録方式への移行が考えられる。垂直磁気記録媒体では記録層厚をより大きくすることが可能であり、結果として、Ｖを大きくして熱安定性を向上させることができる。第２の方法として、パターンドメディアの使用が考えられる。通常の磁気記録では、上述したように1つの記録ビットをＮ個の磁性微粒子によって構成して記録しているが、パターンドメディアを用いて、1つの記録ビットを体積ＮＶの１つの領域とすることによって、熱安定性の指標がＫＵＮＶ／ｋＢＴとなり、熱安定性が飛躍的に向上する。
【０００６】
さらに、熱安定性の問題を解決する第３の方法として、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。
【０００７】
この熱アシスト磁気記録方式における、光を記録媒体に照射するための光放射部として、特許文献１においては、基板上に形成された円錐体等の形状をした金属の散乱体と、その散乱体の周辺に形成された誘電体等の膜とを備えた近接場光プローブが開示されている。また、特許文献２においては、記録再生装置において固体イマージョン・レンズを用いたヘッドが開示されている。さらに、特許文献３には、近接場光プローブを構成する散乱体を、その照射される面が記録媒体に垂直となるように、垂直磁気記録用単磁極書き込みヘッドの主磁極に接して形成された構成が開示されている。さらに、非特許文献１には、水晶のスライダ上に形成されたＵ字状の近接場光プローブが開示されている。さらにまた、非特許文献２には、光がよく透過する回折格子を、光がほとんど透過しない回折格子を突き当てて結合したグレーティングが開示されている。
【０００８】
以上に述べたように、実際、種々の光放射部が提案されているが、熱アシスト磁気記録を実現するにおいて非常に重要であるのが、ヘッドの浮上面（ＡＢＳ）近傍に設けられたこの光放射部に、レーザ光を供給するための手段である。
【０００９】
例えば、特許文献４及び５に開示された技術は、レーザ光の供給に光ファイバを用いている。ここで、特許文献４には、斜めに切断した光ファイバ等の端面に、ピンホールが形成された金属膜を設けた構成が開示されている。また、特許文献５には、光ファイバから出射したレーザ光を適切にレンズ光学系に向けるための可動ミラーを備えた光学式浮上ヘッドが開示されている。
【００１０】
これに対して、特許文献６及び特許文献３に開示された技術は、レーザ光の供給にヘッド内に設けられた半導体レーザ素子を用いている。ここで、特許文献６には内蔵したレーザ素子部からの光を、媒体に対向した微小光学開口に照射して熱アシストを行う構成が開示されている。また、特許文献３には、レーザ素子をＡＢＳ近傍又はヘッド素子の上方等の位置に設けて、上述した近接場光プローブを構成する散乱体にレーザ光を照射する構成が開示されている。
【００１１】
ここで、レーザ光の供給手段としての、光ファイバと、ヘッド内に設けられた半導体レーザ素子とを比較する。光ファイバを用いる場合、半導体レーザのような複雑な構造をヘッド内部に形成する必要がなく、所望の強度を有する微細な近接場光を比較的容易に得られる。しかしながら、光ファイバをヘッドに固定する際には、この光ファイバを相当に曲げる必要が生じるが、特に、ガラス製ファイバにおいてはその許容曲げ半径が大きく、曲げ加工が困難となる。また、プラスティック製ファイバの場合、許容曲げ半径は有る程度小さくなるが、高損失であり伝播効率が低下してしまう。
【００１２】
さらに、光ファイバを用いる場合、ヘッドから飛び出した光ファイバが揺れて、スライダの浮上特性に悪影響を及ぼしたり、磁気ディスク間にヘッドが配置されている場合、接触の危険性が生じたりする可能性がある。また、光ファイバ端と光源や導波路層等との結合部において非常に大きな損失が発生してしまう。これに対して、半導体レーザをヘッド内に設ける場合、このような問題は発生せず、浮上特性に大きな影響を与えることなく比較的低損失でレーザ光を供給することが可能となる。
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−２５５２５４号公報
【特許文献２】特開平１０−１６２４４４号公報
【特許文献３】特開２００４−１５８０６７号公報
【特許文献４】特開２０００−１７３０９３号公報
【特許文献５】特表２００２−５１１１７６号公報
【特許文献６】特開２００１−２８３４０４号公報
【非特許文献１】Shintaro Miyanishi他著 ”Near-field AssistedMagnetic Recording” IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS、２００５年、第４１巻、第１０号、ｐ．２８１７−２８２１
【非特許文献２】庄野敬二、押木満雅著 「熱アシスト磁気記録の現状と課題」 日本応用磁気学会誌、２００５年、第２９巻、第１号、ｐ．５−１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、光の導入に半導体レーザ等の光源を用いる場合においても、ヘッドの製造歩留まりの低下や、さらには反射戻り光によるレーザ発振動作の不安定化等が問題となってきた。
【００１５】
一般に、半導体レーザのダイオードチップにおいては、出力、レーザ光の広がり角、寿命等の特性評価を、チップ単体で非破壊的に行うことは非常に困難である。従って、半導体レーザをヘッド内に設ける場合、半導体レーザをスライダ等に設置した後に特性評価を行い、良否を判定することになる。その結果、ヘッド全体の製造歩留まりに対して、磁気ヘッド部分の歩留まりと半導体レーザ部分の歩留まりとの両方が積算的に影響し、ヘッド全体の歩留まりが著しく低下してしまう。
【００１６】
また、光源のスライダへの設置の問題を考察すると、例えば、特許文献３に開示されているように、散乱体に適切に光を照射するために、光源がヘッド端面近傍の記録媒体に非常に近い位置に設置されている場合、光源位置が記録媒体に接触する可能性を有しており、装置の信頼性という観点から非常に好ましくない。
【００１７】
これに対して、例えば、非特許文献１に記載された技術によれば、半導体レーザ等の光源を媒体面から遠ざけた状態において光が入射可能となる。この場合、光ピックアップヘッドから収束された光が近接場光プローブに直接入射している。しかしながら、この技術は、近接場光プローブの集積された面と媒体対向面とが一致している構成を前提としており、集積面と媒体対向面（ＡＢＳ）とが垂直である一般的な薄膜磁気ヘッドの構成とは全く異なり、親和性が良くない。すなわち、例えば、垂直通電型巨大磁気抵抗（ＣＰＰ（Current Perpendicular to Plain）−ＧＭＲ）効果素子や垂直磁気記録用の電磁コイル素子を備えた薄膜磁気ヘッドに適用することが非常に困難である。
【００１８】
さらに、半導体レーザを媒体面から遠ざけた状態でヘッド内に設けた場合、通常、光路上において前後で屈折率の異なる界面が存在する場合が多くなるが、この界面において、レーザ光の一部が反射され、反射戻り光として、半導体レーザに戻ってしまう。その他、種々の構成上の理由で、反射戻り光が発生し得る。その結果、半導体レーザの発振動作が不安定化し、発振特性が低下する。このような状況は、微細加工されたヘッド内において非常に発生し易く、大きな問題となっている。この問題を回避するために、光アイソレータを設けることも考えられるが、微細なヘッド内に設けることは相当に困難であり、工数も増大する。
【００１９】
従って、本発明の目的は、集積面とＡＢＳとが垂直である構成を有する薄膜磁気ヘッドにおいて、光源をＡＢＳから遠ざけた位置に設置した上で反射戻り光による光源の発振特性の低下を防止することができ、さらに光源の特性評価によるヘッド全体の製造歩留まりの低下を回避することができる手段を提供することにある。
【００２０】
また、このような手段を用いた薄膜磁気ヘッド、この薄膜磁気ヘッドを備えたＨＧＡ及びこのＨＧＡを備えた磁気ディスク装置を提供することにある。さらに、この薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明について説明する前に、明細書において使用される用語の定義を行う。基板の集積面に形成された磁気ヘッド素子の積層構造において、基準となる層よりも基板側にある構成要素を、基準となる層の「下」又は「下方」にあるとし、基準となる層よりも積層される方向側にある構成要素を、基準となる層の「上」又は「上方」にあるとする。
【００２２】
本発明によれば、スライダのＡＢＳとは反対側の面に接着される接着面を有するユニット基板と、このユニット基板に設けられた光源と、ユニット基板の接着面とは垂直な素子形成面上に設けられており、光源から放射されて接着面側の自身の端面に達する光の光路を含む伝播層と、この伝播層に設けられており、光源から放射された光の伝播を調整するためのレンズ部とを備えており、伝播層の接着面側の端面が、接着面から後退した位置にある熱アシスト磁気記録用の光源ユニットが提供される。
【００２３】
本発明による光源ユニットを用いて薄膜磁気ヘッドを製造する際、伝播層の接着面側の端面が接着面から後退した部分に、伝播層の屈折率とスライダ側の屈折率とを調整するための層を設けることができる。これにより、伝播層とスライダとの間の空気の層を排除し、光源からの光に、屈折率の大きな差がない適切な環境を伝播させることができる。その結果、光の反射が非常に小さく抑えられ、光源の発振特性の低下を防止することができる。
【００２４】
また、この本発明による光源ユニットと、スライダとを固着して薄膜磁気ヘッドを製造する場合、例えば、前もって光源ユニットの特性評価を行って、良品のみを薄膜磁気ヘッドの製造に使用すれば、ヘッド製造時のヘッド全体の歩留まりが、ほぼスライダの製造歩留まりとなり、光源ユニットの特性評価によるヘッド全体の製造歩留まりの低下を回避することができる。
【００２５】
また、この本発明による光源ユニットは、スライダのＡＢＳとは反対側の面に接着されるので、常に、光源をＡＢＳから遠ざけた位置に設置することが可能となる。さらに、このような光源ユニットを用いることによって、適切な進行方向を有しており伝播が調整された光をスライダに入射させることが可能となる。すなわち、集積面とＡＢＳとが垂直である構成を有する薄膜磁気ヘッドにおいて、適切な大きさ及び方向を有する光を確実に供給することができる。その結果、磁気記録媒体の加熱効率が高い熱アシスト磁気記録が実現可能となる。
【００２６】
また、この本発明による光源ユニットにおいて、光を伝播層の接着面側の端面に向けさせるための光路変更部として、伝播層の層面であって素子形成面に対して斜めに形成された層面を反射面としたプリズム部をさらに備えていることが好ましい。さらに、レンズ部が、回折光学素子部であることも好ましい。さらにまた、光源がレーザダイオードであり、このレーザダイオードが、ユニット基板の接着面とは反対側の面に形成されていて素子形成面に及んでいる堀込みに設けられており、このレーザダイオードの出光端がユニット基板に遮られずに露出しており、さらに、ユニット基板が導電性を有していて、このレーザダイオードの底面をなす電極が、ユニット基板に電気的に接続されていることも好ましい。
【００２７】
本発明によれば、さらに、切断分離されることによって、分離後の個々のチップが以上に述べた光源ユニットとなるユニット加工バーが提供される。
【００２８】
本発明によれば、さらにまた、ＡＢＳ及びＡＢＳに垂直な集積面を有するスライダ基板と、集積面に形成された磁気ヘッド素子と、光をＡＢＳとは反対側の自身の端面から受け入れてＡＢＳ側のスライダ端面に向けて伝播させるための導波路層と、この磁気ヘッド素子及びこの導波路層を覆うように集積面上に形成された被覆層とを備えたスライダと、スライダのＡＢＳとは反対側の面に接着面を接面させており、伝播層の接着面側の端面から放射された光が、導波路層を伝播してＡＢＳ側のスライダ端面に達するように位置を合わせて固定されている、以上に述べた光源ユニットとを備えており、少なくとも、光を放射する伝播層の接着面側の端面と、光を受け入れる導波路層のＡＢＳとは反対側の端面との間に、屈折率調整層が設けられている薄膜磁気ヘッドが提供される。
【００２９】
通常、光源ユニットとスライダとを固着して薄膜磁気ヘッドを製造する場合、両者の対向部分が完全に密着することはなく、その間には、どうしても空気の層ができてしまう。この空気の層が光路上に存在すると、光が多く反射し、反射戻り光として光源に戻ってしまう。その結果、光源の発振動作を不安定化させる。これに対して、本発明の薄膜磁気ヘッドによれば、屈折率調整層が設けられることによって、このような空気の層を排除した上で、光が屈折率の大きな差がない適切な環境を伝播することになる。従って、伝播層と導波路層との間での反射が非常に小さく抑えられる。その結果、光源の発振特性の低下を防止することができる。
