近接場光発生層を備えた薄膜磁気ヘッド
【課題】素子形成面と媒体対向面とが直交する構成において、光源が媒体面から十分離れた位置に設けられていて装置の信頼性が高く、光源からの光が、近接場光の発生体に直接的にかつ効率良く入射するような薄膜磁気ヘッドを提供する。
【解決手段】基板と、この基板の素子形成面に形成された電磁コイル素子と、磁気記録媒体を加熱するための近接場光発生層とを備えた薄膜磁気ヘッドであって、この近接場光発生層が、基板の媒体対向面側のヘッド端面に向かって先細りした形状を有しており、この媒体対向面側のヘッド端面に達した先端を含む近接場光発生部を備えており、この近接場光発生部が、素子形成面に対して媒体対向面側が上がる又は下がる形で傾いていて媒体対向面とは反対側のヘッド端面から入射した光が少なくとも一部に照射され得る受光面を有している薄膜磁気ヘッドが提供される。
【解決手段】基板と、この基板の素子形成面に形成された電磁コイル素子と、磁気記録媒体を加熱するための近接場光発生層とを備えた薄膜磁気ヘッドであって、この近接場光発生層が、基板の媒体対向面側のヘッド端面に向かって先細りした形状を有しており、この媒体対向面側のヘッド端面に達した先端を含む近接場光発生部を備えており、この近接場光発生部が、素子形成面に対して媒体対向面側が上がる又は下がる形で傾いていて媒体対向面とは反対側のヘッド端面から入射した光が少なくとも一部に照射され得る受光面を有している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、信号磁界の書き込み及び読み出しを行う薄膜磁気ヘッド、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する。特に、本発明は、近接場光を利用して熱アシスト磁気記録方式により信号の書き込みを行う垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッド、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信号データが読み書きされる。
【０００３】
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、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となり飛躍的に向上する。
【０００６】
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が、書き込み磁界印加の直前に、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。この方式は光磁気記録方式とよく似ているが、光磁気記録方式は空間分解能を光に持たせているのに対し、熱アシスト磁気記録方式は空間分解能を磁界に持たせている。
【０００７】
従来、提案されている熱アシスト磁気記録方式として、例えば、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を用いる光記録方式に関する技術が開示されている。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を利用し、光磁気ディスクに超微細な光ビームスポットで超微細な磁区信号を記録する技術が開示されている。また、特許文献３においては、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。さらに、特許文献４においては、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技術が開示されている。さらに、特許文献５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。さらにまた、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を用いて近接場光と磁界とを発生させ、７０ｎｍ程度のトラック幅を有する記録パターンを形成する技術が開示されている。
【０００８】
これらの技術の中でも、近接場光プローブ又は散乱体にレーザを照射することにより近接場光を発生させて、この近接場光によって媒体を加熱する方法は、所望の近接場光を比較的容易に得られることから非常に有望と考えられる。
【０００９】
【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２０００−１７３０９３号公報
【特許文献４】特開２００１−２８３４０４号公報
【特許文献５】特開２００４−１５８０６７号公報
【非特許文献１】Shintaro Miyanishi等 ”Near-field Assisted Magnetic Recording” IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, VOL.41,NO.10, 第２８１７頁〜第２８２１頁、２００５年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、例えば、特許文献５に記載された技術においては、散乱体に適切に光を照射するために、光源は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。この構成は、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好ましくない。一方で、同文献においては、ミラーを用いて光路を途中で９０度屈折させるという工夫を行うことにより、光源を媒体面から遠ざける構成を提案している。しかし、この場合には、ミラーによる反射と光路の実効的な延長によって光強度の損失が大きくなる問題が発生する。また、ミラーのような構造物をヘッド端面近傍に形成することは、光源の設置と同じく装置の信頼性上問題となる。
【００１１】
さらに、非特許文献１に記載された技術によれば、ミラーを用いることなく、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。しかしながら、この技術は、近接場光プローブの集積面と媒体対向面とが平行である構成を前提としており、素子形成面と媒体対向面とが直交する一般的な薄膜磁気ヘッドの構成とは全く異なる。すなわち、例えば、垂直磁気記録用の薄膜磁気ヘッドに適用することが非常に困難である。
【００１２】
従って、本発明の目的は、素子形成面と媒体対向面とが直交する構成において、光源が媒体面から十分離れた位置に設けられて装置の信頼性が高く、光源からの光が、近接場光の発生体に直接的にかつ効率良く入射するような薄膜磁気ヘッド、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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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。基板の素子形成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。
【００１４】
本発明によれば、媒体対向面及びこの媒体対向面に垂直な素子形成面を有する基板と、この素子形成面に形成されており、主磁極層、補助磁極層及びコイル層を有する書き込み用の電磁コイル素子と、近接場光を発生させて書き込みの際に磁気記録媒体を加熱するための少なくとも１つの近接場光発生層とを備えた薄膜磁気ヘッドであって、この少なくとも１つの近接場光発生層が、媒体対向面側のヘッド端面に向かって先細りした形状を有しており、媒体対向面側のヘッド端面に達した先端を含む近接場光発生部を備えており、この近接場光発生部が、素子形成面に対して媒体対向面側が上がる又は下がる形で傾いていて媒体対向面とは反対側のヘッド端面から入射した光が少なくとも一部に照射され得る受光面を有している薄膜磁気ヘッドが提供される。
【００１５】
このような薄膜磁気ヘッドにおいては、素子形成面と媒体対向面とが直交する構成において、近接場光発生部の受光面が、素子形成面に対して傾いているので、媒体対向面とは反対側のヘッド端面から入射するレーザ光が、この受光面に直接的にかつ効率良く入射する。これにより、近接場光発生層にプラズモンが効率良く励起され、近接場光発生層の先端近傍に非常に強い電界強度を有する近接場光が発生する。この十分に強い近接場光によって磁気ディスク表面の対向する局所部分が十分に加熱される。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確実に低下するので、高密度記録用の高保磁力の磁気ディスクを使用しても、電磁コイル素子による書き込みが十分に可能となる。さらに、光源が、薄膜磁気ヘッドの外部に設置可能であるので、装置の信頼性が向上する。
【００１６】
ここで、少なくとも１つの近接場光発生層の少なくとも１つが、近接場光発生部の媒体対向面とは反対側に、素子形成面と平行な第１の反射面を有する第１の反射部をさらに備えていることが好ましい。さらに、近接場光発生部とこの第１の反射部との間に、素子形成面に対して受光面よりも小さな傾きを持つ少なくとも１つの第２の反射面を有する第２の反射部をさらに備えていることも好ましい。
【００１７】
このような反射面は、ヘッド端面を介して入射したレーザ光の一部を反射させて、受光面に向けさせることによって、受光面ａの受光量を補う役割を果たす。これにより、近接場光の発生効率が向上する。
【００１８】
また、主磁極層が、少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つの受光面とは反対側に位置しており、この少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つにおける近接場光発生部とこの主磁極層の媒体対向面側の端部とが、誘電体層を介して又は直接に重なっていることが好ましい。その際、近接場光発生部と主磁極層の媒体対向面側の端部とが、素子形成面に対して媒体対向面側が上がる又は下がる形で傾いていることも好ましい。
【００１９】
さらに、主磁極層が、少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つの受光面の側に位置しており、この主磁極層及びこの少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つが、主磁極層の媒体対向面側の端と少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つの媒体対向面側のヘッド端面に達した先端とにおいてのみ、互いに接触又は近接していることも好ましい。
【００２０】
さらに、少なくとも１つの近接場光発生層が２つの近接場光発生層であって、この２つの近接場光発生層において、受光面が素子形成面に対して媒体対向面側がそれぞれ上がる及び下がる形で傾いていて、媒体対向面側のヘッド端面に達した先端が互いに接するように又は近傍に位置するように配置されていることも好ましい。
【００２１】
さらに、電磁コイル素子及び近接場光発生層を覆うように素子形成面上に形成された被覆層をさらに備えており、この被覆層のうち、媒体対向面とは反対側のヘッド端面から入射した光の受光面までの光路を含む領域が、ＳｉＯ２又は少なくとも１つの添加元素が添加されたＳｉＯ２によって形成されていることが好ましい。
【００２２】
本発明によれば、さらに、上述した記載の薄膜磁気ヘッドと、この薄膜磁気ヘッドを支持する支持機構と、書き込み用の電磁コイル素子、及びこの薄膜磁気ヘッドが読み出し用の磁気抵抗効果素子を備えている場合はこの磁気抵抗効果素子のための信号線とを備えており、この薄膜磁気ヘッドの媒体対向面とは反対側のヘッド端面から光を入射させるための光ファイバをさらに備えているＨＧＡが提供される。
【００２３】
本発明によれば、さらにまた、上述したＨＧＡを少なくとも１つ備えており、少なくとも１つの磁気ディスクと、上述した光ファイバに光を供給するための光源と、この少なくとも１つの磁気ディスク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、この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。
【発明の効果】
【００２４】
本発明による薄膜磁気ヘッド、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、素子形成面と媒体対向面とが直交しており、光源が媒体面から十分離れた位置に設けられている構成において、光源からの光が、近接場光発生層に直接的にかつ効率良く入射する。これにより、装置の信頼性を十分維持した上で、例えば、垂直磁気記録用の薄膜磁気ヘッドにおいて効率の良い熱アシスト磁気記録を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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。
【００２６】
図１は、本発明による磁気ディスク装置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。
【００２７】
