(57)【要約】  光源からの光を透過する第１の媒質層を有し、第１の媒質層からプラズモンプローブに照射した光によって近接場光を発生する近接場光発生器において、第１の媒質層とプラズモンプローブとの間に、第１の媒質層より低い屈折率の第２の媒質層を形成したことを特徴とする近接場光発生器。
2008099623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を透過する第１の媒質層を有し、
前記第１の媒質層からプラズモンプローブに照射した光によって近接場光を発生する近接場光発生器において、
前記第１の媒質層と前記プラズモンプローブとの間に、前記第１の媒質層より低い屈折率の第２の媒質層を形成したことを特徴とする近接場光発生器。
【請求項２】
前記第１の媒質層はソリッドイマージョンレンズであることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の近接場光発生器。
【請求項３】
前記第１の媒質層は導波路であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の近接場光発生器。
【請求項４】
前記第１の媒質層を形成する材料はシリコン、
前記第２の媒質層を形成する材料は石英である、
ことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項の何れか１項に記載の近接場光発生器。
【請求項５】
請求の範囲第１項乃至第４項の何れか１項に記載の近接場光発生器と、
磁気記録素子と、を有することを特徴とする光アシスト式磁気記録ヘッド。
【請求項６】
記録媒体と、
前記記録媒体を回転させる駆動手段と、
前記記録媒体に近接場光を照射する請求の範囲第５項に記載の光アシスト式磁気記録ヘッドと、
前記光アシスト式磁気記録ヘッドを前記記録媒体に対して相対的に移動させるヘッド移動手段と、
を有することを特徴とする光アシスト式磁気記録装置。
【請求項７】
試料に近接場光を照射する請求の範囲第１項乃至第４項の何れか１項に記載の近接場光発生器と、
前記試料を前記近接場光発生器に対して相対的に走査する試料走査手段と、
前記試料から発する散乱光を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする近接場光顕微鏡装置。
【請求項８】
基板に近接場光を照射する請求の範囲第１項乃至第４項の何れか１項に記載の近接場光発生器と、
前記近接場光発生器が発する近接場光に感光する感光材料を備えた前記基板を、前記近接場光が届く位置に保持する露光台と、
を有することを特徴とする近接場光露光装置。
【請求項９】
前記第２の媒質層は、前記第１の媒質層の上に膜状に形成されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の近接場光発生器。
【請求項１０】
前記第２の媒質層の厚みは、１００ｎｍ≦Ｌ≦１６００ｎｍであることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の近接場光発生器。
【請求項１１】
光源からの光を透過する第１の媒質層と、
前記第１の媒質層に接するように設けられ、前記第１の媒質層より低い屈折率の第２の媒質層と、
前記第２の媒質層に接するように設けられ、前記第１の媒質層および第２の媒質層を介して照射された光によって近接場光を発生するプラズモンプローブと、
を有することを特徴とする近接場光発生器。
【請求項１２】
前記第１の媒質層はソリッドイマージョンレンズであることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の近接場光発生器。
【請求項１３】
前記第１の媒質層は導波路であることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の近接場光発生器。
【請求項１４】
前記第１の媒質層を形成する材料はシリコン、
前記第２の媒質層を形成する材料は石英である、
ことを特徴とする請求の範囲第１１項乃至第１３項の何れか１項に記載の近接場光発生器。
【請求項１５】
請求の範囲第１１項乃至第１４項の何れか１項に記載の近接場光発生器と、
磁気記録素子と、を有することを特徴とする光アシスト式磁気記録ヘッド。
【請求項１６】
記録媒体と、
前記記録媒体を回転させる駆動手段と、
前記記録媒体に近接場光を照射する請求の範囲第１５項に記載の光アシスト式磁気記録ヘッドと、
前記光アシスト式磁気記録ヘッドを前記記録媒体に対して相対的に移動させるヘッド移動手段と、
を有することを特徴とする光アシスト式磁気記録装置。
【請求項１７】
前記第２の媒質層は、前記第１の媒質層の上に膜状に形成されることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の近接場光発生器。
【請求項１８】
前記第２の媒質層の厚みは、１００ｎｍ≦Ｌ≦１６００ｎｍであることを特徴とする請求の範囲第１７項に記載の近接場光発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接場光発生器、光アシスト式磁気記録ヘッド、光アシスト式磁気記録装置、近接場光顕微鏡装置、近接場光露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録方式では、記録密度が高くなると磁気ビットが外部温度等の影響を顕著に受けるようになる。このため高い保磁力を有する記録媒体が必要になるが、そのような記録媒体を使用すると記録時に必要な磁界も大きくなる。記録ヘッドによって発生する磁界は飽和磁束密度によって上限が決まるが、この値は材料限界に近づいており飛躍的な増大は望めない。そこで、記録時に局所的に加熱して磁気軟化を生じさせ、保磁力が小さくなった状態で記録し、その後に加熱を止めて自然冷却することにより、記録した磁気ビットの安定性を保証する方式が提案されている。この方式は熱アシスト磁気記録方式と呼ばれている。【０００３】
熱アシスト磁気記録方式では、記録媒体の加熱を瞬間的に行うことが望ましい。また、加熱する機構と記録媒体とが接触することは許されない。このため、加熱は光の吸収を利用して行われるのが一般的であり、加熱に光を用いる方式は光アシスト式と呼ばれている。光アシスト式で超高密度記録を行う場合、必要なスポット径は２０ｎｍ程度になるが、通常の光学系では回折限界があるため、光をそこまで集光することはできない。そこで、非伝搬光である近接場光を用いて加熱する方式がいくつか提案されている（特許文献１等参照。）。この方式では適当な波長のレーザ光を光学系によって集光し、数十ｎｍの大きさの金属（プラズモンプローブと呼ばれる。）に照射して近接場光を発生させ、その近接場光を加熱手段として用いている。【０００４】
また、近接場光を発生させるプラズモンプローブやプラズモンプローブを形成する基板に高屈折率の材料を用いる方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、シリコン、ガリウム砒素、ゲルマニウムなど高屈折率の媒質に近接してプラズモンプローブを形成する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００５−１１６１５５号公報
【特許文献２】特開２００３−１１４１８４号公報
【特許文献３】特開２００４−２８９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２，３に開示されているように、プラズモンプローブに光を集光するという点だけを考慮すると、集光効率の高い高屈折率の材料を集光素子に用いる方が好ましい。【０００６】
一方、本発明の発明者らは、プラズモンプローブを形成する基板の媒質の屈折率が低いほど近接場光の発生効率が高いという知見を得た。このことはすなわち、集光効率と近接場光の発生効率の両者を考慮することにより、発生する近接場光強度を最大化できることを意味している。【０００７】
しかしながら、特許文献２、特許文献３などでは、近接場光強度を強くするため、光学素子に高屈折率の材料を用いてプラズモンプローブに照射する光の集光効率を高める方法は提案されているが、近接場光の発生効率については考慮されていない。そのため、特許文献２、特許文献３に開示されている構成では、近接場光の発生効率が悪く、十分な強度の近接場光を得るためには近接場光発生器に多くの光量を入射させる必要があるので効率が悪かった。【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、効率良く近接場光を発生することが可能な近接場光発生器、光アシスト式磁気記録ヘッド、光アシスト式磁気記録装置、近接場光顕微鏡装置、近接場光露光装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
１．
光源からの光を透過する第１の媒質層を有し、
前記第１の媒質層からプラズモンプローブに照射した光によって近接場光を発生する近接場光発生器において、
前記第１の媒質層と前記プラズモンプローブとの間に、前記第１の媒質層より低い屈折率の第２の媒質層を形成したことを特徴とする近接場光発生器。【００１０】
２．
前記第１の媒質層はソリッドイマージョンレンズであることを特徴とする１に記載の近接場光発生器。【００１１】
３．
前記第１の媒質層は導波路であることを特徴とする１に記載の近接場光発生器。【００１２】
４．
前記第１の媒質層を形成する材料はシリコン、
前記第２の媒質層を形成する材料は石英である、
ことを特徴とする１乃至３の何れか１項に記載の近接場光発生器。【００１３】
５．
１乃至４の何れか１項に記載の近接場光発生器と、
磁気記録素子と、を有することを特徴とする光アシスト式磁気記録ヘッド。【００１４】
６．
記録媒体と、
前記記録媒体を回転させる駆動手段と、
前記記録媒体に近接場光を照射する５に記載の光アシスト式磁気記録ヘッドと、
