(57)【要約】【課題】プラズモンアンテナ等の近接場光発生層の表面の腐食に伴う損失がなく、近接場光を効率的に発生し得る構造を備えた熱アシスト磁気ヘッドを提供する。【解決手段】熱アシスト磁気ヘッドは、主磁極層と、近接場光を発生する発生端部が媒体対向面内に配置されている近接場光発生層と、近接場光発生層に光を導く光導波路とを有している。また、熱アシスト磁気ヘッドは、深さ方向に沿って漸次幅が狭まり、かつ媒体対向面と交差する奥行き方向に延びるベース溝部が形成されているベース層を有している。近接場光発生層はベース溝部の内側に形成されている溝部内発生層を有している。溝部内発生層は、ベース溝部の内壁面に沿って形成された薄膜状構造を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体に対向する媒体対向面内に配置された磁極端面を備えた主磁極層と、前記磁気記録媒体を加熱するための近接場光を発生する発生端部が前記媒体対向面内に配置されている近接場光発生層と、該近接場光発生層に光を導く光導波路とを有する熱アシスト磁気ヘッドであって、
深さ方向に沿って漸次幅が狭まり、かつ前記媒体対向面と交差する奥行き方向に延びるベース溝部が形成されているベース層を有し、
前記近接場光発生層は前記ベース層における前記ベース溝部の内側に形成されている溝部内発生層を有し、
該溝部内発生層は、最も深い位置に配置されている最深部のうちの前記媒体対向面内に配置されている部分が前記発生端部を構成し、
該溝部内発生層は、前記ベース溝部の内壁面に沿って形成され、かつ前記深さ方向に沿って漸次幅の狭まる前記ベース溝部よりも大きさの小さい内溝部を前記ベース溝部内に形成する薄膜状構造を有している熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項２】
前記ベース層における前記ベース溝部に直に接している介在層を更に有し、該介在層上に前記溝部内発生層が形成されている請求項１記載の熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項３】
前記主磁極層は、前記内溝部の内側に形成され、前記内溝部に応じた先細り形状の溝部内磁極層を有し、
該溝部内磁極層は前記媒体対向面内に配置されている部分が前記磁極端面を構成し、
該溝部内磁極層は前記溝部内発生層の溝部内表面に直に接して形成され、かつ最も幅の狭まるエッジ部のうちの前記媒体対向面内に配置されている端面が前記発生端部に直に接する前端部となっている請求項１または２記載の熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項４】
前記近接場光発生層は、前記溝部内発生層の上端部につながり、かつ前記ベース層の表面に沿った短冊状の延設部を更に有し、前記内溝部に臨む溝部内表面が平坦面になっている請求項１〜３のいずれか一項記載の熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項５】
前記主磁極層は、前記内溝部の内側に形成され、前記内溝部に応じた先細り形状の溝部内磁極層と、前記内溝部の外側に形成されている溝部外磁極層とが一体となって構成され、
前記溝部内磁極層は前記媒体対向面内に配置されている部分が前記磁極端面を構成し、
前記溝部内磁極層は前記溝部内発生層の前記溝部内表面に直に接して形成され、かつ最も幅の狭まるエッジ部のうちの前記媒体対向面内に配置されている端面が前記発生端部に直に接する前端部となり、
前記溝部外磁極層は、前記延設部に表側から接する張出部を有する請求項１〜４のいずれか一項記載の熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項６】
前記光導波路は、前記ベース層における前記ベース溝部の形成されていない裏面に接触している請求項１〜５のいずれか一項記載の熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項７】
前記ベース溝部は、最も深い位置に配置されている谷底部が前記光導波路の表面に達する深溝構造を有する請求項１〜６のいずれか一項記載の熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項８】
前記ベース溝部および前記内溝部がともに断面Ｖ字形状に形成されている請求項１〜７のいずれか一項記載の熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項９】
前記主磁極層の前記磁極端面は、前記前端部につながる２つの辺の長さが等しい２等辺三角形で形成されている請求項３〜８のいずれか一項記載の熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項１０】
磁気記録媒体に対向する媒体対向面内に配置された磁極端面を備えた主磁極層と、前記磁気記録媒体を加熱するための近接場光を発生する発生端部が前記媒体対向面内に配置されている近接場光発生層と、該近接場光発生層に光を導く光導波路とを有する熱アシスト磁気ヘッドの製造方法であって、
積層体の表面にベース層を形成した後、該ベース層の深さ方向に沿って漸次幅が狭まり、かつ前記媒体対向面と交差する奥行き方向に延びるベース溝部を前記ベース層に形成する溝部形成工程と、
前記ベース溝部の内壁面に誘電体の成膜を行うことによって前記ベース溝部に直に接する介在層を形成する介在層形成工程と、
前記介在層の前記ベース溝部の内側に形成されている溝部内介在層に対する金属の成膜を行うことによって、金属の埋設されない非埋設領域としての内溝部が前記ベース溝部の内側に残るようにして、前記近接場光発生層を形成する発生層形成工程とを有する熱アシスト磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記発生層形成工程は、前記溝部内介在層および前記介在層の前記ベース溝部に沿った短冊状領域に対して前記金属の成膜を行うことによって、前記近接場光発生層を、前記ベース層の表面に沿った短冊状の延設部を有するようにして形成する請求項１０記載の熱アシスト磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記内溝部の内側全体に磁性材を埋設することによって前記主磁極層を形成する主磁極層形成工程を更に有する請求項１０または１１記載の熱アシスト磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記内溝部の内側全体に磁性材を埋設し、かつ前記磁性材を前記近接場光発生層の前記延設部上に堆積することによって、前記主磁極層を形成する主磁極層形成工程を更に有する請求項１１または１２記載の熱アシスト磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記ベース層を形成する前に前記光導波路を形成する光導波路形成工程を更に有し、
該光導波路形成工程を実行することによって前記光導波路を形成した後、その光導波路の上に前記ベース層を形成する請求項１０〜１３のいずれか一項記載の熱アシスト磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記溝部形成工程において、最も深い位置に配置される谷底部が前記光導波路の表面に達するように前記ベース溝部を形成する請求項１０〜１４のいずれか一項記載の熱アシスト磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記溝部形成工程において、前記ベース溝部を断面Ｖ字形状に形成する請求項１０〜１５のいずれか一項記載の熱アシスト磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１７】
前記発生層形成工程において、物理気相成長（Physical  Vapor  Deposition）によって、前記金属の成膜を行う請求項１０〜１６のいずれか一項記載の熱アシスト磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１８】
熱アシスト磁気ヘッドが形成されているスライダを備えたヘッドジンバルアセンブリであって、
前記熱アシスト磁気ヘッドは、磁気記録媒体に対向する媒体対向面内に配置された磁極端面を備えた主磁極層と、前記磁気記録媒体を加熱するための近接場光を発生する発生端部が前記媒体対向面内に配置されている近接場光発生層と、該近接場光発生層に光を導く光導波路とを有し、
深さ方向に沿って漸次幅が狭まり、かつ前記媒体対向面と交差する奥行き方向に延びるベース溝部が形成されているベース層を有し、
前記近接場光発生層は前記ベース層における前記ベース溝部の内側に形成されている溝部内発生層を有し、
該溝部内発生層は、最も深い位置に配置されている最深部のうちの前記媒体対向面内に配置されている部分が前記発生端部を構成し、