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垂直磁気記録用の磁気記録媒体である磁気ディスク、１２は垂直磁気記録用の薄膜磁気ヘッド（スライダ）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用のレーザ光を発生させる光源である半導体レーザ１８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。
【００２８】
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、スライダ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及びスライダ２１は、単数であってもよい。
【００２９】
半導体レーザ１８は、光ファイバ２６にレーザ光を供給するものであり、自身の活性層の位置に、第１のファイバホルダ１９によって光ファイバ２６の端断面が接続されている。発振レーザの波長は、例えば、８００ｎｍである。
【００３０】
図２は、本発明によるＨＧＡの一実施形態を示す斜視図である。ここで、図２（Ａ）は、ＨＧＡ１７の媒体に対向する側の構成を示しており、図２（Ｂ）は、ＨＧＡ１７の媒体に対向する側とは反対側の構成を示している。
【００３１】
図２（Ａ）によれば、ＨＧＡ１７は、サスペンション２０の先端部に、磁気ヘッド素子を有するスライダ２１を固着し、さらにそのスライダ２１の端子電極に配線部材２５の一端を電気的に接続して構成される。
【００３２】
サスペンション２０は、ロードビーム２２と、このロードビーム２２上に固着され支持された弾性を有するフレクシャ２３と、ロードビーム２２の基部に設けられたベースプレート２４と、フレクシャ２３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２５とから主として構成されている。
【００３３】
図２（Ｂ）によれば、ＨＧＡ１７は、後に詳述するように、薄膜磁気ヘッド２１のヘッド端面からレーザ光を入射させるための光ファイバ２６をさらに備えている。光ファイバ２６の出光側の端部は、フレクシャ２３に設けられた第２のファイバホルダ２７によって、レーザ光が薄膜磁気ヘッド２１の所定のヘッド端面から入射可能となる位置に固定される。ここで、光ファイバ２６の出光側の端部の直径は、約５.０μｍ〜約５００μｍであり、放射されるレーザ光のビーム径もまた、約５.０μｍ〜約５００μｍである。
【００３４】
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チップ又は光ファイバ２６にレーザ光を供給するための半導体レーザを装着してもよい。
【００３５】
図３（Ａ）は、図２に示すＨＧＡの先端部に装着されている、本発明による薄膜磁気ヘッド（スライダ）の一実施形態を示す斜視図である。また、図３（Ｂ）は、この薄膜磁気ヘッドにおける磁気ヘッド素子部分の構成を示す平面図である。
【００３６】
図３（Ａ）によれば、本実施形態における薄膜磁気ヘッド２１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浮上面（ＡＢＳ）３０を有するスライダ基板２１０と、スライダ基板２１０のＡＢＳ３０に垂直な素子形成面３１上に形成された磁気ヘッド素子３２と、熱アシスト磁気記録のための近接場光を発生させる近接場光発生層３５と、素子形成面３１上に形成された被覆層４０の層面から露出した合計４つの信号端子電極３６及び３７とを備えている。信号端子電極３６及び３７は、磁気ヘッド素子３２が備えている読み出し用のＭＲ効果素子及び書き込み用の電磁コイル素子にそれぞれ接続されている。なお、これらの信号端子電極の数及び位置は、図３（Ａ）の形態に限定されるものではない。同図において端子電極は４つであるが、例えば、電極を３つとした上でグランドをスライダ基板に接地した形態でもよい。
【００３７】
ここで、光ファイバ２６からの光は、ＡＢＳ３０側にあって同じく媒体に対向する面となっているヘッド端面３００とは反対側のヘッド端面３０１から、近接場光発生層３５に向けて入射される。
【００３８】
図３（Ｂ）によれば、磁気ヘッド素子３２は、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とを備えている。ＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４の一端は、ヘッド端面３００に達している。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、これらの素子端が磁気ディスクと対向することによって、信号磁界の感受による読み出しと信号磁界の印加による書き込みとが行われる。
【００３９】
近接場光発生層３５は、本実施形態において、電磁コイル素子３４上に設けられており、媒体に対向する面であるヘッド端面３００に向かって先細りした形状を有している。ここで、近接場光発生層３５は、光ファイバ２６からレーザ光を受けることにより近接場光を発生させる近接場光発生部３５０と、光ファイバ２６からのレーザ光を近接場光発生部３５０に向けるための反射面３５１ａを有する反射部３５１とを備えている。
【００４０】
近接場光発生部３５０は、ヘッド端面３００に達した先端を含んでいて、例えば、２等辺三角形の形状を有しており、さらに、受光面３５０ａを有している。光ファイバ２６からのレーザ光がこの受光面３５０ａに照射されると、後に詳述するように、近接場光発生部３５０のヘッド端面３００に達した先端から非常に強い電界強度を有する近接場光が発生する。この近接場光を用いて熱アシスト動作が行われる。
【００４１】
図４（Ａ）は、図３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３（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。また、図４（Ｂ）は、互いに重ねられた近接場光発生層及び主磁極層の端部の構成を示す斜視図である。なお、図４（Ａ）におけるコイル層の巻き数は図を簡略化するため、実際の巻き数より少なく表されている。
【００４２】
図４（Ａ）によれば、ＭＲ効果素子３３は、ＭＲ効果積層体３３２と、この積層体を挟む位置に配置されている下部電極層３３０及び上部電極層３３４とを備えている。ＭＲ効果積層体３３２は、磁化自由層と磁化固定層とがトンネルバリア層を挟んで積層されたトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）効果多層膜、垂直通電型巨大磁気抵抗（ＣＰＰ（Current Perpendicular to Plain）−ＧＭＲ）効果多層膜、及び面内通電型巨大磁気抵抗（ＣＩＰ（Current In Plain）−ＧＭＲ）効果多層膜のうちのいずれか１つを備えている。いずれであっても、非常に高い感度で磁気ディスクからの信号磁界を感受して読み出しを行う。なお、ＭＲ効果積層体３３２がＣＩＰ−ＧＭＲ多層膜を備えている場合、上下部電極層３３４及び３３０の代わりに、ＭＲ効果積層体との間にシールドギャップ層を介する上下部シールド層がそれぞれ設けられ、さらにＭＲ効果積層体にセンス電流を供給するための素子リード導体層が設けられることになる。
【００４３】
下部シールド層３３０は、アルティック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）等からなるスライダ基板２１０の素子形成面３１に積層されており、例えば、厚さ約０.３μｍ〜約３μｍのＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｏ、ＣｏＦｅ、ＦｅＮ又はＦｅＺｒＮ等から形成されている。上部シールド層３３４は、例えば、厚さ約０.３μｍ〜約４μｍのＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｏ、ＣｏＦｅ、ＦｅＮ又はＦｅＺｒＮ等から形成されている。なお、上下部シールド層３３４及び３３０の間隔である再生ギャップ長は、約０.０２μｍ〜約１μｍである。
【００４４】
電磁コイル素子３４は、垂直磁気記録用であり、補助磁極層３４０、コイル層３４１、コイル絶縁層３４２、ギャップ層３４３及び主磁極層３４４を備えている。主磁極層３４４は、コイル層３４１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３４４のヘッド端面３００側の端部３４４ａ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。
【００４５】
ここで、補助磁極層３４０は、例えば、厚さ約０.５μｍ〜約５μｍの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形成されている。コイル層３４１は、例えば厚さ約０.５μｍ〜約３μｍのＣｕ等から形成されている。コイル絶縁層３４２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形成されている。ギャップ層３４３は、例えば、厚さ約０.０１μｍ〜約０.５μｍのＡｌ２Ｏ３又はＤＬＣ等から形成されている。主磁極層３４４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形成されている。
【００４６】
なお、ＭＲ効果素子３３と電磁コイル素子３４との間に、さらに、素子間シールド層及び／又はバッキングコイルが形成されていてもよい。バッキングコイルは、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）現象の抑制を図っている。なお、コイル層３４１は、図４（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。
【００４７】
また、同じく図４（Ａ）において、近接場光発生層３５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からなる近接場光発生部３５０及び反射部３５１を備えている。近接場光発生部３５０が有する受光面３５０ａは、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が上がる形で傾いていて、光ファイバ２６からヘッド端面３０１を介して入射したレーザ光が少なくとも一部に照射され得る位置に形成されている。実際の熱アシスト動作においては、コヒーレントなレーザ光が、光ファイバ２６からヘッド端面３０１を介して近接場光発生部３５０の受光面３５０ａに照射されると、Ａｕ等の内部の自由電子がレーザ光の電界によって一様に強制振動させられることによりプラズモンが励起される。このプラズモンは、近接場光発生部３５０の、ヘッド端面３００側の頂点である先端３５ａに向かって伝播し、この先端３５ａの近傍に非常に強い電界強度を有する近接場光を発生させる。この近接場光によって磁気ディスク表面の対向する局所部分が加熱される。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。
【００４８】
実際には、このような熱アシスト磁気記録方式を適用することにより、高保磁力の磁気ディスクに垂直磁気記録用の薄膜磁気ヘッドを用いて書き込みを行い、記録ビットを極微細化することによって、１Ｔbits／in２級の記録密度を達成することが可能となる。
【００４９】
反射部３５１は、近接場光発生部３５０のヘッド端面３００とは反対側に設けられており、素子形成面３１と平行な反射面３５１ａを有する。反射面３５１ａは、光ファイバ２６からヘッド端面３０１を介して入射したレーザ光の一部を反射させて、受光面３５０ａに向けさせることによって、受光面３５０ａの受光量を補う役割を果たす。これにより、近接場光の発生効率が向上する。
【００５０】
なお、近接場光発生層３５は、上述したように、Ａｕ等から形成されているが、層厚は、例えば、約５０ｎｍ〜約５００ｎｍである。また、ヘッド端面３００から反対側の端までの距離は、例えば、約１０μｍ〜約５００μｍである。また、反射部３５１でのトラック幅方向の幅は、例えば、約２０μｍ〜約５００μｍである。さらに、先端３５ａの幅は、約１５ｎｍ〜約４０ｎｍである。このような近接場光発生層の先端３５ａからは、上記の層厚又は先端の幅程度の幅の近接場光が発生する。この近接場光の電界強度は、この幅以上の領域では指数関数的に減衰するので、非常に局所的に記録層部分を加熱することができる。また、近接場光は、先端から磁気ディスク方向に向かって、同じく上記の層厚又は先端の幅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。
【００５１】
被覆層４０は、ＭＲ効果素子３３、電磁コイル素子３４及び近接場光発生層３５を覆うように、素子形成面３１上に形成されている。この被覆層４０は、積層方向（素子形成面３１に垂直である方向）において、素子形成面から主磁極層３４４の端部３４４ａを除く上面までの領域を占める第１の被覆層４００と、この上面から近接場光発生部よりも上方までの領域を占める第２の被覆層４０１と、この領域上の領域を占める第３の被覆層４０２との積層構造となっている。
【００５２】
