(57)【要約】【課題】  製品間の特性ばらつきを低減可能な熱アシスト磁気ヘッド、この熱アシスト磁気ヘッドを備えたＨＧＡ及びこのＨＧＡを備えたハードディスク装置を提供する【解決手段】  光源支持基板２３０にはレーザダイオード４０が固定されており、スライダ基板２２０の第１面２２０１は光源支持基板２３０の第２面２３００に固定されているので、スライダ基板２２０とレーザダイオード４０との位置関係が固定される。レーザダイオード４０はコアの光入射面３５４に対向しているので、従来のような長距離の光伝播は行われず、取り付け誤差や光の結合損失を許容して、発光素子の出射光を媒体対向面まで導くことができる。光入射面３５４における入射光重心位置Ｇを含むＸＹ平面内のＸ軸に沿った光強度分布のスポット径ｗは、コア３５の厚みＴ３５よりも大きく設定されており、位置ずれに対する入射効率の変動が抑制されている。【選択図】図７
2008059697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体対向面、この媒体対向面の反対側に位置する第１面、及び前記媒体対向面と前記第１面との間に位置する側面を有するスライダ基板と、
前記媒体対向面側に光出射面を有する平面導波路のコアと、この光出射面に近接した磁気記録素子とを有し、前記スライダ基板の前記側面の一つに固定された磁気ヘッド部と、
前記第１面に固定された第２面を有する光源支持基板と、
前記コアの光入射面に対向し、前記光源支持基板に固定された発光素子と、
を備え、                                   
前記コアの厚み方向をＸ軸、幅方向をＹ軸、長手方向をＺ軸とし、
前記発光素子から出射される光の遠視野像のＸＺ平面内における指向角をα、
前記光入射面の中心と前記発光素子の発光面との間の距離をＺ０、
前記コアの厚さをＴ、
とした場合、
前記発光素子からＺ軸に沿って出射された光は、前記光入射面に入射し、前記光入射面における入射光重心位置を含むＸＹ平面内のＸ軸に沿った光強度分布のスポット径ｗ＝２×Ｚ０ｔａｎ（α／２）は、前記コアの厚さＴよりも大きいことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項２】
前記コアの前記光出射面に設けられたプラズモン・プローブを更に備える請求項１に記載の熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項３】
前記コアの周囲に設けられたクラッドと、
前記クラッドに接触した金属と、
を備える請求項１又は２に記載の熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項４】
前記コアの周囲に設けられたクラッドを更に備え、
前記磁気記録素子は、
前記クラッドに接触し、書き込み磁界を発生させる金属製の螺旋コイルと、
前記コイルの螺旋中心から前記媒体対向面に向けて延びた主磁極層と、
を備える請求項１又は２に記載の熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項５】
前記光入射面は、ＸＹ平面に対して傾斜している請求項１乃至４のいずれか１項に記載の熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれか１項に記載の熱アシスト磁気ヘッドと、
前記熱アシスト磁気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７】
請求項６に記載のヘッドジンバルアセンブリと、
前記ヘッドジンバルアセンブリに対向する磁気記録媒体と、
を備えた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、熱アシスト磁気記録方式により信号の書き込みを行う熱アシスト磁気ヘッド、この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（ＨＧＡ）及びこのＨＧＡを備えたハードディスク装置に関する。
【０００２】
ハードディスク装置の高記録密度化に伴い、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。薄膜磁気ヘッドとしては、磁気抵抗（ＭＲ）効果素子等の磁気検出素子と電磁コイル素子等の磁気記録素子とを積層した構造である複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられており、これらの素子によって磁気記録媒体である磁気ディスクにデータ信号が読み書きされる。
【０００３】
一般に、磁気記録媒体は、いわば磁性微粒子が集合した不連続体であり、それぞれの磁性微粒子は単磁区構造となっている。ここで、１つの記録ビットは、複数の磁性微粒子から構成されている。従って、記録密度を高めるためには、磁性微粒子を小さくして、記録ビットの境界の凹凸を減少させなければならない。しかし、磁性微粒子を小さくすると、体積減少に伴う磁化の熱安定性の低下が問題となる。
【０００４】
磁化の熱安定性の目安は、ＫＵＶ／ｋＢＴで与えられる。ここで、ＫＵは磁性微粒子の磁気異方性エネルギー、Ｖは１つの磁性微粒子の体積、ｋＢはボルツマン定数、Ｔは絶対温度である。磁性微粒子を小さくするということは、まさにＶを小さくすることであり、そのままではＫＵＶ／ｋＢＴが小さくなって熱安定性が損なわれる。この問題への対策として、同時にＫＵを大きくすることが考えられるが、このＫＵの増加は、記録媒体の保磁力の増加をもたらす。これに対して、磁気ヘッドによる書き込み磁界強度は、ヘッド内の磁極を構成する軟磁性材料の飽和磁束密度でほぼ決定されてしまう。従って、保磁力が、この書き込み磁界強度の限界から決まる許容値を超えると書き込みが不可能となってしまう。
【０００５】
このような磁化の熱安定性の問題を解決する方法として、ＫＵの大きな磁性材料を用いる一方で、書き込み磁界印加の直前に記録媒体に熱を加えることによって、保磁力を小さくして書き込みを行う、いわゆる熱アシスト磁気記録方式が提案されている。この方式は、磁気ドミネント記録方式と光ドミネント記録方式とに大別される。磁気ドミネント記録方式においては、書き込みの主体は電磁コイル素子であり、光の放射径はトラック幅（記録幅）に比べて大きくなっている。一方、光ドミネント記録方式においては、書き込みの主体は光放射部であり、光の放射径はトラック幅（記録幅）とほぼ同じとなっている。すなわち、磁気ドミネント記録方式は、空間分解能を磁界に持たせているのに対し、光ドミネント記録方式は、空間分解能を光に持たせている。
