(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱アシスト磁気記録装置を形成するための方法であって、
第１の基板の上に半製品記録ヘッドを形成するステップと、
第２の基板の上に犠牲層を形成するステップと、
前記犠牲層の上に１つまたは複数の追加の層を形成するステップと、
前記１つまたは複数の追加の層を、前記半製品記録ヘッドの、前記第１の基板の反対側に接合するステップと、
エピタキシャルリフトオフを実施して、前記犠牲層および前記第２の基板を除去するステップと、
前記１つまたは複数の追加の層をパターン化して、複数の光学素子を形成するステップと、
を含む、熱アシスト磁気記録装置を形成するための方法。
【請求項２】
前記第１の基板は、ＡｌＴｉＣを備える、請求項１の記載の方法。
【請求項３】
前記第２の基板は、ＧａＡｓを備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記犠牲層は、ＡｌＡｓを備え、かつ、前記エピタキシャルリフトオフは、水性ＨＦエッチングを使用して、前記犠牲層を除去するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記エピタキシャルリフトオフは、高速温度急冷または機械的な力を使用して、前記犠牲層を除去するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記犠牲層は、Ｇｅを備え、かつ、前記エピタキシャルリフトオフは、ＸｅＦ2ドライエッチングを使用して、前記犠牲層を除去するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記１つまたは複数の追加の層は、１つまたは複数のＩＩＩ−Ｖ族半導体材料を備える、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記１つまたは複数の追加の層は、ヘテロ接合、量子井戸および／または金属オーム接触を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の光学素子は、光学検波器と、発光器と、前記光学検波器および前記発光器とは異なる光学素子と、を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記１つまたは複数の追加の層を、前記半製品記録ヘッドに接合した後に、近接場トランスデューサを形成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
熱アシスト磁気記録装置を形成するための方法であって、
第１の基板の上に半製品記録ヘッドを形成するステップと、
第２の基板の上に犠牲層を形成するステップと、
前記犠牲層の上に１つまたは複数の追加の層を形成するステップと、
前記１つまたは複数の追加の層の上方に第３の基板を形成するステップと、
エピタキシャルリフトオフを実施して、前記犠牲層および前記第２の基板を除去するとともに、前記１つまたは複数の追加の層を露出するステップと、
前記１つまたは複数の追加の層を、前記半製品記録ヘッドの、前記第１の基板の反対側に接合するステップと、
前記第３の基板を除去するステップと、
前記１つまたは複数の追加の層をパターン化して、複数の光学素子を形成するステップと、
を含む、熱アシスト磁気記録装置を形成するための方法。
【請求項１２】
前記第１の基板は、ＡｌＴｉＣを備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の基板は、ＧａＡｓを備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記犠牲層は、ＡｌＡｓを備え、かつ、前記エピタキシャルリフトオフは、水性ＨＦエッチングを使用して、前記犠牲層を除去するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記１つまたは複数の追加の層は、１つまたは複数のＩＩＩ−Ｖ族半導体材料を備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記１つまたは複数の追加の層は、ヘテロ接合、量子井戸および／または金属オーム接触を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記１つまたは複数の追加の層を、前記半製品記録ヘッドに接合した後に、近接場トランスデューサを形成するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記第３の基板は、金属、ガラス、シリコンおよびポリアミドからなる群から選択される材料を備える、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般にデータストレージシステムに関し、より具体的には、サーマルアシスト記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク駆動装置内で使用される磁気媒体における高ストレージビット密度により、磁気ビットのサイズ（容積）は、磁気ビットの寸法が磁性材料の粒子サイズによって制限されるところまで低減されている。粒子サイズをさらに低減することはできるが、磁気ビット内部に保存されたデータの熱安定性が低下することになり得る。すなわち、周囲温度におけるランダムな熱揺らぎが、データを消去するのに十分なものとなり得る。この状態は、「超常磁性限界」と呼ばれ、これにより、所与の磁気媒体の理論的な最大ストレージ密度が決定される。この限界は、磁気媒体の保磁力を増大させることにより、あるいは、温度を低減することにより、上昇させてもよい。温度の低減は、市販の消費者用のハードディスク駆動装置を設計する際には、常に実施可能というわけではないであろう。その一方で、保磁力の増大には、高磁気モーメント材料を組み込んだ書き込みヘッドまたは垂直磁気記録などの技法（あるいは、これらの両方）が必要となる。
