近接場光アシスト磁気記録ヘッド及びそれを用いた記録装置
【課題】 本発明の目的は、近接場光及び磁界の広がりを抑制して書き込みの信頼性を向上することである。
【解決手段】 近接場光アシスト磁気記録ヘッド２は、先端に近接場光を発生させる錐状ティップ４１と、近接場光によって媒体表面の微小領域が加熱されることにより微小領域に磁化反転を生じさせる磁気記録素子とを備えている。磁気記録素子は、媒体表面に対して略垂直方向に磁界を与える主磁極３２と、主磁極３２から与えられた磁界の一部を吸収する副磁極３６と、主磁極３２と副磁極３６との間に配置される絶縁膜３５とを備える。錐状ティップ４１は、媒体表面と向い合う先端において近視場光を発生させる微細ギャップ１５を備えている。主磁極３２は、微細ギャップ１５を囲む縁部分の少なくとも一部を構成する。
【解決手段】 近接場光アシスト磁気記録ヘッド２は、先端に近接場光を発生させる錐状ティップ４１と、近接場光によって媒体表面の微小領域が加熱されることにより微小領域に磁化反転を生じさせる磁気記録素子とを備えている。磁気記録素子は、媒体表面に対して略垂直方向に磁界を与える主磁極３２と、主磁極３２から与えられた磁界の一部を吸収する副磁極３６と、主磁極３２と副磁極３６との間に配置される絶縁膜３５とを備える。錐状ティップ４１は、媒体表面と向い合う先端において近視場光を発生させる微細ギャップ１５を備えている。主磁極３２は、微細ギャップ１５を囲む縁部分の少なくとも一部を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細な領域に光を局在化させることで回折限界を超える分解能を持つ近接場光を利用した近接場光利用ヘッド、特に近接場光と磁界の両者を利用することで超高記録密度を実現した近接場光アシスト磁気記録ヘッド及びそれを用いた記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年情報化社会における画像・動画情報の急激な増加に対応するため、情報記録再生装置は大容量化・小型化が進められている。光を用いた情報記録再生装置においては、記録密度が光波長に依存するため、短い波長の光を用いることで高密度化が図られてきた。波長を短くすることには限界があり、波長に依存しない記録密度の実現が模索されてきたが、その方法として近接場光を用いることで光の回折限界を超える微小スポットに光エネルギーを局在させる技術が注目されている。
【０００３】
磁気を用いた情報記録再生装置においては、記録媒体表面の微小領域を分離して磁化するために、微小領域のみに近接場光を照射することで加熱して保磁力を低下させてから磁化させる近接場光アシスト磁気記録方式が、次世代の記録再生原理の有力候補と見られている。
【０００４】
磁気記録においては、記録媒体への情報の記録は従来記録層の微小領域を記録媒体表面に平行な方向に磁化させるいわゆる長手記録方式が行われてきたが、熱揺らぎの問題から記録密度の向上が困難になってきていた。この問題を解決するために、記録層の微小領域を記録媒体表面に垂直方向に磁化させるいわゆる垂直記録方式が採用され始めている。この方式では、記録層内においてＮ極とＳ極とがループを作り難いため、エネルギー的により安定で、長手記録方式に対して熱減磁に強くなっている。更に記録密度を向上させるために、隣り合う磁区同士の影響や、熱揺らぎを最小限に抑えるために、更に保磁力の強い材質が記録媒体として採用され始めている。そのため、上述した垂直記録方式であっても、記録媒体に情報を記録することが困難になっていた。
【０００５】
そこで保磁力の強い記録媒体に対して、瞬間的に微小領域を加熱することで保磁力を低下させて磁化記録する方式が注目されている。これは、空気浮上スライダーに搭載された磁気記録素子の近傍に熱源となる素子を形成し、熱源から放射された熱によって記録媒体表面を加熱しつつ磁気記録素子が発生する磁界によって媒体記録層の磁化を反転させるという方式である。記録層の保磁力が高いため、いったん磁化された領域は温度が下がると隣りの領域に近接していても熱揺らぎに対して安定に存在することができる。これを熱アシスト磁気記録方式と呼ぶ。熱アシスト磁気記録方式において記録の高密度化に重要な要因は、アシストのために加熱された領域をできるだけ微小化し、記録したい領域のみを加熱することである。高周波数でオンオフの切り替えができ、かつ数〜数十ｎｍという領域のみに熱を与える方法として上述の近接場光を利用することができる。これを近接場光アシスト磁気記録方式と呼ぶ。また、磁界を発生させる磁極の微小化も重要であり、加熱された領域のうちできるだけ微小領域のみを磁化させる必要がある。
【０００６】
近接場光アシスト磁気記録方式のヘッドは、従来の磁気ヘッドの記録磁極に隣接して近接場光発生素子を持つ構造となっている。近接場光発生素子は、例えば薄膜金属から成る散乱体であり、レーザーからの光を照射することによって微小領域に近接場光を発生させる（特許文献１）。
【０００７】
また、ヘッド底面にボウタイ形状（２個の三角形が頂点を対向させる形で配置された形状）の金属薄膜を形成し、光をそのボウタイの上方から垂直に照射することでボウタイ中央に在る三角形頂点間の微小ギャップに近接場光を発生させて、磁界を強くかけている領域に近接場光を重ねて発生させる構造も提案されている。この近接場光アシスト磁気記録ヘッドでは、近接場光発生素子はヘッド底面に形成された平面膜のボウタイ形状金属であり、レーザーからの光を光ファイバーなどで導入したのちミラーで反射させてボウタイに照射させることで、ボウタイ中央のギャップに近接場光を発生させる。さらにこのボウタイが磁気記録素子も兼ねていることで、近接場光によって加熱される媒体表面領域と、磁界によって磁化される領域が一致している。これにより近接場光による微小スポットを限界まで微小化することが可能となり、高密度記録に適している（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００４−１５８０６７号公報（第５−６頁、第１図）
【特許文献２】特開２００２−２９８３０２号公報（第４−６頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら従来の構造の近接場光アシスト磁気記録ヘッドでは、近接場光発生素子が磁気記録素子に隣接して形成されており、レーザーからの入射光がヘッドの斜め前方から照射される構成になっているため、近接場光発生素子は磁気記録素子の外側すなわちスライダーの端側に配置されている。空気浮上ヘッドは空気の流入端（リーディングエッジ）が流出端（トレイリングエッジ）よりも高い浮上量となって傾いて浮上するものであり、磁気記録素子は高密度記録のために、記録媒体表面にできるだけ近接させる必要がある。このため、流出端付近に搭載される。近接場光発生素子はその外側になるため、結果として媒体から見た場合にヘッドの走査方向に対して磁気記録素子よりも常に後ろ側に配置される（特許文献１、図１〜４）。近接場光によって媒体表面の微小領域を加熱した後に磁気記録素子によって記録する近接場光アシスト磁気記録においては、近接場光発生素子は磁気記録素子よりも前側に配置されることが望ましい。
【０００９】
従来技術においては近接場光発生素子が磁気記録素子よりも後ろ側に配置されているため、近接場光によって加熱する領域は、近接場光発生素子直下だけでなくその前方まで含めた広い領域にならざるを得ない。このため、近接場光発生素子が本来持っている微小スポット性能を十分に発揮できないという問題点があった。またこの従来構造の近接場光アシスト磁気記録ヘッドでは、近接場光発生素子への光入射がレーザーからの空中伝播となっており、光学系を小型化単純化する上で困難があった。
