近接場光発生素子の製造方法、及び近接場光発生素子
【課題】コア、クラッドおよび散乱体の相対位置、散乱体の寸法を高精度に製造できる近接場光発生素子の製造方法を提供すること。
【解決手段】基板に設けられたクラッドに凹溝およびＶ溝を形成し、それぞれの溝内部にコアおよび金属構造物を成膜した後、基板表面を平坦化する。その上からクラッドを再び成膜した後、基板を切断し、Ｖ溝内に形成された金属構造物が所定厚さになるよう切断面を研磨し、散乱体を形成する。
【解決手段】基板に設けられたクラッドに凹溝およびＶ溝を形成し、それぞれの溝内部にコアおよび金属構造物を成膜した後、基板表面を平坦化する。その上からクラッドを再び成膜した後、基板を切断し、Ｖ溝内に形成された金属構造物が所定厚さになるよう切断面を研磨し、散乱体を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光、特に近接場光を利用して記録媒体に各種情報を記録する記録ヘッドに搭載される近接場光発生素子の製造方法、及び近接場光発生素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報処理機器における情報記録再生装置は、装置自体を小型化した上でより大量の情報の記録再生を行うという要求にさらされている。そのため、情報を記録する媒体、例えばハードディスクドライブの磁気メディア等は、年々、記録密度が向上している。このような記録密度の高密度化に応えるためには、一つの記録単位である磁区（記録媒体上に設けられた小さな磁石）をより小さくかつ近接する必要があるが、小さくすると隣り合う磁区の影響や周囲の熱エネルギーなどにより、記録した磁区が意図せず反転する現象がおきる。このような現象を抑えるため、保持力の強い材料が記録媒体に採用されてきている。保持力の強い記録媒体は、意図しない反転現象を抑える代わりに、記録時により大きな磁界を与えなければ、磁区を反転させることができず、記録困難になってしまう。
【０００３】
このような不具合を解消するため、光を照射することで、記録する磁区のみを加熱昇温させ、保磁力を低下させて書き換え記録を行う方式が提唱されている。年々進む記録密度の上昇のため、記録する磁区自体は非常に小さくなってきていることから、従来の光学系において限界とされてきた光の波長以下のサイズに集光し、加熱することが求められる。これを実現するために、近接場光を利用することで、より微小な領域に集光及び加熱することができ、従来の情報記録再生装置等を超える高い記録密度を実現することができるといわれている。
【０００４】
このような光アシスト磁気記録方式を用いて情報を記録するヘッドには、高強度の近接場光を発生させる素子と、この素子の極近傍に設けられるとともに、媒体の情報を書き換える磁気ヘッドとが必要となる。特に重要なのが、高強度で近接場光を発生させる素子である。このような近接場光発生素子として、様々な構成が提案されている。一例としては、特許文献１および特許文献２に示すものが挙げられる。第一の光導波媒体（コア）に接するよう、第二の光導波媒体（クラッド）を設け、第二の光導波媒体を第一の光導波媒体より低屈折率で構成する。この第一の光導波媒体を介して光照射されるよう平面状の微細な三角形の散乱体（近接場光発生素子）が設けられている。このような構造の近接場光発生素子は、レンズ等を用いずコアから散乱体に直接、光照射できるため、コア中に大きな分極が発生しない。大きな分極が発生しないため、散乱体表面に集まる電荷の効果を打ち消すことがなく、高強度の近接場光を発生させることができるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８０５７２号公報 図２
【特許文献２】特開２００７−１２８５７３号公報 図３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような近接場光発生素子は、コア端面が一辺数百ｎｍ、散乱体は一辺百数十ｎｍ、厚さ数十ｎｍという極微小な構造物から構成される素子である。このため、近接場光を生成する散乱体には少なくとも数〜十ｎｍ程度の高い寸法精度が要求されると考えられる。また、コア、クラッド及び散乱体との相対位置関係により生成される近接場光の強度が大きく変動することが上記特許文献には開示されている。しかしながら、このような数〜数十ｎｍの位置および寸法精度を実現する製造方法が、上記特許文献には開示されていない。
【０００７】
そこで本発明は、このような事情を鑑みてなされたもので、その目的は、コア、クラッドおよび散乱体の相対位置、散乱体の寸法を高精度に製造できる近接場光発生素子の製造方法を提供し、また、それによって製造された近接場光発生素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の手段を提供する。
本発明の近接場光発生素子の製造方法は、基板にクラッドを成膜するクラッド成膜工程と、クラッドに第１溝を形成する第１溝形成工程と、クラッドに第１溝の長手方向に沿って第２溝を形成する第２溝形成工程と、第１溝内部に金属構造物を形成する金属構造物形成工程と、第２溝内部に前記クラッドより高屈折率材料のコアを設けるコア形成工程と、金属構造物を基板平面に対し垂直に切断し、該切断面を研磨することにより散乱体を形成する散乱体形成工程とを備えることを特徴とする。
【０００９】
かかる特徴によれば、近接場光を生成する散乱体と散乱体に光を供給する光導波路（コアとクラッド）の光軸との相互位置関係を、所望の位置関係で製造できる。このため、近接場光を効率よく生成することが可能となる。さらに、散乱体を研磨で形成する際、クラッドもしくはコアに埋没したまま研磨できるため、破損することなく散乱体を形成することが可能となる。さらに、真空薄膜製造技術を利用できるため、多数の素子を一括して製造でき、大量かつ低コストの近接場光発生素子の製造方法を実現できる。
【００１０】
また、本発明の近接場光発生素子の製造方法は、第１溝形成工程において、第１溝に勘合する第１の型をクラッドに圧接して第１溝を形成することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の近接場光発生素子の製造方法は、クラッド成膜工程の後に、少なくともクラッド上にレジストを形成するレジスト形成工程を有し、第１溝形成工程において、第１溝に勘合する第１の型をレジストに圧接して第１溝と略同一形状の溝をレジストに形成し、第１溝と略同一形状の溝をエッチングすることによってクラッドに第１溝を形成することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の近接場光発生素子の製造方法は、第１溝形成工程が、第１溝をダイシングブレードにより形成することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の近接場光発生素子の製造方法は、第２溝形成工程において、第２溝に勘合する第２の型をクラッドに圧接して第２溝を形成することを特徴とする。
【００１４】
かかる特徴によれば、一括して高精度の溝加工が可能であり、溝内に形成されるコアおよび散乱体を高精度に加工できる。したがって、高効率の近接場光を生成できると同時に、大量製造が可能となる。
【００１５】
また、本発明の近接場光発生素子の製造方法は、コア形成工程の後に、コアを平坦化する平坦化工程と、平坦化されたコア上にオーバークラッドを形成する工程とを備えることを特徴とする。
【００１６】
かかる特徴によれば、コアをクラッドで効果的に囲むことができ、コア内を伝播する光の散乱を防ぐことができるため、光伝播効率が上がって高強度の近接場光を発生させることができる。
【００１７】
また、本発明の近接場光発生素子の製造方法は、散乱体形成工程において、金属構造物に電気抵抗体を設け、該電気抵抗体を通電することにより変化する電気抵抗体の抵抗値に応じて金属構造物の切断面を研磨することを特徴とする。