該溝部内発生層は、前記ベース溝部の内壁面に沿って形成され、かつ前記深さ方向に沿って漸次幅の狭まる前記ベース溝部よりも大きさの小さい内溝部を前記ベース溝部内に形成する薄膜状構造を有しているヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１９】
熱アシスト磁気ヘッドを有するヘッドジンバルアセンブリと、前記熱アシスト磁気ヘッドに対向する磁気記録媒体とを備え、
前記熱アシスト磁気ヘッドは、磁気記録媒体に対向する媒体対向面内に配置された磁極端面を備えた主磁極層と、前記磁気記録媒体を加熱するための近接場光を発生する発生端部が前記媒体対向面内に配置されている近接場光発生層と、該近接場光発生層に光を導く光導波路とを有し、
深さ方向に沿って漸次幅が狭まり、かつ前記媒体対向面と交差する奥行き方向に延びるベース溝部が形成されているベース層を有し、
前記近接場光発生層は前記ベース層における前記ベース溝部の内側に形成されている溝部内発生層を有し、
該溝部内発生層は、最も深い位置に配置されている最深部のうちの前記媒体対向面内に配置されている部分が前記発生端部を構成し、
該溝部内発生層は、前記ベース溝部の内壁面に沿って形成され、かつ前記深さ方向に沿って漸次幅の狭まる前記ベース溝部よりも大きさの小さい内溝部を前記ベース溝部内に形成する薄膜状構造を有しているハードディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接場光を用いて熱アシスト磁気記録方式によって磁気記録媒体にデータを記録する熱アシスト磁気ヘッドおよびその製造方法並びに熱アシスト磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスク装置の高記録密度化に伴い、磁気記録媒体にデータを記録する薄膜磁気ヘッドのさらなる性能の向上が要求されている。従来、薄膜磁気ヘッドとして、例えば読み出し用の磁気抵抗効果素子（Magnetoresistive素子、以下「ＭＲ素子」ともいう）を有する再生ヘッドと、書き込み用の電磁コイル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。そして、磁気ディスク装置において、薄膜磁気ヘッドは、磁気記録媒体からごくわずかに浮上するスライダに設けられている。
【０００３】
ところで、磁気ディスク装置は、記録ヘッドを用いて磁気記録媒体上の磁性微粒子を磁化することによってデータを記録している。磁気記録媒体の記録密度を上げるためには、磁性微粒子の大きさを小さくすることが有効である。
【０００４】
しかし、磁性微粒子の大きさを小さくすると、体積の減少に伴い磁化が熱に対して不安定になり、磁気記録媒体に記録したデータが消える可能性が高まるという課題があった。この課題を解消するためには、磁性微粒子の持つ磁気エネルギーを大きくして磁化の安定性を高めることが有効である。ところが、磁性微粒子の持つ磁気エネルギーを大きくすると、磁気記録媒体の保磁力（磁化の反転しにくさ）が高まり、データの記録性能が低下するという課題があった。
【０００５】
このような課題を解決するため、従来、熱アシスト磁気記録とよばれる方法が提案されている。この熱アシスト磁気記録を採用している薄膜磁気ヘッド（以下、「熱アシスト磁気ヘッド」という）では、保磁力の大きな磁気記録媒体に対してデータを記録する際、磁気記録媒体のデータが記録される部分を瞬間的に加熱し、温度を上昇させてデータを記録する。
【０００６】
磁性微粒子は温度が上昇すると保磁力が低下するため、室温では保磁力の高い磁気記録媒体でも、瞬間的に加熱することによってデータを記録できるようになる。磁気記録媒体のデータが記録された部分はデータが記録された後、温度が低下して保磁力が高まる。そのため、熱アシスト磁気ヘッドを用いることによって、磁気ディスク装置では、磁性微粒子の微細化と記録の安定とを両立することができるようになる。
【０００７】
一方、従来の熱アシスト磁気ヘッドでは、磁気記録媒体を加熱するための手段として近接場光を用いている。光の波長よりも微小な開口に光が入射したとき、その光は開口からわずかに滲み出して開口付近に局在している。この開口付近に局在化している光が近接場光と呼ばれている。近接場光はレンズを用いて集光したスポット光よりもはるかに小さい領域に閉じ込められているため、近接場光を用いることによって磁気記録媒体のごく限られた微小な記録領域だけを加熱することができる。
【０００８】
そして、従来の熱アシスト磁気ヘッドにおいて、近接場光を発生させる方法として、微小な金属片であるプラズモンアンテナ（プラズモンプローブともいう）を用いる方法が知られている。この方法では、光導波路を介してプラズモンアンテナにレーザ光を導いて近接場光を発生させる。
【０００９】
従来のプラズモンアンテナとして、例えば特許文献１には金またはパラジウム等の金属からなり、三角形の薄い板状構造の光散乱体が開示されている。また、特許文献２には、金、銀、アルミニウム等の金属からなり、三角柱形状のプラズモンプローブが開示されている。さらに、特許文献３には、媒体対向面にまで達している先端を備えた２等辺三角形の近接場光発生部が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−４９０１号公報
【特許文献２】特開２００７−２５７７５３号公報
【特許文献３】特開２００７−１６４９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述のとおり、従来の熱アシスト磁気ヘッドでは、プラズモンアンテナにレーザ光を導くことによって表面プラズモンを励起し、その表面プラズモンに基づいて近接場光を発生させている。この近接場光が磁気記録媒体を加熱するための手段として用いられている。
【００１２】
磁気記録装置における記録密度をより高めるためには、近接場光のスポット径がより小さい方が望ましい。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ためには、プラズモンアンテナの先端部により多くの表面プラズモンを集中させることが効果的である。
そして、より多くの表面プラズモンを集中させるため、プラズモンアンテナを三角柱形状で形成する技術が知られていた。この場合、例えば図２３〜図２６に示すようにしてプラズモンアンテナが形成されている。
【００１３】
まず、図２３に示すように、アルミナ等からなるベース層２００の表面にフォトレジストを塗布して所定のフォトマスクを用いたパターニングを行い、レジストパターン２０１を形成する。レジストパターン２０１は後に形成されるＶ字溝部２０２に応じた開口部２０１ａが形成されている。続いて、レジストパターン２０１をマスクにして、反応性イオンエッチング（以下「ＲＩＥ」ともいう）を行い、ベース層２００の表面のうち、レジストパターン２０１で被覆されていない部分を除去する。すると、図２４に示すように、ベース層２００の表面にＶ字溝部２０２が形成される。Ｖ字溝部２０２はプラズモンアンテナの形状に合わせた断面Ｖ字状に形成されている。
【００１４】
次に、レジストパターン２０１を除去した後、図２５に示すようにして、ベース層２００の表面に金、銀等からなる金属薄膜２０３を形成する。金属薄膜２０３はベース層２００の表面全体とＶ字溝部２０２の内側に形成される。そして、表面平坦化のため、ベース層２００の表面が露出するまで化学機械研摩（以下「ＣＭＰ」という）によって金属薄膜２０３を研磨する。すると、図２６に示すように、Ｖ字溝部２０２の内側にプラズモンアンテナ２０４が形成される。プラズモンアンテナ２０４の表側（外側）の表面は平坦な平坦面となっている。また、プラズモンアンテナ２０４の端面は、ベース層２００の表面と交差する深さ方向に沿って漸次幅の狭まる逆向き三角形状に形成されている。
【００１５】
ところが、プラズモンアンテナ２０４は、金属薄膜２０３の表面をＣＭＰにより研磨することによって形成されていたため、研磨された表面（研磨面）を有していた。研磨面は研磨している過程で不純物やゴミが付着するなどして腐食が生じやすい。そして、研磨面はプラズモンアンテナ２０４の表側に配置され、光導波路や、エバネッセント光を発生させるための介在層といった別の層が接合される。そのため、プラズモンアンテナ２０４は、腐食しやすい研磨面を介してレーザ光やエバネッセント光が取り込まれることになる。したがって、プラズモンアンテナ２０４のように表面の一部が研磨面になっていると、レーザ光やエバネッセント光が取り込まれるときに損失が発生しやすい。よって、プラズモンアンテナ２０４によって発生される近接場光が弱まってしまうおそれがあった。
