(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光に基づいて励起された表面プラズモンを伝播する伝播部を備え、前記伝播部は、下面と、その反対側の上面と、互いに反対側に位置して前記下面と上面とを連結する第１の側面および第２の側面と、前記下面、上面、第１の側面および第２の側面を連結する前端面とを有し、前記前端面は、前記表面プラズモンに基づいて近接場光を発生する近接場光発生部を含むプラズモンジェネレータの製造方法であって、
上面を有する誘電体層を形成する工程と、
前記誘電体層の上面上にエッチングマスクを形成する工程と、
前記エッチングマスクを用いて、前記誘電体層をエッチングして、前記誘電体層に、前記プラズモンジェネレータを収容するための収容部を形成する工程と、
前記収容部内に収容されるように、前記プラズモンジェネレータを形成する工程とを備え、
前記エッチングマスクを形成する工程は、
前記誘電体層の上面上に、上面を有するエッチングマスク材料層を形成する工程と、
フォトリソグラフィを用いて、前記エッチングマスク材料層の上面上に、第１の開口部を有するパターン化層であって、前記第１の開口部は、後に形成される前記収容部の平面形状の外縁よりも外側に位置する側壁を有するものであるパターン化層を形成する工程と、
前記側壁に付着膜を形成して、前記パターン化層および前記付着膜よりなり、前記第１の開口部よりも小さい第２の開口部を有する構造体を形成する工程と、
前記エッチングマスク材料層が前記エッチングマスクになるように、前記エッチングマスク材料層のうち、前記構造体の第２の開口部から露出する部分をエッチングする工程とを含むことを特徴とするプラズモンジェネレータの製造方法。
【請求項２】
前記構造体を形成する工程は、前記エッチングマスク材料層の上面のうち前記第１の開口部から露出する部分および前記第１の開口部の側壁を覆うように堆積膜を形成する工程と、前記堆積膜が前記付着膜になるように、前記エッチングマスク材料層の上面上に存在する前記堆積膜の一部をエッチングする工程とを含むことを特徴とする請求項１記載のプラズモンジェネレータの製造方法。
【請求項３】
前記堆積膜の一部をエッチングする工程は、前記エッチングマスク材料層の上面から最も遠い位置における前記第２の開口部の縁が、前記エッチングマスク材料層の上面に最も近い位置における前記第２の開口部の縁よりも外側に位置するように、前記堆積膜の一部をエッチングすることを特徴とする請求項２記載のプラズモンジェネレータの製造方法。
【請求項４】
更に、前記エッチングマスクを形成する工程と前記収容部を形成する工程の間において、前記構造体を除去する工程を備えたことを特徴とする請求項１記載のプラズモンジェネレータの製造方法。
【請求項５】
前記エッチングマスクは、金属よりなることを特徴とする請求項１記載のプラズモンジェネレータの製造方法。
【請求項６】
前記パターン化層および前記付着膜は、それぞれ誘電体材料よりなることを特徴とする請求項１記載のプラズモンジェネレータの製造方法。
【請求項７】
前記収容部を形成する工程は、反応性イオンエッチングを用いて行われることを特徴とする請求項１記載のプラズモンジェネレータの製造方法。
【請求項８】
導波路と、プラズモンジェネレータとを備えた近接場光発生器の製造方法であって、
前記導波路は、光を伝播させるコアと、前記コアの周囲に配置されたクラッドとを有し、
前記コアは、上面を有し、
前記プラズモンジェネレータは、前記コアの上面の上方に配置され、
前記プラズモンジェネレータは、前記コアを伝播する光に基づいて励起された表面プラズモンを伝播する伝播部を備え、前記伝播部は、下面と、その反対側の上面と、互いに反対側に位置して前記下面と上面とを連結する第１の側面および第２の側面と、前記下面、上面、第１の側面および第２の側面を連結する前端面とを有し、前記前端面は、前記表面プラズモンに基づいて近接場光を発生する近接場光発生部を含み、
前記近接場光発生器の製造方法は、
前記導波路を形成する工程と、
前記コアの上面上に、上面を有する誘電体層を形成する工程と、
前記誘電体層の上面上にエッチングマスクを形成する工程と、
前記エッチングマスクを用いて、前記誘電体層をエッチングして、前記誘電体層に、前記プラズモンジェネレータを収容するための収容部を形成する工程と、
前記収容部内に収容されるように、前記プラズモンジェネレータを形成する工程とを備え、
前記エッチングマスクを形成する工程は、
前記誘電体層の上面上に、上面を有するエッチングマスク材料層を形成する工程と、
フォトリソグラフィを用いて、前記エッチングマスク材料層の上面上に、前記コアの上面の上方に配置された第１の開口部を有するパターン化層であって、前記第１の開口部は、後に形成される前記収容部の平面形状の外縁よりも外側に位置する側壁を有するものであるパターン化層を形成する工程と、
前記側壁に付着膜を形成して、前記パターン化層および前記付着膜よりなり、前記第１の開口部よりも小さい第２の開口部を有する構造体を形成する工程と、
前記エッチングマスク材料層が前記エッチングマスクになるように、前記エッチングマスク材料層のうち、前記構造体の第２の開口部から露出する部分をエッチングする工程とを含むことを特徴とする近接場光発生器の製造方法。
【請求項９】
前記構造体を形成する工程は、前記エッチングマスク材料層の上面のうち前記第１の開口部から露出する部分および前記第１の開口部の側壁を覆うように堆積膜を形成する工程と、前記堆積膜が前記付着膜になるように、前記エッチングマスク材料層の上面上に存在する前記堆積膜の一部をエッチングする工程とを含むことを特徴とする請求項８記載の近接場光発生器の製造方法。
【請求項１０】
前記堆積膜の一部をエッチングする工程は、前記エッチングマスク材料層の上面から最も遠い位置における前記第２の開口部の縁が、前記エッチングマスク材料層の上面に最も近い位置における前記第２の開口部の縁よりも外側に位置するように、前記堆積膜の一部をエッチングすることを特徴とする請求項９記載の近接場光発生器の製造方法。
【請求項１１】
更に、前記エッチングマスクを形成する工程と前記収容部を形成する工程の間において、前記構造体を除去する工程を備えたことを特徴とする請求項８記載の近接場光発生器の製造方法。
【請求項１２】
前記エッチングマスクは、金属よりなることを特徴とする請求項８記載の近接場光発生器の製造方法。
【請求項１３】
前記パターン化層および前記付着膜は、それぞれ誘電体材料よりなることを特徴とする請求項８記載の近接場光発生器の製造方法。
【請求項１４】
前記収容部を形成する工程は、反応性イオンエッチングを用いて行われることを特徴とする請求項８記載の近接場光発生器の製造方法。
【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プラズモンジェネレータの製造方法に関する。
【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部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部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記録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、レーザ光によって励起されたプラズモンから近接場光を発生する金属片であるプラズモンジェネレータを用いる方法が知られている。また、一般的に、近接場光の発生に利用されるレーザ光は、スライダに設けられた導波路によって、スライダの媒体対向面の近傍に設けられたプラズモンジェネレータに導かれる。
【０００６】
特許文献１には、導波路のコアの表面とプラズモンジェネレータの表面とをギャップを介して対向させ、コアを伝播する光に基づいてコアの表面で発生するエバネッセント光を用いて、プラズモンジェネレータに表面プラズモンを励起させ、この表面プラズモンに基づいて近接場光を発生させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−８９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
