近接場光発生素子を備えた熱アシスト磁気記録ヘッド
【課題】前端面における上端に、近接場光発生部を形成する尖端が形成され、多くの表面プラズモンを励起させ、且つこの表面プラズモンを近接場光発生部に集中させることが可能な近接場光発生素子を提供する。
【解決手段】近接場光発生素子１６の外面は、下面１６ａと、導波路対向面１６ｂと、前端面１６ｃと、側面１６ｄとを含んでいる。前端面１６ｃは、下面１６ａの端に位置する第１の辺１６ｃ１と、基板の上面からより遠い端に位置して近接場光発生部１６ｇを形成する尖端１６ｃ４と、第１の辺１６ｃ１の一端と尖端１６ｃ４とを接続する第２の辺１６ｃ２と、第１の辺１６ｃ１の他端と尖端１６ｃ４とを接続する第３の辺１６ｃ３とを含んでいる。導波路対向面１６ｂは、前端面１６ｃに近づくに従って下面１６ａおよび前端面１６ｃに平行な方向についての幅が小さくなる幅変化部分を含んでいる。
【解決手段】近接場光発生素子１６の外面は、下面１６ａと、導波路対向面１６ｂと、前端面１６ｃと、側面１６ｄとを含んでいる。前端面１６ｃは、下面１６ａの端に位置する第１の辺１６ｃ１と、基板の上面からより遠い端に位置して近接場光発生部１６ｇを形成する尖端１６ｃ４と、第１の辺１６ｃ１の一端と尖端１６ｃ４とを接続する第２の辺１６ｃ２と、第１の辺１６ｃ１の他端と尖端１６ｃ４とを接続する第３の辺１６ｃ３とを含んでいる。導波路対向面１６ｂは、前端面１６ｃに近づくに従って下面１６ａおよび前端面１６ｃに平行な方向についての幅が小さくなる幅変化部分を含んでいる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に近接場光を照射して記録媒体の保磁力を低下させて情報の記録を行う熱アシスト磁気記録に用いられる近接場光発生素子およびその製造方法、ならびに近接場光発生素子を備えた熱アシスト磁気記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスク装置等の磁気記録装置では、高記録密度化に伴い、薄膜磁気ヘッドおよび記録媒体の性能向上が要求されている。薄膜磁気ヘッドとしては、基板に対して、読み出し用の磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ（Magnetoresistive）素子とも記す。）を有する再生ヘッドと書き込み用の誘導型電磁変換素子を有する記録ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。磁気ディスク装置において、薄膜磁気ヘッドは、磁気記録媒体の表面からわずかに浮上するスライダに設けられる。
【０００３】
磁気記録装置において、記録密度を高めるためには、記録媒体の磁性微粒子を小さくすることが効果的である。しかし、磁性微粒子を小さくすると、磁性微粒子の磁化の熱安定性が低下するという問題が発生する。この問題を解消するには、磁性微粒子の異方性エネルギーを大きくすることが効果的である。しかし、磁性微粒子の異方性エネルギーを大きくすると、記録媒体の保磁力が大きくなって、既存の磁気ヘッドでは情報の記録が困難になるという問題が発生する。
【０００４】
上述のような問題を解決する方法として、いわゆる熱アシスト磁気記録という方法が提案されている。この方法では、保磁力の大きな記録媒体を使用し、情報の記録時には、記録媒体のうち情報が記録される部分に対して磁界と同時に熱も加えて、その部分の温度を上昇させ保磁力を低下させて情報の記録を行う。情報が記録された部分は、その後、温度が低下して保磁力が大きくなり、磁化の熱安定性が高まる。以下、熱アシスト磁気記録に用いられる磁気ヘッドを、熱アシスト磁気記録ヘッドと呼ぶ。
【０００５】
熱アシスト磁気記録では、記録媒体に対して熱を加える方法としては、近接場光を用いる方法が一般的である。近接場光を発生させる方法としては、例えば特許文献１に記載されているように、微小な金属片であるプラズモン・アンテナにレーザ光を照射する方法が知られている。プラズモン・アンテナでは、照射されたレーザ光によって表面プラズモンが励起され、この表面プラズモンに基づいて近接場光が発生される。プラズモン・アンテナより発生される近接場光は、光の回折限界よりも小さな領域にのみ存在する。この近接場光を記録媒体に照射することにより、記録媒体における微小な領域のみを加熱することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−５９６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来の熱アシスト磁気記録ヘッドでは、レーザ光をプラズモン・アンテナに直接照射し、このプラズモン・アンテナによってレーザ光を近接場光に変換していた。この場合、レーザ光がプラズモン・アンテナの表面で反射されたり、熱エネルギーに変換されてプラズモン・アンテナに吸収されたりすることから、レーザ光の利用効率が悪いという問題点があった。
【０００８】
また、従来のプラズモン・アンテナは、光の波長以下のサイズを有することから、その体積は小さい。そのため、従来のプラズモン・アンテナでは、上記の熱エネルギーの吸収に伴う温度上昇が大きく、その結果、プラズモン・アンテナが膨張し、記録媒体に対向する面である媒体対向面から突出して、記録媒体を傷付ける等の問題が発生していた。
【０００９】
そこで、近接場光を発生する金属片である近接場光発生素子の外面に対して、所定の間隔を開けて導波路の外面を対向させて、導波路を伝播する光が導波路の外面で全反射して発生するエバネッセント光を利用して、近接場光発生素子に表面プラズモンを励起させる技術が提案されている。
【００１０】
熱アシスト磁気記録ヘッドの構成としては、媒体対向面において、近接場光発生素子の前端面に対してトレーリング側に、記録磁界を発生する磁極の端面を配置した構成が考えられる。なお、基準の位置に対してトレーリング側とは、基準の位置に対してスライダにおける空気流出端により近い側であり、一般的には、基準の位置に対して基板の上面からより遠い側である。上記の構成を採用する場合には、近接場光発生素子の前端面の形状としては、前端面の上端近傍に近接場光発生部が形成されるように、前端面の上端が尖った形状であることが好ましい。このような形状の前端面を有する近接場光発生素子の形状としては、上端にエッジ部が位置する三角柱形状が考えられる。この場合、熱アシスト磁気記録ヘッドの構成としては、エバネッセント光を利用して近接場光発生素子に表面プラズモンを励起させるために、近接場光発生素子のエッジ部に対して、所定の間隔を開けて導波路の外面を対向させた構成が考えられる。
【００１１】
しかし、上記の構成では、近接場光発生素子のエッジ部と導波路の外面とが対向する領域の面積が小さいため、近接場光発生素子に多くの表面プラズモンを励起させることが難しいという問題点がある。
【００１２】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、前端面における上端に、近接場光発生部を形成する尖端が形成された近接場光発生素子であって、多くの表面プラズモンを励起させ、且つこの表面プラズモンを近接場光発生部に集中させることが可能な近接場光発生素子およびその製造方法、ならびに近接場光発生素子を備えた熱アシスト磁気記録ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の近接場光発生素子は、熱アシスト磁気記録ヘッドに用いられるものである。熱アシスト磁気記録ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面と、磁極と、光を伝播させる導波路と、近接場光発生素子と、上面を有する基板とを備えている。磁極は、媒体対向面に配置された端面を有し、情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。近接場光発生素子は、媒体対向面に配置された近接場光発生部を有し、導波路を伝播する光に基づいて表面プラズモンが励起され、この表面プラズモンが近接場光発生部に伝播され、この表面プラズモンに基づいて近接場光発生部より近接場光を発生するものである。近接場光発生素子、磁極および導波路は、基板の上面の上方に配置されている。
【００１４】
本発明の近接場光発生素子は、外面を有している。この外面は、基板の上面により近い端に位置する下面と、基板の上面からより遠い端に位置して導波路に対向する導波路対向面と、媒体対向面に配置された前端面と、下面、導波路対向面および前端面を接続する側面とを含んでいる。前端面は、下面の端に位置する第１の辺と、基板の上面からより遠い端に位置して近接場光発生部を形成する尖端と、第１の辺の一端と尖端とを接続する第２の辺と、第１の辺の他端と尖端とを接続する第３の辺とを含んでいる。導波路対向面は、幅変化部分を含み、幅変化部分は、前端面に近づくに従って小さくなる、下面および前端面に平行な方向についての幅を有している。
【００１５】
本発明の近接場光発生素子において、下面に平行な断面の大きさは、下面から離れるに従って小さくなっていてもよい。
【００１６】
また、本発明の近接場光発生素子において、導波路対向面は、前端面により近い前端部を有し、この前端部は前端面から離れた位置に配置されていてもよい。この場合、近接場光発生素子の外面は、更に、前端部と前端面の尖端とを接続するエッジ部を含んでいてもよい。前端部が前端面から離れた位置に配置されている場合、導波路対向面は、前端面の尖端に対して、下面により近い位置に配置されていてもよい。
【００１７】
本発明の第１の近接場光発生素子の製造方法は、
後にエッチングされることによって近接場光発生素子となる金属層を形成する工程と、
金属層に前端面の第２の辺に続く側面の一部が形成されるように、金属層をエッチングする第１のエッチング工程と、
導波路対向面と側面が完成して、金属層が近接場光発生素子になるように、金属層をエッチングする第２のエッチング工程とを備えている。
【００１８】
本発明の第２の近接場光発生素子の製造方法は、
後にエッチングされることによって近接場光発生素子となる金属層を形成する工程と、
金属層の上に、後に行われる研磨工程において用いられる研磨停止層を形成する工程と、
金属層に前端面の第２の辺に続く側面の一部が形成されるように、研磨停止層および金属層をエッチングする第１のエッチング工程と、
側面の一部が形成された後の金属層と研磨停止層とを覆うように、後に行われる第２のエッチング工程におけるエッチング速度が金属層よりも小さい、金属以外の無機材料よりなる被覆層を形成する工程と、
研磨停止層が露出するまで被覆層を研磨する研磨工程と、
導波路対向面と側面が完成して、金属層が近接場光発生素子になるように、研磨停止層および金属層をエッチングする第２のエッチング工程とを備えている。
【００１９】
本発明の第２の近接場光発生素子の製造方法において、近接場光発生素子のうちの尖端を含む一部の形状は、第２のエッチング工程において、研磨工程で研磨された後の被覆層がエッチングマスクとして用いられて金属層がエッチングされることによって形成される。
【００２０】
本発明の第２の近接場光発生素子の製造方法において、被覆層は、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＣおよびＴｉＮからなるグループから選択された１つよりなるものであってもよい。
【００２１】
本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面と、磁極と、光を伝播させる導波路と、近接場光発生素子と、上面を有する基板とを備えている。磁極は、媒体対向面に配置された端面を有し、情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。近接場光発生素子は、媒体対向面に配置された近接場光発生部を有し、導波路を伝播する光に基づいて表面プラズモンが励起され、この表面プラズモンが近接場光発生部に伝播され、この表面プラズモンに基づいて近接場光発生部より近接場光を発生するものである。近接場光発生素子、磁極および導波路は、基板の上面の上方に配置されている。
【００２２】
本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、近接場光発生素子は、外面を有している。この外面は、基板の上面により近い端に位置する下面と、基板の上面からより遠い端に位置して導波路に対向する導波路対向面と、媒体対向面に配置された前端面と、下面、導波路対向面および前端面を接続する側面とを含んでいる。前端面は、下面の端に位置する第１の辺と、基板の上面からより遠い端に位置して近接場光発生部を形成する尖端と、第１の辺の一端と尖端とを接続する第２の辺と、第１の辺の他端と尖端とを接続する第３の辺とを含んでいる。導波路対向面は、幅変化部分を含み、幅変化部分は、前端面に近づくに従って小さくなる、下面および前端面に平行な方向についての幅を有している。
【００２３】
本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、近接場光発生素子における下面に平行な断面の大きさは、下面から離れるに従って小さくなっていてもよい。
【００２４】
また、本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、導波路対向面は、前端面により近い前端部を有し、前端部は前端面から離れた位置に配置されていてもよい。この場合、近接場光発生素子の外面は、更に、前端部と前端面の尖端とを接続するエッジ部を含んでいてもよい。前端部が前端面から離れた位置に配置されている場合、導波路対向面は、前端面の尖端に対して、下面により近い位置に配置されていてもよい。
【００２５】
また、本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、磁極の端面は、近接場光発生素子の前端面における第１の辺との間に尖端を挟む位置に配置されていてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の近接場光発生素子およびその製造方法、ならびに本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、近接場光発生素子の外面は、下面と、基板の上面からより遠い端に位置して導波路に対向する導波路対向面と、媒体対向面に配置された前端面と、側面とを含んでいる。前端面は、基板の上面からより遠い端に位置して近接場光発生部を形成する尖端を含んでいる。導波路対向面は、幅変化部分を含み、幅変化部分は、前端面に近づくに従って小さくなる、下面および前端面に平行な方向についての幅を有している。これにより、本発明によれば、導波路対向面において多くの表面プラズモンを励起させ、且つこの表面プラズモンを近接場光発生部に集中させることが可能になる。従って、本発明によれば、前端面における上端に、近接場光発生部を形成する尖端が形成された近接場光発生素子において、多くの表面プラズモンを励起させ、且つこの表面プラズモンを近接場光発生部に集中させることが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る近接場光発生素子を示す斜視図である。
【図２】図１に示した近接場光発生素子の平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの要部を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドにおけるコイルの第１層を示す平面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドにおけるコイルの第２層を示す平面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法における一工程を示す説明図である。
【図９】図８に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１０】図９に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１１】図１０に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１２】図１１に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１３】図１２に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１４】図１３に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１５】図１４に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１６】図１５に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１７】図１６に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１８】図１７に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１９】図１８に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態における変形例の近接場光発生素子を示す斜視図である。
【図２１】図２０に示した近接場光発生素子の平面図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法における一工程を示す説明図である。
【図２３】図２２に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２４】図２３に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２５】図２４に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２６】図２５に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２７】図２６に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２８】図２７に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２９】図２８に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図３０】図２９に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図３１】図３０に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図３２】図３１に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図３３】図３２に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図３４】本発明の第３の実施の形態に係る近接場光発生素子を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図３ないし図７を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの構成について説明する。図３は、熱アシスト磁気記録ヘッドの要部を示す斜視図である。図４は、熱アシスト磁気記録ヘッドの構成を示す断面図である。図５は、熱アシスト磁気記録ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。図６は、熱アシスト磁気記録ヘッドにおけるコイルの第１層を示す平面図である。図７は、熱アシスト磁気記録ヘッドにおけるコイルの第２層を示す平面図である。
【００２９】
本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドは、垂直磁気記録用であり、回転する記録媒体の表面から浮上するスライダの形態を有している。記録媒体が回転すると、記録媒体とスライダとの間を通過する空気流によって、スライダに揚力が生じる。スライダは、この揚力によって記録媒体の表面から浮上するようになっている。
【００３０】
図４に示したように、熱アシスト磁気記録ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面４０を備えている。ここで、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を以下のように定義する。Ｘ方向は、記録媒体のトラック横断方向すなわちトラック幅方向である。Ｙ方向は、媒体対向面４０に垂直な方向である。Ｚ方向は、スライダから見た記録媒体の進行方向である。Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに直交している。
【００３１】
図４および図５に示したように、熱アシスト磁気記録ヘッドは、アルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなり、上面１ａを有する基板１と、この基板１の上面１ａ上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層２と、この絶縁層２の上に配置された磁性材料よりなる下部シールド層３とを備えている。絶縁層２は、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）によって形成されている。
