(57)【要約】【課題】導波路上に緩衝層および密着層を介して近接場光発生素子が配置された構成の近接場光発生装置において、近接場光発生素子の剥離を防止し、且つ導波路を伝播する光の利用効率の、密着層に起因した低下を抑制する。【解決手段】近接場光発生装置１５は、導波路３１と、導波路３１の上面３１ｃの上に配置された緩衝層３３と、金属層が不完全に酸化されて形成され、緩衝層３３の上に配置された密着層３８と、密着層３８の上に配置された近接場光発生素子３２を備えている。密着層３８の面積抵抗の値は、酸化されていない金属層の面積抵抗の値よりも大きく、金属層が完全に酸化されて形成された層の面積抵抗の値よりも小さい。緩衝層３３、密着層３８および近接場光発生素子３２からなる積層体におけるピール試験による付着強度は、緩衝層３３および近接場光発生素子３２からなる積層体における付着強度よりも大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面を有し、光を伝播させる導波路と、
前記導波路の屈折率よりも小さい屈折率を有し、前記導波路の上面の上に配置された緩衝層と、
金属層が不完全に酸化されて形成され、前記緩衝層の上に配置された密着層と、
前記密着層の上に配置された近接場光発生素子とを備え、
前記密着層の面積抵抗の値は、酸化されていない前記金属層の面積抵抗の値よりも大きく、前記金属層が完全に酸化されて形成された層の面積抵抗の値よりも小さく、
前記緩衝層、密着層および近接場光発生素子からなる積層体におけるピール試験による付着強度は、前記緩衝層および近接場光発生素子からなる積層体におけるピール試験による付着強度よりも大きく、
前記近接場光発生素子は、前記密着層および緩衝層を介して前記導波路の上面に対向する結合部と、近接場光を発生する近接場光発生部とを有し、
前記結合部において、前記導波路と前記緩衝層との界面において発生する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、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前記近接場光が発生されることを特徴とする近接場光発生装置。
【請求項２】
前記近接場光発生素子は、Ａｇ、Ａｕまたはこれらのうちの少なくとも一方を主成分とする合金によって形成され、前記密着層は、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｎ、およびこれらのうちの少なくとも１つを主成分とする合金のいずれかよりなる金属層が不完全に酸化されて形成された層であることを特徴とする請求項１記載の近接場光発生装置。
【請求項３】
前記近接場光発生素子は、前記結合部を含み、一方向に長いエッジ部を有し、前記近接場光発生部は、前記エッジ部の一端に位置していることを特徴とする請求項１記載の近接場光発生装置。
【請求項４】
上面を有し、光を伝播させる導波路と、
前記導波路の屈折率よりも小さい屈折率を有し、前記導波路の上面の上に配置された緩衝層と、
金属層が不完全に酸化されて形成され、前記緩衝層の上に配置された密着層と、
前記密着層の上に配置された近接場光発生素子とを備え、
前記密着層の面積抵抗の値は、酸化されていない前記金属層の面積抵抗の値よりも大きく、前記金属層が完全に酸化されて形成された層の面積抵抗の値よりも小さく、
前記緩衝層、密着層および近接場光発生素子からなる積層体におけるピール試験による付着強度は、前記緩衝層および近接場光発生素子からなる積層体におけるピール試験による付着強度よりも大きく、
前記近接場光発生素子は、前記密着層および緩衝層を介して前記導波路の上面に対向する結合部と、近接場光を発生する近接場光発生部とを有し、
前記結合部において、前記導波路と前記緩衝層との界面において発生する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、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前記近接場光が発生される近接場光発生装置を製造する方法であって、
前記導波路を形成する工程と、
前記導波路の上面の上に前記緩衝層を形成する工程と、
前記緩衝層の上に前記金属層を形成する工程と、
前記金属層が前記密着層になるように前記金属層を不完全に酸化させる工程と、
前記密着層の上に前記近接場光発生素子を形成する工程と
を備えたことを特徴とする近接場光発生装置の製造方法。
【請求項５】
前記近接場光発生素子は、Ａｇ、Ａｕまたはこれらのうちの少なくとも一方を主成分とする合金によって形成され、前記密着層は、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｎ、およびこれらのうちの少なくとも１つを主成分とする合金のいずれかよりなる金属層が不完全に酸化されて形成された層であることを特徴とする請求項４記載の近接場光発生装置の製造方法。
【請求項６】
磁気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、情報を前記磁気記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極と、
請求項１記載の近接場光発生装置とを備え、
前記近接場光発生部は、前記媒体対向面に配置され、
前記近接場光発生装置は、前記記録磁界によって前記磁気記録媒体に情報を記録する際に前記磁気記録媒体に照射される近接場光を発生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７】
前記近接場光発生素子は、Ａｇ、Ａｕまたはこれらのうちの少なくとも一方を主成分とする合金によって形成され、前記密着層は、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｎ、およびこれらのうちの少なくとも１つを主成分とする合金のいずれかよりなる金属層が不完全に酸化されて形成された層であることを特徴とする請求項６記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項８】
前記近接場光発生素子は、前記結合部を含み、一方向に長いエッジ部を有し、前記近接場光発生部は、前記エッジ部の一端に位置していることを特徴とする請求項６記載の熱アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項９】
請求項６記載の熱アシスト磁気記録ヘッドと、前記熱アシスト磁気記録ヘッドを支持するサスペンションとを備えたヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１０】
磁気記録媒体と、請求項６記載の熱アシスト磁気記録ヘッドと、前記熱アシスト磁気記録ヘッドを支持すると共に前記磁気記録媒体に対して位置決めする位置決め装置とを備えた磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体に近接場光を照射して磁気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装置およびその製造方法、ならびに、近接場光発生装置を有する熱アシスト磁気記録ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリおよび磁気記録装置に関する。
【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磁気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】
磁気記録媒体は、磁性微粒子が集合した不連続媒体であり、各磁性微粒子は単磁区構造となっている。この磁気記録媒体において、１つの記録ビットは、複数の磁性微粒子によって構成される。記録密度を高めるためには、隣接する記録ビットの境界の凹凸を小さくしなければならない。そのためには、磁性微粒子を小さくしなくてはならない。しかし、磁性微粒子を小さくすると、磁性微粒子の体積の減少に伴って、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。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、磁気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、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近接場光プローブ、いわゆるプラズモン・アンテナを用いる方法が一般に知られている。特許文献１および特許文献２には、プラズモン・アンテナに光を直接照射してプラズモンを励起させる方法が記載されている。
【０００６】
ところが、光が直接照射されることによって近接場光を発生するプラズモン・アンテナでは、照射された光の近接場光への変換の効率が非常に低いことが知られている。プラズモン・アンテナに照射された光のエネルギーの大部分は、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。プラズモン・アンテナのサイズは光の波長以下に設定されるため、プラズモン・アンテナの体積は小さい。そのため、プラズモン・アンテナにおいて、上記の熱エネルギーの吸収に伴う温度上昇は非常に大きくなる。
【０００７】
上述のような温度上昇により、プラズモン・アンテナは、体積の膨張を引き起こし、熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて磁気記録媒体に対向する面である媒体対向面から突出する。すると、再生ヘッドにおける媒体対向面に位置する端部が磁気記録媒体から遠ざかってしまい、その結果、記録動作時にサーボ信号が読み取れなくなるという問題が発生する。
【０００８】
そこで、例えば特許文献３に記載されているように、導波路を伝播する光を、プラズモン・アンテナに直接照射するのではなく、近接場光発生素子に対して緩衝層を介して表面プラズモンポラリトンモードで結合させて、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。近接場光発生素子は、媒体対向面に配置されて近接場光を発生させる先鋭部である近接場光発生部を有している。この技術では、導波路と緩衝層の界面において、導波路を伝播する光が全反射することによって、緩衝層にしみ出すエバネッセント光が発生し、このエバネッセント光と近接場光発生素子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て、近接場光発生素子に表面プラズモンが励起される。近接場光発生素子において、励起した表面プラズモンは、近接場光発生部まで伝播し、近接場光発生部から近接場光が発生される。この技術によれば、近接場光発生素子には、導波路を伝播する光が直接照射されないので、近接場光発生素子の過度の温度上昇を防止することができる。
