(57)【要約】      （修正有）【課題】近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）の変形、凹みを防ぐ装置を提供する。【解決手段】ＮＦＴはディスク３１０とペグ３０６とを有し、ペグは５つの表面を有し、ペグの少なくとも１つに位置決めされる接着層を含み、接着層は、レニウム、オスミウム、イリジウム、プラチナ、ルテニウム、テクネチウム、ロジウム、パラジウム、ベリリウム、アルミニウム、マンガン、インジウム、ホウ素、およびこれらの組み合わせ、酸化ベリリウム、酸化シリコン、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化マンガン、酸化カドミウム、酸化マグネシウム、酸化ハフニウム、およびこれらの組み合わせ、炭化タンタル、炭化ウラニウム、炭化ハフニウム、炭化ジルコニウム、炭化スカンジウム、炭化マンガン、炭化鉄、炭化ニオブ、炭化テクネチウム、炭化レニウム、およびこれらの組み合わせ、ならびに窒化クロム、窒化ホウ素、およびこれらの組み合わせのうち１つ以上を含む。【選択図】図３Ａ
2015008031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を備え、前記ＮＦＴはディスクとペグとを有し、前記ペグは５つの表面を有し、さらに、
前記ペグの前記５つの表面のうち少なくとも１つに位置決めされる少なくとも１つの接着層を備え、前記接着層は、
レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、プラチナ（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、ベリリウム（Ｂｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ホウ素（Ｂ）、およびこれらの組み合わせ、
酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化シリコン（ＳｉＯ）、酸化鉄（ＦｅＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ）、およびこれらの組み合わせ、
炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化ウラニウム（ＵＣ）、炭化ハフニウム（ＨｆＣ）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、炭化スカンジウム（ＳｃＣ）、炭化マンガン（ＭｎＣ）、炭化鉄（ＦｅＣ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化テクネチウム（ＴｃＣ）、炭化レニウム（ＲｅＣ）、およびこれらの組み合わせ、ならびに、
窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化ホウ素 （ＢＮ）、およびこれらの組み合わせのうち１つ以上を含む、装置。
【請求項２】
前記ＮＦＴは、金またはその合金を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの接着層は、導波路のコアと書き込み磁極とを有する軸に沿った前記ペグの表面上に位置する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの接着層は、前記導波路の前記コアに隣接して位置する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記コアと前記書き込み磁極とを有する前記軸に対して直交する前記ペグの表面上に位置する少なくとも１つの追加の接着層をさらに備える、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記空気ベアリング面を除く前記ペグの全ての表面はその上に接着層を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ペグの全ての５つの表面は、その上に接着層を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの接着層は、約０．１ｎｍから約１００ｎｍの厚さを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの接着層は、約０．２ｎｍから約５ｎｍの厚さを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの接着層は、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ａｌ、Ｂ、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの接着層は、Ｐｔ、Ｉｒ、Ａｌ、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの接着層は、Ｉｒを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
装置であって、
エネルギー源と、
前記エネルギー源からエネルギーを受け取るように構成される近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）とを備え、前記ＮＦＴはディスクとペグとを有し、前記ペグは５つの表面を有し、さらに、
前記ペグの前記５つの表面のうち少なくとも１つに位置決めされる少なくとも１つの接着層を備え、前記接着層は、
レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、プラチナ（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、ベリリウム（Ｂｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ホウ素（Ｂ）、およびこれらの組み合わせ、
酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化シリコン（ＳｉＯ）、酸化鉄（ＦｅＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ）、およびこれらの組み合わせ、
炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化ウラニウム（ＵＣ）、炭化ハフニウム（ＨｆＣ）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、炭化スカンジウム（ＳｃＣ）、炭化マンガン（ＭｎＣ）、炭化鉄（ＦｅＣ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化テクネチウム（ＴｃＣ）、炭化レニウム（ＲｅＣ）、およびこれらの組み合わせ、ならびに、
窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化ホウ素 （ＢＮ）、およびこれらの組み合わせのうち１つ以上を含む、装置。
【請求項１４】
前記エネルギー源はレーザを含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
導波路をさらに備え、前記導波路は前記エネルギー源から前記エネルギーを受け取り、そのエネルギーを前記ＮＦＴに結合するように構成される、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの接着層は、前記導波路の前記コアを有する軸に沿った前記ペグの表面上に位置する、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの接着層は、前記導波路の前記コアに隣接して位置する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記空気ベアリング面を除く前記ペグの全ての表面は、その上に接着層を有する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの接着層は、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ａｌ、Ｂ、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項２０】
近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を形成する方法であって、方法は、
基板の上に誘電体層を形成するステップと、
少なくとも１つの元素を前記誘電体層に注入するステップと、
注入後の誘電体層の上にＮＦＴ材料を堆積させるステップと、
前記堆積されたＮＦＴ材料からＮＦＴを形成するステップとを備える、方法。
【請求項２１】