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、プラズモンアンテナ等の近接場光発生層の表面の腐食に伴う損失がなく、近接場光を効率的に発生し得る構造を備えた熱アシスト磁気ヘッドおよびその製造方法並びに熱アシスト磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明は磁気記録媒体に対向する媒体対向面内に配置された磁極端面を備えた主磁極層と、磁気記録媒体を加熱するための近接場光を発生する発生端部が媒体対向面内に配置されている近接場光発生層と、その近接場光発生層に光を導く光導波路とを有する熱アシスト磁気ヘッドであって、深さ方向に沿って漸次幅が狭まり、かつ媒体対向面と交差する奥行き方向に延びるベース溝部が形成されているベース層を有し、近接場光発生層はベース層におけるベース溝部の内側に形成されている溝部内発生層を有し、その溝部内発生層は、最も深い位置に配置されている最深部のうちの媒体対向面内に配置されている部分が発生端部を構成し、その溝部内発生層は、ベース溝部の内壁面に沿って形成され、かつ深さ方向に沿って漸次幅の狭まるベース溝部よりも大きさの小さい内溝部をベース溝部内に形成する薄膜状構造を有している熱アシスト磁気ヘッドを特徴とする。
【００１８】
この熱アシスト磁気ヘッドの場合、近接場光発生層がベース溝部の中に内溝部を形成する薄膜状構造を有し、ベース溝部の内側全体に同じ材質の金属等の部材を埋設せずに形成できる構造になっている。近接場光発生層は、物理気相成長（Physical  Vapor  Deposition）により、金属の成膜を行うことによって形成できる構造を有し、ＣＭＰによって形成することに適さない構造を有している。
【００１９】
上記熱アシスト磁気ヘッドは、ベース層におけるベース溝部に直に接している介在層を更に有し、その介在層上に溝部内発生層が形成されているようにすることができる。
【００２０】
また主磁極層は、内溝部の内側に形成され、内溝部に応じた先細り形状の溝部内磁極層を有し、その溝部内磁極層は媒体対向面内に配置されている部分が磁極端面を構成し、その溝部内磁極層は溝部内発生層の溝部内表面に直に接して形成され、かつ最も幅の狭まるエッジ部のうちの媒体対向面内に配置されている端面が発生端部に直に接する前端部となっているようにすることができる。
【００２１】
また、近接場光発生層は、溝部内発生層の上端部につながり、かつベース層の表面に沿った短冊状の延設部を更に有し、内溝部に臨む溝部内表面が平坦面になっているようにすることができる。
【００２２】
また、主磁極層は、内溝部の内側に形成され、内溝部に応じた先細り形状の溝部内磁極層と、内溝部の外側に形成されている溝部外磁極層とが一体となって構成され、溝部内磁極層は媒体対向面内に配置されている部分が磁極端面を構成し、溝部内磁極層は溝部内発生層の溝部内表面に直に接して形成され、かつ最も幅の狭まるエッジ部のうちの媒体対向面内に配置されている端面が発生端部に直に接する前端部となり、溝部外磁極層は、延設部に表側から接する張出部を有するようにすることもできる。
【００２３】
また、光導波路は、ベース層におけるベース溝部の形成されていない裏面に接触しているようにすることができる。
【００２４】
さらに、ベース溝部は、最も深い位置に配置されている谷底部が光導波路の表面に達する深溝構造を有するようにすることができる。
また、ベース溝部および内溝部がともに断面Ｖ字形状に形成されているようにすることができる。
【００２５】
主磁極層の磁極端面は、前端部につながる２つの辺の長さが等しい２等辺三角形で形成されているようにすることができる。
【００２６】
そして、本発明は、磁気記録媒体に対向する媒体対向面内に配置された磁極端面を備えた主磁極層と、磁気記録媒体を加熱するための近接場光を発生する発生端部が媒体対向面内に配置されている近接場光発生層と、その近接場光発生層に光を導く光導波路とを有する熱アシスト磁気ヘッドの製造方法であって、次の（１）から（３）までの各工程を有する熱アシスト磁気ヘッドの製造方法を提供する。
（１）  積層体の表面にベース層を形成した後、そのベース層の深さ方向に沿って漸次幅が狭まり、かつ媒体対向面と交差する奥行き方向に延びるベース溝部をベース層に形成する溝部形成工程
（２）  ベース溝部の内壁面に誘電体の成膜を行うことによってベース溝部に直に接する介在層を形成する介在層形成工程
（３）  介在層のベース溝部の内側に形成されている溝部内介在層に対する金属の成膜を行うことによって、金属の埋設されない非埋設領域としての内溝部がベース溝部の内側に残るようにして、近接場光発生層を形成する発生層形成工程
【００２７】
発生層形成工程は、溝部内介在層および介在層のベース溝部に沿った短冊状領域に対して金属の成膜を行うことによって、近接場光発生層を、ベース層の表面に沿った短冊状の延設部を有するようにして形成することが好ましい。
【００２８】
また、上記製造方法は下記（４）の工程を更に有することが好ましい。
（４）  内溝部の内側全体に磁性材を埋設することによって主磁極層を形成する主磁極層形成工程
【００２９】
また、上記製造方法は下記（５）の工程を更に有するようにすることもできる。
（５）  内溝部の内側全体に磁性材を埋設し、かつ磁性材を近接場光発生層の延設部上に堆積することによって、主磁極層を形成する主磁極層形成工程
【００３０】
さらに、上記製造方法はベース層を形成する前に光導波路を形成する光導波路形成工程を更に有し、その光導波路形成工程を実行することによって光導波路を形成した後、その光導波路の上にベース層を形成するようにすることもできる。
【００３１】
また、溝部形成工程において、最も深い位置に配置される谷底部が光導波路の表面に達するようにベース溝部を形成するようにすることもできる。
さらに、溝部形成工程において、ベース溝部を断面Ｖ字形状に形成するようにすることもできる。
【００３２】
上記発生層形成工程において、物理気相成長（Physical  Vapor  Deposition）によって、金属の成膜を行うようにすることができる。
【００３３】
そして、本発明は、熱アシスト磁気ヘッドが形成されているスライダを備えたヘッドジンバルアセンブリであって、熱アシスト磁気ヘッドは、磁気記録媒体に対向する媒体対向面内に配置された磁極端面を備えた主磁極層と、磁気記録媒体を加熱するための近接場光を発生する発生端部が媒体対向面内に配置されている近接場光発生層と、その近接場光発生層に光を導く光導波路とを有し、深さ方向に沿って漸次幅が狭まり、かつ媒体対向面と交差する奥行き方向に延びるベース溝部が形成されているベース層を有し、近接場光発生層はベース層におけるベース溝部の内側に形成されている溝部内発生層を有し、その溝部内発生層は、最も深い位置に配置されている最深部のうちの媒体対向面内に配置されている部分が発生端部を構成し、その溝部内発生層は、ベース溝部の内壁面に沿って形成され、かつ深さ方向に沿って漸次幅の狭まるベース溝部よりも大きさの小さい内溝部を前記ベース溝部内に形成する薄膜状構造を有しているヘッドジンバルアセンブリを提供する。
【００３４】
また、熱アシスト磁気ヘッドを有するヘッドジンバルアセンブリと、熱アシスト磁気ヘッドに対向する磁気記録媒体とを備え、熱アシスト磁気ヘッドは、磁気記録媒体に対向する媒体対向面内に配置された磁極端面を備えた主磁極層と、磁気記録媒体を加熱するための近接場光を発生する発生端部が媒体対向面内に配置されている近接場光発生層と、その近接場光発生層に光を導く光導波路とを有し、深さ方向に沿って漸次幅が狭まり、かつ媒体対向面と交差する奥行き方向に延びるベース溝部が形成されているベース層を有し、近接場光発生層はベース層におけるベース溝部の内側に形成されている溝部内発生層を有し、その溝部内発生層は、最も深い位置に配置されている最深部のうちの媒体対向面内に配置されている部分が発生端部を構成し、その溝部内発生層は、ベース溝部の内壁面に沿って形成され、かつ深さ方向に沿って漸次幅の狭まるベース溝部よりも大きさの小さい内溝部をベース溝部内に形成する薄膜状構造を有しているハードディスク装置を提供する。
【発明の効果】
【００３５】
以上詳述したように、本発明によれば、プラズモンアンテナ等の近接場光発生層の表面の腐食に伴う損失がなく、近接場光を効率的に発生し得る構造を備えた熱アシスト磁気ヘッドおよびその製造方法並びに熱アシスト磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態に係る熱アシスト磁気ヘッドのＡＢＳと交差する方向に沿った図３の１−１線断面図である。
【図２】熱アシスト磁気ヘッドのＡＢＳを示す正面図である。
【図３】熱アシスト磁気ヘッドの要部を一部断面にして示した斜視図である。
【図４】図３の要部を拡大して示した斜視図である。
【図５】近接場光発生層を示す斜視図である。
【図６】磁極端部層の正面からみた一部省略した斜視図である。
【図７】熱アシスト磁気ヘッドをベース溝部に沿って切断したときの要部を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る熱アシスト磁気ヘッドの製造工程を示す断面図で、（Ａ）は図１に対応した断面図、（Ｂ）は図２に対応した断面図である。