【０００９】
上記の近接場光発生素子を用い、導波路を伝播する光の利用効率を高めるためには、エバネッセント光の波数と近接場光発生素子に励起される表面プラズモンの波数とを合わせて、エバネッセント光によって表面プラズモンを共鳴的に励起することが必要である。以下、光によって表面プラズモンが共鳴的に励起される現象を表面プラズモンポラリトン結合と呼ぶ。
【００１０】
近接場光発生素子に励起される表面プラズモンの波数は、近接場光発生素子の材料および形状によって変化する。そのため、上記の表面プラズモンポラリトン結合を生じさせて、導波路を伝播する光の利用効率を高めるためには、近接場光発生素子の材料および形状の選択が重要になる。
【００１１】
表面プラズモンポラリトン結合を生じさせることのできる近接場光発生素子の材料としては、Ａｇ、Ａｕ等の貴金属が知られている。例えば、非特許文献１および特許文献４には、Ｓｉよりなる導波路とＡｇよりなるプラズモン導波路（金属導波路）とが表面プラズモンポラリトン結合を生じさせることが記載されている。
【００１２】
特許文献５には、基板と銀合金膜との間に設けられる密着膜として、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ等の金属膜や、ＩＴＯ、ＴｉＯ２等の酸化物および銀を含む酸化膜を用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−１１４１８４号公報
【特許文献２】特開２００１−２５５２５４号公報
【特許文献３】特開２００５−１１６１５５号公報
【特許文献４】米国特許出願公開第２００５／０２４９４５１Ａ１号明細書
【特許文献５】特開２００９−７６３４号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Michael Hochberg, Tom Baehr-Jones, Chris Walker & Axel Scherer, “Integrated Plasmon and dielectric waveguides”, OPTICS EXPRESS Vol. 12, No. 22, pp5481-5486 (2004)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
導波路、緩衝層および近接場光発生素子を備えた近接場光発生装置における導波路、緩衝層および近接場光発生素子の配置としては、導波路の上面の上に緩衝層を介して近接場光発生素子を設けた配置が考えられる。この場合、近接場光発生装置は、導波路の上面の上に緩衝層を形成し、緩衝層の上に近接場光発生素子を形成することによって製造される。導波路および緩衝層の材料の組み合わせとしては、導波路の材料をＴａ２Ｏ５等の酸化タンタルとし、緩衝層の材料をＡｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２とした組み合わせが考えられる。
【００１６】
ところが、Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２よりなる緩衝層の上に、Ａｇ、Ａｕ等の貴金属よりなる近接場光発生素子を形成する場合には、Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２に対するＡｇ、Ａｕ等の貴金属の付着強度が小さいことから、近接場光発生装置の製造過程において近接場光発生素子が剥離する場合があるという問題が生じる。
【００１７】
そこで、緩衝層の上に、金属よりなる密着層を形成した後、密着層の上に近接場光発生素子を形成することも考えられる。この場合の密着層の材料は、近接場光発生素子を構成する金属とは異なる金属であって、緩衝層、密着層および近接場光発生素子からなる積層体における付着強度が、緩衝層および近接場光発生素子からなる積層体における付着強度よりも大きくなるような金属が選択される。
【００１８】
しかし、緩衝層と近接場光発生素子の間に、近接場光発生素子を構成する金属とは異なる金属よりなる密着層が存在していると、表面プラズモンポラリトン結合が十分に生じなくなり、導波路を伝播する光の利用効率が著しく低下するという問題が生じる。
【００１９】
前述のように、特許文献５には、基板と銀合金膜との間に設けられる密着膜として、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ等の金属膜や、ＩＴＯ、ＴｉＯ２等の酸化物および銀を含む酸化膜を用いることが記載されている。
【００２０】
しかしながら、本発明者の実験によれば、緩衝層の上に、ＴｉＯ２等の金属の酸化物よりなる膜を介して、Ａｇよりなる近接場光発生素子を形成しても、近接場光発生素子の剥離を十分に防止することはできなかった。
【００２１】
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、導波路上に緩衝層および密着層を介して近接場光発生素子が配置された構成の近接場光発生装置であって、近接場光発生素子の剥離を防止でき、且つ導波路を伝播する光の利用効率の、密着層に起因した低下を抑制できるようにした近接場光発生装置およびその製造方法、ならびに、近接場光発生装置を有する熱アシスト磁気記録ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリおよび磁気記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の近接場光発生装置は、上面を有し、光を伝播させる導波路と、導波路の屈折率よりも小さい屈折率を有し、導波路の上面の上に配置された緩衝層と、金属層が不完全に酸化されて形成され、緩衝層の上に配置された密着層と、密着層の上に配置された近接場光発生素子とを備えている。密着層の面積抵抗の値は、酸化されていない金属層の面積抵抗の値よりも大きく、金属層が完全に酸化されて形成された層の面積抵抗の値よりも小さい。緩衝層、密着層および近接場光発生素子からなる積層体におけるピール試験による付着強度は、緩衝層および近接場光発生素子からなる積層体におけるピール試験による付着強度よりも大きい。近接場光発生素子は、密着層および緩衝層を介して導波路の上面に対向する結合部と、近接場光を発生する近接場光発生部とを有している。結合部において、導波路と緩衝層との界面において発生する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、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が発生される。
【００２３】
なお、「金属層が完全に酸化されて形成された層」というのは、全体が、金属層を構成する金属の酸化物よりなる層を言う。これに対し、本発明における「金属層が不完全に酸化されて形成された密着層」は、金属層を構成する金属の酸化物を含んでいるものの、全体が、金属層を構成する金属の酸化物によって構成されているわけではなく、金属層を構成する金属の酸化物と金属層を構成する金属の両方を含んでいるものである。「金属層が不完全に酸化されて形成された密着層」と、「金属層が完全に酸化されて形成された層」と、「酸化されていない金属層」とは、それらの面積抵抗の値を比較することで、互いに識別することができる。
【００２４】
本発明の近接場光発生装置において、近接場光発生素子は、Ａｇ、Ａｕまたはこれらのうちの少なくとも一方を主成分とする合金によって形成され、密着層は、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｎ、およびこれらのうちの少なくとも１つを主成分とする合金のいずれかよりなる金属層が不完全に酸化されて形成された層であってもよい。なお、主成分とは、全体のうちの５０原子％以上を占める成分を言う。
【００２５】
また、本発明の近接場光発生装置において、近接場光発生素子は、結合部を含み、一方向に長いエッジ部を有し、近接場光発生部は、エッジ部の一端に位置していてもよい。
【００２６】
本発明の近接場光発生装置の製造方法は、導波路を形成する工程と、導波路の上面の上に緩衝層を形成する工程と、緩衝層の上に金属層を形成する工程と、金属層が密着層になるように金属層を不完全に酸化させる工程と、密着層の上に近接場光発生素子を形成する工程とを備えている。
【００２７】
本発明の近接場光発生装置の製造方法において、近接場光発生素子は、Ａｇ、Ａｕまたはこれらのうちの少なくとも一方を主成分とする合金によって形成され、密着層は、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｎ、およびこれらのうちの少なくとも１つを主成分とする合金のいずれかよりなる金属層が不完全に酸化されて形成された層であってもよい。
【００２８】
本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドは、磁気記録媒体に対向する媒体対向面と、媒体対向面に配置された端面を有し、情報を磁気記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極と、本発明の近接場光発生装置とを備えている。近接場光発生部は、媒体対向面に配置されている。近接場光発生装置は、記録磁界によって磁気記録媒体に情報を記録する際に磁気記録媒体に照射される近接場光を発生する。
【００２９】
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、Ａｇ、Ａｕまたはこれらのうちの少なくとも一方を主成分とする合金によって形成され、密着層は、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｎ、およびこれらのうちの少なくとも１つを主成分とする合金のいずれかよりなる金属層が不完全に酸化されて形成された層であってもよい。
【００３０】
また、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、結合部を含み、一方向に長いエッジ部を有し、近接場光発生部は、エッジ部の一端に位置していてもよい。
【００３１】