前記ＮＦＴを含む装置を形成するステップをさらに備え、前記誘電体層はＮＦＴ空間（ＣＮＳ）に対するコアとなる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記誘電材料は、アルミナ、イットリア、ジルコニア、チタニア、ニオビア、またはこれらの組み合わせを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記少なくとも１つの元素は、
アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ビスマス（Ｂｉ）、鉛（Ｐｂ）、錫（Ｓｎ）、コバルト（Ｃо）、ルテニウム（Ｒｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、アンチモン（Ｓｂ）、ヒ素（Ａｓ）、ガリウム（Ｇａ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、セレン（Ｓｅ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）、およびこれらの組み合わせ、
アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ネオン（Ｎｅ）、およびこれらの組み合わせ、
塩素（Ｃｌ）、 ヨウ素（Ｉ）、およびこららの組み合わせ、
酸素（Ｏ）、リン（Ｐ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、硫黄（Ｓ）、およびこれらの組み合わせ、ならびに
これらの組み合わせから選択される、請求項２０に記載の方法。 
【請求項２４】
前記少なくとも１つの元素は金（Ａｕ）である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの元素は、ビーム線イオン注入システムまたはプラズマ浸漬注入システムを使用して注入される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
注入するステップの後およびＮＦＴ材料を堆積させるステップの前にエッチングするステップをさらに備える、請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
前記ＮＦＴ材料を堆積させるステップの前に前記注入するステップおよび前記エッチングするステップを連続して繰り返すステップをさらに備える、請求項２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に対する相互参照
本件出願は、「近接場トランスデューサのための接着層およびこれを含む構造（ADHESION LAYER FOR NEAR FIELD TRANSDUCERS AND STRUCTURES CONTAINING THE SAME）」と題されて２０１３年６月２４日に出願された米国特許仮出願第６１／８３８，３９４号および「イオン注入を用いて近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を形成する方法（METHODS OF FORMING NEAR FIELD TRANSDUCERS (NFTS) USING ION IMPLANTATION）」と題されて２０１４年４月２８日に出願された米国特許仮出願第６１／９８４，９１５号の優先権を主張するものであり、これらの開示は引用によりここに援用される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
概要
近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を備える装置が開示され、ＮＦＴはディスクとペグとを有し、ペグは５つの表面を有し、装置はさらに、ペグの５つの表面のうち少なくとも１つの上に位置決めされた少なくとも１つの接着層を含み、接着層は、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、プラチナ（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、ベリリウム（Ｂｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ホウ素（Ｂ）、およびこれらの組み合わせ、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化シリコン（ＳｉＯ）、酸化鉄（ＦｅＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ）、およびこれらの組み合わせ、炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化ウラニウム（ＵＣ）、炭化ハフニウム（ＨｆＣ）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、炭化スカンジウム（ＳｃＣ）、炭化マンガン（ＭｎＣ）、炭化鉄（ＦｅＣ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化テクネチウム（ＴｃＣ）、炭化レニウム（ＲｅＣ）、およびこれらの組み合わせ、ならびに窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、およびこれらの組み合わせのうち１つ以上を含む。
【０００３】
また、装置が開示され、装置は、エネルギー源と、エネルギー源からエネルギーを受け取るように構成される近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）とを備え、ＮＦＴはディスクとペグとを有し、ペグは５つの表面を有し、装置はさらに、ペグの５つの表面のうち少なくとも１つに位置決めされた少なくとも１つの接着層を備え、接着層は、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、プラチナ（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、ベリリウム（Ｂｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ホウ素（Ｂ）、およびこれらの組み合わせ、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化シリコン（ＳｉＯ）、酸化鉄（ＦｅＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ）、およびこれらの組み合わせ、炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化ウラニウム（ＵＣ）、炭化ハフニウム（ＨｆＣ）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、炭化スカンジウム（ＳｃＣ）、炭化マンガン（ＭｎＣ）、炭化鉄（ＦｅＣ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化テクネチウム（ＴｃＣ）、炭化レニウム（ＲｅＣ）、およびこれらの組み合わせ、ならびに窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化ホウ素 （ＢＮ）、およびこれらの組み合わせのうち１つ以上を含む。
【０００４】
また、装置が開示され、装置は導波路を備え、導波路はコアを有し、装置はさらに、書き込み磁極と、エネルギー源からエネルギーを受け取るように構成される近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）とを備え、ＮＦＴはディスクとペグとを有し、ペグは５つの表面を有し、装置はさらに、ペグの５つの表面のうち少なくとも１つに位置決めされる少なくとも１つの接着層を備え、接着層は、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、プラチナ（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、ベリリウム（Ｂｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、インジウム（Ｉｎ）ホウ素（Ｂ）、およびこれらの組み合わせ、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化シリコン（ＳｉＯ）、酸化鉄（ＦｅＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ）、およびこれらの組み合わせ、炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化ウラニウム（ＵＣ）、炭化ハフニウム（ＨｆＣ）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、炭化スカンジウム（ＳｃＣ）、炭化マンガン（ＭｎＣ）、炭化鉄（ＦｅＣ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化テクネチウム（ＴｃＣ）、炭化レニウム（ＲｅＣ）、およびこれらの組み合わせ、ならびに窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化ホウ素 （ＢＮ）、およびこれらの組み合わせのうち１つ以上を含み、ＮＦＴは書き込み磁極と導波路との間に位置決めされる。