【００１８】
かかる特徴によれば、目視による研磨量制御が必要なく、高精度の研磨量制御が可能となり、高い寸法精度で散乱体を形成できる。このため、高効率での近接場光を生成できる。
また、本発明は、上述した製造方法により製造される近接場光発生素子を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
近接場光を生成する散乱体と光導波媒体の光軸との相互位置関係を、所望の位置関係で製造できるため、近接場光を効率よく生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る近接場光発生素子の製造方法を利用して製造したヘッドジンバルアセンブリを用いた情報記録再生装置を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る近接場光発生素子の製造方法を利用して製造したヘッドジンバルアセンブリを示す構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る近接場光発生素子の製造方法を利用して製造したヘッドジンバルアセンブリの可撓基板の構造を説明する説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る近接場光発生素子の製造方法を利用して製造したヘッドジンバルアセンブリのスライダの構造を説明する説明図である。
【図５−１】（ａ）〜（ｆ） 本発明の第１の実施形態に係る近接場光発生素子の製造方法を示す説明図である。
【図５−２】（ｇ）〜（ｉ） 本発明の第１の実施形態に係る近接場光発生素子の図５−１に続く製造方法を示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る近接場光発生素子の製造方法を示す説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る近接場光発生素子の製造方法に用いる型基板の製造方法を示す説明図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る近接場光発生素子の製造方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
以下、本発明に係る第１の実施形態を、図１から図５を参照して説明する。図１は、本発明に係る近接場光発生素子の製造方法を利用して製造したヘッドジンバルアセンブリを用いた情報記録再生装置１を示す構成図である。なお、情報記録再生装置１は、磁気記録層を有する記録媒体Ｄに対して、熱アシスト磁気記録方式で書き込みを行う装置である。
【００２２】
図１に示すように情報記録再生装置１において、スライダ２が固定されたサスペンション３が、キャリッジ１１に固定されている。スライダ２とサスペンション３を合わせて、ヘッドジンバルアセンブリ１２と呼ぶ。円盤状の記録媒体Ｄはスピンドルモータ７によって所定の方向に回転する。キャリッジ１１はピボット１０を中心に回転可能になっており、制御部５からの制御信号によって制御されるアクチュエータ６によって回転し、スライダ２を記録媒体Ｄ表面の所定の位置に配置することができる。ハウジング９はアルミニウムなどから成る箱状（図１では説明を分かりやすくするため、ハウジング９の周囲を取り囲む周壁を省略している）ものであり、上記の部品をその内部に格納している。スピンドルモータ７はハウジング９の底面に固定されている。スライダ２は記録媒体Ｄに向けて磁界を発生させる磁極（図示略）と、近接場光スポットを発生する近接場光発生素子（図示略）と、記録媒体Ｄに記録された情報を再生する磁気ヘッド（図示略）を有している。磁極と磁気ヘッドは、サスペンション３およびキャリッジ１１に沿って敷設された可撓基板１３、キャリッジ１１側面に設けられたターミナル１４およびフラットケーブル４を介して制御部５に接続されている。制御部５は、電子回路と、電子回路に接続された光源を備えている。制御部５の電子回路と可撓基板１３内の電気配線とが電気的に接続され、光源と可撓基板１３内の光導波路とが光学的に接続されている。
【００２３】
記録媒体Ｄは１枚でも良いが、図１に示すように複数枚設けても良い。記録媒体Ｄの枚数が増えれば、ヘッドジンバルアセンブリ１２の個数も増加する。図１では記録媒体Ｄの片面側のみにヘッドジンバルアセンブリ１２が設けられている構成を示しているが、両面に設けても良い。よって、ヘッドジンバルアセンブリ１２の個数は、最大で記録媒体Ｄの枚数の倍になる。これにより、情報記録再生装置の記録容量の増加及び装置の小型化を図ることができる。
【００２４】
図２は本発明に係る近接場光発生素子の製造方法を利用して製造したヘッドジンバルアセンブリ１２の拡大図である。サスペンション３は、ステンレス薄板を材料とする、ベースプレート２０１、ヒンジ２０２、ロードビーム２０３、フレクシャ２０４からなる。ベースプレート２０１は、その一部に設けられた取り付け穴２０１ａにより、キャリッジ１１に固定されている。ヒンジ２０２はベースプレート２０１とロードビーム２０３を接続している。ヒンジ２０２はベースプレート２０１とロードビーム２０３よりも薄くなっており、ヒンジ２０２を中心としてサスペンション３がたわむようになっている。フレクシャ２０４はロードビーム２０３、ヒンジ２０２に固定された細長い部材であり、ロードビーム２０３やベースプレート２０１よりも薄く、かつ略コ字型の開口２０５が設けられており、たわみやすく出来ている。フレクシャ２０４のロードビーム２０３との取り付け面との対面には、薄い板状の樹脂からなる可撓基板１３が設けられている。フレクシャ２０４の先端部には、可撓基板１３を経て、略直方体形状のスライダ２が固定されている。
【００２５】
図３は、前述の可撓基板１３の構造を説明する説明図である。
薄板上の樹脂からなる可撓基板１３内部には、電気配線３０２と光導波路のコア３０３が設けられている。光導波路のコア３０３はフレクシャ２０４の開口２０５を架橋して設置されている。スライダ２側のコア３０３の一端面には略４５度の斜面３１０が設けられ、斜面３１０面上には金属薄膜からなる反射膜（図示略）が設けられている。光導波路のコア３０３を他端から斜面３１０に向けて伝播する光は、斜面３１０の反射膜で反射し、スライダ２と固定される面（図３中、Ｚ軸正側ＸＹ面）に出射する。この可撓基板１３の表面のうち、光が出射する領域を可撓基板側光出射端３２０と呼ぶ。
【００２６】
図４は前述のスライダ２の構造を説明する説明図である。
スライダ２のＺ軸正側ＸＹ面は、記録媒体Ｄ（図１）に対向する面である。この面はＡＢＳ（Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）と呼ばれており、微細な凹凸形状（図示略）が設けられている。
【００２７】
上述した構成では、記録媒体Ｄが回転すると、スライダ２に設けられたＡＢＳと記録媒体Ｄ間に生じた空気流の粘性から、スライダ２が浮上するための所望の圧力を発生する。スライダ２を記録媒体Ｄから離そうとする正圧とスライダ２を記録媒体Ｄに引き付けようとする負圧と、サスペンション３による押しつけ力の釣り合いで、スライダ２は所望の状態で浮上する。記録媒体Ｄとスライダ２のすきまの最低値は１０ｎｍ程度もしくはそれ以下となっている。サスペンション３による押しつけ力は主にヒンジ２０２の弾性により発生している。また、記録媒体Ｄ表面のうねりに対して、ヒンジ２０２およびフレクシャ２０４が弾性変形することで、スライダ２は所望の浮上状態を維持することが出来る。
【００２８】
また、スライダ２のＺ軸正側ＸＹ面上かつＸ軸負側の端部には、近接場光発生素子２１０、磁極及び磁気ヘッド（図示略）それぞれが近傍になるよう配置されている。近接場光発生素子２１０は、Ｘ軸と略平行に設けられた導波コア２１２、導波コア２１２のＺ軸正側端部に設けられた三角平板状の散乱体２５０および、導波コア２１２周囲に設けられたクラッド２１１から構成されている。この散乱体２５０は一辺約百ｎｍの三角形である。