【００３０】
この本発明による薄膜磁気ヘッドにおいて、屈折率調整層がＵＶ硬化樹脂から形成されており、ＵＶ硬化樹脂の屈折率が、伝播層の屈折率値と導波路層の屈折率値との間の値であることが好ましい。さらに、伝播層が二酸化珪素又はアルミナであり、導波路層が酸化タンタル、酸化ニオブ又は酸化チタンであって、屈折率調整層が、ポリメチルフェニルシランであることがより好ましい。
【００３１】
また、この本発明による薄膜磁気ヘッドにおいて、スライダが、導波路層のＡＢＳ側の端面に接した位置又はこの端面に近接した位置に設けられており、近接場光を発生させてデータ信号の書き込みの際に磁気記録媒体を加熱するための、ＡＢＳ側のスライダ端面に達した端を有する近接場光発生部をさらに備えていることが好ましい。
【００３２】
本発明によれば、さらにまた、以上に述べた薄膜磁気ヘッドと、この薄膜磁気ヘッドを支持する支持機構と、磁気ヘッド素子のための信号線と、光源用の電力供給線とを備えているＨＧＡが提供される。さらにまた、このＨＧＡを少なくとも１つ備えており、少なくとも１つの磁気記録媒体と、この少なくとも１つの磁気記録媒体に対して薄膜磁気ヘッドが行う書き込み及び読み出し動作を制御するとともに、光源の発光動作を制御するための記録再生及び発光制御回路とをさらに備えている磁気ディスク装置が提供される。
【００３３】
本発明によれば、接着面を有するユニット基板と、このユニット基板に設けられた光源と、このユニット基板の接着面とは垂直な素子形成面上に設けられており、光源から放射されて接着面側の自身の端面に達する光の光路を含む伝播層と、レンズ部とを備えた光源ユニットを形成し、
この光源ユニットの形成後に、又はこの光源ユニットをユニット加工バーから切断分離する前に、伝播層又は伝播層となる層の接着面側又はバー接着面側の端面を接着面又はバー接着面から後退させ、
ＡＢＳ及びＡＢＳに垂直な集積面を有するスライダ基板と、集積面に形成された磁気ヘッド素子と、光をＡＢＳとは反対側の自身の端面から受け入れてＡＢＳ側のスライダ端面に向けて伝播させるための導波路層と、この磁気ヘッド素子及びこの導波路層を覆うように集積面上に形成された被覆層とを備えたスライダを形成し、
光源ユニットの接着面側の面、及びスライダのＡＢＳとは反対側の面の両方又はいずれか一方に接着用樹脂を塗布し、接着面側の面とＡＢＳとは反対側の面とを接面させて、少なくとも伝播層の接着面側の端面と導波路層のＡＢＳとは反対側の端面との間にこの接着用樹脂が充填された状態にし、伝播層の接着面側の端面から放射された光が導波路層を伝播してＡＢＳ側のスライダ端面に達するように位置合わせをした上で、光源ユニットとスライダとを固着する薄膜磁気ヘッドの製造方法が提供される。
【００３４】
このような製造方法を用いて、上述した屈折率調整層を形成することによって、伝播層と導波路層との間において、空気の層を排除した上で、光源からの光に、屈折率の大きな差がない適切な環境を伝播させることができる。従って、伝播層と導波路層との間での反射が非常に小さく抑えられる。その結果、光源の発振特性の低下を防止することができる。すなわち、本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、集積面とＡＢＳとが垂直である構成であって、光源をＡＢＳから遠ざけた位置に設置した上で反射戻り光による光源の発振特性の低下を防止することができる薄膜磁気ヘッドの製造が可能となる。
【００３５】
さらに、例えば、前もって光源ユニットの特性評価を行って、良品のみを薄膜磁気ヘッドの製造に使用すれば、ヘッド製造時のヘッド全体の歩留まりが、ほぼスライダの製造歩留まりとなり、光源ユニットの特性評価によるヘッド全体の製造歩留まりの低下を回避することができる。
【００３６】
この本発明による製造方法において、伝播層の構成材料として、ユニット基板の構成材料よりも研磨率が大きいものを選択した上で、光源ユニットの接着面側の面を研磨することによって、伝播層の接着面側の端面を接着面から後退させることが好ましい。また、接着用樹脂として、ＵＶ硬化樹脂であって屈折率が伝播層の屈折率値と導波路層の屈折率値との間の値にあるものを選択した上で、この接着用樹脂を塗布した後、光源ユニットとスライダとの接面部に紫外線を照射して固着することも好ましい。
【００３７】
本発明によれば、さらにまた、切断分離されることによって、分離後の個々のチップが、接着面を有するユニット基板と、光を放射する光源と、接着面に垂直な素子形成面に形成された光を伝播する伝播層と、レンズ部とを備えた熱アシスト磁気記録用の光源ユニットとなり、切断分離されることによって接着面となるバー接着面を有するユニット加工バーを形成し、
このユニット加工バーの形成後に、又はこのユニット加工バーに光源を設ける前に、切断分離されることによって伝播層となる層のバー接着面側の端面を、バー接着面から後退させ、
切断分離されることによって、分離後の個々のチップが、ＡＢＳ及びＡＢＳに垂直な集積面を有するスライダ基板と、集積面に形成された磁気ヘッド素子と、光をＡＢＳとは反対側の自身の端面から受け入れてＡＢＳ側のスライダ端面に向けて伝播させるための導波路層と、この磁気ヘッド素子及びこの導波路層を覆う被覆層とを備えたスライダとなるスライダ加工バーを形成し、
ユニット加工バーのバー接着面側の面、及びスライダ加工バーのＡＢＳになる面とは反対側の面の両方又はいずれか一方に接着用樹脂を塗布し、このバー接着面側の面と、このＡＢＳになる面とは反対側の面とを接面させて、少なくとも伝播層となる層のバー接着面側の端面と導波路層のＡＢＳとは反対側の端面との間にこの接着用樹脂が充填された状態にし、伝播層の接着面側の端面から放射された光が導波路層を伝播してＡＢＳ側のスライダ端面に達するように位置合わせをした上で、ユニット加工バーとスライダ加工バーとを固着し、その後、固着されたユニット加工バー及びスライダ加工バーを切断分離する薄膜磁気ヘッドの製造方法が提供される。
【００３８】
ここで、伝播層となる層の構成材料として、ユニット基板の構成材料よりも研磨率が大きいものを選択した上で、ユニット加工バーのバー接着面側の面を研磨することによって、伝播層となる層のバー接着面側の端面をバー接着面から後退させることが好ましい。また、接着用樹脂として、ＵＶ硬化樹脂であって屈折率が伝播層となる層の屈折率値と導波路層の屈折率値との間の値にあるものを選択した上で、この接着用樹脂を塗布した後、ユニット加工バーとスライダ加工バーとの接面部に紫外線を照射して固着することも好ましい。
【発明の効果】
【００３９】
本発明による熱アシスト磁気記録用の光源ユニット、この光源ユニットを用いた薄膜磁気ヘッド、この薄膜磁気ヘッドを備えたＨＧＡ及びこのＨＧＡを備えた磁気ディスク装置によれば、集積面とＡＢＳとが垂直であるヘッド構成において、光源をＡＢＳから遠ざけた位置に設置した上で反射戻り光による光源の発振特性の低下を防止することができ、さらに光源の特性評価によるヘッド全体の製造歩留まりの低下を回避することができる。
【００４０】
また、本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、集積面とＡＢＳとが垂直である構成であって、光源をＡＢＳから遠ざけた位置に設置した上で反射戻り光による光源の発振特性の低下を防止することができる薄膜磁気ヘッドの製造が可能となり、さらに、光源の特性評価による製造歩留まりの低下を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下に、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面において、同一の要素は、同一の参照番号を用いて示されている。また、図面中の構成要素内及び構成要素間の寸法比は、図面の見易さのため、それぞれ任意となっている。
【００４２】
図１は、本発明による磁気ディスク装置及びＨＧＡの一実施形態における要部の構成を概略的に示す斜視図である。ここで、ＨＧＡの斜視図においては、ＨＧＡの磁気ディスク表面に対向する側が上になって表示されている。
【００４３】
同図において、１０は、スピンドルモータ１１の回転軸の回りを回転する複数の磁気記録媒体である磁気ディスク、１２は、薄膜磁気ヘッド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、１３は、この薄膜磁気ヘッド２１の書き込み及び読み出し動作を制御し、さらに後に詳述する熱アシスト磁気記録用のレーザ光を発生させる光源であるレーザダイオードを制御するための記録再生及び発光制御回路をそれぞれ示している。
【００４４】
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）１５によってピボットベアリング軸１６を中心にして角揺動可能であり、この軸１６に沿った方向にスタックされている。各駆動アーム１４の先端部には、ＨＧＡ１７が取り付けられている。各ＨＧＡ１７には、薄膜磁気ヘッド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。磁気ディスク１０、駆動アーム１４、ＨＧＡ１７及び薄膜磁気ヘッド２１は、単数であってもよい。
【００４５】
ＨＧＡ１７は、サスペンション２０の先端部に、薄膜磁気ヘッド２１を固着し、さらにその薄膜磁気ヘッド２１の端子電極に配線部材２０３の一端を電気的に接続して構成される。サスペンション２０は、ロードビーム２００と、このロードビーム２００上に固着され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上に設けられておりリード導体及びそ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とから主として構成されている。
【００４６】
なお、本発明のＨＧＡ１７におけるサスペンションの構造は、以上述べた構造に限定されるものではないことは明らかである。なお、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。
【００４７】
図２は、本発明による光源ユニット、及びこの光源ユニットを備えた薄膜磁気ヘッドの一実施形態を示す斜視図である。
【００４８】
図２によれば、薄膜磁気ヘッド２１は、データ信号の書き込み及び読み出しを行う磁気ヘッド素子３２を備えたスライダ２２と、熱アシスト磁気記録用の光源となるレーザダイオード４０を備えた光源ユニット２３とが、それぞれの背面２２０１及び接着面２３００を接面させて接着、固定された構成を有している。ここで、スライダ２２の背面２２０１は、スライダ２２のＡＢＳ２２００とは反対側の面である。
【００４９】
スライダ２２は、適切な浮上量を得るように加工された媒体対向面であるＡＢＳ２２００を有するスライダ基板２２０と、スライダ基板２２０のＡＢＳ２２００に垂直な集積面２２０２に設けられた、データ信号を読み出すためのＭＲ効果素子３３及びデータ信号を書き込むための電磁コイル素子３４から構成される磁気ヘッド素子３２と、ＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４の間を通して設けられている導波路層３５と、磁気ディスク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３６と、ＭＲ効果素子３３、電磁コイル素子３４、導波路層３５及び近接場光発生部３６を覆うように集積面２２０２上に設けられた被覆層３８と、被覆層３８の層面から露出した、ＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４に２つずつ接続されている合計４つの信号端子電極３７とを備えている。
【００５０】
ＭＲ効果素子３３、電磁コイル素子３４、及び近接場光発生部３６の一端は、ＡＢＳ２２００側のスライダ端面２２１に達している。実際の書き込み又は読み出し動作時には、薄膜磁気ヘッド２１が回転する磁気ディスク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、ＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４の端が磁気ディスク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。
【００５１】
ここで、データ信号の書き込みの際、光源ユニット２３から導波路層３５を通って伝播してきたレーザ光が近接場光発生部３６を照射し、この照射によって、近接場光発生部３６のスライダ端面２２１に達した端から近接場光が発生する。この近接場光によって、後述するように、熱アシスト磁気記録を行うことが可能となる。