本発明のヘッドジンバルアセンブリは、本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドと、この熱アシスト磁気記録ヘッドを支持するサスペンションとを備えている。本発明の磁気記録装置は、磁気記録媒体と、本発明の熱アシスト磁気記録ヘッドと、この熱アシスト磁気記録ヘッドを支持すると共に磁気記録媒体に対して位置決めする位置決め装置とを備えている。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の近接場光発生装置またはその製造方法、熱アシスト磁気記録ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリあるいは磁気記録装置では、導波路の上面の上に緩衝層が配置され、緩衝層の上に、金属層が不完全に酸化されて形成された密着層を介して近接場光発生素子が配置される。密着層の面積抵抗の値は、酸化されていない金属層の面積抵抗の値よりも大きく、金属層が完全に酸化されて形成された層の面積抵抗の値よりも小さい。緩衝層、密着層および近接場光発生素子からなる積層体におけるピール試験による付着強度は、緩衝層および近接場光発生素子からなる積層体におけるピール試験による付着強度よりも大きい。このような本発明によれば、近接場光発生素子の剥離を防止することができ、しかも、緩衝層の上に金属のみからなる密着層を介して近接場光発生素子を配置する場合に比べて、導波路を伝播する光の利用効率の、密着層に起因した低下を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る近接場光発生装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る近接場光発生装置の要部を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドにおける近接場光発生装置と磁極を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドにおけるヘッド部の媒体対向面の一部を示す正面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドにおける近接場光発生装置と磁極を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る近接場光発生装置による近接場光発生の原理を説明するための説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る磁気記録装置を示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係るヘッドジンバルアセンブリを示す斜視図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッドを示す斜視図である。
【図１０】図９における１０−１０線断面図である。
【図１１】本発明の一実施の形態に係る磁気記録装置の回路構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の一実施の形態に係る近接場光発生装置の製造方法における一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】シェア試験の方法を示す説明図である。
【図１８】第１のシミュレーションで使用した近接場光発生装置のモデルを示す側面図である。
【図１９】図１８に示した近接場光発生装置のモデルの正面図である。
【図２０】第２のシミュレーションで使用した近接場光発生装置のモデルを示す側面図である。
【図２１】図２０に示した近接場光発生装置のモデルの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
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７を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁気記録装置としての磁気ディスク装置について説明する。図７に示したように、磁気ディスク装置は、複数の磁気記録媒体としての複数の磁気ディスク２０１と、この複数の磁気ディスク２０１を回転させるスピンドルモータ２０２とを備えている。本実施の形態における磁気ディスク２０１は、垂直磁気記録用であり、ディスク基板上に、軟磁性裏打ち層、中間層および磁気記録層（垂直磁化層）が順次積層された構造を有している。
【００３５】
磁気ディスク装置は、更に、複数の駆動アーム２１１を有するアセンブリキャリッジ装置２１０と、複数の駆動アーム２１１の先端部に取り付けられた複数のヘッドジンバルアセンブリ２１２とを備えている。ヘッドジンバルアセンブリ２１２は、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ヘッド１と、この熱アシスト磁気記録ヘッド１を支持するサスペンション２２０とを備えている。
【００３６】
アセンブリキャリッジ装置２１０は、熱アシスト磁気記録ヘッド１を、磁気ディスク２０１の磁気記録層に形成され、記録ビットが並ぶトラック上に位置決めするための装置である。アセンブリキャリッジ装置２１０は、更に、ピボットベアリング軸２１３と、ボイスコイルモータ２１４とを有している。複数の駆動アーム２１１は、ピボットベアリング軸２１３に沿った方向にスタックされ、ボイスコイルモータ２１４によって駆動されて、軸２１３を中心として揺動可能になっている。なお、本発明の磁気記録装置の構造は、以上説明した構成の磁気ディスク装置に限定されるものではない。例えば、本発明の磁気記録装置は、それぞれ１つの磁気ディスク２０１、駆動アーム２１１、ヘッドジンバルアセンブリ２１２および熱アシスト磁気記録ヘッド１を備えたものであってもよい。
【００３７】
磁気ディスク装置は、更に、熱アシスト磁気記録ヘッド１の記録動作および再生動作を制御すると共に、後述する熱アシスト磁気記録用のレーザ光を発生させる光源であるレーザダイオードの発光動作を制御する制御回路２３０を備えている。
【００３８】
図８は、図７におけるヘッドジンバルアセンブリ２１２を示す斜視図である。前述のように、ヘッドジンバルアセンブリ２１２は、熱アシスト磁気記録ヘッド１とサスペンション２２０とを備えている。サスペンション２２０は、ロードビーム２２１と、このロードビーム２２１に固着され、弾性を有するフレクシャ２２２と、ロードビーム２２１の基部に設けられたベースプレート２２３と、ロードビーム２２１およびフレクシャ２２２の上に設けられた配線部材２２４とを有している。配線部材２２４は、複数のリードを含んでいる。熱アシスト磁気記録ヘッド１は、磁気ディスク２０１の表面に対して所定の間隔（浮上量）をもって対向するように、サスペンション２２０の先端部においてフレクシャ２２２に固着されている。配線部材２２４の一端部は、熱アシスト磁気記録ヘッド１の複数の端子に電気的に接続されている。配線部材２２４の他端部には、ロードビーム２２１の基部に配置された複数のパッド状端子が設けられている。
【００３９】
アセンブリキャリッジ装置２１０およびサスペンション２２０は、本発明における位置決め装置に対応する。なお、本発明のヘッドジンバルアセンブリは、図８に示した構成のものに限定されるものではない。例えば、本発明のヘッドジンバルアセンブリは、サスペンション２２０の途中にヘッド駆動用ＩＣチップが装着されたものであってもよい。
【００４０】
次に、図９および図１０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１の構成について説明する。図９は、熱アシスト磁気記録ヘッド１を示す斜視図である。図１０は、図９における１０−１０線断面図である。熱アシスト磁気記録ヘッド１は、スライダ１０と光源ユニット５０とを備えている。図１０は、スライダ１０と光源ユニット５０を分離した状態を表している。
【００４１】
スライダ１０は、アルティック（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる直方体形状のスライダ基板１１と、ヘッド部１２とを備えている。スライダ基板１１は、磁気ディスク２０１に対向する媒体対向面１１ａと、この媒体対向面１１ａとは反対側の背面１１ｂと、媒体対向面１１ａと背面１１ｂとを連結する４つの面とを有している。媒体対向面１１ａと背面１１ｂとを連結する４つの面のうちの１つは素子形成面１１ｃである。素子形成面１１ｃは、媒体対向面１１ａに垂直である。ヘッド部１２は、素子形成面１１ｃの上に配置されている。媒体対向面１１ａは、磁気ディスク２０１に対するスライダ１０の適切な浮上量が得られるように加工されている。ヘッド部１２は、磁気ディスク２０１に対向する媒体対向面１２ａと、この媒体対向面１２ａとは反対側の背面１２ｂとを有している。媒体対向面１２ａは、スライダ基板１１の媒体対向面１１ａと平行である。
【００４２】
ここで、ヘッド部１２の構成要素に関して、基準の位置に対して、素子形成面１１ｃに垂直で、且つ素子形成面１１ｃから遠ざかる方向にある位置を「上方」と定義し、その反対方向にある位置を「下方」と定義する。また、ヘッド部１２に含まれる任意の層に関して、素子形成面１１ｃにより近い面を「下面」と定義し、素子形成面１１ｃからより遠い面を「上面」と定義する。
【００４３】
また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、−Ｘ方向、−Ｙ方向、−Ｚ方向を以下のように定義する。Ｘ方向は、媒体対向面１１ａに垂直で、且つ媒体対向面１１ａから背面１１ｂに向かう方向である。Ｙ方向は、媒体対向面１１ａおよび素子形成面１１ｃに平行な方向であって、図１０における奥から手前に向かう方向である。Ｚ方向は、素子形成面１１ｃに垂直な方向であって、素子形成面１１ｃから離れる方向である。−Ｘ方向、−Ｙ方向、−Ｚ方向は、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とは反対方向である。スライダ１０から見た磁気ディスク２０１の進行方向はＺ方向である。スライダ１０における空気流入端（リーディング端）は、媒体対向面１１ａの−Ｚ方向における端部である。スライダ１０における空気流出端（トレーリング端）は、媒体対向面１２ａのＺ方向における端部である。また、トラック幅方向は、Ｙ方向に平行な方向である。
【００４４】
光源ユニット５０は、レーザ光を出射する光源としてのレーザダイオード６０と、このレーザダイオード６０を支持する直方体形状の支持部材５１とを備えている。支持部材５１は、例えば、アルティック（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料によって形成されている。支持部材５１は、接着面５１ａと、この接着面５１ａとは反対側の背面５１ｂと、接着面５１ａと背面５１ｂとを連結する４つの面とを有している。接着面５１ａと背面５１ｂとを連結する４つの面のうちの１つは光源設置面５１ｃである。接着面５１ａは、スライダ基板１１の背面１１ｂに接着される面である。光源設置面５１ｃは、接着面５１ａに垂直であり、素子形成面１１ｃに平行である。レーザダイオード６０は、光源設置面５１ｃに搭載されている。光源設置面５１ｃは、本発明における支持部材の上面に対応する。支持部材５１は、レーザダイオード６０を支持する機能の他に、レーザダイオード６０によって発生される熱を放散させるヒートシンクの機能を有していてもよい。
【００４５】