【００２９】
可撓基板１３に設けられた電気配線３０２は、スライダ２と電気的に接続されている。詳しくは、スライダ内部の配線を経て、磁極のコイルおよび磁気ヘッドに接続されている。コイルに流れる電流により磁極が磁界を発生し、また、磁気ヘッドは記録媒体に記録された磁区から発する磁界を電気出力として出力する。
【００３０】
また可撓基板１３とスライダ２とは、光学的にも接続されている。光源である半導体レーザから出射した光は、可撓基板１３に設けられたコア３０３を伝播し、斜面３１０で反射され、スライダ２に設けられた近接場光発生素子２１０の入射端に入射する。近接場光発生素子２１０の入射端に入射した光は、近接場光発生素子２１０内部に設けられた導波コア２１２内をＺ軸正側へと伝播する。導波コア２１２のＺ軸正側の端面には三角平板状の散乱体２５０が設けられており、ここで導波コア２１２内を伝播した光は近接場光へ変換される。
【００３１】
可撓基板１３の電気配線３０２とコア３０３はそれぞれ制御部５と電気的および光学的に接続されているため、制御部５の電子回路、半導体レーザとスライダ２とは、電気的および光学的に接続されていることになる。
【００３２】
このような構成により、制御部５の電子回路からの信号で、スライダ２に設けられた磁極および磁気ヘッドを制御することができる。また、磁極近傍に設けられた近接場光発生素子２１０の近接場光により記録媒体Ｄの所望の領域を加熱することができる。これにより、記録媒体Ｄの情報を記録再生することが可能となる。
【００３３】
次に、本発明の近接場光発生素子の製造工程について、図５に示す。
まず、磁気情報の記録再生を行う磁気ヘッドおよび磁極の各種構造が形成されたアルチック基板上に、酸化タンタルを成膜し、クラッド２１１を形成する（図５（ａ））。
この上にレジスト２９１を塗布、微細な三角柱を形成した型基板２９５をレジストに圧接させる（図５（ｂ））。なお、型基板２９５はシリコン製であり、異方性エッチングで横倒しの三角柱を形成した。詳しくは三角断面が基板表面に垂直になるよう形成している。
【００３４】
型基板２９５をレジスト２９１に圧接しながら、ベークした後、型基板２９５を取り外す。クラッド２１１上のレジスト２９１には、型基板２９５の三角柱と勘合するＶ溝が転写、形成される（図５（ｃ））。
【００３５】
この後、酸化タンタルのエッチングを行うと、レジスト層が徐々に溶解し、Ｖ溝の最も薄い部分からレジストが除去される。レジスト層の除去された部分からクラッド２１１がエッチングされ、レジスト２９１のＶ溝を転写する形で、クラッド２１１にＶ溝２９７が形成される（図５（ｄ））。
【００３６】
残ったレジスト２９１を除去した後、金２５１を成膜し、Ｖ溝２９７内に金２５１を充填する（図５（ｅ））。
【００３７】
この上からレジストを塗布、露光および現像を行った後、Ｖ溝に隣接もしくは近傍に凹溝を形成する。その後、クラッド２１１より高屈折率の酸化タンタルを成膜し、少なくとも凹溝内に充填し、導波コア２１２を形成する（図５（ｆ））。
【００３８】
その後、基板上面にケミカルポリッシングを行い、基板上面を平坦化する（図５（ｇ））。
【００３９】
その上から図５（ａ）で成膜した低屈折率の酸化タンタルを成膜し、全体をクラッド２１１で覆うよう形成する（図５（ｈ））。
【００４０】
その後、アルチック基板をダイシングして、バー状にし、ダイシング切断面を研磨する。このとき、Ｖ溝内に充填した金２５１を研磨して、金２５１の厚さが所定値になるよう研磨量を制御し、散乱体２５０を形成する（図５（ｉ））。
【００４１】
さらに、研磨面にケミカルポリッシングやエッチング等でＡＢＳ用の微細構造を形成する。そして、バー状の基板をダイシングして個片化し、スライダ２となる。
【００４２】
なお、散乱体２５０を研磨、形成するため、Ｖ溝２９７近傍にＥＬＧ（ｅｌｅｃｔｒｏ ｌａｐｐｉｎｇ ｇｕｉｄｅ）を設けて、これを利用して研磨量を制御してもよい。ＥＬＧとは、ＥＬＧ素子の抵抗値を確認しながら研磨を行って研磨量を制御するものである。具体的には、Ｖ溝内に金を充填した後、基板表面を研磨する。この後、ＥＬＧ素子と、ＥＬＧ素子の両端に接続された一対のパッドを形成する。パッド上にクラッドを形成しないようにし、散乱体形成時に、パッドを介してＥＬＧ素子に通電しながら研磨する。すると、バーの側面とともにＥＬＧ素子も研磨され、ＥＬＧ素子の幅が減少し、電気抵抗が増加する。そこで、ＥＬＧ素子の電気抵抗と研磨量との相関を予め求めておき、ＥＬＧ素子の抵抗値をモニタしながら研磨して、抵抗値が所定の値に達した時点で所望の研磨量が得られたと判断して研磨を終了する。
【００４３】
なお、ここでは導波コア２１２に酸化タンタルを用いたが、導波コア２１２を伝播する光に対して透過率が高く、かつクラッド２１１に対して、所定の屈折率差を有し、微細構造が形成できる材料であれば、実施可能である。一例として、酸化シリコン、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化スズカドミウム、光導波路用樹脂等が挙げられる。なお、同様に散乱体も金だけではなく、近接場光を生成する金属材料、銀、アルミニウム、銅、白金、パラジウム等を用いても実施可能である。
【００４４】
また、ここでは、アルチック基板、磁気ヘッド構造、近接場光発生素子の順に形成したが、アルチック基板の上に、まず、近接場光発生素子を形成し、その後、磁気情報の記録再生を行う磁気ヘッド構造を形成することも可能である。記録媒体Ｄ上で効果的に相互作用する熱源である近接場光発生素子と、磁気情報の記録再生を行う磁気ヘッドとの位置関係から決定すればよい。
【００４５】
このような製造方法によって、導波コア、クラッドおよび散乱体の相互位置および散乱体の寸法について、所定の位置関係および寸法で製造することができる。これにより、近接場光発生素子に入射する光を効率よく近接場光に変換することができ、高強度の近接場光を近接場光発生素子から発することができる。よって、高性能な情報記録再生装置を提供することができる。
【００４６】
さらに、近接場光発生素子は薄膜製造装置で一括して大量に形成し、その後ダイシング等により分離して製造するため、大量かつ低コストの製造が可能となる。
【００４７】
（第２の実施形態）
以下、本発明に係る第２の実施形態の製造方法を、図６に説明する。第１の実施形態と同一箇所については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、クラッドにＶ溝と凹溝を同時に形成する点である。
【００４８】
図６に示すように、磁気情報の記録再生を行う磁気ヘッド構造が形成されたアルチック基板上に、クラッド２１１となるＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙ Ｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ Ａｃｒｙｌｉｃ ｒｅｓｉｎ）をコーティングする（図６（ａ））。
【００４９】
この上から、微細な三角柱および四角柱を形成した型基板２９５をＰＭＭＡに圧接する（図６（ｂ））。なお、この型基板２９５の三角柱は横倒し、詳しくは三角断面が基板表面に垂直になるよう形成している。この三角柱に隣接もしくは近傍に四角柱を配置している。
【００５０】
型基板２９５をクラッド２１１に圧接しながら、ベークした後、型基板２９５を取り外す。クラッド２１１には、型基板２９５の三角柱および四角柱と勘合するＶ溝２９７及び凹溝２９６が転写、形成される（図６（ｃ））。
【００５１】
この後、金２５１を成膜及び、クラッド２１１より高屈折率のＰＭＭＡをコーティングした後ベークする。Ｖ溝２９７内に金２５１を、凹溝２９６内に導波コア２１２を充填する（図６（ｄ））。