【００５２】
導波路層３５は、ともに放物線に沿って湾曲した、トラック幅方向において対向する２つの側面３５１を有しており、ＡＢＳ２２００とは反対側のスライダ端面２２２に達した端面３５２から入射した平行に揃えられたレーザ光３９が、この両側面３５１での反射によって、スライダ端面２２１側の端面である集光面３５０に集光可能となっている。ここで、スライダ端面２２１は、スライダ２２のＡＢＳ２２００側の面であってＡＢＳ２２００以外の部分の面であり、スライダ端面２２２は、スライダ２２のＡＢＳ２２００とは反対側の面であって背面２２０１以外の部分の面である。また、近接場光発生部３６は、一方の端が導波路層３５の集光面３５０に接しており、他方の端がスライダ端面２２１に達している微細な近接場光ギャップ部３６１と、互いの先端をこの近接場光ギャップ部３６１を介して対向させている２つの対向金属層３６０とを備えている。近接場光発生部３６においては、近接場光ギャップ部３６１と、この微細な近接場光ギャップ部３６１を狭持した対向金属層３６０とが、いわゆる「蝶ネクタイ型」構造を実現している。この「蝶ネクタイ型」構造においては、その中心部に発生する非常に強い電界の集中に起因して、近接場光が発生する。
【００５３】
この近接場光の電界強度は、入射光に比べて桁違いに強く、この非常に強力な近接場光が、磁気ディスク表面の対向する局所部分を急速に加熱する。これにより、この局所部分の保磁力が、書き込み磁界による書き込みが可能な大きさまでに低下するので、高密度記録用の高保磁力の磁気ディスクを使用しても、電磁コイル素子３４による書き込みが可能となる。なお、近接場光は、スライダ端面２２１から磁気ディスクの表面に向かって、上述した近接場光ギャップ部３６１のトラック幅方向の幅又は層厚程度までの領域に存在する。従って、１０ｎｍ又はそれ以下の浮上量である現状において、近接場光は、十分に記録層部分に到達することができる。また、このように発生する近接場光の幅は、同じく上述した幅又は層厚と同程度であって、この近接場光の電界強度は、この幅又は層厚以上の領域では指数関数的に減衰するので、非常に局所的に磁気ディスクの記録層部分を加熱することができる。
【００５４】
同じく図２によれば、光源ユニット２３は、スライダ２２の背面２２０１に接着される接着面２３００を有するユニット基板２３０と、ユニット基板２３０の接着面２３００とは反対側のユニット上面２３０１に形成されていて、接着面２３００とは垂直な素子形成面２３０２に及んでいる堀込み２００３と、堀込み２００３に設置されており、出光端４００がユニット基板２３０に遮られずに露出しているレーザダイオード４０と、素子形成面２３０２上に設けられており、レーザダイオード４０から放射されたレーザ光の光路を含んでおり、このレーザ光を自身の接着面側の端面４１０まで伝播させるための伝播層４１と、伝播層４１に設けられており、レーザダイオード４０から放射されたレーザ光の伝播を調整するためのレンズ部としての回折光学素子部４２と、伝播層４１に設けられており、素子形成面２３０２に対して斜めに形成された、伝播層４１の層面を反射面４３０とし、レーザ光を端面４１０に向けさせるための光路変更部としてのプリズム部４３と、レーザダイオード４０用の駆動端子電極４４０及び４４１とを備えている。
【００５５】
なお、端面４１０は、接着面２３００に対して平行ではあるが、一平面上に揃っておらず、接着面２３００から、光路を遡る方向に後退した（リセスした）位置に設けられている。なお、後に詳しく記載するように、この後退した空間には、屈折率調整層が充填されるため、例えば、端面４１０が接着面２３００に対して平行でなくともよい。ただし、レーザ光の散乱損失をできるだけ小さくするために、端面４１０は、光学的に平滑であることが好ましい。
【００５６】
レーザダイオード４０の出光端４００から放射されたレーザ光は、伝播層４１を伝播するにつれて、素子形成面２３０２に垂直な軸ａＬを中心として広がっていくが、伝播層４１に設けられており軸ａＬを自身の軸とする回折光学素子部４２を通過することによって、平行光、又は集束光に変換される。このように調整されたレーザ光は、プリズム部４３の反射面４３０に達して同面で全反射するによって、その進行方向を９０°、すなわち、接着面２３００（ＡＢＳ２２００）に垂直な方向に変更させられる。その後、レーザ光は、伝播層４１の接着面２３００側の端面４１０まで伝播し、この端面４１０から放射される。
【００５７】
端面４１０から放射されたレーザ光は、屈折率調整層４５を介して、導波路層３５の端面３５２に、導波路層３５の層面に平行な方向に伝播するレーザ光として入射する。ここで、屈折率調整層４５は、少なくとも端面４１０と導波路層３５の端面３５２との間、好ましくは、端面４１０とスライダ２２のＡＢＳ２２００とは反対側の面（スライダ端面２２２及び背面２２０１）との間に充填されて存在するように形成されている。さらに、この屈折率調整層４５の屈折率は、伝播層４１の屈折率値と導波路層３５の屈折率値との間の値に設定されている。
【００５８】
通常、スライダ２２と光源ユニット２３とを固着する場合、スライダ２２のＡＢＳ２２００とは反対側の面と、光源ユニット２３の伝播層４１の端面４１０とは完全に密着することはなく、その間には、どうしても空気の層ができてしまう。この空気の層が、レーザ光の光路上に存在すると、端面４１０とこの空気の層との界面において、その屈折率の差が大きいことから、レーザ光が多く反射してしまう。この反射されたレーザ光が、反射戻り光として、レーザダイオード４０に戻ってしまい、レーザダイオード４０の発振動作を不安定化させる。
【００５９】
これに対して、屈折率が伝播層４１の屈折率値と導波路層３５の屈折率値との間の値に調整された屈折率調整層４５が、充填して設けられることによって、このような空気の層を排除した上で、レーザ光が屈折率の大きな差がない適切な環境を伝播することになる。従って、伝播層４１と導波路層３５との間での反射が非常に小さく抑えられる。その結果、レーザダイオード４０の発振特性の低下を防止することができる。
【００６０】
また、上述したように、薄膜磁気ヘッド２１は、スライダ２２と光源ユニット２３とを合わせた構成になっていて、それぞれを形成した後に、組み合わせることにより製造することができる。従って、例えば、前もって光源ユニットの特性評価を行って、良品のみを薄膜磁気ヘッドの製造に使用すれば、ヘッド製造時のヘッド全体の製造歩留まりが、ほぼスライダの製造歩留まりとなり、光源としてのレーザダイオードの特性評価によるヘッド全体の製造歩留まりの低下を回避することができる。
【００６１】
また、光源ユニット２３は、スライダ２２のＡＢＳ２２００とは反対側の面に接着されるので、常に、レーザダイオード４０をＡＢＳ２２００から遠ざけた位置に設置することが可能となる。
【００６２】
さらに、このような光源ユニット２３を用いることによって、上述したように、スライダ２２の導波路層３５の端面３５２に、同層の層面に平行な方向に伝播するレーザ光を入射させることができる。すなわち、集積面２２０２とＡＢＳ２２００とが垂直である構成を有する薄膜磁気ヘッド２１において、適切な大きさ及び方向を有するレーザ光が、確実に供給可能となる。その結果、磁気ディスクの記録層の加熱効率が高い熱アシスト磁気記録が実現可能となる。
【００６３】
なお、スライダ２２及び光源ユニット２３の大きさは任意であるが、例えば、スライダ２２は、トラック幅方向の幅７００μｍ×長さ（奥行き）８５０μｍ×厚み２３０μｍの、いわゆるフェムトスライダであってもよい。この場合、光源ユニット２３は、これよりも一回り小さい大きさ、例えば、トラック幅方向の幅７００μｍ×長さ（奥行き）７００μｍ×厚み１８０μｍであってもよい。なお、光源ユニット２３のトラック幅方向の幅は、位置合わせをする際に確認し易いように、スライダ２２のトラック幅方向の幅と同じであることが好ましいが、スライダ２２のトラック幅方向の幅よりも小さくてもかまわない。
【００６４】
また、通常用いられるレーザダイオードの典型的な大きさは、例えば、幅２５０μｍ×長さ（奥行き）２５０μｍ×厚み６５μｍ程度であり、例えば、上述した大きさの光源ユニット２３のユニット上面２３０１に、この大きさのレーザダイオード４０を設置できる堀込み２００３を形成することが、十分に可能となっている。この際、この堀込み２００３の深さを６５μｍ、又はこれよりも数μｍ深くしておけば、レーザダイオード４０の上面をユニット上面２３０１と同等か、又は低くすることができる。ただし、この堀込み２００３の深さを、例えば３０μｍ程度として、レーザダイオード４０の上面を若干突出させてもよい。また、光源ユニット２３の大きさを、レーザダイオード４０が設置可能な範囲でより小さくすることによって、１枚の基板ウエハから、より多数の光源ユニット２３を収得することが可能となる。
【００６５】
また、伝播層４１の端面４１０に達したレーザ光のスポットにおいて、トラック幅方向の径を、例えば５〜４０μｍ程度とし、この径に直交する径を、例えば１〜６μｍ程度とすることができる。一方、このレーザ光を受け取る導波路層３５の厚さを、例えば１〜６μｍ程度とし、導波路層３５の端面３５２でのトラック幅方向の幅を、例えば５０〜５００μｍ程度とすることができる。以上のように大きさを設定した場合、伝播層４１の端面４１０から放射された光が、導波路層３５を伝播してＡＢＳ２２００側のスライダ端面２２１（近接場光発生部３６）に達するように、スライダ２２と光源ユニット２３との位置を合わせる際、トラック幅方向での位置決めは、トラック幅方向とは垂直な方向での位置決めに比べて比較的容易に行うことができる。
【００６６】
なお、変更態様として、スライダ２２において近接場光発生部３６を設けずに、導波路層３５の集光面３５０をスライダ端面２２１から露出させて、磁気ディスクに集光したレーザ光を照射して、磁気ディスクを加熱してもよい。
【００６７】
図３（Ａ）は、図２に示した薄膜磁気ヘッド２１の要部の構成を概略的に示す、図２のＡ−Ａ線断面図であり、図３（Ｂ）は、磁気ヘッド素子３２及び近接場光発生部３６のスライダ端面２２１における端の形状を示す平面図である。
【００６８】
まず、薄膜磁気ヘッド２１のスライダ２２の構成要素について説明する。
【００６９】
図３（Ａ）のスライダ２２において、２２０はアルティック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）等からなるスライダ基板であり、磁気ディスク表面に対向するＡＢＳ２２００を有している。このスライダ基板２２０のＡＢＳ２２００を底面とした際の一つの側面である集積面２２０２に、読み出し用のＭＲ効果素子３３と、書き込み用の電磁コイル素子３４と、これらの素子を保護する被覆層３８とが主に形成されている。
【００７０】
ＭＲ効果素子３３は、ＭＲ積層体３３２と、この積層体を挟む位置に配置されている下部シールド層３３０及び上部シールド層３３４とを含む。下部シールド層３３０及び上部シールド層３３４は、例えば、フレームめっき法を含むパターンめっき法等によって形成された厚さ０.５〜３μｍ程度のＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＣｏＦｅ、ＦｅＮ若しくはＦｅＺｒＮ等で構成することができる。
【００７１】
ＭＲ積層体３３２は、面内通電型（ＣＩＰ（Current In Plain））巨大磁気抵抗（ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive））多層膜、垂直通電型（ＣＰＰ（Current Perpendicular to Plain））ＧＭＲ多層膜、又はトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistive））多層膜を含み、非常に高い感度で磁気ディスクからの信号磁界を感受する。上下部シールド層３３４及び３３０は、ＭＲ積層体３３２が雑音となる外部磁界の影響を受けることを防止する。
【００７２】
このＭＲ積層体３３２がＣＩＰ-ＧＭＲ多層膜を含む場合、上下部シールド層３３４及び３３０の各々とＭＲ積層体３３２との間に絶縁用の上下部シールドギャップ層がそれぞれ設けられる。さらに、ＭＲ積層体３３２にセンス電流を供給して再生出力を取り出すためのＭＲリード導体層が形成される。一方、ＭＲ積層体３３２がＣＰＰ-ＧＭＲ多層膜又はＴＭＲ多層膜を含む場合、上下部シールド層３３４及び３３０はそれぞれ上下部の電極層としても機能する。
【００７３】