【０００３】
さらなる解決策が１つ提案されており、この解決策は、熱を使用して磁気媒体表面上の局所的領域の有効保磁力を低下させ、かつ、この加熱された領域内にデータを書き込んでいる。媒体が周囲温度まで冷えると、データ状態は「固定された」状態となる。この技法は、広くは、「サーマルアシスト（磁気）記録（ＴＡＲ：ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇまたはＴＡＭＲ：ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）」、「エネルギーアシスト磁気記録（ＥＡＭＲ：ｅｎｅｒｇｙ  ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）」、あるいは、「熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ：ｈｅａｔ−ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）」と呼ばれており、本明細書においては、これらの名称は、相互交換可能に使用される。この技法は、長手磁気記録システムおよび垂直磁気記録システムならびに「ビットパターン媒体」に対して適用することができる。媒体表面の加熱は、集束レーザービームや近接場光源などのいくつかの技法によって実現されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、レーザーまたはフォトダイオードなどの外部オプトエレクトロニックデバイスは、様々な導波路への光学的結合によって完成したスライダに一体化され、これら導波路は、次に、熱スポットを生成するために使用される、プラズモン近接場トランスデューサに光を導き、かつ、集中させる。このアプローチには、必要な効率的な導波路への結合を実現するために、難易度の高い機械的アライメント動作が必要となる。
【０００５】
したがって、ＨＡＭＲ装置を形成するための方法を改良する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態は、一般に、光学検波器と、発光器と、光学検波器および発光器とは異なる光学素子と、を含む光集積回路を有するＨＡＭＲ装置を形成するための方法に関する。この方法においては、光集積回路の素子は、近接場トランスデューサと整列される。この方法は、基板の上に１つまたは複数の層を形成するステップと、その層を半製品記録ヘッドに接合するステップと、エピタキシャルリフトオフを使用して、基板を除去するステップと、半製品記録ヘッドの上に光学素子を形成するステップと、を含む。
【０００７】
１つの実施形態においては、熱アシスト磁気記録装置を形成するための方法が開示される。この方法は、第１の基板の上に半製品記録ヘッドを形成するステップと、第２の基板の上に犠牲層を形成するステップと、犠牲層の上に１つまたは複数の追加の層を形成するステップと、半製品記録ヘッドの、第１の基板と反対側に、１つまたは複数の追加の層を接合するステップと、エピタキシャルリフトオフを実施して犠牲層および第２の基板を除去するステップと、１つまたは複数の追加の層をパターン化して複数の光学素子を形成するステップと、を含む。
【０００８】
別の実施形態においては、熱アシスト磁気記録装置を形成するための方法が開示される。この方法は、第１の基板の上に半製品記録ヘッドを形成するステップと、第２の基板の上に犠牲層を形成するステップと、犠牲層の上に１つまたは複数の追加の層を形成するステップと、１つまたは複数の追加の層の上方に第３の基板を形成するステップと、エピタキシャルリフトオフを実施して犠牲層および第２の基板を除去するステップと、半製品記録ヘッドの、第１の基板の反対側に、１つまたは複数の追加の層を接合するステップと、第３の基板を除去するステップと、１つまたは複数の追加の層をパターン化して複数の光学素子を形成するステップと、を含む。
【０００９】
別の実施形態においては、熱アシスト磁気記録装置が開示される。この熱アシスト磁気記録装置は、光学検波器と、発光器と、光学検波器および光学のエミッターとは異なる光学素子と、近接場トランスデューサと、を含み、この熱アシスト磁気記録装置では、光学検波器、発光器および光学素子は、近接場トランスデューサと整列される。
【００１０】
上述の本発明の特徴を詳細に理解することができるように、以上において簡潔に概説した本発明について、添付図面にそのいくつかが図示されている実施形態を参照し、さらに具体的に説明することとする。ただし、添付図面は、本発明の代表的な実施形態を図示するものに過ぎず、したがって、本発明には、その他の同様に有効な実施形態も可能であることから、これらの図面は、本発明の範囲の限定として見なすべきではないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本発明の実施形態によるディスク駆動装置システムを図示する。