ここで、第２の被覆層４０１は、ヘッド端面３０１から入射した光の受光面３５０ａまでの光路をすべて含んでおり、半導体レーザ１８（図１）から発生するレーザ光の透過率が十分に高い、ＳｉＯ２又はＳｉＯ２を主成分とする酸化物によって形成されている。これにより、薄膜磁気ヘッドに入射したレーザ光の減衰をできるだけ小さくすることができるので、結果として受光面３５０ａが受ける光量が増加して近接場光発生効率が向上する。なお、第１及び第３の被覆層４００及び４０２は、被覆用として通常用いられるＡｌ２Ｏ３から形成されている。なお、第２の被覆層４０１は、受光面３５０ａまでの光路を含んでおればよいので、例えば、この光路を含む所定のトラック幅方向の幅を有する層であってもよい。この場合、この層のトラック幅方向の両側に、Ａｌ２Ｏ３からなる層を形成することにより、この層を挟む第１及び第３の被覆層間の密着強度が高まり、被覆層の機械的強度を十分に維持することができる。
【００５３】
主磁極層３４４は、近接場光発生層３５の受光面３５０ａとは反対側に位置していて、近接場光発生層３５のリーディング側に設けられている。さらに、主磁極層３４４の端部３４４ａと、近接場光発生部３５０とは互いに直接重なっている。図４（Ｂ）に、両者の重なっている様子を斜視図で示す。このような重なった構造により、磁気ディスクの記録層の書き込もうとしている部分（トラック）が確実に加熱可能となる。さらに、接面している主磁極層３４４の端部３４４ａが、近接場光発生部３５０自身の過度の温度上昇を防止するヒートシンクとしての役割を果たす。
【００５４】
なお、本実施形態においては、書き込み磁界の主要発生箇所である主磁極層３４４の端部３４４ａが、近接場光の主要発生箇所である近接場光発生部３５０の先端３５ａのリーディング側に位置しているので、熱アシスト動作と書き込み動作を同時に行うか、又は熱アシスト作用を受けた記録層部分が少なくとも１回転してヘッド位置に戻った後、書き込み動作を行うことになる。
【００５５】
さらに、主磁極層３４４の端部３４４ａと近接場光発生部３５０とが、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が上がる形で傾いている。この両者の傾きの大きさが及ぼす効果について以下に説明する。
【００５６】
図５（Ａ）は、この傾きθを定義するための概略図であり、図５（Ｂ）は、傾きθの及ぼす効果を説明するための概念的なグラフである。
【００５７】
図５（Ａ）において、傾きθを、主磁極層３４４の端部３４４ａ及び近接場光発生部３５０からなる積層部分が、素子形成面３１との間でなす角度とする。ここで、主磁極層３４４の端部３４４ａから発生する書き込み磁界強度は、図５（Ｂ）の曲線Ａが示すように、傾きθが大きくなるに従ってその垂直成分が減少するので小さくなる。一方、近接場光発生部３５０の熱アシスト作用による磁気ディスクの記録層の温度上昇分は、図５（Ｂ）の曲線Ｂが示すように、傾きθが大きくなるに従って、受光面による受光量が増加するので大きくなる。すなわち、傾きθの値は、記録層の保磁力を熱アシストによって十分に低減させる条件と、有効な書き込み磁界強度を十分に維持する条件との間で、ある程度の幅を持って選択可能である。なお、θ値の設計の際、フレクシャの振動等によって光ファイバからのレーザ光が所定範囲内で変動しても、近接場光発生層の受光面が、ある程度のマージンを持って確実に必要な量を受光可能とするように、θ値をある程度大きくすることも好ましい。なお、図４の実施形態において、θは、約４０度〜約５０度である。
【００５８】
図６及び図７は、本発明による薄膜磁気ヘッドが備えている近接場光発生層についての種々の実施形態を示す断面図及び斜視図である。
【００５９】
図６（Ａ）によれば、近接場光発生層６１の近接場光発生部６１０が有する受光面６１０ａは、図４に示す実施形態と同じく、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が上がる形で傾いていて、ヘッド端面３０１を介して入射したレーザ光が少なくとも一部に照射され得る位置に形成されている。また、主磁極層６０は、近接場光発生層６１の受光面６１０ａとは反対側に位置していて、近接場光発生層６１のリーディング側に設けられている。しかしながら、本実施形態においては、主磁極層６０の端部６０ａは、近接場光発生部６１０と重なっていない。従って、主磁極層６０の端部６０ａから発生する書き込み磁界強度は、傾くことによる垂直成分の減少がないので、十分な大きさに維持される。なお、本実施形態においては、ヘッド端面３００において、書き込み位置が熱アシスト動作位置よりも所定の距離だけリーディング側にずれているので、実際の書き込みにおいては、熱アシスト作用を受けた記録層部分が少なくとも１回転してヘッド位置に戻った後、書き込み動作を行うことになる。
【００６０】
図６（Ｂ）によれば、互いに重なった主磁極層６２の端部６２ａ及び近接場光発生部６３０が、図４に示す実施形態と同じく、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が上がる形で傾いている。しかしながら、本実施形態においては、主磁極層３４４と近接場光発生層６４との間に、ＳｉＯ２又は少なくとも１つの所定の添加元素が添加されたＳｉＯ２からなる誘電体層６８が形成されている。その結果、近接場光発生層６３が電気的に孤立し、近接場光発生部６３０、特に端６３ａにおいて、局在プラズモンが多量に励起される条件を設計し易くなる。これにより、端６３ａ近傍での近接場光の強度をより強くすることが可能となるので、さらに十分な熱アシスト動作を行うことができる。
【００６１】
図６（Ｃ）によれば、互いに重なった主磁極層６４の端部６４ａ及び近接場光発生部６５０が、図４に示す実施形態と同じく、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が上がる形で傾いている。しかしながら、本実施形態においては、近接場光発生層６５が、近接場光発生部６５０と反射部（第１の反射部）６５１との間に、受光面６５０ａよりも小さな傾きθを持つ第２の反射面６５２ａを有する第２の反射部６５２をさらに備えている。第２の反射面６５２ａは、第１の反射面６５１ａとともに、ヘッド端面３０１を介して入射した光の一部を反射させて、受光面６５０ａに向けさせることによって、受光面６５０ａの受光量を補う役割を果たす。ここで、第１の反射面６５１ａに加えて第２の反射面６５２ａを設けることによって、これらの反射面の集光効果により受光面６５０ａの受光量をさらに高める設計が可能となる。その結果、近接場光の発生効率がより向上する。
【００６２】
また、反射部は、近接場光発生層６５０と第１の反射部６５１との間に、さらに２つ以上設けられてもよい。この場合、集光効果を高めるために、各反射面の傾きθが、第１の反射面６５１ａから受光面６５０ａに向けて順次大きくなるように設定されることが好ましい。なお、この反射部の数を十分に大きくした極限として、反射面が、受光面に向けて徐々に傾きが大きくなる曲面となっている場合も、本発明の範囲に含まれる。
【００６３】
図６（Ｄ）によれば、互いに重なった主磁極層６６の端部６６ａと近接場光発生部６７０とが、図４に示す実施形態と同じく、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が上がる形で傾いている。しかしながら、本実施形態においては、主磁極層６６の端部６６ａ及び近接場光発生部６７０における、ヘッド端面３００側の部分が、他の部分から折れ曲がっており、素子形成面３１と平行になっている。その結果、書き込み磁界強度は、端部６６ａの素子形成面３１と平行である部分において垂直成分の減少がほとんどないので、十分な大きさに維持される。また、近接場光発生部６７０において、受光面６７０ａの面積を十分に確保することによって必要な近接場光を発生させることが可能となる。
【００６４】
図７（Ａ）によれば、電磁コイル素子７１において、主磁極層７１１が、補助磁極層７１０の下側（リーディング側）に設けられている。また、さらに、近接場光発生層７２が、主磁極層７１１の下側（リーディング側）に設けられている。さらに、互いに重なった主磁極層７１１の端部７１１ａ及び近接場光発生部７２０が、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が下がる形で傾いている。このような実施形態においては、ヘッド端面３００において、書き込み位置が熱アシスト動作位置に隣接してトレーリング側となる。その結果、実際の書き込みにおいて、書き込まれるべき記録層部分が熱アシスト作用を受けた直後に、書き込み動作が、同部分に確実に行われることになる。
【００６５】
なお、本実施形態においては、光ファイバ２６からの光は、ＭＲ効果素子７０及び電磁コイル素子７１の間の領域にある近接場光発生層７２の受光面７２０ａに向けて放射されることになる。この際、近接場光発生層７２の反射面７２１ａのみならず、ＭＲ効果素子７０の上部電極層７０４の上面が、入射した光の一部を反射させて、受光面７２０ａに向けさせることによって、受光面７２０ａの受光量を補う役割を果たす。この際、上部電極層７０４とは独立して、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ又はそれらのうちのいくつかの組合せの合金等からなる反射層７３が、上部電極層７０４の上面に接して又は上方に設けてもよい。
【００６６】
図７（Ｂ１）によれば、近接場光発生層７５の近接場光発生部７５０が有する受光面７５０ａは、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が下がる形で傾いていて、ヘッド端面３０１を介して入射したレーザ光が少なくとも一部に照射され得る位置に形成されている。また、主磁極層７４が、近接場光発生層７５の受光面７５０ａの側であってリーディング側に位置している。さらに、主磁極層７４及び近接場光発生層７５が、主磁極層７４のヘッド端面３００側の端７４ｂと近接場光発生層７５のヘッド端面３００側の先端７５ａとにおいてのみ、互いに接触又は近接している。端７４ｂと先端７５ａとが接触している場合の形態を図７（Ｂ２）に示す。このような構成により、近接場光発生部７５０の先端７５ａ近傍から発生する近接場光によって熱アシスト作用を受けた記録層部分に対して確実に、書き込み動作を行うことが可能となる一方、主磁極層７４の端７４ｂから発生する書き込み磁界強度は、傾くことによる垂直成分の減少がないので、十分な大きさに維持される。
【００６７】
なお、本実施形態においては、光ファイバ２６からの光は、主磁極層７４及び近接場光発生層７５の反射部７５１の間の領域に向けて放射されることになる。この際、反射面７５１ａのみならず、主磁極層７４の上面が、入射した光の一部を反射させて、受光面７５０ａに向けさせることによって、受光面７５０ａの受光量を補う役割を果たす。また、主磁極層７４とは独立して、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ又はそれらのうちのいくつかの組合せの合金等からなる反射層７６が、主磁極層７４の上面に接して又は上方に設けてもよい。
【００６８】
また、本実施形態の変更態様として、主磁極層が、補助磁極層の下側（リーディング側）に設けられていて、さらに、近接場光発生層が、主磁極層の下側（リーディング側）に設けられていてもよい。この変更態様においても上述した効果と同様の効果が得られることは明らかである。
【００６９】
図７（Ｃ１）によれば、互いに重なった主磁極層７７の端部７７ａ及び第１の近接場光発生層７８の第１の近接場光発生部７８０が、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が上がる形で傾いている。本実施形態においては、さらに、第２の近接場光発生層７９が第１の近接場光発生層７８の上方に設けられており、第２の近接場光発生層７９の近接場光発生部７９０が、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が下がる形で傾いている。また、さらに、第１及び第２の近接場光発生層７８及び７９のヘッド端面３００に達している先端７８ａ及び７９ａが、互いに接するように又は近傍に位置するように配置されている。
【００７０】
図７（Ｃ２）に、主磁極層７７の端７７ｂと先端７８ａとが接しており、先端７８ａと先端７９ａとが接触している場合の形態を示す。このような構成によれば、図４に示した実施形態の効果を得るだけではなく、第１及び第２の近接場光発生層７８及び７９の両者の作用による、より強力な近接場光を得ることが可能となる。これにより、より十分であって確実な熱アシスト動作を行うことができる。実際、受光面の面積が両者の和となって増加しており、さらに、近接場光が発生する条件を満たす箇所を、第１及び第２の近接場光発生層７８及び７９のそれぞれに、さらに両者の間に設けることができるため、より強力な近接場光を発生させるための設計が容易となる。
【００７１】
特に、第２の近接場光発生層７９は、主磁極層等の導電体とは接しておらず、被覆層等の誘電体に囲まれている。その結果、第２の近接場光発生層は電気的に孤立しており、局在プラズモンが多量に励起される条件を設計し易くなる。
【００７２】
なお、本実施形態においては、光ファイバ２６からの光は、第１の近接場光発生層７８の反射面７８１ａと第２の近接場光発生層７９の反射面７９１ａとの間の領域に向けて放射されることになる。従って、この領域に入射した光は、減衰分を除いてほぼ全量、受光面７８０ａ及び７９０ａに到達する。その結果、近接場光の発生効率がより向上する。
【００７３】