プラズモンジェネレータは、媒体対向面に配置された前端面を有している。この前端面は、近接場光を発生する近接場光発生部を含んでいる。プラズモンジェネレータに励起された表面プラズモンは、プラズモンジェネレータの表面に沿って近接場光発生部に伝播される。その結果、近接場光発生部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より近接場光が発生される。
【０００９】
記録媒体におけるトラック幅を縮小して記録密度を高めるためには、記録媒体における近接場光のスポット径を小さくする必要がある。そのためには、プラズモンジェネレータの前端面の幅および高さを小さくすることが求められる。なお、前端面の幅とは、トラック幅方向についての前端面の寸法であり、前端面の高さとは、トラックが延びる方向についての前端面の寸法である。前端面の幅と高さは、共に４０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１０】
一般的に、プラズモンジェネレータは、フォトリソグラフィを用いて製造される。フォトリソグラフィを用いたプラズモンジェネレータの製造方法としては、例えば、以下の第１および第２の方法が考えられる。第１の方法では、フォトリソグラフィを用いて形成されたエッチングマスクを用いて、金属膜をエッチングして、プラズモンジェネレータを形成する。第２の方法では、フォトリソグラフィを用いて形成されたエッチングマスクを用いて、誘電体層をエッチングして、誘電体層に溝部を形成し、この溝部内にプラズモンジェネレータを形成する。
【００１１】
第１の方法では、フォトリソグラフィによる限界により、プラズモンジェネレータの前端面の幅を、４０ｎｍ以下になるように小さくすることは難しい。また、第１の方法では、仮に、エッチングによってプラズモンジェネレータの前端面の幅を、４０ｎｍ以下になるように小さくできても、プラズモンジェネレータの一部が下地から剥離しやすくなるという問題が発生する。
【００１２】
第２の方法では、フォトリソグラフィによる限界により、溝部の幅を小さくすることが難しく、その結果、プラズモンジェネレータの前端面の幅を、４０ｎｍ以下になるように小さくすることは難しい。
【００１３】
特許文献１には、誘電体層に、媒体対向面に平行な断面がＶ字形状となる溝部を形成し、この溝部内に誘電体膜を形成した後、溝部内に、媒体対向面に平行な断面がＶ字形状となるプラズモンジェネレータを形成する方法が開示されている。しかし、この方法では、前端面の幅が４０ｎｍ以下となるようなプラズモンジェネレータを安定して形成することは難しい。特許文献１に開示されている前端面の幅は５０〜３５０ｎｍの範囲内である。
【００１４】
上記の方法では前端面の幅が４０ｎｍ以下となるようなプラズモンジェネレータを安定して形成することが難しい理由は、以下の通りである。上記の方法によって形成されるプラズモンジェネレータの前端面は、溝部の底に最も近い尖端を有する。このプラズモンジェネレータの前端面の尖端近傍の部分の形状は、溝部を形成するプロセスや誘電体膜を形成するプロセスの精度に起因して、ばらつきが大きくなる。上記の方法で前端面の幅が４０ｎｍ以下となるようなプラズモンジェネレータを形成しようとすると、前端面の主要部分を、上記のように形状のばらつきが大きい部分が占めることになる。そのため、この方法では、前端面の幅が４０ｎｍ以下となるようなプラズモンジェネレータを安定して形成することが困難である。
【００１５】
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、近接場光発生部を含む前端面の幅が小さなプラズモンジェネレータを製造することができるようにしたプラズモンジェネレータの製造方法および近接場光発生器の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の製造方法によって製造されるプラズモンジェネレータは、光に基づいて励起された表面プラズモンを伝播する伝播部を備えている。伝播部は、下面と、その反対側の上面と、互いに反対側に位置して下面と上面とを連結する第１の側面および第２の側面と、下面、上面、第１の側面および第２の側面を連結する前端面とを有している。前端面は、表面プラズモンに基づいて近接場光を発生する近接場光発生部を含んでいる。
【００１７】
本発明のプラズモンジェネレータの製造方法は、上面を有する誘電体層を形成する工程と、誘電体層の上面上にエッチングマスクを形成する工程と、エッチングマスクを用いて、誘電体層をエッチングして、誘電体層に、プラズモンジェネレータを収容するための収容部を形成する工程と、収容部内に収容されるように、プラズモンジェネレータを形成する工程とを備えている。
【００１８】
エッチングマスクを形成する工程は、誘電体層の上面上に、上面を有するエッチングマスク材料層を形成する工程と、フォトリソグラフィを用いて、エッチングマスク材料層の上面上に、第１の開口部を有するパターン化層であって、第１の開口部は、後に形成される収容部の平面形状の外縁よりも外側に位置する側壁を有するものであるパターン化層を形成する工程と、側壁に付着膜を形成して、パターン化層および付着膜よりなり、第１の開口部よりも小さい第２の開口部を有する構造体を形成する工程と、エッチングマスク材料層がエッチングマスクになるように、エッチングマスク材料層のうち、構造体の第２の開口部から露出する部分をエッチングする工程とを含んでいる。
【００１９】
本発明の製造方法によって製造される近接場光発生器は、導波路と、プラズモンジェネレータとを備えている。導波路は、光を伝播させるコアと、コアの周囲に配置されたクラッドとを有している。コアは、上面を有している。プラズモンジェネレータは、コアの上面の上方に配置されている。
【００２０】
プラズモンジェネレータは、コアを伝播する光に基づいて励起された表面プラズモンを伝播する伝播部を備えている。伝播部は、下面と、その反対側の上面と、互いに反対側に位置して下面と上面とを連結する第１の側面および第２の側面と、下面、上面、第１の側面および第２の側面を連結する前端面とを有している。前端面は、表面プラズモンに基づいて近接場光を発生する近接場光発生部を含んでいる。
【００２１】
本発明の近接場光発生器の製造方法は、導波路を形成する工程と、コアの上面上に、上面を有する誘電体層を形成する工程と、誘電体層の上面上にエッチングマスクを形成する工程と、エッチングマスクを用いて、誘電体層をエッチングして、誘電体層に、プラズモンジェネレータを収容するための収容部を形成する工程と、収容部内に収容されるように、プラズモンジェネレータを形成する工程とを備えている。
【００２２】
エッチングマスクを形成する工程は、誘電体層の上面上に、上面を有するエッチングマスク材料層を形成する工程と、フォトリソグラフィを用いて、エッチングマスク材料層の上面上に、コアの上面の上方に配置された第１の開口部を有するパターン化層であって、第１の開口部は、後に形成される収容部の平面形状の外縁よりも外側に位置する側壁を有するものであるパターン化層を形成する工程と、側壁に付着膜を形成して、パターン化層および付着膜よりなり、第１の開口部よりも小さい第２の開口部を有する構造体を形成する工程と、エッチングマスク材料層がエッチングマスクになるように、エッチングマスク材料層のうち、構造体の第２の開口部から露出する部分をエッチングする工程とを含んでいる。
【００２３】
本発明のプラズモンジェネレータの製造方法および近接場光発生器の製造方法において、構造体を形成する工程は、エッチングマスク材料層の上面のうち第１の開口部から露出する部分および第１の開口部の側壁を覆うように堆積膜を形成する工程と、堆積膜が付着膜になるように、エッチングマスク材料層の上面上に存在する堆積膜の一部をエッチングする工程とを含んでいてもよい。この場合、堆積膜の一部をエッチングする工程は、エッチングマスク材料層の上面から最も遠い位置における第２の開口部の縁が、エッチングマスク材料層の上面に最も近い位置における第２の開口部の縁よりも外側に位置するように、堆積膜の一部をエッチングしてもよい。
【００２４】
また、本発明のプラズモンジェネレータの製造方法および近接場光発生器の製造方法は、更に、エッチングマスクを形成する工程と収容部を形成する工程の間において、構造体を除去する工程を備えていてもよい。
【００２５】
また、本発明のプラズモンジェネレータの製造方法および近接場光発生器の製造方法において、エッチングマスクは、金属よりなるものであってもよい。また、パターン化層および付着膜は、それぞれ誘電体材料よりなるものであってもよい。