前記光アシスト式磁気記録ヘッドを前記記録媒体に対して相対的に移動させるヘッド移動手段と、
を有することを特徴とする光アシスト式磁気記録装置。【００１５】
７．
試料に近接場光を照射する１乃至４の何れか１項に記載の近接場光発生器と、
前記試料を前記近接場光発生器に対して相対的に走査する試料走査手段と、
前記試料から発する散乱光を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする近接場光顕微鏡装置。【００１６】
８．
基板に近接場光を照射する１乃至４の何れか１項に記載の近接場光発生器と、
前記近接場光発生器が発する近接場光に感光する感光材料を備えた前記基板を、前記近接場光が届く位置に保持する露光台と、
を有することを特徴とする近接場光露光装置。【００１７】
９．
前記第２の媒質層は、前記第１の媒質層の上に膜状に形成されることを特徴とする１に記載の近接場光発生器。【００１８】
１０．
前記第２の媒質層の厚みは、１００ｎｍ≦Ｌ≦１５００ｎｍであることを特徴とする９に記載の近接場光発生器。【００１９】
１１．
光源からの光を透過する第１の媒質層と、
前記第１の媒質層に接するように設けられ、前記第１の媒質層より低い屈折率の第２の媒質層と、
前記第２の媒質層に接するように設けられ、前記第１の媒質層および第２の媒質層を介して照射された光によって近接場光を発生するプラズモンプローブと、
を有することを特徴とする近接場光発生器。【００２０】
１２．
前記第１の媒質層はソリッドイマージョンレンズであることを特徴とする１１に記載の近接場光発生器。【００２１】
１３．
前記第１の媒質層は導波路であることを特徴とする１１に記載の近接場光発生器。【００２２】
１４．
前記第１の媒質層を形成する材料はシリコン、
前記第２の媒質層を形成する材料は石英である、
ことを特徴とする１１乃至１３の何れか１項に記載の近接場光発生器。【００２３】
１５．
１１乃至１４の何れか１項に記載の近接場光発生器と、
磁気記録素子と、を有することを特徴とする光アシスト式磁気記録ヘッド。【００２４】
１６．
記録媒体と、
前記記録媒体を回転させる駆動手段と、
前記記録媒体に近接場光を照射する１５に記載の光アシスト式磁気記録ヘッドと、
前記光アシスト式磁気記録ヘッドを前記記録媒体に対して相対的に移動させるヘッド移動手段と、
を有することを特徴とする光アシスト式磁気記録装置。【００２５】
１７．
前記第２の媒質層は、前記第１の媒質層の上に膜状に形成されることを特徴とする１１に記載の近接場光発生器。【００２６】
１８．
前記第２の媒質層の厚みは、１００ｎｍ≦Ｌ≦１５００ｎｍであることを特徴とする１７に記載の近接場光発生器。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、集光された光を射出する第１の媒質層に、第１の媒質層より低い屈折率の第２の媒質層を積層し、第２の媒質層の上にプラズモンプローブを形成するので、効率良く近接場光を発生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】光アシスト式光アシスト式磁気記録装置１０の概略構成例を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における光アシスト式磁気記録ヘッド３、近接場光発生器３９の断面図である。
【図３】媒質の屈折率ｎと、集光効率との関係を示すグラフである。
【図４】本発明に係わるプラズモンプローブ３０の説明図である。
【図５】屈折率ｎによる光強度の増幅率Ｇの変化をシミュレーションした結果である。
【図６】シミュレーションに用いたモデル５９の形状を説明するための概念図である。
【図７】石英を媒質とするバッファ層３１の厚さＬと増幅率Ｇの関係をシミュレーションした結果のグラフである。
【図８】増幅率Ｇが減少する要因について説明するための説明図である。
【図９】本発明の第２の実施形態における近接場光発生器３９の断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態における近接場光発生器３９の断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態における光アシスト式磁気記録ヘッド３、近接場光発生器３９の断面図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態における光アシスト式磁気記録ヘッド３、近接場光発生器３９の断面図である。
【図１３】本発明の第６の実施形態における光アシスト式磁気記録ヘッド３の断面図である。
【図１４】本発明の近接場光発生器３９を近接場光顕微鏡９９９に応用した実施形態の断面図である。
【図１５】本発明の近接場光発生器３９を近接場光露光装置３３３に応用した実施形態の断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  筐体
２  ディスク
３  光アシスト式磁気記録ヘッド
４  サスペンション
１０  光アシスト式磁気記録装置
１１  スライダ
１２  導波路
１３  シリコンベンチ
１７  マイクロプリズム
３０  プラズモンプローブ
３１  バッファ層
３２  導波路
３９  近接場光発生器
４０  磁気記録部
４１  磁気再生部
５０  ＳＩＬ
５６  光ファイバー
３３３  近接場光露光装置
９９９  近接場光顕微鏡
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係る近接場光発生器、光アシスト磁気記録ヘッドと、それを備えた光アシスト式磁気記録装置を、図面を参照しつつ説明する。なお、各実施の形態の相互で同一の部分や相当する部分には同一の符号を付して重複説明を適宜省略する。【００３１】
図１に光アシスト磁気記録ヘッドを搭載した光アシスト式磁気記録装置の一例としてハードディスク装置の概略構成図を示す。【００３２】
この光アシスト式磁気記録装置１０は、記録用のディスク（磁気記録媒体）２と、支軸５を支点として矢印Ａ方向（トラッキング方向）に回転可能に設けられたサスペンション４と、サスペンション４に取り付けられたトラッキング用のアクチュエータ６を筐体１内に備えている。また、サスペンション４の先端部に取り付けられた光アシスト式磁気記録ヘッド３と、ディスク２を矢印Ｂ方向に回転させるモータ（不図示）と、を筐体１内に備えており、光アシスト式磁気記録ヘッド３がディスク２上で浮上しながら相対的に移動しうるように構成されている。本例では、ディスク２及び光アシスト式磁気記録ヘッド３を複数積層した構造としている。説明を簡単にするため一つのヘッドについて詳しく説明するが、他のヘッドも同様の構成を有している。ディスク２は本発明の記録媒体、モータは本発明の駆動手段、アクチュエータ６は本発明のヘッド移動手段である。【００３３】
図２に本発明の第１の実施形態における光アシスト式磁気記録ヘッド３、近接場光発生器３９の断面図を図示する。また、図４に本発明に係わるプラズモンプローブの例を図示する。【００３４】
第１の実施形態の光アシスト式磁気記録ヘッド３は、サスペンション４、近接場光発生器３９、磁気記録部４０、磁気再生部４１などを備えたスライダ１１から構成されている。近接場光発生器３９は、ＳＩＬ（Ｓｏｌｉｄ  Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ  Ｌｅｎｓ、ソリッドイマージョンレンズ）５０と、バッファ層３１と、プラズモンプローブ３０から構成されている。ＳＩＬ５０は本発明の第１の媒質層、バッファ層３１は本発明の第２の媒質層である。【００３５】
本実施形態では、ＳＩＬ５０はシリコンから形成し、バッファ層３１は石英から形成するものとする。このようなバッファ層３１は、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を原料としてＣＶＤ法などを用いて成膜することができる。【００３６】
図示せぬ半導体レーザから照射された近赤外レーザ光（波長１５５０ｎｍ、１３１０ｎｍ等）は、シリコンから形成されたＳＩＬ５０によって図２の矢印のように集光される。【００３７】
媒質の屈折率と集光効率の関係を図３を用いて説明する。【００３８】
一般にレンズなどの光学系でレーザなどの光を集光したとき、その集光されたビームウェストにおけるスポットの半径ωは式（１）で表すことができる【００３９】
【数１】
2008099623.tif 000003
【００４０】
ここでＮＡは光学系の開口数、λは光の波長、ｎは媒質の屈折率である。この式は媒質の屈折率が大きくなると集光されたスポット径が小さくなることを意味している。スポットの面積はスポット径の自乗に比例することから、ビームウェストにおける光のパワー密度（集光効率）は屈折率の自乗に比例することになる。【００４１】
図３は横軸の媒質の屈折率ｎと、縦軸の集光効率との関係を示すグラフである。媒質の例として、シリコン（Ｓｉ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、石英（ＳｉＯ2）をプロットしている。波長λ＝１．３μｍの光に対する屈折率は、シリコンは３．５、ＳｉＣは２．５、石英は１．５である。前述のように集光効率は屈折率の自乗に比例するので、石英の集光効率を１としてシリコン、炭化シリコンの集光効率を計算した。図３の縦軸は任意軸であり（ａ．ｕ．）と表記している。図３からもわかるように、ＳＩＬ５０の媒質をシリコンとすると、石英にした場合と比較して、およそ６倍の集光効率を達成できる。【００４２】
次に、図４を用いてプラズモンプローブ３０について説明する。図４において、（１−ａ）、（１−ｂ）は三角形のプラズモンプローブ３０、（２−ａ）、（２−ｂ）はボウタイ型のプラズモンプローブ３０の例である。いずれも金を材料とする平板状金属薄膜で形成されている。（１−ａ）、（２−ａ）は平面図、（１−ｂ）、（２−ｂ）は正面図であり、いずれも曲率半径２０ｎｍ以下の頂点Ｐを有する。【００４３】