【０００５】
また、近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を形成する方法が開示され、方法は、基板の上に誘電体層を形成するステップと、少なくとも１つの元素を誘電体層に注入するステップと、注入後の誘電体層の上にＮＦＴ材料を堆積させるステップと、堆積されたＮＦＴ材料からＮＦＴを形成するステップとを含む。
【０００６】
本開示における上記の概要は、開示される各実施形態または本開示の全ての施行例を説明することを意図していない。以下の記載は、例示的な実施形態をより特定的に例示する。出願の全体のうちいくつかの箇所においては、例のリストを通じてガイダンスが提供され、それによって例は様々な組み合わせで使用され得る。各場合において、記載されたリストは代表的なグループとしてのみ役割を果たしており、排他的なリストとして解釈されるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ＨＡＭＲ装置を含み得る磁気ディスクドライブを示す斜視図である。
【図２】垂直ＨＡＭＲ磁気記録ヘッドおよび関連する記録媒体を示す断面図である。
【図３Ａ】例示的なＮＦＴを示す斜視図である。
【図３Ｂ】ＮＦＴのペグを示す斜視図である。
【図４Ａ】３ｄ金属の表面エネルギーを示す図である。
【図４Ｂ】５ｄ金属の表面エネルギーを示す図である。
【図４Ｃ】４ｄ金属の表面エネルギーを示す図である。
【図４Ｄ】非遷移金属の表面エネルギーを示す図である。
【図５】２０℃における様々な窒化物コーティングの表面自由エネルギーを示すグラフ図である。
【図６Ａ】４８時間にわたって４００℃でアニールされた２５ÅのＩｒ接着層を含むサンプルの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を示す図である。
【図６Ｂ】４８時間にわたって４００℃でアニールされたＴａＯ層を含むサンプルの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を比較のために示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面は必ずしも縮尺どおりではない。図面において使用される同様の番号は同様の構成要素を指す。しかしながら、所与の図面において構成要素を参照するための番号の使用は、他の図面において同じ番号で示される構成要素を限定することを意図していないことが理解される。
【０００９】
詳細な説明
熱アシスト型磁気記録（ＨＡＭＲという）は、たとえばレーザからの放射を利用して媒体をそのキュリー温度より高い温度まで加熱することで磁気記録を可能にする。たとえばレーザ光線などの放射を媒体の小さな領域（約２０ｎｍから５０ｎｍ）に送り届けるために、ＮＦＴが利用される。磁気記録動作時において、ＮＦＴはレーザからエネルギーを吸収し、それを非常に小さい領域に集中させる。これにより、ＮＦＴの温度を高めることができる。ＮＦＴの温度は、約４００℃以上に上昇し得る。
【００１０】
一部の実施形態において、ＮＦＴは、小さいペグと大きいディスクとを含み得る。動作時においてＮＦＴが非常に高い温度に到達することにより、ペグからディスクへのＮＦＴの材料（たとえば金）の拡散が起こり得る。これにより、ペグの変形および凹みが起こり、ＮＦＴおよびヘッド全体に障害が起こり得る。
【００１１】
装置内においてペグを取り囲む材料または構造に対するペグ材料の接着を高める、あるいは向上させるために、開示される装置は、ＮＦＴのペグの１つ以上の表面に隣接する１つ以上の層を含んでいる。ペグを取り囲む材料または構造に対してペグが良好に接着すると、変形および／または凹みが起こりにくくなる。
【００１２】
図１は、磁気媒体１６のトラック１４の上方にスライダ１２を位置決めするための駆動システムを含むディスクドライブ１０を示す斜視図である。ディスクドライブ１０の特定の構成は、説明を容易にするために示されるものであって、いずれも本開示の範囲を限定することを意図していない。ディスクドライブ１０は、軸２２を中心にスピンドル上でアクチュエータアーム２０を回転させるように配置されるボイスコイルモータ１８を含む。ロードビーム２４は、ヘッドマウントブロック２６においてアクチュエータアーム２０に接続される。サスペンション２８は、ロードビーム２４の端部に接続され、スライダ１２はサスペンション２８に取り付けられる。磁気媒体１６が軸３０を中心に回転すると、偏流がスライダ１２によって生じ、スライダ１２が磁気媒体１６の表面の上方僅かな距離に維持される。磁気媒体１６の各トラック１４は、データを記憶するためのデータ記憶セルのアレイによってフォーマットされる。スライダ１２は、磁気媒体１６のトラック１４上においてデータを読み取りおよび／または書き込みするための磁気装置またはトランスデューサ（図１には示されない）を担持する。磁気トランスデューサは、追加の電磁エネルギーを利用して媒体１６の表面を加熱し、熱アシスト型磁気記録（ＨＡＭＲ）と称される処理による記録を容易にする。
【００１３】
ＨＡＭＲトランスデューサは、磁界を生成して磁気媒体（たとえば磁気媒体１６）に書き込みを行うための磁気書き込み部と、書き込み場に近い磁気媒体の部分を加熱するための光学デバイスとを含む。図２は、たとえばＨＡＭＲ磁気装置４０などの磁気装置および関連する磁気記憶媒体４２の一部を示す断面図である。ＨＡＭＲ磁気装置４０は、台座４８によって結合される書き込み磁極４４とリターン磁極４６とを含む。導体５２および５４を含むコイル５０は、台座を取り巻き、絶縁体５６によって支持される。示されるように、磁気記憶媒体４２は、硬磁性記憶層６２と軟磁性下地層６４とを含む垂直磁気媒体であるが、パターンドメディアなどの他の形態の媒体とすることができる。コイルにおける電流は、台座および磁極において磁界を誘発する。磁束５８は、空気ベアリング面（ＡＢＳ）６０において記録ヘッドから出て、領域５８に囲まれる記憶媒体４２の硬磁性層６２の部分の磁化を変化させるために使用される。近接場トランスデューサ６６は、空気ベアリング面６０の近くにおいて書き込み磁極４４に隣接して位置決めされる。近接場トランスデューサ６６は、レーザなどのエネルギー源から電磁波を受け取る導波路６８に結合される。近接場トランスデューサ６６の端部における電界は、硬磁性層６２の部分６９を加熱して保磁力を低下させるために使用され、これによって書き込み磁極からの磁界が記憶媒体の磁化に影響を及ぼすことができる。
【００１４】
ここに開示される装置は、他の構造も含み得る。ここに開示される装置は、より大きな装置に組み込まれ得る。たとえば、スライダは、ここに開示されるように装置を含み得る。例示的なスライダは、リーディング端とトレーリング端と空気ベアリング面とを有するスライダ本体を含み得る。そして、書き込み磁極、読み取り磁極、光学近接場トランスデューサ、およびコンタクトパッド（および任意のヒートシンク）は、スライダ本体の上（または中）に位置し得る。このような例示的なスライダは、たとえばディスクドライブに組み込まれ得るサスペンションに取り付けられ得る。なお、開示される装置は、図１に描かれるようなディスクドライブ以外のシステムにおいても利用することができる。
【００１５】
図３Ａおよび図３Ｂは、ペグおよびディスクを有するタイプのＮＦＴにおけるペグおよびディスクの例を示す図であり、図３Ｂは、図３Ａに示されるペグおよびディスクを有するタイプのＮＦＴにおいてペグのみの近接図である。図３ＡのＮＦＴは、ペグ３０５とディスク３１０とを含む。図３Ａおよび図３Ｂに示されるペグ３０５は、ディスク１０に接触しない５つの表面を含み、空気ベアリング面３０６と、第１の表面３０７と、第２の表面３０９と、第３の表面３０８と、第４の表面３１１とを含む。
【００１６】
一部の実施形態において、第２の表面３０９および第１の表面３０７は、それぞれ磁極およびコアに面する。一部の実施形態において、第３の表面３０８および第４の表面３１１は、磁極またはコアに面していない。より具体的に、第３の表面３０８は、図２が描かれる紙面の前側に配置され、第４の表面３１１は、図２が描かれる紙面の後側に配置される。一部の実施形態において、第２の表面３０９は、ＮＦＴポール表面（NFT-pole surface）とも言われ得る。ＮＦＴポール表面は、ＮＰＳ（ここでは示されない）と言われ得るＮＦＴポール空間（NFT-pole space）に面する。一部の実施形態において、第１の表面３０７は、ＮＦＴコア表面とも言われ得る。ＮＦＴコア表面は、ＣＮＳ（ここでは示されない）と言われるＮＦＴコア空間に面する。一部の実施形態において、第３の表面３０８は、装置の左側に面する表面としても記載され得る。一部の実施形態において、左固浸ミラーがそこに位置し得る。一部の実施形態において、第４の表面３１１は、装置の右側に面する表面としても記載され得る。一部の実施形態において、右固浸ミラーがそこに位置し得る。