【００２６】
また、本発明のプラズモンジェネレータの製造方法および近接場光発生器の製造方法において、収容部を形成する工程は、反応性イオンエッチングを用いて行われてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のプラズモンジェネレータの製造方法および近接場光発生器の製造方法では、パターン化層の第１の開口部の側壁に付着膜が形成されて、第１の開口部よりも小さい第２の開口部を有する構造体が形成され、エッチングマスク材料層のうち第２の開口部から露出する部分がエッチングされてエッチングマスクが形成される。これにより、フォトリソグラフィによる限界に依存せずに、小さい幅の開口部を有するエッチングマスクを形成することが可能になる。そして、このエッチングマスクを用いて、誘電体層がエッチングされて、プラズモンジェネレータを収容するための収容部が形成される。これにより、本発明によれば、近接場光発生部を含む前端面の幅が小さなプラズモンジェネレータを製造す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】
【００２８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る近接場光発生器の要部を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態におけ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３】本発明の一実施の形態におけ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４】本発明の一実施の形態に係る近接場光発生器の製造方法における一工程を示す断面図である。
【図５】図４に示した工程に続く工程を示す断面図である。
【図６】図５に示した工程に続く工程を示す断面図である。
【図７】図６に示した工程に続く工程を示す断面図である。
【図８】図７に示した工程に続く工程を示す断面図である。
【図９】図８に示した工程に続く工程を示す断面図である。
【図１０】図９に示した工程に続く工程を示す断面図である。
【図１１】図１０に示した工程に続く工程を示す断面図である。
【図１２】図１１に示した工程に続く工程を示す断面図である。
【図１３】第１の比較例の近接場光発生器の製造方法における一工程を示す断面図である。
【図１４】第２の比較例の近接場光発生器の製造方法における一工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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２および図３を参照して、本発明の一実施の形態におけ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２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３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。
【００３０】
本実施の形態におけ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。
【００３１】
図２に示したように、熱アシスト磁気記録ヘッドは、記録媒体８０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８０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８０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。
【００３２】
図２および図３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、絶縁層２の上において下部シールド層３の周囲に配置された絶縁層４とを備えている。絶縁層２，４は、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）によって形成されている。Ｚ方向は、基板１の上面１ａに垂直な方向でもある。
【００３３】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、下部シールド層３および絶縁層４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５と、この下部シールドギャップ膜５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６と、このＭＲ素子６に接続された２つのリード（図示せず）と、ＭＲ素子６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７とを備えている。
【００３４】
ＭＲ素子６の一端部は、媒体対向面４０に配置されている。ＭＲ素子６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。
【００３５】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、上部シールドギャップ膜７の上に配置された磁性材料よりなる上部シールド層８と、上部シールドギャップ膜７の上において上部シールド層８の周囲に配置された絶縁層９とを備えている。絶縁層９は、例えばアルミナによって形成されている。下部シールド層３から上部シールド層８までの部分は、再生ヘッド部を構成する。
【００３６】
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８および絶縁層９の上に配置された非磁性層１０と、非磁性層１０の上に配置された磁性材料よりなるリターン磁極層１１と、非磁性層１０の上においてリターン磁極層１１の周囲に配置された絶縁層１２とを備えている。リターン磁極層１１は、媒体対向面４０に配置された端面を有している。非磁性層１０および絶縁層１２は、例えばアルミナによって形成されている。
【００３７】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、媒体対向面４０から離れた位置においてリターン磁極層１１の一部の上に配置された２つの連結部１３Ａ，１３Ｂと、リターン磁極層１１の他の部分および絶縁層１２の上に配置された絶縁層１４と、この絶縁層１４の上に配置されたコイル１５とを備えている。連結部１３Ａ，１３Ｂは、磁性材料によって形成されている。連結部１３Ａ，１３Ｂは、それぞれ、リターン磁極層１１の上に配置された第１層と、この第１層の上に順に配置された第２層、第３層および第４層とを有している。連結部１３Ａの第１層と連結部１３Ｂの第１層は、トラック幅方向（Ｘ方向）に並ぶように配置されている。コイル１５は、平面渦巻き形状をなし、連結部１３Ａ，１３Ｂの第１層を中心として巻回されている。コイル１５は、銅等の導電材料によって形成されている。絶縁層１４は、例えばアルミナによって形成されている。
【００３８】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、コイル１５の巻線間に配置された絶縁層１６と、コイル１５の周囲に配置された絶縁層１７と、コイル１５および絶縁層１６，１７の上に配置された絶縁層１８とを備えている。絶縁層１６は、例えばフォトレジストによって形成されている。絶縁層１７，１８は、例えばアルミナによって形成されている。連結部１３Ａ，１３Ｂの第１層は、絶縁層１４，１７に埋め込まれている。
【００３９】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、コア２０と、コア２０の周囲に配置されたクラッドとを有する導波路を備えている。コア２０は、媒体対向面４０により近い端面２０ａと、上面２０ｂとを有している。端面２０ａは、媒体対向面４０に配置されていてもよいし、媒体対向面４０から離れた位置に配置されていてもよい。図２および図３には、端面２０ａが媒体対向面４０に配置された例を示している。
【００４０】