図１０に示したように、ヘッド部１２は、素子形成面１１ｃの上に配置された絶縁層１３と、この絶縁層１３の上に順に積層された再生ヘッド１４、近接場光発生装置１５、記録ヘッド１６および保護層１７を備えている。絶縁層１３と保護層１７は、Ａｌ2Ｏ3（以下、アルミナとも記す。）等の絶縁材料によって形成されている。
【００４６】
再生ヘッド１４は、絶縁層１３の上に配置された下部シールド層２１と、この下部シールド層２１の上に配置されたＭＲ素子２２と、このＭＲ素子２２の上に配置された上部シールド層２３と、ＭＲ素子２２の周囲において下部シールド層２１と上部シールド層２３の間に配置された絶縁層２４とを有している。下部シールド層２１と上部シールド層２３は、軟磁性材料によって形成されている。絶縁層２４は、アルミナ等の絶縁材料によって形成されている。
【００４７】
ＭＲ素子２２の一端部は、媒体対向面１２ａに配置されている。ＭＲ素子としては、例えば、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子またはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）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センス電流を、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、センス電流を、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２２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２１と上部シールド層２３は、センス電流をＭＲ素子２２に流すための電極を兼ねていてもよい。ＭＲ素子２２がＣＩＰタイプのＧＭＲ素子の場合には、ＭＲ素子２２と下部シールド層２１の間と、ＭＲ素子２２と上部シールド層２３の間に、それぞれ絶縁膜が設けられ、これらの絶縁膜の間に、センス電流をＭＲ素子２２に流すための２つのリードが設けられる。
【００４８】
ヘッド部１２は、更に、上部シールド層２３の上に配置された絶縁層２５と、この絶縁層２５の上に配置された中間シールド層２６とを備えている。中間シールド層２６は、記録ヘッド１６で発生する磁界からＭＲ素子２２をシールドする機能を有している。絶縁層２５は、アルミナ等の絶縁材料によって形成されている。中間シールド層２６は、軟磁性材料によって形成されている。絶縁層２５と中間シールド層２６は、省略してもよい。
【００４９】
近接場光発生装置１５は、記録ヘッド１６より発生される記録磁界によって磁気ディスク２０１に情報を記録する際に磁気ディスク２０１に照射される近接場光を発生する。近接場光発生装置１５は、中間シールド層２６の上に配置された誘電体層２７と、この誘電体層２７の上に配置された導波路３１と、誘電体層２７の上において導波路３１の周囲に配置された誘電体層２９と、近接場光発生素子３２と、緩衝層３３（図１０では図示せず）と、密着層３８（図１０では図示せず）と、クラッド層３４とを備えている。導波路３１は、ヘッド部１２の背面１２ｂに配置された入射端３１ａを有している。近接場光発生装置１５の構成については、後で詳しく説明する。
【００５０】
本実施の形態における記録ヘッド１６は、垂直磁気記録用である。この記録ヘッド１６は、コイル４１と、磁極４２と、記録シールド４３と、ギャップ層４４とを有している。コイル４１は、磁気ディスク２０１に記録する情報に応じた磁界を発生する。磁極４２は、媒体対向面１２ａに配置された端面を有し、コイル４１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磁気ディスク２０１に記録するための記録磁界を発生する。記録シールド４３は、媒体対向面１２ａにおいて、磁極４２に対してＺ方向の前方（トレーリング端側）に配置された端面を有している。ギャップ層４４は、磁極４２と記録シールド４３の間に配置されている。磁極４２と記録シールド４３は、軟磁性材料によって形成されている。ギャップ層４４は、非磁性材料によって形成されている。媒体対向面１２ａにおける磁極４２の端面と記録シールド４３の端面との間隔は、例えば０.０１〜０.５μｍの範囲内である。ギャップ層４４は、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ２、ＡｌＮ、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等の非磁性絶縁材料によって形成されていてもよいし、Ｒｕ等の非磁性導電材料によって形成されていてもよい。
【００５１】
記録ヘッド１６は、更に、磁極４２の周囲に配置された絶縁層４５と、磁極４２の上面の一部および絶縁層４５の上面の一部の上に配置された絶縁層４６とを有している。コイル４１は、絶縁層４６の上に配置されている。記録ヘッド１６は、更に、コイル４１を覆う絶縁層４７を有している。絶縁層４５，４６は、例えばアルミナによって形成されている。絶縁層４７は、例えばフォトレジストによって形成されている。コイル４１は、銅等の導電材料によって形成されている。
【００５２】
記録シールド４３の一部は、絶縁層４７の上に配置されている。また、記録シールド４３は、媒体対向面１２ａから離れた位置で、磁極４２の上面に接続されている。磁気ディスク２０１に記録されるビットパターンの端部の位置は、媒体対向面１２ａに配置された磁極４２の端面におけるギャップ層４４側の端部の位置によって決まる。記録シールド４３は、媒体対向面１２ａに配置された磁極４２の端面より発生されて磁気ディスク２０１の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込むことにより、この磁束が磁気ディスク２０１に達することを阻止する。これにより、記録密度を向上させることができる。また、記録シールド４３は、熱アシスト磁気記録ヘッド１の外部からヘッド１に印加された外乱磁界を取り込む。これにより、外乱磁界が磁極４２に集中して取り込まれることによって磁気ディスク２０１に対して誤った記録が行なわれることを防止することができる。また、記録シールド４３は、磁極４２の端面より発生されて、磁気ディスク２０１を磁化した磁束を還流させる機能も有している。
【００５３】
図１０に示したように、保護層１７は、記録ヘッド１６を覆うように配置されている。図９に示したように、ヘッド部１２は、更に、保護層１７の上面に配置され、ＭＲ素子２２に電気的に接続された一対の端子１８と、保護層１７の上面に配置され、コイル４１に電気的に接続された一対の端子１９とを備えている。これらの端子１８，１９は、図８に示した配線部材２２４の複数のパッド状端子に電気的に接続されている。
【００５４】
レーザダイオード６０としては、ＩｎＰ系、ＧａＡｓ系、ＧａＮ系等の、通信用、光学系ディスクストレージ用または材料分析用等として通常用いられているものが使用可能である。レーザダイオード６０が出射するレーザ光の波長は、例えば３７５ｎｍ〜１.７μｍの範囲内のいずれの値であってもよい。具体的には、レーザダイオード６０としては、例えば、発光可能波長領域が１.２〜１.６７μｍとされているＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ四元混晶系レーザダイオードを用いることもできる。
【００５５】
図１０に示したように、レーザダイオード６０は、下部電極６１と活性層６２と上部電極６３とを含む多層構造を有している。この多層構造における２つの劈開面には、光を全反射して発振を励起するためのＳｉＯ２、Ａｌ2Ｏ3等からなる反射層６４が設けられている。反射層６４には、発光中心６２ａを含む活性層６２の位置において、レーザ光を出射するための開口が設けられている。レーザダイオード６０の厚みＴＬＡは、例えば、６０〜２００μｍ程度である。
【００５６】
光源ユニット５０は、更に、光源設置面５１ｃに配置され、下部電極６１に電気的に接続された端子５２と、光源設置面５１ｃに配置され、上部電極６３に電気的に接続された端子５３とを備えている。これらの端子５２，５３は、図８に示した配線部材２２４の複数のパッド状端子に電気的に接続されている。端子５２，５３を介してレーザダイオード６０に所定の電圧を印加すると、レーザダイオード６０の発光中心６２ａからレーザ光が出射される。レーザダイオード６０より出射されるレーザ光は、電界の振動方向が活性層６２の面に対して垂直なＴＭモードの偏光であることが好ましい。
【００５７】
レーザダイオード６０の駆動には、磁気ディスク装置内の電源を使用することが可能である。磁気ディスク装置は、通常、例えば２Ｖ程度の電圧を発生する電源を備えており、この電源の電圧はレーザダイオード６０を駆動するのに十分である。また、レーザダイオード６０の消費電力は、例えば数十ｍＷ程度であり、これは、磁気ディスク装置内の電源で十分に賄うことができる。
【００５８】
図１０に示したように、光源ユニット５０は、支持部材５１の接着面５１ａがスライダ基板１１の背面１１ｂに接着されることによって、スライダ１０に対して固着される。レーザダイオード６０と導波路３１は、レーザダイオード６０から出射されたレーザ光が導波路３１の入射端３１ａに入射するように位置決めされている。
【００５９】
次に、図１ないし図６を参照して、近接場光発生装置１５の構成について詳しく説明する。図１は、近接場光発生装置１５を示す斜視図である。図２は、図１の２−２線で示す位置における近接場光発生装置１５の要部を示す断面図である。図３は、近接場光発生装置１５と磁極４２を示す斜視図である。図４は、ヘッド部１２の媒体対向面１２ａの一部を示す正面図である。図５は、近接場光発生装置１５と磁極４２を示す断面図である。図６は、近接場光発生装置１５による近接場光発生の原理を説明するための説明図である。図４において、記号ＴＷを付した矢印はトラック幅方向を表している。トラック幅方向は、Ｙ方向に平行である。
【００６０】
なお、以下の説明では、一例として、近接場光発生素子３２が三角柱形状を有する場合について説明する。しかし、近接場光発生素子３２の形状は三角柱形状に限られるわけではない。
【００６１】
導波路３１は、媒体対向面１２ａに垂直な方向（Ｘ方向）に延びている。導波路３１は、図１０に示した入射端３１ａと、媒体対向面１２ａにより近い端面３１ｂと、上面３１ｃと、下面３１ｄと、２つの側面３１ｅ，３１ｆとを有している。下面３１ｄは、誘電体層２７の上面に接している。導波路３１の周囲に配置された誘電体層２９は、上面２９ｃを有している。端面３１ｂは、媒体対向面１２ａに配置されていてもよいし、媒体対向面１２ａから離れた位置に配置されていてもよい。図１ないし図６には、端面３１ｂが媒体対向面１２ａから離れた位置に配置された例を示している。この例では、端面３１ｂと媒体対向面１２ａとの間に誘電体層２９の一部が介在する。導波路３１は、レーザダイオード６０より出射されて、入射端３１ａに入射されたレーザ光３５を伝播させる。
【００６２】