また、本実施形態の変更態様として、主磁極層が、補助磁極層の下側（リーディング側）に設けられており、第１の近接場光発生層が、主磁極層の下側（リーディング側）に設けられていて、さらに、第２の近接場光発生層が、第１の近接場光発生層の下側（リーディング側）に設けられていてもよい。この変更態様においても上述した効果と同様の効果が得られることは明らかである。
【００７４】
図８は、素子形成面に対して傾いている主磁極層の端部及び近接場光発生部の形成方法の一実施形態を説明する断面図である。具体的には、図８（Ａ）〜（Ｃ）において、図４（Ａ）に示した薄膜磁気ヘッドの製造工程のうち、主磁極層３４４の端部３４４ａ及び近接場光発生部３５０の形成工程部分を順次示している。
【００７５】
図８（Ａ）において、最初に、主磁極層となる磁性膜を成膜し、ＳｉＯ２等の誘電体膜を成膜した後、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）法等を用いて平坦化を行い、上面が共に同一面に平坦化された、主磁極層のベース部分８０及び平坦化層８１を形成する。次いで、主磁極層のベース部分８０上に、リフトオフ用のレジストパターン８２を形成し、その後、スパッタリング法等を用いてＳｉＯ２等の誘電体膜を成膜して、傾斜した側面を有する絶縁層８３を形成する。この後、レジストパターン８２及びその上の誘電体膜が、いわゆるリフトオフにより除去される。
【００７６】
次いで、図８（Ｂ）に示すように、主磁極層のベース部分８０及び絶縁層８３上に、主磁極層の端部となるべき磁性層８４と、近接場光発生層となるべき、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層８５とを形成する。さらに、それらの上に、被覆層となるべき誘電体膜８６を成膜する。
【００７７】
以上の形成工程を含む、薄膜磁気ヘッドのウエハ基板工程が終了した後、形成工程が終了したウエハ基板を切断して複数の磁気ヘッド素子が一列状に並んだバー部材を形成する。次いで、このバー部材を研磨することによって所望のＭＲハイトを得るべく、ＭＲハイト加工を行う。その後、ＭＲハイト加工が施されたバー部材を個々のスライダ（薄膜磁気ヘッド）に切断分離することによって薄膜磁気ヘッドの製造工程が終了する。
【００７８】
ここで、図８（Ｃ）によれば、上述のＭＲハイト加工によって、磁性層８４、Ａｕ等の層８５及び誘電体膜８６が研削されることにより、主磁極層３４４、近接場光発生層３５及び被覆層４０が完成される。ここで、主磁極層３４４の端部３４４ａ及び近接場光発生部３５０は、絶縁層８３の傾斜した側面上に形成されていた結果として、素子形成面に対して傾いている。
【００７９】
図９は、図１に示した磁気ディスク装置の記録再生及び発光制御回路１３の回路構成を示すブロック図である。
【００８０】
図９において、９０は制御ＬＳＩ、９１は、制御ＬＳＩ９０から記録データを受け取るライトゲート、９２はライト回路、９３は、半導体レーザ１８に供給する動作電流値の制御用テーブル等を格納するＲＯＭ、９５は、ＭＲ効果素子３３へセンス電流を供給する定電流回路、９６は、ＭＲ効果素子３３の出力電圧を増幅する増幅器、９７は、制御ＬＳＩ９０に対して再生データを出力する復調回路、９８は温度検出器、９９は、半導体レーザ１８の制御回路をそれぞれ示している。
【００８１】
制御ＬＳＩ９０から出力される記録データは、ライトゲート９１に供給される。ライトゲート９１は、制御ＬＳＩ９０から出力される記録制御信号が書き込み動作を指示するときのみ、記録データをライト回路９２へ供給する。ライト回路９２は、この記録データに従ってコイル層３４１に書き込み電流を流し、電磁コイル素子３４により磁気ディスク上に書き込みを行う。
【００８２】
制御ＬＳＩ９０から出力される再生制御信号が読み出し動作を指示するときのみ、定電流回路９５からＭＲ積層体３３２に定電流が流れる。このＭＲ効果素子３３により再生された信号は増幅器９６で増幅された後、復調回路９７で復調され、得られた再生データが制御ＬＳＩ９０に出力される。
【００８３】
レーザ制御回路９９は、制御ＬＳＩ９０から出力されるレーザＯＮ／ＯＦＦ信号及び動作電流制御信号を受け取る。このレーザＯＮ／ＯＦＦ信号がオン動作指示である場合、発振しきい値以上の動作電流が半導体レーザに印加される。この際の動作電流値は、動作電流制御信号に応じた値に制御される。制御ＬＳＩ９０は、記録再生動作とのタイミングに応じてレーザＯＮ／ＯＦＦ信号を発生させ、磁気ディスクの記録層及び半導体レーザ１８の、温度検出器９８による温度測定値等を考慮し、ＲＯＭ９３内の制御テーブルに基づいて、動作電流値制御信号の値を決定する。ここで、制御テーブルは、発振しきい値及び光出力−動作電流特性の温度依存性のみならず、動作電流値と熱アシスト作用を受けた記録層の温度上昇分との関係、及び保磁力の温度依存性についてのデータも含む。このように、記録／再生動作制御信号系とは独立して、レーザＯＮ／ＯＦＦ信号及び動作電流値制御信号系を設けることによって、単純に記録動作に連動した半導体レーザへの通電のみならず、より多様な通電モードを実現することができる。
【００８４】
なお、記録再生及び発光制御回路１３の回路構成は、図８に示したものに限定されるものでないことは明らかである。記録制御信号及び再生制御信号以外の信号で書き込み動作及び読み出し動作を特定してもよい。また、少なくとも書き込み動作時又はその直前において半導体レーザ１８に通電することが望ましいが、書き込み動作及び読み出し動作のシーケンスにおいて、所定の期間だけ通電することも可能である。
【００８５】
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】
【００８６】
【図１】本発明による磁気ディスク装置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ＨＧＡの一実施形態を示す斜視図である。
【図３】図２に示すＨＧＡの先端部に装着されている、本発明による薄膜磁気ヘッドの一実施形態を示す斜視図、及びこの薄膜磁気ヘッドにおける磁気ヘッド素子部分の構成を示す平面図である。
【図４】図３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３（Ａ）のＡ−Ａ線断面図、及び互いに重ねられた近接場光発生層及び主磁極層の端部の構成を示す斜視図である。
【図５】傾きθを定義するための概略図、及び傾きθの及ぼす効果を説明するための概念的なグラフである。
【図６】本発明による薄膜磁気ヘッドが備えている近接場光発生層についての種々の実施形態を示す断面図及び斜視図である。
【図７】本発明による薄膜磁気ヘッドが備えている近接場光発生層についての種々の実施形態を示す断面図及び斜視図である。
【図８】素子形成面に対して傾いている主磁極層の端部及び近接場光発生部の形成方法の一実施形態を説明する断面図である。
【図９】図１に示した磁気ディスク装置の記録再生及び発光制御回路の回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８７】
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）
１８ 半導体レーザ
１９、２７ ファイバホルダ
２０ サスペンション
２１ スライダ
２１０ スライダ基板
２２ ロードビーム
２３ フレクシャ
２４ ベースプレート
２５ 配線部材
２６ 光ファイバ
３０ 浮上面（ＡＢＳ）
３００、３０１ ヘッド端面
３１ 素子形成面
３２ 磁気ヘッド素子
３３ ＭＲ効果素子
３３０ 下部電極層
３３２ ＭＲ効果積層体
３３４ 上部電極層
３４ 電磁コイル素子
３４０、７１０ 補助磁極層
３４１ コイル層
３４２ コイル絶縁層
３４３ ギャップ層
３４４、６０、６２、６４、６６、７１１、７４、７７ 主磁極層
３４４ａ、６０ａ、６２ａ、６４ａ、６６ａ、７１１ａ、７４ｂ、７７ｂ 端部
３５、６１、６３、６５、６７、７２、７５、７８、７９ 近接場光発生層
３５ａ、６３ａ、７５ａ、７８ａ、７９ａ 先端
３５０、６１０、６３０、６５０、６７０、７２０、７５０、７８０、７９０ 近接場光発生部
３５０ａ、６１０ａ、６３０ａ、６５０ａ、６７０ａ、７２０ａ、７５０ａ、７８０ａ、７９０ａ 受光面
３５１、６１１、６３１、６５１、６７１、７２１、７５１、７８１、７９１ 反射部
３５１ａ、６１１ａ、６３１ａ、６５１ａ、６７１ａ、７２１ａ、７５１ａ、７８１ａ、７９１ａ 反射面
３６、３７ 信号端子電極
４０、４００、４０１、４０２ 被覆層
６５２ 第２の反射部
６５２ａ 第２の反射面
７３、７６ 反射膜
８０ 主磁極層のベース部分
８１ 平坦化層
８２ レジストパターン
８３ 絶縁層
８４ 磁性層
８５ Ａｕ等の層
８６ 誘電体膜
９０ 制御ＬＳＩ
９１ ライトゲート
９２ ライト回路
９３ ＲＯＭ
９５ 定電流回路
９６ 増幅器
９７ 復調回路
９８ 温度検出器
９９ レーザ制御回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号磁界の書き込み及び読み出しを行う薄膜磁気ヘッド、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する。特に、本発明は、近接場光を利用して熱アシスト磁気記録方式により信号の書き込みを行う垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッド、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信号データが読み書きされる。
【０００３】
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、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となり飛躍的に向上する。
【０００６】
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が、書き込み磁界印加の直前に、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。この方式は光磁気記録方式とよく似ているが、光磁気記録方式は空間分解能を光に持たせているのに対し、熱アシスト磁気記録方式は空間分解能を磁界に持たせている。
【０００７】
従来、提案されている熱アシスト磁気記録方式として、例えば、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を用いる光記録方式に関する技術が開示されている。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を利用し、光磁気ディスクに超微細な光ビームスポットで超微細な磁区信号を記録する技術が開示されている。また、特許文献３においては、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。さらに、特許文献４においては、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技術が開示されている。さらに、特許文献５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。さらにまた、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を用いて近接場光と磁界とを発生させ、７０ｎｍ程度のトラック幅を有する記録パターンを形成する技術が開示されている。
【０００８】
これらの技術の中でも、近接場光プローブ又は散乱体にレーザを照射することにより近接場光を発生させて、この近接場光によって媒体を加熱する方法は、所望の近接場光を比較的容易に得られることから非常に有望と考えられる。
【０００９】
【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２０００−１７３０９３号公報
【特許文献４】特開２００１−２８３４０４号公報
【特許文献５】特開２００４−１５８０６７号公報
【非特許文献１】Shintaro Miyanishi等 ”Near-field Assisted Magnetic Recording” IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, VOL.41,NO.10, 第２８１７頁〜第２８２１頁、２００５年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、例えば、特許文献５に記載された技術においては、散乱体に適切に光を照射するために、光源は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。この構成は、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好ましくない。一方で、同文献においては、ミラーを用いて光路を途中で９０度屈折させるという工夫を行うことにより、光源を媒体面から遠ざける構成を提案している。しかし、この場合には、ミラーによる反射と光路の実効的な延長によって光強度の損失が大きくなる問題が発生する。また、ミラーのような構造物をヘッド端面近傍に形成することは、光源の設置と同じく装置の信頼性上問題となる。
【００１１】