ＭＲ積層体３３２は、例えば、ＴＭＲ効果多層膜を含む場合、ＩｒＭｎ、ＰｔＭｎ、ＮｉＭｎ、ＲｕＲｈＭｎ等からなる厚さ５〜１５ｎｍ程度の反強磁性層と、例えば強磁性材料であるＣｏＦｅ等、又はＲｕ等の非磁性金属層を挟んだ２層のＣｏＦｅ等から構成されており反強磁性層によって磁化方向が固定されている磁化固定層と、例えばＡｌ、ＡｌＣｕ等からなる厚さ０.５〜１ｎｍ程度の金属膜が真空装置内に導入された酸素によって又は自然酸化によって酸化された非磁性誘電材料からなるトンネルバリア層と、例えば強磁性材料である厚さ１ｎｍ程度のＣｏＦｅ等と厚さ３〜４ｎｍ程度のＮｉＦｅ等との２層膜から構成されておりトンネルバリア層を介して磁化固定層との間でトンネル交換結合をなす磁化自由層とが、順次積層された構造を有している。
【００７４】
電磁コイル素子３４は、垂直磁気記録用であり、主磁極層３４０、ギャップ層３４１、コイル層３４２、コイル絶縁層３４３、及び補助磁極層３４４を備えている。主磁極層３４０は、コイル層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の記録層まで収束させながら導くための導磁路である。ここで、主磁極層３４０のスライダ端面２２１側の端部３４０ａの層厚方向の長さ（厚さ）は、他の部分に比べて小さくなっている。この結果、高記録密度化に対応した微細な書き込み磁界が発生可能となる。
【００７５】
ここで、主磁極層３４０は、例えば、ＡＢＳ側の端部での全厚が約０.０１μｍ〜約０.５μｍであって、この端部以外での全厚が約０.５μｍ〜約３.０μｍの、例えばフレームめっき法、スパッタリング法等を用いて形成されたＮｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちいずれか２つ若しくは３つからなる合金、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から構成されている。ギャップ層３４１は、例えば、厚さ約０.０１μｍ〜約０.５μｍの、例えばスパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いて形成されたＡｌ２Ｏ３又はＤＬＣ等から構成されている。コイル層３４２は、例えば、厚さ約０.５μｍ〜約３μｍの、例えばフレームめっき法等を用いて形成されたＣｕ等から構成されている。コイル絶縁層３４３は、例えば、厚さ約０.１μｍ〜約５μｍの熱硬化されたレジスト層等から構成されている。補助磁極層３４４は、例えば、厚さ約０.５μｍ〜約５μｍの、例えばフレームめっき法、スパッタリング法等を用いて形成されたＮｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちいずれか２つ若しくは３つからなる合金、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から構成されている。
【００７６】
導波路層３５は、ＭＲ効果素子３３と電磁コイル素子３４との間に位置していて集積面２２０２と平行に伸長しているが、スライダ端面２２１の近傍において、スライダ端面２２１に向かってその厚さ方向においても先細りした形状を有している。導波路層３５は、被覆層３８を形成する材料よりも高い屈折率ｎを有する、例えばスパッタリング法等を用いて形成された誘電材料を、フォトリソグラフィ法及びイオンミリング法等を用いてパターニングすることによって形成されている。例えば、被覆層３８が、二酸化珪素ＳｉＯ２（ｎ＝１.５）から形成されている場合、導波路層３５は、アルミナＡｌ２Ｏ３（ｎ＝１.６３）から形成されていてもよい。さらに、被覆層３８が、アルミナＡｌ２Ｏ３（ｎ＝１.６３）から形成されている場合、導波路層３５は、酸化タンタルＴａ２Ｏ５（ｎ＝２.１６）、酸化ニオブＮｂ２Ｏ５（ｎ＝２.３３）、酸化チタンＴｉＯ（ｎ＝２.３〜２.５５）又は酸化チタンＴｉＯ２（ｎ＝２.３〜２.５５）から形成されていてもよい。導波路層３５をこのような材料で構成することによって、材料そのものが有する良好な光学特性によるだけではなく、界面での全反射条件が整うことによって、レーザ光の伝播損失が小さくなり、近接場光の発生効率が向上する。
【００７７】
図３（Ａ）において、近接場光発生部３６の近接場光ギャップ部３６１は、導波路層３５と同じ誘電材料で形成されている。また、図３（Ａ）には図示されておらず図２に示されている、近接場光発生部３６の対向金属層３６０は、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ若しくはＩｒ、若しくはこれらのうちのいくつかの組合せからなる合金、又はＡｌ、Ｃｕ等が添加されたこれらの合金等の導電材料から形成されている。
【００７８】
近接場光ギャップ部３６１のトラック幅方向の幅及び層厚は、入射されるレーザ光の波長よりも十分に小さく、それぞれ、約１０ｎｍ〜約３００ｎｍ及び約１０ｎｍ〜約２００ｎｍである。また、近接場光ギャップ部３６１のスライダ端面２２１に垂直な方向の長さは、例えば、１０〜５００ｎｍ程度である。また、導波路層３５の端面３５２でのトラック幅方向の幅は、例えば、５０〜５００μｍ程度である。
【００７９】
図３（Ｂ）によれば、スライダ端面２２１上において、近接場光ギャップ部３６１の発生端３６１ａは、電磁コイル素子３４の主磁極層３４０の端３４０ｂに近接していて、端３４０ｂのリーディング側に位置している。また、発生端３６１ａの形状は、トレーリング側に短辺を有する正台形となっている。
【００８０】
ここで、近接場光は、入射されるレーザ光の波長及び導波路層３５の形状にも依存するが、一般に、最も幅の狭いトレーリング側の短辺近傍において最も強い強度を有する。すなわち、磁気ディスクの記録層部分を加熱する熱アシスト作用において、このトレーリング側の短辺近傍が、主要な加熱作用部分となる。
【００８１】
また、主磁極層３４０の端３４０ｂの形状は、トレーリング側に長辺を有する逆台形となっている。すなわち、主磁極層３４０の端部３４０ａの側面には、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、ベベル角が付けられている。ベベル角の大きさは、例えば、１５°程度である。実際に、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、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。
【００８２】
以上に述べた、近接場光ギャップ部３６１の発生端３６１ａ、及び主磁極層３４０の端３４０ｂの配置及び形状によれば、主要な加熱作用部分である発生端３６１ａのトレーリング側の短辺近傍が、書き込み部分である主磁極層の端３４０ｂに非常に近い位置にあるので、磁気ディスクの記録層部分に熱を加えた直後に、ほとんど間を置かず、書き込み磁界を印加することができる。これにより、熱アシストによる安定した書き込み動作が、確実に実行可能となる。
【００８３】
なお、変更態様として、電磁コイル素子３４は、長手磁気記録用であってもかまわない。この場合、主磁極層３４０及び補助磁極層３４４の代わりに、下部磁極層及び上部磁極層が設けられ、さらに、下部磁極層及び上部磁極層のスライダ端面２２１側の端部に挟持された書き込みギャップ層が設けられる。この書き込みギャップ層位置からの漏洩磁界によって書き込みが行われる。
【００８４】
また、ＭＲ効果素子３３と導波路層３５及び近接場光発生部３６との間に、素子間シールド層４８が形成されているが、この素子間シールド層４８と導波路層３５との間に、さらに、バッキングコイル部が形成されていてもよい。バッキングコイル部は、電磁コイル素子３４から発生してＭＲ効果素子３３の上下部電極層を経由する磁束ループを打ち消す磁束を発生させて、磁気ディスクへの不要な書き込み又は消去動作である広域隣接トラック消去（ＷＡＴＥ）現象の抑制を図るものである。このバッキングコイル部は、長手磁気記録用のヘッドの場合、又は垂直磁気記録用のヘッドであっても不要の場合には省略される。また、コイル層３４２は、図３（Ａ）において１層であるが、２層以上又はヘリカルコイルでもよい。
【００８５】
次いで、薄膜磁気ヘッド２１の光源ユニット２３の構成要素について説明する。
【００８６】
図３（Ａ）の光源ユニット２３において、２３０はアルティック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）等からなるユニット基板であり、スライダ基板２２０の背面２２０１に接着している接着面２３００を有している。この接着面２３００を底面とした際の一つの側面である素子形成面２３０２上に、伝播層４１が設けられており、この伝播層４１に、回折光学素子部４２と、プリズム部４３とが設けられており、さらに、ユニット基板２３０に形成された堀込み２００３に、レーザダイオード４０が設置されている。
【００８７】
伝播層４１は、レーザダイオード４０の出光端４００から回折光学素子部４２及びプリズム部４３を介して、自身の端面４１０に至るまでの光路を含んでいる。回折光学素子部４２は、通常の曲面を有する光学凸レンズにおいて、レンズ厚み方向に関する波長の倍数分の材質を削除した上で、波長の２−ｎ乗の高さを単位とした（ｎ−１）個の層による階段構造によって近似したレンズパターンである。
【００８８】
この伝播層４１の構成材料としては、後述する伝播層４１のリセスのための研磨における研磨率が、ユニット基板２３０の構成材料よりも大きいものが選択される。例えば、この研磨として、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）法を用いる場合であって、ユニット基板２３０がアルティック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）から形成されているとすると、伝播層４１は、二酸化珪素ＳｉＯ２又はアルミナＡｌ２Ｏ３から形成されていてもよい。なお、この研磨率とは、所定の研磨動作によってその材料が研磨される量であり、層の層面（端面）を研磨する場合、研磨される方向の厚みの減少分で表すことができる。
【００８９】
回折光学素子部４２の構成は、後に、他の図面を用いて詳細に説明するが、伝播層４１を形成する材料よりも高い屈折率ｎを有しており、例えばスパッタリング法等を用いて形成された誘電材料から構成されている。例えば、伝播層４１が、二酸化珪素ＳｉＯ２（ｎ＝１.５）から形成されている場合、回折光学素子部４２は、アルミナＡｌ２Ｏ３（ｎ＝１.６３）から形成されていてもよい。さらに、伝播層４１が、アルミナＡｌ２Ｏ３（ｎ＝１.６３）から形成されている場合、回折光学素子部４２は、酸化タンタルＴａ２Ｏ５（ｎ＝２.１６）、酸化ニオブＮｂ２Ｏ５（ｎ＝２.３３）、酸化チタンＴｉＯ（ｎ＝２.３〜２.５５）、又は酸化チタンＴｉＯ２（ｎ＝２.３〜２.５５）から形成されていてもよい。回折光学素子部４２が伝播層４１よりも高い屈折率を有することによって、回折光学素子部４２を通過するレーザ光が、界面での屈折に基づくレンズ作用によって平行光、又は集束光に調整される。なお、伝播層４１の厚さは、例えば、３０〜６０μｍ程度であり、回折光学素子部４２の厚さは、後述するようにレーザ光の波長に依存するが、例えば０.５〜５μｍ程度である。
【００９０】
プリズム部４３は、素子形成面２３０２に対して斜めに形成された、伝播層４１の層面を反射面４３０として、レーザ光の進行方向を変更させるものである。回折光学素子部４２によって、例えば平行に揃えられたレーザ光が、このプリズム部４３の反射面４３０に臨界角以上の入射角で入射すると、このレーザ光は、反射面４３０で全反射し、平行に揃えられたまま端面４１０の方向に進行方向を変更させられる。実際、伝播層４１がＳｉＯ２（ｎ＝１.５）又はＡｌ２Ｏ３（ｎ＝１.６３）のいずれで形成されている場合でも、磁気ディスク装置内の雰囲気（屈折率ｎは約１）よりは大きな屈折率を有しているので、このような全反射が可能となる。例えば、回折光学素子部４２によって平行に揃えられたレーザ光が素子形成面２３０２に垂直な方向に進行して来る場合、端面４１０側の辺が素子形成面２３０２に対して平行に持ち上がる形で４５°に傾いて、平坦な反射面４３０が形成されることによって、全反射後のレーザ光を、接着面２３００に垂直な方向を有する光とすることができる。
【００９１】
次いで、薄膜磁気ヘッド２１の屈折率調整層４５について説明する。
【００９２】
屈折率調整層４５は、上述したように、少なくとも伝播層４１の端面４１０と導波路層３５の端面３５２との間に充填されており、屈折率が伝播層４１の屈折率値と導波路層３５の屈折率値との間の値に調整されている。ここで、例えば、伝播層４１が、二酸化珪素ＳｉＯ２（ｎ＝１.５）、又はアルミナＡｌ２Ｏ３（ｎ＝１.６３）から形成されており、導波路層３５が、酸化タンタルＴａ２Ｏ５（ｎ＝２.１６）、酸化ニオブＮｂ２Ｏ５（ｎ＝２.３３）、酸化チタンＴｉＯ（ｎ＝２.３〜２.５５）又は酸化チタンＴｉＯ２（ｎ＝２.３〜２.５５）から形成されている場合、屈折率調整層４５は、高屈折率ＵＶ（紫外線）硬化樹脂（ＵＶ硬化型接着剤）の１つであるポリメチルフェニルシランから形成されていてもよい。ポリメチルフェニルシランは、薄膜状態での屈折率が１.６９〜１.７１程度であり、伝播層４１の屈折率値と導波路層３５の屈折率値との間の値となっている。