【００１７】
開示される装置は、ＮＦＴの１つ以上の表面上に位置する１つ以上の接着層を含み得る。一部の実施形態において、開示される装置は、ＮＦＴのペグの１つ以上の表面上に位置する１つ以上の接着層を含み得る。一部の実施形態において、開示される装置は、ＮＦＴのペグの２つ以上の表面上に位置する接着層を含み得る。一部の実施形態において、開示される装置は、ＮＦＴのペグの３つ以上の表面上に位置する接着層を含み得る。一部の実施形態において、開示される装置は、ＮＦＴのペグの４つ以上の表面上に位置する接着層を含み得る。一部の実施形態において、開示される装置は、ＮＦＴのペグの全ての５つの表面上に位置する接着層を含み得る。一部の実施形態において、開示される装置は、第１の表面３０７、第２の表面３０９、第３の表面３０８、および第４の表面３１１の各々の上に位置する接着層を含み得る。ペグの異なる表面上の接着層は、異なる材料を有し得る。一部の実施形態において、１つ以上の表面上の接着層は、光学ペナルティを減らすために異なりものとなり得る。
【００１８】
接着層の材料は、接着層を取り囲む材料の特性に少なくとも部分的に基づいて選択され得る。たとえば、接着層の材料は、たとえばペグなどのＮＦＴの材料の特性に少なくとも部分的に基づいて選択され得る。一部の実施形態において、ＮＦＴは、たとえば金（Ａｕ）または金含有材料からなり得る。
【００１９】
動作温度（比較的高い、たとえば４００℃以上）において、（たとえば）金は、金と取り囲む材料との間の接着強度が低下することによって取り囲む表面（たとえば、ＣＮＳ、ＮＰＳ、またはＡＢＳ上のヘッドオーバーコート（ＨＯＣ））から離脱し得る。
【００２０】
ペグを取り囲む表面からペグが離脱すると、金の融点が低いことから、およびディスクと比して望ましくない（たとえば、大きい）ペグの表面面積／体積比を減少させるために、ペグにおける金の原子がディスクに向けて拡散される。２つの表面（たとえば、ＡおよびＢ）が互いに離れている場合、２つの新たな表面がＡ／Ｂ界面と置き換えられる。分離におけるエネルギー変化の合計は、以下の式で表され得る。
【００２１】
Δγ＝（γＡ＋γＢ）−γ界面
ここで、γＡおよびγＢは、それぞれ表面ＡおよびＢの表面エネルギーであり、γ界面は、ＡおよびＢの界面エネルギーである。Δγが大きいほど、２つの材料または表面の接着はより良好となる。２つの表面の間の接着、たとえばＮＦＴ材料（たとえば、金または金含有材料）と取り囲む材料との間の接着を高めるためには、取り囲む材料の表面エネルギーを高め、金を伴う取り囲む材料の界面エネルギーを下げる必要がある。
【００２２】
界面エネルギー（γ界面）は、界面が出現することによる系の単位面積あたりの余分なエネルギーとして記載され得る。界面エネルギーは、界面の原子の化学的結合および界面における構造／ひずみの変化によって発生する。界面エネルギーは、化学的界面エネルギーおよび構造的界面エネルギーを含むものとしても特徴付けられる。一部の実施形態において、ＮＦＴ材料に類似する原子の化学的結合および原子半径を有する材料を接着層に利用することによって、ＮＦＴ材料と特定の材料を含有する接着層との間の界面エネルギーを減少させることを実現できる。
【００２３】
接着層に利用され得る材料は、（たとえば）金に対して相対的に高い表面エネルギーおよび相対的に低い界面エネルギーを有し得る。接着層に使用され得る例示的な材料は、（たとえば）金に対して相対的に高い表面エネルギーおよび相対的に低い界面エネルギーを有する、たとえば金属、酸化物、窒化物、または炭化物を含み得る。
【００２４】
一部の実施形態において、接着層（ＮＦＴの１つ以上の表面、たとえばＮＦＴのペグに位置する）は、１つ以上の金属を含み得る。一部の実施形態において、金属は、たとえばレニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、プラチナ（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、ベリリウム（Ｂｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ホウ素（Ｂ）、またはこれらの組み合わせなど、特定の例示的な金属を含み得る。一部の実施形態において、金属は、たとえばＰｔ、Ｉｒ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、またはこれらの組み合わせなど、特定の例示的な金属を含み得る。一部の実施形態において、金属は、たとえばＰｔ、Ｉｒ、Ａｌ、またはこれらの組み合わせなど、特定の例示的な金属を含み得る。一部の実施形態において、金属は、たとえばＰｔなど、特定の例示的な金属を含み得る。一部の実施形態において、金属は、たとえばＩｒなど、特定の例示的な金属を含み得る。一部の実施形態において、金属は、ＮＦＴの使用時に接着層が酸化しないように酸化に対して比較的高い抵抗性を有する金属を含み得る。一部のこのような実施形態において、金属は、たとえばＩｒ，Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｏｓ、Ａｌ、Ｂ、またはこれらの組み合わせなど、特定の例示的な金属を含み得る。
【００２５】
一部の実施形態において、接着層（ＮＦＴの１つ以上の表面、たとえばＮＦＴのペグに位置する）は、１つ以上の金属を含み得る。一部の実施形態において、金属は、たとえばタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍо）、クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、イットリウム（Ｙ）、バナジウム（Ｖ）、マグネシウム（Ｍｇ）、コバルト（Ｃо）、錫（Ｓｎ）、ニオブ（Ｎｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、またはこれらの組み合わせなど、特定の例示的な金属を含み得る。一部の実施形態において、金属は、たとえばＣｒ、Ｎｉ、Ｓｎ、またはこれらの組み合わせなど、特定の例示的な金属を含み得る。一部の実施形態において、金属は、たとえばＣｒ、Ｓｎ、またはこれらの組み合わせなど、特定の例示的な金属を含み得る。一部の実施形態において、金属は、ＮＦＴの使用時に接着層が酸化しないように酸化に対して比較的高い抵抗性を有する金属を含む。一部のこのような実施形態において、金属は、たとえばＷ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｉ、またはこれらの組み合わせなど、特定の例示的な金属を含み得る。
【００２６】
一部の実施形態において、接着層（ＮＦＴの１つ以上の表面、たとえばＮＦＴのペグに位置する）は、１つ以上の金属を含み得る。一部の実施形態において、金属は、たとえばＲｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｒｕ、Ｔｃ、Ｎｂ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｂｅ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｉｎ、Ｗ、Ｍо、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｙ、Ｖ、Ｍｇ、Ｃо、Ｓｎ、またはこれらの組み合わせなど、特定の例示的な金属を含み得る。一部のこのような実施形態において、金属は、たとえばＩｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｔａ、Ｏｓ、Ａｌ、Ｂ、Ｗ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｉ、またはこれらの組み合わせなど、特定の例示的な金属を含み得る。一部の実施形態において、金属は、たとえばＰｔ、Ｉｒ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｓｎまたはこれらの組み合わせなど、特定の例示的な金属を含み得る。一部の実施形態において、金属は、たとえばＰｔ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｓｎ、またはこれらの一部の組み合わせなど、特定の例示的な金属を含み得る。一部の実施形態において、金属は、ＮＦＴの使用時に接着層が酸化しないように酸化に対して比較的高い抵抗性を有する金属を含み得る。一部のこのような実施形態において、金属は、たとえばＩｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｏｓ、Ａｌ、Ｂ、Ｗ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｉ、またはこれらの組み合わせなど、特定の例示的な金属を含み得る。