【０００６】
このような熱アシスト磁気ヘッド記録装置として、特許文献１〜７及び非特許文献１には、磁界を発生する磁気記録素子を備えたスライダとは離れた位置に半導体レーザ等の光源を設け、この光源からの光を光ファイバやレンズ等を介してスライダの媒体対向面まで導く構造が開示されている。
【０００７】
また、特許文献８〜１１及び非特許文献２には、スライダの側面に磁気記録素子及び光源を集積した熱アシスト磁気ヘッドや、スライダの媒体対向面に磁気記録素子及び光源を集積した熱アシスト磁気ヘッドが開示されている。
【０００８】
また、高効率集光素子であるＳＩＬ（Ｓｏｌｉｄ  Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ  Ｌｅｎｓ）や近接場光発生素子であるプラズモン・プローブを用いた磁気ヘッドの研究も行われている。特許文献１２には、平面導波路の先端にプラズモン・プローブを設けた装置が開示されている。
【特許文献１】国際公開ＷＯ９２／０２９３１号パンフレット（特表平６−５００１９４号公報）
【特許文献２】国際公開ＷＯ９８／０９２８４号パンフレット（特表２００２−５１１１７６号公報）
【特許文献３】特開平１０−１６２４４４号公報
【特許文献４】国際公開ＷＯ９９／５３４８２号パンフレット（特表２００２−５１２７２５号公報）
【特許文献５】特開２０００−１７３０９３号公報
【特許文献６】特開２００２−２９８３０２号公報
【特許文献７】特開２００１−２５５２５４号公報
【特許文献８】特開２００１−２８３４０４号公報
【特許文献９】特開２００１−３２５７５６号公報
【特許文献１０】特開２００４−１５８０６７号公報
【特許文献１１】特開２００４−３０３２９９号公報
【特許文献１２】米国特許６，７９５，６３０号明細書
【非特許文献１】ShintaroMiyanishi他著 ”Near-field Assisted Magnetic Recording”IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS、２００５年、第４１巻、第１０号、ｐ．２８１７−２８２１
【非特許文献２】庄野敬二、押木満雅著 「熱アシスト磁気記録の現状と課題」 日本応用磁気学会誌、２００５年、第２９巻、第１号、ｐ．５−１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、スライダからはるか遠く離れた場所に光源を配置すると、光を導くために光ファイバ、レンズ、ミラー等を長い距離にわたって使用せざるを得ず、光の伝播効率が大幅に低下するという問題が生じる。発光素子をスライダの直上に配置し、スライダに導波路を設けて媒体対向面に入射光導くようにすると、光の伝播効率は改善させることが可能である。ところが、発光素子の光の光軸と導波路の光入射面上の光軸とが横方向にずれた場合には、導波路から出射する光の出力が大きく変動し、製品間の特性のばらつきが大きくなるという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、製品間の特性ばらつきを低減可能な熱アシスト磁気ヘッド、この熱アシスト磁気ヘッドを備えたＨＧＡ及びこのＨＧＡを備えた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】
【００１１】
上述の課題を解決するため、本発明に係る熱アシスト磁気ヘッドは、媒体対向面、この媒体対向面の反対側に位置する第１面、及び媒体対向面と第１面との間に位置する側面を有するスライダ基板と、媒体対向面側に光出射面を有する平面導波路のコアと、この光出射面に近接した磁気記録素子とを有し、スライダ基板の側面の一つに固定された磁気ヘッド部と、第１面に固定された第２面を有する光源支持基板と、コアの光入射面に対向し、光源支持基板に固定された発光素子と、を備え、コアの厚み方向をＸ軸、幅方向をＹ軸、長手方向をＺ軸とし、発光素子から出射される光の遠視野像のＸＺ平面内における指向角をα、光入射面の中心と発光素子の発光面との間の距離をＺ０、コアの厚さをＴ、とした場合、発光素子からＺ軸に沿って出射された光は、光入射面に入射し、光入射面における入射光重心位置を含むＸＹ平面内のＸ軸に沿った光強度分布のスポット径ｗ＝２×Ｚ０ｔａｎ（α／２）は、コアの厚さＴよりも大きいことを特徴とする。
【００１２】
光源支持基板には発光素子が固定されており、スライダ基板の第１面は光源支持基板の第２面に固定されているので、スライダ基板と発光素子との位置関係が固定される。発光素子はコアの光入射面に対向しているので、従来のような長距離の光伝播は行われず、取り付け誤差や光の結合損失を許容して、発光素子の出射光を媒体対向面まで導くことができる。
【００１３】
すなわち、この熱アシスト磁気ヘッドによれば、発光素子から出射された光は、平面導波路のコアの光入射面に入射して、媒体対向面に設けられた光出射面から出射し、磁気記録媒体に照射される。したがって、媒体対向面に対向する磁気記録媒体の記録領域の温度が上昇し、当該記録領域の保持力が一時的に低下する。この保持力の低下期間内に磁気記録素子に通電を行い、書き込み磁界を発生させることで、記録領域に情報を書き込むことができる。
【００１４】
上記ＸＹ平面におけるＸ軸に沿った光強度分布のスポット径ｗは、コアの厚みよりも大きいため、入射光重心位置がＸ軸方向に若干ずれた場合においても、コア内に入射する光の強度の変動は大きくはならない。したがって、磁気記録媒体に照射される出射光強度変動が小さくなり、製品間の特性のばらつきを低減することができる。
【００１５】
磁気記録媒体は発光素子からの光を直接照射することによっても加熱されるが、次世代磁気記録においては、トラック幅を２０ｎｍ以下とすることが期待されており、このままでは光の回折限界という技術的な障壁を破ることができない。すなわち、波長４０５ｎｍの青紫レーザを開口率０．８５のレンズで集光しても、集光径は０．２８μｍ（＝２８０ｎｍ）までしか小さくならない。すなわち、照射光をトラック幅以下まで絞り込むことはできない。