【００９３】
屈折率調整層４５が、このように高い適切な屈折率を有する接着用の樹脂である場合、後述するように、例えばスライダ２２と光源ユニット２３との固着工程において、所定位置に確実に隙間無く充填された屈折率調整層４５を得ることができる。
【００９４】
なお、変更態様として、回折光学素子部４２が、本実施形態のようにレーザダイオード４０とプリズム部４３とを結ぶ光路上にはなく、レーザ光がプリズム部４３において全反射した後に達する光路上の位置に設けられてもよい。また、レーザダイオード４０が、本実施形態のように堀込み２００３に形成されているのではなく、その底面の電極がユニット基板２３０の素子形成面２３０２に電気的に接続された状態で固定されていてもよい。この場合、レーザ光は、レーザダイオードの出光端から伝播層４１の端面４１０に向かって放射され、伝播層４１に形成された平面レンズを通過して伝播が調整されることが好ましい。
【００９５】
また、さらなる変更態様として、光路変更部が、本実施形態のようにプリズム部４３ではなく、グレーチングカプラ（Grating Coupler）部であってもよい。さらにまた、レンズ部及び光路変更部として、グレーチングカプラ部のみが設けられていてもよい。以上に述べた変更態様においても、適切な方向を有する伝播の調整されたレーザ光を得ることが可能となる。
【００９６】
図４（Ａ）及び（Ｂ）は、レーザダイオード４０の構成、及びレーザダイオード４０のユニット基板２３０への搭載方法を示す概略図である。
【００９７】
図４（Ａ）によれば、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もよく、例えば、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、Ａｌ２Ｏ３等からなる反射膜５０及び５１が成膜されており、レーザ光が放射される出光端４００には、一方の反射膜５０における活性層４０ｅの位置に開口が設けられている。
【００９８】
放射されるレーザ光の波長λＬは、例えば６００〜６５０ｎｍ程度である。ただし、スライダ２２（図２）に近接場光発生部３６を設ける場合、対向金属層３６０（図２）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、対向金属層３６０としてＡｕを用いる場合、レーザ光の波長λＬは、６００ｎｍ近傍が好ましい。また、励起波長は、金属材料の種類だけではなく、金属材料の寸法（長さ）にも依存する。同じ材料であっても、金属パターンの長さが大きい場合、励起波長も長くなるという傾向を有する。
【００９９】
レーザダイオード４０の大きさは、上述したように、例えば、幅２５０μｍ×長さ（奥行き）２５０μｍ×厚み６５μｍ程度である。ここで、レーザダイオード４０の幅は、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。
【０１００】
また、このレーザダイオード４０の駆動においては、磁気ディスク装置内の電源が使用可能である。実際、磁気ディスク装置は、通常、例えば２Ｖ程度の電源を備えており、レーザ発振動作には十分の電圧を有している。また、レーザダイオード４０の消費電力も、例えば、数十ｍＷ程度であり、磁気ディスク装置内の電源で十分に賄うことができる。
【０１０１】
図４（Ｂ）によれば、レーザダイオード４０は、ユニット基板２３０に形成された堀込み２００３に搭載されており、一方の電極が、鉛フリー半田の１つであるＡｕＳｎ合金５２による半田付けによって、堀込み２００３の底面と電気的に接続されながら固定されている。ここでユニット基板２３０は、例えばアルティックから形成されており導電性を有する。実際の固定においては、例えば、堀込み２００３の底面に厚さ０.７〜１μｍ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る２００〜３００℃程度までの加熱を行って固定してもよい。なお、堀込み２００３の底面と接続される電極は、ｎ電極４０ａでもｐ電極４０ｊでもかまわない。
【０１０２】
ここで、上述したＡｕＳｎ合金による半田付けをする場合、光源ユニットを例えば３００℃前後の高温に加熱することになるが、本発明によれば、この光源ユニットがスライダとは別に製造されるため、スライダ内の磁気ヘッド素子がこの高温の悪影響を受けずに済む。
【０１０３】
駆動端子電極４４０は、ユニット基板２３０のユニット上面２３０１上に、厚さ１０ｎｍ程度のＴａ、Ｔｉ等からなる下地層を介して形成された、厚さ１〜３μｍ程度の、例えばスパッタリング法等を用いて形成されたＡｕ、Ｃｕ等の層からなる。また、駆動端子電極４４１は、レーザダイオード４０の半田付けされていないもう一方の電極上に、同じく、厚さ１０ｎｍ程度のＴａ、Ｔｉ等からなる下地層を介して形成された、厚さ１〜３μｍ程度の、例えばスパッタリング法等を用いて形成されたＡｕ、Ｃｕ等の層からなる。
【０１０４】
なお、レーザダイオード４０及び駆動端子電極４４０及び４４１は、当然に、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。さらに、レーザダイオード４０の電極の半田付けに、他のろう材を用いて行うことも可能である。さらにまた、レーザダイオード４０の両方の電極をユニット基板から絶縁させて、駆動端子電極を形成してもよい。さらにまた、レーザダイオード４０を、ユニット基板上に直接、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。
【０１０５】
図５（Ａ）は、回折光学素子部４２の原理を説明するための概略図であり、図５（Ｂ）は、回折光学素子部４２を含む伝播層４１の、光源ユニット２３のユニット上面２３０１に平行な面による断面図である。
【０１０６】
最初に、回折光学素子部４２の原理の説明を行う。まず、図５（Ａ−１）に示された断面のように通常の曲面を有する光学凸レンズにおいて、図５（Ａ−２）に示す断面のように、レンズ厚み方向に関して、レーザ光の波長の倍数分の材質を削除する。次いで、図５（Ａ−３）に示す断面のように、例えば、レーザ光の１／４波長の高さを単位とした３つの層からなる階段構造によって、図５（Ａ−２）に示す断面を離散的に近似する。なお、一般に、波長の２−ｎ乗の高さを単位とした場合、階段構造の層数は、（ｎ−１）個となる。この図５（Ａ−３）に示したような断面を有する階段構造部が、回折光学素子部４２であり、もとの図５（Ａ−１）に示された断面を有するレンズと同等の機能を有することになる。
【０１０７】
図５（Ｂ）によれば、回折光学素子部４２は、集積面に平行に積層された環状の第１、第２及び第３の回折格子層４２０、４２１及び４２２が適切に積層されて、図５（Ａ−３）に相当する断面を有する積層体パターンとなっている。回折光学素子部４２の厚さは、その中心部において、レーザ光の波長以下に小さくすることができる。すなわち、回折光学素子部４２は、薄膜微細加工技術を用いて平面状に薄く作り込むことができるので、光源ユニットの伝播の調整用として非常に適している。なお、同図の回折光学素子部４２は、上述したように、レーザ光の１／４波長の高さを単位とした場合であるが、当然、１／２波長、１／８波長等の高さを単位として回折光学素子部が形成されていてもよい。
【０１０８】
ここで、回折光学素子部４２の形成方法について説明する。図５（Ｂ）において、ユニット基板２３０の素子形成面２３０２上に形成された、例えば、スパッタリング法等を用いて形成されたＳｉＯ２からなる第１の伝播層４１ａ上に、例えば、スパッタリング法等を用いて所定の厚さを有するＴｉＯ２膜を形成する。次いで、このＴｉＯ２膜上に、例えばＮｉＦｅ等からなる所定のパターンを形成した後、このＮｉＦｅ等のパターンをマスクとして、塩素系ガスを用いたＲＩＥ法によるエッチング処理を行い、第１の回折格子層４２０を形成する。次いで、この第１の回折格子層４２０の形成方法と同様の方法を用いて、第２の回折格子層４２１及び第３の回折格子層４２２を順次積み重ねて形成することによって、回折光学素子部４２の形成を完了する。その後、形成された回折光学素子部４２を覆うように、例えば、スパッタリング法等を用いてＳｉＯ２膜を成膜し、その後、ＣＭＰ法等を用いてこの膜面を平坦化して第２の伝播層４１ｂを形成することにより、伝播層４１の形成を完了する。
【０１０９】
なお、回折光学素子部が、レーザ光のトラック幅方向の広がりを調整するための第１の回折光学素子部と、レーザ光の接着面２３００に垂直な方向（図の紙面に垂直な方向）の広がりを調整するための第２の回折光学素子部との組み合わされた光学系であってもよい。
【０１１０】
図６（Ａ）は、本発明に係るスライダ加工バー及びスライダ２２の形成方法の一実施形態を概略的に示すフローチャートであり、図６（Ｂ）は、本発明によるユニット加工バー及び光源ユニット２３の形成方法の一実施形態を概略的に示すフローチャートである。
【０１１１】
最初に、スライダ加工バー及びスライダ２２の製造方法を説明する。図６（Ａ）によれば、まず、スライダ用のウエハ基板の集積面に、ＭＲ効果素子３３が形成される（ステップＳＳ１）。次いで、近接場光発生部３６が形成され（ステップＳＳ２）、その後、導波路層３５が形成される（ステップＳＳ３）。次いで、必要であれば、バッキングコイル部が形成される（ステップＳＳ４）。次いで、データを書き込むための電磁コイル素子３４が形成され（ステップＳＳ５）、その後、被覆層３８及び信号端子電極３７が形成される（ステップＳＳ６）。以上により、主に、磁気ヘッド素子３２、導波路層３５、近接場光発生部３６及び信号端子電極３７からなる磁気ヘッド素子パターンを、ウエハ基板上に形成するためのウエハ薄膜工程が終了する。
【０１１２】
次いで、ウエハ薄膜工程が終了したこのウエハ基板を切断して、スライダ加工バーを切り出す（ステップＳＳ７）。その後、このスライダ加工バーにＭＲハイト加工を施す（ステップＳＳ８）。次いで、ＡＢＳ側のスライダ端面に保護膜を形成する（ステップＳＳ９）。その後、ＡＢＳにレールを形成する加工を行う（ステップＳＳ１０）。以上により、スライダ加工バーの製造工程が完了する。この後、薄膜磁気ヘッド２１の製造においてスライダ加工バーとユニット加工バーとを固着する場合は、この製造されたスライダ加工バーを用いる。
【０１１３】
これに対して、この後の薄膜磁気ヘッド２１の製造にスライダ２２を用いる場合は、この加工バーを切断して個々のスライダ２２への分離を行う（ステップＳＳ１１）。以上により、機械加工工程が終了して、スライダ２２の製造工程が完了する。
【０１１４】
次いで、ユニット加工バー及び光源ユニット２３の製造方法を説明する。図６（Ｂ）によれば、まず、光源ユニット用のウエハ基板の素子形成面に、第１の伝播層４１ａが形成される（ステップＳＵ１）。次いで、回折光学素子部４２が形成され（ステップＳＵ２）、その後、第２の伝播層４１ｂが形成される（ステップＳＵ３）。以上により、回折光学素子部４２をウエハ基板上に形成するためのウエハ薄膜工程が終了する。
【０１１５】
次いで、ウエハ薄膜工程が終了したこのウエハ基板を切断して、ユニット加工バーを切り出す（ステップＳＵ４）。その後、伝播層４１となる層を研削してプリズム部４３を形成する（ステップＳＵ５）。次いで、ユニット加工バーに堀込み２００３を形成し（ステップＳＵ６）、形成された堀込み２００３にレーザダイオード４０を搭載する（ステップＳＵ７）。その後、駆動端子電極４４０及び４４１を形成する（ステップＳＵ８）。なお、プリズム部４３の形成工程（ステップＳＵ５）と、堀込み２００３の形成工程（ステップＳＵ６）との順序が逆になってもかまわない。ただし、レーザダイオード４０の搭載（ステップＳＵ７）は、プリズム部４３の形成工程（ステップＳＵ５）が終了した後であることが好ましい。
【０１１６】
ここで、薄膜磁気ヘッド２１の製造においてスライダ加工バーとユニット加工バーとを固着する場合は、レーザダイオード４０の特性検査を行い（ステップＳＵ１０′）、この検査において良品と判定されたユニット加工バーを、以後の製造工程に用いる。その後、全てのレーザダイオードが良品と判定されたユニット加工バーにおいて、伝播層４１となる層の接着される側の端面を、ユニット加工バーの基板部分の接着される面であるバー接着面から、後退（リセス）させる（ステップＳＵ１１′）。以上により、ユニット加工バーの製造工程が完了する。なお、先に、リセス工程（ステップＳＵ１１′）を行い、その後、後退させた端面位置において、特性検査（ステップＳＵ１０′）を行ってもかまわない。