クラッドは、クラッド層１９，２１と、上面２２ａを有する誘電体層２２とを含んでいる。クラッド層１９は、絶縁層１８の上に配置されている。コア２０は、クラッド層１９の上に配置されている。クラッド層２１は、クラッド層１９の上においてコア２０の周囲に配置されている。コア２０の上面２０ｂおよびクラッド層２１の上面は平坦化されている。誘電体層２２は、コア２０の上面２０ｂおよびクラッド層２１の上面の上に配置されている。
【００４１】
コア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。コア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、このレーザ光はコア２０内を伝播する。クラッド層１９，２１および誘電体層２２は、コア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。コア２０の材料としては、例えば、Ｔａ２Ｏ５等の酸化タンタルやＳｉＯＮが用いられる。クラッド層１９，２１および誘電体層２２の材料としては、例えばアルミナ、ＳｉＯ２またはＳｉＯＮが用いられる。
【００４２】
連結部１３Ａ，１３Ｂの第２層は、絶縁層１８およびクラッド層１９に埋め込まれている。連結部１３Ａ，１３Ｂの第３層は、クラッド層２１に埋め込まれている。連結部１３Ａの第３層と連結部１３Ｂの第３層は、コア２０のトラック幅方向（Ｘ方向）の両側において、コア２０に対して間隔をあけて配置されている。
【００４３】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、誘電体層２２の上面２２ａの上に配置された誘電体層２３を備えている。誘電体層２２と誘電体層２３とを合わせたものが、本発明における「誘電体層」に対応する。以下、誘電体層２２と誘電体層２３とを合わせたものを誘電体層３３と表す。図３に示したように、誘電体層３３は、上面３３ａと、この上面３３ａで開口すると共にコア２０の上面２０ｂの上方に配置された収容部３３ｂとを有している。上面３３ａは、誘電体層２３の上面によって構成されている。収容部３３ｂは、媒体対向面４０の近傍においてトラック幅方向（Ｘ方向）に所定の間隔を開けて配置された第１および第２の側壁と、第１の側壁の媒体対向面４０とは反対側の端部に連結された第３の側壁と、第２の側壁の媒体対向面４０とは反対側の端部に連結された第４の側壁と、底面とを有している。収容部３３ｂの底面は、誘電体層２２の上面２２ａの一部によって構成されている。第１および第２の側壁の各々が誘電体層３３の上面３３ａに垂直な方向に対してなす角度は、０°〜１５°の範囲内であることが好ましく、０°〜１０°の範囲内であることがより好ましい。誘電体層２３の材料としては、例えばアルミナ、ＳｉＯ２またはＳｉＯＮが用いられる。
【００４４】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、プラズモンジェネレータ５０を備えている。プラズモンジェネレータ５０は、コア２０の上面２０ｂとの間に誘電体層２２が介在するように、誘電体層３３の収容部３３ｂ内に収容されている。プラズモンジェネレータ５０は、金属によって形成されている。具体的には、プラズモンジェネレータ５０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。プラズモンジェネレータ５０の形状については、後で詳しく説明する。
【００４５】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、プラズモンジェネレータ５０および誘電体層２３の上に配置された誘電体層２５と、誘電体層２５の上において、コア２０との間にプラズモンジェネレータ５０を挟む位置に配置された磁性材料よりなる主磁極２６と、主磁極２６の周囲に配置された誘電体層２７とを備えている。連結部１３Ａ，１３Ｂの第４層は、誘電体層２２，２３，２５，２７に埋め込まれている。主磁極２６、誘電体層２７および連結部１３Ａ，１３Ｂの第４層の上面は平坦化されている。誘電体層２５は、例えばアルミナによって形成されている。誘電体層２７は、例えばＳｉＯ２によって形成されている。主磁極２６の形状については、後で詳しく説明する。
【００４６】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、誘電体層２７の上に配置されたコイル２８と、コイル２８を覆うように配置された絶縁層２９と、主磁極２６、連結部１３Ａ，１３Ｂ、誘電体層２７および絶縁層２９の上に配置された磁性材料よりなるヨーク層３０とを備えている。ヨーク層３０は、主磁極２６と連結部１３Ａ，１３Ｂを磁気的に連結している。コイル２８は、平面渦巻き形状をなし、ヨーク層３０のうち連結部１３Ａ，１３Ｂの上に配置された部分を中心として巻回されている。コイル２８は、銅等の導電材料によって形成されている。絶縁層２９は、例えばフォトレジストによって形成されている。
【００４７】
熱アシスト磁気記録ヘッドは、更に、ヨーク層３０を覆うように配置された保護層３１を備えている。保護層３１は、例えばアルミナによって形成されている。
【００４８】
リターン磁極層１１からヨーク層３０までの部分は、記録ヘッド部を構成する。コイル１５，２８は、記録媒体８０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１１、連結部１３Ａ，１３Ｂ、ヨーク層３０および主磁極２６は、コイル１５，２８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。コイル１５，２８は、主磁極２６において、コイル１５によって発生された磁界に対応する磁束とコイル２８によって発生された磁界に対応する磁束が同じ方向に流れるように、直列または並列に接続されている。主磁極２６は、コイル１５によって発生された磁界に対応する磁束とコイル２８によって発生された磁界に対応する磁束とを通過させて、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体８０に記録するための記録磁界を発生する。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態における熱アシスト磁気記録ヘッドは、媒体対向面４０と再生ヘッド部と記録ヘッド部とを備えている。再生ヘッド部と記録ヘッド部は、基板１の上に積層されている。記録ヘッド部は、再生ヘッド部に対して、記録媒体８０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。
【００５０】
記録ヘッド部は、コイル１５，２８と、主磁極２６と、導波路と、プラズモンジェネレータ５０とを備えている。導波路は、光を伝播させるコア２０と、コア２０の周囲に配置されたクラッドとを有している。本実施の形態では、特に、コア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させる。クラッドは、クラッド層１９，２１と誘電体層２２とを含んでいる。
【００５１】
コア２０は、上面２０ｂを有している。誘電体層２２は、上面２２ａを有し、コア２０の上面２０ｂおよびクラッド層２１の上面の上に配置されている。プラズモンジェネレータ５０は、コア２０との間に誘電体層２２が介在するように、コア２０の上面２０ｂの上方に配置されている。
【００５２】
本実施の形態に係る近接場光発生器は、コア２０およびクラッドを有する導波路と、プラズモンジェネレータ５０とを備えている。
【００５３】
次に、図１を参照して、プラズモンジェネレータ５０の形状について詳しく説明する。図１は、近接場光発生器の要部を示す斜視図である。図１に示したように、プラズモンジェネレータ５０は、媒体対向面４０の近傍に配置された伝播部５１と、この伝播部５１よりも媒体対向面４０から遠い位置に配置された幅変化部分５２とを備えている。
【００５４】
伝播部５１は、下面５１ａと、その反対側の上面５１ｂと、互いに反対側に位置して下面５１ａと上面５１ｂとを連結する第１の側面５１ｃおよび第２の側面５１ｄと、媒体対向面４０に配置され、下面５１ａ、上面５１ｂ、第１の側面５１ｃおよび第２の側面５１ｄを連結する前端面５１ｅとを有している。
【００５５】
