熱アシスト記録（ＴＡＲ）ディスクドライブ用のヘッド構造
【課題】熱アシスト記録（ＴＡＲ）ディスクドライブ用のヘッド構造を提供する。
【解決手段】熱アシスト記録（ＴＡＲ）ヘッド構造は、前面に垂直空洞面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）、ＶＣＳＥＬに直接形成されたＴＡＲヘッド、および後面に高い反射性能を有する第３の鏡を備えた半導体基板を有している。半導体基板はＶＣＳＥＬの拡張空洞として機能する。ＴＡＲヘッドは、従来のスライダに設けられたＴＡＲヘッドの加工で提案された方法と同様にＶＣＳＥＬの外面に加工される。ＴＡＲヘッドは、従来の読み出しヘッドおよび書き込みヘッド、および格子カプラと近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を備えた光導波管を含んでいる。レーザー放射は、ＶＣＳＥＬの部分反射出力鏡から前面を通って格子カプラへ出力され、格子カプラが入射したレーザー放射を９０度回転させて導波管へ誘導し、そこからＮＦＴへ誘導する。
【解決手段】熱アシスト記録（ＴＡＲ）ヘッド構造は、前面に垂直空洞面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）、ＶＣＳＥＬに直接形成されたＴＡＲヘッド、および後面に高い反射性能を有する第３の鏡を備えた半導体基板を有している。半導体基板はＶＣＳＥＬの拡張空洞として機能する。ＴＡＲヘッドは、従来のスライダに設けられたＴＡＲヘッドの加工で提案された方法と同様にＶＣＳＥＬの外面に加工される。ＴＡＲヘッドは、従来の読み出しヘッドおよび書き込みヘッド、および格子カプラと近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を備えた光導波管を含んでいる。レーザー放射は、ＶＣＳＥＬの部分反射出力鏡から前面を通って格子カプラへ出力され、格子カプラが入射したレーザー放射を９０度回転させて導波管へ誘導し、そこからＮＦＴへ誘導する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、ディスク上の磁気記録層が高温である間にデータが書き込まれる熱アシスト記録（ＴＡＲ）ディスクドライブに関し、より具体的にはレーザー、光導波管、ヘッドキャリアと一体化された磁気書き込みヘッドおよび磁気抵抗読み出しヘッドを含むＴＡＲヘッドの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）とも呼ばれる熱アシスト記録（ＴＡＲ）が提案されている。ＴＡＲディスクドライブにおいて、近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を備えた光導波管が、レーザーからの放射を導いて、ディスク上の磁気記録層の局所領域を加熱する。放射は、書き込みヘッドからの磁場により、書き込みが生起するのに充分な程度に保磁力を低下させるために磁気材料をそのキュリー温度付近まで、またはより高く、局所的に加熱する。記録データは、従来の磁気抵抗読み出しヘッドにより読み出される。光導波管、書き込みヘッドおよび読み出しヘッドが、回転しているディスクの表面上方の空気の薄い膜にスライダを乗せることができるエアベアリング面（ＡＢＳ）を有するスライダ等のヘッドキャリアの後続表面（トレーリング面）上に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８０００２２９８Ａ１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９０３１０４５９Ａ１号明細書
【特許文献３】米国特許第６，７７８，５８２Ｂ１号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００９０３１０４５９Ａ１号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００９０２５８１８６Ａ１号明細書
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｖａｎ Ｌａｅｒｅら「Ｃｏｍｐａｃｔ Ｆｏｃｕｓｉｎｇ Ｇｒａｔｉｎｇ Ｃｏｕｐｌｅｒｓ ｆｏｒ Ｓｉｌｉｃｏｎ−ｏｎ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ」，ＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＥＴＴＥＲＳ、ＶＯＬ．１９，ＮＯ．２３，ＤＥＣＥＭＢＥＲ １，２００７，ｐｐ．１９１９−１９２１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＴＡＲにおける課題の一つは、レーザー光が光導波管に誘導されるようにレーザーをヘッドキャリアと一体化させることである。垂直空洞面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）が、その高い信頼性および低コストのために提案されている。ＶＣＳＥＬを取り付けるための各種の手段を備えたＴＡＲスライダが、特許文献１および特許文献２に記述されている。しかし、典型的なＶＣＳＥＬは、現在提案されているＴＡＲディスクドライブ用には充分な出力電力を有していない。
【０００６】
ＶＣＳＥＬ半導体基板の裏面に第３の鏡を備えた拡張空洞ＶＣＳＥＬが提案されている。半導体基板の厚さがＶＣＳＥＬの拡張空洞を形成することにより、外部キャビティおよび第３の鏡を備えていない典型的なＶＣＳＥＬで実現できるよりも高いシングルモード出力が可能になる。拡張空洞ＶＣＳＥＬは特許文献３に記述されている。
【０００７】
ヘッドキャリアと一体化された拡張空洞ＶＣＳＥＬを備えたＴＡＲヘッド構造が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ヘッドキャリアが拡張空洞ＶＣＳＥＬを含むＴＡＲヘッドに関し、ＴＡＲヘッドはＶＣＳＥＬの外面に加工される。ヘッドキャリアは、前面と後面、および前面と後面に実質的に垂直なＡＢＳとして機能する表面を有する半導体基板である。ＶＣＳＥＬは半導体基板の前面に形成されていて、半導体基板が拡張空洞として機能するように高い反射性能を有する第３の鏡が半導体基板の後面に形成されている。レーザー放射は、前面を通って部分反射出力鏡から出力される。ＴＡＲヘッドは、従来のスライダに設けられたＴＡＲヘッドの加工で提案された方法と同様にＶＣＳＥＬの外面に加工される。ＴＡＲヘッドは、半導体基板のＡＢＳと実質的に同一平面であるＡＢＳを有している。ＴＡＲヘッドは、従来の磁気抵抗読み出しヘッド、書き込み極および導電コイルを有する書き込みヘッド、格子カプラおよびＡＢＳに配置されたＮＦＴを備えた光導波管、および通常はアルミナであって各種のＴＡＲヘッド要素を囲んで電気的に絶縁する従来の絶縁層、を含んでいる。ＴＡＲヘッドをＶＣＳＥＬに直接加工する間、読み出しヘッドおよび書き込みヘッドのコイルまで電気接続を提供するのと同じ方法でＴＡＲヘッドの外面上のパッドからＶＣＳＥＬへの電気接続を提供するように絶縁層にビア孔が形成されている。拡張空洞ＶＣＳＥＬからのレーザー放射は、ＴＡＲヘッドの放射透過性絶縁層を通って格子カプラへ出力され、入射するレーザー放射を９０度回転させて導波管へ誘導し、そこからＡＢＳにおけるＮＦＴへ誘導される。