【００３２】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、下部シールド層３の上面の上に配置された絶縁膜である下部シールドギャップ膜４と、この下部シールドギャップ膜４の上に配置された再生素子としてのＭＲ（磁気抵抗効果）素子５と、このＭＲ素子５に接続された２つのリード（図示せず）と、ＭＲ素子５の上に配置された絶縁膜である上部シールドギャップ膜６と、この上部シールドギャップ膜６の上に配置された磁性材料よりなる上部シールド層７とを備えている。
【００３３】
ＭＲ素子５の一端部は、記録媒体に対向する媒体対向面４０に配置されている。ＭＲ素子５には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。ＧＭＲ素子としては、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ平行な方向に流すＣＩＰ（Current In Plane）タイプでもよいし、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ垂直な方向に流すＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）タイプでもよい。ＭＲ素子５が、ＴＭＲ素子またはＣＰＰタイプのＧＭＲ素子の場合には、下部シールド層３の上面がＭＲ素子５の下面に接し、上部シールド層７の下面がＭＲ素子５の上面に接して、下部シールド層３と上部シールド層７が２つのリードを兼ねていてもよい。下部シールド層３から上部シールド層７までの部分は、再生ヘッドを構成する。
【００３４】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、上部シールド層７の上面の上に配置された非磁性層８と、非磁性層８の上に配置された磁性材料よりなるリターン磁極層１０とを備えている。非磁性層８は、例えばアルミナによって形成されている。
【００３５】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、媒体対向面４０から離れた位置でリターン磁極層１０の上面の上に配置された磁性材料よりなる連結層１１と、リターン磁極層１０の上面の上において連結層１１の周囲に配置された絶縁層１２とを備えている。絶縁層１２は、例えばアルミナによって形成されている。
【００３６】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、連結層１１の上に配置された磁性材料よりなる連結層１３と、絶縁層１２の上面の一部の上に配置されたヒートシンク層１４と、絶縁層１２の上面の上において連結層１３およびヒートシンク層１４の周囲に配置された絶縁層１５とを備えている。ヒートシンク層１４の媒体対向面４０により近い端面は、媒体対向面４０から離れた位置に配置されている。絶縁層１５の一部は、ヒートシンク層１４の端面と媒体対向面４０との間に配置されている。ヒートシンク層１４は、熱伝導率の大きな材料、例えばＳｉＣによって形成されている。絶縁層１５は、例えばアルミナによって形成されている。連結層１３、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上面は、平坦化されている。
【００３７】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、媒体対向面４０の近傍において、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上面の上に配置された近接場光発生素子１６と、連結層１３の上に配置された磁性材料よりなる連結層１７と、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上面の上において近接場光発生素子１６および連結層１７の周囲に配置された周囲層１８とを備えている。周囲層１８は、近接場光発生素子１６をわずかに覆っていてもよい。近接場光発生素子１６は、金属によって形成されている。具体的には、近接場光発生素子１６は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｉｒのいずれか、またはこれらのうちの複数の元素よりなる合金によって形成されている。周囲層１８のうちの少なくとも一部は、金属以外の無機材料によって形成されている。連結層１７および周囲層１８の上面は平坦化されている。
【００３８】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、連結層１７および周囲層１８の上面の上に配置されたクラッド層１９と、このクラッド層１９の上に配置された導波路２０および磁極２２を備えている。導波路２０は、近接場光の発生に用いられるレーザ光を通過させる誘電体材料によって形成されている。導波路２０には、図示しないレーザダイオードから出射されたレーザ光が入射され、このレーザ光は導波路２０内を伝播する。クラッド層１９は、導波路２０の屈折率よりも小さい屈折率を有する誘電体材料によって形成されている。導波路２０の材料としては、例えば、屈折率が約２．１のＴａ２Ｏ５が用いられ、クラッド層１９の材料としては、例えば、屈折率が約１．８のアルミナが用いられる。
【００３９】
導波路２０は、クラッド層１９の上に配置された第１層２０Ａと、第１層２０Ａの上に配置された第２層２０Ｂとを有している。磁極２２は、クラッド層１９の上に配置された第１層２２Ａと、第１層２２Ａの上に配置された第２層２２Ｂと、第２層２２Ｂの上に配置された第３層２２Ｃとを有している。
【００４０】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、クラッド層２１，２３を備えている。クラッド層２１は、クラッド層１９の上において、導波路２０の第１層２０Ａおよび磁極２２の第１層２２Ａの周囲に配置されている。クラッド層２３は、クラッド層２１の上において、導波路２０の第２層２０Ｂおよび磁極２２の第２層２２Ｂの周囲に配置されている。クラッド層２３の一部は、第２層２０Ｂの上面を覆っている。クラッド層２１，２３は、導波路２０の屈折率よりも小さい屈折率を有する誘電体材料によって形成されている。導波路２０の材料としてＴａ２Ｏ５が用いられる場合には、クラッド層２１，２３の材料としては、例えばアルミナが用いられる。
【００４１】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、連結層１７の上方の位置において、クラッド層２３の上に配置された磁性材料よりなる連結層２４と、クラッド層２３の上において、磁極２２の第３層２２Ｃおよび連結層２４の周囲に配置された絶縁層２５とを備えている。絶縁層２５は、例えばアルミナによって形成されている。連結層２４は、後述する２つの連結部を介して、連結層１７に対して磁気的に連結されている。
【００４２】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、磁極２２の第３層２２Ｃの上に配置された磁性材料よりなる連結層２６と、連結層２４の上に配置された磁性材料よりなる連結層２７とを備えている。
【００４３】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、絶縁層２５の上に配置された絶縁層２８と、絶縁層２８の上に配置された複数の第１のコイル要素３０Ａと、連結層２６，２７および複数の第１のコイル要素３０Ａの周囲に配置された絶縁層３１とを備えている。図６は、複数の第１のコイル要素３０Ａを示している。複数の第１のコイル要素３０Ａは、Ｙ方向に並ぶように配置されている。各第１のコイル要素３０Ａは、トラック幅方向（Ｘ方向）に延びる主要部分を有している。各第１のコイル要素３０Ａは、銅等の導電材料によって形成されている。絶縁層２８，３１は、例えばアルミナによって形成されている。
【００４４】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、複数の第１のコイル要素３０Ａを覆うように配置された絶縁層３２と、連結層２６，２７および絶縁層３２の上に配置された磁性材料よりなるヨーク層３３とを備えている。ヨーク層３３は、連結層２６と連結層２７を磁気的に連結している。絶縁層３２は、例えばアルミナによって形成されている。
【００４５】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、ヨーク層３３を覆うように配置された絶縁層３４と、絶縁層３４の上に配置された複数の第２のコイル要素３０Ｂと、絶縁層３４の上に配置されたリード層３０Ｃと、複数の第２のコイル要素３０Ｂおよびリード層３０Ｃを覆うように配置された保護層３５とを備えている。絶縁層３４と保護層３５は、例えばアルミナによって形成されている。
【００４６】
図７は、複数の第２のコイル要素３０Ｂとリード層３０Ｃを示している。複数の第２のコイル要素３０Ｂは、Ｙ方向に並ぶように配置されている。各第２のコイル要素３０Ｂは、トラック幅方向（Ｘ方向）に延びる主要部分を有している。各第２のコイル要素３０Ｂとリード層３０Ｃは、銅等の導電材料によって形成されている。
【００４７】
図６および図７に示したように、熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、複数の接続部３６と１つの接続部３７とを備えている。複数の接続部３６は、ヨーク層３３の周りにヘリカル状に巻かれたコイル３０が形成されるように、複数の第１のコイル要素３０Ａと複数の第２のコイル要素３０Ｂとを接続している。接続部３７は、１つの第１のコイル要素３０Ａとリード層３０Ｃを接続している。複数の接続部３６と接続部３７は、絶縁層３４を貫通するように設けられている。複数の接続部３６と接続部３７は、銅等の導電材料によって形成されている。
【００４８】
また、図６は、連結層２４と連結層１７を連結する２つの連結部２９Ａ，２９Ｂを示している。連結部２９Ａ，２９Ｂは、クラッド層１９，２１，２３を貫通するように設けられている。連結部２９Ａ，２９Ｂは、導波路２０のトラック幅方向（Ｘ方向）の両側において、導波路２０に対して間隔をあけて配置されている。図示しないが、連結部２９Ａ，２９Ｂは、それぞれ、連結層１７の上に配置された第１層と、この第１層の上に配置された第２層を有している。
【００４９】
リターン磁極層１０から複数の第２のコイル要素３０Ｂまでの部分は、記録ヘッドを構成する。複数の第１のコイル要素３０Ａと複数の第２のコイル要素３０Ｂと複数の接続部３６とによって構成されたコイル３０は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。リターン磁極層１０、連結層１１，１３，１７、連結部２９Ａ，２９Ｂ、連結層２４，２７、ヨーク層３３、連結層２６および磁極２２は、コイル３０が発生する磁界に対応した磁束を通過させる磁路を形成する。磁極２２は、コイル３０によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面４０と再生ヘッドと記録ヘッドとを備えている。再生ヘッドと記録ヘッドは、基板１の上に積層されている。記録ヘッドは、再生ヘッドに対して、記録媒体の進行方向（Ｚ方向）の前側（トレーリング側）に配置されている。
【００５１】
再生ヘッドは、再生素子としてのＭＲ素子５と、媒体対向面４０側の一部がＭＲ素子５を挟んで対向するように配置された、ＭＲ素子５をシールドするための下部シールド層３および上部シールド層７と、ＭＲ素子５と下部シールド層３との間に配置された下部シールドギャップ膜４と、ＭＲ素子５と上部シールド層７との間に配置された上部シールドギャップ膜６とを備えている。
【００５２】
記録ヘッドは、基板１の上面１ａの上方に配置された近接場光発生素子１６、磁極２２、導波路２０およびコイル３０を備えている。コイル３０は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。磁極２２は、コイル３０によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。導波路２０は、図示しないレーザダイオードから出射されたレーザ光を伝播する。
【００５３】
次に、図１および図２を参照して、近接場光発生素子１６について説明する。図１は、近接場光発生素子１６を示す斜視図である。図２は、図１に示した近接場光発生素子１６の平面図である。図１および図２に示したように、近接場光発生素子１６は、媒体対向面４０に配置された近接場光発生部１６ｇを有している。また、近接場光発生素子１６は、以下のような外面を有している。近接場光発生素子１６の外面は、基板１の上面１ａにより近い端に位置する下面１６ａと、基板１の上面１ａからより遠い端に位置して導波路２０に対向する導波路対向面１６ｂと、媒体対向面４０に配置された前端面１６ｃと、下面１６ａ、導波路対向面１６ｂおよび前端面１６ｃを接続する側面１６ｄとを含んでいる。
【００５４】
前端面１６ｃは、下面１６ａの端に位置する第１の辺１６ｃ１と、基板１の上面１ａからより遠い端に位置して近接場光発生部１６ｇを形成する尖端１６ｃ４と、第１の辺１６ｃ１の一端と尖端１６ｃ４とを接続する第２の辺１６ｃ２と、第１の辺１６ｃ１の他端と尖端１６ｃ４とを接続する第３の辺１６ｃ３とを含んでいる。近接場光発生部１６ｇは、前端面１６ｃにおける尖端１６ｃ４およびその近傍の部分である。図３に示したように、媒体対向面４０に配置された磁極２２の端面は、近接場光発生素子１６の前端面１６ｃにおける第１の辺１６ｃ１との間に尖端１６ｃ４を挟む位置に配置されている。
【００５５】
図２に示したように、導波路対向面１６ｂは、幅変化部分１６ｂ１と後方部分１６ｂ２とを含んでいる。幅変化部分１６ｂ１は、下面１６ａおよび前端面１６ｃに平行な方向（Ｘ方向）についての幅であって、前端面１６ｃに近づくに従って小さくなる幅を有している。後方部分１６ｂ２は、幅変化部分１６ｂ１に連続するように、幅変化部分１６ｂ１に対して媒体対向面４０から遠い位置に配置されている。幅変化部分１６ｂ１は、下面１６ａおよび前端面１６ｃに平行な方向（Ｘ方向）の両側に位置する２つの辺１６ｂ１１，１６ｂ１２を含んでいる。下面１６ａおよび前端面１６ｃに平行な方向（Ｘ方向）についての２つの辺１６ｂ１１，１６ｂ１２の間の距離は、前端面１６ｃに近づくに従って小さくなっている。後方部分１６ｂ２は、２つの辺１６ｂ１１，１６ｂ１２の媒体対向面４０からより遠い端同士を接続する円弧状の外縁１６ｂ２１を有している。
【００５６】
導波路対向面１６ｂは、前端面１６ｃにより近い前端部１６ｂ３を有している。この前端部１６ｂ３において、２つの辺１６ｂ１１，１６ｂ１２が交わっている。前端部１６ｂ３は、前端面１６ｃから離れた位置に配置されている。近接場光発生素子１６の外面は、更に、前端部１６ｂ３と前端面１６ｃの尖端１６ｃ４とを接続するエッジ部１６ｅを含んでいる。なお、近接場光発生素子１６の外面がエッジ部１６ｅを有さずに、前端部１６ｂ３が媒体対向面４０に配置されていてもよい。
【００５７】
図２に示したように、下面１６ａは外縁１６ａ１を有している。上方から見たときに、２つの辺１６ｂ１１，１６ｂ１２と外縁１６ｂ２１とを含む導波路対向面１６ｂの外縁は、下面１６ａの外縁１６ａ１の内側に位置している。また、近接場光発生素子１６における下面１６ａに平行な断面の大きさは、下面１６ａから離れるに従って小さくなっている。
【００５８】
ここで、図２に示したように、媒体対向面４０に垂直な方向（Ｙ方向）についての近接場光発生素子１６の長さ、導波路対向面１６ｂの長さおよびエッジ部１６ｅの長さを、それぞれ記号ＨPA1，ＨPA2，ＨPA3で表す。また、Ｘ方向についての前端面１６ｃの最大の幅（第１の辺１６ｃ１の長さ）、下面１６ａの最大の幅および導波路対向面１６ｂの最大の幅を、それぞれ記号ＷPA1，ＷPA2，ＷPA3で表す。また、図１に示したように、下面１６ａに垂直な方向（Ｚ方向）についての前端面１６ｃの長さを記号ＴPAで表す。ＨPA1はＴPAよりも大きい。ＷPA1とＴPAは共に、導波路２０を伝播する光の波長以下である。ＨPA1は例えば０．６〜２．５μｍの範囲内である。ＨPA2は例えば０．３５〜２．３５μｍの範囲内である。ＨPA3は例えば０〜１．０μｍの範囲内である。ＷPA1は例えば１００〜５００ｎｍの範囲内である。ＷPA2は例えば５００〜１５００ｎｍの範囲内である。ＷPA3は例えば３５０〜１３５０ｎｍの範囲内である。ＴPAは例えば１００〜５００ｎｍの範囲内である。
【００５９】
また、前端面１６ｃにおいて、第１の辺１６ｃ１に垂直な方向（Ｚ方向）に対して第２の辺１６ｃ２がなす角度と、第１の辺１６ｃ１に垂直な方向（Ｚ方向）に対して第３の辺１６ｃ３がなす角度は等しい。以下、この角度をθで表す。角度θは、例えば３０度から６０度の範囲内である。
【００６０】
図３に示したように、磁極２２は、所定の間隔を開けてエッジ部１６ｅに対向する下端部（第１層２２Ａの下端部）を有している。導波路２０は、所定の間隔を開けて導波路対向面１６ｂに対向する下面（第１層２０Ａの下面）を有している。エッジ部１６ｅと磁極２２の下端部との間、および導波路対向面１６ｂと導波路２０の下面との間には、少なくともクラッド層１９が介在している。エッジ部１６ｅと磁極２２の下端部との間には、クラッド層１９の他に周囲層１８が介在していてもよい。エッジ部１６ｅと磁極２２の下端部との間隔は、例えば、５〜８０ｎｍの範囲内である。導波路対向面１６ｂと導波路２０の下面との間隔は、例えば、５〜８０ｎｍの範囲内である。
【００６１】
次に、本実施の形態における近接場光発生の原理と、近接場光を用いた熱アシスト磁気記録の原理について詳しく説明する。図示しないレーザダイオードから出射されたレーザ光は導波路２０に入射される。図４に示したように、レーザ光５０は、導波路２０内を媒体対向面４０に向けて伝播して、近接場光発生素子１６の近傍に達する。ここで、導波路２０の下面において、レーザ光５０が全反射することによって、クラッド層１９内にしみ出すエバネッセント光が発生する。その結果、このエバネッセント光と、近接場光発生素子１６の導波路対向面１６ｂにおける電荷の集団振動すなわち表面プラズモンとが結合した系である表面プラズモン・ポラリトンが励起される。このようにして、近接場光発生素子１６の導波路対向面１６ｂに表面プラズモンが励起される。
【００６２】
導波路対向面１６ｂに励起された表面プラズモンは、導波路対向面１６ｂを伝播してエッジ部１６ｅに到達し、更にエッジ部１６ｅを伝播して近接場光発生部１６ｇに到達する。その結果、近接場光発生部１６ｇにおいて表面プラズモンが集中し、この表面プラズモンに基づいて、近接場光発生部１６ｇから近接場光が発生する。この近接場光は、記録媒体に向けて照射され、記録媒体の表面に達し、記録媒体の磁気記録層の一部を加熱する。これにより、その磁気記録層の一部の保磁力が低下する。熱アシスト磁気記録では、このようにして保磁力が低下した磁気記録層の一部に対して、磁極２２より発生される記録磁界を印加することによってデータの記録が行われる。
【００６３】
本実施の形態では、近接場光発生素子１６において、エバネッセント光に起因した表面プラズモンが導波路対向面１６ｂに励起される。そのため、本実施の形態によれば、エッジ部に表面プラズモンが励起される近接場光発生素子を用いる場合に比べて、導波路対向面１６ｂにおいて多くの表面プラズモンを励起させることができる。また、導波路対向面１６ｂは、前端面１６ｃに近づくに従って小さくなる幅を有する幅変化部分１６ｂ１を有している。導波路対向面１６ｂの前端部１６ｂ３は、エッジ部１６ｅを介して、近接場光発生部１６ｇを形成する前端面１６ｃの尖端１６ｃ４に接続されている。そのため、本実施の形態によれば、導波路対向面１６ｂに励起された表面プラズモンを近接場光発生部１６ｇに集中させることが可能になる。その結果、本実施の形態によれば、スポット径が小さく、且つ十分な強度の近接場光を発生させることが可能になる。
【００６４】
次に、図４および図５を参照して、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法について説明する。本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法は、複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの基板１となる部分を含む基板上に、複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの基板１以外の構成要素を形成して、それぞれ後に熱アシスト磁気記録ヘッドとなるヘッド予定部が複数列に配列された基礎構造物を作製する工程と、この基礎構造物を切断することによって複数のヘッド予定部を互いに分離して、複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを形成する工程とを備えている。複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを形成する工程では、切断によって形成された面を研磨して媒体対向面４０を形成する。