【００１０】
別の従来構造の近接場光アシスト磁気記録ヘッドは、近接場光と磁界の両方を発生させるボウタイがヘッド底面に形成された平面膜から成っているため、発生する磁界がボウタイ全体に広がってしまう。長手記録方式の場合はボウタイ中央のギャップが記録密度を規定するが、垂直記録の場合は主磁極の媒体に対向する部分のサイズが記録密度を規定する。ボウタイを記録媒体側から見た場合に、主磁極がボウタイの片側全体となるため、高記録密度のためにはボウタイ自体を微小化する必要がある。ボウタイのサイズを小さくすると、ボウタイ周辺部が入射光スポットの中に含まれてしまい、近接場光がボウタイ中央部だけでなく周辺部でも発生し、ボウタイ周辺部において誤記録が行われてしまう。このように、近接場光が局在するボウタイ中央部にのみ強い記録用磁界が発生する構造を持つヘッドが必要とされていた。
そこで本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、近接場光及び磁界の広がりを抑制して書き込みの信頼性を向上することができる近接場光アシスト磁気記録ヘッド及びそれを用いた記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る第１の特徴は、先端に近接場光を発生させる錐状ティップと、前記近接場光によって加熱された媒体表面の微小領域に磁界を与えることにより前記微小領域に磁化反転を生じさせる磁気記録素子とを持つ近接場光アシスト磁気記録ヘッドであって、前記磁気記録素子は、前記媒体表面に対して略垂直方向に磁界を与える主磁極と、前記主磁極から与えられた磁界の一部を吸収する副磁極と、前記主磁極と前記副磁極との間に配置される絶縁膜とを含み、前記錐状ティップは、前記媒体表面と向い合う前記先端において前記近視場光を発生させる開口部を含み、前記主磁極は、前記開口部を囲む縁部分の少なくとも一部を構成することを要旨とする。
【００１２】
本発明に係る第２の特徴は、前記錐状ティップが前記開口部を囲む縁部分の少なくとも一部を構成する第一側面を含み、前記主磁極が前記第一側面に配置される第一薄膜を含み、前記副磁極が、前記第一薄膜の両側のうち前記第一側面が配置されている側とは逆側に配置されており、前記絶縁膜が前記第一薄膜と前記副磁極との間に配置されることを要旨とする。
【００１３】
本発明に係る第３の特徴は、前記絶縁膜が、前記第一薄膜と、前記錐状ティップの側面のうち前記第一側面以外の全ての側面とを覆い、前記副磁極が、前記絶縁膜の両側のうち、前記第一薄膜が配置されている側とは逆側の側面の全周を囲むことを要旨とする。
【００１４】
本発明に係る第４の特徴は、前記錐状ティップが平面基板をエッチング加工することにより形成されたものであることを要旨とする。
【００１５】
本発明に係る第５の特徴は、前記媒体表面からの空気浮上力を受ける空気浮上面を持ち、前記空気浮上面が前記錐状ティップと高さが同一であることを要旨とする。
【００１６】
本発明に係る第６の特徴は、前記媒体表面に記録された情報を再生する磁気抵抗素子を持ち、前記磁気抵抗素子が錐状形状を持つことを要旨とする。
【００１７】
本発明に係る第７の特徴は、前記錐状ティップと前記空気浮上面と前記磁気抵抗素子の高さが同一であることを要旨とする。
【００１８】
本発明に係る第８の特徴は、前記平面基板が透明であり、前記錐状ティップが、前記錐状ティップの両側のうち、前記媒体が配置されている側とは逆側から光が前記錐状ティップに入射されることで前記近接場光を発生することを要旨とする。
【００１９】
本発明に係る第９の特徴は、回転する前記媒体表面からの空気浮上力と、前記錐状ティップを支持するサスペンションアームからの荷重の均衡によって前記媒体表面から所定の高さで浮上する空気浮上型ヘッドを持つ記録装置において、前記空気浮上ヘッドが上記のいずれかに記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッドであることを要旨とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、近接場光及び磁界の広がりを抑制して書き込みの信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（実施の形態１）
以下、本発明に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッド及びそれを用いた記録装置の第１実施形態を、図１から図７を参照して説明する。本実施形態の記録装置１は、図１に示すように、近接場光アシスト磁気記録ヘッド２と、ディスクＤの面（磁気記録媒体の表面）に平行な方向に移動可能とされ、ディスクＤの面に平行で且つ互いに直交する２軸（Ｘ軸、Ｙ軸とする）回りに回動自在な状態で近接場光アシスト磁気記録ヘッド２を先端側で支持するサスペンションアーム３と、光導波路４の基端側から該光導波路４に対して光束を入射させる光信号コントローラー（光源）５と、サスペンションアーム３の基端側を支持すると共に、サスペンションアーム３をディスクＤの面に平行なＸＹ方向に向けてスキャン移動させるアクチュエーター６と、ディスクを一定方向に回転させるスピンドルモーター（回転駆動部）７と、情報に応じて変調した電流を近接場光アシスト磁気記録ヘッド２に対して供給すると共に、光信号コントローラー５の作動を制御する制御部（図示略）と、これら各構成品を内部に収容するハウジング８とを備えている。
【００２２】
ハウジング８は、アルミニウム等の金属材料により、上面視四角形状に形成されていると共に、内側に各構成品を収容する凹部８ａが形成されている。また、このハウジング８には、凹部８ａの開口を塞ぐように図示しない蓋が着脱可能に固定されるようになっている。凹部８ａの略中心には、上記スピンドルモーター７が取り付けられており、該スピンドルモーター７に中心孔を嵌め込むことでディスクＤが着脱自在に固定される。凹部８ａの隅角部には、上記アクチュエーター６が取り付けられている。このアクチュエーター６には、軸受９を介してキャリッジ１０が取り付けられており、該キャリッジ１０の先端にサスペンションアーム３が取り付けられている。そして、キャリッジ１０及びサスペンションアーム３は、アクチュエーター６の駆動によって共に上記ＸＹ方向に移動可能とされている。
【００２３】
なお、キャリッジ１０及びサスペンションアーム３は、ディスクＤの回転停止時にはアクチュエーター６の駆動によって、ディスクＤ上から退避する。また、光信号コントローラー５は、アクチュエーター６に隣接するように凹部８ａ内に取り付けられている。そして、このアクチュエーター６に隣接して、上記制御部が取り付けられている。近接場光アシスト磁気記録ヘッド２は、導入された光束から近接場光を発生させてディスクＤの微小領域を加熱すると共に磁界を与えて磁化反転を生じさせ、情報を記録する。
【００２４】
図２に本実施の形態に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッド２、サスペンションアーム３及び光導波路４の断面図を示す。近接場光アシスト磁気記録ヘッド２は厚さ２００μｍの石英ガラス基板から成り、上面に直径８０μｍのマイクロレンズ１１を持ち、底面に記録素子１２と再生素子１３、磁気回路１４を持つ。磁気回路１４はこの断面図の平面外を経由して記録素子１２の側面に磁気的に接続されている。底面の詳細は図３で説明するため図２では簡略化して示した。記録素子１２の先端は光学的な微小開口となっているが、同時に磁気的な微小ギャップにもなっている。この部分を微細ギャップ１５（開口部）と呼ぶ。光導波路４は近接場光アシスト磁気記録ヘッド２の上面に形成されたガイド溝１６に接着固定され、先端が斜めに研磨されたミラー面１７となっている。図示を略した光源からの入射光ＩＬは光導波路４内を伝播した後、ミラー面１７で反射して方向を変え、マイクロレンズ１１によって集光されて記録素子１２に入射する。この光が記録素子１２の先端の微細ギャップ１５から発生する近接場光となる。一方、磁気回路１４によって発生する磁界は記録素子１２に伝播し微細ギャップ１５から発生する。