これらのプラズモンプローブ３０に光が作用すると、プラズモン共鳴が励起され、その頂点Ｐ近辺に近接場光が発生して、非常に小さいスポットサイズの光を用いた記録又は再生を行うことが可能となる。つまり、ＳＩＬ５０の上に形成されたバッファ層３１の光出射位置又はその近傍にプラズモンプローブ３０を設け、近接場光を発生させると、ＳＩＬ５０で集光された光スポットのサイズを更に小さくすることができ、高密度記録に有利となる。【００４４】
光アシスト式磁気記録ヘッド３を搭載した光アシスト式磁気記録装置１０において、プラズモンプローブ３０から近接場光がディスク２に照射されると、ディスク２の照射された部分の温度が一時的に上昇してディスク２の保磁力が低下する。その保磁力の低下した状態の照射部分に対して、磁気記録部４０により磁気情報の書き込みが行われる。また、ディスク２に書き込んだ磁気情報は磁気再生部４１で読み出しが行われる。【００４５】
本実施形態のバッファ層３１の媒質は石英であり、シリコンの屈折率３．５に対し、屈折率１．５と低くなっている。このような低屈折率のバッファ層３１の上にプラズモンプローブ３０を形成することにより、効率良く近接場光を発生することができる。【００４６】
図５と図６を用いて屈折率ｎと光強度の増幅率Ｇ（すなわち近接場光の発生効率）の関係を説明する。図５は、ＦＤＴＤ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ）法を用いて屈折率ｎによる光強度の増幅率Ｇの変化をシミュレーションした結果を図示している。また、図６はシミュレーションに用いたモデル５９の形状を説明するための概念図である。【００４７】
計算に用いた領域は、一辺が１５００ｎｍの立方体で、計算に用いるセルサイズは１０ｎｍとした。図６は計算に用いた立方体の断面を概念的に図示している。シミュレーションでは、シリコン層５１の上に厚さＬ（ｎｍ）のバッファ層３１を積層し、バッファ層３１の上に厚さ４０ｎｍの金からなるプラズモンプローブ３０が配置されているものとした。シミュレーションに用いるプラズモンプローブの形状は、図４（１−ａ）のように２等辺三角形の形状である。その頂角は４０°、底辺と図４に示す頂点Ｐの間の長さは４００ｎｍとし、頂点Ｐの先端の曲率半径は計算に用いる最小セルサイズの１０ｎｍとした。シミュレーションに用いる金の定数は、光の周波数が２００ＴＨｚのとき、屈折率ｎ＝０．６４８２４６４２３、消衰系数ｋ＝１０．２５６７１６２２６とした。また、空間５５は大気圧の空気が満たされているものとした。【００４８】
光源５６は、モデル５９の底面からの高さｙ＝３５０ｎｍの位置でビームウェストを持つ１／ｅ2径がφ８００ｎｍのガウシアン形状とし、光の周波数は２００ＴＨｚの正弦波とした。図６の矢印は光源５６からの光束を示している。プラズモンプローブ３０に照射された光束は、頂点Ｐの付近で増幅され図６のように近接場光５７を発生する。【００４９】
本シミュレーションでは、プラズモンプローブ３０の上（紙面上側）１０ｎｍの位置における近接場光５７の最大振幅Ｅ１を計算した。一方、比較のためプラズモンプローブ３０をシリコン層５１の上に配置しないときの同じ位置の最大振幅Ｅ０を求めた。最大振幅Ｅ１と最大振幅Ｅ０から、光強度の増幅率Ｇ（すなわち近接場光の発生効率）を式２により求めた。【００５０】
Ｇ＝（Ｅ１／Ｅ０）2・・・・・・・・・（式２）
本シミュレーションでは、バッファ層３１の厚さＬを２５０ｎｍとし、媒質がシリコン、炭化シリコン、石英の場合について、それぞれ増幅率Ｇを計算した。その結果を図５に示す。図５から明らかなように、屈折率が高くなるほど光強度の増幅率Ｇ（すなわち近接場光の発生効率）は低下する。例えば、シリコンを媒質にした場合は、石英を媒質とした場合の約１／３の増幅率である。【００５１】
このように、プラズモンプローブ３０を形成するバッファ層３１の媒質に、例えばシリコンより低屈折率の石英を用いる方が増幅率Ｇが大きく、すなわち近接場光の発生効率が高い。一方、図４で説明したように、ＳＩＬ５０のような集光素子の媒質に、例えば石英より高屈折率のシリコンを用いると集光効率を高めることができる。すなわち、ＳＩＬ５０の媒質を例えば高屈折率のシリコンとし、ＳＩＬ５０の射出側の面にシリコンより低屈折率の例えば石英を媒質としたバッファ層３１を設けると、効率良く近接場光を発生できる。【００５２】
なお、本シミュレーションでは、プラズモンプローブ３０の形状を図４（１−ａ）、（１−ｂ）のような２等辺三角形の形状としたが、プラズモンプローブ３０の形状に係わらず、例えば図４（２−ａ）、（２−ｂ）のようなボウタイ形状でも同様の効果が得られる。または、後に図１０で説明するピン形状のプラズモンプローブ３０でも同様の効果が得られる。【００５３】
次に、シリコン層５１の上に積層するバッファ層３１の媒質を石英とし、石英の厚さＬに対する光強度の増幅率Ｇの変化について、ＦＤＴＤ法を用いたシミュレーションにより確認した。計算結果を図７に示す。図７は石英を媒質とするバッファ層３１の厚さＬと増幅率Ｇの関係をシミュレーションした結果のグラフである。図７のバッファ層３１の厚さＬ＝０ｎｍの場合は、シリコン層５１の上にバッファ層３１を積層しない場合に相当する。【００５４】
図７から分かるように、石英の厚さＬを増すと、０ｎｍからおよそ７５０ｎｍｍの範囲で光強度の増幅率Ｇが増加し、さらに厚みを増すと増幅率Ｇが減少する。【００５５】
増幅率Ｇが減少する要因について図８を用いて説明する．図８は、図中矢印で示す集光された光がバッファ層３１に入射し、バッファ層３１内に矢印で示すように広がっていく様子を図示している。すなわち、集光された光は集光点Ｓ１において所望の微小スポットに絞られた後、石英のバッファ層に進むと急激に広がり、光束の射出側の面Ｓ２ではスポット径が拡大する。【００５６】
その結果、高屈折率の媒質中で集光したことによる高集光効率の効果が損なわれ、バッファ層３１の厚みＬを厚くしすぎた場合に全体の効率が低下する要因である。【００５７】
近接場光発生器３９を光アシスト式磁気記録ヘッド３として用いる場合、増幅率ＧはＬ＝０（Ｇは約２５）の場合の２倍程度（Ｇは約５０以上）あることが実用上望ましく、その観点からバッファ層３１の厚さＬは１００ｎｍ≦Ｌ≦１６００ｎｍとすることが望ましい。【００５８】
なお、本実施形態ではＳＩＬ５０の媒質をシリコン、バッファ層３１の媒質を石英の例について説明したが、これに限定されるものではなく、バッファ層３１の媒質の屈折率がＳＩＬ５０の媒質の屈折率より低ければ本発明の効果が得られる。【００５９】
本発明の第１の媒質層であるＳＩＬ５０には、使用する光の波長に応じて最適な高屈折率材料を用いれば良い。例えば、ダイヤモンド（可視全域）、III−Ｖ族半導体としてＡｌＧａＡｓ（近赤外、赤）、ＧａＮ（緑、青）、ＧａＡｓＰ（赤、橙、青）、ＧａＰ（赤、黄、緑）、ＩｎＧａＮ（青緑、青）、ＡｌＧａＩｎＰ（橙、黄橙、黄、緑）があげられる。また、II−VI族半導体としてＺｎＳｅ（青）があげられる。なお、（）内は使用する光を示している。【００６０】
また、本発明の第２の媒質層であるバッファ層３１には、例えば、石英（ＳｉＯ2）、炭化シリコン（ＳｉＣ）のほかに弗化カルシウム（ＣａＦ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ2）、チッ化シリコン（Ｓｉ2Ｎ4）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、ダイアモンド（Ｃ）などを用いることができる。【００６１】
さらに、本実施形態ではプラズモンプローブ３０は金を材料とする例について説明したが、材料は金に限定されるものではなくＳｉやＧａＡｓなどの半導体、銀、銅、アルミ、マグネシウムを用いても良い。【００６２】
図９に示す第２の実施形態の近接場光発生器３９は、ＳＩＬ５０の全面に石英からなるバッファ層３１が形成された例である。このようなバッファ層３１は、シリコンから形成されたＳＩＬ５０に、水蒸気酸化法などを用いて形成することができる。第２の実施形態の近接場光発生器３９は、ＳＩＬ５０の全面に石英からなるバッファ層３１が形成されていること以外は第１の実施形態と同じ構成であり、第１の実施形態の近接場光発生器３９に代えて光アシスト式磁気記録ヘッド３に搭載可能である。このように高屈折率のシリコンから形成されたＳＩＬ５０の全面に低屈折率の石英からなるバッファ層３１を形成しても、同様に効率良くプラズモンプローブ３０から近接場光を発生することができる。【００６３】
次に、近接場光発生器３９の第３の実施形態について説明する。【００６４】
以下、今までに説明した機能要素と同じ機能要素には同番号を付し、説明を省略する。【００６５】
図１０に本発明の第３の実施形態における近接場光発生器３９の断面図を図示する。【００６６】
図１０（ａ）は近接場光発生器３９の断面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の点線Ａで囲う部分の拡大図である。図１０（ａ）の矢印は、図示せぬ半導体レーザから照射された近赤外レーザ光の光束を示している。【００６７】
シリコンから形成されたＳＩＬ５０には、ドライエッチング法などを用いて凹部５５が設けられている。凹部５５の全面にはＴＥＯＳを原料としてＣＶＤ法などを用いて石英からなるバッファ層３１が成膜されている。バッファ層３１の内側に金を抵抗加熱蒸着法などを用いて埋め込み、ピン状のプラズモンプローブ３０が形成されている。【００６８】
このようにすると、プラズモンプローブ３０に、より効率良く集光することができるので、光スポットのサイズを更に小さくすることができ、高密度記録に有利となる。また、シリコンのＳＩＬ５０の凹部５５に石英からなるバッファ層３１を形成し、バッファ層３１の内側に金を埋め込みプラズモンプローブ３０を形成しているので、効率良く近接場光を発生できる。【００６９】