【００６５】
以下、１つの熱アシスト磁気記録ヘッドに注目して、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法を更に詳しく説明する。本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法では、まず、基板１の上に絶縁層２を形成する。次に、絶縁層２の上に下部シールド層３を形成する。次に、下部シールド層３の上に下部シールドギャップ膜４を形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上にＭＲ素子５と、ＭＲ素子５に接続される図示しない２つのリードとを形成する。次に、ＭＲ素子５およびリードを覆うように上部シールドギャップ膜６を形成する。次に、上部シールドギャップ膜６の上に上部シールド層７を形成する。次に、上部シールド層７の上に非磁性層８を形成する。次に、非磁性層８の上にリターン磁極層１０を形成する。
【００６６】
次に、リターン磁極層１０の上に連結層１１を形成する。次に、連結層１１を覆うように絶縁層１２を形成する。次に、例えば化学機械研磨（以下、ＣＭＰと記す。）によって、連結層１１が露出するまで絶縁層１２を研磨して、連結層１１および絶縁層１２の上面を平坦化する。次に、連結層１１の上に連結層１３を形成すると共に、絶縁層１２の上にヒートシンク層１４を形成する。次に、連結層１３とヒートシンク層１４を覆うように絶縁層１５を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、連結層１３およびヒートシンク層１４が露出するまで絶縁層１５を研磨して、連結層１３、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上面を平坦化する。
【００６７】
次に、連結層１３の上に連結層１７を形成すると共に、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上に近接場光発生素子１６および周囲層１８を形成する。近接場光発生素子１６および周囲層１８を形成する工程については、後で詳しく説明する。
【００６８】
次に、連結層１７および周囲層１８の上にクラッド層１９を形成する。このクラッド層１９には、連結層１７の上方の位置において、連結部２９Ａ，２９Ｂを通すための２つの開口部が形成されている。次に、この２つの開口部を通って連結層１７に連結されるように、連結部２９Ａ，２９Ｂのそれぞれの第１層を形成する。また、クラッド層１９の上に、導波路２０の第１層２０Ａと、磁極２２の第１層２２Ａと、クラッド層２１を形成する。
【００６９】
次に、第１層２０Ａの上に導波路２０の第２層２０Ｂを形成すると共に、第１層２２Ａの上に磁極２２の第２層２２Ｂを形成する。また、連結部２９Ａ，２９Ｂのそれぞれの第１層の上に、連結部２９Ａ，２９Ｂのそれぞれの第２層を形成する。次に、第２層２０Ｂ、第２層２２Ｂおよび連結部２９Ａ，２９Ｂのそれぞれの第２層を覆うようにクラッド層２３を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２層２２Ｂおよび連結部２９Ａ，２９Ｂのそれぞれの第２層が露出するまでクラッド層２３を研磨する。
【００７０】
次に、第２層２２Ｂの上に磁極２２の第３層２２Ｃを形成すると共に、連結部２９Ａ，２９Ｂに連結されるように連結層２４を形成する。次に、第３層２２Ｃおよび連結層２４を覆うように絶縁層２５を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第３層２２Ｃおよび連結層２４が露出するまで、絶縁層２５を研磨する。
【００７１】
次に、絶縁層２５の上に絶縁層２８を形成する。次に、絶縁層２８の上に複数の第１のコイル要素３０Ａを形成する。また、磁極２２の第３層２２Ｃの上に連結層２６を形成すると共に、連結層２４の上に連結層２７を形成する。次に、第１のコイル要素３０Ａおよび連結層２６，２７を覆うように絶縁層３１を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１のコイル要素３０Ａおよび連結層２６，２７が露出するまで、絶縁層３１を研磨する。
【００７２】
次に、複数の第１のコイル要素３０Ａを覆うように絶縁層３２を形成する。この絶縁層３２には、接続部３６，３７を通すための複数の開口部が形成されている。次に、この複数の開口部を通って複数の第１のコイル要素３０Ａに接続されるように接続部３６，３７を形成する。次に、連結層２６，２７および絶縁層３２の上にヨーク層３３を形成する。次に、ヨーク層３３および接続部３６，３７を覆うように絶縁層３４を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、接続部３６，３７が露出するまで絶縁層３４を研磨する。
【００７３】
次に、接続部３６，３７および絶縁層３４の上に、複数の第２のコイル要素３０Ｂとリード層３０Ｃを形成する。次に、複数の第２のコイル要素３０Ｂおよびリード層３０Ｃを覆うように保護層３５を形成する。次に、保護層３５の上面に配線や端子等を形成する。
【００７４】
このようにして、基礎構造物が完成したら、この基礎構造物を切断することによって複数のヘッド予定部を互いに分離し、媒体対向面４０の研磨、浮上用レールの作製等を行って、熱アシスト磁気記録ヘッドが完成する。
【００７５】
次に、図８ないし図１９を参照して、近接場光発生素子１６および周囲層１８を形成する工程について詳しく説明する。近接場光発生素子１６および周囲層１８を形成する工程は、近接場光発生素子１６を形成する工程を含んでいる。以下の説明は、本実施の形態に係る近接場光発生素子１６の製造方法の説明を含んでいる。
【００７６】
図８ないし図１９は、近接場光発生素子１６および周囲層１８を形成する過程における積層体を示している。なお、図８ないし図１９では、ヒートシンク層１４および絶縁層１５よりも下の部分を省略している。図８ないし図１９のうち、図ｎ（ａ）（ｎは８以上１９以下の整数）は、積層体の平面図である。図ｎ（ｂ）は、図ｎ（ａ）中のｎＢ−ｎＢ線で示される位置における積層体の断面を示す断面図である。図ｎ（ｃ）は、図ｎ（ａ）中のｎＣ−ｎＣ線で示される位置における積層体の断面を示す断面図である。ｎＣ−ｎＣ線で示される位置は、媒体対向面４０が形成される予定の位置である。
【００７７】
図８は、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の形成後の工程を示している。この工程では、まず、例えばスパッタ法によって、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上に、後にエッチングされることによって近接場光発生素子１６となる金属層１６Ｐを形成する。図８（ａ）では、後に形成される近接場光発生素子１６の形状を二点鎖線で表している。これは、他の図でも同様である。金属層１６Ｐの厚みは、例えば１００〜５００ｎｍの範囲内である。次に、例えばスパッタ法によって、金属層１６Ｐの上に、後に行われる研磨工程において用いられる研磨停止層５１を形成する。研磨停止層５１の厚みは、例えば２０〜６０ｎｍの範囲内である。研磨停止層５１は、例えばＴａまたはＲｕよりなる層を含む。研磨停止層５１は、例えばＴａまたはＲｕよりなる第１層と、第１層の上に形成された、例えばＮｉＣｒよりなる第２層を含んでいてもよい。
【００７８】
図９は、次の工程を示す。この工程では、まず、研磨停止層５１の上に、フォトレジストマスク５２を形成する。次に、このフォトレジストマスク５２をエッチングマスクとして用いて、例えばイオンビームエッチング（以下、ＩＢＥと記す。）または反応性イオンエッチング（以下、ＲＩＥと記す。）によって、研磨停止層５１をエッチングする。エッチング後の研磨停止層５１は、金属層１６Ｐのうち、後に導波路対向面１６ｂが形成される領域と、後に前端面１６ｃの第３の辺１６ｃ３に続く側面１６ｄの一部が形成される領域とを覆っている。
【００７９】
図１０は、次の工程を示す。この工程では、まず、フォトレジストマスク５２をエッチングマスクとして用いて、例えばＩＢＥによって、研磨停止層５１および金属層１６Ｐをエッチングする。この工程を第１のエッチング工程と呼ぶ。第１のエッチング工程では、金属層１６Ｐの下面に垂直な方向に対してイオンビームの進行方向がなす角度を、近接場光発生素子１６の前端面１６ｃにおいて、第１の辺１６ｃ１に垂直な方向（Ｚ方向）に対して第２の辺１６ｃ２がなす角度θと等しくする。これにより、金属層１６Ｐに、前端面１６ｃの第２の辺１６ｃ２に続く側面１６ｄの一部１６ｄ１が形成される。次に、フォトレジストマスク５２を除去する。
【００８０】
図１１は、次の工程を示す。この工程では、側面１６ｄの一部１６ｄ１が形成された後の金属層１６Ｐと研磨停止層５１とを覆うように、被覆層１８Ａを形成する。被覆層１８Ａは、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上にも形成される。被覆層１８Ａは、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上に形成された部分の上面が、研磨停止層５１の上面よりも高い位置になるような厚みに形成される。被覆層１８Ａの厚みは、例えば０．２〜０．８μｍの範囲内である。被覆層１８Ａは、後に行われる第２のエッチング工程におけるエッチング速度が金属層１６Ｐよりも小さい、金属以外の無機材料よりなる。被覆層１８Ａを構成する材料は、無機の誘電体材料でもよいし無機の半導体材料でもよいが、無機の誘電体材料であることが好ましい。被覆層１８Ａは、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＣおよびＴｉＮからなるグループから選択された１つよりなるものであってもよい。
【００８１】
図１２は、次の工程を示す。この工程では、例えばＣＭＰによって、研磨停止層５１が露出するまで被覆層１８Ａを研磨する。この工程を研磨工程と呼ぶ。
【００８２】
図１３は、次の工程を示す。この工程では、研磨停止層５１および被覆層１８Ａの上に、後に行われる第２の研磨工程において用いられる第２の研磨停止層５３を形成する。第２の研磨停止層５３の厚みと材料は、研磨停止層５１と同様である。
【００８３】
図１４は、次の工程を示す。この工程では、まず、第２の研磨停止層５３の上に、フォトレジストマスク５４を形成する。次に、このフォトレジストマスク５４をエッチングマスクとして用いて、例えばＩＢＥまたはＲＩＥによって、第２の研磨停止層５３をエッチングする。エッチング後の第２の研磨停止層５３は、金属層１６Ｐのうちの後に導波路対向面１６ｂが形成される領域と既に形成された側面１６ｄの一部１６ｄ１の上方に配置されている。ただし、図１４に示したように、媒体対向面４０が形成される予定の位置の近傍の一部の領域では、第２の研磨停止層５３は、側面１６ｄの一部１６ｄ１の上に位置する被覆層１８Ａの一部を覆っていない。
【００８４】
図１５は、次の工程を示す。この工程では、まず、フォトレジストマスク５４、第２の研磨停止層５３および被覆層１８Ａをエッチングマスクとして用いて、例えばＩＢＥによって、研磨停止層５１および金属層１６Ｐをエッチングする。この工程を第２のエッチング工程と呼ぶ。第２のエッチング工程では、金属層１６Ｐの下面に垂直な方向に対してイオンビームの進行方向がなす角度を、近接場光発生素子１６の前端面１６ｃにおいて、第１の辺１６ｃ１に垂直な方向（Ｚ方向）に対して第３の辺１６ｃ３がなす角度θと等しくする。これにより、金属層１６Ｐに、前端面１６ｃの第３の辺１６ｃ３に続く側面１６ｄの一部１６ｄ２が形成されて、導波路対向面１６ｂと側面１６ｄが完成して、金属層１６Ｐは近接場光発生素子１６になる。次に、フォトレジストマスク５４を除去する。
【００８５】
第２のエッチング工程では、図１５（ｃ）に示したように、近接場光発生素子１６のうちの尖端１６ｃ４を含む一部の形状、すなわちエッジ部１６ｅおよびその近傍の部分の形状は、研磨工程で研磨された後の被覆層１８Ａがエッチングマスクとして用いられて金属層１６Ｐがエッチングされることによって形成される。このとき、図１５（ｃ）に示したように、被覆層１８Ａはわずかにエッチングされて、被覆層１８Ａに、側面１６ｄのうちの、前端面１６ｃの第３の辺１６ｃ３の近傍の部分に連続する斜面１８Ａ１が形成される。第２のエッチング工程では、被覆層１８Ａのエッチング速度は、金属層１６Ｐよりも小さい。そのため、第２のエッチング工程では、斜面１８Ａ１は、丸みを帯びることなく、側面１６ｄのうちの、第３の辺１６ｃ３の近傍の部分と共に１つの平面を構成するように形成される。その結果、エッジ部１６ｅと尖端１６ｃ４は、丸みを帯びることなく、鋭く尖った形状に形成される。
【００８６】
図１６は、次の工程を示す。この工程では、近接場光発生素子１６、被覆層１８Ａおよび第２の研磨停止層５３を覆うように第２の被覆層１８Ｂを形成する。第２の被覆層１８Ｂは、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上にも形成される。第２の被覆層１８Ｂは、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上に形成された部分の上面が、第２の研磨停止層５３の上面よりも高い位置になるような厚みに形成される。第２の被覆層１８Ｂの厚みは、例えば０．２〜０．８μｍの範囲内である。第２の被覆層１８Ｂの材料は、導電材料以外の材料であればよいが、被覆層１８Ａと同じ材料であることが好ましい。
【００８７】
図１７は、次の工程を示す。この工程では、例えばＣＭＰによって、第２の研磨停止層５３が露出するまで第２の被覆層１８Ｂを研磨する。この工程を第２の研磨工程と呼ぶ。
【００８８】
図１８は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばＩＢＥまたはＲＩＥによって、第２の研磨停止層５３を除去すると共に、被覆層１８Ａと第２の被覆層１８Ｂの上面が平坦になるように、第２の被覆層１８Ｂをわずかにエッチングする。次に、エッジ部１６ｅの上方の位置において、被覆層１８Ａおよび第２の被覆層１８Ｂの上にフォトレジストマスク５５を形成する。このフォトレジストマスク５５は、導波路対向面１６ｂの上に残っている研磨停止層５１を覆っていない。次に、フォトレジストマスク５５をエッチングマスクとして用いて、例えば、ＩＢＥまたはＲＩＥによって、研磨停止層５１を除去して導波路対向面１６ｂを露出させると共に、導波路対向面１６ｂと、被覆層１８Ａおよび第２の被覆層１８Ｂの上面が平坦になるように、被覆層１８Ａおよび第２の被覆層１８Ｂをわずかにエッチングする。この工程の後で残った被覆層１８Ａと第２の被覆層１８Ｂは、周囲層１８を構成する。
【００８９】
図８ないし図１８に示した一連の工程によって、近接場光発生素子１６および周囲層１８が形成される。図１９は、近接場光発生素子１６および周囲層１８の形成後の工程を示している。この工程では、まず、近接場光発生素子１６および周囲層１８の上にクラッド層１９を形成する。次に、クラッド層１９の上に、クラッド層２１と、磁極２２の第１層２２Ａと、導波路２０の第１層２０Ａを形成する。
【００９０】
以上説明したように、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドは、近接場光発生素子１６と導波路２０と磁極２２とを備えている。近接場光発生素子１６の外面は、下面１６ａと導波路対向面１６ｂと前端面１６ｃと側面１６ｄとを含んでいる。前端面１６ｃは、下面１６ａの端に位置する第１の辺１６ｃ１と、基板１の上面１ａからより遠い端に位置して近接場光発生部１６ｇを形成する尖端１６ｃ４と、第１の辺１６ｃ１の一端と尖端１６ｃ４とを接続する第２の辺１６ｃ２と、第１の辺１６ｃ１の他端と尖端１６ｃ４とを接続する第３の辺１６ｃ３とを含んでいる。導波路対向面１６ｂは、前端面１６ｃに近づくに従って小さくなる幅を有する幅変化部分１６ｂ１を含んでいる。導波路対向面１６ｂの前端部１６ｂ３は、エッジ部１６ｅを介して、近接場光発生部１６ｇを形成する前端面１６ｃの尖端１６ｃ４に接続されている。
【００９１】
本実施の形態では、導波路２０の下面が、所定の間隔を開けて近接場光発生素子１６の導波路対向面１６ｂに対向している。本実施の形態では、導波路２０を伝播する光に基づいて、導波路２０の下面においてエバネッセント光が発生し、このエバネッセント光に基づいて、近接場光発生素子１６の導波路対向面１６ｂに表面プラズモンが励起される。そして、この表面プラズモンが近接場光発生部１６ｇに伝播され、この表面プラズモンに基づいて近接場光発生部１６ｇより近接場光が発生される。本実施の形態によれば、従来のようにレーザ光をプラズモン・アンテナに直接照射して近接場光を発生させる場合に比べて、導波路２０を伝播する光の近接場光への変換の効率を高めることができる。
【００９２】
また、本実施の形態では、導波路２０を伝播するレーザ光が近接場光発生素子１６に直接照射されないため、近接場光発生素子１６の温度上昇を抑制することができる。また、本実施の形態では、媒体対向面４０に垂直な方向についての近接場光発生素子１６の長さＨPA1が、近接場光発生素子１６の下面１６ａに垂直な方向についての前端面１６ｃの長さＴPAよりも大きい。そのため、本実施の形態における近接場光発生素子１６の体積は、媒体対向面４０に垂直な方向についての長さが、基板１の上面１ａに垂直な方向についての長さよりも小さい従来のプラズモン・アンテナに比べて大きい。この点からも、本実施の形態によれば、近接場光発生素子１６の温度上昇を抑制することができる。これらのことから、本実施の形態によれば、近接場光発生素子１６が媒体対向面４０から突出することを抑制することができる。
【００９３】
また、本実施の形態によれば、前述のように、導波路対向面１６ｂにおいて多くの表面プラズモンを励起させることが可能になると共に、導波路対向面１６ｂに励起された表面プラズモンを近接場光発生部１６ｇに集中させることが可能になる。その結果、本実施の形態によれば、スポット径が小さく、且つ十分な強度の近接場光を発生させることが可能になる。
【００９４】
本実施の形態に係る近接場光発生素子１６の製造方法では、近接場光発生素子１６のうちの尖端１６ｃ４を含む一部の形状、すなわちエッジ部１６ｅおよびその近傍の部分の形状は、研磨工程で研磨された後の被覆層１８Ａがエッチングマスクとして用いられて金属層１６Ｐがエッチングされることによって形成される。第２のエッチング工程では、被覆層１８Ａのエッチング速度は、金属層１６Ｐよりも小さい。そのため、第２のエッチング工程では、エッジ部１６ｅと尖端１６ｃ４が丸みを帯びることを防止でき、鋭く尖った形状のエッジ部１６ｅと尖端１６ｃ４を形成することができる。これにより、本実施の形態によれば、上端すなわち尖端１６ｃ４が鋭く尖った形状の前端面１６ｃを有する近接場光発生素子１６を製造することが可能になる。尖端１６ｃ４は、近接場光発生部１６ｇを形成する。本実施の形態によれば、鋭く尖った形状の尖端１６ｃ４（近接場光発生部１６ｇ）に多くの表面プラズモンを集中させることが可能になる。その結果、本実施の形態によれば、スポット径が小さく、且つ十分な強度の近接場光を発生させることが可能になる。
【００９５】
また、本実施の形態において、近接場光発生素子１６を形成する工程は、研磨工程と第２のエッチング工程の間において、被覆層１８Ａの上に、後に行われる第２の研磨工程において用いられる第２の研磨停止層５３を形成する工程を含んでいる。そして、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法は、第２のエッチング工程の後で、近接場光発生素子１６、被覆層１８Ａおよび第２の研磨停止層５３を覆うように第２の被覆層１８Ｂを形成する工程と、第２の研磨停止層５３が露出するまで第２の被覆層１８Ｂを研磨する第２の研磨工程と、第２の研磨工程の後で第２の研磨停止層５３と研磨停止層５１を除去する工程とを備えている。これにより、本実施の形態によれば、近接場光発生素子１６のエッジ部１６ｅが研磨されることを防止しながら、第２の被覆層１８Ｂの上面の位置を規定することが可能になる。その結果、本実施の形態によれば、エッジ部１６ｅと磁極２２の下端部との間の間隔、および導波路対向面１６ｂと導波路２０の下面との間の間隔を精度よく規定することが可能になる。
【００９６】
次に、図２０および図２１を参照して、本実施の形態における変形例の近接場光発生素子について説明する。図２０は、変形例の近接場光発生素子を示す斜視図である。図２１は、図２０に示した近接場光発生素子の平面図である。変形例の近接場光発生素子１６において、導波路対向面１６ｂの幅変化部分１６ｂ１は、下面１６ａおよび前端面１６ｃに平行な方向（Ｘ方向）の両側に位置する２つの辺１６ｂ１３，１６ｂ１４と、辺１６ｂ１３，１６ｂ１４に対して媒体対向面４０に近い位置に配置された２つの辺１６ｂ１５，１６ｂ１６とを含んでいる。辺１６ｂ１５は、辺１６ｂ１３の媒体対向面４０により近い端部と前端部１６ｂ３とを接続している。辺１６ｂ１６は、辺１６ｂ１４の媒体対向面４０により近い端部と前端部１６ｂ３とを接続している。辺１６ｂ１５，１６ｂ１６が互いになす角度は、辺１６ｂ１３，１６ｂ１４が互いになす角度よりも大きい。
【００９７】