【００２５】
図３は本実施の形態に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッド２の底面の斜視図である。石英ガラスから成る基板２１の表面に、記録素子１２、再生素子１３及び磁気回路１４が形成されている。これらは図２に断面が現れている。基板２１の表面はこの他に、空気浮上面２２、再生用磁気回路２３を持つ。空気浮上面２２は高さ１０μｍ、幅２００μｍ、長さ７００μｍの四角錐台レール状であり、基板２１の表面に２本形成されているが、これはコの字状に配置する構造に設計することも可能であり、底面に３ヶ所形成するトライポッド型にすることも可能である。
【００２６】
記録素子１２は空気浮上面２２と同じ高さの四角錐台形状であり、微小構造の詳細は図４で説明する。回転する記録媒体（図示略）に空気浮上面２２を対向させることで、空気浮上面２２はディスクＤから空気浮上力を受ける。一方サスペンションアーム３からは近接場光アシスト磁気記録ヘッド２に負荷荷重がかけられ、空気浮上力と均衡することにより、近接場光アシスト磁気記録ヘッド２は記録媒体表面から所定の微小浮上量をもって浮上する。磁気回路１４は基板２１上の磁性膜パターンの一部を周回するようにコイル１８が形成されている。磁性膜パターンはＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｏなどの軟磁性材料から成る。コイル１８はＣｕから成る。
【００２７】
図４は図３のうち記録素子１２付近の拡大斜視図である。主磁極基部３１は図３の磁気回路１４から延びて図４の上方から現れる。副磁極基部３３は同じく図３の磁気回路１４から延びて図４の右方から現れる。主磁極基部３１は屈曲し、副磁極基部３３と対向する。この両者の間に四角錐台形状の記録素子１２が配置される。記録素子１２の四側面のうち主磁極基部３１側（図中左下）の側面には主磁極基部３１が形成され、頂面において主磁極３２（第一薄膜）となる。主磁極３２は、ディスクＤに対して略垂直方向に磁界を与える。
【００２８】
記録素子１２の四側面のうち他の三側面と、上述の一側面上の主磁極基部３１の上には絶縁膜３５が形成される。すなわち絶縁膜３５は、主磁極３１と後述する副磁極３６との間に配置されるものであり、四側面すべてを覆う。
【００２９】
絶縁膜３５の上には副磁極基部３３に接続された副磁極側面部３４が形成され、頂面において副磁極３６となる。具体的には、副磁極３６は、絶縁膜３５の両側のうち、主磁極３１及びティップ４１が配置されている側とは逆側の側面を覆っている。副磁極３６は、主磁極３１から与えられた磁界の一部を吸収する。なお、主磁極３１、副磁極３６及び絶縁膜３５は、磁気記録素子を構成する。
【００３０】
このように、主磁極３１及び絶縁膜３５が配置されることにより、ディスクＤの表面と向かい合う先端において近視場光を発生させる微細ギャップ１５がティップ４１に形成されることになる。
【００３１】
図５ａと図５ｂはそれぞれ図４のＣ−Ｃ’と、Ｄ−Ｄ’における断面図を示す。記録素子１２は基板２１の一部が四角錐台形状に突出したティップ４１を基礎構造としている。ティップ４１の四側面のうち、図５ａに示した二側面では左側に主磁極基部３１、右側には絶縁膜３５が成膜されている。主磁極基部３１はティップ４１の頂面において主磁極３２となる。主磁極基部３１の上には絶縁膜３５が成膜されている。この絶縁膜３５はティップ４１の他の二側面上にも成膜されていることが図５ｂに示されている。副磁極基部３３は絶縁膜３５の上に成膜され、ティップ４１の頂面において副磁極３６となる。図５ｂでは、副磁極３６がティップ４１頂面の他の二側面上の絶縁膜３５の上にも成膜されていることを示す。
【００３２】
以上説明したように、磁気回路１４は、主磁極３２、主磁極基部３１、副磁極基部３３、副磁極３６が磁気的に接続され、その一部にコイル１８が周回することで全体として電磁石を構成する。記録媒体表面から微小浮上量をもって浮上した状態でコイル１８に電流を流すことで主磁極３２の頂面からのみ磁束を放出する。上述したように記録素子１２の先端の微細ギャップ１５からは近接場光が発生しており、これによって記録媒体表面の所定領域を加熱することでその領域のみ保磁力を一時的に低下させる。それと同時に上述の磁束によって記録媒体の該領域の磁化を保持あるいは反転させ、情報の記録を行う。近接場光アシスト磁気記録ヘッド２の底面にはまた、再生素子１３が記録素子１２と同様の四角錐台形状で形成されている。再生素子１３は磁気抵抗素子となっており媒体表面に磁気的に記録された情報を外部に信号として出力する。
【００３３】
かかる特徴によれば、近接場光が発生する微細ギャップ１５の一辺に主磁極３２が配置されているため、媒体表面の最小限の加熱領域に磁界を印加することができる。また、主磁極３２から発生する磁束成分のうちディスク表面に対して斜め方向成分が、主磁極３２のごく近傍に配置された副磁極３６によって吸収されるため、ディスク表面には極めて局在化した部分にのみ磁界を印加することができ、高密度な記録ヘッドが実現される。
【００３４】
すなわち、近接場光及び磁界の広がりを抑制して書き込みの信頼性を向上することができる。
【００３５】
また、近接場光アシスト磁気記録ヘッド２への光導入は光ファイバーなどの光導波路４をサスペンションアーム３に沿わせて配置することで実現するため、極めて薄型の導光構造となる。さらに、主磁極３２から放出された磁束のうち記録媒体表面の記録領域に向かって進む成分以外の、斜め方向（記録媒体表面に垂直ではない方向）に向かう成分は副磁極３６に吸収される。副磁極３６は主磁極３２を取り囲むように配置されているため、主磁極３２から斜め方向に向かう磁束成分は、どの方向に斜めになっていても副磁極３６が当該斜めの磁束成分をより適切に吸収することができる。このような構造の近接場光アシスト磁気記録ヘッド２にすることにより、高記録密度の記録装置を小型薄型で実現できる。
【００３６】
さらに、空気浮上面２１が形成されていることにより、空気浮上面２１がディスク表面から巻き上げられる空気によってディスクＤ上で浮上する。このため、近接場光が到達し得る距離内において、当該空気浮上面２１を有する近接場光アシスト磁気記録ヘッド２がディスクＤに極めて近接した状態で高速に走査することとなり、情報をより確実にディスクＤに記録させることができる。
【００３７】
また、記録素子１２のみならずに、再生素子１３も同一基板上に配置されている。これにより、記録素子１２及び再生素子１３が別々の基板上に配置されている場合よりも、記録素子１２及び再生素子１３の配置に必要な部品点数を減少させることができ、記録装置１を小型で且つ薄型化することができる。
【００３８】