その後、基板上面にケミカルポリッシングを行い、基板上面を平坦化する（図５（ｅ））。
【００５２】
その上から図６（ａ）で成膜した低屈折率のＰＭＭＡをコーティング後ベークし、全体をクラッド２１１で覆うよう形成する（図６（ｆ））。
【００５３】
その後、第一の実施形態と同様に、基板をダイシング後、Ｖ溝内に充填した金２５１を研磨して、金２５１の厚さが所定値になるよう研磨量を制御し、散乱体２５０を形成する（図６（ｇ））。
【００５４】
ここでは、Ｖ溝と凹溝を同時に形成する型基板２９５を用いた。この型基板２９５の製造方法について、図７に説明する。
【００５５】
型基板に、レジスト２９２をコーティングし、幅の異なる四角形状にレジストを露光及び現像する（図７（ａ））。
【００５６】
型基板をドライエッチングし、レジスト２９２を除去すると、レジスト２９２の形状に合わせて、型基板表面上に幅の異なる四角の凸形状が形成される（図７（ｂ））。
【００５７】
型基板の幅の太い凸形状とその周囲を覆うよう、レジスト２９３を露光、現像する（図７（ｃ））。
【００５８】
その後、型基板をアルゴン（Ａｒ）などのプラズマ中でスパッタエッチングする。幅の細い凸部の角が選択的にエッチングされて、斜面が形成される。このエッチングを続けると、斜面が基板表面に対して一定の角度を保ちながらエッチングされ、断面が三角形状の凸部が形成される。
以上により、微細な三角柱と四角柱を近接もしくは隣接させた型基板を形成できる。
【００５９】
なお、ここではクラッドおよび導波コア材料にＰＭＭＡを用いたが、光屈折率の調整が可能な熱可塑性樹脂を用いて実施可能である。また、溝形成用の型基板を紫外線が透過する酸化シリコン等で形成して、ベークではなく紫外線照射してクラッドを形成するようにすれば、紫外線硬化樹脂も利用可能である。
【００６０】
このような製造方法によって、導波コアと散乱体を形成する溝を、精度よく一括して形成できるため、大量かつ低コストの製造が可能となる。また、クラッドおよび導波コアに樹脂材料を利用できるため、高性能の真空薄膜製造装置が不要であり、低コストに製造できる。
【００６１】
（第３の実施形態）
以下、本発明に係る第３の実施形態の製造方法を、図８に説明する。第１及び第２の実施形態と同一箇所については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施形態が第１及び第２の実施形態と異なる点は、クラッドにダイシングでＶ溝を形成する点である。
【００６２】
まず、磁気情報の記録再生を行う磁気ヘッドおよび磁極の各種構造が形成されたアルチック基板上に、酸化タンタルを成膜し、クラッド２１１を形成する（図８（ａ））。
この上にレジストを塗布、露光及び現像後、クラッド２１１をエッチングし、クラッド２１１に凹溝２９６を形成する（図８（ｂ））。
【００６３】
レジスト２９１を除去した後、凹溝２９６を縦断する位置に、ダイシングでＶ溝２９７を形成する（図８（ｃ））。ここで用いるダイシングブレードは先端が所定の角度で鋭角となっているため、クラッド２９１にはＶ溝が形成される。
【００６４】
形成したＶ溝２９７に金２５１を、凹溝２９６には導波コア２１２を形成する（図８（ｄ））。その後、基板表面を研磨し（図８（ｅ））、クラッド２１１を形成し（図８（ｆ））、基板をダイシングで切断した後、ダイシング面を研磨し、散乱体２５０を形成する（図８（ｇ））。
【００６５】
ここで、Ｖ溝を形成するにあたり、先端が鋭角のダイシングブレードを用いて、ダイシングで形成した。ダイシングでの数十〜数百ｎｍ程度の深さの切り込み制御が難しい場合、Ｖ溝を深めに形成した後、図８（ｅ）で示した研磨量で散乱体２５０の三角形状を制御することも可能である。
【００６６】
このような製造方法によって、導波コア、クラッドおよび散乱体の相互位置および散乱体の寸法について、所定の位置関係および寸法で製造することができ、近接場光への変換効率が上がり、高強度の近接場光を近接場光発生素子から発することができる。よって、高性能な情報記録再生装置を提供することができる。
【００６７】
また、機械的な加工方法を導入できるため、高性能の真空薄膜製造装置が不要であり、低コストに製造できる。
【００６８】
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態で挙げた構成等はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。 また、上述した各実施形態を適宜組み合わせて採用することも可能である。
【符号の説明】
【００６９】
Ｄ 記録媒体 １ 情報記録再生装置 ２ スライダ ３ サスペンション １１ キャリッジ １２ ヘッドジンバルアセンブリ １３ 可撓基板 ２０４ フレクシャ ２１０ 近接場光発生素子 ２１１ クラッド ２１２ 導波コア ２１３ 上部クラッド層 ２５０ 散乱体 ２５１ 金 ２９１、２９２、２９３ レジスト ２９５ 型基板 ２９６ 凹溝 ２９７ Ｖ溝 ３０２ 電気配線 ３０３ コア ３１０ 斜面 ３２０ 可撓基板側光出射端
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光、特に近接場光を利用して記録媒体に各種情報を記録する記録ヘッドに搭載される近接場光発生素子の製造方法、及び近接場光発生素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報処理機器における情報記録再生装置は、装置自体を小型化した上でより大量の情報の記録再生を行うという要求にさらされている。そのため、情報を記録する媒体、例えばハードディスクドライブの磁気メディア等は、年々、記録密度が向上している。このような記録密度の高密度化に応えるためには、一つの記録単位である磁区（記録媒体上に設けられた小さな磁石）をより小さくかつ近接する必要があるが、小さくすると隣り合う磁区の影響や周囲の熱エネルギーなどにより、記録した磁区が意図せず反転する現象がおきる。このような現象を抑えるため、保持力の強い材料が記録媒体に採用されてきている。保持力の強い記録媒体は、意図しない反転現象を抑える代わりに、記録時により大きな磁界を与えなければ、磁区を反転させることができず、記録困難になってしまう。
【０００３】
このような不具合を解消するため、光を照射することで、記録する磁区のみを加熱昇温させ、保磁力を低下させて書き換え記録を行う方式が提唱されている。年々進む記録密度の上昇のため、記録する磁区自体は非常に小さくなってきていることから、従来の光学系において限界とされてきた光の波長以下のサイズに集光し、加熱することが求められる。これを実現するために、近接場光を利用することで、より微小な領域に集光及び加熱することができ、従来の情報記録再生装置等を超える高い記録密度を実現することができるといわれている。
【０００４】
このような光アシスト磁気記録方式を用いて情報を記録するヘッドには、高強度の近接場光を発生させる素子と、この素子の極近傍に設けられるとともに、媒体の情報を書き換える磁気ヘッドとが必要となる。特に重要なのが、高強度で近接場光を発生させる素子である。このような近接場光発生素子として、様々な構成が提案されている。一例としては、特許文献１および特許文献２に示すものが挙げられる。第一の光導波媒体（コア）に接するよう、第二の光導波媒体（クラッド）を設け、第二の光導波媒体を第一の光導波媒体より低屈折率で構成する。この第一の光導波媒体を介して光照射されるよう平面状の微細な三角形の散乱体（近接場光発生素子）が設けられている。このような構造の近接場光発生素子は、レンズ等を用いずコアから散乱体に直接、光照射できるため、コア中に大きな分極が発生しない。大きな分極が発生しないため、散乱体表面に集まる電荷の効果を打ち消すことがなく、高強度の近接場光を発生させることができるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８０５７２号公報 図２