図１ないし図３に示したように、導波路３１の上面３１ｃは、第１の方向に長い溝部３１ｇを有している。第１の方向は、Ｘ方向に平行な方向である。図２に示したように、溝部３１ｇは、素子形成面１１ｃに近づくに従って互いの距離が小さくなる第１および第２の溝部側壁３１ｇ１，３１ｇ２を有している。
【００６３】
図１に示したように、導波路３１の端面３１ｂが媒体対向面１２ａから離れた位置に配置されている場合、誘電体層２９の上面２９ｃは、導波路３１の端面３１ｂと媒体対向面１２ａとの間の位置において、溝部３１ｇに続いて第１の方向（Ｘ方向）に延びる溝部２９ｇを有している。溝部２９ｇの媒体対向面１２ａに平行な断面の形状は、溝部３１ｇの媒体対向面１２ａに平行な断面の形状と同じである。なお、導波路３１の端面３１ｂが媒体対向面１２ａに配置されている場合には、溝部２９ｇは存在しない。
【００６４】
図１および図２に示したように、クラッド層３４は、導波路３１の上面３１ｃおよび誘電体層２９の上面２９ｃに接する下面３４ａと、その反対側の上面３４ｂと、この上面３４ｂから下面３４ａにかけて貫通して溝部３１ｇ，２９ｇに連続する開口部３４ｃとを有している。図２に示したように、開口部３４ｃは、導波路３１の上面３１ｃに近づくに従って互いの距離が小さくなる第１および第２の開口部側壁３４ｃ１，３４ｃ２を有している。第１の溝部側壁３１ｇ１は第１の開口部側壁３４ｃ１に連続し、第２の溝部側壁３１ｇ２は第２の開口部側壁３４ｃ２に連続している。
【００６５】
図１に示したように、近接場光発生素子３２は、第１の方向（Ｘ方向）に長く、少なくとも一部が開口部３４ｃ内に収容されている。緩衝層３３は、溝部３１ｇ，２９ｇおよび開口部３４ｃ内において、導波路３１、誘電体層２９およびクラッド層３４と近接場光発生素子３２との間に介在している。なお、導波路３１の端面３１ｂが媒体対向面１２ａに配置されている場合には、溝部２９ｇが存在しないので、緩衝層３３は、溝部３１ｇおよび開口部３４ｃ内において、導波路３１およびクラッド層３４と近接場光発生素子３２との間に介在する。密着層３８は、緩衝層３３と近接場光発生素子３２との間に介在する。従って、導波路３１、緩衝層３３、密着層３８および近接場光発生素子３２の位置関係は、以下のようになっている。導波路３１の上面３１ｃ（溝部３１ｇ）の上に緩衝層３３が配置され、緩衝層３３の上に密着層３８が配置され、密着層３８の上に近接場光発生素子３２が配置されている。
【００６６】
近接場光発生素子３２は、以下で説明するような三角柱形状を有している。近接場光発生素子３２は、媒体対向面１２ａに配置された第１の端面３２ａと、その反対側の第２の端面３２ｂと、上面３２ｃと、第１および第２の側面３２ｄ，３２ｅとを有している。第１の側面３２ｄは、緩衝層３３および密着層３８を介して第１の開口部側壁３４ｃ１に対向している。第１の側面３２ｄは、第１の開口部側壁３４ｃ１と平行であるか、ほぼ平行である。第２の側面３２ｅは、緩衝層３３および密着層３８を介して第２の開口部側壁３４ｃ２に対向している。第２の側面３２ｅは、第２の開口部側壁３４ｃ２と平行であるか、ほぼ平行である。第１および第２の側面３２ｄ，３２ｅは、溝部３１ｇに近づくに従って互いの距離が小さくなっている。媒体対向面１２ａに平行な近接場光発生素子３２の断面の形状は、頂点が下を向いた二等辺三角形である。
【００６７】
近接場光発生素子３２は、更に、第１および第２の側面３２ｄ，３２ｅを接続し、緩衝層３３および密着層３８を介して溝部３１ｇに対向するエッジ部３２ｆと、媒体対向面１２ａに配置され、近接場光を発生する近接場光発生部３２ｇとを有している。近接場光発生部３２ｇは、媒体対向面１２ａに配置されたエッジ部３２ｆの一端に位置している。近接場光発生部３２ｇは、具体的には、端面３２ａにおけるエッジ部３２ｆの端部およびその近傍の部分である。図２に示したように、第１の側面３２ｄと第２の側面３２ｅがなす角度を記号θで表す。角度θは、例えば８０°〜１２０°の範囲内である。
【００６８】
近接場光発生素子３２のトラック幅方向（Ｙ方向）の最大の幅ＷＮＦと、近接場光発生素子３２の厚み（Ｚ方向の寸法）ＴＮＦは、いずれも、レーザ光３５の波長よりも十分に小さい。ＷＮＦは、例えば１００〜３００ｎｍの範囲内である。ＴＮＦは、例えば６０〜１５０ｎｍの範囲内である。近接場光発生素子３２のＸ方向の長さＨＮＦは、例えば０．５〜３μｍの範囲内である。
【００６９】
近接場光発生素子３２の近傍における導波路３１のトラック幅方向（Ｙ方向）の幅ＷＷＧは、例えば０．３〜１μｍの範囲内である。近接場光発生素子３２の近傍における導波路３１の厚み（Ｚ方向の寸法）ＴＷＧは、例えば０．１〜１μｍの範囲内である。
【００７０】
図２に示したように、溝部３１ｇの底部３１ｇ３と近接場光発生素子３２のエッジ部３２ｆとの距離を記号ＢＴで表す。距離ＢＴは、例えば２０〜１００ｎｍの範囲内である。ＢＴは、底部３１ｇ３の深さと等しくてもよいし、深さよりも小さくてもよいし、大きくてもよい。
【００７１】
近接場光発生素子３２は、金属等の導電材料によって形成されている。近接場光発生素子３２は、例えば、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ａｕ、Ａｇ、ＣｕおよびＡｌからなるグループから選択された１つによって、またはこれらのうちの複数の元素からなる合金によって形成されていてもよい。近接場光発生素子３２は、特に、Ａｇ、Ａｕまたはこれらのうちの少なくとも一方を主成分とする合金によって形成されていることが好ましい。
【００７２】
導波路３１は、レーザ光３５を通過させる誘電体材料によって形成されている。誘電体層２７，２９、緩衝層３３およびクラッド層３４は、いずれも、誘電体材料によって形成され、且つ導波路３１の屈折率よりも小さい屈折率を有している。従って、導波路３１は、入射端３１ａを除いて、導波路３１の屈性率よりも小さい屈折率を有する誘電体材料によって覆われている。誘電体層２７，２９、緩衝層３３およびクラッド層３４の各材料は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００７３】
例えば、レーザ光３５の波長が６００ｎｍであって、導波路３１がＡｌ２Ｏ３（屈折率ｎ＝１.６３）によって形成されている場合には、誘電体層２７，２９、緩衝層３３およびクラッド層３４は、ＳｉＯ２（屈折率ｎ＝１.４６）によって形成されていてもよい。また、導波路３１がＴａ２Ｏ５（ｎ＝２.１６）等の酸化タンタルによって形成されている場合には、誘電体層２７，２９、緩衝層３３およびクラッド層３４は、ＳｉＯ２（ｎ＝１.４６）またはＡｌ２Ｏ３（ｎ＝１.６３）によって形成されていてもよい。
【００７４】
密着層３８は、金属層が不完全に酸化されて形成された層である。密着層３８は、金属層を構成する金属の酸化物を含んでいるものの、全体が、金属層を構成する金属の酸化物によって構成されているわけではなく、金属層を構成する金属の酸化物と金属層を構成する金属の両方を含んでいる。金属層が不完全に酸化されて形成された密着層３８の面積抵抗の値は、酸化されていない金属層の面積抵抗の値よりも大きく、金属層が完全に酸化されて形成された層の面積抵抗の値よりも小さい。前記金属層が完全に酸化されて形成された層というのは、全体が、前記金属層を構成する金属の酸化物よりなる層を言う。
【００７５】
金属層が不完全に酸化されて形成された密着層３８を、酸化されていない金属層および金属層が完全に酸化されて形成された層と明確に区別できるように、密着層３８の面積抵抗の値は、酸化されていない金属層の面積抵抗の値の５倍以上、金属層が完全に酸化されて形成された層の面積抵抗の値の５分の１以下であることが好ましい。
【００７６】
また、密着層３８は、緩衝層３３の上に直接、近接場光発生素子３２を配置した場合に比べて、近接場光発生素子３２の付着性を向上させるための層である。より詳しく説明すると、密着層３８は、緩衝層３３、密着層３８および近接場光発生素子３２からなる積層体におけるピール試験による付着強度を、緩衝層３３および近接場光発生素子３２からなる積層体におけるピール試験による付着強度よりも大きくすることのできる層である。例えば、緩衝層３３がＡｌ２Ｏ３によって形成され、近接場光発生素子３２が、Ａｇ、Ａｕまたはこれらのうちの少なくとも一方を主成分とする合金によって形成されている場合には、上記の条件を満たす密着層３８として、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｎ、およびこれらのうちの少なくとも１つを主成分とする合金のいずれかよりなる金属層が不完全に酸化されて形成された層を用いることができる。
【００７７】
密着層３８の厚みは、０．３〜２ｎｍの範囲内であることが好ましく、０．５〜１ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
【００７８】
図６に示したように、近接場光発生素子３２のエッジ部３２ｆは、密着層３８および緩衝層３３を介して導波路３１の溝部３１ｇと対向する結合部３２ｆ１を含んでいる。結合部３２ｆ１では、導波路３１と緩衝層３３との界面において発生する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。なお、近接場光発生素子３２では、結合部３２ｆ１だけではなく、近接場光発生素子３２の外面のうちの結合部３２ｆ１の近傍の部分においても、表面プラズモンが励起されてもよい。ここで、結合部３２ｆ１の長さをＢＬとする。近接場光発生素子３２の外面のうちの少なくとも結合部３２ｆ１に励起された表面プラズモンは、エッジ部３２ｆに沿って近接場光発生部３２ｇ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３２ｇより近接場光が発生される。
【００７９】
ＢＴとＢＬは、表面プラズモンの適切な励起、伝播を実現するための重要なパラメータである。ＢＴは、前記した範囲内すなわち２０〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。ＢＬは、０．５〜３μｍの範囲内であることが好ましい。導波路３１の端面３１ｂと媒体対向面１２ａとの間の距離ＤＢＦは、例えば０〜２．０μｍの範囲内である。
【００８０】
次に、図６を参照して、近接場光発生装置１５によ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説明する。レーザダイオード６０より出射されたレーザ光３５は、導波路３１を伝播して、緩衝層３３の近傍に達する。ここで、導波路３１と緩衝層３３との界面において、レーザ光が全反射することによって、緩衝層３３内にしみ出すエバネッセント光が発生する。次に、このエバネッセント光と、近接場光発生素子３２の外面のうちの少なくとも結合部３２ｆ１における電荷のゆらぎとが結合する形で表面プラズモンポラリトンモードが誘起され、近接場光発生素子３２の外面のうちの少なくとも結合部３２ｆ１に表面プラズモンが励起される。