【０１１７】
これに対して、この後の薄膜磁気ヘッド２１の製造に光源ユニット２３を用いる場合は、このユニット加工バーを切断して個々の光源ユニット２３への分離を行う（ステップＳＵ９）。その後、レーザダイオード４０の特性検査を行い（ステップＳＵ１０）、この検査において、搭載されたレーザダイオードが良品と判定された光源ユニット２３だけを、以後の製造工程に用いる。次いで、レーザダイオードが良品と判定された光源ユニット２３において、伝播層４１の接着面２３００側の端面を、接着面２３００から後退（リセス）させる（ステップＳＵ１１）。以上により、機械加工工程が終了して、光源ユニット２３の製造工程が完了する。なお、先に、リセス工程（ステップＳＵ１１）を行い、その後、後退させた端面４１０の位置において、特性検査（ステップＳＵ１０）を行ってもかまわない。
【０１１８】
また、薄膜磁気ヘッド２１の製造において、スライダ加工バーとユニット加工バーとを固着する場合、及び光源ユニット２３を用いる場合のいずれにおいても、伝播層（となる層）のリセス工程（ステップＳＵ１１′又はステップＳＵ１１）に代えて、伝播層となる層のリセス工程（ステップＳＵＲ）を、ユニット加工バーの切り出し工程（ステップＳＵ４）の直後（図６（Ｂ）のＳＵＲの位置）に行ってもよい。なお、このリセス工程（ステップＳＵＲ）は、ユニット加工バーの切り出し工程（ステップＳＵ４）の直後から駆動端子電極の形成工程（ステップＳＵ８）の直後までのいずれの時点において行われてもかまわない。
【０１１９】
図７（Ａ）は、本発明による、スライダ２２及び光源ユニット２３を固着する薄膜磁気ヘッド２１の製造方法の一実施形態を概略的に示すフローチャートであり、図７（Ｂ）は、本発明による、スライダ加工バー及びユニット加工バーを固着する薄膜磁気ヘッド２１の製造方法の一実施形態を概略的に示すフローチャートである。
【０１２０】
最初に、スライダ２２及び光源ユニット２３を固着する薄膜磁気ヘッド２１の製造方法を説明する。図７（Ａ）によれば、まず、スライダ２２のＡＢＳとは反対側の面（背面２２０１及びスライダ端面２２２）、及び光源ユニット２３の接着面２３００側の面（接着面２３００及び端面４１０）の両方又はいずれか一方に、上述した高屈折率ＵＶ硬化樹脂を予め塗布する（ステップＳ１）。
【０１２１】
次いで、スライダ２２のＡＢＳとは反対側の面と、光源ユニット２３の接着面２３００側の面とを接面させて、少なくとも伝播層４１の端面４１０と導波路層３５の端面３５２との間に高屈折率ＵＶ硬化樹脂が充填された状態にし、伝播層４１の端面４１０から放射された光が導波路層３５を伝播してＡＢＳ側のスライダ端面２２１に達するように位置合わせを行う（ステップＳ２）。最後に、紫外線を照射してスライダ２２及び光源ユニット２３を固着することによって（ステップＳ３）、薄膜磁気ヘッド２１の製造工程が完了する。
【０１２２】
次いで、スライダ加工バー及びユニット加工バーを固着する薄膜磁気ヘッド２１の製造方法を説明する。図７（Ｂ）によれば、まず、スライダ加工バー及びユニット加工バーの接着される面の両方又はいずれか一方に、上述した高屈折率ＵＶ硬化樹脂を予め塗布する（ステップＳ１′）。次いで、スライダ加工バー及びユニット加工バーの接着される面同士を接面させて、伝播層４１となる層のバー接着面側の端面と、導波路層３５の端面３５２との間に高屈折率ＵＶ硬化樹脂が充填された状態にし、伝播層４１の端面４１０から放射された光が導波路層３５を伝播してＡＢＳ側のスライダ端面２２１に達するように位置合わせを行う（ステップＳ２′）。その後、紫外線を照射して、スライダ加工バー及びユニット加工バーを固着する（ステップＳ３′）。最後に、この固着した加工バーを切断分離することによって（ステップＳ４′）、薄膜磁気ヘッド２１の製造工程が完了する。
【０１２３】
以下、上述したフローチャートに示された薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施形態について、さらに、図を用いて詳細に説明する。
【０１２４】
図８（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明によるスライダ加工バー及びスライダ２２の形成方法の一実施形態を示す概略図である。
【０１２５】
図８（Ａ）に示すように、スライダのウエハ薄膜工程が完了したウエハ基板であるスライダウエハ７０の素子形成面上には、多数の磁気ヘッド素子パターン７１が、マトリクス状に並んで形成されている。磁気ヘッド素子パターン７１は、形成されたスライダ２２において、主にＭＲ効果素子３３、電磁コイル素子３４、導波路層３５、近接場光発生部３６及び信号端子電極３７となる部分である。
【０１２６】
最初に、このスライダウエハ７０を、樹脂等を用いて切断分離用治具に接着して切断し、図８（Ｂ）に示すように、複数の磁気ヘッド素子パターン７１が一列に並んだスライダ加工バー７２を切り出す。次いで、このスライダ加工バー７２を、樹脂等を用いて研磨用治具に接着し、このスライダ加工バー７２のＡＢＳ側となる端面７２０に、ＭＲ効果素子のＭＲ高さ（ＭＲハイト）、すなわちスライダ端面２２１に垂直な方向での長さを決定するＭＲハイト加工としての研磨を施す。このＭＲハイト加工は、図８（Ｃ）に示すように、最終的に、磁気ヘッド素子３２及び近接場光発生部３６がスライダ端面２２１に露出して、ＭＲ効果素子３３のＭＲ積層体３３２が所定のＭＲハイトになり、しかも近接場光発生部３６の近接場光ギャップ部３６１が所定の高さ（スライダ端面２２１に垂直な方向での長さ）になるまで行われる。
【０１２７】
次いで、スライダ端面２２１に、例えば、磁気ヘッド素子の端を保護するためのダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等からなる保護膜を形成する。その後、保護膜が形成されたスライダ加工バー７２を、樹脂等を用いてレール形成用治具に接着し、フォトリソグラフィ法、及びイオンミリング法若しくは反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法等を用いてＡＢＳにレールを形成する加工を行い、図８（Ｄ）に示すように、スライダ加工バー７３を完成させる。
【０１２８】
これに対して、この後の薄膜磁気ヘッド２１の製造にスライダ２２を用いる場合は、このスライダ加工バー７３を、樹脂等を用いて切断用治具に接着し、溝入れ処理を行った後、切断処理を行い、スライダ加工バー７３を切断分離し、図８（Ｅ）に示すように、スライダ２２を完成させる。
【０１２９】
図９（Ａ）〜（Ｉ）は、本発明によるユニット加工バー及び光源ユニット２３の形成方法の一実施形態を示す概略図である。
【０１３０】
図９（Ａ）によれば、最初に、ユニット基板となる基板ウエハ上に、伝播層４１となる誘電体膜８０と回折光学素子部４２とを形成する。この際、誘電体膜８０の構成材料は、後に行うＣＭＰ法等を用いたリセスのための研磨における研磨率が、基板ウエハの構成材料よりも大きくなるように選択される。次いで、この誘電体膜８０及び回折光学素子部４２が形成されたユニットウエハ８１を、樹脂等を用いて切断分離用治具に接着して切断し、図９（Ｂ）に示すように、複数の回折光学素子部４２が一列に並んだユニット加工バー８２を切り出す。なお、回折光学素子部４２の形成される間隔は、スライダウエハ７０（図８（Ａ））に形成される磁気ヘッド素子パターン７１の間隔と同じであって、ユニット加工バー８２のトラック幅方向の幅は、スライダ加工バー７２の同方向の幅と同じに設定される。
【０１３１】
次いで、このユニット加工バー８２の誘電体膜８０のエッジを、砥石等の研磨手段に所定の角度で押し当てて研磨する。この際の研磨面が後に反射面４３０となる。反射面４３０の傾き角は、研磨の際の押し当てる所定の角度によって制御される。次いで、図９（Ｃ）に示すように、ユニット加工バー８２において光源ユニット２３のユニット上面２３０１となる面に、フォトオリソグラフィ法、及びイオンミリング法若しくはＲＩＥ法等を用いて、堀込み２００３を形成する。
【０１３２】
次いで、同じく図９（Ｃ）に示すように、形成された堀込み２００３に、上述したようにＡｕＳｎ合金による半田付け等を用いて、レーザダイオード４０を搭載する。その後、図９（Ｄ）に示すように、レーザダイオード４０用の駆動端子電極４４０及び４４１を形成し、ユニット加工バー８３を形成する。
【０１３３】
ここで、薄膜磁気ヘッド２１の製造においてスライダ加工バー７３（図９（Ｄ））とユニット加工バー８３とを固着する場合は、図９（Ｅ）に示すように、ユニット加工バー８３に搭載されたレーザダイオード４０の特性検査を行う。特性検査は、検査用プローブ８４を、駆動端子電極４４０及び４４１に接触させて実際にレーザダイオード４０を駆動させ、フォトダイオード等の受光素子８５を用いて、ＡＢＳ側のスライダ端面２２１となる誘電体膜８０の端面８６から放射されるレーザ光を検出することによって行う。
【０１３４】
検査項目としては、端面８６での放射強度（レーザダイオード４０の発光強度）、端面８６での放射位置、及びレーザダイオード４０の寿命等が挙げられる。この特性検査において、搭載された全てのレーザダイオードが良品と判定されたユニット加工バーだけを、以後の製造工程に用いる。ただし、１つの変更態様として、不良品と判定されたレーザダイオードの位置をすべて特定しておいて、スライダ加工バーとユニット加工バーとを固着して切断分離した後、特定したレーザダイオードを備えた薄膜磁気ヘッドを不良品として除去してもよい。
【０１３５】
次いで、図９（Ｆ）に示すように、薄膜磁気ヘッド２１の製造にこのユニット加工バー８３を用いる場合、ユニット加工バー８３のバー接着面側の面に対して、ＣＭＰ法等を用いたリセスのための研磨を行う。ここで、上述したように、誘電体膜８０の研磨率は、基板ウエハの研磨率よりも大きくなるように設定されているので、この研磨によって、誘電体膜８０のバー接着面８９側の端面８８が、バー接着面８９から後退することになる。以上により、ユニット加工バー８３の製造が完了する。
【０１３６】
これに対して、この後の薄膜磁気ヘッド２１の製造に光源ユニット２３を用いる場合は、ユニット加工バー８３を、樹脂等を用いて切断用治具に接着し、溝入れ処理を行った後、切断処理を行い、図９（Ｇ）に示すように、光源ユニット２３に分離する。その後、図９（Ｈ）に示すように、光源ユニット２３に搭載されたレーザダイオード４０の特性検査を行う。特性検査は、検査用プローブ８４を、駆動端子電極４４０及び４４１に接触させて実際にレーザダイオード４０を駆動させ、フォトダイオード等の受光素子８５を用いて、伝播層４１の接着面側の端面８７から放射されるレーザ光を検出することによって行う。ここで、この検査において、搭載されたレーザダイオードが良品と判定された光源ユニット２３だけを、以後の製造工程に用いる。
【０１３７】
次いで、図９（Ｉ）に示すように、光源ユニット２３の接着面側の面に対して、ＣＭＰ法等を用いたリセスのための研磨を行う。ここで、上述したように、誘電体膜８０、すなわち伝播層４１の研磨率は、基板ウエハ、すなわちユニット基板２３０の研磨率よりも大きくなるように設定されているので、この研磨によって、伝播層４１の接着面２３００側の端面４１０が、接着面２３００から後退することになる。以上により、光源ユニット２３の製造が完了する。なお、このようなリセスを発生させるための処理は、研磨に限られるものではなく、イオンビームエッチング（ＩＢＥ）等のドライエッチングや、アルカリ溶液によるウエットエッチングであってもよい。
【０１３８】
図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明による、スライダ２２及び光源ユニット２３を固着する薄膜磁気ヘッド２１の製造方法の一実施形態を示す概略図である。
【０１３９】
図１０（Ａ）によれば、まず、スライダ２２のＡＢＳとは反対側の面（背面２２０１及びスライダ端面２２２）及び光源ユニット２３の接着面２３００側の面（接着面２３００及び端面４１０）の両方又はいずれか一方に、上述した高屈折率ＵＶ硬化樹脂９０を予め塗布する。次いで、図１０（Ｂ）に示すように、スライダ２２のＡＢＳとは反対側の面と、光源ユニット２３の接着面２３００側の面とを接面させて、少なくとも伝播層４１の端面４１０と導波路層３５の端面３５２との間に高屈折率ＵＶ硬化樹脂９１が充填された状態にし、伝播層４１の端面４１０から放射された光が導波路層３５を伝播してＡＢＳ側のスライダ端面２２１に達するように位置合わせを行う。最後に、図１０（Ｃ）に示すように、接面させた部分に紫外線を照射して、スライダ２２及び光源ユニット２３を固着し、屈折率調整層４５を形成することによって、薄膜磁気ヘッド２１の製造工程が完了する。