【図９】図８の後続の工程を示す断面図で、（Ａ）は図１に対応した断面図、（Ｂ）は図２に対応した断面図である。
【図１０】図９の後続の工程を示す断面図で、（Ａ）は図１に対応した断面図、（Ｂ）は図２に対応した断面図である。
【図１１】図１０の後続の工程を示す断面図で、（Ａ）は図１に対応した断面図、（Ｂ）は図２に対応した断面図である。
【図１２】図１１の後続の工程を示す断面図で、（Ａ）は図１に対応した断面図、（Ｂ）は図２に対応した断面図である。
【図１３】図１２の後続の工程を示す断面図で、（Ａ）は図１に対応した断面図、（Ｂ）は図２に対応した断面図である。
【図１４】ベース溝部を形成する前のベース誘電体層と、光導波路をＡＢＳからみた正面図である。
【図１５】同じくベース溝部を形成した後の正面図である。
【図１６】同じく介在層を形成した後の正面図である。
【図１７】同じく近接場光発生層と磁極端部層を形成した後の正面図である。
【図１８】変形例に係る近接場光発生層と磁極端部層を形成した後の正面図である。
【図１９】図１の熱アシスト磁気ヘッドを備えたハードディスク装置を示す斜視図である。
【図２０】ＨＧＡの裏面側を示す斜視図である。
【図２１】スライダを示す斜視図である。
【図２２】熱アシスト磁気ヘッドを備えたスライダと、磁気記録媒体の一例を示す断面図である。
【図２３】プラズモンアンテナを形成する工程の一例を示す断面図である。
【図２４】図２３の後続の工程を示す断面図である。
【図２５】図２４の後続の工程を示す断面図である。
【図２６】図２５の後続の工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
（熱アシスト磁気ヘッドの構造）
まず、図１から図７を参照して、本発明の実施の形態に係る熱アシスト磁気ヘッドの構造について説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態に係る熱アシスト磁気ヘッド１００のエアベアリング面（以下「ＡＢＳ」ともいう）と交差する方向に沿った図３の１−１線断面図、図２は熱アシスト磁気ヘッド１００のＡＢＳ１０１を示す正面図である。また、図３は熱アシスト磁気ヘッド１００の要部を一部断面にして示した斜視図、図４は図３の要部を拡大して示した斜視図である。図５は近接場光発生層２８を示す斜視図、図６は磁極端部層４１の正面からみた一部省略した斜視図、図７は熱アシスト磁気ヘッド１００をベース溝部に沿って切断したときの要部を示す断面図である。なお、図２において、左右の方向がトラック幅方向であり、上方向が磁気記録媒体の進行方向、紙面に垂直な方向が磁気記録媒体の表面に垂直な方向である。
【００３８】
熱アシスト磁気ヘッド１００は基板１と、基板１に積層された再生ヘッドおよび記録ヘッドを有し、磁気記録媒体に対向する媒体対向面としてのＡＢＳ１０１を有している。なお、以下では、熱アシスト磁気ヘッド１００の主要部の構造について説明し、主要部以外の部分の構造は後述する製造工程の中で説明する。
【００３９】
再生ヘッドは、ＡＢＳ１０１の近傍に配置された磁気的信号検出用のＭＲ素子５を有している。また、再生ヘッドは、下部シールド層３と、下部シールドギャップ膜４と、上部シールドギャップ膜６と、上部シールド層７とによって構成されている。
【００４０】
そして、基板１上に絶縁層２が形成されていて、その絶縁層２の上に磁性材からなる下部シールド層３が形成されている。また、下部シールド層３の上に絶縁膜としての下部シールドギャップ膜４が形成され、さらにその上にＭＲ素子５をシールドしている上部シールドギャップ膜６が形成されている。また、上部シールドギャップ膜６の上に磁性材からなる上部シールド層７が形成され、その上に絶縁層８が形成されている。
【００４１】
ＭＲ素子５は、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子、ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子などの磁気抵抗効果を示す感磁膜によって構成されている。
【００４２】
ＧＭＲ素子は、ＣＩＰ（Current  In  Plane）タイプでもよいし、ＣＰＰ（Current  Perpendicular  to  Plane）タイプでもよい。ＣＩＰタイプは、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タイプである。ＣＰＰタイプは、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垂直な方向に流すタイプである。
【００４３】
次に、記録ヘッドは、薄膜コイル１２と、リターン磁極層２０と、光導波路２５と、ベース誘電体層２６と、介在層２７と、近接場光発生層２８と、主磁極層４０と、連結磁極層４５とを有し、これらが基板１上に積層された構成を有している。
【００４４】
薄膜コイル１２は、４つのターン部を有している。薄膜コイル１２は、主磁極層４０の後述するヨーク磁極層４２の周りに平面渦巻き状に巻回されている。
【００４５】
４つのターン部はそれぞれＡＢＳ１０１からの距離が異なる位置に配置されている。これらのうち、ターン部１２Ｄが薄膜コイル１２の４つのターン部の中でＡＢＳ１０１から最も離れた位置に配置されている部分であり、最遠導体部としての構成を有している。また、４つのターン部はフォトレジスト１３によって互いに絶縁されている。
【００４６】
そして、薄膜コイル１２に磁気記録媒体に記録されるデータに応じて変調された電流を流すと、その電流によって、薄膜コイル１２が記録磁界を発生する。
【００４７】
リターン磁極層２０は接続磁極層２１と、後側磁極層２２とを有している。接続磁極層２１は、ＡＢＳ１０１内に配置されている磁極端面２１ａを有し（図３参照）、その磁極端面２１ａよりもＡＢＳ１０１から離れた部分が絶縁層８の中に埋め込まれている。また、接続磁極層２１はターン部１２ＤよりもＡＢＳ１０１から離れた位置にまで達する大きさを有している。接続磁極層２１は、ターン部１２ＤよりもＡＢＳ１０１から離れた位置に後側磁極層２２が接合されている。
【００４８】
後側磁極層２２はターン部１２ＤよりもＡＢＳ１０１から離れた位置に配置され、接続磁極層２１と後述する連結磁極層４５とに接合されている。
【００４９】
リターン磁極層２０は磁束を主磁極層４０に戻すために設けられている。記録磁界による磁束が主磁極層４０の後述する磁極端面４１ｇから磁気記録媒体に向けて放出されると、この磁束が磁気記録媒体（詳しくは図示しない軟磁性層）を経由してリターン磁極層２０に還流する。この磁束は連結磁極層４５を通過して主磁極層４０に到達する。
【００５０】
次に、光導波路２５について説明する。光導波路２５はベース誘電体層２６の下側（薄膜コイル１２から離れた側、基板１に近い側）に配置されている。光導波路２５は図４に示すように、ベース誘電体層２６の後述するベース溝部６１の形成されていない下側（薄膜コイル１２または主磁極層４０から離れた側）の面（裏面ともいう）２６ａに直に接触している。光導波路２５は図３に示すように連結磁極層４５の間を通って（貫通して）後側からＡＢＳ１０１に近づき、かつ奥行き方向に形成されている。
【００５１】
光導波路２５は図１〜図３には示されていない光ファイバ２０８が接続されている。光導波路２５には、半導体レーザ２０７が発生したレーザ光が光ファイバ２０８を介して入力される。光導波路２５はＴａ２Ｏ５などのレーザ光を通過させる誘電体を用いて形成され、０．４〜１．５μｍ程度の厚さを有している。なお、半導体レーザ２０７と光ファイバ２０８は図１９に示されている（両者について詳しくは後述する）。
【００５２】
光導波路２５は、後述する磁極端部層４１よりも広い幅を有している。そして、光導波路２５の上側（薄膜コイル１２または主磁極層４０側）の面（表面ともいう）２５ａにベース誘電体層２６の裏面２６ａが直に接触している。
【００５３】
ベース誘電体層２６は、磁極端部層４１よりも広い幅を有する概ね平板状に形成されている。ベース誘電体層２６は、裏面２６ａの反対側（表側）面（表面）２６ｂに、後述するベース溝部６１が形成されている。裏面２６ａには光導波路２５に応じた窪みが形成され、その窪みに光導波路２５が嵌まり込んでいる（詳しくは図２参照）。光導波路２５の表面２５ａと、左右両側の側面とにベース誘電体層２６が接触している。
【００５４】
ベース溝部６１は図４に示すように（詳しくは図１５参照）、表面２６ｂから深さ方向（表面２６ｂと直交する方向）に沿って進むにしたがい漸次幅が狭まる先細り形状に形成されている。ベース溝部６１は奥行き方向に延びていて、磁極端部層４１の奥行き方向の間隔（奥行き方向の間隔は「奥行き」ともいう）に応じた長さを有している。
【００５５】