【図１Ｂ】本発明の実施形態によるディスク駆動装置システムを図示する。
【００１２】
【図２】本発明の１つの実施形態によるディスク駆動装置のＨＡＭＲ対応型ヘッドの断面概略図を示す。
【００１３】
【図３Ａ】本発明の１つの実施形態によるＨＡＭＲ対応型ヘッドを製造するプロセスを図示する。
【図３Ｂ】本発明の１つの実施形態によるＨＡＭＲ対応型ヘッドを製造するプロセスを図示する。
【図３Ｃ】本発明の１つの実施形態によるＨＡＭＲ対応型ヘッドを製造するプロセスを図示する。
【図３Ｄ】本発明の１つの実施形態によるＨＡＭＲ対応型ヘッドを製造するプロセスを図示する。
【図３Ｅ】本発明の１つの実施形態によるＨＡＭＲ対応型ヘッドを製造するプロセスを図示する。
【図３Ｆ】本発明の１つの実施形態によるＨＡＭＲ対応型ヘッドを製造するプロセスを図示する。
【００１４】
【図４Ａ】本発明の１つの実施形態によるＨＡＭＲ対応型ヘッドを製造するプロセスを図示する。
【図４Ｂ】本発明の１つの実施形態によるＨＡＭＲ対応型ヘッドを製造するプロセスを図示する。
【図４Ｃ】本発明の１つの実施形態によるＨＡＭＲ対応型ヘッドを製造するプロセスを図示する。
【図４Ｄ】本発明の１つの実施形態によるＨＡＭＲ対応型ヘッドを製造するプロセスを図示する。
【図４Ｅ】本発明の１つの実施形態によるＨＡＭＲ対応型ヘッドを製造するプロセスを図示する。
【図４Ｆ】本発明の１つの実施形態によるＨＡＭＲ対応型ヘッドを製造するプロセスを図示する。
【図４Ｇ】本発明の１つの実施形態によるＨＡＭＲ対応型ヘッドを製造するプロセスを図示する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
理解を容易にするために、可能な限り、同一の参照符号を使用して各図面に共通する同一の要素を表記している。１つの実施形態において開示されている要素は、具体的な記述を伴わない場合にも、その他の実施形態において有用に利用してもよいものと想定されている。
【００１６】
以下においては、本発明の実施形態を参照する。ただし、本発明は、具体的な記述がなされている実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。その代わりに、異なる実施形態に関係しているかどうかを問わず、以下の特徴および要素の任意の組合せが本発明を実装および実施するために想定されている。さらには、本発明の実施形態は、その他の可能な解決策を上回るおよび／または従来技術を上回る利点を実現することになるが、本発明は、特定の利点が所与の実施形態によって実現されるかどうかによって限定されるものではない。したがって、以下の態様、特徴、実施形態および利点は、例示を目的としたものに過ぎず、かつ、請求項に明示的に記述されている場合を除いて、添付の請求項の要素または限定として見なすべきではない。同様に、「本発明」に対する参照も、本明細書に開示されている任意の発明主題の一般化として解釈するべきではなく、かつ、請求項に明示的に記述されている場合を除いて、添付の請求項の要素または限定として見なすべきではない。
【００１７】
本発明の実施形態は、一般に、光学検波器と、発光器と、光学検波器および発光器とは異なる光学素子と、を含む光集積回路を有するＨＡＭＲ装置を形成するための方法に関する。この方法においては、光集積回路の各素子は、近接場トランスデューサと整列される。この方法は、基板の上に１つまたは複数の層を形成するステップと、これらの層を半製品記録ヘッドに接合するステップと、エピタキシャルリフトオフを使用して基板を除去するステップと、光学素子を半製品記録ヘッドの上に形成するステップと、を含む。
【００１８】
図１Ａは、本発明を実施するディスク駆動装置１００を示す。図示のように、少なくとも１つの回転可能な磁気ディスク１１２が、スピンドル１１４上において支持され、かつ、ディスク駆動モータ１１８によって回転する。それぞれのディスク上の磁気記録は、磁気ディスク１１２上の同心データトラックの環状パターン（図示せず）の形態を有する。
【００１９】
少なくとも１つのスライダ１１３が、磁気ディスク１１２の近傍に位置決めされており、それぞれのスライダ１１３は、１つまたは複数の磁気ヘッド組立体１２１を支持している。これらの磁気ヘッド組立体１２１は、ディスク表面１２２を加熱するための放射源（例えば、レーザーまたは電気抵抗ヒーター）を含んでもよい。磁気ディスクが回転するのにともなって、スライダ１１３は、ディスク表面１２２の上方を半径方向内向きおよび外向きに移動し、これにより磁気ヘッド組立体１２１は、磁気ディスク１１２の異なるトラックにアクセスすることになり、そこで所望のデータが書き込まれる。それぞれのスライダ１１３は、サスペンション１１５によってアクチュエータアーム１１９に装着されている。サスペンション１１５は、ディスク表面１２２の方に向けてスライダ１１３を付勢するわずかなスプリング力を提供する。それぞれのアクチュエータアーム１１９は、アクチュエータ手段１２７に装着されている。図１Ａに示されるようにアクチュエータ手段１２７は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ：ｖｏｉｃｅ  ｃｏｉｌ  ｍｏｔｏｒ）であってもよい。ＶＣＭは、固定磁界内において移動可能なコイルを含み、コイルの移動の方向および速度は、制御ユニット１２９によって供給されるモータ電流信号によって制御される。
【００２０】