変形例の近接場光発生素子１６は、図９に示した工程におけるフォトレジストマスク５２の形状と、図１４に示した工程におけるフォトレジストマスク５４の形状を、それぞれ、変形例における導波路対向面１６ｂの形状に対応するように変更することによって製造することができる。
【００９８】
［第２の実施の形態］
次に、図２２ないし図３３を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る近接場光発生素子およびその製造方法ならびに熱アシスト磁気記録ヘッドについて説明する。図２２ないし図３３は、本実施の形態における近接場光発生素子１６および周囲層１８を形成する工程を示している。近接場光発生素子１６および周囲層１８を形成する工程は、近接場光発生素子１６を形成する工程を含んでいる。以下の説明は、本実施の形態に係る近接場光発生素子１６の製造方法の説明を含んでいる。
【００９９】
図２２ないし図３３は、近接場光発生素子１６および周囲層１８を形成する過程における積層体を示している。なお、図２２ないし図３３では、ヒートシンク層１４および絶縁層１５よりも下の部分を省略している。図２２ないし図３３のうち、図ｎ（ａ）（ｎは２２以上３３以下の整数）は、積層体の平面図である。図ｎ（ｂ）は、図ｎ（ａ）中のｎＢ−ｎＢ線で示される位置における積層体の断面を示す断面図である。図ｎ（ｃ）は、図ｎ（ａ）中のｎＣ−ｎＣ線で示される位置における積層体の断面を示す断面図である。ｎＣ−ｎＣ線で示される位置は、媒体対向面４０が形成される予定の位置である。
【０１００】
図２２は、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の形成後の工程を示している。この工程では、まず、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上に、収容層６１を形成する。収容層６１は、後に行われる第１および第２のエッチング工程におけるエッチング速度が金属層１６Ｐよりも小さい材料よりなる。また、収容層６１は、後に金属層１６Ｐが収容される収容部６１ａを有している。収容層６１の材料は、第１の実施の形態における被覆層１８Ａと同様に、金属以外の無機材料であってもよい。収容層６１の厚みは、近接場光発生素子１６の前端面１６ｃの長さＴPAよりも大きい。収容部６１ａは、収容層６１を貫通している。また、収容部６１ａにおいて、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上面に平行な断面の大きさは、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上面から離れるに従って大きくなっている。
【０１０１】
収容層６１は、例えば、以下のようにして形成される。まず、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上に、後にエッチングされることによって収容層６１となる初期収容層を形成する。次に、初期収容層の上に、開口部６２ａを有するフォトレジストマスク６２を形成する。次に、このフォトレジストマスク６２をエッチングマスクとして用いて、例えばＲＩＥによって、初期収容層をテーパーエッチングする。これにより、初期収容層に収容部６１ａが形成されて、初期収容層は収容層６１になる。
【０１０２】
図２３は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばスパッタ法によって、収容部６１ａに収容されるように金属層１６Ｐを形成する。次に、例えばＣＭＰによって、収容層６１と金属層１６Ｐの上面を平坦化する。この時点における金属層１６Ｐの厚みは、例えば１００〜５００ｎｍの範囲内である。次に、例えばスパッタ法によって、収容層６１および金属層１６Ｐの上に、後に行われる研磨工程において用いられる研磨停止層６３を形成する。研磨停止層６３の厚みと材料は、第１の実施の形態における研磨停止層５１と同様である。
【０１０３】
図２４は、次の工程を示す。この工程では、まず、研磨停止層６３の上に、フォトレジストマスク６４を形成する。次に、このフォトレジストマスク６４をエッチングマスクとして用いて、例えばＩＢＥによって、研磨停止層６３をエッチングする。エッチング後の研磨停止層６３は、金属層１６Ｐのうち、後に導波路対向面１６ｂが形成される領域と、後に前端面１６ｃの第３の辺１６ｃ３に続く側面１６ｄの一部が形成される領域とを覆っている。
【０１０４】
図２５は、次の工程を示す。この工程では、まず、フォトレジストマスク６４をエッチングマスクとして用いて、例えばＩＢＥによって、研磨停止層６３および金属層１６Ｐをエッチングする。この工程を第１のエッチング工程と呼ぶ。第１のエッチング工程では、金属層１６Ｐの下面に垂直な方向に対してイオンビームの進行方向がなす角度を、近接場光発生素子１６の前端面１６ｃにおいて、第１の辺１６ｃ１に垂直な方向（Ｚ方向）に対して第２の辺１６ｃ２がなす角度θと等しくする。これにより、金属層１６Ｐに、前端面１６ｃの第２の辺１６ｃ２に続く側面１６ｄの一部１６ｄ１が形成される。次に、フォトレジストマスク６４を除去する。
【０１０５】
図２６は、次の工程を示す。この工程では、側面１６ｄの一部１６ｄ１が形成された後の金属層１６Ｐと研磨停止層６３とを覆うように、被覆層１８Ａを形成する。被覆層１８Ａは、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上にも形成される。被覆層１８Ａは、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上に形成された部分の上面が、研磨停止層６３の上面よりも高い位置になるような厚みに形成される。被覆層１８Ａの厚みは、例えば０．２〜０．８μｍの範囲内である。被覆層１８Ａは、後に行われる第２のエッチング工程におけるエッチング速度が金属層１６Ｐよりも小さい、金属以外の無機材料よりなる。被覆層１８Ａの材料は、第１の実施の形態と同様である。
【０１０６】
図２７は、次の工程を示す。この工程では、例えばＣＭＰによって、研磨停止層６３が露出するまで被覆層１８Ａを研磨する。この工程を研磨工程と呼ぶ。
【０１０７】
図２８は、次の工程を示す。この工程では、研磨停止層６３および被覆層１８Ａの上に、フォトレジストマスク６５を形成する。このフォトレジストマスク６５は、金属層１６Ｐのうち、後に行われる第２のエッチング工程においてエッチングされる部分の上方に位置する開口部を有している。図２８に示したように、媒体対向面４０が形成される予定の位置の近傍の一部の領域では、フォトレジストマスク６５は、側面１６ｄの一部１６ｄ１の上に位置する被覆層１８Ａの一部を覆っていない。
【０１０８】
図２９は、次の工程を示す。この工程では、まず、フォトレジストマスク６５および被覆層１８Ａをエッチングマスクとして用いて、例えばＩＢＥによって、研磨停止層６３および金属層１６Ｐをエッチングする。この工程を第２のエッチング工程と呼ぶ。第２のエッチング工程では、金属層１６Ｐの下面に垂直な方向に対してイオンビームの進行方向がなす角度を、近接場光発生素子１６の前端面１６ｃにおいて、第１の辺１６ｃ１に垂直な方向（Ｚ方向）に対して第３の辺１６ｃ３がなす角度θと等しくする。これにより、金属層１６Ｐに、前端面１６ｃの第３の辺１６ｃ３に続く側面１６ｄの一部１６ｄ２が形成されて、導波路対向面１６ｂと側面１６ｄが完成して、金属層１６Ｐは近接場光発生素子１６になる。次に、フォトレジストマスク６５を除去する。
【０１０９】
第２のエッチング工程では、図２９（ｃ）に示したように、近接場光発生素子１６のうちの尖端１６ｃ４を含む一部の形状、すなわちエッジ部１６ｅおよびその近傍の部分の形状は、研磨工程で研磨された後の被覆層１８Ａがエッチングマスクとして用いられて金属層１６Ｐがエッチングされることによって形成される。このとき、図２９（ｃ）に示したように、被覆層１８Ａはわずかにエッチングされて、被覆層１８Ａに、側面１６ｄのうちの第３の辺１６ｃ３の近傍の部分に連続する斜面１８Ａ１が形成される。第２のエッチング工程では、被覆層１８Ａのエッチング速度は、金属層１６Ｐよりも小さい。そのため、第２のエッチング工程では、斜面１８Ａ１は、丸みを帯びることなく、側面１６ｄのうちの第３の辺１６ｃ３の近傍の部分と共に１つの平面を構成するように形成される。その結果、エッジ部１６ｅと尖端１６ｃ４は、丸みを帯びることなく、鋭く尖った形状に形成される。第２のエッチング工程の後で、研磨停止層６３は収容層６１の上に残っている。第２のエッチング工程では、エッジ部１６ｅが研磨停止層６３の下面よりも低い位置になるように金属層１６Ｐをエッチングすることが好ましい。
【０１１０】
図３０は、次の工程を示す。この工程では、収容層６１、研磨停止層６３、近接場光発生素子１６および被覆層１８Ａを覆うように第２の被覆層１８Ｂを形成する。第２の被覆層１８Ｂは、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上にも形成される。第２の被覆層１８Ｂは、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上に形成された部分の上面が、研磨停止層６３の上面よりも高い位置になるような厚みに形成される。第２の被覆層１８Ｂの厚みと材料は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１１】
図３１は、次の工程を示す。この工程では、例えばＣＭＰによって、研磨停止層６３が露出するまで第２の被覆層１８Ｂを研磨する。この工程を第２の研磨工程と呼ぶ。
【０１１２】
図３２は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばＩＢＥまたはＲＩＥによって、研磨停止層６３を除去すると共に、収容層６１、被覆層１８Ａおよび第２の被覆層１８Ｂの上面が平坦になるように、被覆層１８Ａおよび第２の被覆層１８Ｂをわずかにエッチングする。この後、エッジ部１６ｅの上方の位置において、被覆層１８Ａおよび第２の被覆層１８Ｂの上にフォトレジストマスク５５を形成した後、例えば、ＩＢＥまたはＲＩＥによって、導波路対向面１６ｂ、被覆層１８Ａおよび第２の被覆層１８Ｂをわずかにエッチングしてもよい。これにより、エッジ部１６ｅがエッチングされることを防止しながら、導波路対向面１６ｂの上に研磨停止層６３が残ることを防止することができる。この工程の後で残った被覆層１８Ａと第２の被覆層１８Ｂは、周囲層１８を構成する。
【０１１３】
図２２ないし図３２に示した一連の工程によって、近接場光発生素子１６および周囲層１８が形成される。図３３は、近接場光発生素子１６および周囲層１８の形成後の工程を示している。この工程では、まず、近接場光発生素子１６および周囲層１８の上にクラッド層１９を形成する。次に、クラッド層１９の上に、クラッド層２１と、磁極２２の第１層２２Ａと、導波路２０の第１層２０Ａを形成する。
【０１１４】
本実施の形態では、第１の実施の形態における第２の研磨停止層は形成されない。その代わり、本実施の形態では、第２のエッチング工程の後で、研磨停止層６３が収容層６１の上に残っている。そして、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法は、第２のエッチング工程の後で、収容層６１、研磨停止層６３、近接場光発生素子１６および被覆層１８Ａを覆うように第２の被覆層１８Ｂを形成する工程と、研磨停止層６３が露出するまで第２の被覆層１８Ｂを研磨する第２の研磨工程と、第２の研磨工程の後で研磨停止層６３を除去する工程とを備えている。これにより、本実施の形態によれば、近接場光発生素子１６のエッジ部１６ｅが研磨されることを防止しながら、第２の被覆層１８Ｂの上面の位置を規定することが可能になる。その結果、本実施の形態によれば、エッジ部１６ｅと磁極２２の下端部との間の間隔、および導波路対向面１６ｂと導波路２０の下面との間の間隔を精度よく規定することが可能になる。
【０１１５】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１６】
［第３の実施の形態］
次に、図３４を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る近接場光発生素子について説明する。図３４は、本実施の形態に係る近接場光発生素子を示す斜視図である。本実施の形態に係る近接場光発生素子１６では、導波路対向面１６ｂは、前端面１６ｃにより近い前端部１６ｂ３を有している。前端部１６ｂ３は、Ｘ方向についての小さな幅を有している。また、前端部１６ｂ３は、前端面１６ｃから離れた位置に配置されている。また、導波路対向面１６ｂは、前端面１６ｃの尖端１６ｃ４に対して、下面１６ａにより近い位置に配置されている。
【０１１７】
また、本実施の形態に係る近接場光発生素子１６の外面は、導波路対向面１６ｂの前端部１６ｂ３と、エッジ部１６ｅの媒体対向面４０からより遠い端部とを連結する三角形形状の傾斜面１６ｆを含んでいる。傾斜面１６ｆと下面１６ａとの間の距離は、媒体対向面４０に近づくに従って大きくなっている。
【０１１８】
本実施の形態に係る近接場光発生素子１６は、第１の実施の形態における図１８に示した工程、または第２の実施の形態における図３２に示した工程において、フォトレジストマスク５５をエッチングマスクとして用いて、例えば、ＩＢＥまたはＲＩＥによって、エッジ部１６ｅと導波路対向面１６ｂとの間に傾斜面１６ｆが形成されるように、導波路対向面１６ｂをエッチングすることによって形成することができる。
【０１１９】
本実施の形態に係る近接場光発生素子１６では、導波路対向面１６ｂに励起された表面プラズモンは、導波路対向面１６ｂ、傾斜面１６ｆおよびエッジ部１６ｅを順に伝播して近接場光発生部１６ｇに到達する。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１２０】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、本発明において、近接場光発生素子１６のエッジ部１６ｅと磁極２２の下端部との間には、周囲層１８が介在せずに、クラッド層１９のみが介在していてもよい。
【符号の説明】
【０１２１】
１６…近接場光発生素子、１６ａ…下面、１６ｂ…導波路対向面、１６ｃ…前端面、１６ｄ…側面、１６ｃ１…第１の辺、１６ｃ２…第２の辺、１６ｃ３…第３の辺、１６ｃ４…尖端、１６ｇ…近接場光発生部、１９…クラッド層、２０…導波路、２２…磁極。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に近接場光を照射して記録媒体の保磁力を低下させて情報の記録を行う熱アシスト磁気記録に用いられる近接場光発生素子およびその製造方法、ならびに近接場光発生素子を備えた熱アシスト磁気記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスク装置等の磁気記録装置では、高記録密度化に伴い、薄膜磁気ヘッドおよび記録媒体の性能向上が要求されている。薄膜磁気ヘッドとしては、基板に対して、読み出し用の磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ（Magnetoresistive）素子とも記す。）を有する再生ヘッドと書き込み用の誘導型電磁変換素子を有する記録ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。磁気ディスク装置において、薄膜磁気ヘッドは、磁気記録媒体の表面からわずかに浮上するスライダに設けられる。
【０００３】
磁気記録装置において、記録密度を高めるためには、記録媒体の磁性微粒子を小さくすることが効果的である。しかし、磁性微粒子を小さくすると、磁性微粒子の磁化の熱安定性が低下するという問題が発生する。この問題を解消するには、磁性微粒子の異方性エネルギーを大きくすることが効果的である。しかし、磁性微粒子の異方性エネルギーを大きくすると、記録媒体の保磁力が大きくなって、既存の磁気ヘッドでは情報の記録が困難になるという問題が発生する。
【０００４】
上述のような問題を解決する方法として、いわゆる熱アシスト磁気記録という方法が提案されている。この方法では、保磁力の大きな記録媒体を使用し、情報の記録時には、記録媒体のうち情報が記録される部分に対して磁界と同時に熱も加えて、その部分の温度を上昇させ保磁力を低下させて情報の記録を行う。情報が記録された部分は、その後、温度が低下して保磁力が大きくなり、磁化の熱安定性が高まる。以下、熱アシスト磁気記録に用いられる磁気ヘッドを、熱アシスト磁気記録ヘッドと呼ぶ。
【０００５】
熱アシスト磁気記録では、記録媒体に対して熱を加える方法としては、近接場光を用いる方法が一般的である。近接場光を発生させる方法としては、例えば特許文献１に記載されているように、微小な金属片であるプラズモン・アンテナにレーザ光を照射する方法が知られている。プラズモン・アンテナでは、照射されたレーザ光によって表面プラズモンが励起され、この表面プラズモンに基づいて近接場光が発生される。プラズモン・アンテナより発生される近接場光は、光の回折限界よりも小さな領域にのみ存在する。この近接場光を記録媒体に照射することにより、記録媒体における微小な領域のみを加熱することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−５９６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来の熱アシスト磁気記録ヘッドでは、レーザ光をプラズモン・アンテナに直接照射し、このプラズモン・アンテナによってレーザ光を近接場光に変換していた。この場合、レーザ光がプラズモン・アンテナの表面で反射されたり、熱エネルギーに変換されてプラズモン・アンテナに吸収されたりすることから、レーザ光の利用効率が悪いという問題点があった。
【０００８】
また、従来のプラズモン・アンテナは、光の波長以下のサイズを有することから、その体積は小さい。そのため、従来のプラズモン・アンテナでは、上記の熱エネルギーの吸収に伴う温度上昇が大きく、その結果、プラズモン・アンテナが膨張し、記録媒体に対向する面である媒体対向面から突出して、記録媒体を傷付ける等の問題が発生していた。
【０００９】
そこで、近接場光を発生する金属片である近接場光発生素子の外面に対して、所定の間隔を開けて導波路の外面を対向させて、導波路を伝播する光が導波路の外面で全反射して発生するエバネッセント光を利用して、近接場光発生素子に表面プラズモンを励起させる技術が提案されている。
【００１０】
熱アシスト磁気記録ヘッドの構成としては、媒体対向面において、近接場光発生素子の前端面に対してトレーリング側に、記録磁界を発生する磁極の端面を配置した構成が考えられる。なお、基準の位置に対してトレーリング側とは、基準の位置に対してスライダにおける空気流出端により近い側であり、一般的には、基準の位置に対して基板の上面からより遠い側である。上記の構成を採用する場合には、近接場光発生素子の前端面の形状としては、前端面の上端近傍に近接場光発生部が形成されるように、前端面の上端が尖った形状であることが好ましい。このような形状の前端面を有する近接場光発生素子の形状としては、上端にエッジ部が位置する三角柱形状が考えられる。この場合、熱アシスト磁気記録ヘッドの構成としては、エバネッセント光を利用して近接場光発生素子に表面プラズモンを励起させるために、近接場光発生素子のエッジ部に対して、所定の間隔を開けて導波路の外面を対向させた構成が考えられる。
【００１１】
しかし、上記の構成では、近接場光発生素子のエッジ部と導波路の外面とが対向する領域の面積が小さいため、近接場光発生素子に多くの表面プラズモンを励起させることが難しいという問題点がある。
【００１２】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、前端面における上端に、近接場光発生部を形成する尖端が形成された近接場光発生素子であって、多くの表面プラズモンを励起させ、且つこの表面プラズモンを近接場光発生部に集中させることが可能な近接場光発生素子およびその製造方法、ならびに近接場光発生素子を備えた熱アシスト磁気記録ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の近接場光発生素子は、熱アシスト磁気記録ヘッドに用いられるものである。熱アシスト磁気記録ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面と、磁極と、光を伝播させる導波路と、近接場光発生素子と、上面を有する基板とを備えている。磁極は、媒体対向面に配置された端面を有し、情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。近接場光発生素子は、媒体対向面に配置された近接場光発生部を有し、導波路を伝播する光に基づいて表面プラズモンが励起され、この表面プラズモンが近接場光発生部に伝播され、この表面プラズモンに基づいて近接場光発生部より近接場光を発生するものである。近接場光発生素子、磁極および導波路は、基板の上面の上方に配置されている。
【００１４】