また、本実施形態の近接場光発生器３９は、図２で説明した第１の実施形態の近接場光発生器３９に代えて光アシスト式磁気記録ヘッド３を構成することもできる。なお、ＳＩＬ５０、バッファ層３１を形成する材料は、それぞれ第１の実施の形態と同様に各種の材料を用いることができる。【００７０】
次に、光アシスト式磁気記録ヘッド３の第４の実施形態について説明する。【００７１】
図１１に本発明の第４の実施形態における光アシスト式磁気記録ヘッド３の断面図を図示する。【００７２】
第４の実施形態の光アシスト式磁気記録ヘッド３では、スライダ１１がシリコンで形成され、スライダ１１のディスク２に対向する面側にバッファ層３１が形成されている。バッファ層３１のディスク２に対向する面にはプラズモンプローブ３０が埋め込まれて形成されている。図示せぬ半導体レーザから照射された近赤外レーザ光は、ＳＩＬ５０によって図１１の矢印のように、バッファ層３１に形成されたプラズモンプローブ３０の図示せぬ頂点Ｐ近辺に集光する。本実施形態の近接場光発生器３９は、ＳＩＬ５０、スライダ１１、バッファ層３１、プラズモンプローブ３０から構成される。【００７３】
本実施形態ではスライダ１１がシリコンで形成されているので、ＳＩＬ５０を接着により容易に取り付けることができ、高効率の集光が実現できる。スライダ１１は本発明の第１の媒質層、バッファ層３１は本発明の第２の媒質層である。【００７４】
スライダ１１のディスク２に対向する面には例えば石英を材料としたバッファ層３１が形成され、金で形成されたプラズモンプローブ３０と磁気記録部４０、磁気再生部４１がバッファ層３１に埋め込まれている。また、スライダ１１のディスク２に対向する面にはディスク２が回転すると空気流によりディスク２上に浮上するように図示せぬ構造（Ａｉｒ  Ｂｅｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）が設けられている
このように、高屈折率のシリコンからなるスライダ１１のディスク２に対向する面に、低屈折率の石英からなるバッファ層３１を形成し、バッファ層３１に金からなるプラズモンプローブ３０を形成すると、高出力の近接場光を発生できる。また、このような近接場光発生器３９を搭載した光アシスト式磁気記録ヘッド３を用いた光アシスト式磁気記録装置１０では、高密度な記録が可能になる。なお、スライダ１１、バッファ層３１を形成する材料は、それぞれ第１の実施の形態と同様に各種の材料を用いることができる。【００７５】
図１２に本発明の第５の実施形態における光アシスト式磁気記録ヘッド３、近接場光発生器３９の断面図を図示する。【００７６】
第５の実施形態の光アシスト式磁気記録ヘッド３は、サスペンション４、光ファイバー１４及び球レンズ１５、半球レンズ１６、シリコンマイクロプリズム１７が取り付けられたシリコンベンチ１３と、導波路３２などを備えたスライダ１１とで構成されている。【００７７】
シリコンベンチ１３には、光ファイバー１４及び球レンズ１５、半球レンズ１６、シリコンマイクロプリズム１７、サスペンション４が取り付けられている。スライダ１１にはシリコンベンチ１３が接着されている。また、スライダ１１のディスク２に対向する面にはディスク２が回転すると空気流によりディスク２上に浮上するように図示せぬ構造（Ａｉｒ  Ｂｅｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）が設けられている。【００７８】
図示せぬ半導体レーザから照射された近赤外レーザ光（波長１５５０ｎｍ、１３１０ｎｍ等）の光束は、光ファイバー１４の光出射側端面が斜めにカットされているため、光ファイバー１４から右上方に出射する。その後、球レンズ１５に入射する。球レンズ１５は例えば直径０．１５ｍｍ程度のガラス球（ガラス材料は例えばＢＫ７などを用いる）から成り、光束は球レンズ１５で略コリメートされる。球レンズ１５を通過した光束は、半球レンズ１６に入射する。半球レンズ１６は例えば直径０．０９ｍｍ程度のガラス半球（ガラス材料は例えばＢＫ７などを用いる）から成り、シリコンベンチ１３と一体化されたシリコンマイクロプリズム１７に接着されている。球レンズ１５から出射した略コリメート光束は、半球レンズ１６で集光された後、シリコンマイクロプリズム１７での全反射により偏向される。シリコンマイクロプリズム１７は頂角が約７０°であり、異方性エッチングにより形成されている。シリコンマイクロプリズム１７で偏向された光束は、直下の高屈折率のシリコンを媒質とする導波路３２に対して集光され、導波路３２との結合が完了する。導波路３２は本発明の第１の媒質層である。【００７９】
導波路３２から光束が出射するディスク２側の面には低屈折率の石英を材料としたバッファ層３１が設けられている。また、バッファ層３１のディスク２と対向する面には金からなるプラズモンプローブ３０が埋め込まれて形成されている。本実施形態の近接場光発生器３９は、導波路３２、バッファ層３１、プラズモンプローブ３０から構成される。バッファ層３１は本発明の第２の媒質層である。【００８０】
プラズモンプローブ３０から近接場光がディスク２に照射されると、ディスク２の近接場光が照射された部分の温度が一時的に上昇してディスク２の保磁力が低下する。その保磁力の低下した状態の照射部分に対して、磁気記録部４０により磁気情報の書き込みが行われる。また、ディスク２に書き込んだ磁気情報は磁気再生部４１で読み出しが行われる。【００８１】
このようにシリコンの導波路３２を用いると、プラズモンプローブ３０に効率良く導光することができる。また、高屈折率のシリコンの導波路３２のディスク２に対向する面に低屈折率の石英からなるバッファ層３１を形成し、バッファ層３１のディスク２と対向する面に金からなるプラズモンプローブ３０を形成するので、効率良く近接場光を発生することができる。【００８２】
なお、導波路３２、バッファ層３１を形成する材料は、それぞれ第１の実施の形態と同様に各種の材料を用いることができる。【００８３】
次に、光アシスト式磁気記録ヘッド３、近接場光発生器３９の第６の実施形態について説明する。【００８４】
図１３に本発明の第６の実施形態における光アシスト式磁気記録ヘッド３の断面図を図示する。【００８５】
第５の実施形態との違いは、導波路３２が石英から形成されるクラッド３４とシリコンから形成されるコア３３から構成される点である。コア３３は光が入射する側が細い円錐状になっており、石英のクラッド３４に埋め込まれている。コア３３は本発明の第１の媒質層である。本実施形態の近接場光発生器３９は、コア３３、バッファ層３１、プラズモンプローブ３０から構成される。バッファ層３１は本発明の第２の媒質層である。【００８６】
このように構成すると、入射光のスポット径は、入射側から出射側に向けて徐々に縮小し、出射側では入射側の１／１０程度に縮小できる。このような導波路３２を用いた場合も、高屈折率のシリコンから形成されるコア３３の上に低屈折率の石英からなるバッファ層３０を形成し、バッファ層３０の上にプラズモンプローブ３０を形成することにより効率良く近接場光を発生することができる。【００８７】
そのほかの構成は第５の実施形態と同様であり説明を省略する。【００８８】
図１４に本発明の近接場光発生器３９を近接場光顕微鏡９９９に応用した実施形態の断面図を図示する。【００８９】
ここでは、高屈折率のシリコンから形成されたカンチレバ９０２の試料９１０側の面に、低屈折率の石英を媒質とするバッファ層３１を形成し、バッファ層３１の上に金を材料とするプラズモンプローブ３０を形成した例を示す。本実施形態の近接場光発生器３９は、カンチレバ９０２、バッファ層３１、プラズモンプローブ３０から構成される。カンチレバ９０２は本発明の第１の媒質層であり、バッファ層３１は本発明の第２の媒質層である。【００９０】
カンチレバ９０２の形状は、例えば短冊形薄板であり、長さはおおよそ５０μｍから５００μｍ、厚さはおよそ０．１μｍから５μｍである。バッファ層３１の厚さＬは、図７で説明したシミュレーションの結果から７５０ｎｍ程度にすることが好ましい。プラズモンプローブ３０は図４（１−ａ）のような２等辺三角形の形状や、図４（２−ａ）のようなボウタイ形状などを用いることができる。【００９１】
試料９１０は基板９１１の上に置き、その表面に、上記のプラズモンプローブ３０を近づける。レーザ９０６から出射した光はレンズ９１６によりコリメートされ、ビームスプリッタ９０５を通過後、対物レンズ９０４に入射する。光は対物レンズにより集光されプラズモンプローブ３０の図１４には図示せぬ頂点Ｐで収束する。【００９２】
プラズモンプローブ３０で発生した近接場光は、対物レンズ９０４により集光され、照射された近接場光により試料９１０から発する散乱光は検出器９０７で検出されるか、もしくは試料９１０の反対側に置かれた対物レンズ９１２により集光され、検出器９１３で検出される。【００９３】
走査用ピエゾ素子９０８は基板９１１を駆動するために設けられている。試料９１０を走査用ピエゾ素子９０８を使い水平方向（紙面左右方向）に走査させると、試料９１０から検出される発光強度が変化し、その変化を記録することにより、試料９１０の像を得ることができる。ここで、試料９１０からの信号の偏光方向が、入射光の偏光方向と異なっている場合、偏光子９１７、９１８を光路中に配置する。ただし、レーザが直線偏光の場合偏光子９１８のみで良い。このように、偏光子９１８の偏光方向が入射光の偏光方向に対し直角になるようにすると、コントラストを向上させることができる。【００９４】
走査用ピエゾ素子９０８は本発明の試料走査手段、検出器９０７、検出器９１３は本発明の検出手段である。【００９５】
このように、本発明の近接場光発生器３９を近接場光顕微鏡９９９に用いると高効率で近接場光を発生できるので、鮮明な試料９１０の像を得ることができる。【００９６】