下面５１ａは、収容部３３ｂの底面の一部、すなわち誘電体層２２の上面２２ａの一部に接している。また、下面５１ａは、基板１の上面１ａに平行であり、コア２０の上面２０ｂに対して所定の間隔をもって対向している。図示しないが、第１および第２の側面５１ｃ，５１ｄは、それぞれ、収容部３３ｂの第１および第２の側壁に接している。前端面５１ｅは、下面５１ａの一端に位置し、後で説明する表面プラズモンに基づいて近接場光を発生する近接場光発生部５１ｇを含んでいる。
【００５６】
上面５１ｂは、傾斜部５１ｂ１を含んでいる。傾斜部５１ｂ１における任意の位置の伝播部５１の下面５１ａからの距離は、任意の位置が前端面５１ｅに近づくに従って小さくなっている。上面５１ｂは、傾斜部５１ｂ１に対して媒体対向面４０により近い位置または媒体対向面４０からより遠い位置に配置されて傾斜部５１ｂ１に続く平坦部を含んでいてもよい。この平坦部は、下面５１ａに平行である。
【００５７】
媒体対向面４０に平行な伝播部５１の断面の形状は、矩形であってもよいし、上底が下底よりも長い台形であってもよい。媒体対向面４０および基板１の上面１ａに平行な方向（Ｘ方向）についての伝播部５１の幅は、媒体対向面４０からの距離によらずに一定であってもよいし、媒体対向面４０に近づくに従って小さくなっていてもよい。前端面５１ｅの幅（トラック幅方向（Ｘ方向）の寸法）は、媒体対向面４０における伝播部５１の幅によって規定される。前端面５１ｅの幅は、例えば５〜４０ｎｍの範囲内である。また、前端面５１ｅの高さ（Ｚ方向の寸法）は、媒体対向面４０における伝播部５１の高さによって規定される。前端面５１ｅの高さは、例えば５〜４０ｎｍの範囲内である。
【００５８】
幅変化部分５２は、伝播部５１に対して前端面５１ｅとは反対側に位置して伝播部５１に連結されている。幅変化部分５２は、下面５２ａと、その反対側の上面５２ｂと、互いに反対側に位置して下面５２ａと上面５２ｂとを連結する第１の側面５２ｃおよび第２の側面５２ｄと、下面５２ａ、上面５２ｂ、第１の側面５２ｃおよび第２の側面５２ｄを連結する後端面５２ｅとを有している。
【００５９】
下面５２ａは、伝播部５１の下面５１ａに連続するように、下面５１ａに対して媒体対向面４０からより遠い位置に配置されている。上面５２ｂは、伝播部５１の上面５１ｂに連続するように、上面５１ｂに対して媒体対向面４０からより遠い位置に配置されている。第１の側面５２ｃは、伝播部５１の第１の側面５１ｃに連続するように、第１の側面５１ｃに対して媒体対向面４０からより遠い位置に配置されている。第２の側面５２ｄは、伝播部５１の第２の側面５１ｄに連続するように、第２の側面５１ｄに対して媒体対向面４０からより遠い位置に配置されている。
【００６０】
下面５２ａは、収容部３３ｂの底面の他の一部、すなわち誘電体層２２の上面２２ａの他の一部に接している。図示しないが、第１および第２の側面５２ｃ，５２ｄは、それぞれ、収容部３３ｂの第３および第４の側壁に接している。
【００６１】
媒体対向面４０に平行な幅変化部分５２の断面の形状は、矩形であってもよいし、上底が下底よりも長い台形であってもよい。幅変化部分５２は、伝播部５１の下面５１ａおよび前端面５１ｅに平行な方向（媒体対向面４０および基板１の上面１ａに平行な方向と同じ）についての幅を有している。この幅は、前端面５１ｅに近づくに従って小さくなり、伝播部５１との境界の位置では伝播部５１の幅と等しくなっている。
【００６２】
次に、図１および図２を参照して、主磁極２６の形状の一例について説明する。主磁極２６は、媒体対向面４０に配置された前端面と、前端面とは反対側の後端面と、下面と、上面と、２つの側面とを有している。主磁極２６の下面の一部は、誘電体層２５を介して伝播部５１の上面５１ｂの傾斜部５１ｂ１に対向している。主磁極２６の下面における任意の位置の基板１の上面１ａからの距離は、任意の位置が媒体対向面４０から離れるに従って大きくなっている。なお、主磁極２６の形状は、図１および図２を参照して説明した上記の例に限られない。
【００６３】
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コア２０に入射される。図２に示したように、レーザ光６０は、コア２０内を媒体対向面４０に向けて伝播して、プラズモンジェネレータ５０の近傍に達する。ここで、コア２０の上面２０ｂにおいて、レーザ光６０が全反射することによって、誘電体層２２内にしみ出すエバネッセント光が発生する。そして、プラズモンジェネレータ５０の少なくとも幅変化部分５２の下面５２ａにおいて、上記エバネッセント光と結合することによって、表面プラズモンが励起される。
【００６４】
幅変化部分５２の下面５２ａに励起された表面プラズモンは、下面５２ａを伝播して伝播部５１の下面５１ａに到達し、更に下面５１ａを伝播して近接場光発生部５１ｇに到達する。その結果、近接場光発生部５１ｇ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５１ｇから近接場光が発生する。この近接場光は、記録媒体８０に向けて照射され、記録媒体８０の表面に達し、記録媒体８０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、主磁極２６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。
【００６５】
本実施の形態では、プラズモンジェネレータ５０は、伝播部５１と幅変化部分５２とを有している。本実施の形態によれば、幅変化部分５２が設けられていない場合に比べて、コア２０の上面２０ｂに対向するプラズモンジェネレータ５０の下面の面積を大きくして、より多くの表面プラズモンを励起させることができる。これにより、本実施の形態によれば、十分な強度の近接場光を発生させることが可能になる。
【００６６】
また、本実施の形態では、上面５１ｂが傾斜部５１ｂ１を含んでいることから、媒体対向面４０から離れた位置におけるプラズモンジェネレータ５０の厚みを大きくしながら、前端面５１ｅのＺ方向の寸法を小さくすることができる。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。
【００６７】
次に、図２および図３を参照して、本実施の形態におけ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。本実施の形態におけ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。
【００６８】
以下、１つの熱アシスト磁気記録ヘッドに注目して、本実施の形態におけ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。本実施の形態におけ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を覆うように絶縁層４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、下部シールド層３が露出するまで絶縁層４を研磨する。
【００６９】
次に、下部シールド層３および絶縁層４の上に下部シールドギャップ膜５を形成する。次に、下部シールドギャップ膜５の上にＭＲ素子６と、ＭＲ素子６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６およびリードを覆うように上部シールドギャップ膜７を形成する。次に、上部シールドギャップ膜７の上に上部シールド層８を形成する。次に、上部シールド層８を覆うように絶縁層９を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、上部シールド層８が露出するまで絶縁層９を研磨する。
【００７０】
次に、上部シールド層８および絶縁層９の上に非磁性層１０を形成する。次に、非磁性層１０の上にリターン磁極層１１を形成する。次に、リターン磁極層１１を覆うように絶縁層１２を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、リターン磁極層１１が露出するまで絶縁層１２を研磨する。次に、リターン磁極層１１および絶縁層１２の上に、絶縁層１４を形成する。
【００７１】