【００１６】
そこで、本発明の熱アシスト磁気ヘッドは、好ましくは、コアの前記光出射面に設けられたプラズモン・プローブを更に備える。コアの光出射面にプラズモン・プローブを設けた場合、これに発光素子からの光が照射されることで近接場光が発生する。プラズモン・プローブに光を照射すると、プラズモン・プローブを構成する金属内の電子がプラズマ振動し、その先端部において電界の集中が生じる。この近接場光の拡がりは、プラズモン・プローブ先端部の半径程度となるため、この先端部の半径をトラック幅以下とすれば、擬似的に出射光が回折限界以下にまで絞り込まれた効果を奏する。
【００１７】
また、コアの光入射面の外側には、入射光の一部が漏れることになるが、この漏れ光が迷光として機能することは好ましくない。
【００１８】
そこで、本発明に係る熱アシスト磁気ヘッドは、コアの周囲に設けられたクラッドと、クラッドに接触した金属とを備えることとした。すなわち、クラッドに金属を接触させておくと、漏れ光が金属に吸収される。
【００１９】
また、クラッドに金属が接触していればよいが、本発明の熱アシスト磁気ヘッドは磁気記録素子の螺旋コイルが当該金属の機能を兼用することもできる。すなわち、本発明の熱アシスト磁気ヘッドは、コアの周囲に設けられたクラッドを更に備え、磁気記録素子は、クラッドに接触し、書き込み磁界を発生させる金属製の螺旋コイルと、コイルの螺旋中心から媒体対向面に向けて延びた主磁極層とを備えることが好ましい。螺旋コイルに通電を行うと、主磁極層を介して磁界が媒体対向面まで導かれ、媒体対向面から外方に広がる書き込み磁界を発生させることができるが、その一方で、螺旋コイルが金属からなり、クラッドに接触しているので、漏れ光も吸収することができる。
【００２０】
また、光入射面は、ＸＹ平面に対して傾斜していることが好ましく、この場合には、光入射面で反射された光が発光素子側へ戻らなくなるため、発光素子の寿命を延ばすことが可能となる。
【００２１】
本発明に係るＨＧＡは、上述の熱アシスト磁気ヘッドと、熱アシスト磁気ヘッドを支持するサスペンションとを備えることが好ましく、本発明に係るハードディスク装置は、上記ＨＧＡと、ＨＧＡに対向する磁気記録媒体とを備えることが好ましい。
【００２２】
上記熱アシスト磁気ヘッドを備えたＨＧＡ及びハードディスク装置では、製品間の特性ばらつきを低減することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の熱アシスト磁気ヘッド、この熱アシスト磁気ヘッドを備えたＨＧＡ及びハードディスク装置によれば、製品間の特性ばらつきを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面において、同一の要素は、同一の参照番号を用いて示されている。また、図面中の構成要素内及び構成要素間の寸法比は、図面の見易さのため、それぞれ任意となっている。
（ハードディスク装置）
【００２５】
図１は、実施の形態に係るハードディスク装置の斜視図である。
【００２６】
ハードディスク装置１は、スピンドルモータ１１の回転軸の回りを回転する複数の磁気記録媒体である磁気ディスク１０、熱アシスト磁気ヘッド２１をトラック上に位置決めするためのアセンブリキャリッジ装置１２、この熱アシスト磁気ヘッド２１の書き込み及び読み出し動作を制御し、さらに後に詳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を制御するための記録再生及び発光制御回路（制御回路）１３を備えている。
【００２７】
アセンブリキャリッジ装置１２には、複数の駆動アーム１４が設けられている。これらの駆動アーム１４は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１５によってピボットベアリング軸１６を中心にして揺動可能であり、この軸１６に沿った方向に積層されている。各駆動アーム１４の先端部には、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）１７が取り付けられている。各ＨＧＡ１７には、熱アシスト磁気ヘッド２１が、各磁気ディスク１０の表面に対向するように設けられている。磁気ディスク１０の表面に対向する面が熱アシスト磁気ヘッド２１の媒体対向面Ｓ（エアベアリング面とも呼ばれる）である。なお、磁気ディスク１０、駆動アーム１４、ＨＧＡ１７及び熱アシスト磁気ヘッド２１は、単数であってもよい。
（ＨＧＡ）
【００２８】
図２は、ＨＧＡ１７の斜視図である。同図は、ＨＧＡ１７の媒体対向面Ｓを上にして示してある。
【００２９】
ＨＧＡ１７は、サスペンション２０の先端部に、熱アシスト磁気ヘッド２１を固着し、さらにその熱アシスト磁気ヘッド２１の端子電極に配線部材２０３の一端を電気的に接続して構成される。サスペンション２０は、ロードビーム２００と、このロードビーム２００上に固着され支持された弾性を有するフレクシャ２０１と、フレックシャの先端に板ばね状に形成されたタング部２０４と、ロードビーム２００の基部に設けられたベースプレート２０２と、フレクシャ２０１上に設けられておりリード導体及びその両端に電気的に接続された接続パッドからなる配線部材２０３とから主として構成されている。
【００３０】
なお、ＨＧＡ１７におけるサスペンションの構造は、以上述べた構造に限定されるものではないことは明らかである。なお、図示されていないが、サスペンション２０の途中にヘッド駆動用ＩＣチップを装着してもよい。
（熱アシスト磁気ヘッド）
【００３１】
図３は、図１に示した熱アシスト磁気ヘッド２１の近傍の拡大斜視図である。
【００３２】
配線部材２０３は、記録信号用の一対の電極パッド２３７、２３７、読出信号用の一対の電極パッド２３８、２３８、光源駆動用の一対の電極パッド２４７、２４８に接続されている。
【００３３】