本発明の近接場光発生素子は、外面を有している。この外面は、基板の上面により近い端に位置する下面と、基板の上面からより遠い端に位置して導波路に対向する導波路対向面と、媒体対向面に配置された前端面と、下面、導波路対向面および前端面を接続する側面とを含んでいる。前端面は、下面の端に位置する第１の辺と、基板の上面からより遠い端に位置して近接場光発生部を形成する尖端と、第１の辺の一端と尖端とを接続する第２の辺と、第１の辺の他端と尖端とを接続する第３の辺とを含んでいる。導波路対向面は、幅変化部分を含み、幅変化部分は、前端面に近づくに従って小さくなる、下面および前端面に平行な方向についての幅を有している。
【００１５】
本発明の近接場光発生素子において、下面に平行な断面の大きさは、下面から離れるに従って小さくなっていてもよい。
【００１６】
また、本発明の近接場光発生素子において、導波路対向面は、前端面により近い前端部を有し、この前端部は前端面から離れた位置に配置されていてもよい。この場合、近接場光発生素子の外面は、更に、前端部と前端面の尖端とを接続するエッジ部を含んでいてもよい。前端部が前端面から離れた位置に配置されている場合、導波路対向面は、前端面の尖端に対して、下面により近い位置に配置されていてもよい。
【００１７】
本発明の第１の近接場光発生素子の製造方法は、
後にエッチングされることによって近接場光発生素子となる金属層を形成する工程と、
金属層に前端面の第２の辺に続く側面の一部が形成されるように、金属層をエッチングする第１のエッチング工程と、
導波路対向面と側面が完成して、金属層が近接場光発生素子になるように、金属層をエッチングする第２のエッチング工程とを備えている。
【００１８】
本発明の第２の近接場光発生素子の製造方法は、
後にエッチングされることによって近接場光発生素子となる金属層を形成する工程と、
金属層の上に、後に行われる研磨工程において用いられる研磨停止層を形成する工程と、
金属層に前端面の第２の辺に続く側面の一部が形成されるように、研磨停止層および金属層をエッチングする第１のエッチング工程と、
側面の一部が形成された後の金属層と研磨停止層とを覆うように、後に行われる第２のエッチング工程におけるエッチング速度が金属層よりも小さい、金属以外の無機材料よりなる被覆層を形成する工程と、
研磨停止層が露出するまで被覆層を研磨する研磨工程と、
導波路対向面と側面が完成して、金属層が近接場光発生素子になるように、研磨停止層および金属層をエッチングする第２のエッチング工程とを備えている。
【００１９】
本発明の第２の近接場光発生素子の製造方法において、近接場光発生素子のうちの尖端を含む一部の形状は、第２のエッチング工程において、研磨工程で研磨された後の被覆層がエッチングマスクとして用いられて金属層がエッチングされることによって形成される。
【００２０】
本発明の第２の近接場光発生素子の製造方法において、被覆層は、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＣおよびＴｉＮからなるグループから選択された１つよりなるものであってもよい。
【００２１】
本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面と、磁極と、光を伝播させる導波路と、近接場光発生素子と、上面を有する基板とを備えている。磁極は、媒体対向面に配置された端面を有し、情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。近接場光発生素子は、媒体対向面に配置された近接場光発生部を有し、導波路を伝播する光に基づいて表面プラズモンが励起され、この表面プラズモンが近接場光発生部に伝播され、この表面プラズモンに基づいて近接場光発生部より近接場光を発生するものである。近接場光発生素子、磁極および導波路は、基板の上面の上方に配置されている。
【００２２】
本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、近接場光発生素子は、外面を有している。この外面は、基板の上面により近い端に位置する下面と、基板の上面からより遠い端に位置して導波路に対向する導波路対向面と、媒体対向面に配置された前端面と、下面、導波路対向面および前端面を接続する側面とを含んでいる。前端面は、下面の端に位置する第１の辺と、基板の上面からより遠い端に位置して近接場光発生部を形成する尖端と、第１の辺の一端と尖端とを接続する第２の辺と、第１の辺の他端と尖端とを接続する第３の辺とを含んでいる。導波路対向面は、幅変化部分を含み、幅変化部分は、前端面に近づくに従って小さくなる、下面および前端面に平行な方向についての幅を有している。
【００２３】
本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、近接場光発生素子における下面に平行な断面の大きさは、下面から離れるに従って小さくなっていてもよい。
【００２４】
また、本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、導波路対向面は、前端面により近い前端部を有し、前端部は前端面から離れた位置に配置されていてもよい。この場合、近接場光発生素子の外面は、更に、前端部と前端面の尖端とを接続するエッジ部を含んでいてもよい。前端部が前端面から離れた位置に配置されている場合、導波路対向面は、前端面の尖端に対して、下面により近い位置に配置されていてもよい。
【００２５】
また、本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、磁極の端面は、近接場光発生素子の前端面における第１の辺との間に尖端を挟む位置に配置されていてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の近接場光発生素子およびその製造方法、ならびに本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、近接場光発生素子の外面は、下面と、基板の上面からより遠い端に位置して導波路に対向する導波路対向面と、媒体対向面に配置された前端面と、側面とを含んでいる。前端面は、基板の上面からより遠い端に位置して近接場光発生部を形成する尖端を含んでいる。導波路対向面は、幅変化部分を含み、幅変化部分は、前端面に近づくに従って小さくなる、下面および前端面に平行な方向についての幅を有している。これにより、本発明によれば、導波路対向面において多くの表面プラズモンを励起させ、且つこの表面プラズモンを近接場光発生部に集中させることが可能になる。従って、本発明によれば、前端面における上端に、近接場光発生部を形成する尖端が形成された近接場光発生素子において、多くの表面プラズモンを励起させ、且つこの表面プラズモンを近接場光発生部に集中させることが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る近接場光発生素子を示す斜視図である。
【図２】図１に示した近接場光発生素子の平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの要部を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドにおけるコイルの第１層を示す平面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドにおけるコイルの第２層を示す平面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法における一工程を示す説明図である。
【図９】図８に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１０】図９に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１１】図１０に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１２】図１１に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１３】図１２に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１４】図１３に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１５】図１４に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１６】図１５に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１７】図１６に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１８】図１７に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１９】図１８に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態における変形例の近接場光発生素子を示す斜視図である。
【図２１】図２０に示した近接場光発生素子の平面図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法における一工程を示す説明図である。
【図２３】図２２に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２４】図２３に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２５】図２４に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２６】図２５に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２７】図２６に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２８】図２７に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２９】図２８に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図３０】図２９に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図３１】図３０に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図３２】図３１に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図３３】図３２に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図３４】本発明の第３の実施の形態に係る近接場光発生素子を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図３ないし図７を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの構成について説明する。図３は、熱アシスト磁気記録ヘッドの要部を示す斜視図である。図４は、熱アシスト磁気記録ヘッドの構成を示す断面図である。図５は、熱アシスト磁気記録ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。図６は、熱アシスト磁気記録ヘッドにおけるコイルの第１層を示す平面図である。図７は、熱アシスト磁気記録ヘッドにおけるコイルの第２層を示す平面図である。
【００２９】
本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドは、垂直磁気記録用であり、回転する記録媒体の表面から浮上するスライダの形態を有している。記録媒体が回転すると、記録媒体とスライダとの間を通過する空気流によって、スライダに揚力が生じる。スライダは、この揚力によって記録媒体の表面から浮上するようになっている。
【００３０】
図４に示したように、熱アシスト磁気記録ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面４０を備えている。ここで、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を以下のように定義する。Ｘ方向は、記録媒体のトラック横断方向すなわちトラック幅方向である。Ｙ方向は、媒体対向面４０に垂直な方向である。Ｚ方向は、スライダから見た記録媒体の進行方向である。Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに直交している。
【００３１】
図４および図５に示したように、熱アシスト磁気記録ヘッドは、アルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなり、上面１ａを有する基板１と、この基板１の上面１ａ上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層２と、この絶縁層２の上に配置された磁性材料よりなる下部シールド層３とを備えている。絶縁層２は、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）によって形成されている。
【００３２】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、下部シールド層３の上面の上に配置された絶縁膜である下部シールドギャップ膜４と、この下部シールドギャップ膜４の上に配置された再生素子としてのＭＲ（磁気抵抗効果）素子５と、このＭＲ素子５に接続された２つのリード（図示せず）と、ＭＲ素子５の上に配置された絶縁膜である上部シールドギャップ膜６と、この上部シールドギャップ膜６の上に配置された磁性材料よりなる上部シールド層７とを備えている。
【００３３】
ＭＲ素子５の一端部は、記録媒体に対向する媒体対向面４０に配置されている。ＭＲ素子５には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。ＧＭＲ素子としては、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ平行な方向に流すＣＩＰ（Current In Plane）タイプでもよいし、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ垂直な方向に流すＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）タイプでもよい。ＭＲ素子５が、ＴＭＲ素子またはＣＰＰタイプのＧＭＲ素子の場合には、下部シールド層３の上面がＭＲ素子５の下面に接し、上部シールド層７の下面がＭＲ素子５の上面に接して、下部シールド層３と上部シールド層７が２つのリードを兼ねていてもよい。下部シールド層３から上部シールド層７までの部分は、再生ヘッドを構成する。
【００３４】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、上部シールド層７の上面の上に配置された非磁性層８と、非磁性層８の上に配置された磁性材料よりなるリターン磁極層１０とを備えている。非磁性層８は、例えばアルミナによって形成されている。
【００３５】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、媒体対向面４０から離れた位置でリターン磁極層１０の上面の上に配置された磁性材料よりなる連結層１１と、リターン磁極層１０の上面の上において連結層１１の周囲に配置された絶縁層１２とを備えている。絶縁層１２は、例えばアルミナによって形成されている。
【００３６】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、連結層１１の上に配置された磁性材料よりなる連結層１３と、絶縁層１２の上面の一部の上に配置されたヒートシンク層１４と、絶縁層１２の上面の上において連結層１３およびヒートシンク層１４の周囲に配置された絶縁層１５とを備えている。ヒートシンク層１４の媒体対向面４０により近い端面は、媒体対向面４０から離れた位置に配置されている。絶縁層１５の一部は、ヒートシンク層１４の端面と媒体対向面４０との間に配置されている。ヒートシンク層１４は、熱伝導率の大きな材料、例えばＳｉＣによって形成されている。絶縁層１５は、例えばアルミナによって形成されている。連結層１３、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上面は、平坦化されている。
【００３７】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、媒体対向面４０の近傍において、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上面の上に配置された近接場光発生素子１６と、連結層１３の上に配置された磁性材料よりなる連結層１７と、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上面の上において近接場光発生素子１６および連結層１７の周囲に配置された周囲層１８とを備えている。周囲層１８は、近接場光発生素子１６をわずかに覆っていてもよい。近接場光発生素子１６は、金属によって形成されている。具体的には、近接場光発生素子１６は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｉｒのいずれか、またはこれらのうちの複数の元素よりなる合金によって形成されている。周囲層１８のうちの少なくとも一部は、金属以外の無機材料によって形成されている。連結層１７および周囲層１８の上面は平坦化されている。
【００３８】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、連結層１７および周囲層１８の上面の上に配置されたクラッド層１９と、このクラッド層１９の上に配置された導波路２０および磁極２２を備えている。導波路２０は、近接場光の発生に用いられるレーザ光を通過させる誘電体材料によって形成されている。導波路２０には、図示しないレーザダイオードから出射されたレーザ光が入射され、このレーザ光は導波路２０内を伝播する。クラッド層１９は、導波路２０の屈折率よりも小さい屈折率を有する誘電体材料によって形成されている。導波路２０の材料としては、例えば、屈折率が約２．１のＴａ２Ｏ５が用いられ、クラッド層１９の材料としては、例えば、屈折率が約１．８のアルミナが用いられる。
【００３９】
導波路２０は、クラッド層１９の上に配置された第１層２０Ａと、第１層２０Ａの上に配置された第２層２０Ｂとを有している。磁極２２は、クラッド層１９の上に配置された第１層２２Ａと、第１層２２Ａの上に配置された第２層２２Ｂと、第２層２２Ｂの上に配置された第３層２２Ｃとを有している。
【００４０】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、クラッド層２１，２３を備えている。クラッド層２１は、クラッド層１９の上において、導波路２０の第１層２０Ａおよび磁極２２の第１層２２Ａの周囲に配置されている。クラッド層２３は、クラッド層２１の上において、導波路２０の第２層２０Ｂおよび磁極２２の第２層２２Ｂの周囲に配置されている。クラッド層２３の一部は、第２層２０Ｂの上面を覆っている。クラッド層２１，２３は、導波路２０の屈折率よりも小さい屈折率を有する誘電体材料によって形成されている。導波路２０の材料としてＴａ２Ｏ５が用いられる場合には、クラッド層２１，２３の材料としては、例えばアルミナが用いられる。
【００４１】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、連結層１７の上方の位置において、クラッド層２３の上に配置された磁性材料よりなる連結層２４と、クラッド層２３の上において、磁極２２の第３層２２Ｃおよび連結層２４の周囲に配置された絶縁層２５とを備えている。絶縁層２５は、例えばアルミナによって形成されている。連結層２４は、後述する２つの連結部を介して、連結層１７に対して磁気的に連結されている。
【００４２】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、磁極２２の第３層２２Ｃの上に配置された磁性材料よりなる連結層２６と、連結層２４の上に配置された磁性材料よりなる連結層２７とを備えている。
【００４３】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、絶縁層２５の上に配置された絶縁層２８と、絶縁層２８の上に配置された複数の第１のコイル要素３０Ａと、連結層２６，２７および複数の第１のコイル要素３０Ａの周囲に配置された絶縁層３１とを備えている。図６は、複数の第１のコイル要素３０Ａを示している。複数の第１のコイル要素３０Ａは、Ｙ方向に並ぶように配置されている。各第１のコイル要素３０Ａは、トラック幅方向（Ｘ方向）に延びる主要部分を有している。各第１のコイル要素３０Ａは、銅等の導電材料によって形成されている。絶縁層２８，３１は、例えばアルミナによって形成されている。
【００４４】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、複数の第１のコイル要素３０Ａを覆うように配置された絶縁層３２と、連結層２６，２７および絶縁層３２の上に配置された磁性材料よりなるヨーク層３３とを備えている。ヨーク層３３は、連結層２６と連結層２７を磁気的に連結している。絶縁層３２は、例えばアルミナによって形成されている。