【特許文献２】特開２００７−１２８５７３号公報 図３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような近接場光発生素子は、コア端面が一辺数百ｎｍ、散乱体は一辺百数十ｎｍ、厚さ数十ｎｍという極微小な構造物から構成される素子である。このため、近接場光を生成する散乱体には少なくとも数〜十ｎｍ程度の高い寸法精度が要求されると考えられる。また、コア、クラッド及び散乱体との相対位置関係により生成される近接場光の強度が大きく変動することが上記特許文献には開示されている。しかしながら、このような数〜数十ｎｍの位置および寸法精度を実現する製造方法が、上記特許文献には開示されていない。
【０００７】
そこで本発明は、このような事情を鑑みてなされたもので、その目的は、コア、クラッドおよび散乱体の相対位置、散乱体の寸法を高精度に製造できる近接場光発生素子の製造方法を提供し、また、それによって製造された近接場光発生素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の手段を提供する。
本発明の近接場光発生素子の製造方法は、基板にクラッドを成膜するクラッド成膜工程と、クラッドに第１溝を形成する第１溝形成工程と、クラッドに第１溝の長手方向に沿って第２溝を形成する第２溝形成工程と、第１溝内部に金属構造物を形成する金属構造物形成工程と、第２溝内部に前記クラッドより高屈折率材料のコアを設けるコア形成工程と、金属構造物を基板平面に対し垂直に切断し、該切断面を研磨することにより散乱体を形成する散乱体形成工程とを備えることを特徴とする。
【０００９】
かかる特徴によれば、近接場光を生成する散乱体と散乱体に光を供給する光導波路（コアとクラッド）の光軸との相互位置関係を、所望の位置関係で製造できる。このため、近接場光を効率よく生成することが可能となる。さらに、散乱体を研磨で形成する際、クラッドもしくはコアに埋没したまま研磨できるため、破損することなく散乱体を形成することが可能となる。さらに、真空薄膜製造技術を利用できるため、多数の素子を一括して製造でき、大量かつ低コストの近接場光発生素子の製造方法を実現できる。
【００１０】
また、本発明の近接場光発生素子の製造方法は、第１溝形成工程において、第１溝に勘合する第１の型をクラッドに圧接して第１溝を形成することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の近接場光発生素子の製造方法は、クラッド成膜工程の後に、少なくともクラッド上にレジストを形成するレジスト形成工程を有し、第１溝形成工程において、第１溝に勘合する第１の型をレジストに圧接して第１溝と略同一形状の溝をレジストに形成し、第１溝と略同一形状の溝をエッチングすることによってクラッドに第１溝を形成することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の近接場光発生素子の製造方法は、第１溝形成工程が、第１溝をダイシングブレードにより形成することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の近接場光発生素子の製造方法は、第２溝形成工程において、第２溝に勘合する第２の型をクラッドに圧接して第２溝を形成することを特徴とする。
【００１４】
かかる特徴によれば、一括して高精度の溝加工が可能であり、溝内に形成されるコアおよび散乱体を高精度に加工できる。したがって、高効率の近接場光を生成できると同時に、大量製造が可能となる。
【００１５】
また、本発明の近接場光発生素子の製造方法は、コア形成工程の後に、コアを平坦化する平坦化工程と、平坦化されたコア上にオーバークラッドを形成する工程とを備えることを特徴とする。
【００１６】
かかる特徴によれば、コアをクラッドで効果的に囲むことができ、コア内を伝播する光の散乱を防ぐことができるため、光伝播効率が上がって高強度の近接場光を発生させることができる。
【００１７】
また、本発明の近接場光発生素子の製造方法は、散乱体形成工程において、金属構造物に電気抵抗体を設け、該電気抵抗体を通電することにより変化する電気抵抗体の抵抗値に応じて金属構造物の切断面を研磨することを特徴とする。
【００１８】
かかる特徴によれば、目視による研磨量制御が必要なく、高精度の研磨量制御が可能となり、高い寸法精度で散乱体を形成できる。このため、高効率での近接場光を生成できる。
また、本発明は、上述した製造方法により製造される近接場光発生素子を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
近接場光を生成する散乱体と光導波媒体の光軸との相互位置関係を、所望の位置関係で製造できるため、近接場光を効率よく生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る近接場光発生素子の製造方法を利用して製造したヘッドジンバルアセンブリを用いた情報記録再生装置を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る近接場光発生素子の製造方法を利用して製造したヘッドジンバルアセンブリを示す構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る近接場光発生素子の製造方法を利用して製造したヘッドジンバルアセンブリの可撓基板の構造を説明する説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る近接場光発生素子の製造方法を利用して製造したヘッドジンバルアセンブリのスライダの構造を説明する説明図である。
【図５−１】（ａ）〜（ｆ） 本発明の第１の実施形態に係る近接場光発生素子の製造方法を示す説明図である。
【図５−２】（ｇ）〜（ｉ） 本発明の第１の実施形態に係る近接場光発生素子の図５−１に続く製造方法を示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る近接場光発生素子の製造方法を示す説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る近接場光発生素子の製造方法に用いる型基板の製造方法を示す説明図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る近接場光発生素子の製造方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
以下、本発明に係る第１の実施形態を、図１から図５を参照して説明する。図１は、本発明に係る近接場光発生素子の製造方法を利用して製造したヘッドジンバルアセンブリを用いた情報記録再生装置１を示す構成図である。なお、情報記録再生装置１は、磁気記録層を有する記録媒体Ｄに対して、熱アシスト磁気記録方式で書き込みを行う装置である。
【００２２】
図１に示すように情報記録再生装置１において、スライダ２が固定されたサスペンション３が、キャリッジ１１に固定されている。スライダ２とサスペンション３を合わせて、ヘッドジンバルアセンブリ１２と呼ぶ。円盤状の記録媒体Ｄはスピンドルモータ７によって所定の方向に回転する。キャリッジ１１はピボット１０を中心に回転可能になっており、制御部５からの制御信号によって制御されるアクチュエータ６によって回転し、スライダ２を記録媒体Ｄ表面の所定の位置に配置することができる。ハウジング９はアルミニウムなどから成る箱状（図１では説明を分かりやすくするため、ハウジング９の周囲を取り囲む周壁を省略している）ものであり、上記の部品をその内部に格納している。スピンドルモータ７はハウジング９の底面に固定されている。スライダ２は記録媒体Ｄに向けて磁界を発生させる磁極（図示略）と、近接場光スポットを発生する近接場光発生素子（図示略）と、記録媒体Ｄに記録された情報を再生する磁気ヘッド（図示略）を有している。磁極と磁気ヘッドは、サスペンション３およびキャリッジ１１に沿って敷設された可撓基板１３、キャリッジ１１側面に設けられたターミナル１４およびフラットケーブル４を介して制御部５に接続されている。制御部５は、電子回路と、電子回路に接続された光源を備えている。制御部５の電子回路と可撓基板１３内の電気配線とが電気的に接続され、光源と可撓基板１３内の光導波路とが光学的に接続されている。