【０１４０】
図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明による、スライダ加工バー及びユニット加工バーを固着する薄膜磁気ヘッド２１の製造方法の一実施形態を示す概略図である。
【０１４１】
図１１（Ａ）によれば、まず、形成されたスライダ加工バー７３のＡＢＳになる面とは反対側の面７３０１と、形成されたユニット加工バー８３の誘電体膜８０の端面８８及びバー接着面８９との両方又はいずれか一方に、上述した高屈折率ＵＶ硬化樹脂９２を予め塗布する。次いで、図１１（Ｂ）に示すように、端面８８と導波路層３５の端面３５２との間に高屈折率ＵＶ硬化樹脂９３が充填された状態にし、伝播層４１の端面４１０から放射された光が導波路層３５を伝播してＡＢＳ側のスライダ端面２２１に達するように位置合わせを行う。
【０１４２】
その後、図１１（Ｃ）に示すように、接面させた部分にＵＶ（紫外線）を照射して、スライダ加工バー７３及びユニット加工バー８３を固着する。最後に、図１１（Ｄ）に示すように、固着された加工バーを、樹脂等を用いて切断用治具に接着し、溝入れ処理を行った後、切断分離処理を行うことにより、屈折率調整層４５を備えた薄膜磁気ヘッド２１の製造工程が完了する。
【０１４３】
以上、図１０及び１１を用いて説明したいずれの製造方法によっても、屈折率が伝播層４１の屈折率値と導波路層３５の屈折率値との間の値に調整された屈折率調整層４５が、少なくとも伝播層４１の端面４１０と導波路層３５の端面３５２との間に充填して設けられ、その間の空気の層が排除される。従って、レーザ光が屈折率の大きな差がない適切な環境を伝播することになる。その結果、伝播層４１と導波路層３５との間での反射が非常に小さく抑えられる。これにより、レーザダイオード４０の発振特性の低下を防止することができる。
【０１４４】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明による磁気ディスク装置及びＨＧＡの一実施形態における要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明による光源ユニット、及びこの光源ユニットを備えた薄膜磁気ヘッドの一実施形態を示す斜視図である。
【図３】図２に示した薄膜磁気ヘッドの要部の構成を概略的に示す、図２のＡ−Ａ線断面図、及び磁気ヘッド素子及び近接場光発生部のスライダ端面における端の形状を示す平面図である。
【図４】レーザダイオードの構成、及びレーザダイオードのユニット基板への搭載方法を示す概略図である。
【図５】回折光学素子部の原理を説明するための概略図、及び回折光学素子部を含む伝播層の、光源ユニットのユニット上面に平行な面による断面図である。
【図６】本発明に係るスライダ加工バー及びスライダの形成方法の一実施形態を概略的に示すフローチャート、及び本発明によるユニット加工バー及び光源ユニットの形成方法の一実施形態を概略的に示すフローチャートである。
【図７】本発明による、スライダ及び光源ユニットを固着する薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施形態を概略的に示すフローチャート、及び本発明による、スライダ加工バー及びユニット加工バーを固着する薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施形態を概略的に示すフローチャートである。
【図８】本発明によるスライダ加工バー及びスライダの形成方法の一実施形態を示す概略図である。
【図９】本発明によるユニット加工バー及び光源ユニットの形成方法の一実施形態を示す概略図である。
【図１０】本発明による、スライダ及び光源ユニットを固着する薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施形態を示す概略図である。
【図１１】本発明による、スライダ加工バー及びユニット加工バーを固着する薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１４６】
１０ 磁気ディスク
１１ スピンドルモータ
１２ アセンブリキャリッジ装置
１３ 記録再生及び発光制御回路
１４ 駆動アーム
１５ ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
１６ ピボットベアリング軸
１７ ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）
２０ サスペンション
２００ ロードビーム
２０１ フレクシャ
２０２ ベースプレート
２０３ 配線部材
２１ 薄膜磁気ヘッド
２２ スライダ
２２０ スライダ基板
２２００ ＡＢＳ
２２０１ 背面
２２０２ 集積面
２２１、２２２ スライダ端面
２３ 光源ユニット
２３０ ユニット基板
２３００ 接着面
２３０１ ユニット上面
２３０２ 素子形成面
３２ 磁気ヘッド素子
３３ ＭＲ効果素子
３３０ 下部シールド層
３３２ ＭＲ積層体
３３４ 上部シールド層
３４ 電磁コイル素子
３４０ 主磁極層
３４０ａ 端部
３４１ ギャップ層
３４２ コイル層
３４３ コイル絶縁層
３４４ 補助磁極層
３５ 導波路層
３５０ 集光面
３５１ 側面
３５２ 端面
３６ 近接場光発生部
３６０ 対向金属層
３６１ 近接場光ギャップ部
３７ 信号端子電極
３８ 被覆層
３９ レーザ光
４０ レーザダイオード
４００ 出光端
４１ 伝播層
４１０ 端面
４２ 回折光学素子部
４３ プリズム部
４３０ 反射面
４４０、４４１ 駆動端子電極
４５ 屈折率調整層
４８ 素子間シールド層
５０、５１ 反射膜
５２ ＡｕＳｎ合金
７０ スライダウエハ
７１ 磁気ヘッド素子パターン
７２、７３ スライダ加工バー
７３０１ ＡＢＳになる面とは反対側の面
７２０ 端面
８０ 誘電体膜
８１ ユニットウエハ
８２、８３ ユニット加工バー
８４ 検査用プローブ
８５ 受光素子
８６、８７、８８ 端面
８９ バー接着面
９０、９１、９２、９３ 高屈折率ＵＶ硬化樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライダの浮上面とは反対側の面に接着される接着面を有するユニット基板と、該ユニット基板に設けられた光源と、該ユニット基板の接着面とは垂直な素子形成面上に設けられており、該光源から放射されて該接着面側の自身の端面に達する光の光路を含む伝播層と、該伝播層に設けられており、該光源から放射された光の伝播を調整するためのレンズ部とを備えており、
前記伝播層の接着面側の端面が、該接着面から後退した位置にあることを特徴とする熱アシスト磁気記録用の光源ユニット。
【請求項２】
前記光を前記伝播層の接着面側の端面に向けさせるための光路変更部として、該伝播層の層面であって前記素子形成面に対して斜めに形成された層面を反射面としたプリズム部をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記レンズ部が、回折光学素子部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記光源がレーザダイオードであり、該レーザダイオードが、前記ユニット基板の接着面とは反対側の面に形成されていて素子形成面に及んでいる堀込みに設けられており、該レーザダイオードの出光端が該ユニット基板に遮られずに露出しており、さらに、該ユニット基板が導電性を有していて、該レーザダイオードの底面をなす電極が、該ユニット基板に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項５】
切断分離されることによって、分離後の個々のチップが、請求項１から４のいずれか１項に記載の光源ユニットとなることを特徴とするユニット加工バー。
【請求項６】
前記浮上面及び該浮上面に垂直な集積面を有するスライダ基板と、該集積面に設けられた磁気ヘッド素子と、前記光を該浮上面とは反対側の自身の端面から受け入れて該浮上面側のスライダ端面に向けて伝播させるための導波路層と、該磁気ヘッド素子及び該導波路層を覆うように該集積面上に設けられた被覆層とを備えたスライダと、
前記スライダの浮上面とは反対側の面に前記接着面を接面させており、前記伝播層の接着面側の端面から放射された光が、前記導波路層を伝播して前記浮上面側のスライダ端面に達するように位置を合わせて固定されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の光源ユニットとを備えており、
少なくとも、前記光を放射する前記伝播層の接着面側の端面と、該光を受け入れる前記導波路層の浮上面とは反対側の端面との間に、屈折率調整層が設けられていることを特徴する薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】
前記屈折率調整層がＵＶ硬化樹脂から形成されており、該ＵＶ硬化樹脂の屈折率が、前記伝播層の屈折率値と前記導波路層の屈折率値との間の値であることを特徴とする請求項６に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】
前記伝播層が二酸化珪素又はアルミナであり、前記導波路層が酸化タンタル、酸化ニオブ又は酸化チタンであって、前記屈折率調整層が、ポリメチルフェニルシランであることを特徴とする請求項７に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項９】
前記スライダが、前記導波路層の浮上面側の端面に接した位置又は該端面に近接した位置に設けられており、近接場光を発生させてデータ信号の書き込みの際に磁気記録媒体を加熱するための、浮上面側のスライダ端面に達した端を有する近接場光発生部をさらに備えていることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドと、該薄膜磁気ヘッドを支持する支持機構と、前記磁気ヘッド素子のための信号線と、前記光源用の電力供給線とを備えていることを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のヘッドジンバルアセンブリを少なくとも１つ備えており、少なくとも１つの磁気記録媒体と、該少なくとも１つの磁気記録媒体に対して前記薄膜磁気ヘッドが行う書き込み及び読み出し動作を制御するとともに、前記光源の発光動作を制御するための記録再生及び発光制御回路とをさらに備えていることを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項１２】
接着面を有するユニット基板と、該ユニット基板に設けられた光源と、該ユニット基板の接着面とは垂直な素子形成面上に設けられており、該光源から放射されて該接着面側の自身の端面に達する光の光路を含む伝播層と、レンズ部とを備えた光源ユニットを形成し、
前記光源ユニットの形成後に、又は該光源ユニットをユニット加工バーから切断分離する前に、前記伝播層又は該伝播層となる層の接着面側又はバー接着面側の端面を該接着面又は該バー接着面から後退させ、
浮上面及び該浮上面に垂直な集積面を有するスライダ基板と、該集積面に設けられた磁気ヘッド素子と、前記光を該浮上面とは反対側の自身の端面から受け入れて該浮上面側のスライダ端面に向けて伝播させるための導波路層と、該磁気ヘッド素子及び該導波路層を覆うように該集積面上に設けられた被覆層とを備えたスライダを形成し、
前記光源ユニットの接着面側の面、及び前記スライダの浮上面とは反対側の面の両方又はいずれか一方に接着用樹脂を塗布し、該接着面側の面と該浮上面とは反対側の面とを接面させて、少なくとも前記伝播層の接着面側の端面と前記導波路層の該浮上面とは反対側の端面との間に該接着用樹脂が充填された状態にし、前記伝播層の接着面側の端面から放射された光が該導波路層を伝播して該浮上面側のスライダ端面に達するように位置合わせをした上で、該光源ユニットと該スライダとを固着することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記伝播層の構成材料として、前記ユニット基板の構成材料よりも研磨率が大きいものを選択した上で、前記光源ユニットの接着面側の面を研磨することによって、該伝播層の接着面側の端面を該接着面から後退させることを特徴とする請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記接着用樹脂として、ＵＶ硬化樹脂であって屈折率が前記伝播層の屈折率値と前記導波路層の屈折率値との間の値にあるものを選択した上で、該接着用樹脂を塗布した後、前記光源ユニットと前記スライダとの接面部に紫外線を照射して固着することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