【００８１】
近接場光発生素子３２の外面のうちの少なくとも結合部３２ｆ１に励起された表面プラズモン３６は、エッジ部３２ｆに沿って近接場光発生部３２ｇに伝播される。その結果、近接場光発生部３２ｇにおいて表面プラズモン３６が集中し、この表面プラズモン３６に基づいて、近接場光発生部３２ｇから近接場光３７が発生する。この近接場光３７は、磁気ディスク２０１に向けて照射され、磁気ディスク２０１の表面に達し、磁気ディスク２０１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４２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。
【００８２】
本実施の形態に係る近接場光発生装置１５によれば、プラズモン・アンテナにレーザ光を直接照射して、プラズモン・アンテナより近接場光を発生させる場合に比べて、高い光利用効率で、導波路３１を伝播するレーザ光を近接場光に変換することが可能になる。これにより、本実施の形態によれば、熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、レーザ光のエネルギーが熱エネルギーに変換されることによって媒体対向面１２ａの一部が突出することを抑制することができる。
【００８３】
前述のように、近接場光発生素子３２の形状は三角柱形状に限らない。例えば、近接場光発生素子３２は、四角柱形状であってもよい。この場合、媒体対向面１２ａに平行な近接場光発生素子３２の断面の形状は、矩形でもよいし、素子形成面１１ｃに近づくに従って幅が小さくなる台形でもよい。
【００８４】
次に、図３ないし図５を参照して、磁極４２の構成の一例について説明する。この例では、磁極４２は、第１層４２Ａ、第２層４２Ｂおよび第３層４２Ｃを有している。図４に示したように、第１層４２Ａは、媒体対向面１２ａにおいて、近接場光発生素子３２の第１の端面３２ａに対してＺ方向の前方（トレーリング端側）に配置された端面を有している。この第１層４２Ａの端面と第１の端面３２ａとの間隔は、２０〜５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。第２層４２Ｂは、第１層４２Ａの上に配置されて、第１層４２Ａの上面に接している。第２層４２Ｂは、媒体対向面１２ａにより近い端面を有し、この端面は媒体対向面１２ａから離れた位置に配置されている。第３層４２Ｃは、第２層４２Ｂの上に配置されて、第２層４２Ｂの上面に接している。第３層４２Ｃは、媒体対向面１２ａにより近い端面を有し、この端面は媒体対向面１２ａから離れた位置に配置されている。第３層４２Ｃの端面と媒体対向面１２ａとの間の距離は、第２層４２Ｂの端面と媒体対向面１２ａとの間の距離よりも大きい。
【００８５】
次に、図５および図１０を参照して、記録シールド４３の構成の一例について説明する。この例では、記録シールド４３は、第１層４３Ａと第２層４３Ｂとを有している。図５に示したように、第１層４３Ａは、ギャップ層４４によって磁極４２から隔てられて、磁極４２の第２層４２Ｂおよび第３層４２Ｃの各端面と媒体対向面１２ａとの間に配置されている。図１０に示したように、第２層４３Ｂは、第１層４３Ａ、絶縁層４７および磁極４２の第３層４２Ｃの上に配置され、媒体対向面１２ａの近傍において第１層４３Ａの上面に接し、媒体対向面１２ａから離れた位置で第３層４２Ｃの上面に接している。
【００８６】
なお、磁極４２および記録シールド４３の構成は、上述した構成に限定されない。例えば、磁極４２は、１つまたは２つの層によって構成されていてもよい。また、記録シールド４３は、１つ、または３つ以上の層によって構成されていてもよい。
【００８７】
次に、図１１を参照して、図７における制御回路２３０の回路構成と、熱アシスト磁気記録ヘッド１の動作について説明する。制御回路２３０は、制御ＬＳＩ（大規模集積回路）１００と、制御ＬＳＩ１００に接続されたＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）１０１と、制御ＬＳＩ１００に接続されたライトゲート１１１と、ライトゲート１１１とコイル４１とに接続されたライト回路１１２とを備えている。
【００８８】
制御回路２３０は、更に、ＭＲ素子２２と制御ＬＳＩ１００とに接続された定電流回路１２１と、ＭＲ素子２２に接続された増幅器１２２と、この増幅器１２２の出力端と制御ＬＳＩ１００とに接続された復調回路１２３とを備えている。
【００８９】
制御回路２３０は、更に、レーザダイオード６０と制御ＬＳＩ１００とに接続されたレーザ制御回路１３１と、制御ＬＳＩ１００に接続された温度検出器１３２とを備えている。
【００９０】
制御ＬＳＩ１００は、ライトゲート１１１に、記録データを供給すると共に記録制御信号を与える。また、制御ＬＳＩ１００は、定電流回路１２１と復調回路１２３に再生制御信号を与えると共に、復調回路１２３から出力される再生データを受け取る。また、制御ＬＳＩ１００は、レーザ制御回路１３１に、レーザＯＮ／ＯＦＦ信号と動作電流制御信号とを与える。温度検出器１３２は、磁気ディスク２０１の磁気記録層の温度を検出し、この温度の情報は制御ＬＳＩ１００に与えられる。ＲＯＭ１０１は、レーザダイオード６０に供給する動作電流の値を制御するため制御テーブル等を格納している。
【００９１】
記録動作時には、制御ＬＳＩ１００は、ライトゲート１１１に記録データを供給する。ライトゲート１１１は、記録制御信号が記録動作を指示するときのみ、記録データをライト回路１１２へ供給する。ライト回路１１２は、この記録データに従ってコイル４１に記録電流を流す。これにより、磁極４２より記録磁界が発生され、この記録磁界によって、磁気ディスク２０１の磁気記録層にデータが記録される。
【００９２】
再生動作時には、定電流回路１２１は、再生制御信号が再生動作を指示するときのみ、ＭＲ素子２２に一定のセンス電流を供給する。ＭＲ素子２２の出力電圧は、増幅器１２２によって増幅され、復調回路１２３に入力される。再生制御信号が再生動作を指示するとき、復調回路１２３は、増幅器１２２の出力を復調して再生データを生成し、制御ＬＳＩ１００に与える。
【００９３】
レーザ制御回路１３１は、レーザＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいてレーザダイオード６０に対する動作電流の供給を制御すると共に、動作電流制御信号に基づいてレーザダイオード６０に供給される動作電流の値を制御する。レーザＯＮ／ＯＦＦ信号がオン動作を指示する場合、レーザ制御回路１３１の制御により、発振しきい値以上の動作電流がレーザダイオード６０に供給される。これにより、レーザダイオード６０よりレーザ光が出射され、このレーザ光が導波路３１を伝播する。そして、前述の近接場光発生の原理により、近接場光発生素子３２の近接場光発生部３２ｇから近接場光３７が発生し、この近接場光３７によって、磁気ディスク２０１の磁気記録層の一部が加熱されて、その一部の保磁力が低下する。記録時には、この保磁力が低下した磁気記録層の一部に対して、磁極４２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。
【００９４】
制御ＬＳＩ１００は、温度検出器１３２によって測定された磁気ディスク２０１の磁気記録層の温度等に基づいて、ＲＯＭ１０１内に格納された制御テーブルを参照して、レーザダイオード６０の動作電流の値を決定し、その値の動作電流がレーザダイオード６０に供給されるように動作電流制御信号によってレーザ制御回路１３１を制御する。制御テーブルは、例えば、レーザダイオード６０の発振しきい値および光出力−動作電流特性の温度依存性を表すデータを含んでいる。制御テーブルは、更に、動作電流値と、近接場光３７によって加熱された磁気記録層の温度上昇分との関係を表すデータや、磁気記録層の保磁力の温度依存性を表すデータも含んでいてもよい。
【００９５】
図１１に示したように、制御回路２３０が、記録／再生動作の制御信号系とは独立して、レーザダイオード６０を制御するための信号系すなわちレーザＯＮ／ＯＦＦ信号および動作電流制御信号の信号系を有することによって、単純に記録動作に連動したレーザダイオード６０への通電のみならず、より多様なレーザダイオード６０への通電のモードを実現することができる。なお、制御回路２３０の回路構成は、図１１に示したものに限定されるものではない。
【００９６】
次に、本実施の形態に係る近接場光発生装置１５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装置１５の製造方法は、導波路３１を形成する工程と、導波路３１の上面３１ｃの上に緩衝層３３を形成する工程と、緩衝層３３の上に密着層３８を形成する工程と、密着層３８の上に近接場光発生素子３２を形成する工程とを備えている。以下、図１２ないし図１６を参照して、本実施の形態に係る近接場光発生装置１５の製造方法について詳しく説明する。図１２ないし図１６は、それぞれ、近接場光発生装置１５の製造過程における作製される積層体の一部の断面を表している。
【００９７】
図１２は、近接場光発生装置１５の製造過程における一工程を示す。この工程では、まず、図示しない誘電体層２７の上に、後に溝部３１ｇが形成されることによって導波路３１となる予備導波路と、誘電体層２９（図示せず）を形成する。次に、予備導波路および誘電体層２９の上に、後に開口部３４ｃが形成されることによってクラッド層３４となる誘電体層を形成する。次に、誘電体層および予備導波路をエッチングして、開口部３４ｃと溝部３１ｇを形成して、導波路３１とクラッド層３４を完成させる。この工程が、導波路３１を形成する工程に対応する。
【００９８】
なお、導波路３１の端面３１ｂと媒体対向面１２ａとの間に誘電体層２９の一部が介在する場合には、予備導波路に溝部３１ｇを形成する際に同時に、誘電体層２９の溝部２９ｇが形成される。
【００９９】
次に、図１３に示したように、溝部３１ｇ、溝部２９ｇ（存在する場合に限る）および開口部３４ｃ内に緩衝層３３を形成する。
【０１００】
次に、図１４に示したように、例えばスパッタ法によって、緩衝層３３の上に、後に不完全に酸化されることによって密着層３８となる金属層３８Ｐを形成する。密着層３８として、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｎ、およびこれらのうちの少なくとも１つを主成分とする合金のいずれかよりなる金属層が不完全に酸化されて形成された層を用いる場合には、金属層３８Ｐは、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｎ、およびこれらのうちの少なくとも１つを主成分とする合金のいずれかによって形成される。
【０１０１】