【０００９】
本発明の特性および利点をより完全に理解できるように、以下の詳細を添付図面と合わせて参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】先行技術の拡張空洞垂直空洞面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）の断面図である。
【図２】ディスクの一部および先行技術による熱アシスト記録（ＴＡＲ）ヘッドに対応したエアベアリングスライダに沿った断面図である。
【図３】ヘッド構造のディスクに対向する面の近くに保持された垂直磁気記録ディスクの一部の断面図を示す、本発明によるＴＡＲヘッド構造の断面図である。
【図４】ＶＣＳＥＬの外面に垂直な方向から見た場合の、本発明による格子カプラおよびＴＡＲヘッド構造の導波管部分である。
【図５】本発明の個々のＴＡＲヘッド構造にウェハを切断する前の、各々がパターン形成されたＶＣＳＥＬおよびＴＡＲヘッドの概ね矩形の領域を有する半導体ウェハの一部の透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、先行技術による、且つ特許文献３に記述されているような、モノリシックな拡張空洞ＶＣＳＥＬの断面図である。拡張空洞ＶＣＳＥＬは、前面１０ａ、後面１０ｂ、および厚さＬを有する半導体基板１０を備えている。有効領域１を有するＶＣＳＥＬが前面１０ａに形成されていて、部分反射中間ブラッグ反射器（部分反射中間鏡）１４と底部ブラッグ鏡１８の間に配置されたゲイン層１６、および開口部２２ａを画定する酸化物層２２を含んでいる。部分反射出力鏡２８が半導体基板１０の後面１０ｂに形成されていて、第３の鏡として機能する。レーザー放射は、第３の鏡２８を通って発光される。厚さＬを有する半導体基板１０は、ＶＣＳＥＬの拡張空洞として機能する。拡張空洞により、拡張空洞と第３の鏡を備えていない典型的なＶＣＳＥＬが実現できるよりも高いシングルモードの出力が可能になる。拡張空洞がＧａＡｓで構成されている場合、拡張空洞ＶＣＳＥＬは約９２０ｎｍを超える波長のレーザー放射を生成するために設計されていてもよい。例えば、波長は９２０ｎｍ〜１０００ｎｍの間であってもよい。より短い波長ではＧａＡｓ内の光学損失により異なる基板の使用が求められる。図１に示す拡張空洞ＶＣＳＥＬは、公知の半導体リソグラフィおよび加工方法を用いて各種の層を構成する材料が堆積およびパターン形成された半導体ウェハから切り出された単一の素子である。従って、単一ウェハ上に多数の素子が形成される。図１に示す拡張空洞ＶＣＳＥＬ用の材料、寸法、および加工方法が特許文献３に詳述されている。
【００１２】
図２は、ＴＡＲディスク１００および先行技術で提案されたようにＴＡＲヘッドを支持するヘッドキャリアとして機能するエアベアリングスライダ１１０の一部に沿った断面図である。図２は、極めて小さい特徴を示すのが困難なため原寸大では描画していない。ＴＡＲディスク１００は、ディスク基板１１８、離散的な磁気島１３０および非磁性領域１３２を有するパターン形成された媒体ディスクとして描かれている。島１３０は、非磁性領域１３２により互いに間隔が空けられていて、ディスク１００を平坦化する高分子材料で形成されている。島１３０は垂直に磁化されている結果、記録されたビットが島１３０の記録層に実質的に垂直（面外方向）に格納される。島１３０は、パターン形成ビットとして機能する離散的な磁気島である。島１３０および非磁性領域１３２の下側にヒートシンク層１２１が配置されていてもよい。ＴＡＲディスク１００はまた、記録層がパターン形成されずに連続的な層である従来の連続媒体磁気記録ディスクであってもよい。
【００１３】
また、ディスクに対向するエアベアリング面（ＡＢＳ）を有するスライダ１１０上に読み出しヘッド６０および書き込みヘッド５０（書き込み極５２と戻り極５４を接続するヨークを有する）を示す。スライダ１１０のＡＢＳは、ディスク１００に対向する面であって、通常は実際のスライダに存在する薄い保護膜を除いて示されている。ＡＢＳとは、薄い保護膜で覆われたヘッドキャリアの表面を意味し、保護膜が存在しない場合はヘッドキャリアの実際の外面、または保護膜の外面である。書き込み電流が書き込みヘッド５０のコイル５６を通って書き込み極５２において磁場（矢印４２）を生成する。ディスク１００が矢印１２３の方向に書き込みヘッド５０を越えて移動するにつれてこの磁場が書き込み極５２の下の島１３０上の記録層を磁化する。記録されたビットの検出（読み出し）は、ＡＢＳにおいて検知端６０ａを有する読み出しヘッド６０により行なわれる。読み出しヘッドは通常、磁気抵抗（ＭＲ）読み出しヘッド、例えばセンス電流がヘッドを構成する層を通って垂直に通過するトンネル効果ＭＲ（ＴＭＲ）読み出しヘッドである。一対の磁気透過性シールドＳ１、Ｓ２が読み出しヘッド６０の両側に配置されていて、読み出し中であるビット以外のビットからの磁束が読み出しヘッド６０に到達するのを防止する。書き込みコイル５６は、書き込み極５２を戻り極５４に接続するヨークの回りに巻かれた従来の平坦な「パンケーキ」状コイルとして示されていて、電流方向は「Ｘ」印を付けられたコイル断面により紙面に入り、塗りつぶされた丸印が付けられたコイル断面により紙面から出るように示されている。しかし、コイルはまた、書き込み極５２を直接支持するヨークの部分に巻き付けられた従来の螺旋コイルであってもよい。ＴＡＲヘッドは、絶縁層１１３を通って読み出しヘッド６０および書き込みヘッド５０のコイル５６に接続する導電パッド（図示せず）を有する外面１１５を有している。
【００１４】
スライダ１１０はまた、レーザー７０、鏡７１、光チャネル（導波管）７２、およびＡＢＳに出力端を有する近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）７４を支持する。光導波管７２は図２において、書き込みヘッド５０のヨークを通って延びて、書き込み極５２と戻り極５４の間に配置された状態で示されている。しかし、光導波管７２は、シールドＳ２と戻り極５４の間に、あるいは書き込み極５２とスライダ１１０の外面の間等、他の位置にあってもよい。導波管７２は、Ｔａ２Ｏ５またはレーザー波長の放射に対して透過的な別の高屈折率誘電体材料等のコア材料で形成されて、コア材料よりも屈折率が低い誘電クラッド層７３（例：ＳｉＯ２またはＡｌ２Ｏ３）に囲まれている。図２のスライダ１１０では、レーザー７０からのレーザー放射を導波管７２に誘導する支持鏡７１が描かれているが、例えば特許文献４に記述されているように導波管に結合された格子カプラの利用も知られている。
【００１５】