【００４５】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、ヨーク層３３を覆うように配置された絶縁層３４と、絶縁層３４の上に配置された複数の第２のコイル要素３０Ｂと、絶縁層３４の上に配置されたリード層３０Ｃと、複数の第２のコイル要素３０Ｂおよびリード層３０Ｃを覆うように配置された保護層３５とを備えている。絶縁層３４と保護層３５は、例えばアルミナによって形成されている。
【００４６】
図７は、複数の第２のコイル要素３０Ｂとリード層３０Ｃを示している。複数の第２のコイル要素３０Ｂは、Ｙ方向に並ぶように配置されている。各第２のコイル要素３０Ｂは、トラック幅方向（Ｘ方向）に延びる主要部分を有している。各第２のコイル要素３０Ｂとリード層３０Ｃは、銅等の導電材料によって形成されている。
【００４７】
図６および図７に示したように、熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、複数の接続部３６と１つの接続部３７とを備えている。複数の接続部３６は、ヨーク層３３の周りにヘリカル状に巻かれたコイル３０が形成されるように、複数の第１のコイル要素３０Ａと複数の第２のコイル要素３０Ｂとを接続している。接続部３７は、１つの第１のコイル要素３０Ａとリード層３０Ｃを接続している。複数の接続部３６と接続部３７は、絶縁層３４を貫通するように設けられている。複数の接続部３６と接続部３７は、銅等の導電材料によって形成されている。
【００４８】
また、図６は、連結層２４と連結層１７を連結する２つの連結部２９Ａ，２９Ｂを示している。連結部２９Ａ，２９Ｂは、クラッド層１９，２１，２３を貫通するように設けられている。連結部２９Ａ，２９Ｂは、導波路２０のトラック幅方向（Ｘ方向）の両側において、導波路２０に対して間隔をあけて配置されている。図示しないが、連結部２９Ａ，２９Ｂは、それぞれ、連結層１７の上に配置された第１層と、この第１層の上に配置された第２層を有している。
【００４９】
リターン磁極層１０から複数の第２のコイル要素３０Ｂまでの部分は、記録ヘッドを構成する。複数の第１のコイル要素３０Ａと複数の第２のコイル要素３０Ｂと複数の接続部３６とによって構成されたコイル３０は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。リターン磁極層１０、連結層１１，１３，１７、連結部２９Ａ，２９Ｂ、連結層２４，２７、ヨーク層３３、連結層２６および磁極２２は、コイル３０が発生する磁界に対応した磁束を通過させる磁路を形成する。磁極２２は、コイル３０によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面４０と再生ヘッドと記録ヘッドとを備えている。再生ヘッドと記録ヘッドは、基板１の上に積層されている。記録ヘッドは、再生ヘッドに対して、記録媒体の進行方向（Ｚ方向）の前側（トレーリング側）に配置されている。
【００５１】
再生ヘッドは、再生素子としてのＭＲ素子５と、媒体対向面４０側の一部がＭＲ素子５を挟んで対向するように配置された、ＭＲ素子５をシールドするための下部シールド層３および上部シールド層７と、ＭＲ素子５と下部シールド層３との間に配置された下部シールドギャップ膜４と、ＭＲ素子５と上部シールド層７との間に配置された上部シールドギャップ膜６とを備えている。
【００５２】
記録ヘッドは、基板１の上面１ａの上方に配置された近接場光発生素子１６、磁極２２、導波路２０およびコイル３０を備えている。コイル３０は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。磁極２２は、コイル３０によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。導波路２０は、図示しないレーザダイオードから出射されたレーザ光を伝播する。
【００５３】
次に、図１および図２を参照して、近接場光発生素子１６について説明する。図１は、近接場光発生素子１６を示す斜視図である。図２は、図１に示した近接場光発生素子１６の平面図である。図１および図２に示したように、近接場光発生素子１６は、媒体対向面４０に配置された近接場光発生部１６ｇを有している。また、近接場光発生素子１６は、以下のような外面を有している。近接場光発生素子１６の外面は、基板１の上面１ａにより近い端に位置する下面１６ａと、基板１の上面１ａからより遠い端に位置して導波路２０に対向する導波路対向面１６ｂと、媒体対向面４０に配置された前端面１６ｃと、下面１６ａ、導波路対向面１６ｂおよび前端面１６ｃを接続する側面１６ｄとを含んでいる。
【００５４】
前端面１６ｃは、下面１６ａの端に位置する第１の辺１６ｃ１と、基板１の上面１ａからより遠い端に位置して近接場光発生部１６ｇを形成する尖端１６ｃ４と、第１の辺１６ｃ１の一端と尖端１６ｃ４とを接続する第２の辺１６ｃ２と、第１の辺１６ｃ１の他端と尖端１６ｃ４とを接続する第３の辺１６ｃ３とを含んでいる。近接場光発生部１６ｇは、前端面１６ｃにおける尖端１６ｃ４およびその近傍の部分である。図３に示したように、媒体対向面４０に配置された磁極２２の端面は、近接場光発生素子１６の前端面１６ｃにおける第１の辺１６ｃ１との間に尖端１６ｃ４を挟む位置に配置されている。
【００５５】
図２に示したように、導波路対向面１６ｂは、幅変化部分１６ｂ１と後方部分１６ｂ２とを含んでいる。幅変化部分１６ｂ１は、下面１６ａおよび前端面１６ｃに平行な方向（Ｘ方向）についての幅であって、前端面１６ｃに近づくに従って小さくなる幅を有している。後方部分１６ｂ２は、幅変化部分１６ｂ１に連続するように、幅変化部分１６ｂ１に対して媒体対向面４０から遠い位置に配置されている。幅変化部分１６ｂ１は、下面１６ａおよび前端面１６ｃに平行な方向（Ｘ方向）の両側に位置する２つの辺１６ｂ１１，１６ｂ１２を含んでいる。下面１６ａおよび前端面１６ｃに平行な方向（Ｘ方向）についての２つの辺１６ｂ１１，１６ｂ１２の間の距離は、前端面１６ｃに近づくに従って小さくなっている。後方部分１６ｂ２は、２つの辺１６ｂ１１，１６ｂ１２の媒体対向面４０からより遠い端同士を接続する円弧状の外縁１６ｂ２１を有している。
【００５６】
導波路対向面１６ｂは、前端面１６ｃにより近い前端部１６ｂ３を有している。この前端部１６ｂ３において、２つの辺１６ｂ１１，１６ｂ１２が交わっている。前端部１６ｂ３は、前端面１６ｃから離れた位置に配置されている。近接場光発生素子１６の外面は、更に、前端部１６ｂ３と前端面１６ｃの尖端１６ｃ４とを接続するエッジ部１６ｅを含んでいる。なお、近接場光発生素子１６の外面がエッジ部１６ｅを有さずに、前端部１６ｂ３が媒体対向面４０に配置されていてもよい。
【００５７】
図２に示したように、下面１６ａは外縁１６ａ１を有している。上方から見たときに、２つの辺１６ｂ１１，１６ｂ１２と外縁１６ｂ２１とを含む導波路対向面１６ｂの外縁は、下面１６ａの外縁１６ａ１の内側に位置している。また、近接場光発生素子１６における下面１６ａに平行な断面の大きさは、下面１６ａから離れるに従って小さくなっている。
【００５８】
ここで、図２に示したように、媒体対向面４０に垂直な方向（Ｙ方向）についての近接場光発生素子１６の長さ、導波路対向面１６ｂの長さおよびエッジ部１６ｅの長さを、それぞれ記号ＨPA1，ＨPA2，ＨPA3で表す。また、Ｘ方向についての前端面１６ｃの最大の幅（第１の辺１６ｃ１の長さ）、下面１６ａの最大の幅および導波路対向面１６ｂの最大の幅を、それぞれ記号ＷPA1，ＷPA2，ＷPA3で表す。また、図１に示したように、下面１６ａに垂直な方向（Ｚ方向）についての前端面１６ｃの長さを記号ＴPAで表す。ＨPA1はＴPAよりも大きい。ＷPA1とＴPAは共に、導波路２０を伝播する光の波長以下である。ＨPA1は例えば０．６〜２．５μｍの範囲内である。ＨPA2は例えば０．３５〜２．３５μｍの範囲内である。ＨPA3は例えば０〜１．０μｍの範囲内である。ＷPA1は例えば１００〜５００ｎｍの範囲内である。ＷPA2は例えば５００〜１５００ｎｍの範囲内である。ＷPA3は例えば３５０〜１３５０ｎｍの範囲内である。ＴPAは例えば１００〜５００ｎｍの範囲内である。
【００５９】
また、前端面１６ｃにおいて、第１の辺１６ｃ１に垂直な方向（Ｚ方向）に対して第２の辺１６ｃ２がなす角度と、第１の辺１６ｃ１に垂直な方向（Ｚ方向）に対して第３の辺１６ｃ３がなす角度は等しい。以下、この角度をθで表す。角度θは、例えば３０度から６０度の範囲内である。
【００６０】
図３に示したように、磁極２２は、所定の間隔を開けてエッジ部１６ｅに対向する下端部（第１層２２Ａの下端部）を有している。導波路２０は、所定の間隔を開けて導波路対向面１６ｂに対向する下面（第１層２０Ａの下面）を有している。エッジ部１６ｅと磁極２２の下端部との間、および導波路対向面１６ｂと導波路２０の下面との間には、少なくともクラッド層１９が介在している。エッジ部１６ｅと磁極２２の下端部との間には、クラッド層１９の他に周囲層１８が介在していてもよい。エッジ部１６ｅと磁極２２の下端部との間隔は、例えば、５〜８０ｎｍの範囲内である。導波路対向面１６ｂと導波路２０の下面との間隔は、例えば、５〜８０ｎｍの範囲内である。
【００６１】
次に、本実施の形態における近接場光発生の原理と、近接場光を用いた熱アシスト磁気記録の原理について詳しく説明する。図示しないレーザダイオードから出射されたレーザ光は導波路２０に入射される。図４に示したように、レーザ光５０は、導波路２０内を媒体対向面４０に向けて伝播して、近接場光発生素子１６の近傍に達する。ここで、導波路２０の下面において、レーザ光５０が全反射することによって、クラッド層１９内にしみ出すエバネッセント光が発生する。その結果、このエバネッセント光と、近接場光発生素子１６の導波路対向面１６ｂにおける電荷の集団振動すなわち表面プラズモンとが結合した系である表面プラズモン・ポラリトンが励起される。このようにして、近接場光発生素子１６の導波路対向面１６ｂに表面プラズモンが励起される。
【００６２】
導波路対向面１６ｂに励起された表面プラズモンは、導波路対向面１６ｂを伝播してエッジ部１６ｅに到達し、更にエッジ部１６ｅを伝播して近接場光発生部１６ｇに到達する。その結果、近接場光発生部１６ｇにおいて表面プラズモンが集中し、この表面プラズモンに基づいて、近接場光発生部１６ｇから近接場光が発生する。この近接場光は、記録媒体に向けて照射され、記録媒体の表面に達し、記録媒体の磁気記録層の一部を加熱する。これにより、その磁気記録層の一部の保磁力が低下する。熱アシスト磁気記録では、このようにして保磁力が低下した磁気記録層の一部に対して、磁極２２より発生される記録磁界を印加することによってデータの記録が行われる。
【００６３】
本実施の形態では、近接場光発生素子１６において、エバネッセント光に起因した表面プラズモンが導波路対向面１６ｂに励起される。そのため、本実施の形態によれば、エッジ部に表面プラズモンが励起される近接場光発生素子を用いる場合に比べて、導波路対向面１６ｂにおいて多くの表面プラズモンを励起させることができる。また、導波路対向面１６ｂは、前端面１６ｃに近づくに従って小さくなる幅を有する幅変化部分１６ｂ１を有している。導波路対向面１６ｂの前端部１６ｂ３は、エッジ部１６ｅを介して、近接場光発生部１６ｇを形成する前端面１６ｃの尖端１６ｃ４に接続されている。そのため、本実施の形態によれば、導波路対向面１６ｂに励起された表面プラズモンを近接場光発生部１６ｇに集中させることが可能になる。その結果、本実施の形態によれば、スポット径が小さく、且つ十分な強度の近接場光を発生させることが可能になる。
【００６４】
次に、図４および図５を参照して、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法について説明する。本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法は、複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの基板１となる部分を含む基板上に、複数の熱アシスト磁気記録ヘッドの基板１以外の構成要素を形成して、それぞれ後に熱アシスト磁気記録ヘッドとなるヘッド予定部が複数列に配列された基礎構造物を作製する工程と、この基礎構造物を切断することによって複数のヘッド予定部を互いに分離して、複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを形成する工程とを備えている。複数の熱アシスト磁気記録ヘッドを形成する工程では、切断によって形成された面を研磨して媒体対向面４０を形成する。
【００６５】
以下、１つの熱アシスト磁気記録ヘッドに注目して、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法を更に詳しく説明する。本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法では、まず、基板１の上に絶縁層２を形成する。次に、絶縁層２の上に下部シールド層３を形成する。次に、下部シールド層３の上に下部シールドギャップ膜４を形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上にＭＲ素子５と、ＭＲ素子５に接続される図示しない２つのリードとを形成する。次に、ＭＲ素子５およびリードを覆うように上部シールドギャップ膜６を形成する。次に、上部シールドギャップ膜６の上に上部シールド層７を形成する。次に、上部シールド層７の上に非磁性層８を形成する。次に、非磁性層８の上にリターン磁極層１０を形成する。
【００６６】
次に、リターン磁極層１０の上に連結層１１を形成する。次に、連結層１１を覆うように絶縁層１２を形成する。次に、例えば化学機械研磨（以下、ＣＭＰと記す。）によって、連結層１１が露出するまで絶縁層１２を研磨して、連結層１１および絶縁層１２の上面を平坦化する。次に、連結層１１の上に連結層１３を形成すると共に、絶縁層１２の上にヒートシンク層１４を形成する。次に、連結層１３とヒートシンク層１４を覆うように絶縁層１５を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、連結層１３およびヒートシンク層１４が露出するまで絶縁層１５を研磨して、連結層１３、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上面を平坦化する。
【００６７】
次に、連結層１３の上に連結層１７を形成すると共に、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上に近接場光発生素子１６および周囲層１８を形成する。近接場光発生素子１６および周囲層１８を形成する工程については、後で詳しく説明する。
【００６８】
次に、連結層１７および周囲層１８の上にクラッド層１９を形成する。このクラッド層１９には、連結層１７の上方の位置において、連結部２９Ａ，２９Ｂを通すための２つの開口部が形成されている。次に、この２つの開口部を通って連結層１７に連結されるように、連結部２９Ａ，２９Ｂのそれぞれの第１層を形成する。また、クラッド層１９の上に、導波路２０の第１層２０Ａと、磁極２２の第１層２２Ａと、クラッド層２１を形成する。
【００６９】
次に、第１層２０Ａの上に導波路２０の第２層２０Ｂを形成すると共に、第１層２２Ａの上に磁極２２の第２層２２Ｂを形成する。また、連結部２９Ａ，２９Ｂのそれぞれの第１層の上に、連結部２９Ａ，２９Ｂのそれぞれの第２層を形成する。次に、第２層２０Ｂ、第２層２２Ｂおよび連結部２９Ａ，２９Ｂのそれぞれの第２層を覆うようにクラッド層２３を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２層２２Ｂおよび連結部２９Ａ，２９Ｂのそれぞれの第２層が露出するまでクラッド層２３を研磨する。
【００７０】
次に、第２層２２Ｂの上に磁極２２の第３層２２Ｃを形成すると共に、連結部２９Ａ，２９Ｂに連結されるように連結層２４を形成する。次に、第３層２２Ｃおよび連結層２４を覆うように絶縁層２５を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第３層２２Ｃおよび連結層２４が露出するまで、絶縁層２５を研磨する。
【００７１】
次に、絶縁層２５の上に絶縁層２８を形成する。次に、絶縁層２８の上に複数の第１のコイル要素３０Ａを形成する。また、磁極２２の第３層２２Ｃの上に連結層２６を形成すると共に、連結層２４の上に連結層２７を形成する。次に、第１のコイル要素３０Ａおよび連結層２６，２７を覆うように絶縁層３１を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１のコイル要素３０Ａおよび連結層２６，２７が露出するまで、絶縁層３１を研磨する。
【００７２】
次に、複数の第１のコイル要素３０Ａを覆うように絶縁層３２を形成する。この絶縁層３２には、接続部３６，３７を通すための複数の開口部が形成されている。次に、この複数の開口部を通って複数の第１のコイル要素３０Ａに接続されるように接続部３６，３７を形成する。次に、連結層２６，２７および絶縁層３２の上にヨーク層３３を形成する。次に、ヨーク層３３および接続部３６，３７を覆うように絶縁層３４を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、接続部３６，３７が露出するまで絶縁層３４を研磨する。
【００７３】
次に、接続部３６，３７および絶縁層３４の上に、複数の第２のコイル要素３０Ｂとリード層３０Ｃを形成する。次に、複数の第２のコイル要素３０Ｂおよびリード層３０Ｃを覆うように保護層３５を形成する。次に、保護層３５の上面に配線や端子等を形成する。
【００７４】
このようにして、基礎構造物が完成したら、この基礎構造物を切断することによって複数のヘッド予定部を互いに分離し、媒体対向面４０の研磨、浮上用レールの作製等を行って、熱アシスト磁気記録ヘッドが完成する。
【００７５】
次に、図８ないし図１９を参照して、近接場光発生素子１６および周囲層１８を形成する工程について詳しく説明する。近接場光発生素子１６および周囲層１８を形成する工程は、近接場光発生素子１６を形成する工程を含んでいる。以下の説明は、本実施の形態に係る近接場光発生素子１６の製造方法の説明を含んでいる。
【００７６】
図８ないし図１９は、近接場光発生素子１６および周囲層１８を形成する過程における積層体を示している。なお、図８ないし図１９では、ヒートシンク層１４および絶縁層１５よりも下の部分を省略している。図８ないし図１９のうち、図ｎ（ａ）（ｎは８以上１９以下の整数）は、積層体の平面図である。図ｎ（ｂ）は、図ｎ（ａ）中のｎＢ−ｎＢ線で示される位置における積層体の断面を示す断面図である。図ｎ（ｃ）は、図ｎ（ａ）中のｎＣ−ｎＣ線で示される位置における積層体の断面を示す断面図である。ｎＣ−ｎＣ線で示される位置は、媒体対向面４０が形成される予定の位置である。
【００７７】
図８は、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の形成後の工程を示している。この工程では、まず、例えばスパッタ法によって、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上に、後にエッチングされることによって近接場光発生素子１６となる金属層１６Ｐを形成する。図８（ａ）では、後に形成される近接場光発生素子１６の形状を二点鎖線で表している。これは、他の図でも同様である。金属層１６Ｐの厚みは、例えば１００〜５００ｎｍの範囲内である。次に、例えばスパッタ法によって、金属層１６Ｐの上に、後に行われる研磨工程において用いられる研磨停止層５１を形成する。研磨停止層５１の厚みは、例えば２０〜６０ｎｍの範囲内である。研磨停止層５１は、例えばＴａまたはＲｕよりなる層を含む。研磨停止層５１は、例えばＴａまたはＲｕよりなる第１層と、第１層の上に形成された、例えばＮｉＣｒよりなる第２層を含んでいてもよい。
【００７８】
図９は、次の工程を示す。この工程では、まず、研磨停止層５１の上に、フォトレジストマスク５２を形成する。次に、このフォトレジストマスク５２をエッチングマスクとして用いて、例えばイオンビームエッチング（以下、ＩＢＥと記す。）または反応性イオンエッチング（以下、ＲＩＥと記す。）によって、研磨停止層５１をエッチングする。エッチング後の研磨停止層５１は、金属層１６Ｐのうち、後に導波路対向面１６ｂが形成される領域と、後に前端面１６ｃの第３の辺１６ｃ３に続く側面１６ｄの一部が形成される領域とを覆っている。
【００７９】
図１０は、次の工程を示す。この工程では、まず、フォトレジストマスク５２をエッチングマスクとして用いて、例えばＩＢＥによって、研磨停止層５１および金属層１６Ｐをエッチングする。この工程を第１のエッチング工程と呼ぶ。第１のエッチング工程では、金属層１６Ｐの下面に垂直な方向に対してイオンビームの進行方向がなす角度を、近接場光発生素子１６の前端面１６ｃにおいて、第１の辺１６ｃ１に垂直な方向（Ｚ方向）に対して第２の辺１６ｃ２がなす角度θと等しくする。これにより、金属層１６Ｐに、前端面１６ｃの第２の辺１６ｃ２に続く側面１６ｄの一部１６ｄ１が形成される。次に、フォトレジストマスク５２を除去する。