【００２７】
図４Ａは、３ｄ金属のｆｃｃ（１１１）表面について原子価の関数としての算出された表面エネルギー（Ｊ／ｍ２）を黒い正方形で示し、３ｄ金属の液体金属の表面張力から派生する構造に依存しない表面エネルギーが白丸で示され、実線は視覚的なガイドである一方、点線は結果の一部をつなぐものである。図４Ｂは、５ｄ金属のｆｃｃ（１１１）表面について算出された表面エネルギーを黒い正方形で示し、５ｄ金属の液体金属の表面張力から派生する構造に依存しない表面エネルギーが白丸で示され、実線は視覚的なガイドである。図４Ｃは、４ｄ金属のｆｃｃ（１１１）表面について原子価の関数としての算出された表面エネルギー（Ｊ／ｍ２）を黒い正方形で示し、４ｄ金属の液体金属の表面張力から派生する構造に依存しない表面エネルギーが白丸で示され、実線は視覚的なガイドである一方、点線は結果の一部をつなぐものである。図４Ｄは、非遷移金属のｆｃｃ（１１１）表面について原子価の関数としての算出された表面エネルギー（Ｊ／ｍ２）を黒い正方形で示し、非遷移金属の液体金属の表面張力から派生する構造に依存しない表面エネルギーが白丸で示され、実線は視覚的なガイドである一方、点線は結果の一部をつなぐものである。
【００２８】
一部の実施形態において、接着層（ＮＦＴの１つ以上の表面、たとえばＮＦＴのペグに位置する）は、１つ以上の酸化物を含み得る。一部の実施形態において、酸化物は、たとえば酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化シリコン（ＳｉＯ）、酸化鉄（ＦｅＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ）、またはこれらの一部の組み合わせなど、特定の例示的な酸化物を含み得る。一部の実施形態において、酸化物は、たとえば酸化タンタル（ＴａＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ）、酸化錫（ＳｎＯ）、酸化インジウム（ＩｎＯ）、またはこれらの一部の組み合わせなど、特定の例示的な酸化物を含み得る。一部の実施形態において、酸化物は、たとえば酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化シリコン（ＳｉＯ）、酸化鉄（ＦｅＯ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化タンタル（ＴａＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、酸化錫（ＳｎＯ）、酸化インジウム（ＩｎＯ）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、またはこれらの一部の組み合わせなど、特定の例示的な酸化物を含み得る。なお、酸化物は、特定的に明記される元素と酸素とを含む任意の化学量を含み得る。たとえば、酸化シリコンは、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）および一酸化シリコン（ＳｉＯ）の両方を含む。
【００２９】
以下の表１は、いくつかの酸化物についてのバルク安定多形に関する表面エネルギーおよび変換エネルギーを示す。
【００３０】
【表１】
2015008031.tif 000003
【００３１】
以下の表２は、０°ＫにおけるＭＯ酸化物の（１００）面について算出された表面エネルギーを示す。
【００３２】
【表２】
2015008031.tif 000004
【００３３】
以下の表３は、０°ＫにおけるＭＯ酸化物（結晶系は指定されない）の表面エネルギーを示す。
【００３４】
【表３】
2015008031.tif 000005
【００３５】
以下の表４は、０°ＫにおけるＭＯ２酸化物（結晶系は指定されない）の表面エネルギーを示す。
【００３６】
【表４】
2015008031.tif 000006
【００３７】
一部の実施形態において、接着層（ＮＦＴの１つ以上の表面、たとえばＮＦＴのペグに位置する）は、１つ以上の炭化物を含み得る。一部の実施形態において、炭化物は、たとえば炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化ウラニウム（ＵＣ）、炭化ハフニウム（ＨｆＣ）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、炭化スカンジウム（ＳｃＣ）、炭化マンガン（ＭｎＣ）、炭化鉄（ＦｅＣ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化テクネチウム（ＴｃＣ）、炭化レニウム（ＲｅＣ）、またはこれらの一部の組み合わせなどの特定の例示的な炭化物を含み得る。一部の実施形態において、炭化物は、たとえば炭化バナジウム（ＶＣ）、炭化タングステン（ＷＣ）、炭化チタン（ＴｉＣ）、炭化クロム（ＣｒＣ）、炭化コバルト（ＣоＣ）、炭化ニッケル（ＮｉＣ）、炭化イットリウム（ＹＣ）、炭化モリブデン（ＭоＣ）、またはこれらの一部の組み合わせなどの特定の例示的な炭化物を含み得る。一部の実施形態において、炭化物は、たとえば炭化バナジウム（ＶＣ）、炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化チタン（ＴｉＣ）、炭化ウラニウム（ＵＣ）、炭化タングステン（ＷＣ）、炭化ハフニウム（ＨｆＣ）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、炭化クロム（ＣｒＣ）、炭化スカンジウム（ＳｃＣ）、炭化マンガン（ＭｎＣ）、炭化鉄（ＦｅＣ）、炭化コバルト（ＣоＣ）、炭化ニッケル（ＮｉＣ）、炭化イットリウム（ＹＣ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化モリブデン（ＭоＣ）、炭化テクネチウム（ＴｃＣ）、炭化レニウム（ＲｅＣ）、またはこれらの一部の組み合わせなどの特定の例示的な炭化物を含み得る。
【００３８】
以下の表５は、１１００℃における単炭化物（結晶系は指定されない）の表面エネルギーを示す図である。
【００３９】
【表５】
2015008031.tif 000007
【００４０】
以下の表６は、３ｄ、４ｄ、および５ｄ遷移金属の炭化物について線形マフィンティン軌道ベースの原子球近似（ＬＭＴＯ−ＡＳＡ）技術を用いて算出された表面エネルギーＥＳ（ｅＶ／原子およびＪ／ｍ２の両方）ならびに理論上および実験上の仕事関数Φ（ｅＶ）を示す。
【００４１】
【表６】
2015008031.tif 000008
【００４２】
一部の実施形態において、接着層（ＮＦＴの１つ以上の表面、たとえばＮＦＴのペグに位置する）は、１つ以上の窒化物を含み得る。一部の実施形態において、窒化物は、たとえば窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、またはこれらの一部の組み合わせなどの特定の例示的な窒化物を含み得る。一部の実施形態において、窒化物は、たとえば窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、窒化ハフニウム（ＨｆＮ）、またはこれらの一部の組み合わせなどの特定の例示的な窒化物を含み得る。一部の実施形態において、窒化物は、たとえば窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、窒化ハフニウム（ＨｆＮ）、またはこれらの一部の組み合わせなどの特定の例示的な窒化物を含み得る。
【００４３】
図５は、２０℃における様々なコーティングの表面自由エネルギーを示す図である。表面自由エネルギーは、極性成分（上部の灰色の態様）と分散成分（底部の白色の態様）とに分けられる。
【００４４】
開示される接着層は、様々な厚さを有し得る。接着層の厚さは、接着層の平均厚さと言える。開示される接着層は、一部の実施形態において少なくとも０．１ｎｍ（１Å）の厚さを有し得る、または一部の実施形態において少なくとも０．２ｎｍ（２Å）の厚さを有し得る、または一部の実施形態において少なくとも１ｎｍ（１０Å）の厚さを有し得る。開示される接着層は、一部の実施形態において１００ｎｍ（１０００Å）以下の厚さを有し得る、または一部の実施形態において４０ｎｍ（４００Å）以下の厚さを有し得る、または一部の実施形態において５ｎｍ（５０Å）以下の厚さを有し得る、または一部の実施形態において３．５ｎｍ（３５Å）以下の厚さを有し得る。接着層の厚さ（たとえば、平均厚さ）は、たとえば透過型電子顕微鏡法（ＴＥＭ）、Ｘ線反射率（ＸＲＲ）、またはＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）を用いて測定され得る。厚さは、たとえば既知の厚さを有する標準サンプルからの較正を利用して判定され得る。