次に、絶縁層１４を選択的にエッチングして、絶縁層１４に、リターン磁極層１１の上面を露出させる２つの開口部を形成する。次に、この２つの開口部の位置で、リターン磁極層１１の上に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第１層を形成する。次に、絶縁層１４の上にコイル１５を形成する。次に、コイル１５の巻線間に絶縁層１６を形成する。次に、積層体の上面全体の上に、絶縁層１７を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第１層、コイル１５および絶縁層１６が露出するまで絶縁層１７を研磨して、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第１層、コイル１５および絶縁層１６，１７の上面を平坦化する。次に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第１層、コイル１５および絶縁層１６，１７の上に、絶縁層１８を形成する。
【００７２】
次に、絶縁層１８を選択的にエッチングして、絶縁層１８に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第１層の上面を露出させる２つの開口部を形成する。次に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第１層の上に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第２層を形成する。次に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第２層を覆うようにクラッド層１９を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第２層が露出するまでクラッド層１９を研磨する。
【００７３】
次に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第２層の上に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第３層を形成する。次に、クラッド層１９の上にコア２０を形成する。次に、積層体の上面全体の上に、クラッド層２１を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第３層およびコア２０が露出するまでクラッド層２１を研磨して、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第３層、コア２０およびクラッド層２１の上面を平坦化する。次に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第３層、コア２０およびクラッド層２１の上に、誘電体層２２を形成する。次に、誘電体層２２の上に、誘電体層２３およびプラズモンジェネレータ５０を形成する。誘電体層２３およびプラズモンジェネレータ５０を形成する工程については、後で詳しく説明する。
【００７４】
次に、誘電体層２３およびプラズモンジェネレータ５０の上に誘電体層２５を形成する。次に、誘電体層２２，２３，２５を選択的にエッチングして、誘電体層２２，２３，２５に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第３層の上面を露出させる開口部を形成する。次に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第３層の上に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第４層を形成する。次に、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第４層を覆うように誘電体層２７を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第４層が露出するまで誘電体層２７を研磨する。
【００７５】
次に、例えば反応性イオンエッチング（以下、ＲＩＥと記す。）またはイオンビームエッチング（以下、ＩＢＥと記す。）によって、誘電体層２７をテーパエッチングして、誘電体層２７に、主磁極２６を収容する収容部を形成する。次に、誘電体層２７の収容部内に主磁極２６を形成する。次に、誘電体層２７の上にコイル２８を形成する。次に、コイル２８を覆うように絶縁層２９を形成する。次に、主磁極２６、連結部１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの第４層、誘電体層２７および絶縁層２９の上に、ヨーク層３０を形成する。次に、ヨーク層３０を覆うように保護層３１を形成する。次に、保護層３１の上面に配線や端子等を形成する。
【００７６】
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。
【００７７】
次に、本実施の形態に係る近接場光発生器の製造方法について説明する。本実施の形態に係る近接場光発生器の製造方法は、導波路を形成する工程と、誘電体層３３を形成する工程と、プラズモンジェネレータ５０を形成する工程とを備えている。導波路を形成する工程は、クラッド層１９を形成する工程と、コア２０を形成する工程と、クラッド層２１を形成する工程と、誘電体層２２を形成する工程とを含んでいる。
【００７８】
以下、図４ないし図１２を参照して、誘電体層２２を形成した後、プラズモンジェネレータ５０を形成するまでの工程について説明する。以下の説明は、本実施の形態に係るプラズモンジェネレータ５０の製造方法の説明を含んでいる。図４ないし図１２は、近接場光発生器の製造過程における積層体の、媒体対向面４０が形成される予定の位置における断面を示している。
【００７９】
図４は、誘電体層２２を形成した後の工程を示している。この工程では、まず、誘電体層２２の上面２２ａの上に誘電体層２３を形成する。これにより、誘電体層２２と誘電体層２３を合わせたものである誘電体層３３が形成される。誘電体層３３は、上面３３ａを有している。次に、誘電体層３３の上面３３ａ上に、上面６１Ｐａを有するエッチングマスク材料層６１Ｐを形成する。エッチングマスク材料層６１Ｐの材料としては、例えば、Ｒｕ等の金属が用いられる。
【００８０】
次に、フォトリソグラフィを用いて、エッチングマスク材料層６１Ｐの上面６１Ｐａ上に、パターン化層を形成する。以下、この工程について、図４および図５を参照して説明する。まず、図４に示したように、エッチングマスク材料層６１Ｐの上面６１Ｐａ上に、初期層７１Ｐを形成する。初期層７１Ｐは、例えば誘電体材料によって形成されている。初期層７１Ｐを構成する誘電体材料としては、例えばアルミナが用いられる。次に、初期層７１Ｐの上に、マスク材料層６２Ｐを形成する。マスク材料層６２Ｐの材料としては、例えば、Ｒｕ等の金属が用いられる。次に、マスク材料層６２Ｐの上に、開口部６３ａを有するフォトレジストマスク６３を形成する。フォトレジストマスク６３は、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。フォトレジストマスク６３の開口部６３ａは、後に形成される収容部３３ｂの平面形状（上方から見た形状）に近似しているがそれよりも大きい形状を有している。すなわち、開口部６３ａは、収容部３３ｂの平面形状の外縁よりも外側に位置する側壁を有している。
【００８１】
図５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６３をエッチングマスクとして用いて、例えばＩＢＥによって、マスク材料層６２Ｐのうちフォトレジストマスク６３の開口部６３ａから露出する部分をエッチングして除去する。これにより、マスク材料層６２Ｐはマスク６２になる。次に、フォトレジストマスク６３を除去する。次に、マスク６２を用いて、例えばＲＩＥによって、エッチングマスク材料層６１Ｐの上面６１Ｐａの一部が露出するように、初期層７１Ｐの一部をエッチングして除去する。これにより、初期層７１Ｐに、第１の開口部７１ａが形成されて、初期層７１Ｐはパターン化層７１になる。初期層７１Ｐがアルミナによって構成されている場合には、初期層７１ＰをＲＩＥによってエッチングする際のエッチングガスとしては、例えば、Ｃｌ２およびＢＣｌ３を含むガスが用いられる。
【００８２】