ＨＡＭＲ対応型ディスク駆動装置１００の動作の際には、磁気ディスク１１２の回転により、スライダ１１３とディスク表面１２２との間にエアベアリングが生成され、エアベアリングは、スライダ１１３に対して上向きの力すなわち揚力を作用させる。この結果、エアベアリングは、サスペンション１１５のわずかなスプリング力を相殺し、かつ、通常の動作の際に、わずかな実質的に一定の間隔だけ、ディスク１１２の表面から離れるとともにわずかにその上方において、スライダ１１３を支持する。放射源は、高保磁力データビットを加熱させ、これにより磁気ヘッド組立体１２１の書き込み素子は、データビットを正しく磁化させることになる。
【００２１】
ディスクストレージシステムの様々な部品の動作は、アクセス制御信号および内部クロック信号などの、制御ユニット１２９によって生成される制御信号によって制御される。通常、制御ユニット１２９は、論理制御回路、ストレージ手段およびマイクロプロセッサを含む。制御ユニット１２９は、制御信号を生成して、ライン１２３上の駆動モータ制御信号およびライン１２８上のヘッド位置制御信号およびシーク制御信号などの、様々なシステム動作を制御する。ライン１２８上の制御信号は、スライダ１１３をディスク１１２上の所望のデータトラックに最適に移動させるとともに、位置決めさせるための所望の電流プロファイルを提供する。書き込み信号および読み取り信号は、組立体１２１上の書き込みヘッドおよび読み取りヘッドとの間において、記録チャネル１２５を経由して通信される。
【００２２】
代表的な磁気ディスクストレージシステムおよび添付図面の図１Ａに関する以上の説明は、例示を目的としたものに過ぎない。ディスクストレージシステムは、多数のディスクおよびアクチュエータを含んでもよいし、かつ、それぞれのアクチュエータは、いくつかのスライダを支持してもよいことは、明らかであろう。
【００２３】
図１Ｂは、本発明の１つの実施形態によるＨＡＭＲ対応型書き込みヘッド１０１の断面概略図である。ヘッド１０１は、光集積回路１３５を含む。光集積回路１３５は、光学検波器１３０、発光器１３２、光学検波器１３０および発光器１３２とは異なる光学素子１３４などの、複数の光学素子と、を含む。光学検波器１３０は、ＰＮフォトダイオード、ＰＩＮフォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、フォトトランジスタ、メタル−半導体−メタルフォトダイオードまたはフォトレジスタなどの、光パワーモニタリング用のフォトダイオードであってもよい。発光器１３２は、発光ダイオード（ＬＥＤ：ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）、超放射ＬＥＤ、ファブリペロー型レーザーダイオード、分布ブラッグ型反射レーザーダイオード、分布帰還型レーザーダイオード、共振空胴ＬＥＤ、マイクロディスクレーザー、量子カスケードレーザーまたは垂直共振器表面発光ダイオードレーザーなどの、任意の適切な発光器であってもよい。光学素子１３４は、固体浸漬レンズ、固体浸漬ミラー、光変調器、分布ブラッグ型反射器、マイクロディスク共振器、帰還型導波管結合器、光学フィルター、スポットサイズ変換器または回折格子であってもよい。
【００２４】
レーザーなどの発光器１３２は、エアベアリング表面（ＡＢＳ）において、またはエアベアリング表面の近傍に配置された、例えばプラズモン装置または光学トランスデューサなどの、近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）１４０に放射を伝送する。固体浸漬レンズなどの光学素子１３４によって、より多量の光をＮＦＴ１４０の上に集中させることが可能になる。また、固体浸漬レンズを利用することにより、さらに幅の広い発光器１３２が提供され、これにより強力なパワーを比較的低い電流密度で伝送することが可能になる。光学検波器１３０によって、レーザーパワーを磁気記録中に直接モニターすることが可能になる。ＮＦＦ１４０は、さらに、ビームスポットを集中させて、ディスク１１２上のデータの付近のトラックが加熱されるのを回避する。すなわち回折限界を大幅に下回るビームスポットを生成する。矢印１４２によって示されるように、この光学エネルギーは、ＮＦＴ１４０からヘッド１０１のＡＢＳの下方のディスク１１２の表面まで放出される。本明細書における実施形態は、任意の特定のタイプのＮＦＴに限定されるものではなく、かつ、例えば、ｃアパーチャ、ｅアンテナプラズモン近接場源、あるいは、当技術分野において既知である任意のその他の形状のトランスデューサのいずれかとともに動作してもよい。
【００２５】
図２は、本発明の１つの実施形態によるＨＡＭＲ対応型ディスク駆動装置の断面概略図を示す。具体的には、図２は、熱を生成し、かつ、熱をディスク１１２に誘導させるための光集積回路１３５を使用するＨＡＭＲディスク駆動装置用のヘッド２０１および関連する垂直磁気記録ディスク１１２の一部を図示する。ディスク１１２は、基板と、垂直磁気記録層（ＲＬ：ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  ｌａｙｅｒ）２４６と、を含む。１つの実施形態においては、ディスク１１２は、光学的「軟磁性（ｓｏｆｔ）」の、すなわち相対的に低保磁力の透磁性の下地層（ＳＵＬ：ｓｏｆｔ  ｕｎｄｅｒｌａｙｅｒ）を任意で含んでもよい。ただし、ＳＵＬは、ＨＡＭＲディスク駆動装置１００にとって必須ではない。
【００２６】