【００４５】
この明細書を読んだ当業者は、ペグおよびディスクを有するタイプ（「ロリポップ」タイプのＮＦＴとも言われる）以外のＮＦＴのタイプが利用され得ることを理解するであろう。たとえば、プラズモンギャップ型のＮＦＴおよびペグのみのＮＦＴも利用され得る。一部の実施形態において、たとえば金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、これらの合金、または他の材料を含む様々な材料を利用してＮＦＴが形成され得る。一部の実施形態において、ＮＦＴは、米国特許出願公開第２０１３／０２８６７９９号、米国特許第８，４２７，９２５号、ならびに「膜構造を含む磁気装置（MAGNETIC DEVICES INCLUDING FILM STRUCTURES）」と題されて２０１３年６月２１日付で出願された米国特許出願第１３／９２３，９２５号および「ＮＦＴとヒートシンクとを含む記録ヘッド（RECORDING HEADS INCLUDING NFT AND HEATSINK）」と題されて２０１３年１０月２４日付で出願された米国特許出願第１４／０６２，６５１号に挙げられた材料からなり得て、これらの開示は引用によりここに援用される。
【００４６】
一部の実施形態において、接着層に利用され得る材料は、ＮＦＴの結合効率の損失を許容可能なレベルにするものであり得る。このような材料は、通常は比較的高い屈折率（ｎ）を有し得る。たとえば一部の実施形態において開示される接着層である非プラズモン材料層がＮＦＴ材料とクラッド材料層との界面に存在することにより、表面プラズモンを支持する界面の能力が「鈍く」なり、これによってＮＦＴからの電界放射が弱まり得る。このような材料は、比較的好ましいｋ値を有し得る。一部の実施形態において、光学的な見地から見てより有害な材料は、たとえば比較的小さい厚さで利用され得る。
【００４７】
開示される接着層を含む装置を製造する方法は、接着層の場所によって異なり得る。１つ以上の接着層が第１の表面３０７、第３の表面３０８、第４の表面３１１、またはこれらの任意の組み合わせにおいて利用される実施形態において、接着層が堆積され得て、次にＮＦＴ材料が堆積され得て、その後にクラッド材料または誘電材料が堆積され得る。そして、接着層は下方誘電材料（たとえばクラッド層または誘電体層）とＮＦＴとの間の接着に影響を及ぼす。接着層が第２の表面３０９に利用される実施形態において、接着層の材料は、たとえば溝（開示される接着層材料によって裏打ちされているか否かに関わらず）においてＮＦＴ材料が堆積された後に、ＮＦＴ材料の上に堆積される。そして、第２の表面３０９上の接着層は、ＮＦＴ材料と上方誘電材料（たとえば上部のクラッド層）との間の接着に影響を及ぼす。一部の実施形態において、接着層材料はＮＦＴ材料層の上に堆積され得る。そして、この構造は、ペグの第１の表面３０７上に接着層を有するペグ（ＮＦＴ材料層から）を形成するために、トリミングされ得る。次に、接着層は、第３の表面３０８、第４の表面３１１、および第２の表面３０９の上に形成され得る。余分な接着層材料は、構造から任意で取り除かれ得る。
【００４８】
開示される接着層を形成するための例示的な工程は、たとえば、化学蒸着法（ＣＶＤ）や物理蒸着法（ＰＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、めっき（たとえば電気めっき）、スパッタリング法、陰極アーク堆積法、イオン注入法、および蒸発法などの堆積法を含み得る。
【００４９】
接着層を形成するための工程は、装置の製造工程の全体に容易に統合され得る。全体として、開示される接着層を使用することにより、ＮＦＴの剥離による歩留り損失が減少または除去され、現在の装置の形成工程へほとんど影響を及ぼすことなく磁気装置の動作時のＮＦＴの寿命を長くすることができる。
【００５０】
一部の実施形態において、接着層は、イオン注入を用いて形成され得る。接着層を形成するこのような方法は、最終的にＮＦＴ（たとえば金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ロジウム（Ｒｈ）、レニウム（Ｒｅ）、これらの合金（たとえば、２つまたは３つからなる）、またはこれらの組み合わせからなり得る）の直下に位置する層に１つ以上の元素を注入するステップを含み得る。一部の実施形態において、このような層は誘電材料であり得る。例示的な誘電材料は、アルミナ、イットリア、ジルコニア、チタニア、ニオビア、またはこれらの組み合わせを含み得る。たとえば、接着層は、最終的にＮＦＴ空間（ＣＮＳ）にコアを形成する誘電材料に１つ以上の元素を注入することによって形成され得る。最終的にＮＦＴの他の表面に隣接して位置する装置の他の部分にも、開示される接着層を形成するために１つ以上の元素が注入され得る。一部の実施形態において、接着層は、ＮＦＴ空間（ＮＰＳ）に磁極を形成する誘電材料、隣接する導波路のクラッドを形成する誘電材料、またはこれらの任意の組み合わせに元素を注入することによって形成され得る。
【００５１】
最終的にＮＦＴに隣接する誘電材料に１つ以上の元素を注入することは、誘電体層の表面を変化させ、それによって、濡れ性が向上され、誘電体に対して金属接着性を付与すると考えられるが、これに依存しない。隣接する誘電材料に１つ以上の元素を注入することは、表面のナノトポロジを変化させる役割を果たし得て、膜の成長の態様に影響を与えて三次元の島状成長から平面的な成長に変化させることができる。代替的に、核形成およびそこに堆積される成長過程の動力学に影響を及ぼして平面的で密度の高いＮＦＴ膜を形成するために、注入されるイオン自体を選択することができる。注入する元素は、堆積のための誘電体表面の表面エネルギーを変化させ得るように選択され得る。元素は、このような効果がある場合、たとえば界面活性イオン、触媒イオン、またはその両方と考えられ得る。注入する元素は、ＮＦＴ層の核形成および成長の特定の箇所を抑制または静止するように付加的または代替的に選択され得る。
【００５２】
注入する単一の元素または複数の元素は、実際にはイオンとして注入され、上述の考察もしくはその他の考察に基づいて変更または選択され得る。一部の実施形態において、注入される元素は、たとえば金属元素、不活性ガス、ハロゲン、他のタイプの元素、またはこれらの組み合わせであり得る。例示的な元素は、たとえばアルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ビスマス（Ｂｉ）、鉛（Ｐｂ）、錫（Ｓｎ）、コバルト（Ｃо）、ルテニウム（Ｒｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、アンチモン（Ｓｂ）、ヒ素（Ａｓ）、ガリウム（Ｇａ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、セレン（Ｓｅ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）、またはこれらの組み合わせを含み得る。例示的な元素は、たとえばアルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ネオン（Ｎｅ）、またはこれらの組み合わせを含み得る。例示的な元素は、たとえば塩素（Ｃｌ）、ヨウ素（Ｉ）、またはこれらの組み合わせを含み得る。例示的な元素は、たとえば酸素（Ｏ）、リン（Ｐ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、硫黄（Ｓ）、またはこれらの組み合わせを含み得る。たとえば不活性ガスなどの一部の例示的な元素は、たとえば面衝突、ナノトポロジの作成、またはこれらの組み合わせにも使用され得る。上に記載したように、選択される特定の単一の元素または複数の元素は、少なくとも一部が、膜密度を向上させる、局所的な表面の濡れ角を有利に変化させる、二次元の平面成長を促進する、誘電体層に対するＮＦＴ層（たとえば、金属層）の付着係数を有利に変更する、ＮＦＴ材料の成長のために選択される触媒または好ましい箇所として作用する、均一な核形成を促す、界面強度、高温安定性、もしくはこれらの組み合わせを向上させるように選択され得る。ＮＦＴ材料が金（Ａｕ）を含む一部の実施形態において、たとえばＣＮＳなどの誘電材料にＡｕイオンが注入され得る。
【００５３】
一部の実施形態において、ＮＦＴ材料が堆積される表面を変化させるために、２つ以上の元素が誘電材料に注入され得る。一部の実施形態において、少なくとも２つの種が互いに反応し合い得る、誘電材料の表面と反応し得る、堆積中もしくはひとたび堆積された後にＮＦＴ材料と反応し得る、またはこれらの一部が組み合わされる。１つ以上の元素の反応は、堆積されたＮＦＴ材料の密度を向上させる、界面強度を向上させる、またはこれらの一部の組み合わせとしての役割を果たし得る。
【００５４】