パターン化層７１の第１の開口部７１ａは、後に形成される収容部３３ｂの平面形状に近似しているがそれよりも大きい形状を有している。すなわち、開口部７１ａは、収容部３３ｂの平面形状の外縁よりも外側に位置する側壁を有している。本実施の形態では、第１の開口部７１ａの側壁は、トラック幅方向（Ｘ方向）に所定の間隔を開けて配置された第１の側壁部分７１ａ１および第２の側壁部分７１ａ２と、第１の側壁部分７１ａ１の媒体対向面４０が形成される予定の位置とは反対側の端部に連結された図示しない第３の側壁部分と、第２の側壁部分７１ａ２の媒体対向面４０が形成される予定の位置とは反対側の端部に連結された図示しない第４の側壁部分とを含んでいる。
【００８３】
第１の側壁部分７１ａ１は、収容部３３ｂの第１の側壁およびプラズモンジェネレータ５０の伝播部５１の第１の側面５１ｃに近似した形状を有している。第２の側壁部分７１ａ２は、収容部３３ｂの第２の側壁およびプラズモンジェネレータ５０の伝播部５１の第２の側面５１ｄに近似した形状を有している。第３の側壁部分は、収容部３３ｂの第３の側壁およびプラズモンジェネレータ５０の幅変化部分５２の第１の側面５２ｃに近似した形状を有している。第４の側壁部分は、収容部３３ｂの第４の側壁およびプラズモンジェネレータ５０の幅変化部分５２の第２の側面５２ｄに近似した形状を有している。
【００８４】
次に、第１の開口部７１ａの上記側壁に付着膜を形成して、第１の開口部７１ａよりも小さい第２の開口部を有する構造体を形成する。以下、この工程について、図６および図７を参照して説明する。まず、図６に示したように、エッチングマスク材料層６１Ｐの上面６１Ｐａのうち第１の開口部７１ａから露出する部分および第１の開口部７１ａの側壁を覆うように堆積膜７２Ｐを形成する。堆積膜７２Ｐは、マスク６２の上面の上にも形成される。堆積膜７２Ｐは、例えば誘電体材料によって形成されている。堆積膜７２Ｐを構成する誘電体材料としては、例えばアルミナが用いられる。堆積膜７２Ｐの材料としてアルミナが用いられる場合には、堆積膜７２Ｐは、例えば原子層堆積法（ＡＬＤ）または化学的気相成長法（ＣＶＤ）によって形成される。
【００８５】
図７は、次の工程を示す。この工程では、堆積膜７２Ｐが付着膜７２になるように、例えばＲＩＥによって、エッチングマスク材料層６１Ｐの上面６１Ｐａ上に存在する堆積膜７２Ｐの一部をエッチングする。このとき同時に、堆積膜７２Ｐのうち、マスク６２の上面の上に存在していた部分もエッチングされる。堆積膜７２Ｐのうち、このエッチング後に残った部分が、第１の開口部７１ａの側壁に付着した付着膜７２になる。これにより、パターン化層７１および付着膜７２よりなる構造体７０が形成される。付着膜７２は、第１の開口部７１ａの第１の側壁部分７１ａ１に付着した第１の部分７２Ａと、第１の開口部７１ａの第２の側壁部分７１ａ２に付着した第２の部分７２Ｂと、第１の開口部７１ａの第３および第４の側壁部分に付着した図示しない２つの部分とを含んでいる。
【００８６】
構造体７０は、第１の開口部７１ａよりも小さい第２の開口部７０ａを有している。エッチングマスク材料層６１Ｐの上面６１Ｐａに最も近い位置における第２の開口部７０ａの縁は、後に形成される収容部３３ｂの平面形状を規定する。
【００８７】
本実施の形態では特に、堆積膜７２Ｐの一部をエッチングする工程は、エッチングマスク材料層６１Ｐの上面６１Ｐａから最も遠い位置における第２の開口部７０ａの第１の縁が、エッチングマスク材料層６１Ｐの上面６１Ｐａに最も近い位置における第２の開口部７０ａの第２の縁よりも外側に位置するように、堆積膜７２Ｐの一部をエッチングする。このエッチングにより、エッチングマスク材料層６１Ｐの上面６１Ｐａに平行な断面における第２の開口部７０ａの形状は、上記断面が上面６１Ｐａから遠ざかるに従って大きくなる。また、エッチングマスク材料層６１Ｐの上面６１Ｐａから最も遠い位置における第１の部分７２Ａと第２の部分７２Ｂの間隔である第１の間隔は、エッチングマスク材料層６１Ｐの上面６１Ｐａに最も近い位置における第１の部分７２Ａと第２の部分７２Ｂの間隔である第２の間隔よりも大きくなる。この場合、第２の開口部７０ａの最小幅は、上記第２の間隔によって規定される。
【００８８】
図８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、エッチングマスク材料層６１Ｐのうち、構造体７０の第２の開口部７０ａから露出する部分をエッチングして除去する。これにより、エッチングマスク材料層６１Ｐに、後に形成される収容部３３ｂの平面形状に対応した形状を有する開口部６１ｂが形成されて、エッチングマスク材料層６１Ｐはエッチングマスク６１になる。エッチングマスク６１は、エッチングマスク材料層６１Ｐの材料、すなわち例えば、Ｒｕ等の金属よりなる。
【００８９】
第２の開口部７０ａの形状が、前述のように第１の縁が第２の縁よりも外側に位置した形状である場合には、エッチングマスク材料層６１Ｐをエッチングする工程において、以下のような効果を奏する。すなわち、ＩＢＥによってエッチングマスク材料層６１Ｐをエッチングする場合には、イオンビームがエッチングマスク材料層６１Ｐの上面６１Ｐａに到達しやすくなる。また、ＲＩＥによってエッチングマスク材料層６１Ｐをエッチングする場合には、イオンおよびエッチングガスがエッチングマスク材料層６１Ｐの上面６１Ｐａに到達しやすくなる。
【００９０】
次に、マスク６２および構造体７０を除去する。なお、構造体７０を構成するパターン化層７１および付着膜７２がアルミナによって形成されている場合には、構造体７０は、例えばウェットエッチングによって除去される。
【００９１】
図９は、次の工程を示す。この工程では、まず、エッチングマスク６１を用いて、例えばＲＩＥによって、誘電体層３３をエッチングして、誘電体層３３に、上面３３ａで開口する収容部３３ｂを形成する。この工程では、特に、誘電体層３３を構成する誘電体層２２，２３のうち、誘電体層２３のみをエッチングする。図９において、符号３３ｂ１は収容部３３ｂの第１の側壁を示し、符号３３ｂ２は収容部３３ｂの第２の側壁を示し、符号３３ｂ３は収容部３３ｂの底面を示している。底面３３ｂ３は、誘電体層２２の上面２２ａの一部によって形成される。次に、エッチングマスク６１を除去する。
【００９２】
図１０は、次の工程を示す。この工程では、収容部３３ｂを埋めるように、後にプラズモンジェネレータ５０となる金属膜５０Ｐを形成する。図１０に示したように、金属膜５０Ｐは、誘電体層３３の上面３３ａの上にも形成される。
【００９３】
図１１は、次の工程を示す。この工程では、金属膜５０Ｐのうち誘電体層３３の上面３３ａの上に存在する部分が除去されるように、例えばＣＭＰによって、金属膜５０Ｐを研磨する。この研磨は、誘電体層３３の上面３３ａが露出した時点で終了させることができる。これにより、金属膜５０Ｐの厚みを、誘電体層２３の厚みと等しくすることができる。
【００９４】
図１２は、次の工程を示す。この工程では、研磨後の金属膜５０Ｐの上面に傾斜部５１ｂ１が形成されるように、研磨後の誘電体層３３および金属膜５０Ｐのそれぞれにおける、収容部３３ｂの底面３３ｂ３から離れた一部を、エッチングによって除去する。このエッチングは、例えば以下のようにして行われる。まず、研磨後の金属膜５０Ｐの上面のうち、少なくとも、後に幅変化部分５２の上面５２ｂ（図１参照）となる部分を覆うフォトレジストマスクを形成する。このフォトレジストマスクは、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。次に、このフォトレジストマスクをエッチングマスクとして用いて、例えばＩＢＥによって、研磨後の誘電体層３３および金属膜５０Ｐのそれぞれにおける、収容部３３ｂの底面３３ｂ３から離れた一部のうち、フォトレジストマスクによって覆われていない部分をテーパエッチングする。これにより、傾斜部５１ｂ１が形成される。次に、フォトレジストマスクを除去する。以上の一連の工程により、プラズモンジェネレータ５０が完成する。
【００９５】
以上説明したように、本実施の形態に係る近接場光発生器の製造方法ならびにプラズモンジェネレータ５０の製造方法は、上面３３ａを有する誘電体層３３（誘電体層２２，２３）を形成する工程と、誘電体層３３の上面３３ａ上にエッチングマスク６１を形成する工程と、エッチングマスク６１を用いて、誘電体層３３をエッチングして、誘電体層３３に収容部３３ｂを形成する工程と、収容部３３ｂ内に収容されるように、プラズモンジェネレータ５０を形成する工程とを備えている。
【００９６】