熱アシスト磁気ヘッド２１は、スライダ２２と、光源支持基板２３０及び熱アシスト磁気記録用の光源となるレーザダイオード（発光素子）４０を備えた光源ユニット２３とが、スライダ基板２２０の背面（第１面）２２０１及び光源支持基板２３０の接着面（第２面）２３００を接面させて接着、固定された構成を有している。ここで、スライダ基板２２０の背面２２０１は、スライダ２２の媒体対向面Ｓとは反対側の面である。また、光源支持基板２３０の底面２３０１がフレクシャ２０１のタング部２０４に、例えば、エポキシ樹脂等の接着剤により接着されている。
【００３４】
スライダ２２は、スライダ基板２２０及びデータ信号の書き込み及び読み出しを行う磁気ヘッド部３２を備えている。
【００３５】
スライダ基板２２０は、板状を呈し、適切な浮上量を得るように加工された媒体対向面Ｓを有する。スライダ基板２２０は導電性のアルティック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）等から形成されている。
【００３６】
磁気ヘッド部３２は、スライダ基板２２０の媒体対向面Ｓに対して略垂直な側面である集積面２２０２に形成されている。磁気ヘッド部３２は、磁気情報を検出する磁気検出素子としてのＭＲ効果素子３３、磁界の生成により磁気情報を書き込む垂直（面内でも良い）磁気記録素子としての電磁コイル素子３４、ＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４の間を通して設けられている平面導波路としての導波路（コア）３５、磁気ディスクの記録層部分を加熱するための近接場光を発生させる近接場光発生部（プラズモン・プローブ）３６、及び、これらＭＲ効果素子３３、電磁コイル素子３４、コア３５及び近接場光発生部３６を覆うように集積面２２０２上に形成された絶縁層（クラッド）３８とを備えている。
【００３７】
更に、磁気ヘッド部３２は、絶縁層３８の露出面上に形成され、ＭＲ効果素子３３の入出力端子にそれぞれ接続された一対の信号端子用の電極パッド３７１、３７１、電磁コイル素子３４の両端にそれぞれ接続された一対の信号端子用の電極パッド３７３、３７３、及び、スライダ基板２２０と電気的に接続されたグランド用の電極パッド３７５を備えている。ビアホール３７５ａを介して、スライダ基板２２０と電気的に接続された電極パッド３７５は、フレクシャ２０１の電極パッド２４７と、ボンディングワイヤにより接続されており、スライダ基板２２０の電位は電極パッド２４７により、例えばグラウンド電位に制御されている。
【００３８】
ＭＲ効果素子３３、電磁コイル素子３４、及び近接場光発生部３６の各端面は、媒体対向面Ｓ上に露出している。また、レーザダイオード４０の両端は、それぞれ電極パッド４７，４８に接続されている。
【００３９】
図４は、図３に示した熱アシスト磁気ヘッド２１のＩＶ−ＩＶ矢印断面図である。
【００４０】
ＭＲ効果素子３３は、ＭＲ積層体３３２と、このＭＲ積層体３３２を挟む位置に配置されている下部シールド層３３０及び上部シールド層３３４とを含む。下部シールド層３３０及び上部シールド層３３４は、例えば、フレームめっき法を含むパターンめっき法等によって形成された厚さ０.５〜３μｍ程度のＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＣｏＦｅ、ＦｅＮ若しくはＦｅＺｒＮ等の磁性材料で構成することができる。上下部シールド層３３４及び３３０は、ＭＲ積層体３３２が雑音となる外部磁界の影響を受けることを防止する。
【００４１】
ＭＲ積層体３３２は、面内通電型（ＣＩＰ（Current In Plane））巨大磁気抵抗（ＧＭＲ（Giant Magneto Resistance））多層膜、垂直通電型（ＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane））ＧＭＲ多層膜、又はトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistance））多層膜等の磁気抵抗効果膜を含み、非常に高い感度で磁気ディスクからの信号磁界を感受する。
【００４２】
ＭＲ積層体３３２は、例えば、ＴＭＲ効果多層膜を含む場合、ＩｒＭｎ、ＰｔＭｎ、ＮｉＭｎ、ＲｕＲｈＭｎ等からなる厚さ５〜１５ｎｍ程度の反強磁性層と、例えば強磁性材料であるＣｏＦｅ等、又はＲｕ等の非磁性金属層を挟んだ２層のＣｏＦｅ等から構成されており反強磁性層によって磁化方向が固定されている磁化固定層と、例えばＡｌ、ＡｌＣｕ等からなる厚さ０.５〜１ｎｍ程度の金属膜が真空装置内に導入された酸素によって又は自然酸化によって酸化された非磁性誘電材料からなるトンネルバリア層と、例えば強磁性材料である厚さ１ｎｍ程度のＣｏＦｅ等と厚さ３〜４ｎｍ程度のＮｉＦｅ等との２層膜から構成されておりトンネルバリア層を介して磁化固定層との間でトンネル交換結合をなす磁化自由層とが、順次積層された構造を有している。
【００４３】
ＭＲ効果素子３３と導波路３５との間には、下部シールド層３３０と同様の材料からなる素子間シールド層１４８が形成されている。素子間シールド層１４８は、ＭＲ効果素子３３を、電磁コイル素子３４より発生する磁界から遮断して読み出しの際の外来ノイズを防止する役割を果たす。また、素子間シールド層１４８と導波路３５との間に、さらに、バッキングコイル部が形成されていてもよい。バッキングコイル部は、電磁コイル素子３４から発生してＭＲ効果素子３３の上下部電極層を経由する磁束ループを打ち消す磁束を発生させて、磁気ディスクへの不要な書き込み又は消去動作である広域隣接トラック消去（ＷＡＴＥ）現象の抑制を図るものである。
【００４４】
ＭＲ積層体３３２の媒体対向面Ｓとは反対側のシールド層３３０、３３４間、シールド層３３０、３３４、１４８の媒体対向面Ｓとは反対側、下部シールド層３３０とスライダ基板２２０との間、及び、素子間シールド層１４８と導波路３５との間にはアルミナ等から形成された絶縁層３８が形成されている。
【００４５】
なお、ＭＲ積層体３３２がＣＩＰ−ＧＭＲ多層膜を含む場合、上下部シールド層３３４及び３３０の各々とＭＲ積層体３３２との間に、アルミナ等により形成されたアルミナ等の絶縁用の上下部シールドギャップ層がそれぞれ設けられる。さらに、図示は省略するが、ＭＲ積層体３３２にセンス電流を供給して再生出力を取り出すためのＭＲリード導体層が形成される。一方、ＭＲ積層体３３２がＣＰＰ−ＧＭＲ多層膜又はＴＭＲ多層膜を含む場合、上下部シールド層３３４及び３３０はそれぞれ上下部の電極層としても機能する。この場合、上下部シールドギャップ層とＭＲリード導体層とは不要であって省略される。