ＮＦＴ７４はスライダ１１０のＡＢＳにおいて導波管７２の出力端に配置されている。レーザー放射がＮＦＴ７４に当たって、ディスクがスライダ１１０を通過して方向１２３に回転する際に島１３０に対して集中した近接場放射を生成する。本明細書で用いる「近接場」トランスデューサは、光の経路がサブ波長特徴を有する要素へ向かう、から出る、内部を通る、または近傍にある「近接場光学機器」を指し、光は第１の要素からサブ波長距離に位置する第２の要素に結合される。ＮＦＴは通常、主な頂点または先端として成形された表面特徴に表面電荷の運動を集中させるように成形された低損失金属（例：Ａｕ、Ａｇ、ＡｌまたはＣｕ）を使用する。発振する先端の電荷が強い近接場パターンを生成する。時折、金属構造は、表面プラスモンまたは局所プラスモンと呼ばれる共鳴電荷移動を生起させて更に強度を増すことができる。次いで発振する先端の電荷の電磁場により近接場内に光学出力が生起されてディスク上のデータ島へ誘導される。ＮＦＴ７４は、レーザー放射の波長より小さい特徴を有し、ＮＦＴ７４と島の間隔はレーザー放射の波長より短い。
【００１６】
書き込み電流がコイル５６内を通っている場合、書き込み極５２は磁束をデータ島１３０に誘導する。矢印付破線１１７は、戻り極５４へ戻る磁束帰還経路を示す。ＮＦＴ７４は、ＴＡＲディスク１００がスライダ１１０に対して方向１２３に移動するにつれて波形矢印８２で示すように近接場放射をデータ島１３０へ誘導する。ＮＦＴ７４内の電荷振動がデータ島１３０を加熱する。これによりデータ島の磁気記録材料の温度がそのキュリー温度付近まで、またはより高く上がるため、材料の保磁力が低下して書き込み極５２からの書き込み磁場によりデータ島の磁化を切り替えることが可能になる。
【００１７】
読み出しヘッド６０、シールドＳ１、Ｓ２、戻り極５４、書き込み極５２、コイル５６および導波管７２は公知の従来方式の薄膜堆積およびパターン形成技術を用いてスライダ１１０の後続表面１１２に加工される。加工処理中の様々な時点で、通常はアルミナである絶縁材料が堆積されて、各種のＴＡＲヘッド要素を分離し、絶縁層１１３に示すように凹部領域を補充する。絶縁材料は一般に、ＴＡＲヘッド要素を囲むとともにＡＢＳの一部を提供する。スライダ１１０は通常、アルミナ／炭化チタン（Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＣ）複合材料で形成されている。後続表面１１２は、多数のＴＡＲヘッドがパターン形成されたウェハの表面である。ウェハは次いで、個々のスライダにダイシングされ、各スライダの長さ（後続表面１１２に垂直な方向）が概ねウェハの厚さに対応している。本出願と同じ譲受人に譲渡されている特許文献５に、薄膜導波管およびＮＦＴを有するＴＡＲヘッドを加工するウェハレベルの処理を記述している。
【００１８】
本発明は、ＴＡＲヘッド構造に関し、ヘッドキャリアは拡張空洞ＶＣＳＥＬを含み、ＴＡＲヘッドはＶＣＳＥＬの外面に加工されている。本発明の実施形態を図３の断面図に示すが原寸大ではない。ヘッドキャリアは、前面２１０ａ、後面２１０ｂ、および厚さＬ１を有する半導体基板２１０である。基板は、前面２１０ａおよび後面２１０ｂに実質的に垂直なＡＢＳを有している。ＶＣＳＥＬは、前面２１０ａに形成されていて、外面２１８ａを有している。ＶＣＳＥＬは、部分反射中間ブラッグ反射器または鏡２１４と出力ブラッグ鏡２１８の間に配置されたゲイン層２１６を含んでいる。開口２２２ａを画定する酸化物層２２２は、ゲイン層２１６のいずれかの側で中間鏡２１４と出力ブラッグ鏡２１８の間に、または出力鏡２１８上にあってもよい。ヘッドキャリアは、第３の鏡、すなわち後面２１０ｂ上の反射器（鏡）２２８が極めて高い反射率を有し、且つ出力鏡２１８が鏡２１８（図１）よりも反射率が低く、その結果レーザー放射が出力鏡２１８を通って出力されることを除いて図１の先行技術による拡張空洞ＶＣＳＥＬに類似している。また、基板２１０と同じ材料で形成されていてもよい環状絶縁トレンチ２２３が鏡２１８を領域２１０ｃから分離する。絶縁トレンチ２２３は、開口部２２２ａ内に電流を強制的に流れるようにする。電極層２２４ａが外面２１８ａにパターン形成されていて、領域２１０ｃとの電気的接触を与える。電極層２２４ｂが鏡２１８にパターン形成されていて鏡２１８との電気的接触を与える。電極２２４ａ、２２４ｂにより電流が開口部２２２ａ内を流れることができるようになる。厚さＬ１を有する半導体基板２１０は、ＶＣＳＥＬの拡張空洞として機能する。半導体基板はＧａＡｓまたはＡｌＧａＡｓで形成することができ、Ｌ１は約５００〜１５００μｍの範囲内にある。高反射率を有する第３の鏡または反射器２２８は金属で形成されていてよく、あるいは分散ブラッグ反射積層部（ＤＢＲ）を用いてもよい。鏡２２８の反射率は約９９％〜９９．９％であってよく、スライダ前縁の限られた領域または領域全体を覆うことができる。中間のブラッグ鏡２１４の反射率は約５０〜９０％であってもよい。出力ブラッグ鏡２１８の反射率は約５０〜９０％であってよく、ＶＣＳＥＬの外面である外面２１８ａを有している。
【００１９】
ＴＡＲヘッドは、図２の先行技術によるＴＡＲヘッドと類似しているが、従来のスライダ１１０（図２）の後続表面１１２ではなく、電極２２４ａ、２２４ｂ上でＶＣＳＥＬの外面２１８ａに加工されている。ＴＡＲヘッドは、ＴＡＲヘッド要素を実質的に囲んでＡＢＳの一部を提供する、典型的にはアルミナの絶縁層１１３を含んでいる。ＴＡＲヘッドを加工する前に、オプションのシード層または保護層が外面２１８ａに堆積されていてもよい。ＴＡＲヘッドを加工する間、読み出しヘッド６０および書き込みヘッド５０のコイル５６に電気接続を与えたのと同様に、電極２２４ａ、２２４ｂの電気接続を各々外面１１５にある接続パッド１１４ａ、１１４ｂへ出すようにビア孔（図示せず）が絶縁層１１３に形成されている。
【００２０】
図３に示すように、ＴＡＲヘッドは半導体基板２１０のＡＢＳと実質的に同一平面上のＡＢＳを有している。図２のＴＡＲヘッドとの更なる差異は、導波管７２に結合されていて外面２１８ａと略平行であって放射ビーム２３０に垂直な格子カプラ７７である。レーザー放射２３０は、出力鏡２１８から、通常は９２０〜１０００ｎｍの波長でレーザー放射を透過する絶縁材料１１３を通って格子カプラ７７へ向かう。格子カプラ７７は、入射するレーザー放射を９０度回転させて導波管７２に誘導する。図４は、外面２１８ａに垂直な方向から見た格子カプラ７７、および導波管７２の先細入力端７２ａを示す図である。格子カプラ７７は導波管７２の先細端７２ａに結合されている。導波管７２は、クラッド層７３同士の間に配置されている。格子カプラは公知であり、例えば特許文献４に記述されているようにＴＡＲヘッドでの利用に提案されている。集光格子カプラおよび先細導波管に結合された格子カプラは、非特許文献１に記述されている。
【００２１】