エッチングマスク６１を形成する工程は、誘電体層３３の上面３３ａ上に、上面６１Ｐａを有するエッチングマスク材料層６１Ｐを形成する工程と、フォトリソグラフィを用いて、エッチングマスク材料層６１Ｐの上面６１Ｐａ上に、第１の開口部７１ａを有するパターン化層７１を形成する工程とを含んでいる。第１の開口部７１ａは、後に形成される収容部３３ｂの平面形状の外縁よりも外側に位置する側壁（第１の側壁部分７１ａ１、第２の側壁部分７１ａ２、第３の側壁部分および第４の側壁部分）を有している。エッチングマスク６１を形成する工程は、更に、上記側壁に付着膜７２を形成して、パターン化層７１および付着膜７２よりなり、第１の開口部７１ａよりも小さい第２の開口部７０ａを有する構造体７０を形成する工程と、エッチングマスク材料層６１Ｐがエッチングマスク６１になるように、エッチングマスク材料層６１Ｐのうち、構造体７０の第２の開口部７０ａから露出する部分をエッチングする工程とを含んでいる。
【００９７】
本実施の形態では、パターン化層７１の第１の開口部７１ａはフォトリソグラフィによって規定される。第１の開口部７１ａの側壁に付着膜７２を形成して得られる構造体７０は、第１の開口部７１ａよりも小さい第２の開口部７０ａを有している。第１の開口部７１ａの最小幅である第１の側壁部分７１ａ１と第２の側壁部分７１ａ２の間隔は、フォトリソグラフィによる限界に依存する。しかし、第２の開口部７０ａの最小幅である付着膜７２の第１の部分７２Ａと第２の部分７２Ｂの間隔（第２の間隔）は、フォトリソグラフィによる限界に依存せずに、第１の側壁部分７１ａ１と第２の側壁部分７１ａ２の間隔よりも小さくなる。
【００９８】
本実施の形態では、エッチングマスク材料層６１Ｐのうち第２の開口部７０ａから露出する部分がエッチングされてエッチングマスク６１が形成される。これにより、フォトリソグラフィによる限界に依存せずに、小さい幅の開口部６１ｂを有するエッチングマスク６１を形成することが可能になる。そして、このエッチングマスク６１を用いて、誘電体層３３がエッチングされて、プラズモンジェネレータ５０を収容するための収容部３３ｂが形成される。収容部３３ｂの最小幅である第１の側壁３３ｂ１と第２の側壁３３ｂ２の間隔は、第１の開口部７１ａの側壁の第１の側壁部分７１ａ１と第２の側壁部分７１ａ２の間隔よりも小さくなる。従って、本実施の形態によれば、フォトリソグラフィによる限界に依存せずに、近接場光発生部５１ｇを含む前端面５１ｅの幅が小さなプラズモンジェネレータ５０を製造することが可能になる。
【００９９】
また、本実施の形態では、収容部３３ｂを形成する工程は、例えばＲＩＥを用いて行われる。その際、誘電体層３３をその上面３３ａに垂直な方向にエッチングすることにより、収容部３３ｂ、特に底面３３ｂ３の近傍における幅のばらつきを小さくすることができる。これにより、本実施の形態によれば、上述のように前端面５１ｅの幅が小さなプラズモンジェネレータ５０を安定して製造することが可能になる。
【０１００】
次に、第１および第２の比較例の近接場光発生器の製造方法と比較しながら、本実施の形態の効果について更に説明する。始めに、図１３を参照して、第１の比較例の近接場光発生器の製造方法について説明する。図１３は、第１の比較例の近接場光発生器の製造方法における一工程を示す断面図である。図１３は、近接場光発生器の製造過程における積層体の、媒体対向面４０が形成される予定の位置における断面を示している。
【０１０１】
第１の比較例では、誘電体層２２を形成した後、誘電体層２２の上面２２ａの上に、後にプラズモンジェネレータ５０となる金属膜５０Ｐを形成する。次に、金属膜５０Ｐに、プラズモンジェネレータ５０の平面形状に対応した平面形状を有するエッチングマスク６４を形成する。このエッチングマスク６４は、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。次に、エッチングマスク６４を用いて、例えばＩＢＥによって、金属膜５０Ｐのうちエッチングマスク６４の下に存在する部分以外の部分を除去する。
【０１０２】
第１の比較例では、フォトリソグラフィによる限界により、エッチングマスク６４の幅を小さくすることは難しく、その結果、プラズモンジェネレータ５０の前端面５１ｅの幅を、４０ｎｍ以下になるように小さくすることは難しい。また、第１の比較例では、例えば、イオンビームの進行方向を、誘電体層２２の上面２２ａに垂直な方向に対して傾けながら、金属膜５０Ｐをエッチングすることもできる。しかし、第１の比較例では、仮に、上記のように金属膜５０Ｐをエッチングすることによって、プラズモンジェネレータ５０の前端面５１ｅの幅を、４０ｎｍ以下になるように小さくできても、プラズモンジェネレータ５０の周囲にプラズモンジェネレータ５０を保持するものが存在しないことから、プラズモンジェネレータ５０の一部が下地である誘電体層２２から剥離しやすくなるという問題が発生する。
【０１０３】
これに対し、本実施の形態では、前述のように、第１の開口部７１ａの最小幅である第１の側壁部分７１ａ１と第２の側壁部分７１ａ２の間隔は、フォトリソグラフィによる限界に依存するが、構造体７０の第２の開口部７０ａの最小幅は、フォトリソグラフィによる限界に依存せずに、４０ｎｍ以下になるように小さくすることができる。その結果、本実施の形態によれば、プラズモンジェネレータ５０の前端面５１ｅの幅を、４０ｎｍ以下になるように小さくすることができる。また、本実施の形態では、収容部３３ｂによって保持された状態でプラズモンジェネレータ５０を形成することから、プラズモンジェネレータ５０の前端面５１ｅの幅を４０ｎｍ以下になるように小さくしても、プラズモンジェネレータ５０の一部が誘電体層２２から剥離するという問題は生じない。
【０１０４】
次に、図１４を参照して、第２の比較例の近接場光発生器の製造方法について説明する。図１４は、第２の比較例の近接場光発生器の製造方法における一工程を示す断面図である。図１４は、近接場光発生器の製造過程における積層体の、媒体対向面４０が形成される予定の位置における断面を示している。
【０１０５】
第２の比較例では、誘電体層３３を形成した後、フォトリソグラフィによって、誘電体層３３に収容部３３ｂを形成した後、収容部３３ｂの少なくとも一部を埋めるように、後にプラズモンジェネレータ５０となる金属膜５０Ｐを形成する。第２の比較例では、フォトリソグラフィによる限界により、収容部３３ｂの最小幅である第１の側壁３３ｂ１と第２の側壁３３ｂ２の間隔を小さくすることが難しく、その結果、プラズモンジェネレータ５０の前端面５１ｅの幅を、４０ｎｍ以下になるように小さくすることは難しい。
【０１０６】
これに対し、本実施の形態では、前述のように、フォトリソグラフィによる限界に依存せずに、プラズモンジェネレータ５０の前端面５１ｅの幅を、４０ｎｍ以下になるように小さくすることができる。
【０１０７】
なお、本発明は、上記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、本発明では、図１２に示した工程を行わずに、図１１に示した研磨工程の後の金属膜５０Ｐをプラズモンジェネレータ５０としてもよい。
【０１０８】
また、請求の範囲の要件を満たす限り、プラズモンジェネレータ５０の伝播部５１以外の形状は、実施の形態に示した例に限られず、任意である。
【符号の説明】
【０１０９】
３３…誘電体層、３３ｂ…収容部、５０…プラズモンジェネレータ、６１…エッチングマスク、６１Ｐ…エッチングマスク材料層、７０…構造体、７１…パターン化層、７２…付着膜。
【図１】
0005586762.tif 000002
【図２】
0005586762.tif 000003
【図３】
0005586762.tif 000004
【図４】
0005586762.tif 000005
【図５】
0005586762.tif 000006
【図６】
0005586762.tif 000007
【図７】
0005586762.tif 000008
【図８】
0005586762.tif 000009
【図９】
0005586762.tif 000010
【図１０】
0005586762.tif 000011
【図１１】
0005586762.tif 000012
【図１２】
0005586762.tif 000013
【図１３】
0005586762.tif 000014
【図１４】
0005586762.tif 000015