【００８０】
図１１は、次の工程を示す。この工程では、側面１６ｄの一部１６ｄ１が形成された後の金属層１６Ｐと研磨停止層５１とを覆うように、被覆層１８Ａを形成する。被覆層１８Ａは、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上にも形成される。被覆層１８Ａは、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上に形成された部分の上面が、研磨停止層５１の上面よりも高い位置になるような厚みに形成される。被覆層１８Ａの厚みは、例えば０．２〜０．８μｍの範囲内である。被覆層１８Ａは、後に行われる第２のエッチング工程におけるエッチング速度が金属層１６Ｐよりも小さい、金属以外の無機材料よりなる。被覆層１８Ａを構成する材料は、無機の誘電体材料でもよいし無機の半導体材料でもよいが、無機の誘電体材料であることが好ましい。被覆層１８Ａは、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＣおよびＴｉＮからなるグループから選択された１つよりなるものであってもよい。
【００８１】
図１２は、次の工程を示す。この工程では、例えばＣＭＰによって、研磨停止層５１が露出するまで被覆層１８Ａを研磨する。この工程を研磨工程と呼ぶ。
【００８２】
図１３は、次の工程を示す。この工程では、研磨停止層５１および被覆層１８Ａの上に、後に行われる第２の研磨工程において用いられる第２の研磨停止層５３を形成する。第２の研磨停止層５３の厚みと材料は、研磨停止層５１と同様である。
【００８３】
図１４は、次の工程を示す。この工程では、まず、第２の研磨停止層５３の上に、フォトレジストマスク５４を形成する。次に、このフォトレジストマスク５４をエッチングマスクとして用いて、例えばＩＢＥまたはＲＩＥによって、第２の研磨停止層５３をエッチングする。エッチング後の第２の研磨停止層５３は、金属層１６Ｐのうちの後に導波路対向面１６ｂが形成される領域と既に形成された側面１６ｄの一部１６ｄ１の上方に配置されている。ただし、図１４に示したように、媒体対向面４０が形成される予定の位置の近傍の一部の領域では、第２の研磨停止層５３は、側面１６ｄの一部１６ｄ１の上に位置する被覆層１８Ａの一部を覆っていない。
【００８４】
図１５は、次の工程を示す。この工程では、まず、フォトレジストマスク５４、第２の研磨停止層５３および被覆層１８Ａをエッチングマスクとして用いて、例えばＩＢＥによって、研磨停止層５１および金属層１６Ｐをエッチングする。この工程を第２のエッチング工程と呼ぶ。第２のエッチング工程では、金属層１６Ｐの下面に垂直な方向に対してイオンビームの進行方向がなす角度を、近接場光発生素子１６の前端面１６ｃにおいて、第１の辺１６ｃ１に垂直な方向（Ｚ方向）に対して第３の辺１６ｃ３がなす角度θと等しくする。これにより、金属層１６Ｐに、前端面１６ｃの第３の辺１６ｃ３に続く側面１６ｄの一部１６ｄ２が形成されて、導波路対向面１６ｂと側面１６ｄが完成して、金属層１６Ｐは近接場光発生素子１６になる。次に、フォトレジストマスク５４を除去する。
【００８５】
第２のエッチング工程では、図１５（ｃ）に示したように、近接場光発生素子１６のうちの尖端１６ｃ４を含む一部の形状、すなわちエッジ部１６ｅおよびその近傍の部分の形状は、研磨工程で研磨された後の被覆層１８Ａがエッチングマスクとして用いられて金属層１６Ｐがエッチングされることによって形成される。このとき、図１５（ｃ）に示したように、被覆層１８Ａはわずかにエッチングされて、被覆層１８Ａに、側面１６ｄのうちの、前端面１６ｃの第３の辺１６ｃ３の近傍の部分に連続する斜面１８Ａ１が形成される。第２のエッチング工程では、被覆層１８Ａのエッチング速度は、金属層１６Ｐよりも小さい。そのため、第２のエッチング工程では、斜面１８Ａ１は、丸みを帯びることなく、側面１６ｄのうちの、第３の辺１６ｃ３の近傍の部分と共に１つの平面を構成するように形成される。その結果、エッジ部１６ｅと尖端１６ｃ４は、丸みを帯びることなく、鋭く尖った形状に形成される。
【００８６】
図１６は、次の工程を示す。この工程では、近接場光発生素子１６、被覆層１８Ａおよび第２の研磨停止層５３を覆うように第２の被覆層１８Ｂを形成する。第２の被覆層１８Ｂは、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上にも形成される。第２の被覆層１８Ｂは、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上に形成された部分の上面が、第２の研磨停止層５３の上面よりも高い位置になるような厚みに形成される。第２の被覆層１８Ｂの厚みは、例えば０．２〜０．８μｍの範囲内である。第２の被覆層１８Ｂの材料は、導電材料以外の材料であればよいが、被覆層１８Ａと同じ材料であることが好ましい。
【００８７】
図１７は、次の工程を示す。この工程では、例えばＣＭＰによって、第２の研磨停止層５３が露出するまで第２の被覆層１８Ｂを研磨する。この工程を第２の研磨工程と呼ぶ。
【００８８】
図１８は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばＩＢＥまたはＲＩＥによって、第２の研磨停止層５３を除去すると共に、被覆層１８Ａと第２の被覆層１８Ｂの上面が平坦になるように、第２の被覆層１８Ｂをわずかにエッチングする。次に、エッジ部１６ｅの上方の位置において、被覆層１８Ａおよび第２の被覆層１８Ｂの上にフォトレジストマスク５５を形成する。このフォトレジストマスク５５は、導波路対向面１６ｂの上に残っている研磨停止層５１を覆っていない。次に、フォトレジストマスク５５をエッチングマスクとして用いて、例えば、ＩＢＥまたはＲＩＥによって、研磨停止層５１を除去して導波路対向面１６ｂを露出させると共に、導波路対向面１６ｂと、被覆層１８Ａおよび第２の被覆層１８Ｂの上面が平坦になるように、被覆層１８Ａおよび第２の被覆層１８Ｂをわずかにエッチングする。この工程の後で残った被覆層１８Ａと第２の被覆層１８Ｂは、周囲層１８を構成する。
【００８９】
図８ないし図１８に示した一連の工程によって、近接場光発生素子１６および周囲層１８が形成される。図１９は、近接場光発生素子１６および周囲層１８の形成後の工程を示している。この工程では、まず、近接場光発生素子１６および周囲層１８の上にクラッド層１９を形成する。次に、クラッド層１９の上に、クラッド層２１と、磁極２２の第１層２２Ａと、導波路２０の第１層２０Ａを形成する。
【００９０】
以上説明したように、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドは、近接場光発生素子１６と導波路２０と磁極２２とを備えている。近接場光発生素子１６の外面は、下面１６ａと導波路対向面１６ｂと前端面１６ｃと側面１６ｄとを含んでいる。前端面１６ｃは、下面１６ａの端に位置する第１の辺１６ｃ１と、基板１の上面１ａからより遠い端に位置して近接場光発生部１６ｇを形成する尖端１６ｃ４と、第１の辺１６ｃ１の一端と尖端１６ｃ４とを接続する第２の辺１６ｃ２と、第１の辺１６ｃ１の他端と尖端１６ｃ４とを接続する第３の辺１６ｃ３とを含んでいる。導波路対向面１６ｂは、前端面１６ｃに近づくに従って小さくなる幅を有する幅変化部分１６ｂ１を含んでいる。導波路対向面１６ｂの前端部１６ｂ３は、エッジ部１６ｅを介して、近接場光発生部１６ｇを形成する前端面１６ｃの尖端１６ｃ４に接続されている。
【００９１】
本実施の形態では、導波路２０の下面が、所定の間隔を開けて近接場光発生素子１６の導波路対向面１６ｂに対向している。本実施の形態では、導波路２０を伝播する光に基づいて、導波路２０の下面においてエバネッセント光が発生し、このエバネッセント光に基づいて、近接場光発生素子１６の導波路対向面１６ｂに表面プラズモンが励起される。そして、この表面プラズモンが近接場光発生部１６ｇに伝播され、この表面プラズモンに基づいて近接場光発生部１６ｇより近接場光が発生される。本実施の形態によれば、従来のようにレーザ光をプラズモン・アンテナに直接照射して近接場光を発生させる場合に比べて、導波路２０を伝播する光の近接場光への変換の効率を高めることができる。
【００９２】
また、本実施の形態では、導波路２０を伝播するレーザ光が近接場光発生素子１６に直接照射されないため、近接場光発生素子１６の温度上昇を抑制することができる。また、本実施の形態では、媒体対向面４０に垂直な方向についての近接場光発生素子１６の長さＨPA1が、近接場光発生素子１６の下面１６ａに垂直な方向についての前端面１６ｃの長さＴPAよりも大きい。そのため、本実施の形態における近接場光発生素子１６の体積は、媒体対向面４０に垂直な方向についての長さが、基板１の上面１ａに垂直な方向についての長さよりも小さい従来のプラズモン・アンテナに比べて大きい。この点からも、本実施の形態によれば、近接場光発生素子１６の温度上昇を抑制することができる。これらのことから、本実施の形態によれば、近接場光発生素子１６が媒体対向面４０から突出することを抑制することができる。
【００９３】
また、本実施の形態によれば、前述のように、導波路対向面１６ｂにおいて多くの表面プラズモンを励起させることが可能になると共に、導波路対向面１６ｂに励起された表面プラズモンを近接場光発生部１６ｇに集中させることが可能になる。その結果、本実施の形態によれば、スポット径が小さく、且つ十分な強度の近接場光を発生させることが可能になる。
【００９４】
本実施の形態に係る近接場光発生素子１６の製造方法では、近接場光発生素子１６のうちの尖端１６ｃ４を含む一部の形状、すなわちエッジ部１６ｅおよびその近傍の部分の形状は、研磨工程で研磨された後の被覆層１８Ａがエッチングマスクとして用いられて金属層１６Ｐがエッチングされることによって形成される。第２のエッチング工程では、被覆層１８Ａのエッチング速度は、金属層１６Ｐよりも小さい。そのため、第２のエッチング工程では、エッジ部１６ｅと尖端１６ｃ４が丸みを帯びることを防止でき、鋭く尖った形状のエッジ部１６ｅと尖端１６ｃ４を形成することができる。これにより、本実施の形態によれば、上端すなわち尖端１６ｃ４が鋭く尖った形状の前端面１６ｃを有する近接場光発生素子１６を製造することが可能になる。尖端１６ｃ４は、近接場光発生部１６ｇを形成する。本実施の形態によれば、鋭く尖った形状の尖端１６ｃ４（近接場光発生部１６ｇ）に多くの表面プラズモンを集中させることが可能になる。その結果、本実施の形態によれば、スポット径が小さく、且つ十分な強度の近接場光を発生させることが可能になる。
【００９５】
また、本実施の形態において、近接場光発生素子１６を形成する工程は、研磨工程と第２のエッチング工程の間において、被覆層１８Ａの上に、後に行われる第２の研磨工程において用いられる第２の研磨停止層５３を形成する工程を含んでいる。そして、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法は、第２のエッチング工程の後で、近接場光発生素子１６、被覆層１８Ａおよび第２の研磨停止層５３を覆うように第２の被覆層１８Ｂを形成する工程と、第２の研磨停止層５３が露出するまで第２の被覆層１８Ｂを研磨する第２の研磨工程と、第２の研磨工程の後で第２の研磨停止層５３と研磨停止層５１を除去する工程とを備えている。これにより、本実施の形態によれば、近接場光発生素子１６のエッジ部１６ｅが研磨されることを防止しながら、第２の被覆層１８Ｂの上面の位置を規定することが可能になる。その結果、本実施の形態によれば、エッジ部１６ｅと磁極２２の下端部との間の間隔、および導波路対向面１６ｂと導波路２０の下面との間の間隔を精度よく規定することが可能になる。
【００９６】
次に、図２０および図２１を参照して、本実施の形態における変形例の近接場光発生素子について説明する。図２０は、変形例の近接場光発生素子を示す斜視図である。図２１は、図２０に示した近接場光発生素子の平面図である。変形例の近接場光発生素子１６において、導波路対向面１６ｂの幅変化部分１６ｂ１は、下面１６ａおよび前端面１６ｃに平行な方向（Ｘ方向）の両側に位置する２つの辺１６ｂ１３，１６ｂ１４と、辺１６ｂ１３，１６ｂ１４に対して媒体対向面４０に近い位置に配置された２つの辺１６ｂ１５，１６ｂ１６とを含んでいる。辺１６ｂ１５は、辺１６ｂ１３の媒体対向面４０により近い端部と前端部１６ｂ３とを接続している。辺１６ｂ１６は、辺１６ｂ１４の媒体対向面４０により近い端部と前端部１６ｂ３とを接続している。辺１６ｂ１５，１６ｂ１６が互いになす角度は、辺１６ｂ１３，１６ｂ１４が互いになす角度よりも大きい。
【００９７】
変形例の近接場光発生素子１６は、図９に示した工程におけるフォトレジストマスク５２の形状と、図１４に示した工程におけるフォトレジストマスク５４の形状を、それぞれ、変形例における導波路対向面１６ｂの形状に対応するように変更することによって製造することができる。
【００９８】
［第２の実施の形態］
次に、図２２ないし図３３を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る近接場光発生素子およびその製造方法ならびに熱アシスト磁気記録ヘッドについて説明する。図２２ないし図３３は、本実施の形態における近接場光発生素子１６および周囲層１８を形成する工程を示している。近接場光発生素子１６および周囲層１８を形成する工程は、近接場光発生素子１６を形成する工程を含んでいる。以下の説明は、本実施の形態に係る近接場光発生素子１６の製造方法の説明を含んでいる。
【００９９】
図２２ないし図３３は、近接場光発生素子１６および周囲層１８を形成する過程における積層体を示している。なお、図２２ないし図３３では、ヒートシンク層１４および絶縁層１５よりも下の部分を省略している。図２２ないし図３３のうち、図ｎ（ａ）（ｎは２２以上３３以下の整数）は、積層体の平面図である。図ｎ（ｂ）は、図ｎ（ａ）中のｎＢ−ｎＢ線で示される位置における積層体の断面を示す断面図である。図ｎ（ｃ）は、図ｎ（ａ）中のｎＣ−ｎＣ線で示される位置における積層体の断面を示す断面図である。ｎＣ−ｎＣ線で示される位置は、媒体対向面４０が形成される予定の位置である。
【０１００】
図２２は、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の形成後の工程を示している。この工程では、まず、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上に、収容層６１を形成する。収容層６１は、後に行われる第１および第２のエッチング工程におけるエッチング速度が金属層１６Ｐよりも小さい材料よりなる。また、収容層６１は、後に金属層１６Ｐが収容される収容部６１ａを有している。収容層６１の材料は、第１の実施の形態における被覆層１８Ａと同様に、金属以外の無機材料であってもよい。収容層６１の厚みは、近接場光発生素子１６の前端面１６ｃの長さＴPAよりも大きい。収容部６１ａは、収容層６１を貫通している。また、収容部６１ａにおいて、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上面に平行な断面の大きさは、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上面から離れるに従って大きくなっている。
【０１０１】
収容層６１は、例えば、以下のようにして形成される。まず、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上に、後にエッチングされることによって収容層６１となる初期収容層を形成する。次に、初期収容層の上に、開口部６２ａを有するフォトレジストマスク６２を形成する。次に、このフォトレジストマスク６２をエッチングマスクとして用いて、例えばＲＩＥによって、初期収容層をテーパーエッチングする。これにより、初期収容層に収容部６１ａが形成されて、初期収容層は収容層６１になる。
【０１０２】
図２３は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばスパッタ法によって、収容部６１ａに収容されるように金属層１６Ｐを形成する。次に、例えばＣＭＰによって、収容層６１と金属層１６Ｐの上面を平坦化する。この時点における金属層１６Ｐの厚みは、例えば１００〜５００ｎｍの範囲内である。次に、例えばスパッタ法によって、収容層６１および金属層１６Ｐの上に、後に行われる研磨工程において用いられる研磨停止層６３を形成する。研磨停止層６３の厚みと材料は、第１の実施の形態における研磨停止層５１と同様である。
【０１０３】
図２４は、次の工程を示す。この工程では、まず、研磨停止層６３の上に、フォトレジストマスク６４を形成する。次に、このフォトレジストマスク６４をエッチングマスクとして用いて、例えばＩＢＥによって、研磨停止層６３をエッチングする。エッチング後の研磨停止層６３は、金属層１６Ｐのうち、後に導波路対向面１６ｂが形成される領域と、後に前端面１６ｃの第３の辺１６ｃ３に続く側面１６ｄの一部が形成される領域とを覆っている。
【０１０４】
図２５は、次の工程を示す。この工程では、まず、フォトレジストマスク６４をエッチングマスクとして用いて、例えばＩＢＥによって、研磨停止層６３および金属層１６Ｐをエッチングする。この工程を第１のエッチング工程と呼ぶ。第１のエッチング工程では、金属層１６Ｐの下面に垂直な方向に対してイオンビームの進行方向がなす角度を、近接場光発生素子１６の前端面１６ｃにおいて、第１の辺１６ｃ１に垂直な方向（Ｚ方向）に対して第２の辺１６ｃ２がなす角度θと等しくする。これにより、金属層１６Ｐに、前端面１６ｃの第２の辺１６ｃ２に続く側面１６ｄの一部１６ｄ１が形成される。次に、フォトレジストマスク６４を除去する。
【０１０５】
図２６は、次の工程を示す。この工程では、側面１６ｄの一部１６ｄ１が形成された後の金属層１６Ｐと研磨停止層６３とを覆うように、被覆層１８Ａを形成する。被覆層１８Ａは、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上にも形成される。被覆層１８Ａは、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上に形成された部分の上面が、研磨停止層６３の上面よりも高い位置になるような厚みに形成される。被覆層１８Ａの厚みは、例えば０．２〜０．８μｍの範囲内である。被覆層１８Ａは、後に行われる第２のエッチング工程におけるエッチング速度が金属層１６Ｐよりも小さい、金属以外の無機材料よりなる。被覆層１８Ａの材料は、第１の実施の形態と同様である。
【０１０６】
図２７は、次の工程を示す。この工程では、例えばＣＭＰによって、研磨停止層６３が露出するまで被覆層１８Ａを研磨する。この工程を研磨工程と呼ぶ。
【０１０７】
図２８は、次の工程を示す。この工程では、研磨停止層６３および被覆層１８Ａの上に、フォトレジストマスク６５を形成する。このフォトレジストマスク６５は、金属層１６Ｐのうち、後に行われる第２のエッチング工程においてエッチングされる部分の上方に位置する開口部を有している。図２８に示したように、媒体対向面４０が形成される予定の位置の近傍の一部の領域では、フォトレジストマスク６５は、側面１６ｄの一部１６ｄ１の上に位置する被覆層１８Ａの一部を覆っていない。
【０１０８】
図２９は、次の工程を示す。この工程では、まず、フォトレジストマスク６５および被覆層１８Ａをエッチングマスクとして用いて、例えばＩＢＥによって、研磨停止層６３および金属層１６Ｐをエッチングする。この工程を第２のエッチング工程と呼ぶ。第２のエッチング工程では、金属層１６Ｐの下面に垂直な方向に対してイオンビームの進行方向がなす角度を、近接場光発生素子１６の前端面１６ｃにおいて、第１の辺１６ｃ１に垂直な方向（Ｚ方向）に対して第３の辺１６ｃ３がなす角度θと等しくする。これにより、金属層１６Ｐに、前端面１６ｃの第３の辺１６ｃ３に続く側面１６ｄの一部１６ｄ２が形成されて、導波路対向面１６ｂと側面１６ｄが完成して、金属層１６Ｐは近接場光発生素子１６になる。次に、フォトレジストマスク６５を除去する。
【０１０９】
第２のエッチング工程では、図２９（ｃ）に示したように、近接場光発生素子１６のうちの尖端１６ｃ４を含む一部の形状、すなわちエッジ部１６ｅおよびその近傍の部分の形状は、研磨工程で研磨された後の被覆層１８Ａがエッチングマスクとして用いられて金属層１６Ｐがエッチングされることによって形成される。このとき、図２９（ｃ）に示したように、被覆層１８Ａはわずかにエッチングされて、被覆層１８Ａに、側面１６ｄのうちの第３の辺１６ｃ３の近傍の部分に連続する斜面１８Ａ１が形成される。第２のエッチング工程では、被覆層１８Ａのエッチング速度は、金属層１６Ｐよりも小さい。そのため、第２のエッチング工程では、斜面１８Ａ１は、丸みを帯びることなく、側面１６ｄのうちの第３の辺１６ｃ３の近傍の部分と共に１つの平面を構成するように形成される。その結果、エッジ部１６ｅと尖端１６ｃ４は、丸みを帯びることなく、鋭く尖った形状に形成される。第２のエッチング工程の後で、研磨停止層６３は収容層６１の上に残っている。第２のエッチング工程では、エッジ部１６ｅが研磨停止層６３の下面よりも低い位置になるように金属層１６Ｐをエッチングすることが好ましい。
【０１１０】