そして詳しくは、図１５に示すように、２つの傾斜壁面６１ａ，６１ａと、谷底部６１ｂとによって囲まれた断面Ｖ字形状の部分がベース溝部６１となっている。一方の傾斜壁面６１ａと他方の傾斜壁面６１ａとの間隔が、ベース溝部６１の深さ方向に沿って表面２６ｂから離れるにしたがい徐々に狭まっている。そして、一方の傾斜壁面６１ａと他方の傾斜壁面６１ａとが最も光導波路２５に近づいた位置でつながっている。一方の傾斜壁面６１ａと他方の傾斜壁面６１ａとのつながっている部分が谷底部６１ｂとなっている。熱アシスト磁気ヘッド１００では、この谷底部６１ｂにおいて、２つの傾斜壁面６１ａ，６１ａのなす角度（ベース挟角ともいい、図１５の角度α）を９０度よりも大きい鈍角にすることもできるが、図１５に示すように、ベース挟角は鋭角に設定されていることが好ましい。
【００５６】
谷底部６１ｂはベース溝部６１の最も深い位置に配置されていて、光導波路２５の表面２５ａに達している。ベース誘電体層２６は、谷底部６１ｂが真下の光導波路２５の表面２５ａにまで達する深さを備え、深さの深い溝を備えた構造（深溝構造）を有している。ベース誘電体層２６は、アルミナ等の誘電体を用いて形成されている。
【００５７】
介在層２７は図４、図１６に示すようにベース誘電体層２６の表面２６ｂおよびベース溝部６１の傾斜壁面６１ａ，６１ａに直に接触している。介在層２７のうちベース溝部６１の内側に形成されている部分が後述する溝部内介在層２７ａ（図１６参照）となっている。
【００５８】
介在層２７は、近接場光発生層２８および主磁極層４０と、ベース誘電体層２６および光導波路２５とを電気的に分離している。介在層２７は光導波路２５よりも屈折率の低い誘電体を用いて形成され、例えばアルミナが用いられる。介在層２７は、例えば１０〜７０ｎｍ程度の、主磁極層４０や光導波路２５と比べて極めて薄い厚さを有しているため、極薄介在層ともいう。
【００５９】
近接場光発生層２８は、図５に詳しく示すように２つの溝部内発生層２８ａ、２８ａと、２つの延設部２８ｂ，２８ｂとを有し、これらが１つにつながって構成されている。この近接場光発生層２８では、一方の溝部内発生層２８ａと他方の溝部内発生層２８ａとが谷底部２８ｃを介して接続され、そのそれぞれの溝部内発生層２８ａの両側に屈曲部２８ｆを介して延設部２８ｂが接続されている。２つの溝部内発生層２８ａ、２８ａおよび谷底部２８ｃをＡＢＳ１０１からみると、全体としてＶ字状に屈曲した構造を有している。近接場光発生層２８は、帯状の板材の中央部分を鋭利なＶ字形状に折り曲げるとともに、両端から小幅な短冊状部分を外側に折り曲げたような形状を有している。前者の折り曲げに対応した部分が谷底部２８ｃ、後者の折り曲げに対応した部分が屈曲部２８ｆ、２８ｆである。谷底部２８ｃも鋭角に屈曲しているので屈曲部としての機能を有している。
【００６０】
近接場光発生層２８は、後述する内溝部６２をベース溝部６１の内側に形成し得るだけの極めて薄い厚さを備えた薄膜状構造を有している。近接場光発生層２８の厚さはベース溝部６１の深さよりも薄くなっている。また、溝部内発生層２８ａ、２８ａでは、内溝部６２に臨み、内溝部６２の外形を決める溝部内表面２８ａａ、２８ａａが平坦な表面（平坦面）となっている。
【００６１】
近接場光発生層２８は金属からなり、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からなる合金によって形成されている。
【００６２】
溝部内発生層２８ａ、２８ａはともにベース溝部６１の内側に形成されている。溝部内発生層２８ａ、２８ａはそれぞれベース溝部６１の傾斜壁面６１ａ，６１ａに沿って溝部内介在層２７ａ上に直に形成されている（図１６，１７参照）。溝部内発生層２８ａ、２８ａは傾斜壁面６１ａ，６１ａに応じた矩形板状に形成されている。
【００６３】
一方の溝部内発生層２８ａと、他方の溝部内発生層２８ａとの間隔が、ベース溝部６１の深さ方向に沿って延設部２８ｂ，２８ｂから離れるにしたがい徐々に狭まっている。そして、一方の溝部内発生層２８ａと他方の溝部内発生層２８ａとが最も光導波路２５に近い位置でつながっている。一方の溝部内発生層２８ａと他方の溝部内発生層２８ａとのつながっている部分が谷底部２８ｃである。
【００６４】
そして、２つの溝部内発生層２８ａ、２８ａと谷底部２８ｃとによって、ベース溝部６１の内側に断面Ｖ字形状の空隙が形成される。この断面Ｖ字形状の空隙が内溝部６２（図４、図１７参照）である。この谷底部２８ｃにおいて、２つの溝部内発生層２８ａ、２８ａのなす角度（発生層挟角ともいい、図１７の角度β）は、２つの溝部内発生層２８ａ、２８ａの厚さを等しくすることによって、ベース溝部６１の前述したベース挟角と同等の角度に設定することができる。
【００６５】
内溝部６２はベース溝部６１の内側に形成されている。内溝部６２はベース溝部６１よりも大きさは小さいが、ベース溝部６１と同様の断面Ｖ字形状に形成されている。内溝部６２の大きさは溝部内介在層２７ａと溝部内発生層２８ａの膜厚に応じた分だけベース溝部６１の大きさよりも小さくなっている。この内溝部６２は、近接場光発生層２８を形成するための後述する発生層形成工程において、ベース溝部６１の内側に、金属の埋設されない非埋設領域として残された部分である（詳しくは後述する）。
【００６６】
谷底部２８ｃは、図５に示すように、溝部内発生層２８ａ、２８ａのうちの最も深い位置に配置されている部分、すなわち最深部である。谷底部２８ｃはＡＢＳ１０１から奥行き方向に延びている。谷底部２８ｃのＡＢＳ１０１側の端面がＡＢＳ１０１内に配置されている。この端面が発生端部２８ｅである。発生端部２８ｅは、詳しくは後述するが、磁気記録媒体を加熱するための近接場光を発生する。
【００６７】
延設部２８ｂ，２８ｂは、溝部内発生層２８ａ、２８ａの上端部につながっている。延設部２８ｂ，２８ｂは、ベース誘電体層２６の表面２６ｂに沿って介在層２７の後述する短冊状領域２７ｂ上に直に形成されている。延設部２８ｂ，２８ｂは溝部内発生層２８ａ、２８ａの上端部からベース溝部６１の外側に向かって延びている短冊状の部分である。
【００６８】
次に、主磁極層４０について説明する。主磁極層４０は磁極端部層４１と、ヨーク磁極層４２とを有している。磁極端部層４１とヨーク磁極層４２とは、後述する前端部４１ｃを中心として、左右対称に形成された対称構造を有している。磁極端部層４１は、図６に示すように、溝部内磁極層４１ａと、溝部外磁極層４１ｂとを有している。主磁極層４０は、溝部内磁極層４１ａの上側に溝部外磁極層４１ｂが重なり、両者が一体となった構造を有している。
【００６９】
溝部内磁極層４１ａは図４に示すように、内溝部６２の内側に形成されている。溝部内磁極層４１ａは内溝部６２全体に隙間なく埋設されている。溝部内磁極層４１ａは幅方向両側を溝部内発生層２８ａ、２８ａによって囲まれている。溝部内磁極層４１ａは内溝部６２に応じた大きさを有し、幅が内溝部６２に応じて漸次狭まる先細り形状を有している。溝部内磁極層４１ａは２つの傾斜壁面４１ｆ，４１ｆと、エッジ部４１ｈとを有している。溝部内磁極層４１ａは全体がＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＮ等の磁性材で構成されている。溝部内磁極層４１ａは先鋭なるエッジ部４１ｈが光導波路２５の側を向いた下向き三角柱状に形成されている。
【００７０】
傾斜壁面４１ｆ，４１ｆは、溝部内発生層２８ａ、２８ａに直に接している。また、一方の傾斜壁面４１ｆと他方の傾斜壁面４１ｆとの間隔が、溝部外磁極層４１ｂから離れるにしたがい徐々に狭まっている。そして、一方の傾斜壁面４１ｆと他方の傾斜壁面４１ｆとが最も光導波路２５に近い位置でつながっている。一方の傾斜壁面４１ｆと他方の傾斜壁面４１ｆとのつながっている部分がエッジ部４１ｈとなっている。
【００７１】
エッジ部４１ｈは刃物の刃のような形状を有している。エッジ部４１ｈは、溝部内磁極層４１ａの中で最も幅の狭まった部分およびその近傍の部分である。エッジ部４１ｈは溝部内磁極層４１ａの中で最も光導波路２５に近い位置に配置されている。エッジ部４１ｈは奥行き方向に沿って延びている。エッジ部４１ｈは近接場光発生層２８と同等の奥行きを有している。
【００７２】
そして、エッジ部４１ｈのＡＢＳ１０１側の端面がＡＢＳ１０１内に配置されている。この端面が前端部４１ｃである。前端部４１ｃを含む表面が磁極端面４１ｇを構成している。磁極端面４１ｇは、ＡＢＳ１０１内に配置されている。磁極端面４１ｇのうち、内溝部６２の中に配置されている部分が、前端部４１ｃにつながる２つの辺４１ｆｆの長さが等しい２等辺三角形に形成されている。前端部４１ｃは近接場光発生層２８の発生端部２８ｅに表側から直に接している。
【００７３】
溝部外磁極層４１ｂは、内溝部６２の外側に形成されている。溝部外磁極層４１ｂは溝部内磁極層４１ａよりも広い横幅を有している。溝部外磁極層４１ｂは近接場光発生層２８の一方の延設部２８ｂから他方の延設部２８ｂまでの間隔に応じた横幅と、近接場光発生層２８と同等の奥行きとを有している。