【００４６】
ＭＲ積層体３３２のトラック幅方向の両側には、磁区の安定化用の縦バイアス磁界を印加するための、ＣｏＴａ，ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＰｔ等の強磁性材料からなるハードバイアス層ＨＭ（図７参照）が形成される。
【００４７】
電磁コイル素子３４は、垂直磁気記録用が好ましく、図４に示すように、主磁極層３４０、ギャップ層３４１ａ、コイル絶縁層３４１ｂ、コイル層３４２、及び補助磁極層３４４を備えている。
【００４８】
主磁極層３４０は、コイル層３４２によって誘導された磁束を、書き込みがなされる磁気ディスク（媒体）の記録層まで収束させながら導くための導磁路である。ここで、主磁極層３４０の媒体対向面Ｓ側の端部のトラック幅方向（図４の紙面奥行き方向）の幅及び積層方向（図４の左右方向）の厚みは、他の部分に比べて小さくすることが好ましい。この結果、高記録密度化に対応した微細で強い書き込み磁界を発生可能となる。
【００４９】
主磁極層３４０に磁気的に結合した補助磁極層３４４の媒体対向面Ｓ側の端部は、補助磁極層３４４の他の部分よりも層断面が広いトレーリングシールド部を形成している。補助磁極層３４４は、主磁極層３４０の媒体対向面Ｓ側の端部とアルミナ等の絶縁材料により形成されたギャップ層（クラッド）３４１ａ，コイル絶縁層３４１ｂを介して対向している。このような補助磁極層３４４を設けることによって、媒体対向面Ｓ近傍における補助磁極層３４４と主磁極層３４０との間において磁界勾配がより急峻になる。この結果、信号出力のジッタが小さくなって読み出し時のエラーレートを小さくすることができる。
【００５０】
補助磁極層３４４は、例えば、厚さ約０.５〜約５μｍの、例えばフレームめっき法、スパッタリング法等を用いて形成されたＮｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちいずれか２つ若しくは３つからなる合金、又はこれらを主成分として所定の元素が添加された合金等から構成されている。
【００５１】
ギャップ層３４１ａは、コイル層３４２と主磁極層３４０とを離間しており、例えば、厚さ約０.０１〜約０.５μｍの、例えばスパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いて形成されたＡｌ２Ｏ３又はＤＬＣ等から構成されている。
【００５２】
コイル層３４２は、例えば、厚さ約０.５〜約３μｍの、例えばフレームめっき法等を用いて形成されたＣｕ等から構成されている。主磁極層３４０の後端と補助磁極層３４４の媒体対向面Ｓから離れた部分とが結合され、コイル層３４２はこの結合部分を取り囲むように形成されている。
【００５３】
コイル絶縁層３４１ｂは、コイル層３４２と、補助磁極層３４４とを離間し、例えば、厚さ約０.１〜約５μｍの熱硬化されたアルミナやレジスト層等の電気絶縁材料から構成されている。
【００５４】
図５は、熱アシスト磁気ヘッド２１の回路図である。
【００５５】
配線部材２０３を構成する配線の１つは、電極パッド２４７及び電極パッド４７を介してレーザダイオード４０のカソードに電気的に接続されており、別の配線は電極パッド２４８及び電極パッド４８を介してレーザダイオード４０のアノードに電気的に接続されている。電極パッド２４７，２４８間に駆動電流を供給するとレーザダイオード４０が発光する。この光は、平面導波路のコア及び媒体対向面Ｓ（図４参照）を介して磁気記録媒体の記録領域Ｒに照射される。
【００５６】
配線部材２０３を構成する別の一対の配線は、電極パッド２３７、ボンディングワイヤＢＷ及び電極パッド３７１を介して電磁コイル素子３４の両端にそれぞれ接続されている。一対の電極パッド２３７間に電圧を印加すると、磁気記録素子としての電磁コイル素子３４に通電が行われ、書き込み磁界が発生する。熱アシスト磁気ヘッド２１では、レーザダイオード４０から出射された光は、平面導波路のコア３５の光入射面３５４に入射して、媒体対向面Ｓに設けられた光出射面から出射し、磁気記録媒体の記録領域Ｒに照射される（図４参照）。したがって、媒体対向面に対向する磁気記録媒体の記録領域Ｒの温度が上昇し、記録領域Ｒの保持力が一時的に低下する。この保持力の低下期間内に電磁コイル素子３４に通電を行い、書き込み磁界を発生させることで、記録領域Ｒに情報を書き込むことができる。
【００５７】
配線部材２０３を構成する別の一対の配線は、電極パッド２３８、ボンディングワイヤＢＷ及び電極パッド３７３を介してＭＲ効果素子３３の両端にそれぞれ接続されている。一対の電極パッド２３８に電圧を印加するとＭＲ効果素子３３にセンス電流が流れる。記録領域Ｒに書き込まれた情報は、ＭＲ効果素子３３にセンス電流を流すことで読み出すことができる。
【００５８】
図６は、媒体対向面側から見た磁気ヘッド主要部の平面図である。
【００５９】
リーディング側すなわちスライダ基板２２０側の辺の長さがトレーリング側の辺の長さよりも短い逆台形となるように、媒体対向面Ｓ側の主磁極層３４０の先端は、先細り形状にされている。
【００６０】
主磁極層３４０の媒体対向面側の端面には、ロータリーアクチュエータでの駆動により発生するスキュー角の影響によって隣接トラックに不要な書き込み等を及ぼさないように、ベベル角θが付けられている。ベベル角θの大きさは、例えば、１５°程度である。実際に、書き込み磁界が主に発生するのは、トレーリング側の長辺近傍であり、磁気ドミナントの場合には、この長辺の長さによって書き込みトラックの幅が決定される。
【００６１】
ここで、主磁極層３４０は、例えば、媒体対向面Ｓ側の端部での全厚が約０.０１〜約０.５μｍであって、この端部以外での全厚が約０.５〜約３.０μｍの、例えばフレームめっき法、スパッタリング法等を用いて形成されたＮｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちいずれか２つ若しくは３つからなる合金、又はこれらを主成分として所定の元素が添加された合金等から構成されていることが好ましい。また、トラック幅は、例えば、１００ｎｍとすることができる。
【００６２】
図７は、熱アシスト磁気ヘッド２１の主要部の斜視図である。