図３０は、次の工程を示す。この工程では、収容層６１、研磨停止層６３、近接場光発生素子１６および被覆層１８Ａを覆うように第２の被覆層１８Ｂを形成する。第２の被覆層１８Ｂは、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上にも形成される。第２の被覆層１８Ｂは、ヒートシンク層１４および絶縁層１５の上に形成された部分の上面が、研磨停止層６３の上面よりも高い位置になるような厚みに形成される。第２の被覆層１８Ｂの厚みと材料は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１１】
図３１は、次の工程を示す。この工程では、例えばＣＭＰによって、研磨停止層６３が露出するまで第２の被覆層１８Ｂを研磨する。この工程を第２の研磨工程と呼ぶ。
【０１１２】
図３２は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばＩＢＥまたはＲＩＥによって、研磨停止層６３を除去すると共に、収容層６１、被覆層１８Ａおよび第２の被覆層１８Ｂの上面が平坦になるように、被覆層１８Ａおよび第２の被覆層１８Ｂをわずかにエッチングする。この後、エッジ部１６ｅの上方の位置において、被覆層１８Ａおよび第２の被覆層１８Ｂの上にフォトレジストマスク５５を形成した後、例えば、ＩＢＥまたはＲＩＥによって、導波路対向面１６ｂ、被覆層１８Ａおよび第２の被覆層１８Ｂをわずかにエッチングしてもよい。これにより、エッジ部１６ｅがエッチングされることを防止しながら、導波路対向面１６ｂの上に研磨停止層６３が残ることを防止することができる。この工程の後で残った被覆層１８Ａと第２の被覆層１８Ｂは、周囲層１８を構成する。
【０１１３】
図２２ないし図３２に示した一連の工程によって、近接場光発生素子１６および周囲層１８が形成される。図３３は、近接場光発生素子１６および周囲層１８の形成後の工程を示している。この工程では、まず、近接場光発生素子１６および周囲層１８の上にクラッド層１９を形成する。次に、クラッド層１９の上に、クラッド層２１と、磁極２２の第１層２２Ａと、導波路２０の第１層２０Ａを形成する。
【０１１４】
本実施の形態では、第１の実施の形態における第２の研磨停止層は形成されない。その代わり、本実施の形態では、第２のエッチング工程の後で、研磨停止層６３が収容層６１の上に残っている。そして、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法は、第２のエッチング工程の後で、収容層６１、研磨停止層６３、近接場光発生素子１６および被覆層１８Ａを覆うように第２の被覆層１８Ｂを形成する工程と、研磨停止層６３が露出するまで第２の被覆層１８Ｂを研磨する第２の研磨工程と、第２の研磨工程の後で研磨停止層６３を除去する工程とを備えている。これにより、本実施の形態によれば、近接場光発生素子１６のエッジ部１６ｅが研磨されることを防止しながら、第２の被覆層１８Ｂの上面の位置を規定することが可能になる。その結果、本実施の形態によれば、エッジ部１６ｅと磁極２２の下端部との間の間隔、および導波路対向面１６ｂと導波路２０の下面との間の間隔を精度よく規定することが可能になる。
【０１１５】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１６】
［第３の実施の形態］
次に、図３４を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る近接場光発生素子について説明する。図３４は、本実施の形態に係る近接場光発生素子を示す斜視図である。本実施の形態に係る近接場光発生素子１６では、導波路対向面１６ｂは、前端面１６ｃにより近い前端部１６ｂ３を有している。前端部１６ｂ３は、Ｘ方向についての小さな幅を有している。また、前端部１６ｂ３は、前端面１６ｃから離れた位置に配置されている。また、導波路対向面１６ｂは、前端面１６ｃの尖端１６ｃ４に対して、下面１６ａにより近い位置に配置されている。
【０１１７】
また、本実施の形態に係る近接場光発生素子１６の外面は、導波路対向面１６ｂの前端部１６ｂ３と、エッジ部１６ｅの媒体対向面４０からより遠い端部とを連結する三角形形状の傾斜面１６ｆを含んでいる。傾斜面１６ｆと下面１６ａとの間の距離は、媒体対向面４０に近づくに従って大きくなっている。
【０１１８】
本実施の形態に係る近接場光発生素子１６は、第１の実施の形態における図１８に示した工程、または第２の実施の形態における図３２に示した工程において、フォトレジストマスク５５をエッチングマスクとして用いて、例えば、ＩＢＥまたはＲＩＥによって、エッジ部１６ｅと導波路対向面１６ｂとの間に傾斜面１６ｆが形成されるように、導波路対向面１６ｂをエッチングすることによって形成することができる。
【０１１９】
本実施の形態に係る近接場光発生素子１６では、導波路対向面１６ｂに励起された表面プラズモンは、導波路対向面１６ｂ、傾斜面１６ｆおよびエッジ部１６ｅを順に伝播して近接場光発生部１６ｇに到達する。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１２０】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、本発明において、近接場光発生素子１６のエッジ部１６ｅと磁極２２の下端部との間には、周囲層１８が介在せずに、クラッド層１９のみが介在していてもよい。
【符号の説明】
【０１２１】
１６…近接場光発生素子、１６ａ…下面、１６ｂ…導波路対向面、１６ｃ…前端面、１６ｄ…側面、１６ｃ１…第１の辺、１６ｃ２…第２の辺、１６ｃ３…第３の辺、１６ｃ４…尖端、１６ｇ…近接場光発生部、１９…クラッド層、２０…導波路、２２…磁極。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱アシスト磁気記録ヘッドに用いられる近接場光発生素子であって、
前記熱アシスト磁気記録ヘッドは、
記録媒体に対向する媒体対向面と、
前記媒体対向面に配置された端面を有し、情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極と、
光を伝播させる導波路と、
前記媒体対向面に配置された近接場光発生部を有し、前記導波路を伝播する光に基づいて表面プラズモンが励起され、この表面プラズモンが前記近接場光発生部に伝播され、この表面プラズモンに基づいて前記近接場光発生部より近接場光を発生する近接場光発生素子と、
上面を有する基板とを備え、前記基板の上面の上方に、前記近接場光発生素子、磁極および導波路が配置されたものであり、
前記近接場光発生素子は、外面を有し、
前記外面は、前記基板の上面により近い端に位置する下面と、前記基板の上面からより遠い端に位置して前記導波路に対向する導波路対向面と、前記媒体対向面に配置された前端面と、前記下面、導波路対向面および前端面を接続する側面とを含み、
前記前端面は、前記下面の端に位置する第１の辺と、前記基板の上面からより遠い端に位置して前記近接場光発生部を形成する尖端と、前記第１の辺の一端と前記尖端とを接続する第２の辺と、前記第１の辺の他端と前記尖端とを接続する第３の辺とを含み、
前記導波路対向面は、幅変化部分を含み、前記幅変化部分は、前記前端面に近づくに従って小さくなる、前記下面および前端面に平行な方向についての幅を有することを特徴とする近接場光発生素子。
【請求項２】
前記近接場光発生素子における前記下面に平行な断面の大きさは、前記下面から離れるに従って小さくなっていることを特徴とする請求項１記載の近接場光発生素子。
【請求項３】
前記導波路対向面は、前記前端面により近い前端部を有し、前記前端部は前記前端面から離れた位置に配置され、
前記近接場光発生素子の外面は、更に、前記前端部と前記前端面の尖端とを接続するエッジ部を含むことを特徴とする請求項１記載の近接場光発生素子。
【請求項４】
前記導波路対向面は、前記前端面により近い前端部を有し、前記前端部は前記前端面から離れた位置に配置され、
前記導波路対向面は、前記前端面の尖端に対して、前記下面により近い位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の近接場光発生素子。
【請求項５】
請求項１記載の近接場光発生素子を製造する方法であって、
後にエッチングされることによって前記近接場光発生素子となる金属層を形成する工程と、
前記金属層に前記前端面の第２の辺に続く前記側面の一部が形成されるように、前記金属層をエッチングする第１のエッチング工程と、
前記導波路対向面と側面が完成して、前記金属層が前記近接場光発生素子になるように、前記金属層をエッチングする第２のエッチング工程と
を備えたことを特徴とする近接場光発生素子の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の近接場光発生素子を製造する方法であって、
後にエッチングされることによって前記近接場光発生素子となる金属層を形成する工程と、
前記金属層の上に、後に行われる研磨工程において用いられる研磨停止層を形成する工程と、
前記金属層に前記前端面の第２の辺に続く前記側面の一部が形成されるように、前記研磨停止層および前記金属層をエッチングする第１のエッチング工程と、
前記側面の一部が形成された後の前記金属層と前記研磨停止層とを覆うように、後に行われる第２のエッチング工程におけるエッチング速度が前記金属層よりも小さい、金属以外の無機材料よりなる被覆層を形成する工程と、
前記研磨停止層が露出するまで前記被覆層を研磨する研磨工程と、
前記導波路対向面と側面が完成して、前記金属層が前記近接場光発生素子になるように、前記研磨停止層および前記金属層をエッチングする第２のエッチング工程とを備え、
前記近接場光発生素子のうちの前記尖端を含む一部の形状は、前記第２のエッチング工程において、前記研磨工程で研磨された後の前記被覆層がエッチングマスクとして用いられて前記金属層がエッチングされることによって形成され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７】
前記被覆層は、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＣおよびＴｉＮからなるグループから選択された１つよりなることを特徴とする請求項６記載の近接場光発生素子の製造方法。
【請求項８】
記録媒体に対向する媒体対向面と、
前記媒体対向面に配置された端面を有し、情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極と、
光を伝播させる導波路と、
前記媒体対向面に配置された近接場光発生部を有し、前記導波路を伝播する光に基づいて表面プラズモンが励起され、この表面プラズモンが前記近接場光発生部に伝播され、この表面プラズモンに基づいて前記近接場光発生部より近接場光を発生する近接場光発生素子と、
上面を有する基板とを備えた熱アシスト磁気記録ヘッドであって、
前記基板の上面の上方に、前記近接場光発生素子、磁極および導波路が配置され、
前記近接場光発生素子は、外面を有し、
前記外面は、前記基板の上面により近い端に位置する下面と、前記基板の上面からより遠い端に位置して前記導波路に対向する導波路対向面と、前記媒体対向面に配置された前端面と、前記下面、導波路対向面および前端面を接続する側面とを含み、
前記前端面は、前記下面の端に位置する第１の辺と、前記基板の上面からより遠い端に位置して前記近接場光発生部を形成する尖端と、前記第１の辺の一端と前記尖端とを接続する第２の辺と、前記第１の辺の他端と前記尖端とを接続する第３の辺とを含み、
前記導波路対向面は、幅変化部分を含み、前記幅変化部分は、前記前端面に近づくに従って小さくなる、前記下面および前端面に平行な方向についての幅を有することを特徴とする熱アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項９】
前記近接場光発生素子における前記下面に平行な断面の大きさは、前記下面から離れるに従って小さくなっていることを特徴とする請求項８記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１０】
前記導波路対向面は、前記前端面により近い前端部を有し、前記前端部は前記前端面から離れた位置に配置され、
前記近接場光発生素子の外面は、更に、前記前端部と前記前端面の尖端とを接続するエッジ部を含むことを特徴とする請求項８記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１１】
前記導波路対向面は、前記前端面により近い前端部を有し、前記前端部は前記前端面から離れた位置に配置され、
前記導波路対向面は、前記前端面の尖端に対して、前記下面により近い位置に配置されていることを特徴とする請求項８記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１２】
前記磁極の端面は、前記近接場光発生素子の前記前端面における第１の辺との間に前記尖端を挟む位置に配置されていることを特徴とする請求項８記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１】
熱アシスト磁気記録ヘッドに用いられる近接場光発生素子であって、
前記熱アシスト磁気記録ヘッドは、
記録媒体に対向する媒体対向面と、
前記媒体対向面に配置された端面を有し、情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極と、
光を伝播させる導波路と、
前記媒体対向面に配置された近接場光発生部を有し、前記導波路を伝播する光に基づいて表面プラズモンが励起され、この表面プラズモンが前記近接場光発生部に伝播され、この表面プラズモンに基づいて前記近接場光発生部より近接場光を発生する近接場光発生素子と、
上面を有する基板とを備え、前記基板の上面の上方に、前記近接場光発生素子、磁極および導波路が配置されたものであり、
前記近接場光発生素子は、外面を有し、
前記外面は、前記基板の上面により近い端に位置する下面と、前記基板の上面からより遠い端に位置して前記導波路に対向する導波路対向面と、前記媒体対向面に配置された前端面と、前記下面、導波路対向面および前端面を接続する側面とを含み、
前記前端面は、前記下面の端に位置する第１の辺と、前記基板の上面からより遠い端に位置して前記近接場光発生部を形成する尖端と、前記第１の辺の一端と前記尖端とを接続する第２の辺と、前記第１の辺の他端と前記尖端とを接続する第３の辺とを含み、
前記導波路対向面は、幅変化部分を含み、前記幅変化部分は、前記前端面に近づくに従って小さくなる、前記下面および前端面に平行な方向についての幅を有することを特徴とする近接場光発生素子。
【請求項２】
前記近接場光発生素子における前記下面に平行な断面の大きさは、前記下面から離れるに従って小さくなっていることを特徴とする請求項１記載の近接場光発生素子。
【請求項３】
前記導波路対向面は、前記前端面により近い前端部を有し、前記前端部は前記前端面から離れた位置に配置され、
前記近接場光発生素子の外面は、更に、前記前端部と前記前端面の尖端とを接続するエッジ部を含むことを特徴とする請求項１記載の近接場光発生素子。
【請求項４】
前記導波路対向面は、前記前端面により近い前端部を有し、前記前端部は前記前端面から離れた位置に配置され、
前記導波路対向面は、前記前端面の尖端に対して、前記下面により近い位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の近接場光発生素子。
【請求項５】
請求項１記載の近接場光発生素子を製造する方法であって、
後にエッチングされることによって前記近接場光発生素子となる金属層を形成する工程と、
前記金属層に前記前端面の第２の辺に続く前記側面の一部が形成されるように、前記金属層をエッチングする第１のエッチング工程と、
前記導波路対向面と側面が完成して、前記金属層が前記近接場光発生素子になるように、前記金属層をエッチングする第２のエッチング工程と
を備えたことを特徴とする近接場光発生素子の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の近接場光発生素子を製造する方法であって、
後にエッチングされることによって前記近接場光発生素子となる金属層を形成する工程と、
前記金属層の上に、後に行われる研磨工程において用いられる研磨停止層を形成する工程と、
前記金属層に前記前端面の第２の辺に続く前記側面の一部が形成されるように、前記研磨停止層および前記金属層をエッチングする第１のエッチング工程と、
前記側面の一部が形成された後の前記金属層と前記研磨停止層とを覆うように、後に行われる第２のエッチング工程におけるエッチング速度が前記金属層よりも小さい、金属以外の無機材料よりなる被覆層を形成する工程と、
前記研磨停止層が露出するまで前記被覆層を研磨する研磨工程と、
前記導波路対向面と側面が完成して、前記金属層が前記近接場光発生素子になるように、前記研磨停止層および前記金属層をエッチングする第２のエッチング工程とを備え、
前記近接場光発生素子のうちの前記尖端を含む一部の形状は、前記第２のエッチング工程において、前記研磨工程で研磨された後の前記被覆層がエッチングマスクとして用いられて前記金属層がエッチングされることによって形成され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７】
前記被覆層は、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＣおよびＴｉＮからなるグループから選択された１つよりなることを特徴とする請求項６記載の近接場光発生素子の製造方法。
【請求項８】
記録媒体に対向する媒体対向面と、
前記媒体対向面に配置された端面を有し、情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極と、
光を伝播させる導波路と、
前記媒体対向面に配置された近接場光発生部を有し、前記導波路を伝播する光に基づいて表面プラズモンが励起され、この表面プラズモンが前記近接場光発生部に伝播され、この表面プラズモンに基づいて前記近接場光発生部より近接場光を発生する近接場光発生素子と、
上面を有する基板とを備えた熱アシスト磁気記録ヘッドであって、
前記基板の上面の上方に、前記近接場光発生素子、磁極および導波路が配置され、
前記近接場光発生素子は、外面を有し、
前記外面は、前記基板の上面により近い端に位置する下面と、前記基板の上面からより遠い端に位置して前記導波路に対向する導波路対向面と、前記媒体対向面に配置された前端面と、前記下面、導波路対向面および前端面を接続する側面とを含み、
前記前端面は、前記下面の端に位置する第１の辺と、前記基板の上面からより遠い端に位置して前記近接場光発生部を形成する尖端と、前記第１の辺の一端と前記尖端とを接続する第２の辺と、前記第１の辺の他端と前記尖端とを接続する第３の辺とを含み、
前記導波路対向面は、幅変化部分を含み、前記幅変化部分は、前記前端面に近づくに従って小さくなる、前記下面および前端面に平行な方向についての幅を有することを特徴とする熱アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項９】
前記近接場光発生素子における前記下面に平行な断面の大きさは、前記下面から離れるに従って小さくなっていることを特徴とする請求項８記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１０】
前記導波路対向面は、前記前端面により近い前端部を有し、前記前端部は前記前端面から離れた位置に配置され、
前記近接場光発生素子の外面は、更に、前記前端部と前記前端面の尖端とを接続するエッジ部を含むことを特徴とする請求項８記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１１】
前記導波路対向面は、前記前端面により近い前端部を有し、前記前端部は前記前端面から離れた位置に配置され、
前記導波路対向面は、前記前端面の尖端に対して、前記下面により近い位置に配置されていることを特徴とする請求項８記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１２】
前記磁極の端面は、前記近接場光発生素子の前記前端面における第１の辺との間に前記尖端を挟む位置に配置されていることを特徴とする請求項８記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【公開番号】特開２０１１−１９８４４９（Ｐ２０１１−１９８４４９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１１９９７（Ｐ２０１０−２１１９９７）
【出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【出願人】（５００４７５６４９）ヘッドウェイテクノロジーズ インコーポレイテッド (251)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【出願人】（５００４７５６４９）ヘッドウェイテクノロジーズ インコーポレイテッド (251)
【Ｆターム（参考）】
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