次に、図１５に示したように、金属層３８Ｐが密着層３８になるように、金属層３８Ｐに対して不完全な酸化処理を行って、金属層３８Ｐを不完全に酸化させる。金属層３８Ｐに対する不完全な酸化処理は、金属層３８Ｐを構成する金属の酸化物と金属層３８Ｐを構成する金属の両方を含む密着層３８が形成されるように、金属層３８Ｐの一部のみを酸化させる処理である。金属層３８Ｐに対する不完全な酸化処理は、例えば、金属層３８Ｐの形成まで行われた積層体を真空チャンバー内に収容し、この真空チャンバー内に酸素ガスを供給することによって行うことができる。この酸化処理において、真空チャンバー内に供給する酸素ガスの流量と酸化処理の時間の少なくとも一方を制御することにより、金属層３８Ｐの酸化の程度を制御することができ、金属層３８Ｐを不完全に酸化させることもできる。
【０１０２】
次に、図１６に示したように、例えばスパッタ法によって、密着層３８の上に近接場光発生素子３２を形成する。次に、例えば化学機械研磨（ＣＭＰ）によって、クラッド層３４、緩衝層３３、密着層３８および近接場光発生素子３２の上面を平坦化する。以上の一連の工程を経て、近接場光発生装置１５が完成する。
【０１０３】
以上説明したように、本実施の形態では、緩衝層３３の上に、金属層が不完全に酸化されて形成された密着層３８を介して近接場光発生素子３２が配置されている。密着層３８の面積抵抗の値は、酸化されていない金属層の面積抵抗の値よりも大きく、金属層が完全に酸化されて形成された層の面積抵抗の値よりも小さい。また、緩衝層３３、密着層３８および近接場光発生素子３２からなる積層体におけるピール試験による付着強度は、緩衝層３３および近接場光発生素子３２からなる積層体におけるピール試験による付着強度よりも大きい。本実施の形態によれば、近接場光発生素子３２の剥離を防止することができ、しかも、緩衝層３３の上に金属のみからなる密着層を介して近接場光発生素子３２を配置する場合に比べて、導波路３１を伝播する光の利用効率の、密着層に起因した低下を抑制することができる。以下、この効果について、第１および第２の実験ならびに第１および第２のシミュレーションの結果を参照して、詳しく説明する。
【０１０４】
始めに、第１および第２の実験について説明する。この第１および第２の実験では、緩衝層３３の上に、金属層が不完全に酸化されて形成された密着層３８を介して近接場光発生素子３２を配置することにより、緩衝層３３の上に直接、近接場光発生素子３２を配置した場合に比べて、近接場光発生素子３２の付着性を向上させることができることを確認した。
【０１０５】
まず、第１の実験について説明する。第１の実験では、以下で説明する試料１ないし４を作製し、それらの付着強度を調べた。試料１は、Ａｌ2Ｏ3よりなる緩衝層３３の上に、密着層を介さずに、１００ｎｍの厚みのＡｇ層を形成した試料である。試料２は、Ａｌ2Ｏ3よりなる緩衝層３３の上に、１．０ｎｍの厚みのＴｉ層よりなる密着層を介して、１００ｎｍの厚みのＡｇ層を形成した試料である。試料３は、Ａｌ2Ｏ3よりなる緩衝層３３の上に、１．０ｎｍの厚みのＴｉ層に対して不完全な酸化処理を行って形成された密着層３８を介して、１００ｎｍの厚みのＡｇ層を形成した試料である。試料４は、Ａｌ2Ｏ3よりなる緩衝層３３の上に、１．０ｎｍの厚みのＴｉ層に対して完全な酸化処理を行って形成された密着層を介して、１００ｎｍの厚みのＡｇ層を形成した試料である。Ｔｉ層に対する完全な酸化処理とは、全体がＴｉの酸化物によって構成された層となるように、Ｔｉ層を酸化させる処理である。試料１ないし４におけるＡｇ層は、近接場光発生素子３２に対応している。試料３が、本実施の形態に係る近接場光発生装置１５に対応する。
【０１０６】
試料３における密着層３８を形成するためのＴｉ層に対する不完全な酸化処理は、Ｔｉ層の形成まで行われた積層体を真空チャンバー内に収容し、この真空チャンバー内に、０．１sccm(Standard cc/min)の流量の酸素ガスを６０秒間供給することによって行った。試料４における密着層を形成するためのＴｉ層に対する完全な酸化処理は、Ｔｉ層の形成まで行われた積層体を真空チャンバー内に収容し、この真空チャンバー内に、１０sccmの流量の酸素ガスを６００秒間供給することによって行った。
【０１０７】
第１の実験では、試料２ないし４における各密着層について、面積抵抗を測定した。密着層の面積抵抗は、以下のような面積抵抗測定用試料を作製し、走査型プローブ顕微鏡を用いて、ＣＩＰＴ（Current In-Plane Tunneling）法によって測定した。面積抵抗測定用試料は、基板の上に、Ｃｕ膜とＴａ膜の積層体よりなる下部電極を形成し、この下部電極の上に密着層を形成し、この密着層の上にＣｕよりなる上部電極を形成することによって形成した。走査型プローブ顕微鏡としては、ＣＡＰＲＥＳ  Ａ／Ｓ社製のＳＰＭ−ＣＩＰＴｅｃｈ（製品名）を用いた。下記の表１に、試料２ないし４における密着層の形成方法、密着層の面積抵抗および密着層の誘電率を示す。なお、試料２における密着層の誘電率は、Ｔｉについての文献値であり、試料４における密着層の誘電率は、ＴｉＯ２についての文献値である。試料３における密着層３８の誘電率は、面積抵抗の値から予測した値である。
【０１０８】
【表１】
2011008899.tif 000003
【０１０９】
表１に示されるように、金属層（Ｔｉ層）が不完全に酸化されて形成された試料３の密着層３８の面積抵抗の値は、酸化されていない金属層（Ｔｉ層）である試料２の密着層の面積抵抗の値よりも大きく、金属層（Ｔｉ層）が完全に酸化されて形成された層である試料４の密着層の面積抵抗の値よりも小さい。
【０１１０】
第１の実験では、試料１ないし４の付着強度を、ピール試験、引っ掻き試験およびシェア試験の３つの試験によって評価した。ピール試験は、クロスカット法に従って、以下のようにして行った。まず、試料に対して、縦５ｍｍ、横５ｍｍの正方形の２５個の領域が形成されるように、Ａｇ層側から緩衝層３３に達する格子状の切れ目を入れた。次に、この切れ目が入れられた試料のＡｇ層に粘着テープを貼り付け、この粘着テープを剥がした。このとき、試料の２５個の領域のうち、任意の２つの層の界面で剥離が生じなかった領域の数を調べた。なお、粘着テープは、Ａｇ層との間の付着力が、試料１における緩衝層３３とＡｇ層との間の付着力よりも明らかに大きいものを使用した。
【０１１１】
引っ掻き試験では、ピンセットの先端で、試料の上面を引っ掻き、試料中の任意の２つの層の界面で剥離が生じたか否かを確認した。
【０１１２】
シェア試験では、まず、図１７に示したように、試料３０１の上面上に、スパッタ法によって、図示しないＮｉＦｅよりなる電極膜を形成した後、電極膜の上に、めっき法によって、厚みが２０〜２５μｍの柱状のめっき層３０２を形成して、シェア試験用試料を作製した。シェア試験では、垂直方向に延びる針状の治具（シェアツール）３０３を備え、治具３０３によって測定対象に加える荷重を計測できる測定装置を用いた。シェア試験では、治具３０３をめっき層３０２の側面に当て、治具３０３を一定速度で水平方向に移動させ、試料３０１中の任意の２つの層の界面で剥離が生じたときにシェア試験用試料に加えられた荷重（以下、破壊荷重という。）を測定した。シェア試験では、１種類の試料につき、上記の破壊荷重の測定を２０回行い、破壊荷重の平均値を求め、これを剥離強度とした。
【０１１３】
試料１ないし４に対して行った上記の３つの試験の結果を、下記の表２に示す。表２において、ピール試験における「膜残り数」の分母は、試料に形成された領域の数（２５）を表し、「膜残り数」の分子は、ピール試験において、２５個の領域のうち、任意の２つの層の界面で剥離が生じなかった領域の数を表している。また、表２において、引っ掻き試験における「剥離」とは、試料中の任意の２つの層の界面での剥離を指している。
【０１１４】
【表２】
2011008899.tif 000004
【０１１５】
ピール試験の結果から、試料２，３におけるピール試験による付着強度は、試料１，４におけるピール試験による付着強度よりも大きいことが分かる。試料３におけるピール試験による付着強度は、緩衝層３３、密着層３８および近接場光発生素子３２からなる積層体におけるピール試験による付着強度に対応する。試料１におけるピール試験による付着強度は、緩衝層３３および近接場光発生素子３２からなる積層体におけるピール試験による付着強度に対応する。従って、ピール試験の結果から、緩衝層３３、密着層３８および近接場光発生素子３２からなる積層体におけるピール試験による付着強度は、緩衝層３３および近接場光発生素子３２からなる積層体におけるピール試験による付着強度よりも大きいと言える。
【０１１６】
また、ピール試験、引っ掻き試験およびシェア試験の結果から、密着層が、金属層（Ｔｉ層）が完全に酸化されて形成された層である試料４では、積層体において十分な付着強度が得られないが、密着層が、金属層（Ｔｉ層）が不完全に酸化されて形成された層である試料３では、積層体において十分な付着強度が得られることが分かる。
【０１１７】
次に、第２の実験について説明する。第２の実験では、以下で説明する試料５ないし８を作製し、それらの付着強度を調べた。試料５は、Ａｌ2Ｏ3よりなる緩衝層３３の上に、１．０ｎｍの厚みのＴａ層よりなる密着層を介して、１００ｎｍの厚みのＡｇ層を形成した試料である。試料６は、Ａｌ2Ｏ3よりなる緩衝層３３の上に、１．０ｎｍの厚みのＴａ層に対して不完全な酸化処理を行って形成された密着層３８を介して、１００ｎｍの厚みのＡｇ層を形成した試料である。試料７は、Ａｌ2Ｏ3よりなる緩衝層３３の上に、１．０ｎｍの厚みのＴａ層に対して完全な酸化処理を行って形成された密着層を介して、１００ｎｍの厚みのＡｇ層を形成した試料である。試料８は、Ａｌ2Ｏ3よりなる緩衝層３３の上に、１．０ｎｍの厚みのＳｎ層に対して不完全な酸化処理を行って形成された密着層３８を介して、１００ｎｍの厚みのＡｇ層を形成した試料である。不完全な酸化処理と完全な酸化処理の具体的な内容は、第１の実験におけるそれらと同じである。
【０１１８】
第２の実験では、試料５ないし８の付着強度を、ピール試験および引っ掻き試験によって評価した。各試験の内容は、第１の実験におけるそれらと同じである。第２の実験の結果を、下記の表３に示す。
【０１１９】
【表３】
2011008899.tif 000005
【０１２０】
第２の実験の結果から、密着層３８がＴｉよりなる金属層が不完全に酸化されて形成されたものである場合と同様に、密着層３８がＴａまたはＳｎよりなる金属層が不完全に酸化されて形成された層である場合にも、緩衝層３３、密着層３８および近接場光発生素子３２からなる積層体において十分な付着強度が得られることが分かる。
【０１２１】
なお、実験結果は示さないが、密着層３８が、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｎのうちの少なくとも１つを主成分とする合金よりなる金属層が不完全に酸化されて形成された層である場合においても、密着層３８がＴｉ、Ｔａ、Ｓｎのいずれかよりなる金属層が不完全に酸化されて形成された層である場合と同様に、緩衝層３３、密着層３８および近接場光発生素子３２からなる積層体において十分な付着強度が得られた。