さらに、非特許文献１に記載された技術によれば、ミラーを用いることなく、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。しかしながら、この技術は、近接場光プローブの集積面と媒体対向面とが平行である構成を前提としており、素子形成面と媒体対向面とが直交する一般的な薄膜磁気ヘッドの構成とは全く異なる。すなわち、例えば、垂直磁気記録用の薄膜磁気ヘッドに適用することが非常に困難である。
【００１２】
従って、本発明の目的は、素子形成面と媒体対向面とが直交する構成において、光源が媒体面から十分離れた位置に設けられて装置の信頼性が高く、光源からの光が、近接場光の発生体に直接的にかつ効率良く入射するような薄膜磁気ヘッド、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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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。基板の素子形成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。
【００１４】
本発明によれば、媒体対向面及びこの媒体対向面に垂直な素子形成面を有する基板と、この素子形成面に形成されており、主磁極層、補助磁極層及びコイル層を有する書き込み用の電磁コイル素子と、近接場光を発生させて書き込みの際に磁気記録媒体を加熱するための少なくとも１つの近接場光発生層とを備えた薄膜磁気ヘッドであって、この少なくとも１つの近接場光発生層が、媒体対向面側のヘッド端面に向かって先細りした形状を有しており、媒体対向面側のヘッド端面に達した先端を含む近接場光発生部を備えており、この近接場光発生部が、素子形成面に対して媒体対向面側が上がる又は下がる形で傾いていて媒体対向面とは反対側のヘッド端面から入射した光が少なくとも一部に照射され得る受光面を有している薄膜磁気ヘッドが提供される。
【００１５】
このような薄膜磁気ヘッドにおいては、素子形成面と媒体対向面とが直交する構成において、近接場光発生部の受光面が、素子形成面に対して傾いているので、媒体対向面とは反対側のヘッド端面から入射するレーザ光が、この受光面に直接的にかつ効率良く入射する。これにより、近接場光発生層にプラズモンが効率良く励起され、近接場光発生層の先端近傍に非常に強い電界強度を有する近接場光が発生する。この十分に強い近接場光によって磁気ディスク表面の対向する局所部分が十分に加熱される。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確実に低下するので、高密度記録用の高保磁力の磁気ディスクを使用しても、電磁コイル素子による書き込みが十分に可能となる。さらに、光源が、薄膜磁気ヘッドの外部に設置可能であるので、装置の信頼性が向上する。
【００１６】
ここで、少なくとも１つの近接場光発生層の少なくとも１つが、近接場光発生部の媒体対向面とは反対側に、素子形成面と平行な第１の反射面を有する第１の反射部をさらに備えていることが好ましい。さらに、近接場光発生部とこの第１の反射部との間に、素子形成面に対して受光面よりも小さな傾きを持つ少なくとも１つの第２の反射面を有する第２の反射部をさらに備えていることも好ましい。
【００１７】
このような反射面は、ヘッド端面を介して入射したレーザ光の一部を反射させて、受光面に向けさせることによって、受光面ａの受光量を補う役割を果たす。これにより、近接場光の発生効率が向上する。
【００１８】
また、主磁極層が、少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つの受光面とは反対側に位置しており、この少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つにおける近接場光発生部とこの主磁極層の媒体対向面側の端部とが、誘電体層を介して又は直接に重なっていることが好ましい。その際、近接場光発生部と主磁極層の媒体対向面側の端部とが、素子形成面に対して媒体対向面側が上がる又は下がる形で傾いていることも好ましい。
【００１９】
さらに、主磁極層が、少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つの受光面の側に位置しており、この主磁極層及びこの少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つが、主磁極層の媒体対向面側の端と少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つの媒体対向面側のヘッド端面に達した先端とにおいてのみ、互いに接触又は近接していることも好ましい。
【００２０】
さらに、少なくとも１つの近接場光発生層が２つの近接場光発生層であって、この２つの近接場光発生層において、受光面が素子形成面に対して媒体対向面側がそれぞれ上がる及び下がる形で傾いていて、媒体対向面側のヘッド端面に達した先端が互いに接するように又は近傍に位置するように配置されていることも好ましい。
【００２１】
さらに、電磁コイル素子及び近接場光発生層を覆うように素子形成面上に形成された被覆層をさらに備えており、この被覆層のうち、媒体対向面とは反対側のヘッド端面から入射した光の受光面までの光路を含む領域が、ＳｉＯ２又は少なくとも１つの添加元素が添加されたＳｉＯ２によって形成されていることが好ましい。
【００２２】
本発明によれば、さらに、上述した記載の薄膜磁気ヘッドと、この薄膜磁気ヘッドを支持する支持機構と、書き込み用の電磁コイル素子、及びこの薄膜磁気ヘッドが読み出し用の磁気抵抗効果素子を備えている場合はこの磁気抵抗効果素子のための信号線とを備えており、この薄膜磁気ヘッドの媒体対向面とは反対側のヘッド端面から光を入射させるための光ファイバをさらに備えているＨＧＡが提供される。
【００２３】
本発明によれば、さらにまた、上述したＨＧＡを少なくとも１つ備えており、少なくとも１つの磁気ディスクと、上述した光ファイバに光を供給するための光源と、この少なくとも１つの磁気ディスク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、この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。
【発明の効果】
【００２４】
本発明による薄膜磁気ヘッド、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、素子形成面と媒体対向面とが直交しており、光源が媒体面から十分離れた位置に設けられている構成において、光源からの光が、近接場光発生層に直接的にかつ効率良く入射する。これにより、装置の信頼性を十分維持した上で、例えば、垂直磁気記録用の薄膜磁気ヘッドにおいて効率の良い熱アシスト磁気記録を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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。
【００２６】
図１は、本発明による磁気ディスク装置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。
【００２７】
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垂直磁気記録用の磁気記録媒体である磁気ディスク、１２は垂直磁気記録用の薄膜磁気ヘッド（スライダ）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用のレーザ光を発生させる光源である半導体レーザ１８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。
【００２８】
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、スライダ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及びスライダ２１は、単数であってもよい。
【００２９】
半導体レーザ１８は、光ファイバ２６にレーザ光を供給するものであり、自身の活性層の位置に、第１のファイバホルダ１９によって光ファイバ２６の端断面が接続されている。発振レーザの波長は、例えば、８００ｎｍである。
【００３０】
図２は、本発明によるＨＧＡの一実施形態を示す斜視図である。ここで、図２（Ａ）は、ＨＧＡ１７の媒体に対向する側の構成を示しており、図２（Ｂ）は、ＨＧＡ１７の媒体に対向する側とは反対側の構成を示している。
【００３１】
図２（Ａ）によれば、ＨＧＡ１７は、サスペンション２０の先端部に、磁気ヘッド素子を有するスライダ２１を固着し、さらにそのスライダ２１の端子電極に配線部材２５の一端を電気的に接続して構成される。
【００３２】
サスペンション２０は、ロードビーム２２と、このロードビーム２２上に固着され支持された弾性を有するフレクシャ２３と、ロードビーム２２の基部に設けられたベースプレート２４と、フレクシャ２３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２５とから主として構成されている。
【００３３】
図２（Ｂ）によれば、ＨＧＡ１７は、後に詳述するように、薄膜磁気ヘッド２１のヘッド端面からレーザ光を入射させるための光ファイバ２６をさらに備えている。光ファイバ２６の出光側の端部は、フレクシャ２３に設けられた第２のファイバホルダ２７によって、レーザ光が薄膜磁気ヘッド２１の所定のヘッド端面から入射可能となる位置に固定される。ここで、光ファイバ２６の出光側の端部の直径は、約５.０μｍ〜約５００μｍであり、放射されるレーザ光のビーム径もまた、約５.０μｍ〜約５００μｍである。
【００３４】
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チップ又は光ファイバ２６にレーザ光を供給するための半導体レーザを装着してもよい。
【００３５】
図３（Ａ）は、図２に示すＨＧＡの先端部に装着されている、本発明による薄膜磁気ヘッド（スライダ）の一実施形態を示す斜視図である。また、図３（Ｂ）は、この薄膜磁気ヘッドにおける磁気ヘッド素子部分の構成を示す平面図である。
【００３６】
図３（Ａ）によれば、本実施形態における薄膜磁気ヘッド２１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浮上面（ＡＢＳ）３０を有するスライダ基板２１０と、スライダ基板２１０のＡＢＳ３０に垂直な素子形成面３１上に形成された磁気ヘッド素子３２と、熱アシスト磁気記録のための近接場光を発生させる近接場光発生層３５と、素子形成面３１上に形成された被覆層４０の層面から露出した合計４つの信号端子電極３６及び３７とを備えている。信号端子電極３６及び３７は、磁気ヘッド素子３２が備えている読み出し用のＭＲ効果素子及び書き込み用の電磁コイル素子にそれぞれ接続されている。なお、これらの信号端子電極の数及び位置は、図３（Ａ）の形態に限定されるものではない。同図において端子電極は４つであるが、例えば、電極を３つとした上でグランドをスライダ基板に接地した形態でもよい。
【００３７】
ここで、光ファイバ２６からの光は、ＡＢＳ３０側にあって同じく媒体に対向する面となっているヘッド端面３００とは反対側のヘッド端面３０１から、近接場光発生層３５に向けて入射される。
【００３８】
図３（Ｂ）によれば、磁気ヘッド素子３２は、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とを備えている。ＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４の一端は、ヘッド端面３００に達している。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、これらの素子端が磁気ディスクと対向することによって、信号磁界の感受による読み出しと信号磁界の印加による書き込みとが行われる。
【００３９】
近接場光発生層３５は、本実施形態において、電磁コイル素子３４上に設けられており、媒体に対向する面であるヘッド端面３００に向かって先細りした形状を有している。ここで、近接場光発生層３５は、光ファイバ２６からレーザ光を受けることにより近接場光を発生させる近接場光発生部３５０と、光ファイバ２６からのレーザ光を近接場光発生部３５０に向けるための反射面３５１ａを有する反射部３５１とを備えている。
【００４０】
近接場光発生部３５０は、ヘッド端面３００に達した先端を含んでいて、例えば、２等辺三角形の形状を有しており、さらに、受光面３５０ａを有している。光ファイバ２６からのレーザ光がこの受光面３５０ａに照射されると、後に詳述するように、近接場光発生部３５０のヘッド端面３００に達した先端から非常に強い電界強度を有する近接場光が発生する。この近接場光を用いて熱アシスト動作が行われる。
【００４１】
図４（Ａ）は、図３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３（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。また、図４（Ｂ）は、互いに重ねられた近接場光発生層及び主磁極層の端部の構成を示す斜視図である。なお、図４（Ａ）におけるコイル層の巻き数は図を簡略化するため、実際の巻き数より少なく表されている。