ＲＬ２４６は、特殊な成長促進型の副層の上に成長させたコバルト−クロミウム（ＣｏＣｒ）合金粒状層、あるいは、Ｃｏの薄膜と、プラチナ（Ｐｔ）またはパラジウム（Ｐｄ）の薄膜とを交互に積層した多層膜などの、垂直磁気異方性を有する任意の媒体であってもよい。ＲＬ２４６は、ＦｅＰｔやＦｅＮｉＰｔなどの、Ｌ１０規則合金であってもまたよい。ディスク１１２は、ＲＬ２４６の上方に保護膜（図示せず）を含んでもまたよい。
【００２７】
ヘッド２０１は、基板後面２１１と、後面２１１に対して略垂直に方向付けされたＡＢＳ表面と、を有する。後面２１１は通常、アルミナ／チタニウム−カーバイドの複合体（Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＣ）などの複合材料から形成され、かつ、読み取り素子および書き込み素子を支持し、これらの読み取り素子および書き込み素子は通常、後面２１１上の一連の薄膜および構造として形成される。ディスク１１２は、後面２１１から離れて方向２２３に、ヘッド２０１のその他の層の方に向けて回転してもよい。ＡＢＳは、ディスク１１２に対向するスライダの記録層に対向している表面である。図２は、非常に小さな形状を示すことの難しさに起因し、かつ、わかりやすくするために、縮尺通りに描画されてはおらず、スペーサ層や絶縁層などの構造をヘッドから省略していることに留意されたい。
【００２８】
ヘッド２０１は、シールドＳ１およびシールドＳ２の間に配置された磁気抵抗読み取り磁極２１５と、磁気ヨーク２２０を含む垂直書き込みヘッドと、を含む。磁気ヨーク２２０は、書き込み磁極２２０ａと、リターン磁極２２０ｂと、導電性コイル２２５と、を有する。書き込み磁極２２０ａは、ＮｉＦｅやＦｅＣｏＮｉ合金などの高モーメント材料から形成される。書き込みコイル２２５は、ヨーク２２０の周りに巻回されており、電流方向は、紙面に入ってゆく方向が、「Ｘ」印にマーキングされたコイル断面によって示され、紙面から出てくる方向が、実線の丸印によってマーキングされたコイル断面によって示されている。書き込み電流パルスがコイル２２５を通して流れると、書き込み磁極２２０ａは、矢印２３０によって表されている磁束を、ＲＬ２４６へと誘導する。さらに、磁束２３０は、基板またはＳＵＬ層を通過して進んだ後に、リターン磁極２２０ｂに到達する。ただし、本発明は、上述の構造および材料に限定されるものではない。例えば、コイル２２５は、螺旋コイルであってもよいし、あるいは、書き込み磁極２２０ａは、ラップアラウンドシールドを含んでもよい。さらに、本発明は、本明細書に記述されている機能を実行することができる任意の記録ヘッドとともに動作してもよい。
【００２９】
ヘッド２０１は、リターン磁極２２０ｂと書き込み磁極２２０ａとの間に非磁性材料２５１を含んでもまたよい。この非磁性材料２５１は、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含んでもよい。光学検波器１３０と、発光器１３２と、光学検波器１３０および発光器１３２とは異なる光学素子１３４と、を有する光集積回路１３５も、ＮＦＴ１４０とともに、非磁性材料２５１に埋め込まれる。光集積回路１３５は、ヨーク２２０を通って延在するように、書き込み磁極２２０ａとリターン磁極２２０ｂとの間に配置される。破線によって表記されているように、ヨーク２２０は、書き込み磁極２２０ａをリターン磁極２２０ｂに連続的に接続してもよい。光集積回路１３５およびＮＦＴ１４０は、回転する磁気ディスク１１２の一部分が書き込み磁極２２０ａの下方を通過する前に、ＮＦＴ１４０がその部分の上方を通過するようにして、任意の場所に製造されてもよい。具体的には、光電集積回路１３５は、シールドＳ２とリターン磁極２２０ｂとの間に、あるいは、（ディスク１１２が図示の方向２２３とは反対に回転している場合には）書き込み磁極２２０ａとヘッド２０１の外側面２３１との間に、配置してもよい。
【００３０】
ディスク１１２に書き込みながら、ＲＬ２４６は、ヘッド２０１に対して、矢印２２３によって示されている方向に移動する。ＨＡＭＲにおいては、書き込み磁極２２０ａからの書き込み磁界によって方向付されるように、磁気記録領域２２７、２２８、２２９が、ＮＦＴ１４０から放出される光学エネルギー１４２は、ＲＬ２４６の保磁力（Ｈｃ）を一時的に低下させる。磁気記録領域２２７、２２８、２２９は、書き込み磁界（Ｈｗ）がＨｃを上回っている場合には、書き込み磁界によって方向付けされるようになる。データトラック内のＲＬ２４６の領域が、書き込み磁極２２０ａからのＨｗおよびＮＦＴ１４０からの光学エネルギー１４２の結果として得られる熱にさらされた後に、この領域の温度は、キュリー温度未満に降下し、かつ、磁気の向きと関連するデータが記録される。具体的には、（それまでに記録された領域２２７、２２８、および２２９などの）記録された領域間における移行が、読み取り磁極２１５によって読み取ることができる書き込まれたデータ「ビット」を表わす。このようにして、ＮＦＴ１４０は、光学エネルギー１４２を使用してＲＬ層２４６を加熱するとともにその保磁力を低下させる。
【００３１】
光集積回路１３５は、ヘッド２０１のプロセス中に形成されているので、その次に光をＮＦＴ１４０上に導いて熱スポットを生成する様々な導波路に、オプトエレクトロニクス素子を光学的に結合する必要がなくなる。光集積回路１３５の素子はすべて、ヘッド２０１に移設されるのと同一の半導体薄膜から製造されてもよい。したがって、導波路への効率的な結合を実現するために、難易度の高い機械的アライメントを行なわずにすむ。図３Ａ〜３Ｆは、本発明の１つの実施形態によるヘッド２０１内において光集積回路１３５を形成するプロセスを説明している。