プラズモンプローブ３０と試料９１０表面の間隔は近接場光のしみだし深さである数十ｎｍ以内にする必要があるが、その間隔はプローブ先端と試料９１０表面の間に働く原子間力を測定することにより制御する。すなわちプラズモンプローブ３０を数ｎｍ以内の振幅で振動用ピエゾ素子９０９を使い光軸方向（紙面上下方向）に振動させ、その振幅が一定になるようにプラズモンプローブ３０と試料９１０表面の間隔を制御する。振幅の変化の測定は、レーザ９０６から出射した光とは別の光をカンチレバ９０２の対物レンズ９０４の面に当て、そこからの反射光をＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）９１４で検出することにより行う。振幅の変化の測定は、レーザ９０６から出射した光のうち、カンチレバー９０２で反射したものを、ＰＳＤ９１４で検出することにより行っても良い。【００９７】
図１５に本発明の近接場光発生器３９を近接場光露光装置３３３に応用した実施形態の断面図を図示する。【００９８】
本発明の近接場光発生器３９は、光リソグラフィ用の近接場光露光装置３３３へ応用することも可能である。図１５にその応用例を示す。【００９９】
ここでは、シリコンから形成された基板３５０の基板３２２側の面に、石英を媒質とするバッファ層３１を形成し、バッファ層３１の上に金を材料とするプラズモンプローブ３０を形成した例を示す。本実施形態の近接場光発生器３９は、基板３５０、バッファ層３１、プラズモンプローブ３０から構成される。基板３５０は本発明の第１の媒質層であり、バッファ層３１は本発明の第２の媒質層である。【０１００】
加工する基板３２２は、近接場光が届く位置に基板３２２を保持する露光台３８０の上に載置されている。基板３２２の上には近接場光発生器３９が発生する近接場光に感光するフォトレジスト３２１が塗布されている。加工する基板３２２上には近接場光発生器３９が発生する近接場光に感光するフォトレジスト３２１が塗布されている。露光台３８０は本発明の露光台である。【０１０１】
バッファ層３１の厚さＬは、図７で説明したシミュレーションの結果から７５０ｎｍ程度にすることが好ましい。プラズモンプローブ３０は図４（１−ａ）のような２等辺三角形の形状や、図４（２−ａ）のようなボウタイ形状などを用いることができる。【０１０２】
基板３５０に図示せぬ光源から、フォトレジスト３２１に向けて、フォトレジスト３２１を感光させる光を入射させる。すると、例えば図４に示すプラズモンプローブ３０の頂点Ｐに局在する強い近接場光が発生し、その部分のフォトレジストが感光される。露光後は、フォトレジストを現像し、エッチング等の加工を基板３２２に施す。ここで、入射光の波長は、レジストが感光し、かつプラズモン共鳴が励起される波長にすることが好ましい。【０１０３】
このように、本発明の近接場光発生器３９を用いることにより、フォトレジスト３２１を、非常に低パワーの光で露光させることが可能である。また、近接場光発生器３９をフォトレジスト３２１上で高速に走査させることも可能なので露光時間の低減化も可能である。
【実施例】
【０１０４】
以下、本発明の効果を確認するために行った実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【０１０５】
［実施例１］
実施例１では、図２に示す第１の実施形態の近接場光発生器３９に用いるＳＩＬ５０を、バッファ層３１の厚さを変えて作製した。また、作製した近接場光発生器３９を用いて、第１の実施形態の光アシスト式磁気記録ヘッド３を作製し、磁気記録に十分な光量の近接場光が発生できることを確認した。【０１０６】
試作した近接場光発生器３９を作製する工程について説明する。【０１０７】
最初に、近接場光発生器３９に用いる半球状のＳＩＬ５０を、シリコン結晶から８つ作製した。ＳＩＬ５０の曲率半径は１．４ｍｍである。次に、作製した６つのＳＩＬ５０の平面部に、それぞれ厚さＬが５０ｎｍ、１００ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍ、２０００ｎｍのバッファ層３１を成膜した。バッファ層３１は、ＳＩＬ５０の平面部にＴＥＯＳを原料に用いてＣＶＤ法で石英の薄膜を成膜した。
このようにして作製したＳＩＬ５０のバッファ層３１の上に、それぞれ図４（１−ａ）に示す厚さ４０ｎｍの金のプラズモンプローブを作成した。比較例としてバッファ層３１を成膜しなかったＳＩＬ５０の一つに、同じ形状の金のプラズモンプローブを作成した。
パターンニングには電子線描画装置を用い、レジストをパターンニングした後に抵抗加熱蒸着法で金を成膜し、リフトオフ法により三角形状を作成した。
バッファ層３１の厚さＬが５０ｎｍ、１００ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍで試作した近接場光発生器３９を、バッファ層３１の厚さの順に実施例１−１、実施例１−２、実施例１−３、実施例１−４、実施例１−５と呼ぶ。比較のために作製したバッファ層３１の厚さＬが０ｎｍ、２０００ｎｍで試作した近接場光発生器３９を、それぞれ比較例１−１、比較例１−２と呼ぶ。【０１０８】
〔実験結果〕
実施例１で作製した６つの実施例の近接場光発生器３９に半導体レーザから照射された近赤外レーザ光（波長１５５０ｎｍ）を照射し、発生する近接場光の光強度を確認した。また、比較のため比較例１−１、比較例１−２の近接場光発生器３９と、プラズモンプローブを配置しないＳＩＬ５０に半導体レーザから照射された近赤外レーザ光（波長１５５０ｎｍ）を照射し、発生する近接場光の光強度を確認した。このようにして測定した光強度のデータから、プラズモンプローブを配置しないＳＩＬ５０の光強度を基準に増幅率Ｇをそれぞれ求めた。
表１は実施例１−１〜実施例１−６と比較例１−１、比較例１−２との実験結果の比較表である。【０１０９】
【表１】
2008099623.tif 000004
【０１１０】
表１では、各比較例と各実施例の近接場光発生器３９の増幅率ＧにそれぞれサフィックスＸ１ｎを付けて区別している。
すなわち、比較例１−１の増幅率を増幅率ＧＸ１０、実施例１−１の増幅率を増幅率ＧＸ１１、実施例１−２の増幅率を増幅率ＧＸ１２としている。同様に、実施例１−３は増幅率ＧＸ１３、実施例１−４は増幅率ＧＸ１４、実施例１−５は増幅率ＧＸ１５、比較例１−２は増幅率ＧＸ１６である。【０１１１】
倍率ＧＸ１ｎ／ＧＸ１０は、各実施例または比較例１−２の増幅率ＧＸ１ｎと比較例１−１の増幅率ＧＸ１０との比である。【０１１２】
表1に示すように、倍率ＧＸ１ｎ／ＧＸ１０の値は実施例１−１では１．７であり、実施例１−２、実施例１−３、実施例１−４、実施例１−５は２以上である。このように、本実施例の近接場光発生器３９の増幅率Ｇは、バッファ層３１の無い近接場光発生器３９より効率良く近接場光を発生できることが確認できた。
また、１００ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍの厚みでバッファ層３１を作成した本実施例の近接場光発生器３９の増幅率Ｇは、バッファ層３１の無い近接場光発生器３９の２倍以上であることが確認できた。
一方、比較例１−２の増幅率ＧＸ16は比較例１−１の増幅率ＧＸ11より小さくなっており、１０００ｎｍを越える厚みでバッファ層３１を作成すると増幅率Ｇが減少することが確認できた。【０１１３】
作製した実施例と比較例の近接場光発生器３９を用いて、光アシスト式磁気記録ヘッド３を７つ作製し、光アシスト式磁気記録装置１０に組み込んで磁気記録の可否を確認した。【０１１４】
その結果、各実施例の近接場光発生器３９を用いた光アシスト式磁気記録ヘッド３は良好に磁気記録ができることが確認できた。【０１１５】
［実施例２］
実施例２では、ＳＩＬ５０の材料をＧａＡｓＰに、バッファ層３１の材料をＣａＦに変えて実施例１と同じ工程でバッファ層３１の厚さを変えてＳＩＬ５０を作製した。また、作製した近接場光発生器３９を用いて、第１の実施形態の光アシスト式磁気記録ヘッド３を作製し、磁気記録に十分な光量の近接場光が発生できることを確認した。【０１１６】
試作した近接場光発生器３９を作製する工程は、実施例１と同じであり詳細な説明を省略する。【０１１７】
実施例と同様に、ＳＩＬ５０の平面部に厚さＬが５０ｎｍ、１００ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍ、２０００ｎｍのバッファ層３１を成膜した。作製したＳＩＬ５０のバッファ層３１の上に、それぞれ実施例１と同じ方法で厚さ４０ｎｍの金のプラズモンプローブを作成した。比較例としてバッファ層３１を成膜しないＳＩＬ５０の一つに同じ形状の金のプラズモンプローブを作成した。
バッファ層３１の厚さＬが５０ｎｍ、１００ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍで試作した近接場光発生器３９を、バッファ層３１の厚さの順に実施例２−１、実施例２−２、実施例２−３、実施例２−４、実施例２−５と呼ぶ。比較のために作製したバッファ層３１の厚さＬが０ｎｍ、２０００ｎｍで試作した近接場光発生器３９を、それぞれ比較例２−１、比較例２−２と呼ぶ。【０１１８】
〔実験結果〕
実施例２で作製した６つの実施例の近接場光発生器３９に半導体レーザから照射された近赤外レーザ光（波長１５５０ｎｍ）を照射し、発生する近接場光の光強度を確認した。また、比較のため比較例２−１の近接場光発生器３９と、比較例２−２のＳＩＬ５０に半導体レーザから照射された近赤外レーザ光（波長１５５０ｎｍ）を照射し、発生する近接場光の光強度を確認した。このようにして測定した光強度のデータから、比較例２−２の光強度を基準に増幅率Ｇをそれぞれ求めた。
表２は比較例２−１と実施例２−１〜実施例２−５の実験結果の比較表である。【０１１９】
【表２】
2008099623.tif 000005
【０１２０】
表２では、各比較例と各実施例の近接場光発生器３９の増幅率ＧをそれぞれサフィックスＸ２ｎを付けて区別している。
すなわち、比較例２−１の増幅率を増幅率ＧＸ２０、実施例２−１の増幅率を増幅率ＧＸ２１、実施例２−２の増幅率を増幅率ＧＸ２２としている。同様に、実施例２−３は増幅率ＧＸ２３、実施例２−４は増幅率ＧＸ２４、実施例２−５は増幅率ＧＸ２５、比較例２−２は増幅率ＧＸ２６である。【０１２１】