【００４２】
図４（Ａ）によれば、ＭＲ効果素子３３は、ＭＲ効果積層体３３２と、この積層体を挟む位置に配置されている下部電極層３３０及び上部電極層３３４とを備えている。ＭＲ効果積層体３３２は、磁化自由層と磁化固定層とがトンネルバリア層を挟んで積層されたトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）効果多層膜、垂直通電型巨大磁気抵抗（ＣＰＰ（Current Perpendicular to Plain）−ＧＭＲ）効果多層膜、及び面内通電型巨大磁気抵抗（ＣＩＰ（Current In Plain）−ＧＭＲ）効果多層膜のうちのいずれか１つを備えている。いずれであっても、非常に高い感度で磁気ディスクからの信号磁界を感受して読み出しを行う。なお、ＭＲ効果積層体３３２がＣＩＰ−ＧＭＲ多層膜を備えている場合、上下部電極層３３４及び３３０の代わりに、ＭＲ効果積層体との間にシールドギャップ層を介する上下部シールド層がそれぞれ設けられ、さらにＭＲ効果積層体にセンス電流を供給するための素子リード導体層が設けられることになる。
【００４３】
下部シールド層３３０は、アルティック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）等からなるスライダ基板２１０の素子形成面３１に積層されており、例えば、厚さ約０.３μｍ〜約３μｍのＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｏ、ＣｏＦｅ、ＦｅＮ又はＦｅＺｒＮ等から形成されている。上部シールド層３３４は、例えば、厚さ約０.３μｍ〜約４μｍのＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｏ、ＣｏＦｅ、ＦｅＮ又はＦｅＺｒＮ等から形成されている。なお、上下部シールド層３３４及び３３０の間隔である再生ギャップ長は、約０.０２μｍ〜約１μｍである。
【００４４】
電磁コイル素子３４は、垂直磁気記録用であり、補助磁極層３４０、コイル層３４１、コイル絶縁層３４２、ギャップ層３４３及び主磁極層３４４を備えている。主磁極層３４４は、コイル層３４１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３４４のヘッド端面３００側の端部３４４ａ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。
【００４５】
ここで、補助磁極層３４０は、例えば、厚さ約０.５μｍ〜約５μｍの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形成されている。コイル層３４１は、例えば厚さ約０.５μｍ〜約３μｍのＣｕ等から形成されている。コイル絶縁層３４２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形成されている。ギャップ層３４３は、例えば、厚さ約０.０１μｍ〜約０.５μｍのＡｌ２Ｏ３又はＤＬＣ等から形成されている。主磁極層３４４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形成されている。
【００４６】
なお、ＭＲ効果素子３３と電磁コイル素子３４との間に、さらに、素子間シールド層及び／又はバッキングコイルが形成されていてもよい。バッキングコイルは、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）現象の抑制を図っている。なお、コイル層３４１は、図４（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。
【００４７】
また、同じく図４（Ａ）において、近接場光発生層３５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からなる近接場光発生部３５０及び反射部３５１を備えている。近接場光発生部３５０が有する受光面３５０ａは、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が上がる形で傾いていて、光ファイバ２６からヘッド端面３０１を介して入射したレーザ光が少なくとも一部に照射され得る位置に形成されている。実際の熱アシスト動作においては、コヒーレントなレーザ光が、光ファイバ２６からヘッド端面３０１を介して近接場光発生部３５０の受光面３５０ａに照射されると、Ａｕ等の内部の自由電子がレーザ光の電界によって一様に強制振動させられることによりプラズモンが励起される。このプラズモンは、近接場光発生部３５０の、ヘッド端面３００側の頂点である先端３５ａに向かって伝播し、この先端３５ａの近傍に非常に強い電界強度を有する近接場光を発生させる。この近接場光によって磁気ディスク表面の対向する局所部分が加熱される。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。
【００４８】
実際には、このような熱アシスト磁気記録方式を適用することにより、高保磁力の磁気ディスクに垂直磁気記録用の薄膜磁気ヘッドを用いて書き込みを行い、記録ビットを極微細化することによって、１Ｔbits／in２級の記録密度を達成することが可能となる。
【００４９】
反射部３５１は、近接場光発生部３５０のヘッド端面３００とは反対側に設けられており、素子形成面３１と平行な反射面３５１ａを有する。反射面３５１ａは、光ファイバ２６からヘッド端面３０１を介して入射したレーザ光の一部を反射させて、受光面３５０ａに向けさせることによって、受光面３５０ａの受光量を補う役割を果たす。これにより、近接場光の発生効率が向上する。
【００５０】
なお、近接場光発生層３５は、上述したように、Ａｕ等から形成されているが、層厚は、例えば、約５０ｎｍ〜約５００ｎｍである。また、ヘッド端面３００から反対側の端までの距離は、例えば、約１０μｍ〜約５００μｍである。また、反射部３５１でのトラック幅方向の幅は、例えば、約２０μｍ〜約５００μｍである。さらに、先端３５ａの幅は、約１５ｎｍ〜約４０ｎｍである。このような近接場光発生層の先端３５ａからは、上記の層厚又は先端の幅程度の幅の近接場光が発生する。この近接場光の電界強度は、この幅以上の領域では指数関数的に減衰するので、非常に局所的に記録層部分を加熱することができる。また、近接場光は、先端から磁気ディスク方向に向かって、同じく上記の層厚又は先端の幅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。
【００５１】
被覆層４０は、ＭＲ効果素子３３、電磁コイル素子３４及び近接場光発生層３５を覆うように、素子形成面３１上に形成されている。この被覆層４０は、積層方向（素子形成面３１に垂直である方向）において、素子形成面から主磁極層３４４の端部３４４ａを除く上面までの領域を占める第１の被覆層４００と、この上面から近接場光発生部よりも上方までの領域を占める第２の被覆層４０１と、この領域上の領域を占める第３の被覆層４０２との積層構造となっている。
【００５２】
ここで、第２の被覆層４０１は、ヘッド端面３０１から入射した光の受光面３５０ａまでの光路をすべて含んでおり、半導体レーザ１８（図１）から発生するレーザ光の透過率が十分に高い、ＳｉＯ２又はＳｉＯ２を主成分とする酸化物によって形成されている。これにより、薄膜磁気ヘッドに入射したレーザ光の減衰をできるだけ小さくすることができるので、結果として受光面３５０ａが受ける光量が増加して近接場光発生効率が向上する。なお、第１及び第３の被覆層４００及び４０２は、被覆用として通常用いられるＡｌ２Ｏ３から形成されている。なお、第２の被覆層４０１は、受光面３５０ａまでの光路を含んでおればよいので、例えば、この光路を含む所定のトラック幅方向の幅を有する層であってもよい。この場合、この層のトラック幅方向の両側に、Ａｌ２Ｏ３からなる層を形成することにより、この層を挟む第１及び第３の被覆層間の密着強度が高まり、被覆層の機械的強度を十分に維持することができる。
【００５３】
主磁極層３４４は、近接場光発生層３５の受光面３５０ａとは反対側に位置していて、近接場光発生層３５のリーディング側に設けられている。さらに、主磁極層３４４の端部３４４ａと、近接場光発生部３５０とは互いに直接重なっている。図４（Ｂ）に、両者の重なっている様子を斜視図で示す。このような重なった構造により、磁気ディスクの記録層の書き込もうとしている部分（トラック）が確実に加熱可能となる。さらに、接面している主磁極層３４４の端部３４４ａが、近接場光発生部３５０自身の過度の温度上昇を防止するヒートシンクとしての役割を果たす。
【００５４】
なお、本実施形態においては、書き込み磁界の主要発生箇所である主磁極層３４４の端部３４４ａが、近接場光の主要発生箇所である近接場光発生部３５０の先端３５ａのリーディング側に位置しているので、熱アシスト動作と書き込み動作を同時に行うか、又は熱アシスト作用を受けた記録層部分が少なくとも１回転してヘッド位置に戻った後、書き込み動作を行うことになる。
【００５５】
さらに、主磁極層３４４の端部３４４ａと近接場光発生部３５０とが、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が上がる形で傾いている。この両者の傾きの大きさが及ぼす効果について以下に説明する。
【００５６】
図５（Ａ）は、この傾きθを定義するための概略図であり、図５（Ｂ）は、傾きθの及ぼす効果を説明するための概念的なグラフである。
【００５７】
図５（Ａ）において、傾きθを、主磁極層３４４の端部３４４ａ及び近接場光発生部３５０からなる積層部分が、素子形成面３１との間でなす角度とする。ここで、主磁極層３４４の端部３４４ａから発生する書き込み磁界強度は、図５（Ｂ）の曲線Ａが示すように、傾きθが大きくなるに従ってその垂直成分が減少するので小さくなる。一方、近接場光発生部３５０の熱アシスト作用による磁気ディスクの記録層の温度上昇分は、図５（Ｂ）の曲線Ｂが示すように、傾きθが大きくなるに従って、受光面による受光量が増加するので大きくなる。すなわち、傾きθの値は、記録層の保磁力を熱アシストによって十分に低減させる条件と、有効な書き込み磁界強度を十分に維持する条件との間で、ある程度の幅を持って選択可能である。なお、θ値の設計の際、フレクシャの振動等によって光ファイバからのレーザ光が所定範囲内で変動しても、近接場光発生層の受光面が、ある程度のマージンを持って確実に必要な量を受光可能とするように、θ値をある程度大きくすることも好ましい。なお、図４の実施形態において、θは、約４０度〜約５０度である。
【００５８】
図６及び図７は、本発明による薄膜磁気ヘッドが備えている近接場光発生層についての種々の実施形態を示す断面図及び斜視図である。
【００５９】
図６（Ａ）によれば、近接場光発生層６１の近接場光発生部６１０が有する受光面６１０ａは、図４に示す実施形態と同じく、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が上がる形で傾いていて、ヘッド端面３０１を介して入射したレーザ光が少なくとも一部に照射され得る位置に形成されている。また、主磁極層６０は、近接場光発生層６１の受光面６１０ａとは反対側に位置していて、近接場光発生層６１のリーディング側に設けられている。しかしながら、本実施形態においては、主磁極層６０の端部６０ａは、近接場光発生部６１０と重なっていない。従って、主磁極層６０の端部６０ａから発生する書き込み磁界強度は、傾くことによる垂直成分の減少がないので、十分な大きさに維持される。なお、本実施形態においては、ヘッド端面３００において、書き込み位置が熱アシスト動作位置よりも所定の距離だけリーディング側にずれているので、実際の書き込みにおいては、熱アシスト作用を受けた記録層部分が少なくとも１回転してヘッド位置に戻った後、書き込み動作を行うことになる。
【００６０】
図６（Ｂ）によれば、互いに重なった主磁極層６２の端部６２ａ及び近接場光発生部６３０が、図４に示す実施形態と同じく、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が上がる形で傾いている。しかしながら、本実施形態においては、主磁極層３４４と近接場光発生層６４との間に、ＳｉＯ２又は少なくとも１つの所定の添加元素が添加されたＳｉＯ２からなる誘電体層６８が形成されている。その結果、近接場光発生層６３が電気的に孤立し、近接場光発生部６３０、特に端６３ａにおいて、局在プラズモンが多量に励起される条件を設計し易くなる。これにより、端６３ａ近傍での近接場光の強度をより強くすることが可能となるので、さらに十分な熱アシスト動作を行うことができる。
【００６１】
図６（Ｃ）によれば、互いに重なった主磁極層６４の端部６４ａ及び近接場光発生部６５０が、図４に示す実施形態と同じく、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が上がる形で傾いている。しかしながら、本実施形態においては、近接場光発生層６５が、近接場光発生部６５０と反射部（第１の反射部）６５１との間に、受光面６５０ａよりも小さな傾きθを持つ第２の反射面６５２ａを有する第２の反射部６５２をさらに備えている。第２の反射面６５２ａは、第１の反射面６５１ａとともに、ヘッド端面３０１を介して入射した光の一部を反射させて、受光面６５０ａに向けさせることによって、受光面６５０ａの受光量を補う役割を果たす。ここで、第１の反射面６５１ａに加えて第２の反射面６５２ａを設けることによって、これらの反射面の集光効果により受光面６５０ａの受光量をさらに高める設計が可能となる。その結果、近接場光の発生効率がより向上する。