【００７４】
溝部外磁極層４１ｂは直方体状に形成されている。その表面４１ｅ（図６参照）にはヨーク磁極層４２が接合されている。また、幅方向の両側にそれぞれ張出部４１ｄ、４１ｄが形成されている。張出部４１ｄ、４１ｄは溝部外磁極層４１ｂのうちの、内溝部６２よりも外側に張り出した部分である。張出部４１ｄ、４１ｄは近接場光発生層２８の延設部２８ｂ，２８ｂと同等の短冊状に形成されている。張出部４１ｄ、４１ｄは延設部２８ｂ，２８ｂに直に接している。
【００７５】
ヨーク磁極層４２は、特に図３に示すように後側磁極層４２ａと、中間磁極層４２ｂと、前側磁極層４２ｃとを有している。ヨーク磁極層４２は、ＡＢＳ１０１から奥行き方向に延び、薄膜コイル１２を跨いで連結磁極層４５につながる湾曲構造を有している。
【００７６】
後側磁極層４２ａは、薄膜コイル１２の４つのターン部よりもＡＢＳ１０１から離れた位置に配置されている。後側磁極層４２ａは、中間磁極層４２ｂよりも広い横幅（ヨーク磁極層４２の中で最も広い横幅）を有し、連結磁極層４５に接合されている。中間磁極層４２ｂは、薄膜コイル１２の上側に配置されている。中間磁極層４２ｂは、後側磁極層４２ａと前側磁極層４２ｃとに接続されていて、ＡＢＳ１０１に接近するにしたがい漸次狭くなった横幅を有している。前側磁極層４２ｃはＡＢＳ１０１に接近するにしたがい磁極端部層４１に近づく下向き湾曲構造で形成されている。前側磁極層４２ｃは、磁極端部層４１の表面４１ｅに接合されている。
【００７７】
次に、連結磁極層４５について説明する。連結磁極層４５は薄膜コイル１２よりもＡＢＳ１０１から離れた位置において光導波路２５を左右両側から挟むように配置されている。そして、連結磁極層４５は後側磁極層２２に接合されている。連結磁極層４５はリターン磁極層２０と主磁極層４０とを磁気的に連結し、リターン磁極層２０に戻ってきた磁束を主磁極層４０に戻す役割を有している。
【００７８】
（熱アシスト磁気ヘッドの動作内容）
続いて、以上の構成を有する熱アシスト磁気ヘッドの磁気記録動作について説明すると次のとおりである。
【００７９】
磁気記録媒体に記録されるデータに応じて変調された電流が薄膜コイル１２に流されると、薄膜コイル１２がその電流によって記録磁界を発生する。この記録磁界は主磁極層４０を通り、その記録磁界による磁束が磁極端面４１ｇから磁気記録媒体に向けて放出される。この磁束によって磁気記録媒体に対するデータの記録が行われる。
【００８０】
一方、半導体レーザ２０７がレーザ光を発生すると、そのレーザ光が光ファイバ２０８を介して光導波路２５に伝達される。レーザ光は光導波路２５の内部をＡＢＳ１０１に向けて進行する。そして、光導波路２５のＡＢＳ１０１側に介在層２７を介して近接場光発生層２８が配置されているので、レーザ光は光導波路２５の内部をＡＢＳ１０１の近くまで進行すると、介在層２７を介して近接場光発生層２８に照射される。
【００８１】
一方、光導波路２５の表面２５ａにベース誘電体層２６が直に接触しており、そのベース誘電体層２６のベース溝部６１の内側に近接場光発生層２８の溝部内発生層２８ａ、２８ａが形成されている。ベース溝部６１は、前述した深溝構造を有し、最も深い谷底部６１ｂが光導波路２５の表面２５ａにまで達する深さを有している。そのため、近接場光発生層２８は、ベース誘電体層２６の、光導波路２５から最も離れた表面２６ｂ上に形成されていながら、谷底部２８ｃの部分だけは極めて薄い介在層２７だけを挟んで光導波路２５に対峙する格好になっている。したがって、熱アシスト磁気ヘッド１００では、近接場光発生層２８（詳しくは谷底部２８ｃ）が光導波路２５のごく近傍に配置されている。したがって、光導波路２５から近接場光発生層２８にレーザ光が照射されるときの損失が極めて少なく、近接場光発生層２８に対してレーザ光が極めて効率的に照射される。
【００８２】
そして、光導波路２５から、光導波路２５よりも屈折率の小さい介在層２７にレーザ光が入射して全反射を起こしたさい、屈折率の小さい介在層２７の表面近傍にエバネッセント光がしみ出す。このエバネッセント光を用いることによって、その位相速度を表面プラズモンの位相速度に一致させることができ、近接場光発生層２８に表面プラズモンを励起することができる。
【００８３】
この表面プラズモンは、近接場光発生層２８のＡＢＳ１０１側に配置されている発生端部２８ｅに伝搬する。ここで、近接場光発生層２８は、ＡＢＳ１０１からみて全体としてＶ字状に屈曲していて、その屈曲している部分の最も幅の狭い先端部分が谷底部２８ｃであり、発生端部２８ｅはその谷底部２８ｃのＡＢＳ１０１側の端面である。そのため、表面プラズモンが発生端部２８ｅに集中する。そして、発生端部２８ｅの近傍に非常に強い電界強度を有する近接場光が発生する。
【００８４】
この近接場光は発生端部２８ｅから磁気記録媒体に向けて照射され、磁気記録媒体の表面に達する。すると、その近接場光によって磁気記録媒体の磁気記録層におけるごく限られた微小領域が集中的に加熱される。そして、その磁気記録層では、記録磁界による磁束によってデータを記録できる程度にまで保磁力が低下する。
【００８５】
熱アシスト磁気ヘッド１００では、以上のようにして保磁力を低下させることができるので、高密度記録用の保持力の高い磁気記録媒体に対しても、データを記録することができる。
【００８６】
ところで、熱アシスト磁気ヘッド１００では、近接場光発生層２８が溝部内発生層２８ａ，２８ａを有している。溝部内発生層２８ａ，２８ａは、ベース溝部６１の傾斜壁面６１ａに沿って形成されており、ベース溝部６１の内側に内溝部６２を形成し得るだけの薄膜状構造を有している。
【００８７】
近接場光発生層２８は、このような溝部内発生層２８ａ，２８ａを主体として構成されているので、詳しくは後述するが、スパッタ、真空蒸着といった物理気相成長（Physical  Vapor  Deposition）により、溝部内介在層２７ａに対する金属の成膜を行うことによって形成できる構造を有している。近接場光発生層２８は、ＣＭＰによって表面を研磨し、平坦化することを必要としない構造を有している。ＣＭＰは、ベース誘電体層２６の表面に金属を成膜した後、その金属をベース溝部６１の内側全体に隙間なく埋設することに適している。ＣＭＰはベース溝部６１の内側全体に同じ材質の金属等の部材を隙間なく埋設することに適している。しかし、ベース溝部６１の内側には、近接場光発生層２８の他、これとは材質の異なる溝部内磁極層４１ａが形成されている。ＣＭＰでは、ベース溝部６１の中に入り込み、内溝部６２のような隙間を形成し得るだけの近接場光発生層２８のような金属薄膜の表面を平坦にすることはできない。溝部内発生層２８ａの溝部内表面２８ａａは平坦面であるが、溝部内表面２８ａａの平坦化をＣＭＰによって行うことはできない。また、近接場光発生層２８の延設部２８ｂ、２８ｂは、ベース溝部６１の外側に形成されているので、ベース誘電体層２６の表面をＣＭＰによって研磨すると、延設部２８ｂが除去されるおそれがある。近接場光発生層２８はＣＭＰによって形成することに適さない構造を有している。
【００８８】
また、近接場光発生層２８は２つの溝部内発生層２８ａ，２８ａと、２つの延設部２８ｂ，２８ｂとが屈曲部２８ｆ、２８ｆと、谷底部２８ｃとを介して１本につながり、あたかも帯状の板材を折り曲げて形成したかのような構造を有している。このような構造を溝部の内側全体への埋設に適したＣＭＰによって形成することはできない。ＣＭＰは、近接場光発生層２８のような構造とは相容れない方法である。近接場光発生層２８は、ＣＭＰによる研磨面を一切有してなく、その表面は、すべて研磨されていない表面（非研磨面ともいう）である。
【００８９】
よって、近接場光発生層２８の場合、レーザ光やエバネッセント光がＣＭＰによる研磨面を介して取り込まれることは皆無である。したがって、近接場光発生層２８は、レーザ光やエバネッセント光が取り込まれるときに表面の腐食に伴う損失が発生するおそれはない。よって、熱アシスト磁気ヘッド１００は近接場光発生層２８によって、近接場光を極めて効率的に発生し得るようになっている。
【００９０】
また、近接場光発生層２８の溝部内発生層２８ａ、２８ａが溝部内介在層２７ａの表面上に形成されている。そのため、近接場光発生層２８の谷底部２８ｃが溝部内介在層２７ａの厚さに応じた間隔を隔てて光導波路２５の表面２５ａに対峙している。そうすると、光導波路２５を伝搬するレーザ光の全反射によって発生するエバネッセント光を用いて、近接場光発生層２８に表面プラズモンを励起させることができる。
【００９１】
一方、光導波路等別の部材との接合を緊密にする上で、平坦面を有する構造が好ましいところ、溝部内発生層２８ａ，２８ａは内溝部６２に臨む溝部内表面２８ａａが平坦面となっているから、溝部内磁極層４１ａが緊密に接している。
【００９２】