図６、図７は本実施の形態での近接場光アシスト磁気記録ヘッド２の製造方法を示す。図６、図７のＡ−Ｓ１からＡ−Ｓ６は、図３におけるＡ−Ａ’に沿った断面を示し、Ｂ−Ｓ１からＢ−Ｓ６は、同じくＢ−Ｂ’に沿った断面を示す。Ａ−Ａ’断面とＢ−Ｂ’断面はともにＳ１から開始してＳ６で完了する作製プロセスの各ステップを示す。まず図６において、Ａ−Ｓ１とＢ−Ｓ１に示すように石英ガラス基板２１の上面にレジスト５１をパターニングする。次にＡ−Ｓ２とＢ−Ｓ２に示すように等方性エッチングによって基板２１をエッチングし、四角錐台ティップ４１、再生素子基礎部ティップ５２、空気浮上面２２を同時に作製する。同一基板を同一ステップでエッチングすることにより、ティップ４１、再生素子基礎部ティップ５２、空気浮上面２２は同一平面を成す。次に、Ａ−Ｓ３とＢ−Ｓ３に示すように、再生素子のための再生用磁気回路２３をパターニングする。再生素子基礎部ティップ５２の斜面には斜方蒸着によって成膜することも可能である。次に、図７のＡ−Ｓ４とＢ−Ｓ４に示すように、ティップ４１の側面のうちの一面（Ａ−Ｓ４中のティップ４１の左側面）と基板２１上面の所定の位置（Ｂ−Ｓ４中に示す）に主磁極基部３１を蒸着により成膜する。更に絶縁膜３５を四側面全てにスパッタにより成膜する。この時点で、ティップ４１の四側面は、一側面には主磁極基部３１とその上に絶縁膜３５が成膜され、他の三側面には絶縁膜３５が直接成膜されている。次に、Ａ−Ｓ５とＢ−Ｓ５に示すように、副磁極基部３３をティップ４１の四側面すべてと、基板２１上の所定の位置に蒸着により成膜する。これにより、副磁極基部３３はティップ４１の四側面すべてを覆っているが、そのうちの一側面は絶縁膜３５を介して主磁極基部３１の上を覆っている。最後にＡ−Ｓ６とＢ−Ｓ６に示すように、コイル１８をパターニングする。
【００３９】
このようにして、通常の半導体プロセス技術の組み合わせによって本発明に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッドを作製することができる。この作製方法は簡便で低コストであり、大量生産にも適している。
【００４０】
本実施の形態においては絶縁膜３５がティップ４１の四側面すべてを覆っているが、絶縁膜３５は主磁極基部３１と副磁極基部３３を磁気的に絶縁するために成膜されているものであり、ティップ４１の四側面すべてを覆うことは不可欠ではなく、たとえば主磁極基部３１のみを覆うことで副磁極基部３３と絶縁する形にすることも可能である。
【００４１】
なお、空気浮上面２２は、空気浮上面２２の高さがティップ４１の高さと同一又はそれ以上であることが好ましい。この場合には、空気浮上面２２の高さがティップ４１の高さと同一又はそれ以上であることにより、ティップ４１の先端がディスクＤの表面に直接接触し難くなるため、ティップ４１の破損を低減することができる。
【００４２】
なお、近接場光アシスト磁気記録ヘッド２（ティップ４１）は透明であってもよい。また、透明に形成されたティップ４１は、ティップ４１の両側のうち、ディスクＤが配置されている側とは逆側から光がティップ４１に入射されることで近接場光を発生してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、実施の形態１に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッドを用いた情報記録装置の概略図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッド、サスペンションアーム及び光導波路の断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッドの底面の斜視図である。
【図４】図４は、図３のうち記録素子付近の拡大斜視図である。
【図５】図５ａは、図４のＣ−Ｃ’における断面図である。図５ｂは、図４のＤ−Ｄ’における断面図である。
【図６】実施の形態に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッドの製造方法を示すフロー図である。
【図７】実施の形態に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッドの製造方法を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 記録装置
２ 近接場光アシスト磁気記録ヘッド
３ サスペンションアーム
４ 光導波路
５ 光信号コントローラー（光源）
６ アクチュエーター
７ スピンドルモーター（回転駆動部）
８ ハウジング
８ａ 凹部
９ 軸受
１０ キャリッジ
１１ マイクロレンズ
１３ 再生素子
１４ 磁気回路
１５ 微細ギャップ
１６ ガイド溝
１７ ミラー面
１８ コイル
２１ 基板
２２ 空気浮上面
２３ 再生用磁気回路
３１ 主磁極基部
３２ 主磁極
３３ 副磁極基部
３４ 副磁極側面部
３５ 絶縁膜
３６ 副磁極
４１ ティップ
５１ レジスト
５２ 再生素子基礎部ティップ
ＩＬ 入射光
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細な領域に光を局在化させることで回折限界を超える分解能を持つ近接場光を利用した近接場光利用ヘッド、特に近接場光と磁界の両者を利用することで超高記録密度を実現した近接場光アシスト磁気記録ヘッド及びそれを用いた記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年情報化社会における画像・動画情報の急激な増加に対応するため、情報記録再生装置は大容量化・小型化が進められている。光を用いた情報記録再生装置においては、記録密度が光波長に依存するため、短い波長の光を用いることで高密度化が図られてきた。波長を短くすることには限界があり、波長に依存しない記録密度の実現が模索されてきたが、その方法として近接場光を用いることで光の回折限界を超える微小スポットに光エネルギーを局在させる技術が注目されている。
【０００３】
磁気を用いた情報記録再生装置においては、記録媒体表面の微小領域を分離して磁化するために、微小領域のみに近接場光を照射することで加熱して保磁力を低下させてから磁化させる近接場光アシスト磁気記録方式が、次世代の記録再生原理の有力候補と見られている。
【０００４】
磁気記録においては、記録媒体への情報の記録は従来記録層の微小領域を記録媒体表面に平行な方向に磁化させるいわゆる長手記録方式が行われてきたが、熱揺らぎの問題から記録密度の向上が困難になってきていた。この問題を解決するために、記録層の微小領域を記録媒体表面に垂直方向に磁化させるいわゆる垂直記録方式が採用され始めている。この方式では、記録層内においてＮ極とＳ極とがループを作り難いため、エネルギー的により安定で、長手記録方式に対して熱減磁に強くなっている。更に記録密度を向上させるために、隣り合う磁区同士の影響や、熱揺らぎを最小限に抑えるために、更に保磁力の強い材質が記録媒体として採用され始めている。そのため、上述した垂直記録方式であっても、記録媒体に情報を記録することが困難になっていた。
【０００５】
そこで保磁力の強い記録媒体に対して、瞬間的に微小領域を加熱することで保磁力を低下させて磁化記録する方式が注目されている。これは、空気浮上スライダーに搭載された磁気記録素子の近傍に熱源となる素子を形成し、熱源から放射された熱によって記録媒体表面を加熱しつつ磁気記録素子が発生する磁界によって媒体記録層の磁化を反転させるという方式である。記録層の保磁力が高いため、いったん磁化された領域は温度が下がると隣りの領域に近接していても熱揺らぎに対して安定に存在することができる。これを熱アシスト磁気記録方式と呼ぶ。熱アシスト磁気記録方式において記録の高密度化に重要な要因は、アシストのために加熱された領域をできるだけ微小化し、記録したい領域のみを加熱することである。高周波数でオンオフの切り替えができ、かつ数〜数十ｎｍという領域のみに熱を与える方法として上述の近接場光を利用することができる。これを近接場光アシスト磁気記録方式と呼ぶ。また、磁界を発生させる磁極の微小化も重要であり、加熱された領域のうちできるだけ微小領域のみを磁化させる必要がある。