【００６２】
また、反射部は、近接場光発生層６５０と第１の反射部６５１との間に、さらに２つ以上設けられてもよい。この場合、集光効果を高めるために、各反射面の傾きθが、第１の反射面６５１ａから受光面６５０ａに向けて順次大きくなるように設定されることが好ましい。なお、この反射部の数を十分に大きくした極限として、反射面が、受光面に向けて徐々に傾きが大きくなる曲面となっている場合も、本発明の範囲に含まれる。
【００６３】
図６（Ｄ）によれば、互いに重なった主磁極層６６の端部６６ａと近接場光発生部６７０とが、図４に示す実施形態と同じく、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が上がる形で傾いている。しかしながら、本実施形態においては、主磁極層６６の端部６６ａ及び近接場光発生部６７０における、ヘッド端面３００側の部分が、他の部分から折れ曲がっており、素子形成面３１と平行になっている。その結果、書き込み磁界強度は、端部６６ａの素子形成面３１と平行である部分において垂直成分の減少がほとんどないので、十分な大きさに維持される。また、近接場光発生部６７０において、受光面６７０ａの面積を十分に確保することによって必要な近接場光を発生させることが可能となる。
【００６４】
図７（Ａ）によれば、電磁コイル素子７１において、主磁極層７１１が、補助磁極層７１０の下側（リーディング側）に設けられている。また、さらに、近接場光発生層７２が、主磁極層７１１の下側（リーディング側）に設けられている。さらに、互いに重なった主磁極層７１１の端部７１１ａ及び近接場光発生部７２０が、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が下がる形で傾いている。このような実施形態においては、ヘッド端面３００において、書き込み位置が熱アシスト動作位置に隣接してトレーリング側となる。その結果、実際の書き込みにおいて、書き込まれるべき記録層部分が熱アシスト作用を受けた直後に、書き込み動作が、同部分に確実に行われることになる。
【００６５】
なお、本実施形態においては、光ファイバ２６からの光は、ＭＲ効果素子７０及び電磁コイル素子７１の間の領域にある近接場光発生層７２の受光面７２０ａに向けて放射されることになる。この際、近接場光発生層７２の反射面７２１ａのみならず、ＭＲ効果素子７０の上部電極層７０４の上面が、入射した光の一部を反射させて、受光面７２０ａに向けさせることによって、受光面７２０ａの受光量を補う役割を果たす。この際、上部電極層７０４とは独立して、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ又はそれらのうちのいくつかの組合せの合金等からなる反射層７３が、上部電極層７０４の上面に接して又は上方に設けてもよい。
【００６６】
図７（Ｂ１）によれば、近接場光発生層７５の近接場光発生部７５０が有する受光面７５０ａは、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が下がる形で傾いていて、ヘッド端面３０１を介して入射したレーザ光が少なくとも一部に照射され得る位置に形成されている。また、主磁極層７４が、近接場光発生層７５の受光面７５０ａの側であってリーディング側に位置している。さらに、主磁極層７４及び近接場光発生層７５が、主磁極層７４のヘッド端面３００側の端７４ｂと近接場光発生層７５のヘッド端面３００側の先端７５ａとにおいてのみ、互いに接触又は近接している。端７４ｂと先端７５ａとが接触している場合の形態を図７（Ｂ２）に示す。このような構成により、近接場光発生部７５０の先端７５ａ近傍から発生する近接場光によって熱アシスト作用を受けた記録層部分に対して確実に、書き込み動作を行うことが可能となる一方、主磁極層７４の端７４ｂから発生する書き込み磁界強度は、傾くことによる垂直成分の減少がないので、十分な大きさに維持される。
【００６７】
なお、本実施形態においては、光ファイバ２６からの光は、主磁極層７４及び近接場光発生層７５の反射部７５１の間の領域に向けて放射されることになる。この際、反射面７５１ａのみならず、主磁極層７４の上面が、入射した光の一部を反射させて、受光面７５０ａに向けさせることによって、受光面７５０ａの受光量を補う役割を果たす。また、主磁極層７４とは独立して、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ又はそれらのうちのいくつかの組合せの合金等からなる反射層７６が、主磁極層７４の上面に接して又は上方に設けてもよい。
【００６８】
また、本実施形態の変更態様として、主磁極層が、補助磁極層の下側（リーディング側）に設けられていて、さらに、近接場光発生層が、主磁極層の下側（リーディング側）に設けられていてもよい。この変更態様においても上述した効果と同様の効果が得られることは明らかである。
【００６９】
図７（Ｃ１）によれば、互いに重なった主磁極層７７の端部７７ａ及び第１の近接場光発生層７８の第１の近接場光発生部７８０が、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が上がる形で傾いている。本実施形態においては、さらに、第２の近接場光発生層７９が第１の近接場光発生層７８の上方に設けられており、第２の近接場光発生層７９の近接場光発生部７９０が、素子形成面３１に対してヘッド端面３００側が下がる形で傾いている。また、さらに、第１及び第２の近接場光発生層７８及び７９のヘッド端面３００に達している先端７８ａ及び７９ａが、互いに接するように又は近傍に位置するように配置されている。
【００７０】
図７（Ｃ２）に、主磁極層７７の端７７ｂと先端７８ａとが接しており、先端７８ａと先端７９ａとが接触している場合の形態を示す。このような構成によれば、図４に示した実施形態の効果を得るだけではなく、第１及び第２の近接場光発生層７８及び７９の両者の作用による、より強力な近接場光を得ることが可能となる。これにより、より十分であって確実な熱アシスト動作を行うことができる。実際、受光面の面積が両者の和となって増加しており、さらに、近接場光が発生する条件を満たす箇所を、第１及び第２の近接場光発生層７８及び７９のそれぞれに、さらに両者の間に設けることができるため、より強力な近接場光を発生させるための設計が容易となる。
【００７１】
特に、第２の近接場光発生層７９は、主磁極層等の導電体とは接しておらず、被覆層等の誘電体に囲まれている。その結果、第２の近接場光発生層は電気的に孤立しており、局在プラズモンが多量に励起される条件を設計し易くなる。
【００７２】
なお、本実施形態においては、光ファイバ２６からの光は、第１の近接場光発生層７８の反射面７８１ａと第２の近接場光発生層７９の反射面７９１ａとの間の領域に向けて放射されることになる。従って、この領域に入射した光は、減衰分を除いてほぼ全量、受光面７８０ａ及び７９０ａに到達する。その結果、近接場光の発生効率がより向上する。
【００７３】
また、本実施形態の変更態様として、主磁極層が、補助磁極層の下側（リーディング側）に設けられており、第１の近接場光発生層が、主磁極層の下側（リーディング側）に設けられていて、さらに、第２の近接場光発生層が、第１の近接場光発生層の下側（リーディング側）に設けられていてもよい。この変更態様においても上述した効果と同様の効果が得られることは明らかである。
【００７４】
図８は、素子形成面に対して傾いている主磁極層の端部及び近接場光発生部の形成方法の一実施形態を説明する断面図である。具体的には、図８（Ａ）〜（Ｃ）において、図４（Ａ）に示した薄膜磁気ヘッドの製造工程のうち、主磁極層３４４の端部３４４ａ及び近接場光発生部３５０の形成工程部分を順次示している。
【００７５】
図８（Ａ）において、最初に、主磁極層となる磁性膜を成膜し、ＳｉＯ２等の誘電体膜を成膜した後、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）法等を用いて平坦化を行い、上面が共に同一面に平坦化された、主磁極層のベース部分８０及び平坦化層８１を形成する。次いで、主磁極層のベース部分８０上に、リフトオフ用のレジストパターン８２を形成し、その後、スパッタリング法等を用いてＳｉＯ２等の誘電体膜を成膜して、傾斜した側面を有する絶縁層８３を形成する。この後、レジストパターン８２及びその上の誘電体膜が、いわゆるリフトオフにより除去される。
【００７６】
次いで、図８（Ｂ）に示すように、主磁極層のベース部分８０及び絶縁層８３上に、主磁極層の端部となるべき磁性層８４と、近接場光発生層となるべき、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層８５とを形成する。さらに、それらの上に、被覆層となるべき誘電体膜８６を成膜する。
【００７７】
以上の形成工程を含む、薄膜磁気ヘッドのウエハ基板工程が終了した後、形成工程が終了したウエハ基板を切断して複数の磁気ヘッド素子が一列状に並んだバー部材を形成する。次いで、このバー部材を研磨することによって所望のＭＲハイトを得るべく、ＭＲハイト加工を行う。その後、ＭＲハイト加工が施されたバー部材を個々のスライダ（薄膜磁気ヘッド）に切断分離することによって薄膜磁気ヘッドの製造工程が終了する。
【００７８】
ここで、図８（Ｃ）によれば、上述のＭＲハイト加工によって、磁性層８４、Ａｕ等の層８５及び誘電体膜８６が研削されることにより、主磁極層３４４、近接場光発生層３５及び被覆層４０が完成される。ここで、主磁極層３４４の端部３４４ａ及び近接場光発生部３５０は、絶縁層８３の傾斜した側面上に形成されていた結果として、素子形成面に対して傾いている。
【００７９】
図９は、図１に示した磁気ディスク装置の記録再生及び発光制御回路１３の回路構成を示すブロック図である。
【００８０】
図９において、９０は制御ＬＳＩ、９１は、制御ＬＳＩ９０から記録データを受け取るライトゲート、９２はライト回路、９３は、半導体レーザ１８に供給する動作電流値の制御用テーブル等を格納するＲＯＭ、９５は、ＭＲ効果素子３３へセンス電流を供給する定電流回路、９６は、ＭＲ効果素子３３の出力電圧を増幅する増幅器、９７は、制御ＬＳＩ９０に対して再生データを出力する復調回路、９８は温度検出器、９９は、半導体レーザ１８の制御回路をそれぞれ示している。
【００８１】
制御ＬＳＩ９０から出力される記録データは、ライトゲート９１に供給される。ライトゲート９１は、制御ＬＳＩ９０から出力される記録制御信号が書き込み動作を指示するときのみ、記録データをライト回路９２へ供給する。ライト回路９２は、この記録データに従ってコイル層３４１に書き込み電流を流し、電磁コイル素子３４により磁気ディスク上に書き込みを行う。
【００８２】
制御ＬＳＩ９０から出力される再生制御信号が読み出し動作を指示するときのみ、定電流回路９５からＭＲ積層体３３２に定電流が流れる。このＭＲ効果素子３３により再生された信号は増幅器９６で増幅された後、復調回路９７で復調され、得られた再生データが制御ＬＳＩ９０に出力される。
【００８３】
レーザ制御回路９９は、制御ＬＳＩ９０から出力されるレーザＯＮ／ＯＦＦ信号及び動作電流制御信号を受け取る。このレーザＯＮ／ＯＦＦ信号がオン動作指示である場合、発振しきい値以上の動作電流が半導体レーザに印加される。この際の動作電流値は、動作電流制御信号に応じた値に制御される。制御ＬＳＩ９０は、記録再生動作とのタイミングに応じてレーザＯＮ／ＯＦＦ信号を発生させ、磁気ディスクの記録層及び半導体レーザ１８の、温度検出器９８による温度測定値等を考慮し、ＲＯＭ９３内の制御テーブルに基づいて、動作電流値制御信号の値を決定する。ここで、制御テーブルは、発振しきい値及び光出力−動作電流特性の温度依存性のみならず、動作電流値と熱アシスト作用を受けた記録層の温度上昇分との関係、及び保磁力の温度依存性についてのデータも含む。このように、記録／再生動作制御信号系とは独立して、レーザＯＮ／ＯＦＦ信号及び動作電流値制御信号系を設けることによって、単純に記録動作に連動した半導体レーザへの通電のみならず、より多様な通電モードを実現することができる。
【００８４】
なお、記録再生及び発光制御回路１３の回路構成は、図８に示したものに限定されるものでないことは明らかである。記録制御信号及び再生制御信号以外の信号で書き込み動作及び読み出し動作を特定してもよい。また、少なくとも書き込み動作時又はその直前において半導体レーザ１８に通電することが望ましいが、書き込み動作及び読み出し動作のシーケンスにおいて、所定の期間だけ通電することも可能である。
【００８５】
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】
【００８６】
【図１】本発明による磁気ディスク装置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ＨＧＡの一実施形態を示す斜視図である。
【図３】図２に示すＨＧＡの先端部に装着されている、本発明による薄膜磁気ヘッドの一実施形態を示す斜視図、及びこの薄膜磁気ヘッドにおける磁気ヘッド素子部分の構成を示す平面図である。