【００６３】
導波路（コア）３５の厚み方向をＸ軸、幅方向をＹ軸、長手方向をＺ軸とした場合、レーザダイオード４０の発光面からＺ軸に沿って出射された光は、光入射面３５４に入射する。
【００６４】
コア３５は、ＭＲ効果素子３３と電磁コイル素子３４との間に位置していて集積面（ＹＺ平面）２２０２（図４参照）と平行に延びており、磁気ヘッド部３２の媒体体対向面Ｓから、磁気ヘッド部３２の媒体対向面Ｓとは反対側の面３２ａまで延びており、本例では矩形の板状のものである。コア３５は、共に媒体対向面Ｓから延び、トラック幅方向において対向する２つの側面３５１ａ，３５１ｂ、集積面２２０２と平行な２つの上面３５２ａ、下面３５２ｂ、媒体対向面Ｓを形成する光出射面３５３、及び、光出射面３５３とは反対側の光入射面３５４を有している。導波路３５の上面３５２ａ、下面３５２ｂ、２つの側面３５１ａ、３５１ｂは、導波路３５よりも屈折率が小さく導波路３５に対するクラッドとして機能する絶縁層３８と接している。
【００６５】
この導波路３５は、光入射面３５４から入射した光を、この両側面３５１ａ、３５１ｂ、及び上面３５２ａ、下面３５２ｂで反射させつつ、媒体対向面Ｓ側の端面である光出射面３５３に導くことが可能となっている。コア３５のトラック幅方向の幅Ｗ３５は例えば、１〜２００μｍとすることができ、厚みＴ３５は例えば２〜１０μｍとすることができ、高さＨ３５は１０〜３００μｍとすることができる。
【００６６】
コア３５は、何れの部分においても、絶縁層３８を形成する材料よりも高い屈折率ｎを有する、例えばスパッタリング法等を用いて形成された誘電材料から構成されている。例えば、クラッドとしての絶縁層３８が、ＳｉＯ２（ｎ＝１.５）から形成されている場合、コア３５は、Ａｌ２Ｏ３（ｎ＝１.６３）から形成されていてもよい。さらに、絶縁層３８が、Ａｌ２Ｏ３（ｎ＝１.６３）から形成されている場合、コア３５は、Ｔａ２Ｏ５（ｎ＝２.１６）、Ｎｂ２Ｏ５（ｎ＝２.３３）、ＴｉＯ（ｎ＝２.３〜２.５５）又はＴｉＯ２（ｎ＝２.３〜２.５５）から形成されていてもよい。コア３５をこのような材料で構成することによって、材料そのものが有する良好な光学特性によるだけではなく、界面での全反射条件が整うことによって、レーザ光の伝播損失が小さくなり、近接場光の発生効率が向上する。
【００６７】
近接場光発生部３６は、導波路３５の光出射面３５３のほぼ中央に配置されている板状部材である。近接場光発生部３６は、その端面が媒体対向面Ｓに露出するように導波路３５の光出射面３５３に埋設されている。
【００６８】
磁気記録媒体は発光素子からの光を直接照射することによっても加熱されるが、本発明の熱アシスト磁気ヘッド２１は、コア３５の光出射面３５３に設けられた近接場光発生部３６を備えている。この場合、これにレーザダイオード４０からの光が近接場光発生部３６に照射されることで近接場光が発生する。近接場光発生部３６に光を照射すると、近接場光発生部３６を構成する金属内の電子がプラズマ振動し、その先端部において電界の集中が生じる。この近接場光の拡がりは、プラズモン・プローブ先端部の半径程度となるため、この先端部の半径をトラック幅以下とすれば、擬似的に出射光が回折限界以下にまで絞り込まれた効果を奏する。
【００６９】
また、コア３６の光入射面３５４の外側には、レーザダイオード４０からの入射光の一部が漏れることになるが、この漏れ光が迷光として機能することは好ましくない。そこで、熱アシスト磁気ヘッド２１は、コア３５の周囲に設けられたクラッド（絶縁層３８，ギャップ層３４１ａ）と、このクラッドに接触した金属とを備えることとした。すなわち、クラッドに金属を接触させておくと、漏れ光が金属に吸収される。この金属としては、絶縁層３８（図４参照）に直接接触したＣｕなどの金属層ＭＥ又は、絶縁層３８又はギャップ層３４１ａに接触した金属製のコイル層（螺旋コイル）３４２を用いることができる。コイル層３４２は書き込み磁界の発生も兼用している。クラッドはコア３５の周囲に設けられており、コア内に入射した光を閉じ込める。
【００７０】
主磁極層３４０は、コイル層３４２の螺旋中心から媒体対向面Ｓに向けて延びている。コイル層３４２に通電を行うと、主磁極層３４０を介して磁界が媒体対向面Ｓまで導かれ、媒体対向面Ｓから外方に広がる書き込み磁界を発生させることができるが、その一方で、コイル層３４２が金属からなり、クラッドに接触しているので、漏れ光も吸収することができる。また、光入射面３５４の周囲に遮光膜を設けても良い。
【００７１】
また、光入射面３５４は、ＸＹ平面（レーザダイオード４０の光出射面）に対して傾斜していることが好ましく、この場合には、光入射面３５４で反射された光がレーザダイオード４０側へ戻らなくなるため、レーザダイオード４０の寿命を延ばすことが可能となる。
【００７２】
以上の熱アシスト磁気ヘッド２１は、媒体対向面Ｓ、媒体対向面Ｓの反対側に位置する第１面２２０１、及び媒体対向面と第１面２２０１との間に位置する側面を有するスライダ基板２２０と、媒体対向面Ｓ側に光出射面３５３を有する平面導波路のコア３５と、光出射面３５３に近接した磁気記録素子３４とを有し、スライダ基板２２０の側面の一つに固定された磁気ヘッド部３２と、第１面２２０１に固定された第２面２３００を有する光源支持基板２３０と、コア３５の光入射面３５４に対向し、光源支持基板２３０に固定された発光素子４０とを備えている（図４参照）。なお、近接とは光出射面３５３によって加熱された磁気記録媒体の記録領域が、元の温度に戻る前に磁気記録素子３４からの磁界を当該記録領域に与えることが可能な距離である。また、コア３５のＸ軸方向の厚みは一定であり、ＸＹ断面は四角形である。
【００７３】
光源支持基板２３０にはレーザダイオード４０が固定されており、スライダ基板２２０の第１面２２０１は光源支持基板２３０の第２面２３００に固定されているので、スライダ基板２２０とレーザダイオード４０との位置関係が固定される。レーザダイオード４０はコアの光入射面３５４に対向しているので、従来のような長距離の光伝播は行われず、取り付け誤差や光の結合損失を許容して、発光素子の出射光を媒体対向面まで導くことができる。
【００７４】