【００３２】
図３Ａは、基板３０２および半製品記録ヘッド３０４の断面図である。基板３０２は、アルミナ／チタニウム−カーバイド（ＡｌＴｉＣ）の複合体などの複合材料であってもよいし、薄膜および構造を堆積する一連のプロセスによって、読み取り素子および書き込み素子が形成される後面２１１を有してもよい。半製品記録ヘッド３０４は、図２に示されるように、光集積回路１３５に背向しているシールドＳ１およびＳ２、読み取り磁極２１５、およびリターン磁極２２０ｂなどの、ヘッド２０１の部品を含んでもよい。あるいは、これに代わって、半製品記録ヘッド３０４は、図２に示されるように、コイル２２５および書き込み磁極２２０ａなどの、光集積回路１３５に先行している部品を含んでもよい。
【００３３】
図３Ｂは、半製品記録ヘッド３０４の上面図である。表面３０５は、１つまたは複数の化学機械研磨プロセス（ＣＭＰ：ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）によって平坦化され、非磁性材料３０６と、光学検波器１３０用の第１の金属接点３０８と、発光器１３２用の第２の金属接点３１０と、磁気背面間隙３１２と、を含んでもよい。図３Ｃは、第２の基板３２０、犠牲層３２２、および、１つまたは複数の追加の層３２４の断面図である。第２の基板３２０は、砒化ガリウム（ＧａＡＳ）を備えてもよい。犠牲層３２２は、砒化アルミニウム（ＡｌＡｓ）層、歪み誘起破砕層またはゲルマニウム（Ｇｅ）層を備えてもよい。また、１つまたは複数の追加の層３２４は、１つまたは複数のＩＩＩ−Ｖ族半導体材料から構成されてもよい。犠牲層３２２用に使用される歪み誘起破砕層の一例としては、インジウムガリウム砒素（ＩｎＧａＡｓ）などの疑似格子整合成長させたＩＩＩ−Ｖ族格子不整合層がある。歪み誘起破砕層の別の例としては、プロトン衝撃によって生じた損傷層がある。
【００３４】
１つの実施形態においては、図３Ｃに示されるように、１つまたは複数の追加の層３２４は、犠牲層３２２の上に配置された第１の層３２６と、第１の層３２６の上に配置された第２の層３２８と、を含む。第１の層３２６は、ｎ型アルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）などのｎ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層、あるいは、ｐ型ＡｌＧａＡｓなどのｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層であってもよい。第２の層３２８は、ｐ型ＡｌＧａＡｓなどのｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層、あるいは、ｎ型ＡｌＧａＡｓなどのｎ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層であってもよい。層３２６、３２８は、エピタキシャル成長によって形成されてもよい。１つまたは複数の追加の層３２４は、第１の層３２６および第２の層３２８に限定されない。１つまたは複数の追加の層３２４から、様々な光リソグラフィプロセスを使用して光集積回路１３５を形成してもよい。光集積回路１３５の形成に適切な任意の層構造を、１つまたは複数の追加の層３２４として利用してもよい。１つの実施形態においては、１つまたは複数の追加の層３２４は、ヘテロ接合、量子井戸および／または金属オーム接触などの構造を含んでもよい。量子井戸は、２つのＡｌＧａＡｓ層の間にはさまれたＧａＡｓ層を備えてもよい。
【００３５】
図３Ｄに示されるように、層３２４および層３２２が配置された基板３２０は、半製品記録ヘッド３０４が配置された基板３０２と接合される。特に、ｐ型ＡｌＧａＡｓ層などの第２の層３２８は、半製品記録ヘッド３０４の表面３０５に接合される。接合は、任意の適切な接合方法によって実現してもよい。１つの実施形態においては、表面３０５に対してファンデルワールス結合を形成する第２の層３２８によって、接合を実現する。別の実施形態においては、エポキシ層を使用して、第２の層３２８を表面３０５に接合する。
【００３６】
次に、図３Ｅに示されるように、犠牲層３２２および第２の基板３２０は、構造から除去される。１つの実施形態においては、この除去を、エピタキシャルリフトオフによって実現する。高選択エッチングプロセスを用いて犠牲層３２２をエッチング除去することにより、エピタキシャルリフトオフを実施してもよい。ＡｌＡｓ犠牲層３２２については、水性フッ化水素酸（ＨＦ）を使用してＡｌＡｓ犠牲層３２２をエッチングする。ＡｌＡｓ犠牲層３２２が、エッチング除去されるのにともなって、第２の基板３２０は、積層から除去される。Ｇｅ犠牲層３２２については、二フッ化キセノン（ＸｅＦ２）ドライエッチングが使用される。犠牲層３２２が歪み誘起破砕層である場合には、高速温度急冷または機械的な力などの、様々な熱処理および機械的処理によって犠牲層３２２を除去することによりエピタキシャルリフトオフを実施してもまたよい。
【００３７】