そして、熱アシスト磁気ヘッド１００では、近接場光発生層２８がベース溝部６１の内側に溝部内発生層２８ａ，２８ａによる内溝部６２を形成し、その内溝部６２の中に主磁極層４０の溝部内磁極層４１ａが配置され、その溝部内磁極層４１ａが内溝部６２の中に隙間なく埋設されている。その溝部内磁極層４１ａは、溝部内表面２８ａａに直に接して形成され、内溝部６２に応じた先細り形状を有し、最も幅の狭いエッジ部４１ｈの前端部４１ｃが発生端部２８ｅに直に接している。
【００９３】
熱アシスト磁気ヘッド１００は、近接場光発生層２８と、主磁極層４０とが上記のように配置されていることによって、強力な近接場光を発生する発生端部２８ｅに限りなく近い超近傍位置に前端部４１ｃが配置された格好になっている。そのため、磁気記録媒体における発生端部２８ｅからの近接場光が照射されるごく限られた微小な領域（この領域はデータが記録される記録領域である）に対して、磁極端面４１ｇの前端部４１ｃから磁束を放出してデータを記録することができる。したがって熱アシスト磁気ヘッド１００では、磁気記録媒体の微小な記録領域に対してデータの記録と加熱とを極めて効率よく行うことができる。
【００９４】
熱アシスト磁気ヘッド１００では、近接場光発生層２８、主磁極層４０および光導波路２５の３つが磁気記録媒体の極めて微小な記録領域に対するデータの記録と加熱とを行う上で、最も効率的な位置関係に配置されている。
【００９５】
そして、近接場光発生層２８は、２つの溝部内発生層２８ａ、２８ａの上端部にそれぞれ延設部２８ｂ，２８ｂがつながっている。そのため、近接場光発生層２８は、延設部２８ｂ，２８ｂがあることによって表面積が拡大されている。したがって、近接場光発生層２８は、延設部２８ｂ，２８ｂからもエバネッセント光を取り込むことができ、それだけ強い電界強度を有する近接場光を発生する。
【００９６】
さらに、２つの延設部２８ｂ，２８ｂには主磁極層４０の張出部４１ｄ、４１ｄが直に接している。そのため、光導波路２５の内側を進行するレーザ光の一部を張出部４１ｄ、４１ｄによって反射させて、延設部２８ｂ，２８ｂに導くことができる。そうすると、近接場光発生層２８によって、より強力な近接場光を発生させることができる。
【００９７】
また、近接場光発生層２８が２つの溝部内発生層２８ａ、２８ａから光を取り込めるように構成されているから、エバネッセント光を効率的に取りこみ、表面プラズモンを効率的に発生することができる。
【００９８】
一方、磁極端面４１ｇの内溝部６２の中に配置されている部分が、前端部４１ｃにつながる２つの辺４１ｆｆの長さが等しい２等辺三角形に形成されている。そのため、磁気記録媒体のデータが記録されるごく限られた微小な記録領域に対して磁極端面４１ｇから集中的に磁束を放出することができる。そして、その記録領域を発生端部２８ｅから発生した近接場光によって集中的かつ確実に加熱することができる。
【００９９】
（熱アシスト磁気ヘッドの製造方法）
次に、前述の図１，図２とともに、図８（Ａ），（Ｂ）〜図１３（Ａ），（Ｂ）と、図１４〜図１７を参照して、前述の構造を有する熱アシスト磁気ヘッド１００の製造方法について説明する。
【０１００】
ここで、図８（Ａ）〜図１３（Ａ）は、熱アシスト磁気ヘッド１００の各製造工程における図１に対応した断面図、図８（Ｂ）〜図１３（Ｂ）は、同じく図２に対応した正面図である。各図において、（Ａ）の左側端面は後にＡＢＳ１０１となる位置（対向面予定位置）を示している。
【０１０１】
まず、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からなる基板１を準備する。そして、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、その基板１の上に、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材からなる絶縁層２と、磁性材からなる下部シールド層３と、下部シールドギャップ膜４とを順に形成する。
【０１０２】
次に、ＭＲ素子５をシールドするように絶縁材を用いて上部シールドギャップ膜６を形成する。このとき、ＭＲ素子５に接続される図示しないリードを形成し、ＭＲ素子５およびリードを上部シールドギャップ膜６で覆う。それから、磁性材を用いて上部シールドギャップ膜６の上に上部シールド層７を形成する。
【０１０３】
次に、上部シールド層７の上にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材を用いて絶縁層８を形成する。その後、絶縁層８のうちの対向面予定位置側を除去して、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＮ等の磁性材を用いて接続磁極層２１を形成する。
【０１０４】
そして、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、積層体の表面全体にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材を用いて絶縁層２４を形成し、絶縁層２４のうちの後側磁極層２２を形成する部分を除去する。続いて、絶縁層２４の開口部分に例えばフレームめっき法によって後側磁極層２２を形成する。
【０１０５】
それから、光導波路形成工程を実行する。この光導波路形成工程では、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、Ｔａ２Ｏ５等のレーザ光を通過させる誘電体を用いて誘電体層を形成し、この誘電体層の一部分を除去して光導波路２５を形成する。
【０１０６】
次に、光導波路形成工程を実行することによって光導波路２５を形成した後、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、アルミナ等の誘電体を用いて積層体の表面にベース誘電体層２６を形成する。
【０１０７】
その後、そのベース誘電体層２６を対象として溝部形成工程を実行する。この溝部形成工程では、ベース溝部６１を形成する。ベース溝部６１は、対向面予定位置から、近接場光発生層２８の奥行きに対応した位置までの領域（溝部形成領域ともいう）を対象としたエッチングを行うことによって形成する。詳しくは次のようにしてベース溝部６１を形成する。
【０１０８】
まず、積層体の表面にフォトレジストを塗布した後、図示しないフォトマスクを用いてパターニングを行い、図１４に示すように、形成しようとするベース溝部６１の両側にレジストパターン７０を形成する。この段階では、まだベース溝部６１は形成されていないので、図１４では、ベース溝部６１は示されていない。
【０１０９】
次に、レジストパターン７０をマスクに用いてエッチング（例えば反応性イオンエッチング、ＲＩＥともいう）を行い、図１５に示すように、ベース誘電体層２６の表面を断面形状がＶ字形状になるように除去する。この工程によって、ベース溝部６１を形成する。このとき、ベース溝部６１は、谷底部６１ｂが光導波路２５の表面２５ａに達するようにして形成する。
【０１１０】
続いて、介在層形成工程を実行する。介在層形成工程では、ベース溝部６１に直に接する介在層２７を形成する。まず、レジストパターン７０を除去する。それから、例えば原子層堆積法（Atomic  Layer  Deposition）により、図１６および図１１に示すように、積層体の表面全体を対象として、アルミナ等の誘電体の成膜を行うことによって介在層２７を形成する。形成された介在層２７のうち、ベース溝部６１の内側に形成される部分が溝部内介在層２７ａとなる。また、ベース溝部６１に沿った溝部内介在層２７ａにつながる帯状の部分が短冊状領域２７ｂになる。
【０１１１】
そして、発生層形成工程を実行することによって、近接場光発生層２８を形成する。この発生層形成工程では、物理気相成長（Physical  Vapor  Deposition）による金属の成膜を行うことによって、図１７および図１２に示すように、薄膜構造の近接場光発生層２８を形成する。金属の成膜は、溝部内介在層２７ａおよび短冊状領域２７ｂに対して行う。また、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からなる合金を用いて、スパッタ、真空蒸着などを行う。この場合、溝部内介在層２７ａおよび短冊状領域２７ｂを露出させ、他を被覆するようにマスク（図示せず）を配置することによって、金属の成膜を行う。
【０１１２】
特に、発生層形成工程では、金属の成膜によって、金属の埋設されない非埋設領域としての内溝部６２がベース溝部６１の内側に残るようにして、溝部内発生層２８ａを形成する。そのため、発生層形成工程では、コリメートスパッタ、ロングスロースパッタ等によって、ベース溝部６１の内側への、金属原子や分子の付着率を高めることが好ましい。また、上記のように、短冊状領域２７ｂに対する金属の成膜を行うことによって、延設部２８ｂを有する近接場光発生層２８を形成することができる。このとき、近接場光発生層２８の溝部内発生層２８ａによってベース溝部６１の内側に内溝部６２が形成される。