倍率ＧＸ２ｎ／ＧＸ２０は、各実施例または比較例２−２の増幅率ＧＸ２ｎと比較例２−１の増幅率ＧＸ２０との比である。【０１２２】
表２に示すように、倍率ＧＸ２ｎ／ＧＸ２０の値は実施例２−１では１．４であり、実施例２−２、実施例２−３、実施例２−４、実施例２−５では２以上である。このように、本実施例の近接場光発生器３９の増幅率Ｇは、バッファ層３１の無い近接場光発生器３９より効率良く近接場光を発生できることが確認できた。【０１２３】
また、１００ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍの厚みでバッファ層３１を作成した本実施例の近接場光発生器３９の増幅率Ｇは、バッファ層３１の無い近接場光発生器３９の２倍以上であることが確認できた。
一方、比較例２−２の増幅率ＧＸ26は比較例２−１の増幅率ＧＸ21より小さくなっており、１０００ｎｍを越える厚みでバッファ層３１を作成すると増幅率Ｇが減少することが確認できた。【０１２４】
作製した実施例と比較例の近接場光発生器３９を用いて、光アシスト式磁気記録ヘッド３を７つ作製し、光アシスト式磁気記録装置１０に組み込んで磁気記録の可否を確認した。【０１２５】
その結果、各実施例の近接場光発生器３９を用いた光アシスト式磁気記録ヘッド３は良好に磁気記録ができることが確認できた。【０１２６】
［実施例３］
実施例３では、図９に示すＳＩＬ５０を、水蒸気酸化法を用いてバッファ層３１の厚さを変えて作製した。また、作製した近接場光発生器３９を用いて光アシスト式磁気記録ヘッド３を作製し、磁気記録に十分な光量の近接場光が発生できることを確認した。【０１２７】
試作した近接場光発生器３９を作製する工程について説明する。【０１２８】
最初に、近接場光発生器３９に用いる半球状のＳＩＬ５０を、シリコン結晶から８つ作製した。ＳＩＬ５０の曲率半径は１．４ｍｍである。次に、作製した６つのＳＩＬ５０の平面部に、それぞれ厚さ５０ｎｍ、１００ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍ、２０００ｎｍのバッファ層３１を成膜した。バッファ層３１は、シリコンで形成されたＳＩＬ５０を水蒸気雰囲気中に置き、ＳＩＬ５０の全面に酸化膜（ＳｉＯ2）を成膜した。【０１２９】
６つのＳＩＬ５０のバッファ層３１の上に、それぞれ金を抵抗加熱蒸着法によって成膜することにより、図４（１−ａ）に示す高さ０．４μｍ、頂角４０°の二等辺三角形のプラズモンプローブ３０を作製した。試作したプラズモンプローブ３０の膜厚は４０ｎｍである。比較のため、バッファ層３１を成膜しないＳＩＬ５０の平面部に、同じ方法で同じ形状のプラズモンプローブ３０を作製した。
このようにして作製したバッファ層３１の厚さＬが５０ｎｍ、１００ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍの近接場光発生器３９を、バッファ層３１の厚さの順に実施例３−１、実施例３−２、実施例３−３、実施例３−４、実施例３−５と呼ぶ。比較のために作製したバッファ層３１の厚さＬが０ｎｍ、２０００ｎｍで試作した近接場光発生器３９を、それぞれ比較例３−１、比較例３−２と呼ぶ。【０１３０】
〔実験結果〕
実施例３で作製した５つの実施例の近接場光発生器３９に半導体レーザから照射された近赤外レーザ光（波長１５５０ｎｍ）を照射し、発生する近接場光の光強度を確認した。また、比較のため比較例３−１の近接場光発生器３９と、プラズモンプローブ３０を配置しないＳＩＬ５０に半導体レーザから照射された近赤外レーザ光（波長１５５０ｎｍ）を照射し、発生する近接場光の光強度を確認した。このようにして測定した光強度のデータから、プラズモンプローブ３０を配置しないＳＩＬ５０の光強度を基準に増幅率Ｇをそれぞれ求めた。
表３は比較例３−１、比較例３−２と実施例３−１〜実施例３−５の実験結果の比較表である。【０１３１】
【表３】
2008099623.tif 000006
【０１３２】
表３では、表１、表２と同様に各比較例と各実施例の近接場光発生器３９の増幅率ＧをそれぞれサフィックスＸ３ｎを付けて区別している。【０１３３】
倍率ＧＸ３ｎ／ＧＸ３０は、各実施例の増幅率ＧＸ３ｎと比較例３−１の増幅率ＧＸ３０との比である。【０１３４】
表３に示すように、倍率ＧＸ３ｎ／ＧＸ３０の値は実施例３−１では１．７であり、実施例３−２、実施例３−３、実施例３−４、実施例３−５では２以上である。このように、本実施例の近接場光発生器３９の増幅率Ｇは、バッファ層３１の無い近接場光発生器３９より効率良く近接場光を発生できることが確認できた。【０１３５】
また、１００ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍの厚みでバッファ層３１を作成した本実施例の近接場光発生器３９の増幅率Ｇは、バッファ層３１の無い近接場光発生器３９の２倍以上であることが確認できた。
一方、比較例３−２の増幅率ＧＸ36は比較例３−１の増幅率ＧＸ31より小さくなっており、１０００ｎｍを越える厚みでバッファ層３１を作成すると増幅率Ｇが減少することが確認できた。【０１３６】
作製した比較例と実施例の近接場光発生器３９を用いて、光アシスト式磁気記録ヘッド３を７つ作製し、光アシスト式磁気記録装置１０に組み込んで磁気記録の可否を確認した。【０１３７】
その結果、各実施例の近接場光発生器３９を用いた光アシスト式磁気記録ヘッド３は良好に磁気記録ができることが確認できた。【０１３８】
［実施例４］
実施例４では、図１０に示す第３の実施形態の近接場光発生器３９を作成した。第３の実施形態の近接場光発生器３９に用いるＳＩＬ５０の作成方法を説明する。【０１３９】
最初に、シリコンから形成した曲率半径１．４ｍｍの半球の平面に、ドライエッチング法を用いて直径２μｍ、深さ４００ｎｍの凹部５５を作成した。次に、バッファ層３１は、ＳＩＬ５０の凹部５５の全面にＴＥＯＳを原料に用いてＣＶＤ法で石英の薄膜を成膜した。石英のバッファ層３１で覆われた凹部５５に、抵抗加熱蒸着法を用いて金を蒸着し、バッファ層３１の内側に金を埋め込み図１０に示すピン形状のプラズモンプローブ３０を作製した。【０１４０】
実験では、実施例１〜３と同様にバッファ層３１の厚みを変えたＳＩＬ５０を作成し、発生する近接場光を確認した。バッファ層３１の厚さＬが５０ｎｍ、１００ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍで試作した近接場光発生器３９を、バッファ層３１の厚さの順に実施例４−１、実施例４−２、実施例４−３、実施例４−４、実施例４−５と呼ぶ。比較のために作製したバッファ層３１の厚さＬが０ｎｍ、２０００ｎｍで試作した近接場光発生器３９を、それぞれ比較例４−１、比較例４−２と呼ぶ。
また、作製した近接場光発生器３９を用いて、光アシスト式磁気記録ヘッド３を作製し、磁気記録に十分な光量の近接場光が発生できることを確認した。【０１４１】
〔実験結果〕
実施例４で作製した７つの近接場光発生器３９に半導体レーザから照射された近赤外レーザ光（波長１５５０ｎｍ）を照射し、発生する近接場光の光強度を確認した。
表４は比較例４−１と実施例４−１〜実施例４−６の実験結果の比較表である。【０１４２】
【表４】
2008099623.tif 000007
【０１４３】
表４では、表１〜３と同様に各比較例と各実施例の近接場光発生器３９の増幅率ＧをそれぞれサフィックスＸ４ｎを付けて区別している。
倍率ＧＸ４ｎ／ＧＸ４０は、各実施例の増幅率ＧＸ４ｎと比較例４−１の増幅率ＧＸ４０との比である。なお、増幅率ＧＸ４ｎは今までの実施例と同様の手順で算出した。【０１４４】
表４に示すように、ＧＸ４ｎ／ＧＸ４０の値は実施例４−１では１．５であり、実施例４−２、実施例４−３、実施例４−４、実施例４−５では２以上である。このように、本実施例の近接場光発生器３９の増幅率Ｇは、バッファ層３１の無い近接場光発生器３９より効率良く近接場光を発生できることが確認できた。【０１４５】
また、１００ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍの厚みでバッファ層３１を作成した本実施例の近接場光発生器３９の増幅率Ｇは、バッファ層３１の無い近接場光発生器３９の２倍以上であることが確認できた。
一方、比較例４−２の増幅率ＧＸ46は比較例４−１の増幅率ＧＸ41より小さくなっており、１０００ｎｍを越える厚みでバッファ層３１を作成すると増幅率Ｇが減少することが確認できた。【０１４６】
作製した比較例と実施例の近接場光発生器３９を用いて、光アシスト式磁気記録ヘッド３を７つ作製し、光アシスト式磁気記録装置１０に組み込んで磁気記録の可否を確認した。【０１４７】
その結果、各実施例の近接場光発生器３９を用いた光アシスト式磁気記録ヘッド３は良好に磁気記録ができることが確認できた。【０１４８】
［実施例５］
実施例５では、図１１に示す第４の実施形態の近接場光発生器３９を作成した。第４の実施形態で用いるスライダ１１の作成方法を説明する。【０１４９】
最初に、シリコンから形成したスライダ１１の片面に、ＴＥＯＳを原料に用いてＣＶＤ法で石英の薄膜を成膜し、バッファ層３１とした。次に、バッファ層３１に、ドライエッチング法を用いての凹部を作成し、凹部に抵抗加熱蒸着法を用いて金を蒸着しプラズモンプローブ３０とした。ＳＩＬ５０はシリコンから作製し、スライダ１１に接着した。【０１５０】
今までの実施例と同様にバッファ層３１の厚みを変えた近接場光発生器３９を７つ試作し、発生する近接場光の強度を確認した。バッファ層３１の厚さＬが５０ｎｍ、１００ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍで試作した近接場光発生器３９を、バッファ層３１の厚さの順に実施例５−１、実施例５−２、実施例５−３、実施例５−４、実施例５−５と呼ぶ。比較のために作製したバッファ層３１の厚さＬが０ｎｍ、２０００ｎｍで試作した近接場光発生器３９を、それぞれ比較例５−１、比較例５−２と呼ぶ。