【０００６】
近接場光アシスト磁気記録方式のヘッドは、従来の磁気ヘッドの記録磁極に隣接して近接場光発生素子を持つ構造となっている。近接場光発生素子は、例えば薄膜金属から成る散乱体であり、レーザーからの光を照射することによって微小領域に近接場光を発生させる（特許文献１）。
【０００７】
また、ヘッド底面にボウタイ形状（２個の三角形が頂点を対向させる形で配置された形状）の金属薄膜を形成し、光をそのボウタイの上方から垂直に照射することでボウタイ中央に在る三角形頂点間の微小ギャップに近接場光を発生させて、磁界を強くかけている領域に近接場光を重ねて発生させる構造も提案されている。この近接場光アシスト磁気記録ヘッドでは、近接場光発生素子はヘッド底面に形成された平面膜のボウタイ形状金属であり、レーザーからの光を光ファイバーなどで導入したのちミラーで反射させてボウタイに照射させることで、ボウタイ中央のギャップに近接場光を発生させる。さらにこのボウタイが磁気記録素子も兼ねていることで、近接場光によって加熱される媒体表面領域と、磁界によって磁化される領域が一致している。これにより近接場光による微小スポットを限界まで微小化することが可能となり、高密度記録に適している（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００４−１５８０６７号公報（第５−６頁、第１図）
【特許文献２】特開２００２−２９８３０２号公報（第４−６頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら従来の構造の近接場光アシスト磁気記録ヘッドでは、近接場光発生素子が磁気記録素子に隣接して形成されており、レーザーからの入射光がヘッドの斜め前方から照射される構成になっているため、近接場光発生素子は磁気記録素子の外側すなわちスライダーの端側に配置されている。空気浮上ヘッドは空気の流入端（リーディングエッジ）が流出端（トレイリングエッジ）よりも高い浮上量となって傾いて浮上するものであり、磁気記録素子は高密度記録のために、記録媒体表面にできるだけ近接させる必要がある。このため、流出端付近に搭載される。近接場光発生素子はその外側になるため、結果として媒体から見た場合にヘッドの走査方向に対して磁気記録素子よりも常に後ろ側に配置される（特許文献１、図１〜４）。近接場光によって媒体表面の微小領域を加熱した後に磁気記録素子によって記録する近接場光アシスト磁気記録においては、近接場光発生素子は磁気記録素子よりも前側に配置されることが望ましい。
【０００９】
従来技術においては近接場光発生素子が磁気記録素子よりも後ろ側に配置されているため、近接場光によって加熱する領域は、近接場光発生素子直下だけでなくその前方まで含めた広い領域にならざるを得ない。このため、近接場光発生素子が本来持っている微小スポット性能を十分に発揮できないという問題点があった。またこの従来構造の近接場光アシスト磁気記録ヘッドでは、近接場光発生素子への光入射がレーザーからの空中伝播となっており、光学系を小型化単純化する上で困難があった。
【００１０】
別の従来構造の近接場光アシスト磁気記録ヘッドは、近接場光と磁界の両方を発生させるボウタイがヘッド底面に形成された平面膜から成っているため、発生する磁界がボウタイ全体に広がってしまう。長手記録方式の場合はボウタイ中央のギャップが記録密度を規定するが、垂直記録の場合は主磁極の媒体に対向する部分のサイズが記録密度を規定する。ボウタイを記録媒体側から見た場合に、主磁極がボウタイの片側全体となるため、高記録密度のためにはボウタイ自体を微小化する必要がある。ボウタイのサイズを小さくすると、ボウタイ周辺部が入射光スポットの中に含まれてしまい、近接場光がボウタイ中央部だけでなく周辺部でも発生し、ボウタイ周辺部において誤記録が行われてしまう。このように、近接場光が局在するボウタイ中央部にのみ強い記録用磁界が発生する構造を持つヘッドが必要とされていた。
そこで本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、近接場光及び磁界の広がりを抑制して書き込みの信頼性を向上することができる近接場光アシスト磁気記録ヘッド及びそれを用いた記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る第１の特徴は、先端に近接場光を発生させる錐状ティップと、前記近接場光によって加熱された媒体表面の微小領域に磁界を与えることにより前記微小領域に磁化反転を生じさせる磁気記録素子とを持つ近接場光アシスト磁気記録ヘッドであって、前記磁気記録素子は、前記媒体表面に対して略垂直方向に磁界を与える主磁極と、前記主磁極から与えられた磁界の一部を吸収する副磁極と、前記主磁極と前記副磁極との間に配置される絶縁膜とを含み、前記錐状ティップは、前記媒体表面と向い合う前記先端において前記近視場光を発生させる開口部を含み、前記主磁極は、前記開口部を囲む縁部分の少なくとも一部を構成することを要旨とする。
【００１２】
本発明に係る第２の特徴は、前記錐状ティップが前記開口部を囲む縁部分の少なくとも一部を構成する第一側面を含み、前記主磁極が前記第一側面に配置される第一薄膜を含み、前記副磁極が、前記第一薄膜の両側のうち前記第一側面が配置されている側とは逆側に配置されており、前記絶縁膜が前記第一薄膜と前記副磁極との間に配置されることを要旨とする。
【００１３】
本発明に係る第３の特徴は、前記絶縁膜が、前記第一薄膜と、前記錐状ティップの側面のうち前記第一側面以外の全ての側面とを覆い、前記副磁極が、前記絶縁膜の両側のうち、前記第一薄膜が配置されている側とは逆側の側面の全周を囲むことを要旨とする。
【００１４】
本発明に係る第４の特徴は、前記錐状ティップが平面基板をエッチング加工することにより形成されたものであることを要旨とする。
【００１５】
本発明に係る第５の特徴は、前記媒体表面からの空気浮上力を受ける空気浮上面を持ち、前記空気浮上面が前記錐状ティップと高さが同一であることを要旨とする。
【００１６】
本発明に係る第６の特徴は、前記媒体表面に記録された情報を再生する磁気抵抗素子を持ち、前記磁気抵抗素子が錐状形状を持つことを要旨とする。
【００１７】
本発明に係る第７の特徴は、前記錐状ティップと前記空気浮上面と前記磁気抵抗素子の高さが同一であることを要旨とする。
【００１８】
本発明に係る第８の特徴は、前記平面基板が透明であり、前記錐状ティップが、前記錐状ティップの両側のうち、前記媒体が配置されている側とは逆側から光が前記錐状ティップに入射されることで前記近接場光を発生することを要旨とする。
【００１９】
本発明に係る第９の特徴は、回転する前記媒体表面からの空気浮上力と、前記錐状ティップを支持するサスペンションアームからの荷重の均衡によって前記媒体表面から所定の高さで浮上する空気浮上型ヘッドを持つ記録装置において、前記空気浮上ヘッドが上記のいずれかに記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッドであることを要旨とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、近接場光及び磁界の広がりを抑制して書き込みの信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（実施の形態１）