注入される元素の濃度は異なり得て、注入表面にわたって、または注入表面内において同じである必要はない。一部の実施形態において、注入される元素の濃度は、ＮＦＴ成長表面の付近において有利に変更され得る。一部の実施形態において、元素は誘電材料内における濃度プロファイルを有し得る。一部の実施形態において、注入される元素の濃度プロファイルは、誘電材料内において段階的な組成プロファイルがもたらされるように調整され得る。一部の実施形態において、段階的な組成は、膜および装置全体における応力の状態を変更するために有利に使用され得る。元素の濃度は、一部の実施形態において１０ｐｐｍ（０．００１原子パーセントまたは原子％）以上、または一部の実施形態において１００ｐｐｍ（０．０１原子％）以上となり得る。元素の濃度は、一部の実施形態において１０原子％以下、または一部の実施形態において５原子％以下、または一部の実施形態において２原子％以下となり得る。
【００５５】
注入される元素またはイオンのエネルギーは、元素またはイオンが注入される際に、誘電材料への元素の侵入長を制御する。誘電体層（たとえば、ＣＮＳ）の最初の数ナノメートル（ｎｍ）への種の表面下における侵入は、そこに形成されたＮＦＴ層を固定する役割を果たし、これによって界面強度および頑丈さが向上する。
【００５６】
少なくとも１つの元素は、様々なタイプのシステムを使用して誘電材料内に注入され得る。一部の実施形態においてはビーム線注入が利用され得る一方、一部の実施形態においてはプラズマ浸漬注入が利用され得る。ビーム線注入が利用される実施形態において、たとえば、イオンビームは、サンプル表面に対して垂直（９０度）の角度で位置決めされ得る、または１度から９０度の範囲の角度で入射し得る。サンプルは、注入時には静止し得る、または注入時に固定もしくは可変の速度で回転され得る。注入（および他の任意のステップ）は、平坦な表面、傾斜もしくは起伏した表面、後退した側壁角を有する表面、またはこれらの任意の組み合わせにおいて行われ得る。
【００５７】
一部の実施形態において、誘電材料への１つ以上の元素の注入は、ＮＦＴ材料の堆積の前に誘電材料に対する他の処理と任意で組み合わされ得る。一部の実施形態において、このような他の任意の処理は、熱処理（たとえば、アニール）、化学処理、ガス処理、またはこれらの一部の組み合わせを含み得る。一部の実施形態において、１つ以上の元素の注入は、このような他の任意の処理の間に行われ得る。一部の実施形態において、誘電材料への１つ以上の元素の注入は、ＮＦＴ材料の堆積の前に１つ以上のエッチングステップと任意で組み合わされ得る。このような任意のエッチングステップは、Ｒｐ値が最も高い（Ｒｐまたは投射範囲は、表面に向かう注入されたイオンのグループの平均距離である）誘電体表面を切り詰めるために、イオン注入ステップの後に行われてもよい。任意のエッチングステップの後には、ＮＦＴ材料の堆積、金属（ＮＦＴ材料でない）の堆積、シード層の堆積、誘電体層の堆積、またはこれらを任意の組み合わせて有利に行われ得る。一部の実施形態において、任意のシード層材料が誘電材料に対してイオン注入され得る。元素注入ステップの後には、熱処理、ＵＶ処理、加熱処理、化学処理、またはこれらの任意の組み合わせが、後続の金属堆積の前、最中、もしくはその両方において任意で行われ得る。
【００５８】
一部の実施形態において、誘電体層の注入の後には、ＮＦＴ材料の堆積、および堆積されたＮＦＴ材料からのＮＦＴの少なくとも一部の形成が行われ得る。たとえば、ＮＦＴの少なくとも一部の形成は、少なくともペグの形成を含み得る。ＮＦＴの少なくとも一部の形成は、たとえばパターニングステップおよび除去ステップを含む様々な工程を含み得る。一部の実施形態において、フォトリソグラフィ工程、エッチングステップ、またはこれらの組み合わせが利用され得る。
【００５９】
一部の実施形態において、誘電材料への１つ以上の元素の注入の後には、部分的なＮＦＴ材料層の堆積が行われ得る。部分的なＮＦＴ材料層は、０．１ｎｍ以上の厚さを有し得て、一部の実施形態においては、２０ｎｍ以下の厚さを有し得る。部分的なＮＦＴ材料層は、有利にフィルムの高密度化を向上させる、または界面（たとえば、ＣＮＳ／ＮＦＴ界面）の界面強度を高める役割を果たし得る元素が注入され得る。このような種は、ＮＦＴ材料および誘電材料（たとえば、ＣＮＳ）の両方に対して親和性を有し得る。このような材料の具体例として、たとえば金などの金属原子に対して優先的に結合する硫黄（Ｓ）が含まれる。注入工程および部分的なＮＦＴ材料層の堆積工程は、層構造または段階構造を作るように、代替的には繰り返し連続的に行われ得る。
【００６０】
さらに他の情報は、「近接場トランスデューサのための材料およびこれを含有する近接場トランスデューサ(MATERIALS FOR NEAR FIELD TRANSDUCERS AND NEAR FIELD TRANSDUCERS CONTAINING SAME）」と題され、弁護士管理番号４３０．１８０２００１０を有し、Sethuraman JayashankarおよびMichael Kautzkyを発明者とする米国特許出願に見出すことができ、その開示の全体が引用によりここに援用される。
【００６１】
本開示は限定的ではない一方で、本開示の様々な局面についての理解は、以下に提供される実施例の説明を通して得られる。
【実施例】
【００６２】
実施例
ＨＡＭＲヘッドのＡＢＳ表面（ＳｉＯ２からなるＣＮＳ、ＡｕからなるＮＦＴのペグ、およびＳｉＯ２からなるＮＰＳを含む）の上に、２５Åの厚さのＩｒ層がマグネトロンスパッタリングを使用して堆積され、その表面の上部に、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜の２０Å層が陰極アークを使用して堆積され、金属層が酸化から保護される。比較のため、酸化タンタル（ＴａＯ）の５０Å層もサンプルに堆積された。各サンプルについて６０個の例が準備された。例は、１時間、３時間、６時間、１２時間、２４時間、または４８時間にわたって４００℃で熱的にアニールされた（以下の表７に示す）。そして、測長走査型電子顕微鏡法（Critical dimension scanning electron microscopy, ＣＤ−ＳＥＭ）が使用され、ＡＢＳ表面からペグが凹んでいるか否かが評価された。表１は、サンプルおよびパーセントでその故障率を示す。
【００６３】
様々な構造についての故障率が以下の表７に示される。
【００６４】
【表７】
2015008031.tif 000009
【００６５】
図６Ａは、４８時間にわたってアニールされた２５ÅＩｒ／２０ÅＣｒ／２０ÅＤＬＣサンプルの１つの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を示す。図６Ｂは、比較のために３時間にわたって３００℃でアニールされたＴａＯ層の１つのＳＥＭを示す。
【００６６】
ここで使用される全ての科学用語および技術用語は、別段の定めがない限り当該技術において一般的に使用される意味を有する。ここに規定される定義は、ここで頻繁に使用される特定の用語についての理解を容易とするものであり、本開示の範囲を限定する意図はない。
【００６７】
本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される、「上部」および「底部」（または「上方」および「下方」などの同様の他の用語）は、相対的な記載のために厳格に利用され、記載される要素が位置する物品の全体的な配向を暗に示すものではない。
【００６８】
本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される、単数形の「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、内容が明確に規定されない限り複数の対象物を有する実施形態を包含するものである。
【００６９】
本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される、「または」の用語は、内容が明確に規定されない限り概して「および／または」を含む意味で採用される。「および／または」の用語は、列挙される要素の１つもしくは全て、または列挙される要素の任意の２つ以上の組み合わせを意味する。
【００７０】
ここで使用される、「有する」、「有している」、「含む」、「含んでいる」、「備える」、または「備えている」などは、オープンエンドの意味で使用され、概して「含むが、限定されない」ことを意味する。「から主になる」および「からなる」などは、「備える」などに包括されることが理解される。たとえば、銀を「備える」導電性トレースは、銀「からなる」または銀「から主になる」導電性トレースであり得る。
【００７１】
ここで使用される「から主になる」は、組成物、装置、システム、または方法などに関連する場合、組成物、装置、システム、または方法などの構成要素が列挙される構成要素および組成物、装置、システム、または方法などの基本的および新規な特徴に実質的に影響を及ぼさない任意の他の構成要素に限定されることを意味する。