図３Ｆに示されるように、１つまたは複数の光リソグラフィプロセスを、１つまたは複数の追加の層３２４上で実施して光集積回路１３５を形成する。光集積回路１３５は、光学検波器１３０と、発光器１３２と、１つまたは複数の追加の層３２４からの光学素子１３４と、を含む。光学検波器１３０は、第１の金属接点３０８の上に形成されてもよい。また、発光器１３２は、第２の金属接点３１０の上に形成されてもよい。さらに、ＮＦＴ１４０は、半製品記録ヘッド３０４の上に形成されてもよい。基板プロセスに光集積回路１３５を直接組み込むことによって、ＮＦＴ１４０は、光集積回路１３５の素子と自動的に整列される。１つの実施形態においては、ＮＦＴ１４０が半製品記録ヘッド３０４の上に形成された後に、１つまたは複数の追加の層３２４が半製品記録ヘッド３０４に移設される。光集積回路１３５およびＮＦＴ１４０の形成後に、後続のプロセスが実施されて、記録ヘッドの完成に必要な電気素子および磁気素子の残部が構築される。
【００３８】
図３Ａ〜３Ｆに示されるプロセスは、第２の基板３２０から半製品記録ヘッド３０４までの完全な層３２４の移設を示す。他の実施形態においては、層３２４は、最初に超微細加工を用いた処理を行って半導体メサが切り離された後に、半製品記録ヘッド３０４に移設される。半導体メサを半製品記録ヘッ３０４に移設する前に、金属接点を半導体メサの上に形成してもよい。半製品記録ヘッド３０４に移設された後に、半導体メサは、１つまたは複数の光リソグラフィプロセスによって処理され、光集積回路１３５が形成される。
【００３９】
図３Ａ〜３Ｆに示されるように、１つまたは複数の追加の層３２４は、第２の基板３２０から直接半製品記録ヘッド３０４に移設される。１つの実施形態においては、１つまたは複数の追加の層３２４は、最初にキャリア基板に移設され、次いで、キャリア基板から半製品記録ヘッド３０４に移設される。図４Ａ〜４Ｇは、このようなプロセスを図示する。
【００４０】
このプロセスは、図４Ａに示されるように、第１の基板３０２および第１の基板３０２の上に配置された、半製品記録ヘッド３０４から始まる。図４Ｂは、第２の基板４０２、犠牲層４０４、および、１つまたは複数の追加の層４０６の断面図である。第２の基板４０２は、ＧａＡＳを備えてよい。犠牲層４０４は、ＡｌＡｓ層、歪み誘起破砕層またはＧｅ層を備えてもよい。また、１つまたは複数の追加の層４０６は、１つまたは複数のＩＩＩ−Ｖ族半導体材料から構成されてもよい。犠牲層４０４用に使用される歪み誘起破砕層の一例としては、ＩｎＧａＡｓなどの疑似格子整合成長させたＩＩＩ−Ｖ族格子不整合層がある。歪み誘起破砕層の別の例としては、プロトン衝撃によって生じた損傷層がある。
【００４１】
１つの実施形態においては、図４Ｂに示されるように、１つまたは複数の追加の層４０６は、犠牲層４０４の上に配置された第１の層４０８と、第１の層４０８の上に配置された第２の層４１０と、を含む。第１の層４０８は、ｐ型ＡｌＧａＡｓなどのｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層、あるいは、ｎ型ＡｌＧａＡｓなどのｎ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層であってもよい。第２の層４１０は、ｎ型ＡｌＧａＡｓなどのｎ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層、あるいは、ｐ型ＡｌＧａＡｓなどのｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層であってもよい。層４０８、４１０は、エピタキシャル成長によって形成されてもよい。１つまたは複数の追加の層４０６は、第１の層４０８および第２の層４１０に限定されない。１つまたは複数の追加の層４０６から、様々な光リソグラフィプロセスを使用して光集積回路１３５を形成してもよい。光集積回路１３５の形成に適切な任意の層構造を、１つまたは複数の追加の層４０６として利用してもよい。１つの実施形態においては、１つまたは複数の追加の層４０６は、ヘテロ接合、量子井戸および／または金属オーム接触などの構造を含んでもよい。量子井戸は、２つのＡｌＧａＡｓ層の間にはさまれたＧａＡｓ層を備えてもよい。
【００４２】
次に、図４Ｃに示されるように、第３の基板４２０が、１つまたは複数の追加の層４０６の上方に形成される。第３の基板４２０は、金属、ガラス、またはシリコンなどの剛性材料から作られるキャリア基板であってもよい。あるいは、これに代わって、キャリア基板は、可撓性を有する金属などの可撓性材料、あるいは、ポリアミドなどのポリマーから作られてもよい。図４Ｄに示されるように、エピタキシャルリフトオフを実施して、犠牲層４０４および第２の基板４０２を除去してもよい。ここでもまた、高選択エッチングプロセスを用いて犠牲層４０４をエッチング除去することにより、エピタキシャルリフトオフを実施してもよい。ＡｌＡｓ犠牲層４０４については、水性ＨＦを使用してＡｌＡｓ犠牲層４０４をエッチングする。ＡｌＡｓ犠牲層４０４が、エッチング除去されるのにともなって、第２の基板４０２は、積層から除去される。Ｇｅ犠牲層４０４については、ＸｅＦ２ドライエッチングが使用される。犠牲層４０４が歪み誘起破砕層である場合には、高速温度急冷または機械的な力などの、様々な熱処理および機械的処理によって犠牲層４０４を除去することによりエピタキシャルリフトオフを実施してもまたよい。エピタキシャルリフトオフの端部では、第１の層４０８が露出される。
【００４３】
次に、図４Ｅに示されるように、第１の層４０８は、半製品記録ヘッド３０４に接合される。接合は、任意の適切な接合方法によって実現してもよい。１つの実施形態においては、半製品記録ヘッド３０４に対してファンデルワールス結合を形成する第１の層４０８によって、接合を実現する。別の実施形態においては、エポキシ層を使用して、第１の層４０８を半製品記録ヘッド３０４に接合する。