前面２１０ａは、多数のＶＣＳＥｌおよびＴＡＲヘッドがパターン形成された半導体ウェハの表面である。ウェハは次いで、個々のＴＡＲヘッド構造にダイシングされる。図５は、半導体ウェハ２７０の一部の透視図である。ウェハ２７０は、略平坦な前面２１０ａおよび後面２１０ｂを有している。ＶＣＳＥＬを形成する材料が前面２１０ａに堆積およびパターン形成され、ＴＡＲヘッドを形成する材料がＶＣＳＥＬに堆積される。第３の鏡２２８の材料が後面２１０ｂに堆積される。ＶＣＳＥＬおよびＴＡＲヘッドは、略平行な列２９０に配置された複数の略矩形領域２８０上にパターン形成されており、各領域２８０を破線２９１、２９２で囲んで示す。各領域２８０を、通常はウェハに加工されるＴＡＲヘッドの最後の部分である書き込みヘッドを表す輪郭線２９３で示す。ＶＣＳＥＬおよびＴＡＲヘッドを形成する全ての処理ステップの後で、破線２９１で示す平面に沿ってウェハ２７０を列２９０に切断し、次いで列２９０を破線２９２で示す平面に沿って切断して個々のＴＡＲヘッド構造が形成される。これらの構造が破線２９１で示す平面に平行な平面に沿って列毎にまたは個々のスライダ毎に重ねられてＡＢＳを画定する。
【００２２】
本発明について、好適な実施形態を参照しながら具体的に図示および記述してきたが、本発明の概念および範囲から逸脱することなくその形式および細部に対して各種の変更が可能であることが当業者には理解されよう。従って、開示した発明は単に説明目的であって、添付の請求項だけがその範囲を限定するものとする。
【符号の説明】
【００２３】
ＡＢＳ エアベアリング面
Ｓ１，Ｓ２ 磁気透過性シールド
Ｌ 厚さ
１ 有効領域
１０ 基板
１０ａ 前面
１０ｂ 後面
１４ 部分反射中間ブラッグ反射器または鏡
１６ ゲイン層
１８ 底部ブラッグ鏡
２２ 酸化物層
２２ａ 開口部
２８ 部分反射出力鏡
４２ 矢印
５０ 書き込みヘッド
５２ 書き込み極
５４ 戻り極
５６ 書き込みコイル
６０ 読み出しヘッド
６０ａ 検知端
７０ レーザー
７１ 鏡
７２ 光導波管
７３ 誘電クラッド層
７４ 近接場トランスデューサ
７７ 格子カプラ
８２ 波形矢印
１００ ＴＡＲディスク
１１０ エアベアリングスライダ
１１３ 絶縁層
１１４ａ 接続パッド
１１４ｂ 接続パッド
１１５ 外面
１１８ ディスク基板
１２１ ヒートシンク層
１２３ 矢印
１３０ 磁気島
１３２ 非磁性領域
２１０ 半導体基板
２１０ａ 前面
２１０ｂ 後面
２１８ 出力鏡
２１８ａ 外面
２２２ａ 開口
２２４ａ 電極層
２２４ｂ 電極層
２３０ 放射ビーム
２７０ ウェハ
２８０ 略矩形領域
２９０ 列
２９１ 破線
２９２ 破線
２９３ 輪郭線
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、ディスク上の磁気記録層が高温である間にデータが書き込まれる熱アシスト記録（ＴＡＲ）ディスクドライブに関し、より具体的にはレーザー、光導波管、ヘッドキャリアと一体化された磁気書き込みヘッドおよび磁気抵抗読み出しヘッドを含むＴＡＲヘッドの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）とも呼ばれる熱アシスト記録（ＴＡＲ）が提案されている。ＴＡＲディスクドライブにおいて、近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を備えた光導波管が、レーザーからの放射を導いて、ディスク上の磁気記録層の局所領域を加熱する。放射は、書き込みヘッドからの磁場により、書き込みが生起するのに充分な程度に保磁力を低下させるために磁気材料をそのキュリー温度付近まで、またはより高く、局所的に加熱する。記録データは、従来の磁気抵抗読み出しヘッドにより読み出される。光導波管、書き込みヘッドおよび読み出しヘッドが、回転しているディスクの表面上方の空気の薄い膜にスライダを乗せることができるエアベアリング面（ＡＢＳ）を有するスライダ等のヘッドキャリアの後続表面（トレーリング面）上に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８０００２２９８Ａ１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９０３１０４５９Ａ１号明細書
【特許文献３】米国特許第６，７７８，５８２Ｂ１号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００９０３１０４５９Ａ１号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００９０２５８１８６Ａ１号明細書
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｖａｎ Ｌａｅｒｅら「Ｃｏｍｐａｃｔ Ｆｏｃｕｓｉｎｇ Ｇｒａｔｉｎｇ Ｃｏｕｐｌｅｒｓ ｆｏｒ Ｓｉｌｉｃｏｎ−ｏｎ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ」，ＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＥＴＴＥＲＳ、ＶＯＬ．１９，ＮＯ．２３，ＤＥＣＥＭＢＥＲ １，２００７，ｐｐ．１９１９−１９２１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＴＡＲにおける課題の一つは、レーザー光が光導波管に誘導されるようにレーザーをヘッドキャリアと一体化させることである。垂直空洞面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）が、その高い信頼性および低コストのために提案されている。ＶＣＳＥＬを取り付けるための各種の手段を備えたＴＡＲスライダが、特許文献１および特許文献２に記述されている。しかし、典型的なＶＣＳＥＬは、現在提案されているＴＡＲディスクドライブ用には充分な出力電力を有していない。
【０００６】
ＶＣＳＥＬ半導体基板の裏面に第３の鏡を備えた拡張空洞ＶＣＳＥＬが提案されている。半導体基板の厚さがＶＣＳＥＬの拡張空洞を形成することにより、外部キャビティおよび第３の鏡を備えていない典型的なＶＣＳＥＬで実現できるよりも高いシングルモード出力が可能になる。拡張空洞ＶＣＳＥＬは特許文献３に記述されている。
【０００７】
ヘッドキャリアと一体化された拡張空洞ＶＣＳＥＬを備えたＴＡＲヘッド構造が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ヘッドキャリアが拡張空洞ＶＣＳＥＬを含むＴＡＲヘッドに関し、ＴＡＲヘッドはＶＣＳＥＬの外面に加工される。ヘッドキャリアは、前面と後面、および前面と後面に実質的に垂直なＡＢＳとして機能する表面を有する半導体基板である。ＶＣＳＥＬは半導体基板の前面に形成されていて、半導体基板が拡張空洞として機能するように高い反射性能を有する第３の鏡が半導体基板の後面に形成されている。レーザー放射は、前面を通って部分反射出力鏡から出力される。ＴＡＲヘッドは、従来のスライダに設けられたＴＡＲヘッドの加工で提案された方法と同様にＶＣＳＥＬの外面に加工される。ＴＡＲヘッドは、半導体基板のＡＢＳと実質的に同一平面であるＡＢＳを有している。ＴＡＲヘッドは、従来の磁気抵抗読み出しヘッド、書き込み極および導電コイルを有する書き込みヘッド、格子カプラおよびＡＢＳに配置されたＮＦＴを備えた光導波管、および通常はアルミナであって各種のＴＡＲヘッド要素を囲んで電気的に絶縁する従来の絶縁層、を含んでいる。ＴＡＲヘッドをＶＣＳＥＬに直接加工する間、読み出しヘッドおよび書き込みヘッドのコイルまで電気接続を提供するのと同じ方法でＴＡＲヘッドの外面上のパッドからＶＣＳＥＬへの電気接続を提供するように絶縁層にビア孔が形成されている。拡張空洞ＶＣＳＥＬからのレーザー放射は、ＴＡＲヘッドの放射透過性絶縁層を通って格子カプラへ出力され、入射するレーザー放射を９０度回転させて導波管へ誘導し、そこからＡＢＳにおけるＮＦＴへ誘導される。