また、光入射面３５４における入射光重心位置Ｇを含むＸＹ平面内のＸ軸に沿った光強度分布のスポット径ｗは、コア３５の厚みＴ３５よりも大きく設定されている。すなわち、レーザダイオード４０から出射される光の遠視野像のＸＺ平面内における指向角α、光入射面３５４の中心とレーザダイオード４９の発光面（光出射面）との間の距離Ｚ０、コア３５の厚さＴ（＝Ｔ３５）、及びスポット径ｗ（＝２×Ｚ０ｔａｎ（α／２））は、ｗ＞Ｔの関係を満たしている。この場合、入射光重心位置ＧがＸ軸方向にずれた場合における、コア３５内に入射する光の強度の変動を小さくすることができる。
【００７５】
図８は、位置Ｘ（μｍ）と入射光強度（ａ．ｕ．）の関係を示すグラフである。
【００７６】
レーザ光のＸ軸に沿った光強度分布はガウス分布となる。コア３５の厚みＴ３５が３μｍの場合、スポット径ｗ＝２μｍの光強度分布の大部分はコア３５の内側にあるが、入射光位置ずれに対する入射光量の変化は大きい。また、スポット径ｗ＝５μｍの光強度分布はコア３５の外側にも広がっており、位置に対する強度変化が相対的にフラットあるため、入射光位置ずれに対する入射光量の変化は小さいという利点がある。ここで、レーザ光のコア３の厚み方向への広がり角度（指向角）αは２８度である。
【００７７】
光入射面３５４の重心位置をＯとし、光入射面３５４とレーザダイオード４０の光出射面との間の離隔距離Ｚ（μｍ）ごとに、入射光重心位置ＧのＸ方向の変位量（μｍ）に対する入射面３５４への入射効率（％）、各離隔距離ＺにおいてＸ変位量に応じて減少した光量の損失（相対損失（％））、入射光強度分布のスポット径ｗ（μｍ）を求めた。
【００７８】
図９は、離隔距離Ｚ（μｍ）及びＸ方向変位量（μｍ）に対する入射効率（％）、相対損失（％）、スポット径ｗ（μｍ）を示す表である。
【００７９】
ＸＹ平面におけるＸ軸に沿った光強度分布のスポット径ｗは、コア３５の厚みよりも大きいため、入射光重心位置ＧがＸ軸方向に若干ずれた場合（〜２μｍ）においても、コア３５内に入射する光の強度の変動は大きくはならない。特に、離隔距離Ｚ（＝Ｚ０）が１２μｍ以上１６μｍ以下の場合であって、変位量Ｘが２μｍ以下の場合、入射効率の低下も然程大きくはなく、また、変位に対する相対損失も抑制されている。なお、コア３５の厚さをＴ（＝Ｔ３５）とすると、上述の効果を奏するためには、離隔距離Ｚ０は、３Ｔ≦Ｚ０≦７Ｔを満たすことが好ましい。
【００８０】
このように、本発明の熱アシスト磁気ヘッドにおいては、磁気記録媒体に照射される出射光強度変動が小さくなり、製品間の特性のばらつきを低減することができる。
【００８１】
なお、当該光強度分布の半値幅（ＦＷＨＭ）＝２×（０．３４×Ｚ０ｔａｎ（α／２））１／２＞Ｔであることが上述の効果の観点から更に好ましい。
【００８２】
以上のように、レーザダイオード４０の発光点を導波路入口から遠ざける（例えば、Ｚを４μｍから１０μｍにする）ことにより、Ｘ方向の実装位置ズレに対する積分強度（コア３５への入射光量の総和）の変動が小さくなる。７５％劣化を一つの目安とすると、距離Ｚが４μｍの場合には±１μｍ程度であった実装許容誤差が、距離Ｚを１０μｍまで広げた場合には±２μｍ程度にまで許容誤差が大きく出来る。しかし、距離Ｚを４μｍから１０μｍに遠ざけることで、導波路に入射するビームの強度が半減している。この手法を用いることで実装位置ズレに伴う特性バラツキを大幅に低減できる。
【００８３】
図１０は、媒体対向面Ｓから見た近接場光発生部（プラズモン・プローブ）３６の斜視図である。
【００８４】
近接場光発生部３６は、媒体対向面Ｓから見て三角形状を呈し、導電材料により形成されている。三角形の底辺３６ｄがスライダ基板２２０の集積面２２０２と平行すなわちトラック幅方向と平行に配置され、底辺と向き合う頂点３６ｃが底辺３６ｄよりも電磁コイル素子３４の主磁極層３４０側に配置されており、具体的には、頂点３６ｃが主磁極層３４０のリーディング側エッジＥと対向するように配置されている。近接場光発生部３６の好ましい形態は、底辺３６ｄの両端の２つの底角がいずれも同じとされた二等辺三角形である。
【００８５】
近接場光発生部３６の頂点３６ｃの曲率半径ｒは５〜１００ｎｍとすることが好ましい。三角形の高さＨ３６は、入射されるレーザ光の波長よりも十分に小さく、２０〜４００ｎｍとすることが好ましい。底辺３６ｄの幅Ｗは、入射されるレーザ光の波長よりも十分に小さく、２０〜４００ｎｍとすることが好ましい。頂点３６ｃの角度βは例えば６０度である。
【００８６】
近接場光発生部３６の厚みＴ３６は１０〜１００ｎｍとすることが好ましい。
【００８７】
このような近接場光発光部３６がコア３５の光出射面３５３に設けられていると、近接場光発光部３６の頂点３６ｃ近傍に電界が集中して頂点３６ｃ近傍から媒体に向かって近接場光が発生する。
【００８８】
近接場光は、入射されるレーザ光の波長及びコア３５の形状にも依存するが、一般に、媒体対向面Ｓから見て近接場光発生部３６の境界で最も強い強度を有する。特に、本実施形態では、近接場光発生部３６に到達する光の電界ベクトルは、レーザダイオード４０の積層方向（Ｘ方向）となる。したがって、頂点３６ｃ近傍にて最も強い近接場光の放射が起こる。すなわち、磁気ディスクの記録層部分を光により加熱する熱アシスト作用において、この頂点３６ｃ近傍と対向する部分が、主要な加熱作用部分となる。
【００８９】
この近接場光の電界強度は、入射光に比べて桁違いに強く、この非常に強力な近接場光が、磁気ディスク表面の対向する局所部分を急速に加熱する。これにより、この局所部分の保磁力が、書き込み磁界による書き込みが可能な大きさまでに低下するので、高密度記録用の高保磁力の磁気ディスクを使用しても、電磁コイル素子３４による書き込みが可能となる。なお、近接場光は、媒体対向面Ｓから磁気ディスクの表面に向かって、１０〜３０ｎｍ程度の深さまで到達する。従って、１０ｎｍ又はそれ以下の浮上量である現状において、近接場光は、十分に記録層部分に到達することができる。また、このように発生する近接場光のトラック幅方向の幅や媒体移動方向の幅は、上述の近接場光の到達深さと同程度であって、また、この近接場光の電界強度は、距離が離れるに従って指数関数的に減衰するので、非常に局所的に磁気ディスクの記録層部分を加熱することができる。
【００９０】