【００２３】
記録媒体Ｄは１枚でも良いが、図１に示すように複数枚設けても良い。記録媒体Ｄの枚数が増えれば、ヘッドジンバルアセンブリ１２の個数も増加する。図１では記録媒体Ｄの片面側のみにヘッドジンバルアセンブリ１２が設けられている構成を示しているが、両面に設けても良い。よって、ヘッドジンバルアセンブリ１２の個数は、最大で記録媒体Ｄの枚数の倍になる。これにより、情報記録再生装置の記録容量の増加及び装置の小型化を図ることができる。
【００２４】
図２は本発明に係る近接場光発生素子の製造方法を利用して製造したヘッドジンバルアセンブリ１２の拡大図である。サスペンション３は、ステンレス薄板を材料とする、ベースプレート２０１、ヒンジ２０２、ロードビーム２０３、フレクシャ２０４からなる。ベースプレート２０１は、その一部に設けられた取り付け穴２０１ａにより、キャリッジ１１に固定されている。ヒンジ２０２はベースプレート２０１とロードビーム２０３を接続している。ヒンジ２０２はベースプレート２０１とロードビーム２０３よりも薄くなっており、ヒンジ２０２を中心としてサスペンション３がたわむようになっている。フレクシャ２０４はロードビーム２０３、ヒンジ２０２に固定された細長い部材であり、ロードビーム２０３やベースプレート２０１よりも薄く、かつ略コ字型の開口２０５が設けられており、たわみやすく出来ている。フレクシャ２０４のロードビーム２０３との取り付け面との対面には、薄い板状の樹脂からなる可撓基板１３が設けられている。フレクシャ２０４の先端部には、可撓基板１３を経て、略直方体形状のスライダ２が固定されている。
【００２５】
図３は、前述の可撓基板１３の構造を説明する説明図である。
薄板上の樹脂からなる可撓基板１３内部には、電気配線３０２と光導波路のコア３０３が設けられている。光導波路のコア３０３はフレクシャ２０４の開口２０５を架橋して設置されている。スライダ２側のコア３０３の一端面には略４５度の斜面３１０が設けられ、斜面３１０面上には金属薄膜からなる反射膜（図示略）が設けられている。光導波路のコア３０３を他端から斜面３１０に向けて伝播する光は、斜面３１０の反射膜で反射し、スライダ２と固定される面（図３中、Ｚ軸正側ＸＹ面）に出射する。この可撓基板１３の表面のうち、光が出射する領域を可撓基板側光出射端３２０と呼ぶ。
【００２６】
図４は前述のスライダ２の構造を説明する説明図である。
スライダ２のＺ軸正側ＸＹ面は、記録媒体Ｄ（図１）に対向する面である。この面はＡＢＳ（Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）と呼ばれており、微細な凹凸形状（図示略）が設けられている。
【００２７】
上述した構成では、記録媒体Ｄが回転すると、スライダ２に設けられたＡＢＳと記録媒体Ｄ間に生じた空気流の粘性から、スライダ２が浮上するための所望の圧力を発生する。スライダ２を記録媒体Ｄから離そうとする正圧とスライダ２を記録媒体Ｄに引き付けようとする負圧と、サスペンション３による押しつけ力の釣り合いで、スライダ２は所望の状態で浮上する。記録媒体Ｄとスライダ２のすきまの最低値は１０ｎｍ程度もしくはそれ以下となっている。サスペンション３による押しつけ力は主にヒンジ２０２の弾性により発生している。また、記録媒体Ｄ表面のうねりに対して、ヒンジ２０２およびフレクシャ２０４が弾性変形することで、スライダ２は所望の浮上状態を維持することが出来る。
【００２８】
また、スライダ２のＺ軸正側ＸＹ面上かつＸ軸負側の端部には、近接場光発生素子２１０、磁極及び磁気ヘッド（図示略）それぞれが近傍になるよう配置されている。近接場光発生素子２１０は、Ｘ軸と略平行に設けられた導波コア２１２、導波コア２１２のＺ軸正側端部に設けられた三角平板状の散乱体２５０および、導波コア２１２周囲に設けられたクラッド２１１から構成されている。この散乱体２５０は一辺約百ｎｍの三角形である。
【００２９】
可撓基板１３に設けられた電気配線３０２は、スライダ２と電気的に接続されている。詳しくは、スライダ内部の配線を経て、磁極のコイルおよび磁気ヘッドに接続されている。コイルに流れる電流により磁極が磁界を発生し、また、磁気ヘッドは記録媒体に記録された磁区から発する磁界を電気出力として出力する。
【００３０】
また可撓基板１３とスライダ２とは、光学的にも接続されている。光源である半導体レーザから出射した光は、可撓基板１３に設けられたコア３０３を伝播し、斜面３１０で反射され、スライダ２に設けられた近接場光発生素子２１０の入射端に入射する。近接場光発生素子２１０の入射端に入射した光は、近接場光発生素子２１０内部に設けられた導波コア２１２内をＺ軸正側へと伝播する。導波コア２１２のＺ軸正側の端面には三角平板状の散乱体２５０が設けられており、ここで導波コア２１２内を伝播した光は近接場光へ変換される。
【００３１】
可撓基板１３の電気配線３０２とコア３０３はそれぞれ制御部５と電気的および光学的に接続されているため、制御部５の電子回路、半導体レーザとスライダ２とは、電気的および光学的に接続されていることになる。
【００３２】
このような構成により、制御部５の電子回路からの信号で、スライダ２に設けられた磁極および磁気ヘッドを制御することができる。また、磁極近傍に設けられた近接場光発生素子２１０の近接場光により記録媒体Ｄの所望の領域を加熱することができる。これにより、記録媒体Ｄの情報を記録再生することが可能となる。
【００３３】
次に、本発明の近接場光発生素子の製造工程について、図５に示す。
まず、磁気情報の記録再生を行う磁気ヘッドおよび磁極の各種構造が形成されたアルチック基板上に、酸化タンタルを成膜し、クラッド２１１を形成する（図５（ａ））。
この上にレジスト２９１を塗布、微細な三角柱を形成した型基板２９５をレジストに圧接させる（図５（ｂ））。なお、型基板２９５はシリコン製であり、異方性エッチングで横倒しの三角柱を形成した。詳しくは三角断面が基板表面に垂直になるよう形成している。
【００３４】
型基板２９５をレジスト２９１に圧接しながら、ベークした後、型基板２９５を取り外す。クラッド２１１上のレジスト２９１には、型基板２９５の三角柱と勘合するＶ溝が転写、形成される（図５（ｃ））。
【００３５】
この後、酸化タンタルのエッチングを行うと、レジスト層が徐々に溶解し、Ｖ溝の最も薄い部分からレジストが除去される。レジスト層の除去された部分からクラッド２１１がエッチングされ、レジスト２９１のＶ溝を転写する形で、クラッド２１１にＶ溝２９７が形成される（図５（ｄ））。
【００３６】
残ったレジスト２９１を除去した後、金２５１を成膜し、Ｖ溝２９７内に金２５１を充填する（図５（ｅ））。
【００３７】
この上からレジストを塗布、露光および現像を行った後、Ｖ溝に隣接もしくは近傍に凹溝を形成する。その後、クラッド２１１より高屈折率の酸化タンタルを成膜し、少なくとも凹溝内に充填し、導波コア２１２を形成する（図５（ｆ））。
【００３８】
その後、基板上面にケミカルポリッシングを行い、基板上面を平坦化する（図５（ｇ））。
【００３９】
その上から図５（ａ）で成膜した低屈折率の酸化タンタルを成膜し、全体をクラッド２１１で覆うよう形成する（図５（ｈ））。
【００４０】
その後、アルチック基板をダイシングして、バー状にし、ダイシング切断面を研磨する。このとき、Ｖ溝内に充填した金２５１を研磨して、金２５１の厚さが所定値になるよう研磨量を制御し、散乱体２５０を形成する（図５（ｉ））。