以下、本発明に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッド及びそれを用いた記録装置の第１実施形態を、図１から図７を参照して説明する。本実施形態の記録装置１は、図１に示すように、近接場光アシスト磁気記録ヘッド２と、ディスクＤの面（磁気記録媒体の表面）に平行な方向に移動可能とされ、ディスクＤの面に平行で且つ互いに直交する２軸（Ｘ軸、Ｙ軸とする）回りに回動自在な状態で近接場光アシスト磁気記録ヘッド２を先端側で支持するサスペンションアーム３と、光導波路４の基端側から該光導波路４に対して光束を入射させる光信号コントローラー（光源）５と、サスペンションアーム３の基端側を支持すると共に、サスペンションアーム３をディスクＤの面に平行なＸＹ方向に向けてスキャン移動させるアクチュエーター６と、ディスクを一定方向に回転させるスピンドルモーター（回転駆動部）７と、情報に応じて変調した電流を近接場光アシスト磁気記録ヘッド２に対して供給すると共に、光信号コントローラー５の作動を制御する制御部（図示略）と、これら各構成品を内部に収容するハウジング８とを備えている。
【００２２】
ハウジング８は、アルミニウム等の金属材料により、上面視四角形状に形成されていると共に、内側に各構成品を収容する凹部８ａが形成されている。また、このハウジング８には、凹部８ａの開口を塞ぐように図示しない蓋が着脱可能に固定されるようになっている。凹部８ａの略中心には、上記スピンドルモーター７が取り付けられており、該スピンドルモーター７に中心孔を嵌め込むことでディスクＤが着脱自在に固定される。凹部８ａの隅角部には、上記アクチュエーター６が取り付けられている。このアクチュエーター６には、軸受９を介してキャリッジ１０が取り付けられており、該キャリッジ１０の先端にサスペンションアーム３が取り付けられている。そして、キャリッジ１０及びサスペンションアーム３は、アクチュエーター６の駆動によって共に上記ＸＹ方向に移動可能とされている。
【００２３】
なお、キャリッジ１０及びサスペンションアーム３は、ディスクＤの回転停止時にはアクチュエーター６の駆動によって、ディスクＤ上から退避する。また、光信号コントローラー５は、アクチュエーター６に隣接するように凹部８ａ内に取り付けられている。そして、このアクチュエーター６に隣接して、上記制御部が取り付けられている。近接場光アシスト磁気記録ヘッド２は、導入された光束から近接場光を発生させてディスクＤの微小領域を加熱すると共に磁界を与えて磁化反転を生じさせ、情報を記録する。
【００２４】
図２に本実施の形態に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッド２、サスペンションアーム３及び光導波路４の断面図を示す。近接場光アシスト磁気記録ヘッド２は厚さ２００μｍの石英ガラス基板から成り、上面に直径８０μｍのマイクロレンズ１１を持ち、底面に記録素子１２と再生素子１３、磁気回路１４を持つ。磁気回路１４はこの断面図の平面外を経由して記録素子１２の側面に磁気的に接続されている。底面の詳細は図３で説明するため図２では簡略化して示した。記録素子１２の先端は光学的な微小開口となっているが、同時に磁気的な微小ギャップにもなっている。この部分を微細ギャップ１５（開口部）と呼ぶ。光導波路４は近接場光アシスト磁気記録ヘッド２の上面に形成されたガイド溝１６に接着固定され、先端が斜めに研磨されたミラー面１７となっている。図示を略した光源からの入射光ＩＬは光導波路４内を伝播した後、ミラー面１７で反射して方向を変え、マイクロレンズ１１によって集光されて記録素子１２に入射する。この光が記録素子１２の先端の微細ギャップ１５から発生する近接場光となる。一方、磁気回路１４によって発生する磁界は記録素子１２に伝播し微細ギャップ１５から発生する。
【００２５】
図３は本実施の形態に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッド２の底面の斜視図である。石英ガラスから成る基板２１の表面に、記録素子１２、再生素子１３及び磁気回路１４が形成されている。これらは図２に断面が現れている。基板２１の表面はこの他に、空気浮上面２２、再生用磁気回路２３を持つ。空気浮上面２２は高さ１０μｍ、幅２００μｍ、長さ７００μｍの四角錐台レール状であり、基板２１の表面に２本形成されているが、これはコの字状に配置する構造に設計することも可能であり、底面に３ヶ所形成するトライポッド型にすることも可能である。
【００２６】
記録素子１２は空気浮上面２２と同じ高さの四角錐台形状であり、微小構造の詳細は図４で説明する。回転する記録媒体（図示略）に空気浮上面２２を対向させることで、空気浮上面２２はディスクＤから空気浮上力を受ける。一方サスペンションアーム３からは近接場光アシスト磁気記録ヘッド２に負荷荷重がかけられ、空気浮上力と均衡することにより、近接場光アシスト磁気記録ヘッド２は記録媒体表面から所定の微小浮上量をもって浮上する。磁気回路１４は基板２１上の磁性膜パターンの一部を周回するようにコイル１８が形成されている。磁性膜パターンはＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｏなどの軟磁性材料から成る。コイル１８はＣｕから成る。
【００２７】
図４は図３のうち記録素子１２付近の拡大斜視図である。主磁極基部３１は図３の磁気回路１４から延びて図４の上方から現れる。副磁極基部３３は同じく図３の磁気回路１４から延びて図４の右方から現れる。主磁極基部３１は屈曲し、副磁極基部３３と対向する。この両者の間に四角錐台形状の記録素子１２が配置される。記録素子１２の四側面のうち主磁極基部３１側（図中左下）の側面には主磁極基部３１が形成され、頂面において主磁極３２（第一薄膜）となる。主磁極３２は、ディスクＤに対して略垂直方向に磁界を与える。
【００２８】
記録素子１２の四側面のうち他の三側面と、上述の一側面上の主磁極基部３１の上には絶縁膜３５が形成される。すなわち絶縁膜３５は、主磁極３１と後述する副磁極３６との間に配置されるものであり、四側面すべてを覆う。
【００２９】
絶縁膜３５の上には副磁極基部３３に接続された副磁極側面部３４が形成され、頂面において副磁極３６となる。具体的には、副磁極３６は、絶縁膜３５の両側のうち、主磁極３１及びティップ４１が配置されている側とは逆側の側面を覆っている。副磁極３６は、主磁極３１から与えられた磁界の一部を吸収する。なお、主磁極３１、副磁極３６及び絶縁膜３５は、磁気記録素子を構成する。
【００３０】
このように、主磁極３１及び絶縁膜３５が配置されることにより、ディスクＤの表面と向かい合う先端において近視場光を発生させる微細ギャップ１５がティップ４１に形成されることになる。
【００３１】
図５ａと図５ｂはそれぞれ図４のＣ−Ｃ’と、Ｄ−Ｄ’における断面図を示す。記録素子１２は基板２１の一部が四角錐台形状に突出したティップ４１を基礎構造としている。ティップ４１の四側面のうち、図５ａに示した二側面では左側に主磁極基部３１、右側には絶縁膜３５が成膜されている。主磁極基部３１はティップ４１の頂面において主磁極３２となる。主磁極基部３１の上には絶縁膜３５が成膜されている。この絶縁膜３５はティップ４１の他の二側面上にも成膜されていることが図５ｂに示されている。副磁極基部３３は絶縁膜３５の上に成膜され、ティップ４１の頂面において副磁極３６となる。図５ｂでは、副磁極３６がティップ４１頂面の他の二側面上の絶縁膜３５の上にも成膜されていることを示す。
【００３２】
以上説明したように、磁気回路１４は、主磁極３２、主磁極基部３１、副磁極基部３３、副磁極３６が磁気的に接続され、その一部にコイル１８が周回することで全体として電磁石を構成する。記録媒体表面から微小浮上量をもって浮上した状態でコイル１８に電流を流すことで主磁極３２の頂面からのみ磁束を放出する。上述したように記録素子１２の先端の微細ギャップ１５からは近接場光が発生しており、これによって記録媒体表面の所定領域を加熱することでその領域のみ保磁力を一時的に低下させる。それと同時に上述の磁束によって記録媒体の該領域の磁化を保持あるいは反転させ、情報の記録を行う。近接場光アシスト磁気記録ヘッド２の底面にはまた、再生素子１３が記録素子１２と同様の四角錐台形状で形成されている。再生素子１３は磁気抵抗素子となっており媒体表面に磁気的に記録された情報を外部に信号として出力する。