【図４】図３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３（Ａ）のＡ−Ａ線断面図、及び互いに重ねられた近接場光発生層及び主磁極層の端部の構成を示す斜視図である。
【図５】傾きθを定義するための概略図、及び傾きθの及ぼす効果を説明するための概念的なグラフである。
【図６】本発明による薄膜磁気ヘッドが備えている近接場光発生層についての種々の実施形態を示す断面図及び斜視図である。
【図７】本発明による薄膜磁気ヘッドが備えている近接場光発生層についての種々の実施形態を示す断面図及び斜視図である。
【図８】素子形成面に対して傾いている主磁極層の端部及び近接場光発生部の形成方法の一実施形態を説明する断面図である。
【図９】図１に示した磁気ディスク装置の記録再生及び発光制御回路の回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８７】
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）
１８ 半導体レーザ
１９、２７ ファイバホルダ
２０ サスペンション
２１ スライダ
２１０ スライダ基板
２２ ロードビーム
２３ フレクシャ
２４ ベースプレート
２５ 配線部材
２６ 光ファイバ
３０ 浮上面（ＡＢＳ）
３００、３０１ ヘッド端面
３１ 素子形成面
３２ 磁気ヘッド素子
３３ ＭＲ効果素子
３３０ 下部電極層
３３２ ＭＲ効果積層体
３３４ 上部電極層
３４ 電磁コイル素子
３４０、７１０ 補助磁極層
３４１ コイル層
３４２ コイル絶縁層
３４３ ギャップ層
３４４、６０、６２、６４、６６、７１１、７４、７７ 主磁極層
３４４ａ、６０ａ、６２ａ、６４ａ、６６ａ、７１１ａ、７４ｂ、７７ｂ 端部
３５、６１、６３、６５、６７、７２、７５、７８、７９ 近接場光発生層
３５ａ、６３ａ、７５ａ、７８ａ、７９ａ 先端
３５０、６１０、６３０、６５０、６７０、７２０、７５０、７８０、７９０ 近接場光発生部
３５０ａ、６１０ａ、６３０ａ、６５０ａ、６７０ａ、７２０ａ、７５０ａ、７８０ａ、７９０ａ 受光面
３５１、６１１、６３１、６５１、６７１、７２１、７５１、７８１、７９１ 反射部
３５１ａ、６１１ａ、６３１ａ、６５１ａ、６７１ａ、７２１ａ、７５１ａ、７８１ａ、７９１ａ 反射面
３６、３７ 信号端子電極
４０、４００、４０１、４０２ 被覆層
６５２ 第２の反射部
６５２ａ 第２の反射面
７３、７６ 反射膜
８０ 主磁極層のベース部分
８１ 平坦化層
８２ レジストパターン
８３ 絶縁層
８４ 磁性層
８５ Ａｕ等の層
８６ 誘電体膜
９０ 制御ＬＳＩ
９１ ライトゲート
９２ ライト回路
９３ ＲＯＭ
９５ 定電流回路
９６ 増幅器
９７ 復調回路
９８ 温度検出器
９９ レーザ制御回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体対向面及び該媒体対向面に垂直な素子形成面を有する基板と、該素子形成面に形成されており、主磁極層、補助磁極層及びコイル層を有する書き込み用の電磁コイル素子と、近接場光を発生させて書き込みの際に磁気記録媒体を加熱するための少なくとも１つの近接場光発生層とを備えた薄膜磁気ヘッドであって、
前記少なくとも１つの近接場光発生層が、前記媒体対向面側のヘッド端面に向かって先細りした形状を有しており、該媒体対向面側のヘッド端面に達した先端を含む近接場光発生部を備えており、該近接場光発生部が、前記素子形成面に対して媒体対向面側が上がる又は下がる形で傾いていて該媒体対向面とは反対側のヘッド端面から入射した光が少なくとも一部に照射され得る受光面を有していることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
前記少なくとも１つの近接場光発生層の少なくとも１つが、前記近接場光発生部の前記媒体対向面とは反対側に、前記素子形成面と平行な第１の反射面を有する第１の反射部をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
前記少なくとも１つの近接場光発生層の少なくとも１つが、前記近接場光発生部と前記第１の反射部との間に、前記素子形成面に対して前記受光面よりも小さな傾きを持つ少なくとも１つの第２の反射面を有する第２の反射部をさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
前記主磁極層が、前記少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つの前記受光面とは反対側に位置しており、該少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つにおける前記近接場光発生部と該主磁極層の媒体対向面側の端部とが、誘電体層を介して又は直接に重なっていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】
前記近接場光発生部と前記主磁極層の媒体対向面側の端部とが、前記素子形成面に対して媒体対向面側が上がる又は下がる形で傾いていることを特徴とする請求項４に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】
前記主磁極層が、前記少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つの前記受光面の側に位置しており、該主磁極層及び該少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つが、該主磁極層の媒体対向面側の端と該少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つの前記媒体対向面側のヘッド端面に達した先端とにおいてのみ、互いに接触又は近接していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】
前記少なくとも１つの近接場光発生層が２つの近接場光発生層であって、該２つの近接場光発生層において、前記受光面が前記素子形成面に対して媒体対向面側がそれぞれ上がる及び下がる形で傾いていて、前記媒体対向面側のヘッド端面に達した先端が互いに接するように又は近傍に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】
前記電磁コイル素子及び前記近接場光発生層を覆うように前記素子形成面上に形成された被覆層をさらに備えており、該被覆層のうち、前記媒体対向面とは反対側のヘッド端面から入射した光の受光面までの光路を含む領域が、ＳｉＯ２又は少なくとも１つの添加元素が添加されたＳｉＯ２によって形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項９】
請求項１から８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、書き込み用の前記電磁コイル素子、及び該薄膜磁気ヘッドが読み出し用の磁気抵抗効果素子を備えている場合は該磁気抵抗効果素子のための信号線とを備えており、前記薄膜磁気ヘッドの前記媒体対向面とは反対側のヘッド端面から光を入射させるための光ファイバをさらに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１０】
請求項９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つの磁気ディスクと、前記光ファイバに光を供給するための光源と、該少なくとも１つの磁気ディスク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１】
媒体対向面及び該媒体対向面に垂直な素子形成面を有する基板と、該素子形成面に形成されており、主磁極層、補助磁極層及びコイル層を有する書き込み用の電磁コイル素子と、近接場光を発生させて書き込みの際に磁気記録媒体を加熱するための少なくとも１つの近接場光発生層とを備えた薄膜磁気ヘッドであって、
前記少なくとも１つの近接場光発生層が、前記媒体対向面側のヘッド端面に向かって先細りした形状を有しており、該媒体対向面側のヘッド端面に達した先端を含む近接場光発生部を備えており、該近接場光発生部が、前記素子形成面に対して媒体対向面側が上がる又は下がる形で傾いていて該媒体対向面とは反対側のヘッド端面から入射した光が少なくとも一部に照射され得る受光面を有していることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
前記少なくとも１つの近接場光発生層の少なくとも１つが、前記近接場光発生部の前記媒体対向面とは反対側に、前記素子形成面と平行な第１の反射面を有する第１の反射部をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
前記少なくとも１つの近接場光発生層の少なくとも１つが、前記近接場光発生部と前記第１の反射部との間に、前記素子形成面に対して前記受光面よりも小さな傾きを持つ少なくとも１つの第２の反射面を有する第２の反射部をさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
前記主磁極層が、前記少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つの前記受光面とは反対側に位置しており、該少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つにおける前記近接場光発生部と該主磁極層の媒体対向面側の端部とが、誘電体層を介して又は直接に重なっていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】
前記近接場光発生部と前記主磁極層の媒体対向面側の端部とが、前記素子形成面に対して媒体対向面側が上がる又は下がる形で傾いていることを特徴とする請求項４に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】
前記主磁極層が、前記少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つの前記受光面の側に位置しており、該主磁極層及び該少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つが、該主磁極層の媒体対向面側の端と該少なくとも１つの近接場光発生層のうちの１つの前記媒体対向面側のヘッド端面に達した先端とにおいてのみ、互いに接触又は近接していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】
前記少なくとも１つの近接場光発生層が２つの近接場光発生層であって、該２つの近接場光発生層において、前記受光面が前記素子形成面に対して媒体対向面側がそれぞれ上がる及び下がる形で傾いていて、前記媒体対向面側のヘッド端面に達した先端が互いに接するように又は近傍に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】
前記電磁コイル素子及び前記近接場光発生層を覆うように前記素子形成面上に形成された被覆層をさらに備えており、該被覆層のうち、前記媒体対向面とは反対側のヘッド端面から入射した光の受光面までの光路を含む領域が、ＳｉＯ２又は少なくとも１つの添加元素が添加されたＳｉＯ２によって形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項９】
請求項１から８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、書き込み用の前記電磁コイル素子、及び該薄膜磁気ヘッドが読み出し用の磁気抵抗効果素子を備えている場合は該磁気抵抗効果素子のための信号線とを備えており、前記薄膜磁気ヘッドの前記媒体対向面とは反対側のヘッド端面から光を入射させるための光ファイバをさらに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１０】
請求項９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つの磁気ディスクと、前記光ファイバに光を供給するための光源と、該少なくとも１つの磁気ディスク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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１６４９３５（Ｐ２００７−１６４９３５Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６２９４０（Ｐ２００５−３６２９４０）
【出願日】平成１７年１２月１６日（２００５．１２．１６）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１６日（２００５．１２．１６）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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