【００４１】
さらに、研磨面にケミカルポリッシングやエッチング等でＡＢＳ用の微細構造を形成する。そして、バー状の基板をダイシングして個片化し、スライダ２となる。
【００４２】
なお、散乱体２５０を研磨、形成するため、Ｖ溝２９７近傍にＥＬＧ（ｅｌｅｃｔｒｏ ｌａｐｐｉｎｇ ｇｕｉｄｅ）を設けて、これを利用して研磨量を制御してもよい。ＥＬＧとは、ＥＬＧ素子の抵抗値を確認しながら研磨を行って研磨量を制御するものである。具体的には、Ｖ溝内に金を充填した後、基板表面を研磨する。この後、ＥＬＧ素子と、ＥＬＧ素子の両端に接続された一対のパッドを形成する。パッド上にクラッドを形成しないようにし、散乱体形成時に、パッドを介してＥＬＧ素子に通電しながら研磨する。すると、バーの側面とともにＥＬＧ素子も研磨され、ＥＬＧ素子の幅が減少し、電気抵抗が増加する。そこで、ＥＬＧ素子の電気抵抗と研磨量との相関を予め求めておき、ＥＬＧ素子の抵抗値をモニタしながら研磨して、抵抗値が所定の値に達した時点で所望の研磨量が得られたと判断して研磨を終了する。
【００４３】
なお、ここでは導波コア２１２に酸化タンタルを用いたが、導波コア２１２を伝播する光に対して透過率が高く、かつクラッド２１１に対して、所定の屈折率差を有し、微細構造が形成できる材料であれば、実施可能である。一例として、酸化シリコン、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化スズカドミウム、光導波路用樹脂等が挙げられる。なお、同様に散乱体も金だけではなく、近接場光を生成する金属材料、銀、アルミニウム、銅、白金、パラジウム等を用いても実施可能である。
【００４４】
また、ここでは、アルチック基板、磁気ヘッド構造、近接場光発生素子の順に形成したが、アルチック基板の上に、まず、近接場光発生素子を形成し、その後、磁気情報の記録再生を行う磁気ヘッド構造を形成することも可能である。記録媒体Ｄ上で効果的に相互作用する熱源である近接場光発生素子と、磁気情報の記録再生を行う磁気ヘッドとの位置関係から決定すればよい。
【００４５】
このような製造方法によって、導波コア、クラッドおよび散乱体の相互位置および散乱体の寸法について、所定の位置関係および寸法で製造することができる。これにより、近接場光発生素子に入射する光を効率よく近接場光に変換することができ、高強度の近接場光を近接場光発生素子から発することができる。よって、高性能な情報記録再生装置を提供することができる。
【００４６】
さらに、近接場光発生素子は薄膜製造装置で一括して大量に形成し、その後ダイシング等により分離して製造するため、大量かつ低コストの製造が可能となる。
【００４７】
（第２の実施形態）
以下、本発明に係る第２の実施形態の製造方法を、図６に説明する。第１の実施形態と同一箇所については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、クラッドにＶ溝と凹溝を同時に形成する点である。
【００４８】
図６に示すように、磁気情報の記録再生を行う磁気ヘッド構造が形成されたアルチック基板上に、クラッド２１１となるＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙ Ｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ Ａｃｒｙｌｉｃ ｒｅｓｉｎ）をコーティングする（図６（ａ））。
【００４９】
この上から、微細な三角柱および四角柱を形成した型基板２９５をＰＭＭＡに圧接する（図６（ｂ））。なお、この型基板２９５の三角柱は横倒し、詳しくは三角断面が基板表面に垂直になるよう形成している。この三角柱に隣接もしくは近傍に四角柱を配置している。
【００５０】
型基板２９５をクラッド２１１に圧接しながら、ベークした後、型基板２９５を取り外す。クラッド２１１には、型基板２９５の三角柱および四角柱と勘合するＶ溝２９７及び凹溝２９６が転写、形成される（図６（ｃ））。
【００５１】
この後、金２５１を成膜及び、クラッド２１１より高屈折率のＰＭＭＡをコーティングした後ベークする。Ｖ溝２９７内に金２５１を、凹溝２９６内に導波コア２１２を充填する（図６（ｄ））。
その後、基板上面にケミカルポリッシングを行い、基板上面を平坦化する（図５（ｅ））。
【００５２】
その上から図６（ａ）で成膜した低屈折率のＰＭＭＡをコーティング後ベークし、全体をクラッド２１１で覆うよう形成する（図６（ｆ））。
【００５３】
その後、第一の実施形態と同様に、基板をダイシング後、Ｖ溝内に充填した金２５１を研磨して、金２５１の厚さが所定値になるよう研磨量を制御し、散乱体２５０を形成する（図６（ｇ））。
【００５４】
ここでは、Ｖ溝と凹溝を同時に形成する型基板２９５を用いた。この型基板２９５の製造方法について、図７に説明する。
【００５５】
型基板に、レジスト２９２をコーティングし、幅の異なる四角形状にレジストを露光及び現像する（図７（ａ））。
【００５６】
型基板をドライエッチングし、レジスト２９２を除去すると、レジスト２９２の形状に合わせて、型基板表面上に幅の異なる四角の凸形状が形成される（図７（ｂ））。
【００５７】
型基板の幅の太い凸形状とその周囲を覆うよう、レジスト２９３を露光、現像する（図７（ｃ））。
【００５８】
その後、型基板をアルゴン（Ａｒ）などのプラズマ中でスパッタエッチングする。幅の細い凸部の角が選択的にエッチングされて、斜面が形成される。このエッチングを続けると、斜面が基板表面に対して一定の角度を保ちながらエッチングされ、断面が三角形状の凸部が形成される。
以上により、微細な三角柱と四角柱を近接もしくは隣接させた型基板を形成できる。
【００５９】
なお、ここではクラッドおよび導波コア材料にＰＭＭＡを用いたが、光屈折率の調整が可能な熱可塑性樹脂を用いて実施可能である。また、溝形成用の型基板を紫外線が透過する酸化シリコン等で形成して、ベークではなく紫外線照射してクラッドを形成するようにすれば、紫外線硬化樹脂も利用可能である。
【００６０】
このような製造方法によって、導波コアと散乱体を形成する溝を、精度よく一括して形成できるため、大量かつ低コストの製造が可能となる。また、クラッドおよび導波コアに樹脂材料を利用できるため、高性能の真空薄膜製造装置が不要であり、低コストに製造できる。
【００６１】
（第３の実施形態）
以下、本発明に係る第３の実施形態の製造方法を、図８に説明する。第１及び第２の実施形態と同一箇所については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施形態が第１及び第２の実施形態と異なる点は、クラッドにダイシングでＶ溝を形成する点である。
【００６２】
まず、磁気情報の記録再生を行う磁気ヘッドおよび磁極の各種構造が形成されたアルチック基板上に、酸化タンタルを成膜し、クラッド２１１を形成する（図８（ａ））。
この上にレジストを塗布、露光及び現像後、クラッド２１１をエッチングし、クラッド２１１に凹溝２９６を形成する（図８（ｂ））。
【００６３】
レジスト２９１を除去した後、凹溝２９６を縦断する位置に、ダイシングでＶ溝２９７を形成する（図８（ｃ））。ここで用いるダイシングブレードは先端が所定の角度で鋭角となっているため、クラッド２９１にはＶ溝が形成される。
【００６４】
形成したＶ溝２９７に金２５１を、凹溝２９６には導波コア２１２を形成する（図８（ｄ））。その後、基板表面を研磨し（図８（ｅ））、クラッド２１１を形成し（図８（ｆ））、基板をダイシングで切断した後、ダイシング面を研磨し、散乱体２５０を形成する（図８（ｇ））。
【００６５】
ここで、Ｖ溝を形成するにあたり、先端が鋭角のダイシングブレードを用いて、ダイシングで形成した。ダイシングでの数十〜数百ｎｍ程度の深さの切り込み制御が難しい場合、Ｖ溝を深めに形成した後、図８（ｅ）で示した研磨量で散乱体２５０の三角形状を制御することも可能である。