【００４４】
第３の基板４２０は、次に、エッチングまたはＣＭＰなどの任意の適切な除去方法を使用して、図４Ｆに示されるように、１つまたは複数の追加の層４０６を露出したまま除去される。次に、１つまたは複数の光リソグラフィプロセスを実施して、１つまたは複数の追加の層４０６から光集積回路１３５を形成する。光集積回路１３５は、光学検波器１３０と、発光器１３２と、１つまたは複数の追加の層４０６からの光学素子１３４と、を含む。さらに、ＮＦＴ１４０は、半製品記録ヘッド３０４の上に形成されてもよい。基板プロセスに光集積回路１３５を直接組み込むことによって、ＮＦＴ１４０は、光集積回路１３５の素子と自動的に整列される。１つの実施形態においては、ＮＦＴ１４０が半製品記録ヘッド３０４の上に形成された後に、１つまたは複数の追加の層４０６が半製品記録ヘッド３０４に移設される。光集積回路１３５およびＮＦＴ１４０の形成後に、後続のプロセスが実施されて、記録ヘッドの完成に必要な電気素子および磁気素子の残部が構築される。
【００４５】
図４Ａ〜４Ｇに示されるプロセスは、第２の基板４０２から半製品記録ヘッド３０４までの完全な層４０６の移設を示す。他の実施形態においては、層４０６は、超微細加工を用いた処理を行って半導体メサが切り離された後に、半製品記録ヘッド３０４に移設される。半導体メサを半製品記録ヘッ３０４に移設する前に、金属オーム接触などの金属接点を半導体メサの上に形成してもよい。半製品記録ヘッド３０４に移設された後に、半導体メサは、１つまたは複数の光リソグラフィプロセスによって処理され、光集積回路１３５が形成される。
【００４６】
要約すると、ＨＡＭＲ装置を形成するための方法が開示される。１つまたは複数の層が、基板の上に形成され、続いて、半製品記録ヘッドに移設される。１つまたは複数の層は、移設の前に処理されて半導体メサを形成してもよい。半製品記録ヘッドに１つまたは複数の層、あるいは、半導体メサを移設した後に、１つまたは複数の光リソグラフィプロセスを１つまたは複数の層、あるいは、半導体メサの上で実施して、光学検波器と、発光器と、光学検波器および発光器とは異なる光学素子と、を有する光集積回路を形成する。ＮＦＴは、１つまたは複数の層、あるいは、半導体メサを移設する前に、あるいは、移設した後に、半製品記録ヘッド上に形成されてもよい。基板プロセスに光集積回路を直接組み込むことによって、ＮＦＴは、光集積回路の素子と自動的に整列される。
【００４７】
以上の内容は、本発明の実施形態を対象としているが、本発明の基本的な範囲を逸脱することなしに、本発明のその他の、かつ、さらなる実施形態を考案してもよい。したがって、本発明の範囲は、添付の請求項によって規定される。
【符号の説明】
【００４８】
１００  ディスク駆動装置
１０１  ＨＡＭＲ対応型書き込みヘッド
１１２  磁気ディスク
１１３  スライダ
１１４  スピンドル
１１５  サスペンション
１１８  ディスク駆動モータ
１１９  アクチュエータアーム
１２１  磁気ヘッド組立体
１２２  ディスク表面
１２３  ライン
１２５  記録チャネル
１２７  アクチュエータ手段
１２８  ライン
１２９  制御ユニット
１３０  光学検波器
１３２  発光器
１３４  光学素子
１３５  光集積回路
１４０  近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）
１４２  矢印
２０１  ヘッド
２１１  後面
２１５  読み取り磁極
２２０  磁気ヨーク
２２０ａ  書き込み磁極
２２０ｂ  リターン磁極
２２３  方向
２２５  コイル
２２７，２２８，２２９  磁気記録領域
２３０  磁束
２３１  外側面
２４６  垂直磁気記録層（ＲＬ）
２５１  非磁性材料
３０２  基板
３０４  半製品記録ヘッド
３０５  表面
３０６  非磁性材料
３０８  第１の金属接点
３１０  第２の金属接点
３１２  磁気背面間隙
３２０  第２の基板
３２２  犠牲層
３２４  追加の層
３２６  第１の層
３２８  第２の層
４０２  第２の基板
４０４  犠牲層
４０６  追加の層
４０８  第１の層
４１０  第２の層
４２０  第３の基板
ＡＢＳ  エアベアリング表面
Ｓ１、Ｓ２  シールド
ＶＣＭ  ボイスコイルモータ
【図１Ａ】
0005845323.tif 000002
【図１Ｂ】
0005845323.tif 000003
【図２】
0005845323.tif 000004
【図３Ａ】
0005845323.tif 000005
【図３Ｂ】
0005845323.tif 000006
【図３Ｃ】
0005845323.tif 000007
【図３Ｄ】
0005845323.tif 000008
【図３Ｅ】
0005845323.tif 000009
【図３Ｆ】
0005845323.tif 000010
【図４Ａ】
0005845323.tif 000011
【図４Ｂ】
0005845323.tif 000012
【図４Ｃ】
0005845323.tif 000013
【図４Ｄ】
0005845323.tif 000014
【図４Ｅ】
0005845323.tif 000015
【図４Ｆ】
0005845323.tif 000016
【図４Ｇ】
0005845323.tif 000017