切断分離されることによって、分離後の個々のチップが、接着面を有するユニット基板と、光を放射する光源と、該接着面に垂直な素子形成面に形成された該光を伝播する伝播層と、レンズ部とを備えた熱アシスト磁気記録用の光源ユニットとなり、切断分離されることによって該接着面となるバー接着面を有するユニット加工バーを形成し、
前記ユニット加工バーの形成後に、又は該ユニット加工バーに前記光源を設ける前に、切断分離されることによって前記伝播層となる層の前記バー接着面側の端面を、該バー接着面から後退させ、
切断分離されることによって、分離後の個々のチップが、浮上面及び該浮上面に垂直な集積面を有するスライダ基板と、該集積面に設けられた磁気ヘッド素子と、前記光を該浮上面とは反対側の自身の端面から受け入れて該浮上面側のスライダ端面に向けて伝播させるための導波路層と、該磁気ヘッド素子及び該導波路層を覆う被覆層とを備えたスライダとなるスライダ加工バーを形成し、
前記ユニット加工バーのバー接着面側の面、及び前記スライダ加工バーの浮上面になる面とは反対側の面の両方又はいずれか一方に接着用樹脂を塗布し、該バー接着面側の面と該浮上面になる面とは反対側の面とを接面させて、少なくとも前記伝播層となる層の該バー接着面側の端面と前記導波路層の浮上面とは反対側の端面との間に該接着用樹脂が充填された状態にし、該伝播層の接着面側の端面から放射された光が該導波路層を伝播して該浮上面側のスライダ端面に達するように位置合わせをした上で、該ユニット加工バーと該スライダ加工バーとを固着し、その後、固着された該ユニット加工バー及び該スライダ加工バーを切断分離することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記伝播層となる層の構成材料として、前記ユニット基板の構成材料よりも研磨率が大きいものを選択した上で、前記ユニット加工バーのバー接着面側の面を研磨することによって、該伝播層となる層の該バー接着面側の端面を該バー接着面から後退させることを特徴とする請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記接着用樹脂として、ＵＶ硬化樹脂であって屈折率が前記伝播層となる層の屈折率値と前記導波路層の屈折率値との間の値にあるものを選択した上で、該接着用樹脂を塗布した後、前記ユニット加工バーと前記スライダ加工バーとの接面部に紫外線を照射して固着することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の製造方法。
【請求項１】
スライダの浮上面とは反対側の面に接着される接着面を有するユニット基板と、該ユニット基板に設けられた光源と、該ユニット基板の接着面とは垂直な素子形成面上に設けられており、該光源から放射されて該接着面側の自身の端面に達する光の光路を含む伝播層と、該伝播層に設けられており、該光源から放射された光の伝播を調整するためのレンズ部とを備えており、
前記伝播層の接着面側の端面が、該接着面から後退した位置にあることを特徴とする熱アシスト磁気記録用の光源ユニット。
【請求項２】
前記光を前記伝播層の接着面側の端面に向けさせるための光路変更部として、該伝播層の層面であって前記素子形成面に対して斜めに形成された層面を反射面としたプリズム部をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記レンズ部が、回折光学素子部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記光源がレーザダイオードであり、該レーザダイオードが、前記ユニット基板の接着面とは反対側の面に形成されていて素子形成面に及んでいる堀込みに設けられており、該レーザダイオードの出光端が該ユニット基板に遮られずに露出しており、さらに、該ユニット基板が導電性を有していて、該レーザダイオードの底面をなす電極が、該ユニット基板に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項５】
切断分離されることによって、分離後の個々のチップが、請求項１から４のいずれか１項に記載の光源ユニットとなることを特徴とするユニット加工バー。
【請求項６】
前記浮上面及び該浮上面に垂直な集積面を有するスライダ基板と、該集積面に設けられた磁気ヘッド素子と、前記光を該浮上面とは反対側の自身の端面から受け入れて該浮上面側のスライダ端面に向けて伝播させるための導波路層と、該磁気ヘッド素子及び該導波路層を覆うように該集積面上に設けられた被覆層とを備えたスライダと、
前記スライダの浮上面とは反対側の面に前記接着面を接面させており、前記伝播層の接着面側の端面から放射された光が、前記導波路層を伝播して前記浮上面側のスライダ端面に達するように位置を合わせて固定されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の光源ユニットとを備えており、
少なくとも、前記光を放射する前記伝播層の接着面側の端面と、該光を受け入れる前記導波路層の浮上面とは反対側の端面との間に、屈折率調整層が設けられていることを特徴する薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】
前記屈折率調整層がＵＶ硬化樹脂から形成されており、該ＵＶ硬化樹脂の屈折率が、前記伝播層の屈折率値と前記導波路層の屈折率値との間の値であることを特徴とする請求項６に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】
前記伝播層が二酸化珪素又はアルミナであり、前記導波路層が酸化タンタル、酸化ニオブ又は酸化チタンであって、前記屈折率調整層が、ポリメチルフェニルシランであることを特徴とする請求項７に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項９】
前記スライダが、前記導波路層の浮上面側の端面に接した位置又は該端面に近接した位置に設けられており、近接場光を発生させてデータ信号の書き込みの際に磁気記録媒体を加熱するための、浮上面側のスライダ端面に達した端を有する近接場光発生部をさらに備えていることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドと、該薄膜磁気ヘッドを支持する支持機構と、前記磁気ヘッド素子のための信号線と、前記光源用の電力供給線とを備えていることを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のヘッドジンバルアセンブリを少なくとも１つ備えており、少なくとも１つの磁気記録媒体と、該少なくとも１つの磁気記録媒体に対して前記薄膜磁気ヘッドが行う書き込み及び読み出し動作を制御するとともに、前記光源の発光動作を制御するための記録再生及び発光制御回路とをさらに備えていることを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項１２】
接着面を有するユニット基板と、該ユニット基板に設けられた光源と、該ユニット基板の接着面とは垂直な素子形成面上に設けられており、該光源から放射されて該接着面側の自身の端面に達する光の光路を含む伝播層と、レンズ部とを備えた光源ユニットを形成し、
前記光源ユニットの形成後に、又は該光源ユニットをユニット加工バーから切断分離する前に、前記伝播層又は該伝播層となる層の接着面側又はバー接着面側の端面を該接着面又は該バー接着面から後退させ、
浮上面及び該浮上面に垂直な集積面を有するスライダ基板と、該集積面に設けられた磁気ヘッド素子と、前記光を該浮上面とは反対側の自身の端面から受け入れて該浮上面側のスライダ端面に向けて伝播させるための導波路層と、該磁気ヘッド素子及び該導波路層を覆うように該集積面上に設けられた被覆層とを備えたスライダを形成し、
前記光源ユニットの接着面側の面、及び前記スライダの浮上面とは反対側の面の両方又はいずれか一方に接着用樹脂を塗布し、該接着面側の面と該浮上面とは反対側の面とを接面させて、少なくとも前記伝播層の接着面側の端面と前記導波路層の該浮上面とは反対側の端面との間に該接着用樹脂が充填された状態にし、前記伝播層の接着面側の端面から放射された光が該導波路層を伝播して該浮上面側のスライダ端面に達するように位置合わせをした上で、該光源ユニットと該スライダとを固着することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記伝播層の構成材料として、前記ユニット基板の構成材料よりも研磨率が大きいものを選択した上で、前記光源ユニットの接着面側の面を研磨することによって、該伝播層の接着面側の端面を該接着面から後退させることを特徴とする請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記接着用樹脂として、ＵＶ硬化樹脂であって屈折率が前記伝播層の屈折率値と前記導波路層の屈折率値との間の値にあるものを選択した上で、該接着用樹脂を塗布した後、前記光源ユニットと前記スライダとの接面部に紫外線を照射して固着することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
切断分離されることによって、分離後の個々のチップが、接着面を有するユニット基板と、光を放射する光源と、該接着面に垂直な素子形成面に形成された該光を伝播する伝播層と、レンズ部とを備えた熱アシスト磁気記録用の光源ユニットとなり、切断分離されることによって該接着面となるバー接着面を有するユニット加工バーを形成し、
前記ユニット加工バーの形成後に、又は該ユニット加工バーに前記光源を設ける前に、切断分離されることによって前記伝播層となる層の前記バー接着面側の端面を、該バー接着面から後退させ、
切断分離されることによって、分離後の個々のチップが、浮上面及び該浮上面に垂直な集積面を有するスライダ基板と、該集積面に設けられた磁気ヘッド素子と、前記光を該浮上面とは反対側の自身の端面から受け入れて該浮上面側のスライダ端面に向けて伝播させるための導波路層と、該磁気ヘッド素子及び該導波路層を覆う被覆層とを備えたスライダとなるスライダ加工バーを形成し、
前記ユニット加工バーのバー接着面側の面、及び前記スライダ加工バーの浮上面になる面とは反対側の面の両方又はいずれか一方に接着用樹脂を塗布し、該バー接着面側の面と該浮上面になる面とは反対側の面とを接面させて、少なくとも前記伝播層となる層の該バー接着面側の端面と前記導波路層の浮上面とは反対側の端面との間に該接着用樹脂が充填された状態にし、該伝播層の接着面側の端面から放射された光が該導波路層を伝播して該浮上面側のスライダ端面に達するように位置合わせをした上で、該ユニット加工バーと該スライダ加工バーとを固着し、その後、固着された該ユニット加工バー及び該スライダ加工バーを切断分離することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記伝播層となる層の構成材料として、前記ユニット基板の構成材料よりも研磨率が大きいものを選択した上で、前記ユニット加工バーのバー接着面側の面を研磨することによって、該伝播層となる層の該バー接着面側の端面を該バー接着面から後退させることを特徴とする請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記接着用樹脂として、ＵＶ硬化樹脂であって屈折率が前記伝播層となる層の屈折率値と前記導波路層の屈折率値との間の値にあるものを選択した上で、該接着用樹脂を塗布した後、前記ユニット加工バーと前記スライダ加工バーとの接面部に紫外線を照射して固着することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−１００２６（Ｐ２００８−１００２６Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７６５３９（Ｐ２００６−１７６５３９）
【出願日】平成１８年６月２７日（２００６．６．２７）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２７日（２００６．６．２７）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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