【０１２２】
また、近接場光発生素子３２がＡｕによって形成されている場合と、近接場光発生素子３２がＡｇ、Ａｕのうちの少なくとも一方を主成分とする合金によって形成されている場合についても、近接場光発生素子３２がＡｇによって形成されている場合と同様に、緩衝層３３、密着層３８および近接場光発生素子３２からなる積層体において十分な付着強度が得られた。
【０１２３】
次に、第１および第２のシミュレーションについて説明する。第１および第２のシミュレーションは、本実施の形態によれば、緩衝層３３の上に金属のみからなる密着層を介して近接場光発生素子３２を配置する場合に比べて、導波路３１を伝播する光の利用効率の、密着層に起因した低下を抑制することができることを示すものである。
【０１２４】
まず、第１のシミュレーションについて説明する。第１のシミュレーションでは、以下で説明する近接場光発生装置のモデル１ないし５について、光利用効率を求めた。光利用効率は、ＩＯＵＴ／ＩＩＮと定義する。ＩＩＮは、導波路３１に入射するレーザ光の強度である。ＩＯＵＴは、近接場光発生素子３２の近接場光発生部３２ｇから発生する近接場光の強度である。
【０１２５】
ここで、図１８および図１９を参照して、第１のシミュレーションで使用した近接場光発生装置のモデル１ないし５について説明する。モデル１ないし５における密着層以外の構成は同じである。図１８および図１９には、モデル４の構成を示す。図１８はモデル４の側面図である。図１９はモデル４の正面図である。
【０１２６】
モデル１ないし５では、近接場光発生素子３２の形状を四角柱形状とした。媒体対向面１２ａに平行な近接場光発生素子３２の断面の形状は矩形である。近接場光発生素子３２の媒体対向面１２ａに垂直な方向（Ｘ方向）の長さを１５００ｎｍとし、近接場光発生素子３２のトラック幅方向（Ｙ方向）の幅を５００ｎｍとし、近接場光発生素子３２の厚み（Ｚ方向の寸法）を１５０ｎｍとした。また、導波路３１の媒体対向面１２ａに垂直な方向（Ｘ方向）の長さを４５００ｎｍとし、導波路３１のＹ方向の幅を８００ｎｍとし、導波路３１の厚み（Ｚ方向の寸法）を４００ｎｍとした。また、緩衝層３３を介して近接場光発生素子３２と導波路３１とが対向する部分の媒体対向面１２ａに垂直な方向（Ｘ方向）の長さを５００ｎｍとし、この部分における近接場光発生素子３２と導波路３１との距離を５０ｎｍとした。モデル１ないし５では、導波路３１の端面３１ｂは媒体対向面１２ａから離れた位置に配置されている。また、導波路３１の上面３１ｃは溝部３１ｇを有していない。また、導波路３１の材料は酸化タンタルとし、近接場光発生素子３２の材料はＡｇとし、緩衝層３３およびクラッド層３４の材料はＡｌ2Ｏ3とした。また、導波路３１を伝播するレーザ光の波長は６５０ｎｍとした。
【０１２７】
モデル１では、緩衝層３３と近接場光発生素子３２の間に密着層がない。モデル２では、緩衝層３３と近接場光発生素子３２の間に、１．５ｎｍの厚みのＴｉ層よりなる密着層が配置されている。モデル３では、緩衝層３３と近接場光発生素子３２の間に、１．０ｎｍの厚みのＴｉ層よりなる密着層が配置されている。モデル４では、緩衝層３３と近接場光発生素子３２の間に、１．０ｎｍの厚みのＴｉ層に対して不完全な酸化処理を行って形成された密着層３８が配置されている。モデル５では、緩衝層３３と近接場光発生素子３２の間に、１．０ｎｍの厚みのＴｉ層に対して完全な酸化処理を行って形成された密着層が配置されている。
【０１２８】
モデル１ないし５における光利用効率を、下記の表４に示す。表４では、各モデルにおける光利用効率を、密着層がないモデル１における光利用効率を１００とした相対値で表している。光利用効率の計算に利用するパラメータの１つに、密着層の誘電率がある。モデル３ないし５における光利用効率の違いは、密着層の誘電率の違いによる。
【０１２９】
【表４】
2011008899.tif 000006
【０１３０】
表４に示されるように、密着層がないモデル１に比べて、緩衝層３３と近接場光発生素子３２の間にＴｉ層よりなる密着層が配置されているモデル２，３では、光利用効率が大きく低下している。これに対し、緩衝層３３と近接場光発生素子３２の間に、Ｔｉ層に対して不完全な酸化処理を行って形成された密着層３８が配置されているモデル４と、緩衝層３３と近接場光発生素子３２の間に、Ｔｉ層に対して完全な酸化処理を行って形成された密着層３８が配置されているモデル５では、光利用効率の低下は小さい。
【０１３１】
次に、第２のシミュレーションについて説明する。第２のシミュレーションでは、以下で説明する近接場光発生装置のモデル６ないし１０について、光利用効率を求めた。ここで、図２０および図２１を参照して、第２のシミュレーションで使用した近接場光発生装置のモデル６ないし１０について説明する。モデル６ないし１０における密着層以外の構成は同じである。図２０および図２１には、モデル９の構成を示す。図２０はモデル９の側面図である。図２１はモデル９の正面図である。
【０１３２】
モデル６ないし１０では、近接場光発生素子３２の形状を三角柱形状とした。媒体対向面１２ａに平行な近接場光発生素子３２の断面の形状は、頂点が下を向いた二等辺三角形である。また、近接場光発生素子３２の媒体対向面１２ａに垂直な方向（Ｘ方向）の長さを１５００ｎｍとし、近接場光発生素子３２のトラック幅方向（Ｙ方向）の最大の幅を４３０ｎｍとし、近接場光発生素子３２の厚み（Ｚ方向の寸法）を１５０ｎｍとした。また、導波路３１の媒体対向面１２ａに垂直な方向（Ｘ方向）の長さを５５００ｎｍとし、導波路３１のＹ方向の幅を８００ｎｍとし、導波路３１の厚み（Ｚ方向の寸法）を４００ｎｍとした。また、緩衝層３３を介して近接場光発生素子３２と導波路３１とが対向する部分の媒体対向面１２ａに垂直な方向（Ｘ方向）の長さを１５００ｎｍとし、この部分における近接場光発生素子３２と導波路３１との距離を５０ｎｍとした。モデル６ないし１０では、導波路３１の端面３１ｂは媒体対向面１２ａに配置されている。また、導波路３１の上面３１ｃは溝部３１ｇを有していない。また、導波路３１の材料は酸化タンタルとし、近接場光発生素子３２の材料はＡｇとし、緩衝層３３およびクラッド層３４の材料はＡｌ2Ｏ3とした。また、導波路３１を伝播するレーザ光の波長は６５０ｎｍとした。
【０１３３】
モデル６では、緩衝層３３と近接場光発生素子３２の間に密着層がない。モデル７では、緩衝層３３と近接場光発生素子３２の間に、１．５ｎｍの厚みのＴｉ層よりなる密着層が配置されている。モデル８では、緩衝層３３と近接場光発生素子３２の間に、１．０ｎｍの厚みのＴｉ層よりなる密着層が配置されている。モデル９では、緩衝層３３と近接場光発生素子３２の間に、１．０ｎｍの厚みのＴｉ層に対して不完全な酸化処理を行って形成された密着層３８が配置されている。モデル１０では、緩衝層３３と近接場光発生素子３２の間に、１．０ｎｍの厚みのＴｉ層に対して完全な酸化処理を行って形成された密着層が配置されている。
【０１３４】
モデル６ないし１０における光利用効率を、下記の表５に示す。表５では、各モデルにおける光利用効率を、密着層がないモデル６における光利用効率を１００とした相対値で表している。モデル８ないし１０における光利用効率の違いは、密着層の誘電率の違いによる。
【０１３５】
【表５】
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【０１３６】
表５に示されるように、密着層がないモデル６に比べて、緩衝層３３と近接場光発生素子３２の間にＴｉ層よりなる密着層が配置されているモデル７，８では、光利用効率が大きく低下している。これに対し、緩衝層３３と近接場光発生素子３２の間に、Ｔｉ層に対して不完全な酸化処理を行って形成された密着層３８が配置されているモデル９と、緩衝層３３と近接場光発生素子３２の間に、Ｔｉ層に対して完全な酸化処理を行って形成された密着層３８が配置されているモデル１０では、光利用効率の低下は小さい。
【０１３７】
なお、第１および第２のシミュレーションで判明した上記の傾向は、近接場光発生素子３２がＡｇ、Ａｕまたはこれらのうちの少なくとも一方を主成分とする合金によって形成され、密着層３８が、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｎ、およびこれらのうちの少なくとも１つを主成分とする合金のいずれかよりなる金属層が不完全に酸化されて形成された層である場合の全般に当てはまる。
【０１３８】
以上説明した第１および第２の実験ならびに第１および第２のシミュレーションの結果から、以下のことが分かる。緩衝層３３の上に金属のみからなる密着層を介して近接場光発生素子３２を配置する場合には、緩衝層３３、密着層および近接場光発生素子３２からなる積層体において十分な付着強度を得ることは可能であるが、近接場光発生装置における光利用効率が大きく低下する。また、緩衝層３３の上に、金属層が完全に酸化されて形成された密着層を介して近接場光発生素子３２を配置する場合には、密着層に起因した光利用効率の低下を抑制することはできるが、緩衝層３３、密着層および近接場光発生素子３２からなる積層体において十分な付着強度を得ることができない。
【０１３９】
一方、本実施の形態に係る近接場光発生装置によれば、緩衝層３３の上に、金属層が不完全に酸化されて形成された密着層３８を介して近接場光発生素子３２を配置することにより、緩衝層３３、密着層３８および近接場光発生素子３２からなる積層体において十分な付着強度を得ることができ、且つ密着層３８に起因した光利用効率の低下を抑制することができる。従って、本実施の形態によれば、近接場光発生素子３２の剥離を防止することができ、しかも、緩衝層３３の上に金属のみからなる密着層を介して近接場光発生素子３２を配置する場合に比べて、導波路３１を伝播する光の利用効率の、密着層３８に起因した低下を抑制することができる。
【０１４０】
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、導波路３１、緩衝層３３、密着層３８および近接場光発生素子３２の各材料は、実施の形態に示した例に限定されず、請求の範囲に記載された要件を満たすものであればよい。
【０１４１】
また、実施の形態では、媒体対向面１２ａにおいて、磁極４２の端面（第１層４２Ａの端面）が近接場光発生素子３２の端面３２ｂに対してＺ方向の前方（トレーリング端側）に配置されている。しかし、媒体対向面１２ａにおいて、磁極４２の端面は、近接場光発生素子３２の端面３２ｂに対してＺ方向の後方（リーディング端側）に配置されていてもよい。
【符号の説明】
【０１４２】
１５…近接場光発生装置、３１…導波路、３２…近接場光発生素子、３３…緩衝層、３８…密着層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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