【０００９】
本発明の特性および利点をより完全に理解できるように、以下の詳細を添付図面と合わせて参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】先行技術の拡張空洞垂直空洞面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）の断面図である。
【図２】ディスクの一部および先行技術による熱アシスト記録（ＴＡＲ）ヘッドに対応したエアベアリングスライダに沿った断面図である。
【図３】ヘッド構造のディスクに対向する面の近くに保持された垂直磁気記録ディスクの一部の断面図を示す、本発明によるＴＡＲヘッド構造の断面図である。
【図４】ＶＣＳＥＬの外面に垂直な方向から見た場合の、本発明による格子カプラおよびＴＡＲヘッド構造の導波管部分である。
【図５】本発明の個々のＴＡＲヘッド構造にウェハを切断する前の、各々がパターン形成されたＶＣＳＥＬおよびＴＡＲヘッドの概ね矩形の領域を有する半導体ウェハの一部の透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、先行技術による、且つ特許文献３に記述されているような、モノリシックな拡張空洞ＶＣＳＥＬの断面図である。拡張空洞ＶＣＳＥＬは、前面１０ａ、後面１０ｂ、および厚さＬを有する半導体基板１０を備えている。有効領域１を有するＶＣＳＥＬが前面１０ａに形成されていて、部分反射中間ブラッグ反射器（部分反射中間鏡）１４と底部ブラッグ鏡１８の間に配置されたゲイン層１６、および開口部２２ａを画定する酸化物層２２を含んでいる。部分反射出力鏡２８が半導体基板１０の後面１０ｂに形成されていて、第３の鏡として機能する。レーザー放射は、第３の鏡２８を通って発光される。厚さＬを有する半導体基板１０は、ＶＣＳＥＬの拡張空洞として機能する。拡張空洞により、拡張空洞と第３の鏡を備えていない典型的なＶＣＳＥＬが実現できるよりも高いシングルモードの出力が可能になる。拡張空洞がＧａＡｓで構成されている場合、拡張空洞ＶＣＳＥＬは約９２０ｎｍを超える波長のレーザー放射を生成するために設計されていてもよい。例えば、波長は９２０ｎｍ〜１０００ｎｍの間であってもよい。より短い波長ではＧａＡｓ内の光学損失により異なる基板の使用が求められる。図１に示す拡張空洞ＶＣＳＥＬは、公知の半導体リソグラフィおよび加工方法を用いて各種の層を構成する材料が堆積およびパターン形成された半導体ウェハから切り出された単一の素子である。従って、単一ウェハ上に多数の素子が形成される。図１に示す拡張空洞ＶＣＳＥＬ用の材料、寸法、および加工方法が特許文献３に詳述されている。
【００１２】
図２は、ＴＡＲディスク１００および先行技術で提案されたようにＴＡＲヘッドを支持するヘッドキャリアとして機能するエアベアリングスライダ１１０の一部に沿った断面図である。図２は、極めて小さい特徴を示すのが困難なため原寸大では描画していない。ＴＡＲディスク１００は、ディスク基板１１８、離散的な磁気島１３０および非磁性領域１３２を有するパターン形成された媒体ディスクとして描かれている。島１３０は、非磁性領域１３２により互いに間隔が空けられていて、ディスク１００を平坦化する高分子材料で形成されている。島１３０は垂直に磁化されている結果、記録されたビットが島１３０の記録層に実質的に垂直（面外方向）に格納される。島１３０は、パターン形成ビットとして機能する離散的な磁気島である。島１３０および非磁性領域１３２の下側にヒートシンク層１２１が配置されていてもよい。ＴＡＲディスク１００はまた、記録層がパターン形成されずに連続的な層である従来の連続媒体磁気記録ディスクであってもよい。
【００１３】
また、ディスクに対向するエアベアリング面（ＡＢＳ）を有するスライダ１１０上に読み出しヘッド６０および書き込みヘッド５０（書き込み極５２と戻り極５４を接続するヨークを有する）を示す。スライダ１１０のＡＢＳは、ディスク１００に対向する面であって、通常は実際のスライダに存在する薄い保護膜を除いて示されている。ＡＢＳとは、薄い保護膜で覆われたヘッドキャリアの表面を意味し、保護膜が存在しない場合はヘッドキャリアの実際の外面、または保護膜の外面である。書き込み電流が書き込みヘッド５０のコイル５６を通って書き込み極５２において磁場（矢印４２）を生成する。ディスク１００が矢印１２３の方向に書き込みヘッド５０を越えて移動するにつれてこの磁場が書き込み極５２の下の島１３０上の記録層を磁化する。記録されたビットの検出（読み出し）は、ＡＢＳにおいて検知端６０ａを有する読み出しヘッド６０により行なわれる。読み出しヘッドは通常、磁気抵抗（ＭＲ）読み出しヘッド、例えばセンス電流がヘッドを構成する層を通って垂直に通過するトンネル効果ＭＲ（ＴＭＲ）読み出しヘッドである。一対の磁気透過性シールドＳ１、Ｓ２が読み出しヘッド６０の両側に配置されていて、読み出し中であるビット以外のビットからの磁束が読み出しヘッド６０に到達するのを防止する。書き込みコイル５６は、書き込み極５２を戻り極５４に接続するヨークの回りに巻かれた従来の平坦な「パンケーキ」状コイルとして示されていて、電流方向は「Ｘ」印を付けられたコイル断面により紙面に入り、塗りつぶされた丸印が付けられたコイル断面により紙面から出るように示されている。しかし、コイルはまた、書き込み極５２を直接支持するヨークの部分に巻き付けられた従来の螺旋コイルであってもよい。ＴＡＲヘッドは、絶縁層１１３を通って読み出しヘッド６０および書き込みヘッド５０のコイル５６に接続する導電パッド（図示せず）を有する外面１１５を有している。
【００１４】
スライダ１１０はまた、レーザー７０、鏡７１、光チャネル（導波管）７２、およびＡＢＳに出力端を有する近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）７４を支持する。光導波管７２は図２において、書き込みヘッド５０のヨークを通って延びて、書き込み極５２と戻り極５４の間に配置された状態で示されている。しかし、光導波管７２は、シールドＳ２と戻り極５４の間に、あるいは書き込み極５２とスライダ１１０の外面の間等、他の位置にあってもよい。導波管７２は、Ｔａ２Ｏ５またはレーザー波長の放射に対して透過的な別の高屈折率誘電体材料等のコア材料で形成されて、コア材料よりも屈折率が低い誘電クラッド層７３（例：ＳｉＯ２またはＡｌ２Ｏ３）に囲まれている。図２のスライダ１１０では、レーザー７０からのレーザー放射を導波管７２に誘導する支持鏡７１が描かれているが、例えば特許文献４に記述されているように導波管に結合された格子カプラの利用も知られている。