また、作製した近接場光発生器３９を用いて、光アシスト式磁気記録ヘッド３を作製し、磁気記録に十分な光量の近接場光が発生できることを確認した。【０１５１】
〔実験結果〕
実施例５で作製した７つの近接場光発生器３９に半導体レーザから照射された近赤外レーザ光（波長１５５０ｎｍ）を照射し、発生する近接場光の光強度を確認した。
表５は比較例５−１、比較例５−２と実施例５−１〜実施例５−６の実験結果の比較表である。【０１５２】
【表５】
2008099623.tif 000008
【０１５３】
表５では、表１〜３と同様に各比較例と各実施例の近接場光発生器３９の増幅率ＧをそれぞれサフィックスＸ５ｎを付けて区別している。【０１５４】
倍率ＧＸ５ｎ／ＧＸ５０は、各実施例の増幅率ＧＸ５ｎと比較例５−１の増幅率ＧＸ５０との比である。なお、増幅率ＧＸ５ｎは今までの実施例と同様の手順で算出した。【０１５５】
表５に示すように、ＧＸ５ｎ／ＧＸ５０の値は実施例５−１では１．７であり、実施例５−２、実施例５−３、実施例５−４、実施例５−５では２以上である。このように、本実施例の近接場光発生器３９の増幅率Ｇは、バッファ層３１の無い近接場光発生器３９より効率良く近接場光を発生できることが確認できた。【０１５６】
また、１００ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍの厚みでバッファ層３１を作成した本実施例の近接場光発生器３９の増幅率Ｇは、バッファ層３１の無い場光発生器３９の２倍以上であることが確認できた。
一方、比較例５−２の増幅率ＧＸ56は比較例５−１の増幅率ＧＸ51より小さくなっており、１０００ｎｍを越える厚みでバッファ層３１を作成すると増幅率Ｇが減少することが確認できた。【０１５７】
作製した近接場光発生器３９を用いて、光アシスト式磁気記録ヘッド３を７つ作製し、光アシスト式磁気記録装置１０に組み込んで磁気記録の可否を確認した。【０１５８】
その結果、バッファ層３１を１００ｎｍ、２００ｎｍ、４００ｎｍ、１０００ｎｍの厚みで作成した近接場光発生器３９を用いた光アシスト式磁気記録ヘッド３は良好に磁気記録ができることが確認できた。【０１５９】
［実施例６］
実施例６では、図１２に示す第５の実施形態の近接場光発生器３９を作成した。第５の実施形態で用いる近接場光発生器３９の作製方法を説明する。【０１６０】
実施例６の導波路３２を有するスライダ１１の作製方法を説明する。スライダ１１の基板１９（材料：シリコン等）に磁気再生部４１を作製した後、平坦化する。次に、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を用いてＳｉＯ2層２０を３μｍ成膜し、続いてＳｉ層を３００ｎｍ成膜する。その上にレジストを塗布し、電子ビームリソグラフィー（あるいはステッパーを用いたリソグラフィー）により所望の形状となるようにレジストパターンを形成する。次に、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）を用いてＳｉ層を加工し、導波路３２を形成する。【０１６１】
ＣＶＤを用いてＳｉＯ2層２４を５μｍ成膜した後に平坦化し、磁気記録部１２Ｂを作製する。図１２に示すように、ダイシング、ミリング等の加工方法により、スライダ形状に切断加工する。【０１６２】
このようにして形成したスライダ１１の導波路３２の片面に、ＴＥＯＳを原料に用いてＣＶＤ法で石英の薄膜を成膜し、バッファ層３１とした。次に、バッファ層３１の上に、抵抗加熱蒸着法を用いて金を蒸着して実施例１と同形状のプラズモンプローブ３０を形成し、近接場光発生器３９を作製した。今までの実施例と同様にバッファ層３１の厚みを変えた近接場光発生器３９を６つ試作し、発生する近接場光の光強度を確認した。
バッファ層３１の厚さＬが５０ｎｍ、１００ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍで試作した近接場光発生器３９を、バッファ層３１の厚さの順に実施例６−１、実施例６−２、実施例６−３、実施例６−４、実施例６−５と呼ぶ。比較のために作製したバッファ層３１の厚さＬが０ｎｍ、２０００ｎｍで試作した近接場光発生器３９を、それぞれ比較例６−１、比較例６−２と呼ぶ。【０１６３】
また、作製したスライダ１１を用いて光アシスト式磁気記録ヘッド３を作製し、磁気記録に十分な光量の近接場光が発生できることを確認した。【０１６４】
〔実験結果〕
実施例６で作製した７つの近接場光発生器３９に半導体レーザから照射された近赤外レーザ光（波長１６６０ｎｍ）を照射し、発生する近接場光の光強度を確認した。
表６は比較例６−１、比較例６−２と実施例６−１〜実施例６−６の実験結果の比較表である。【０１６５】
【表６】
2008099623.tif 000009
【０１６６】
表６では、今までの表と同様に比較例６−１と各実施例の近接場光発生器３９の増幅率ＧをそれぞれサフィックスＸ６ｎを付けて区別している。【０１６７】
倍率ＧＸ６ｎ／ＧＸ６０は、各実施例の増幅率ＧＸ６ｎと比較例６−１の増幅率ＧＸ６０との比である。なお、増幅率ＧＸ６ｎは今までの実施例と同様の手順で算出した。【０１６８】
表６に示すように、ＧＸ６ｎ／ＧＸ６０の値は実施例６−１では１．５であり、実施例６−２、実施例６−３、実施例６−４、実施例６−５で２倍以上である。このように、本実施例の近接場光発生器３９の増幅率Ｇは、バッファ層３１の無い近接場光発生器３９より効率良く近接場光を発生できることが確認できた。【０１６９】
また、１００ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍの厚みでバッファ層３１を作成した本実施例の近接場光発生器３９の増幅率Ｇは、バッファ層３１の厚さが０の近接場光発生器３９の２倍以上であることが確認できた。
一方、比較例６−２の増幅率ＧＸ66は比較例６−１の増幅率ＧＸ61より小さくなっており、１０００ｎｍを越える厚みでバッファ層３１を作成すると増幅率Ｇが減少することが確認できた。【０１７０】
作製した比較例と実施例の近接場光発生器３９を用いて、光アシスト式磁気記録ヘッド３を７つ作製し、光アシスト式磁気記録装置１０に組み込んで磁気記録の可否を確認した。【０１７１】
その結果、各実施例の近接場光発生器３９を用いた光アシスト式磁気記録ヘッド３は良好に磁気記録ができることが確認できた。【０１７２】
［実施例７］
実施例７では、図１３に示す第６の実施形態の近接場光発生器３９を作成した。第６の実施形態で用いる近接場光発生器３９の作製方法を説明する。【０１７３】
実施例７の導波路３２を有するスライダ１１の作製方法を説明する。スライダ１１の基板１９（材料：シリコン等）に磁気再生部４１を作製した後、平坦化する。次に、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を用いてＳｉＯ2層２０を３μｍ成膜し、続いてＳｉ層を３００ｎｍ成膜する。その上にレジストを塗布し、電子ビームリソグラフィー（あるいはステッパーを用いたリソグラフィー）によりコア形状をパターニングして、レジストパターンを形成する。このとき、コア形状が所望のテーパ形状となるようにレジストパターンを形成する。次に、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）を用いてＳｉ層を加工し、コア３３を形成する。次に、ＣＶＤを用いてＳｉＯＮ層を３μｍ積層する。フォトリソ工程でＳｉＯＮ層を３μｍ幅に加工し、クラッド３４を形成する。次に、ＣＶＤを用いてＳｉＯ2層を６μｍ成膜した後に平坦化し、磁気
記録部４０を作製する。次に、ダイシング、ミリング等の加工方法により、スライダ形状に切断加工する。【０１７４】
このようにして形成したスライダ１１の導波路３２の片面に、ＴＥＯＳを原料に用いてＣＶＤ法で石英の薄膜を成膜し、バッファ層３１とした。次に、バッファ層３１の上に、抵抗加熱蒸着法を用いて金を蒸着して実施例１と同形状のプラズモンプローブ３０を形成し、近接場光発生器３９を作製した。今までの実施例と同様にバッファ層３１の厚みを変えた近接場光発生器３９を７つ試作し、発生する近接場光の強度を確認した。
バッファ層３１の厚さＬが５０ｎｍ、１００ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍで試作した近接場光発生器３９を、バッファ層３１の厚さの順に実施例７−１、実施例７−２、実施例７−３、実施例７−４、実施例７−５と呼ぶ。比較のために作製したバッファ層３１の厚さＬが０ｎｍ、２０００ｎｍで試作した近接場光発生器３９を、それぞれ比較例７−１、比較例７−２と呼ぶ。【０１７５】
また、作製したスライダ１１を用いて、光アシスト式磁気記録ヘッド３を作製し、磁気記録に十分な光量の近接場光が発生できることを確認した。【０１７６】
〔実験結果〕
実施例７で作製した７つの近接場光発生器３９に半導体レーザから照射された近赤外レーザ光（波長１６６０ｎｍ）を照射し、発生する近接場光の光強度を確認した。
表７は比較例７−１、比較例７−２と実施例７−１〜実施例７−６の実験結果の比較表である。【０１７７】
【表７】
2008099623.tif 000010
【０１７８】
表７では、今までの表と同様に比較例７−１、比較例７−２各実施例の近接場光発生器３９の増幅率ＧをそれぞれサフィックスＸ７ｎを付けて区別している。【０１７９】
倍率ＧＸ７ｎ／ＧＸ７０は、各実施例の増幅率ＧＸ７ｎと比較例７−１の増幅率ＧＸ７０との比である。なお、増幅率ＧＸ７ｎは今までの実施例と同様の手順で算出した。【０１８０】
表７に示すように、ＧＸ７ｎ／ＧＸ７０の値は実施例７１では１．５であり、実施例７−２、実施例７−３、実施例７−４、実施例７−５では２以上である。このように、本実施例の近接場光発生器３９の増幅率Ｇは、バッファ層３１の無い近接場光発生器３９より効率良く近接場光を発生できることが確認できた。【０１８１】