【００３３】
かかる特徴によれば、近接場光が発生する微細ギャップ１５の一辺に主磁極３２が配置されているため、媒体表面の最小限の加熱領域に磁界を印加することができる。また、主磁極３２から発生する磁束成分のうちディスク表面に対して斜め方向成分が、主磁極３２のごく近傍に配置された副磁極３６によって吸収されるため、ディスク表面には極めて局在化した部分にのみ磁界を印加することができ、高密度な記録ヘッドが実現される。
【００３４】
すなわち、近接場光及び磁界の広がりを抑制して書き込みの信頼性を向上することができる。
【００３５】
また、近接場光アシスト磁気記録ヘッド２への光導入は光ファイバーなどの光導波路４をサスペンションアーム３に沿わせて配置することで実現するため、極めて薄型の導光構造となる。さらに、主磁極３２から放出された磁束のうち記録媒体表面の記録領域に向かって進む成分以外の、斜め方向（記録媒体表面に垂直ではない方向）に向かう成分は副磁極３６に吸収される。副磁極３６は主磁極３２を取り囲むように配置されているため、主磁極３２から斜め方向に向かう磁束成分は、どの方向に斜めになっていても副磁極３６が当該斜めの磁束成分をより適切に吸収することができる。このような構造の近接場光アシスト磁気記録ヘッド２にすることにより、高記録密度の記録装置を小型薄型で実現できる。
【００３６】
さらに、空気浮上面２１が形成されていることにより、空気浮上面２１がディスク表面から巻き上げられる空気によってディスクＤ上で浮上する。このため、近接場光が到達し得る距離内において、当該空気浮上面２１を有する近接場光アシスト磁気記録ヘッド２がディスクＤに極めて近接した状態で高速に走査することとなり、情報をより確実にディスクＤに記録させることができる。
【００３７】
また、記録素子１２のみならずに、再生素子１３も同一基板上に配置されている。これにより、記録素子１２及び再生素子１３が別々の基板上に配置されている場合よりも、記録素子１２及び再生素子１３の配置に必要な部品点数を減少させることができ、記録装置１を小型で且つ薄型化することができる。
【００３８】
図６、図７は本実施の形態での近接場光アシスト磁気記録ヘッド２の製造方法を示す。図６、図７のＡ−Ｓ１からＡ−Ｓ６は、図３におけるＡ−Ａ’に沿った断面を示し、Ｂ−Ｓ１からＢ−Ｓ６は、同じくＢ−Ｂ’に沿った断面を示す。Ａ−Ａ’断面とＢ−Ｂ’断面はともにＳ１から開始してＳ６で完了する作製プロセスの各ステップを示す。まず図６において、Ａ−Ｓ１とＢ−Ｓ１に示すように石英ガラス基板２１の上面にレジスト５１をパターニングする。次にＡ−Ｓ２とＢ−Ｓ２に示すように等方性エッチングによって基板２１をエッチングし、四角錐台ティップ４１、再生素子基礎部ティップ５２、空気浮上面２２を同時に作製する。同一基板を同一ステップでエッチングすることにより、ティップ４１、再生素子基礎部ティップ５２、空気浮上面２２は同一平面を成す。次に、Ａ−Ｓ３とＢ−Ｓ３に示すように、再生素子のための再生用磁気回路２３をパターニングする。再生素子基礎部ティップ５２の斜面には斜方蒸着によって成膜することも可能である。次に、図７のＡ−Ｓ４とＢ−Ｓ４に示すように、ティップ４１の側面のうちの一面（Ａ−Ｓ４中のティップ４１の左側面）と基板２１上面の所定の位置（Ｂ−Ｓ４中に示す）に主磁極基部３１を蒸着により成膜する。更に絶縁膜３５を四側面全てにスパッタにより成膜する。この時点で、ティップ４１の四側面は、一側面には主磁極基部３１とその上に絶縁膜３５が成膜され、他の三側面には絶縁膜３５が直接成膜されている。次に、Ａ−Ｓ５とＢ−Ｓ５に示すように、副磁極基部３３をティップ４１の四側面すべてと、基板２１上の所定の位置に蒸着により成膜する。これにより、副磁極基部３３はティップ４１の四側面すべてを覆っているが、そのうちの一側面は絶縁膜３５を介して主磁極基部３１の上を覆っている。最後にＡ−Ｓ６とＢ−Ｓ６に示すように、コイル１８をパターニングする。
【００３９】
このようにして、通常の半導体プロセス技術の組み合わせによって本発明に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッドを作製することができる。この作製方法は簡便で低コストであり、大量生産にも適している。
【００４０】
本実施の形態においては絶縁膜３５がティップ４１の四側面すべてを覆っているが、絶縁膜３５は主磁極基部３１と副磁極基部３３を磁気的に絶縁するために成膜されているものであり、ティップ４１の四側面すべてを覆うことは不可欠ではなく、たとえば主磁極基部３１のみを覆うことで副磁極基部３３と絶縁する形にすることも可能である。
【００４１】
なお、空気浮上面２２は、空気浮上面２２の高さがティップ４１の高さと同一又はそれ以上であることが好ましい。この場合には、空気浮上面２２の高さがティップ４１の高さと同一又はそれ以上であることにより、ティップ４１の先端がディスクＤの表面に直接接触し難くなるため、ティップ４１の破損を低減することができる。
【００４２】
なお、近接場光アシスト磁気記録ヘッド２（ティップ４１）は透明であってもよい。また、透明に形成されたティップ４１は、ティップ４１の両側のうち、ディスクＤが配置されている側とは逆側から光がティップ４１に入射されることで近接場光を発生してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、実施の形態１に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッドを用いた情報記録装置の概略図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッド、サスペンションアーム及び光導波路の断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッドの底面の斜視図である。
【図４】図４は、図３のうち記録素子付近の拡大斜視図である。
【図５】図５ａは、図４のＣ−Ｃ’における断面図である。図５ｂは、図４のＤ−Ｄ’における断面図である。
【図６】実施の形態に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッドの製造方法を示すフロー図である。
【図７】実施の形態に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッドの製造方法を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 記録装置
２ 近接場光アシスト磁気記録ヘッド
３ サスペンションアーム
４ 光導波路
５ 光信号コントローラー（光源）
６ アクチュエーター
７ スピンドルモーター（回転駆動部）
８ ハウジング
８ａ 凹部
９ 軸受
１０ キャリッジ
１１ マイクロレンズ
１３ 再生素子
１４ 磁気回路
１５ 微細ギャップ
１６ ガイド溝
１７ ミラー面
１８ コイル
２１ 基板
２２ 空気浮上面
２３ 再生用磁気回路
３１ 主磁極基部
３２ 主磁極
３３ 副磁極基部
３４ 副磁極側面部
３５ 絶縁膜
３６ 副磁極
４１ ティップ
５１ レジスト
５２ 再生素子基礎部ティップ