【００１５】
ＮＦＴ７４はスライダ１１０のＡＢＳにおいて導波管７２の出力端に配置されている。レーザー放射がＮＦＴ７４に当たって、ディスクがスライダ１１０を通過して方向１２３に回転する際に島１３０に対して集中した近接場放射を生成する。本明細書で用いる「近接場」トランスデューサは、光の経路がサブ波長特徴を有する要素へ向かう、から出る、内部を通る、または近傍にある「近接場光学機器」を指し、光は第１の要素からサブ波長距離に位置する第２の要素に結合される。ＮＦＴは通常、主な頂点または先端として成形された表面特徴に表面電荷の運動を集中させるように成形された低損失金属（例：Ａｕ、Ａｇ、ＡｌまたはＣｕ）を使用する。発振する先端の電荷が強い近接場パターンを生成する。時折、金属構造は、表面プラスモンまたは局所プラスモンと呼ばれる共鳴電荷移動を生起させて更に強度を増すことができる。次いで発振する先端の電荷の電磁場により近接場内に光学出力が生起されてディスク上のデータ島へ誘導される。ＮＦＴ７４は、レーザー放射の波長より小さい特徴を有し、ＮＦＴ７４と島の間隔はレーザー放射の波長より短い。
【００１６】
書き込み電流がコイル５６内を通っている場合、書き込み極５２は磁束をデータ島１３０に誘導する。矢印付破線１１７は、戻り極５４へ戻る磁束帰還経路を示す。ＮＦＴ７４は、ＴＡＲディスク１００がスライダ１１０に対して方向１２３に移動するにつれて波形矢印８２で示すように近接場放射をデータ島１３０へ誘導する。ＮＦＴ７４内の電荷振動がデータ島１３０を加熱する。これによりデータ島の磁気記録材料の温度がそのキュリー温度付近まで、またはより高く上がるため、材料の保磁力が低下して書き込み極５２からの書き込み磁場によりデータ島の磁化を切り替えることが可能になる。
【００１７】
読み出しヘッド６０、シールドＳ１、Ｓ２、戻り極５４、書き込み極５２、コイル５６および導波管７２は公知の従来方式の薄膜堆積およびパターン形成技術を用いてスライダ１１０の後続表面１１２に加工される。加工処理中の様々な時点で、通常はアルミナである絶縁材料が堆積されて、各種のＴＡＲヘッド要素を分離し、絶縁層１１３に示すように凹部領域を補充する。絶縁材料は一般に、ＴＡＲヘッド要素を囲むとともにＡＢＳの一部を提供する。スライダ１１０は通常、アルミナ／炭化チタン（Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＣ）複合材料で形成されている。後続表面１１２は、多数のＴＡＲヘッドがパターン形成されたウェハの表面である。ウェハは次いで、個々のスライダにダイシングされ、各スライダの長さ（後続表面１１２に垂直な方向）が概ねウェハの厚さに対応している。本出願と同じ譲受人に譲渡されている特許文献５に、薄膜導波管およびＮＦＴを有するＴＡＲヘッドを加工するウェハレベルの処理を記述している。
【００１８】
本発明は、ＴＡＲヘッド構造に関し、ヘッドキャリアは拡張空洞ＶＣＳＥＬを含み、ＴＡＲヘッドはＶＣＳＥＬの外面に加工されている。本発明の実施形態を図３の断面図に示すが原寸大ではない。ヘッドキャリアは、前面２１０ａ、後面２１０ｂ、および厚さＬ１を有する半導体基板２１０である。基板は、前面２１０ａおよび後面２１０ｂに実質的に垂直なＡＢＳを有している。ＶＣＳＥＬは、前面２１０ａに形成されていて、外面２１８ａを有している。ＶＣＳＥＬは、部分反射中間ブラッグ反射器または鏡２１４と出力ブラッグ鏡２１８の間に配置されたゲイン層２１６を含んでいる。開口２２２ａを画定する酸化物層２２２は、ゲイン層２１６のいずれかの側で中間鏡２１４と出力ブラッグ鏡２１８の間に、または出力鏡２１８上にあってもよい。ヘッドキャリアは、第３の鏡、すなわち後面２１０ｂ上の反射器（鏡）２２８が極めて高い反射率を有し、且つ出力鏡２１８が鏡２１８（図１）よりも反射率が低く、その結果レーザー放射が出力鏡２１８を通って出力されることを除いて図１の先行技術による拡張空洞ＶＣＳＥＬに類似している。また、基板２１０と同じ材料で形成されていてもよい環状絶縁トレンチ２２３が鏡２１８を領域２１０ｃから分離する。絶縁トレンチ２２３は、開口部２２２ａ内に電流を強制的に流れるようにする。電極層２２４ａが外面２１８ａにパターン形成されていて、領域２１０ｃとの電気的接触を与える。電極層２２４ｂが鏡２１８にパターン形成されていて鏡２１８との電気的接触を与える。電極２２４ａ、２２４ｂにより電流が開口部２２２ａ内を流れることができるようになる。厚さＬ１を有する半導体基板２１０は、ＶＣＳＥＬの拡張空洞として機能する。半導体基板はＧａＡｓまたはＡｌＧａＡｓで形成することができ、Ｌ１は約５００〜１５００μｍの範囲内にある。高反射率を有する第３の鏡または反射器２２８は金属で形成されていてよく、あるいは分散ブラッグ反射積層部（ＤＢＲ）を用いてもよい。鏡２２８の反射率は約９９％〜９９．９％であってよく、スライダ前縁の限られた領域または領域全体を覆うことができる。中間のブラッグ鏡２１４の反射率は約５０〜９０％であってもよい。出力ブラッグ鏡２１８の反射率は約５０〜９０％であってよく、ＶＣＳＥＬの外面である外面２１８ａを有している。
【００１９】
ＴＡＲヘッドは、図２の先行技術によるＴＡＲヘッドと類似しているが、従来のスライダ１１０（図２）の後続表面１１２ではなく、電極２２４ａ、２２４ｂ上でＶＣＳＥＬの外面２１８ａに加工されている。ＴＡＲヘッドは、ＴＡＲヘッド要素を実質的に囲んでＡＢＳの一部を提供する、典型的にはアルミナの絶縁層１１３を含んでいる。ＴＡＲヘッドを加工する前に、オプションのシード層または保護層が外面２１８ａに堆積されていてもよい。ＴＡＲヘッドを加工する間、読み出しヘッド６０および書き込みヘッド５０のコイル５６に電気接続を与えたのと同様に、電極２２４ａ、２２４ｂの電気接続を各々外面１１５にある接続パッド１１４ａ、１１４ｂへ出すようにビア孔（図示せず）が絶縁層１１３に形成されている。
【００２０】
図３に示すように、ＴＡＲヘッドは半導体基板２１０のＡＢＳと実質的に同一平面上のＡＢＳを有している。図２のＴＡＲヘッドとの更なる差異は、導波管７２に結合されていて外面２１８ａと略平行であって放射ビーム２３０に垂直な格子カプラ７７である。レーザー放射２３０は、出力鏡２１８から、通常は９２０〜１０００ｎｍの波長でレーザー放射を透過する絶縁材料１１３を通って格子カプラ７７へ向かう。格子カプラ７７は、入射するレーザー放射を９０度回転させて導波管７２に誘導する。図４は、外面２１８ａに垂直な方向から見た格子カプラ７７、および導波管７２の先細入力端７２ａを示す図である。格子カプラ７７は導波管７２の先細端７２ａに結合されている。導波管７２は、クラッド層７３同士の間に配置されている。格子カプラは公知であり、例えば特許文献４に記述されているようにＴＡＲヘッドでの利用に提案されている。集光格子カプラおよび先細導波管に結合された格子カプラは、非特許文献１に記述されている。