【０１１３】
続いて、主磁極層形成工程を実行する。主磁極層形成工程では、まず、マスクを残したまま、スパッタ、真空蒸着などを行う。これにより、発生層形成工程において非埋設領域として残した内溝部６２の内側全体にＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅ等の埋設し、さらに延設部２８ｂ上に磁性材を堆積することによって、磁極端部層４１を形成する。
【０１１４】
その後、ベース誘電体層２６および介在層２７のうち、後側磁極層２２が形成されている領域を除去した上で、スパッタ、真空蒸着などを行うことによって、連結磁極層４５を形成する。
【０１１５】
次に、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の非磁性の絶縁材を用いて積層体の表面全体に絶縁層３３を形成する。その後、磁極端部層４１および連結磁極層４５が露出するまでＣＭＰによる研磨を行い、表面の平坦化を行う。その後、絶縁層３３の上に例えばフレームめっき法によって薄膜コイル１２を形成する。
【０１１６】
続いて、積層体の表面にフォトレジストを塗布し、その後、所定のフォトマスクを用いてパターニングを行い、薄膜コイル１２を被覆するフォトレジスト層１３を形成する。それから、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅ等の磁性材を用いて対向面予定位置に前側磁極層４２ｃが配置され、かつ薄膜コイル１２を跨いで連結磁極層４５に接続されるようにしてヨーク磁極層４２を形成する。すると、主磁極層４０が形成される。さらに、積層体の表面全体に、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材からなるオーバーコート層３４を形成すると、熱アシスト磁気ヘッド１００が製造される。
【０１１７】
以上のように、熱アシスト磁気ヘッド１００は、物理気相成長（Physical  Vapor  Deposition）による金属の成膜を行うことによって、近接場光発生層２８を形成している。近接場光発生層２８を形成するときにはＣＭＰによる研磨が行われていない。そのため、近接場光発生層２８の表面はすべて非研磨面であるから、レーザ光やエバネッセント光が取り込まれるときに表面の腐食に伴う損失が発生するおそれはない。よって、熱アシスト磁気ヘッド１００は近接場光発生層２８によって近接場光を極めて効率的に発生し得るようになっている。
【０１１８】
（変形例）
前述した熱アシスト磁気ヘッド１００は近接場光発生層２８の代わりに図１８に示す近接場光発生層８８を形成してもよい。近接場光発生層８８は、近接場光発生層２８と比較して、延設部２８ｂ、２８ｂを有していない点で相違し、他は一致している。この近接場光発生層８８も、近接場光発生層２８と同様に溝部内発生層２８ａを有しているから、表面はすべて非研磨面である。したがって、近接場光発生層８８でも、レーザ光やエバネッセント光が取り込まれるときに表面の腐食に伴う損失が発生するおそれはない。よって、近接場光発生層２８と同様、近接場光発生層８８でも、近接場光を極めて効率的に発生し得る。
【０１１９】
（ヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置の実施の形態）
次に、ヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置の実施の形態について、図１９〜図２２を参照して説明する。
【０１２０】
図１９は、上述の熱アシスト磁気ヘッド１００を備えたハードディスク装置２０１を示す斜視図である。ハードディスク装置２０１は、高速回転するハードディスク（磁気記録媒体）２０２と、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ：Head  Gimbals  Assembly）２１０とを有している。ハードディスク装置２０１は、ＨＧＡ２１０を作動させて、ハードディスク２０２の記録面に、データの記録および再生を行う装置である。ハードディスク２０２は、複数枚（図では４枚）のディスクを有している。各ディスクは、それぞれの記録面が熱アシスト磁気ヘッド１００に対向している。
【０１２１】
ハードディスク装置２０１は、アセンブリキャリッジ装置２０３によってスライダ２３０をトラック上に位置決めする。また、ハードディスク装置２０１は、複数の駆動アーム２０９を有している。各駆動アームは、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２０５によってピボットベアリング軸２０６を中心に回動し、ピボットベアリング軸２０６に沿った方向にスタックされている。そして、各駆動アームの先端にＨＧＡ２１０が取りつけられている。
【０１２２】
さらに、ハードディスク装置２０１は、加熱用のレーザ光を発生する半導体レーザ(semiconductor  laser)２０７と、記録再生および半導体レーザ２０７の発光を制御する制御回路（control  circuit）２０４と、レーザ光をスライダ２３０に導く光ファイバ２０８とを有している。
【０１２３】
次に、ＨＧＡ２１０について図２０を参照して説明する。図２０はＨＧＡ２１０の裏面側を示す斜視図である。ＨＧＡ２１０は、サスペンション２２０の先端部分にスライダ２３０が固着されている。また、ＨＧＡ２１０では、配線部材２２４の一端部がスライダ２３０の端子電極に電気的に接続されている。
【０１２４】
そして、サスペンション２２０は、ロードビーム２２２と、ロードビーム２２２の基部に設けられているベースプレート２２１と、ロードビーム２２２上の先端側からベースプレート２２１の手前側にかけて固着して支持され、弾性を備えたフレクシャ２２３と、配線部材２２４とを有している。配線部材２２４はリード導体およびその両端に電気的に接続された接続パッドを有している。
【０１２５】
次に、スライダ２３０について図２１を参照して説明する。図２１はスライダ２３０を示す斜視図である。スライダ２３０はＡＢＳ１０１を有するスライダ基板２３１と、素子形成部２３３とを有し、光ファイバ２０８の出力端部が挿入されている。そして、素子形成部２３３のＡＢＳ１０１に熱アシスト磁気ヘッド１００が形成されている。
【０１２６】
熱アシスト磁気ヘッド１００は、図２２にも示すように後述するスライダ２３０に組み込まれており、このスライダ２３０は図２２に示すように磁気記録媒体２０２から極微小距離ｈだけ浮上している。
【０１２７】
ハードディスク装置２０１は、ＨＧＡ２１０を回転させると、スライダ２３０がハードディスク２０２の半径方向、すなわち、トラックラインを横切る方向に移動する。
【０１２８】
このようなＨＧＡ２１０およびハードディスク装置２０１は熱アシスト磁気ヘッド１００を有しているから、近接場光発生層２８によってより強力な近接場光を発生させることができる。
【０１２９】
なお、上記の実施の形態では、薄膜コイルが主磁極層の周りに平面渦巻き状に巻回されているタイプを例にとって説明しているが、本発明は、薄膜コイルが主磁極層の周りに螺旋状に巻回されているタイプの熱アシスト磁気ヘッドについても適用がある。
【０１３０】
以上の説明は、本発明の実施の形態についての説明であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができる。又、各実施形態における構成要素、機能、特徴あるいは方法ステップを適宜組み合わせて構成される装置又は方法も本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
本発明を適用することにより、プラズモンアンテナ等の近接場光発生層の表面の腐食に伴う損失がなく、近接場光を効率的に発生し得る構造を備えた熱アシスト磁気ヘッドが得られる。本発明は熱アシスト磁気ヘッドおよびその製造方法並びに熱アシスト磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３２】
２５…光導波路、２６…ベース誘電体層、２７…介在層、２８…近接場光発生層、２８ａ…溝部内発生層、２８ｂ…延設部、２８ｃ…谷底部、２８ｅ…発生端部、４０…主磁極層、４１…磁極端部層、４１ａ…溝部内磁極層、４１ｂ…溝部外磁極層、４１ｃ…前端部、４１ｄ…張出部、４１ｈ…エッジ部、４１ｇ…磁極端面、６１…ベース溝部、６２…内溝部、１００…熱アシスト磁気ヘッド、１０１…ＡＢＳ、２０１…ハードディスク装置、２０２…ハードディスク、２０７…半導体レーザ、２１０…ＨＧＡ、２３０…スライダ。
【図１】
2011216174.tif 000003
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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