【００７２】
「好ましい」および「好ましくは」の単語は、特定の状況下において特定の利益を与える実施形態をいう。しかしながら、他の実施形態もまた、同じまたは他の状況下において好ましいものとなり得る。さらに、１つ以上の好ましい実施形態の記載は、他の実施形態が有用でないことを暗に示すものではなく、請求項を含む開示の範囲から他の実施形態を除外することを意図していない。
【００７３】
また、ここで終点による数値範囲についての記載は、その範囲内に包括される全ての数字を含む（たとえば、１から５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５などを含み、１０以下は、１０、９．４、７．６、５、４．３、２．９、１．６２、０．３などを含む）。値の範囲が特定の値「まで」である場合、その値は範囲に含まれる。
【００７４】
上の記載および以下の請求項における「第１の」および「第２の」などの使用は、必ずしも列挙される対象物が存在することを示すことを意図していない。たとえば、「第２の」基板は、単に他の注入装置（「第１の」基板など）と区別することを意図している。また、以上の記載および以下の請求項における「第１の」および「第２の」などの使用は、必ずしもあるものが時間的に他のものよりも早いことを示すことを意図していない。
【００７５】
したがって、少なくとも１つの接着層を含む装置および接着層を形成する方法の実施形態が開示される。上記の施行例および他の施行例は、以下の請求項の範囲内にある。当業者は、開示される実施形態以外の実施形態で本開示を実施することができる点を理解する。開示される実施形態は、例示を目的として示されており、限定を目的としていない。
【図１】
2015008031.tif 000010
【図２】
2015008031.tif 000011
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年10月30日(2014.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を備え、前記ＮＦＴはディスクとペグとを有し、前記ペグは５つの表面を有し、さらに、
前記ペグの前記５つの表面のうち少なくとも１つに位置決めされる少なくとも１つの接着層を備え、前記接着層は、
レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、プラチナ（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、ベリリウム（Ｂｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ホウ素（Ｂ）、およびこれらの組み合わせ、
酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化シリコン（ＳｉＯ）、酸化鉄（ＦｅＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ）、およびこれらの組み合わせ、
炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化ウラニウム（ＵＣ）、炭化ハフニウム（ＨｆＣ）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、炭化スカンジウム（ＳｃＣ）、炭化マンガン（ＭｎＣ）、炭化鉄（ＦｅＣ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化テクネチウム（ＴｃＣ）、炭化レニウム（ＲｅＣ）、およびこれらの組み合わせ、ならびに、
窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化ホウ素 （ＢＮ）、およびこれらの組み合わせのうち１つ以上を含む、装置。
【請求項２】
装置であって、
エネルギー源と、
前記エネルギー源からエネルギーを受け取るように構成される近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）とを備え、前記ＮＦＴはディスクとペグとを有し、前記ペグは５つの表面を有し、さらに、
前記ペグの前記５つの表面のうち少なくとも１つに位置決めされる少なくとも１つの接着層を備え、前記接着層は、
レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、プラチナ（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、ベリリウム（Ｂｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ホウ素（Ｂ）、およびこれらの組み合わせ、
酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化シリコン（ＳｉＯ）、酸化鉄（ＦｅＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ）、およびこれらの組み合わせ、
炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化ウラニウム（ＵＣ）、炭化ハフニウム（ＨｆＣ）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、炭化スカンジウム（ＳｃＣ）、炭化マンガン（ＭｎＣ）、炭化鉄（ＦｅＣ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化テクネチウム（ＴｃＣ）、炭化レニウム（ＲｅＣ）、およびこれらの組み合わせ、ならびに、
窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化ホウ素 （ＢＮ）、およびこれらの組み合わせのうち１つ以上を含む、装置。
【請求項３】
導波路をさらに備え、前記少なくとも１つの接着層は、前記導波路のコアを有する軸に沿った前記ペグの表面上に位置する、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を形成する方法であって、方法は、
基板の上に誘電体層を形成するステップと、
少なくとも１つの元素を前記誘電体層に注入するステップと、
注入後の誘電体層の上にＮＦＴ材料を堆積させるステップと、
前記堆積されたＮＦＴ材料からＮＦＴを形成するステップとを備える、方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの元素は、
アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ビスマス（Ｂｉ）、鉛（Ｐｂ）、錫（Ｓｎ）、コバルト（Ｃо）、ルテニウム（Ｒｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、アンチモン（Ｓｂ）、ヒ素（Ａｓ）、ガリウム（Ｇａ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、セレン（Ｓｅ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）、およびこれらの組み合わせ、
アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ネオン（Ｎｅ）、およびこれらの組み合わせ、
塩素（Ｃｌ）、 ヨウ素（Ｉ）、およびこららの組み合わせ、
酸素（Ｏ）、リン（Ｐ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、硫黄（Ｓ）、およびこれらの組み合わせ、ならびに
これらの組み合わせから選択される、請求項４に記載の方法。 
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
実施例
ＨＡＭＲヘッドのＡＢＳ表面（ＳｉＯ２からなるＣＮＳ、ＡｕからなるＮＦＴのペグ、およびＳｉＯ２からなるＮＰＳを含む）の上に、２５Åの厚さのＩｒ層がマグネトロンスパッタリングを使用して堆積され、その表面の上部に、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜の２０Å層が陰極アークを使用して堆積され、金属層が酸化から保護される。比較のため、酸化タンタル（ＴａＯ）の５０Å層もサンプルに堆積された。各サンプルについて６０個の例が準備された。例は、１時間、３時間、６時間、１２時間、２４時間、または４８時間にわたって４００℃で熱的にアニールされた（以下の表７に示す）。そして、測長走査型電子顕微鏡法（Critical dimension scanning electron microscopy, ＣＤ−ＳＥＭ）が使用され、ＡＢＳ表面からペグが凹んでいるか否かが評価された。表７は、サンプルおよびパーセントでその故障率を示す。
【外国語明細書】
2015008031000001.pdf