ＩＬ 入射光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に近接場光を発生させる錐状ティップと、前記近接場光によって加熱された媒体表面の微小領域に磁界を与えることにより前記微小領域に磁化反転を生じさせる磁気記録素子とを持つ近接場光アシスト磁気記録ヘッドであって、
前記磁気記録素子は、前記媒体表面に対して略垂直方向に磁界を与える主磁極と、前記主磁極から与えられた磁界の一部を吸収する副磁極と、前記主磁極と前記副磁極との間に配置される絶縁膜とを含み、
前記錐状ティップは、前記媒体表面と向い合う前記先端において前記近視場光を発生させる開口部を含み、
前記主磁極は、前記開口部を囲む縁部分の少なくとも一部を構成することを特徴とする近接場光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項２】
前記錐状ティップは、前記開口部を囲む縁部分の少なくとも一部を構成する第一側面を含み、
前記主磁極は、前記第一側面に配置される第一薄膜を含み、
前記副磁極は、前記第一薄膜の両側のうち、前記第一側面が配置されている側とは逆側に配置されており、
前記絶縁膜は、前記第一薄膜と前記副磁極との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項３】
前記絶縁膜は、前記第一薄膜と、前記錐状ティップの側面のうち前記第一側面以外の全ての側面とを覆い、
前記副磁極は、前記絶縁膜の両側のうち、前記第一薄膜が配置されている側とは逆側の側面の全周を囲むことを特徴とする請求項２に記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項４】
前記錐状ティップは、平面基板をエッチング加工することにより形成されたものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項５】
前記媒体表面からの空気浮上力を受ける空気浮上面を持ち、前記空気浮上面が前記錐状ティップと高さが同一であることを特徴とする請求項１に記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項６】
前記媒体表面に記録された情報を再生する磁気抵抗素子を持ち、前記磁気抵抗素子が錐状形状を持つことを特徴とする請求項１に記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項７】
前記錐状ティップと前記空気浮上面と前記磁気抵抗素子の高さが同一であることを特徴とする請求項６に記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項８】
前記平面基板は透明であり、
前記錐状ティップは、前記錐状ティップの両側のうち、前記媒体が配置されている側とは逆側から光が前記錐状ティップに入射されることで前記近接場光を発生することを特徴とする請求項４に記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項９】
回転する前記媒体表面からの空気浮上力と、前記錐状ティップを支持するサスペンションアームからの荷重の均衡によって前記媒体表面から所定の高さで浮上する空気浮上型ヘッドを持つ記録装置において、前記空気浮上ヘッドが請求項１から８のいずれかに記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッドであることを特徴とする記録装置。
【請求項１】
先端に近接場光を発生させる錐状ティップと、前記近接場光によって加熱された媒体表面の微小領域に磁界を与えることにより前記微小領域に磁化反転を生じさせる磁気記録素子とを持つ近接場光アシスト磁気記録ヘッドであって、
前記磁気記録素子は、前記媒体表面に対して略垂直方向に磁界を与える主磁極と、前記主磁極から与えられた磁界の一部を吸収する副磁極と、前記主磁極と前記副磁極との間に配置される絶縁膜とを含み、
前記錐状ティップは、前記媒体表面と向い合う前記先端において前記近視場光を発生させる開口部を含み、
前記主磁極は、前記開口部を囲む縁部分の少なくとも一部を構成することを特徴とする近接場光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項２】
前記錐状ティップは、前記開口部を囲む縁部分の少なくとも一部を構成する第一側面を含み、
前記主磁極は、前記第一側面に配置される第一薄膜を含み、
前記副磁極は、前記第一薄膜の両側のうち、前記第一側面が配置されている側とは逆側に配置されており、
前記絶縁膜は、前記第一薄膜と前記副磁極との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項３】
前記絶縁膜は、前記第一薄膜と、前記錐状ティップの側面のうち前記第一側面以外の全ての側面とを覆い、
前記副磁極は、前記絶縁膜の両側のうち、前記第一薄膜が配置されている側とは逆側の側面の全周を囲むことを特徴とする請求項２に記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項４】
前記錐状ティップは、平面基板をエッチング加工することにより形成されたものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項５】
前記媒体表面からの空気浮上力を受ける空気浮上面を持ち、前記空気浮上面が前記錐状ティップと高さが同一であることを特徴とする請求項１に記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項６】
前記媒体表面に記録された情報を再生する磁気抵抗素子を持ち、前記磁気抵抗素子が錐状形状を持つことを特徴とする請求項１に記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項７】
前記錐状ティップと前記空気浮上面と前記磁気抵抗素子の高さが同一であることを特徴とする請求項６に記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項８】
前記平面基板は透明であり、
前記錐状ティップは、前記錐状ティップの両側のうち、前記媒体が配置されている側とは逆側から光が前記錐状ティップに入射されることで前記近接場光を発生することを特徴とする請求項４に記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項９】
回転する前記媒体表面からの空気浮上力と、前記錐状ティップを支持するサスペンションアームからの荷重の均衡によって前記媒体表面から所定の高さで浮上する空気浮上型ヘッドを持つ記録装置において、前記空気浮上ヘッドが請求項１から８のいずれかに記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッドであることを特徴とする記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１５２８５４（Ｐ２００８−１５２８５４Ａ）
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３９６０１（Ｐ２００６−３３９６０１）
【出願日】平成１８年１２月１８日（２００６．１２．１８）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１８日（２００６．１２．１８）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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