【００２１】
前面２１０ａは、多数のＶＣＳＥｌおよびＴＡＲヘッドがパターン形成された半導体ウェハの表面である。ウェハは次いで、個々のＴＡＲヘッド構造にダイシングされる。図５は、半導体ウェハ２７０の一部の透視図である。ウェハ２７０は、略平坦な前面２１０ａおよび後面２１０ｂを有している。ＶＣＳＥＬを形成する材料が前面２１０ａに堆積およびパターン形成され、ＴＡＲヘッドを形成する材料がＶＣＳＥＬに堆積される。第３の鏡２２８の材料が後面２１０ｂに堆積される。ＶＣＳＥＬおよびＴＡＲヘッドは、略平行な列２９０に配置された複数の略矩形領域２８０上にパターン形成されており、各領域２８０を破線２９１、２９２で囲んで示す。各領域２８０を、通常はウェハに加工されるＴＡＲヘッドの最後の部分である書き込みヘッドを表す輪郭線２９３で示す。ＶＣＳＥＬおよびＴＡＲヘッドを形成する全ての処理ステップの後で、破線２９１で示す平面に沿ってウェハ２７０を列２９０に切断し、次いで列２９０を破線２９２で示す平面に沿って切断して個々のＴＡＲヘッド構造が形成される。これらの構造が破線２９１で示す平面に平行な平面に沿って列毎にまたは個々のスライダ毎に重ねられてＡＢＳを画定する。
【００２２】
本発明について、好適な実施形態を参照しながら具体的に図示および記述してきたが、本発明の概念および範囲から逸脱することなくその形式および細部に対して各種の変更が可能であることが当業者には理解されよう。従って、開示した発明は単に説明目的であって、添付の請求項だけがその範囲を限定するものとする。
【符号の説明】
【００２３】
ＡＢＳ エアベアリング面
Ｓ１，Ｓ２ 磁気透過性シールド
Ｌ 厚さ
１ 有効領域
１０ 基板
１０ａ 前面
１０ｂ 後面
１４ 部分反射中間ブラッグ反射器または鏡
１６ ゲイン層
１８ 底部ブラッグ鏡
２２ 酸化物層
２２ａ 開口部
２８ 部分反射出力鏡
４２ 矢印
５０ 書き込みヘッド
５２ 書き込み極
５４ 戻り極
５６ 書き込みコイル
６０ 読み出しヘッド
６０ａ 検知端
７０ レーザー
７１ 鏡
７２ 光導波管
７３ 誘電クラッド層
７４ 近接場トランスデューサ
７７ 格子カプラ
８２ 波形矢印
１００ ＴＡＲディスク
１１０ エアベアリングスライダ
１１３ 絶縁層
１１４ａ 接続パッド
１１４ｂ 接続パッド
１１５ 外面
１１８ ディスク基板
１２１ ヒートシンク層
１２３ 矢印
１３０ 磁気島
１３２ 非磁性領域
２１０ 半導体基板
２１０ａ 前面
２１０ｂ 後面
２１８ 出力鏡
２１８ａ 外面
２２２ａ 開口
２２４ａ 電極層
２２４ｂ 電極層
２３０ 放射ビーム
２７０ ウェハ
２８０ 略矩形領域
２９０ 列
２９１ 破線
２９２ 破線
２９３ 輪郭線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
後面および前記後面と略平行な前面を有する半導体基板と、
前記前面上の垂直空洞面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）であって、前記前面と略平行な出力面を有し、レーザー放射が前記出力面と実質的に垂直な方向に出力されるＶＣＳＥＬと、
前記後面上の後面鏡であって、前記後面鏡と前記ＶＣＳＥＬとの間で前記半導体基板が前記ＶＣＳＥＬの拡張空洞を形成する後面鏡と、
前記ＶＣＳＥＬ出力面に接触して形成されたＴＡＲヘッドと、
を含む磁気記録ディスクドライブ用の熱アシスト記録（ＴＡＲ）ヘッドであって、
前記ＴＡＲヘッドが、
電気絶縁材料の層であって、前記半導体基板の後面および前面に略垂直なディスク対向面を有する絶縁層と、
前記出力面と略平行に向けられた光導波管であって、前記レーザー放射を前記出力面から前記光導波管へ誘導する格子カプラを有する光導波管と、
前記光導波管に結合されていて、前記光導波管から前記レーザー放射を受光するように前記ディスク対向面に配置されている近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）と、
前記ディスク対向面に書き込み極を有する書き込みヘッドと、
前記ディスク対向面に検知エッジを有する磁気抵抗読み出しヘッドと、
を含む熱アシスト記録ヘッド。
【請求項２】
前記半導体基板が、前記絶縁層の前記ディスク対向面と実質的に同一平面にあるディスク対向面を有する、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項３】
前記半導体基板が、ＧａＡｓおよびＡｌＧａＡｓから選択される材料を含む、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項４】
前記ＶＣＳＥＬが、
部分反射出力鏡と、
前記後面鏡と前記部分反射出力鏡との間に配置される部分反射中間鏡と、
内側に開口を有し、且つ前記部分反射中間鏡と前記部分反射出力鏡との間に配置される酸化物層と、
を含む、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項５】
前記基板に電気接続を提供する第１の電極、および前記出力鏡に電気接続を提供する第２の電極を更に含む、
請求項４に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項６】
前記ＴＡＲヘッドが更に、磁気透過性材料からなる２個のシールド層を含み、前記読み出しヘッドが前記２個のシールド層の間に配置される、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項７】
前記書き込みヘッドが更に、前記書き込み極に磁気的に結合された戻り極を含む、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項８】
前記書き込みヘッドが更に、前記コイルに電流が通された際に前記書き込み極に磁束を発生させる導電コイルを含む、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項９】
前記コイルが前記書き込み極の周囲に巻かれた螺旋コイルである、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項１０】
前記コイルが平坦なコイルである、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項１１】
実質的に同一平面にある前記半導体基板のディスク対向面と前記絶縁層のディスク対向面とがエアベアリング面である、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項１２】
ディスク基板および前記ディスク基板上に垂直磁気記録層を含む垂直磁気記録ディスクと、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッドであって、前記ＮＦＴと前記垂直磁気記録層との間隔が前記レーザー放射の波長より狭い状態で、前記垂直磁気記録ディスクの近傍に維持される熱アシスト記録ヘッドと、