【００６６】
このような製造方法によって、導波コア、クラッドおよび散乱体の相互位置および散乱体の寸法について、所定の位置関係および寸法で製造することができ、近接場光への変換効率が上がり、高強度の近接場光を近接場光発生素子から発することができる。よって、高性能な情報記録再生装置を提供することができる。
【００６７】
また、機械的な加工方法を導入できるため、高性能の真空薄膜製造装置が不要であり、低コストに製造できる。
【００６８】
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態で挙げた構成等はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。 また、上述した各実施形態を適宜組み合わせて採用することも可能である。
【符号の説明】
【００６９】
Ｄ 記録媒体 １ 情報記録再生装置 ２ スライダ ３ サスペンション １１ キャリッジ １２ ヘッドジンバルアセンブリ １３ 可撓基板 ２０４ フレクシャ ２１０ 近接場光発生素子 ２１１ クラッド ２１２ 導波コア ２１３ 上部クラッド層 ２５０ 散乱体 ２５１ 金 ２９１、２９２、２９３ レジスト ２９５ 型基板 ２９６ 凹溝 ２９７ Ｖ溝 ３０２ 電気配線 ３０３ コア ３１０ 斜面 ３２０ 可撓基板側光出射端
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にクラッドを成膜するクラッド成膜工程と、
前記クラッドに第１溝を形成する第１溝形成工程と、
前記クラッドに、前記第１溝の長手方向に沿って第２溝を形成する第２溝形成工程と、
前記第１溝内部に金属構造物を形成する金属構造物形成工程と、
前記第２溝内部に前記クラッドより高屈折率材料のコアを設けるコア形成工程と、
前記金属構造物を前記基板平面に対し垂直に切断し、該切断面を研磨することにより散乱体を形成する散乱体形成工程と
を備えることを特徴とする近接場光発生素子の製造方法。
【請求項２】
前記第１溝形成工程において、
前記第１溝に勘合する第１の型を前記クラッドに圧接して前記第１溝を形成することを特徴とする請求項１に記載の近接場光発生素子の製造方法。
【請求項３】
前記クラッド成膜工程の後に、前記クラッド上にレジストを形成するレジスト形成工程を有し、
前記第１溝形成工程において、
前記第１溝に勘合する第１の型を前記レジストに圧接して前記第１溝と略同一形状の溝を前記レジストに形成し、前記第１溝と略同一形状の溝をエッチングすることによって前記クラッドに前記第１溝を形成することを特徴とする請求項１に記載の近接場光発生素子の製造方法。
【請求項４】
前記第１溝形成工程は、前記第１溝をダイシングブレードにより形成することを特徴とする請求項１に記載の近接場光発生素子の製造方法。
【請求項５】
前記第２溝形成工程において、
前記第２溝に勘合する第２の型を前記クラッドに圧接して前記第２溝を形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の近接場光発生素子の製造方法。
【請求項６】
前記コア形成工程の後に、前記コアを平坦化する平坦化工程と、
前記平坦化されたコア上にオーバークラッドを形成する工程と
を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の近接場光発生素子の製造方法。
【請求項７】
前記散乱体形成工程において、
前記金属構造物に電気抵抗体を設け、該電気抵抗体を通電することにより変化する前記電気抵抗体の抵抗値に応じて前記金属構造物の切断面を研磨することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の近接場光発生素子の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の近接場光発生素子の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする近接場光発生素子。
【請求項１】
基板にクラッドを成膜するクラッド成膜工程と、
前記クラッドに第１溝を形成する第１溝形成工程と、
前記クラッドに、前記第１溝の長手方向に沿って第２溝を形成する第２溝形成工程と、
前記第１溝内部に金属構造物を形成する金属構造物形成工程と、
前記第２溝内部に前記クラッドより高屈折率材料のコアを設けるコア形成工程と、
前記金属構造物を前記基板平面に対し垂直に切断し、該切断面を研磨することにより散乱体を形成する散乱体形成工程と
を備えることを特徴とする近接場光発生素子の製造方法。
【請求項２】
前記第１溝形成工程において、
前記第１溝に勘合する第１の型を前記クラッドに圧接して前記第１溝を形成することを特徴とする請求項１に記載の近接場光発生素子の製造方法。
【請求項３】
前記クラッド成膜工程の後に、前記クラッド上にレジストを形成するレジスト形成工程を有し、
前記第１溝形成工程において、
前記第１溝に勘合する第１の型を前記レジストに圧接して前記第１溝と略同一形状の溝を前記レジストに形成し、前記第１溝と略同一形状の溝をエッチングすることによって前記クラッドに前記第１溝を形成することを特徴とする請求項１に記載の近接場光発生素子の製造方法。
【請求項４】
前記第１溝形成工程は、前記第１溝をダイシングブレードにより形成することを特徴とする請求項１に記載の近接場光発生素子の製造方法。
【請求項５】
前記第２溝形成工程において、
前記第２溝に勘合する第２の型を前記クラッドに圧接して前記第２溝を形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の近接場光発生素子の製造方法。
【請求項６】
前記コア形成工程の後に、前記コアを平坦化する平坦化工程と、
前記平坦化されたコア上にオーバークラッドを形成する工程と
を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の近接場光発生素子の製造方法。
【請求項７】
前記散乱体形成工程において、
前記金属構造物に電気抵抗体を設け、該電気抵抗体を通電することにより変化する前記電気抵抗体の抵抗値に応じて前記金属構造物の切断面を研磨することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の近接場光発生素子の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の近接場光発生素子の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする近接場光発生素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５−１】
【図５−２】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５−１】
【図５−２】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１６９００９（Ｐ２０１２−１６９００９Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２９１２６（Ｐ２０１１−２９１２６）
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【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２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【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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