また、１００ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍの厚みでバッファ層３１を作成した本実施例の近接場光発生器３９の増幅率Ｇは、バッファ層３１の無い近接場光発生器３９の２倍以上であることが確認できた。
一方、比較例７−２の増幅率ＧＸ７6は比較例７−１の増幅率ＧＸ７1より小さくなっており、１０００ｎｍを越える厚みでバッファ層３１を作成すると増幅率Ｇが減少することが確認できた。【０１８２】
作製した実施例と比較例の近接場光発生器３９を用いて、光アシスト式磁気記録ヘッド３を７つ作製し、光アシスト式磁気記録装置１０に組み込んで磁気記録の可否を確認した。【０１８３】
その結果、各実施例の発生器３９を用いた光アシスト式磁気記録ヘッド３は、良好に磁気記録ができることが確認できた。【０１８４】
以上このように、本発明によれば、効率良く近接場光を発生することが可能な近接場光発生器、光アシスト式磁気記録ヘッド、光アシスト式磁気記録装置、近接場光顕微鏡装置、近接場光露光装置を提供できる。
【図１】
2008099623.tif 000011
【図２】
2008099623.tif 000012
【図３】
2008099623.tif 000013
【図４】
2008099623.tif 000014
【図５】
2008099623.tif 000015
【図６】
2008099623.tif 000016
【図７】
2008099623.tif 000017
【図８】
2008099623.tif 000018
【図９】
2008099623.tif 000019
【図１０】
2008099623.tif 000020
【図１１】
2008099623.tif 000021
【図１２】
2008099623.tif 000022
【図１３】
2008099623.tif 000023
【図１４】
2008099623.tif 000024
【図１５】
2008099623.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月4日(2009.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッドと、このクラッドの中に埋め込まれ、光のスポット径を入射側から出射側に向けて縮小するように光が入射する側が細い円錐状となったコアとを有する導波路と、
前記導波路の光出射面に接するように設けられ、前記コアより低い屈折率のバッファ層と、
前記バッファ層に接するように設けられ、前記コア及びバッファ層を介して照射された光を受けて近接場光を発生するプラズモンプローブを備えたことを特徴とする近接場光発生器。
【請求項２】
前記コアを形成する材料はシリコンであり、
前記バッファ層を形成する材料は石英であることを特徴とする請求項１に記載の近接場光発生器。
【請求項３】
前記クラッドを形成する材料は石英であることを特徴とする請求項２に記載の近接場光発生器。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載の近接場光発生器と、
前記近接場光発生器によって発生された近接場光で加熱された記録媒体に磁気記録を行うための磁気記録素子とを備えたことを特徴とする光アシスト式磁気記録ヘッド。
【請求項５】
記録媒体と、
前記記録媒体を回転させる駆動部と、
請求項４に記載の光アシスト式磁気記録ヘッドと、
前記光アシスト式磁気記録ヘッドを前記記録媒体に対して相対的に移動させるヘッド移動部と、
を有することを特徴とする光アシスト式磁気記録装置。
【請求項６】
請求項１から３の何れか１項に記載の近接場光発生器と、
試料を前記近接場光発生器に対して相対的に走査する試料走査部と、
前記近接場光発生器によって照射された近接場光により前記試料から発する散乱光を検出する検出部とを有することを特徴とする近接場光顕微鏡装置。
【請求項７】
請求項１から３の何れか１項に記載の近接場光発生器と、
前記近接場光発生器が発する近接場光に感光する感光材料を備えた基板を、前記近接場光が届く位置に保持する露光台とを有することを特徴とする近接場光露光装置。
【請求項８】
前記バッファ層は、前記導波路の光出射面上に膜状に形成されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の近接場光発生器。
【請求項９】
前記バッファ層の厚みＬは、１００ｎｍ≦Ｌ≦１５００ｎｍであることを特徴とする請求項８に記載の近接場光発生器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
１．クラッドと、このクラッドの中に埋め込まれ、光のスポット径を入射側から出射側に向けて縮小するように光が入射する側が細い円錐状となったコアとを有する導波路と、
前記導波路の光出射面に接するように設けられ、前記コアより低い屈折率のバッファ層と、
前記バッファ層に接するように設けられ、前記コア及びバッファ層を介して照射された光を受けて近接場光を発生するプラズモンプローブを備えたことを特徴とする近接場光発生器。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
２．前記コアを形成する材料はシリコンであり、
前記バッファ層を形成する材料は石英であることを特徴とする１に記載の近接場光発生器。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
３．前記クラッドを形成する材料は石英であることを特徴とする２に記載の近接場光発生器。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
４．１から３の何れか１項に記載の近接場光発生器と、
前記近接場光発生器によって発生された近接場光で加熱された記録媒体に磁気記録を行うための磁気記録素子とを備えたことを特徴とする光アシスト式磁気記録ヘッド。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
５．記録媒体と、
前記記録媒体を回転させる駆動部と、
４に記載の光アシスト式磁気記録ヘッドと、
前記光アシスト式磁気記録ヘッドを前記記録媒体に対して相対的に移動させるヘッド移動部と、
を有することを特徴とする光アシスト式磁気記録装置。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
６．１から３の何れか１項に記載の近接場光発生器と、
試料を前記近接場光発生器に対して相対的に走査する試料走査部と、
前記近接場光発生器によって照射された近接場光により前記試料から発する散乱光を検出する検出部とを有することを特徴とする近接場光顕微鏡装置。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
７．１から３の何れか１項に記載の近接場光発生器と、
前記近接場光発生器が発する近接場光に感光する感光材料を備えた基板を、前記近接場光が届く位置に保持する露光台とを有することを特徴とする近接場光露光装置。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
８．前記バッファ層は、前記導波路の光出射面上に膜状に形成されることを特徴とする１から３の何れか１項に記載の近接場光発生器。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
９．前記バッファ層の厚みＬは、１００ｎｍ≦Ｌ≦１５００ｎｍであることを特徴とする８に記載の近接場光発生器。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明の近接場光発生器は、クラッドと、このクラッドの中に埋め込まれ、光のスポット径を入射側から出射側に向けて縮小するように光が入射する側が円錐状になったコアとを有する導波路と、導波路の光出射面に接するように設けられ、コアより低い屈折率のバッファ層と、バッファ層に接するように設けられ、コア及びバッファ層を介して照射された光を受けて近接場光を発生するプラズモンプローブを備える。このように構成すると、効率良く近接場光を発生することができる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
この光アシスト式磁気記録装置１０は、記録用のディスク（磁気記録媒体）２と、支軸５を支点として矢印Ａ方向（トラッキング方向）に回転可能に設けられたサスペンション４と、サスペンション４に取り付けられたトラッキング用のアクチュエータ６を筐体１内に備えている。また、サスペンション４の先端部に取り付けられた光アシスト式磁気記録ヘッド３と、ディスク２を矢印Ｂ方向に回転させるモータ（不図示）と、を筐体１内に備えており、光アシスト式磁気記録ヘッド３がディスク２上で浮上しながら相対的に移動しうるように構成されている。本例では、ディスク２及び光アシスト式磁気記録ヘッド３を複数積層した構造としている。説明を簡単にするため一つのヘッドについて詳しく説明するが、他のヘッドも同様の構成を有している。ディスク２は本発明の記録媒体、モータは本発明の駆動部、アクチュエータ６は本発明のヘッド移動部である。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
近接場光発生器３９を光アシスト式磁気記録ヘッド３として用いる場合、増幅率ＧはＬ＝０（Ｇは約２５）の場合の２倍程度（Ｇは約５０以上）あることが実用上望ましく、その観点からバッファ層３１の厚さＬは１００ｎｍ≦Ｌ≦１５００ｎｍとすることが望ましい。
【国際調査報告】
2008099623.tif 000026
2008099623.tif 000027
2008099623.tif 000028
2008099623.tif 000029