を含む熱アシスト垂直磁気記録ディスクドライブ。
【請求項１３】
前記垂直磁気記録層が離散的データ島にパターン形成される、
請求項１２に記載のディスクドライブ。
【請求項１４】
配列する複数の略矩形な領域を有する半導体ウェハであって、
各領域が、
略平坦な前面および略平坦な後面を有する半導体基板と、
前記前面上の垂直空洞面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）と、
前記後面上の後面鏡であって、前記後面鏡と前記ＶＣＳＥＬとの間で前記半導体基板が前記ＶＣＳＥＬの拡張空洞を形成する後面鏡と、
前記ＶＣＳＥＬに形成されていて、光導波管、前記光導波管に結合された近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）、書き込みヘッド、および磁気抵抗読み出しヘッドを有する、格子カプラを含む熱アシスト記録（ＴＡＲ）ヘッドと、
を含む半導体ウェハ。
【請求項１】
後面および前記後面と略平行な前面を有する半導体基板と、
前記前面上の垂直空洞面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）であって、前記前面と略平行な出力面を有し、レーザー放射が前記出力面と実質的に垂直な方向に出力されるＶＣＳＥＬと、
前記後面上の後面鏡であって、前記後面鏡と前記ＶＣＳＥＬとの間で前記半導体基板が前記ＶＣＳＥＬの拡張空洞を形成する後面鏡と、
前記ＶＣＳＥＬ出力面に接触して形成されたＴＡＲヘッドと、
を含む磁気記録ディスクドライブ用の熱アシスト記録（ＴＡＲ）ヘッドであって、
前記ＴＡＲヘッドが、
電気絶縁材料の層であって、前記半導体基板の後面および前面に略垂直なディスク対向面を有する絶縁層と、
前記出力面と略平行に向けられた光導波管であって、前記レーザー放射を前記出力面から前記光導波管へ誘導する格子カプラを有する光導波管と、
前記光導波管に結合されていて、前記光導波管から前記レーザー放射を受光するように前記ディスク対向面に配置されている近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）と、
前記ディスク対向面に書き込み極を有する書き込みヘッドと、
前記ディスク対向面に検知エッジを有する磁気抵抗読み出しヘッドと、
を含む熱アシスト記録ヘッド。
【請求項２】
前記半導体基板が、前記絶縁層の前記ディスク対向面と実質的に同一平面にあるディスク対向面を有する、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項３】
前記半導体基板が、ＧａＡｓおよびＡｌＧａＡｓから選択される材料を含む、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項４】
前記ＶＣＳＥＬが、
部分反射出力鏡と、
前記後面鏡と前記部分反射出力鏡との間に配置される部分反射中間鏡と、
内側に開口を有し、且つ前記部分反射中間鏡と前記部分反射出力鏡との間に配置される酸化物層と、
を含む、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項５】
前記基板に電気接続を提供する第１の電極、および前記出力鏡に電気接続を提供する第２の電極を更に含む、
請求項４に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項６】
前記ＴＡＲヘッドが更に、磁気透過性材料からなる２個のシールド層を含み、前記読み出しヘッドが前記２個のシールド層の間に配置される、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項７】
前記書き込みヘッドが更に、前記書き込み極に磁気的に結合された戻り極を含む、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項８】
前記書き込みヘッドが更に、前記コイルに電流が通された際に前記書き込み極に磁束を発生させる導電コイルを含む、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項９】
前記コイルが前記書き込み極の周囲に巻かれた螺旋コイルである、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項１０】
前記コイルが平坦なコイルである、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項１１】
実質的に同一平面にある前記半導体基板のディスク対向面と前記絶縁層のディスク対向面とがエアベアリング面である、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッド。
【請求項１２】
ディスク基板および前記ディスク基板上に垂直磁気記録層を含む垂直磁気記録ディスクと、
請求項１に記載の熱アシスト記録ヘッドであって、前記ＮＦＴと前記垂直磁気記録層との間隔が前記レーザー放射の波長より狭い状態で、前記垂直磁気記録ディスクの近傍に維持される熱アシスト記録ヘッドと、
を含む熱アシスト垂直磁気記録ディスクドライブ。
【請求項１３】
前記垂直磁気記録層が離散的データ島にパターン形成される、
請求項１２に記載のディスクドライブ。
【請求項１４】
配列する複数の略矩形な領域を有する半導体ウェハであって、
各領域が、
略平坦な前面および略平坦な後面を有する半導体基板と、
前記前面上の垂直空洞面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）と、
前記後面上の後面鏡であって、前記後面鏡と前記ＶＣＳＥＬとの間で前記半導体基板が前記ＶＣＳＥＬの拡張空洞を形成する後面鏡と、
前記ＶＣＳＥＬに形成されていて、光導波管、前記光導波管に結合された近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）、書き込みヘッド、および磁気抵抗読み出しヘッドを有する、格子カプラを含む熱アシスト記録（ＴＡＲ）ヘッドと、
を含む半導体ウェハ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１０４２１２（Ｐ２０１２−１０４２１２Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３５３５１（Ｐ２０１１−２３５３５１）
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（５０３１１６２８０）ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（５０３１１６２８０）ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
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