図１１は、近接場光発生部３６への入射光の波長λ（ｎｍ）と近接場光強度Ｉ（ａ．ｕ．）との関係を示すグラフである。なお、近接場光発生部３６の長さＨ３６＝１００ｎｍである。
【００９１】
近接場光発生部３６としてＡｌを用いた場合には入射光の波長λ（ｎｍ）が３５０ｎｍ付近に近接場光の強度ピークを有し、Ａｇを用いた場合には５３０ｎｍ付近に強度ピークを有し、Ａｕを用いた場合には６５０ｎｍ付近に強度ピークを有する。近接場光発生部３６の材料としては、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕの他、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ又はＩｒを用いることができる。また、近接場光発生部３６の材料として、これらの金属材料のうちのいくつかの組合せからなる合金を採用することもできる。
【００９２】
図１２は、近接場光発生部３６への入射光の波長λ（ｎｍ）と近接場光強度Ｉ（ａ．ｕ．）との関係を示すグラフである。なお、近接場光発生部３６の材料はＡｕであり、長さＨ３６は１００ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍである。長さＨ３６は２０〜４００ｎｍが好ましいが、短波長の光を入射させた方が、スペクトルの半値幅を狭くなる傾向にあり、入射光波長の揺らぎに対する近接場光強度変動の耐性が高くなる。
（光源ユニット）
【００９３】
次いで、図３及び図４を再び参照して、熱アシスト磁気ヘッド２１の光源ユニット２３の構成要素について説明する。
【００９４】
光源ユニット２３は、光源支持基板２３０、及び、外形形状が板状のレーザダイオード（発光素子）４０を主として備えている。
【００９５】
光源支持基板２３０はアルティック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）等からなる基板であり、スライダ基板２２０の背面２２０１に接着している接着面２３００を有している。接着面２３００にはアルミナ等の断熱層２３０ａが形成されている。この接着面２３００を底面とした際の一つの側面である素子形成面２３０２上に、アルミナ等の絶縁材料から形成された絶縁層４１が設けられており、この絶縁層４１の上に、電極パッド４７、４８が形成され、電極パッド４７上にレーザダイオード４０が固定されている。
【００９６】
電極パッド４７、４８は、絶縁層４１の表面かつ媒体対向面Ｓと交差する面４１１、言い換えると、スライダ基板２２０の集積面２２０２と平行な面４１１上に、レーザ駆動用に形成されている。
【００９７】
電極パッド４７は、図４に示すように、絶縁層４１内に設けられたビアホール４７ａにより光源支持基板２３０と電気的に接続されている。また、電極パッド４７は、レーザダイオード４０駆動時の熱をビアホール４７ａを介して光源支持基板２３０側へ逃がすためのヒートシンクとしても機能する。
【００９８】
電極パッド４７は、図３に示すように、絶縁層４１の面４１１の中央部にトラック幅方向に伸びて形成されている。一方、電極パッド４８は、電極パッド４７からトラック幅方向に離間した位置に形成されている。各電極パッド４７、４８は、半田リフローによるフレクシャ２０１との接続のために、さらに、フレクシャ２０１側に向かって延びている。
【００９９】
電極パッド４７、４８は、それぞれ、フレクシャ２０１の電極パッド２４７、２４８とリフロー半田により電気的に接続されており、これにより光源の駆動が可能となっている。また、電極パッド４７は上述のように光源支持基板２３０と電気的に接続されているため、電極パッド２４７により光源支持基板２３０の電位を例えばグラウンド電位に制御することが可能となっている。
【０１００】
電極パッド４７、４８は、例えば、厚さ１０ｎｍ程度のＴａ、Ｔｉ等からなる下地層を介して形成された、厚さ１〜３μｍ程度の、例えば真空蒸着法やスパッタリング法等を用いて形成されたＡｕ、Ｃｕ等の層から形成することができ。
【０１０１】
そして、レーザダイオード４０は、電極パッド４７の上にＡｕ−Ｓｎ等の導電性の半田材料からなる半田層４２（図４参照）により電気的に接続されている。このとき、レーザダイオード４０は、電極パッド４７の一部のみを覆うように電極パッド４７に対して配置されている。
【０１０２】
図１３は、レーザダイオード４０の斜視図である。
【０１０３】
レーザダイオード４０は、通常、光学系ディスクストレージに使用されるものと同じ構造を有していてよく、例えば、ｎ電極４０ａと、ｎ−ＧａＡｓ基板４０ｂと、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層４０ｃと、第１のＩｎＧａＡｌＰガイド層４０ｄと、多重量子井戸（ＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｌＰ）等からなる活性層４０ｅと、第２のＩｎＧａＡｌＰガイド層４０ｆと、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層４０ｇと、＊ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層４０ｈと、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層４０ｉと、ｐ電極４０ｊとが順次積層された構造を有する。これらの多層構造の劈開面の前後には、全反射による発振を励起するためのＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等からなる反射膜５０及び５１が成膜されており、レーザ光が放射される出光端４００には、一方の反射膜５０における活性層４０ｅの位置に開口が設けられている。このようなレーザダイオード４０は、膜厚方向に電圧が印加されることにより、出光端４００からレーザ光を出射する。
【０１０４】
放射されるレーザ光の波長λＬは、例えば６００〜６５０ｎｍ程度である。ただし、近接場光発生部３６の金属材料に応じた適切な励起波長が存在することに留意しなければならない。例えば、近接場光発生部３６としてＡｕを用いる場合、レーザ光の波長λＬは、６００ｎｍ近傍が好ましい。
【０１０５】
レーザダイオード４０の大きさは、上述したように、例えば、幅（Ｗ４０）が２００〜３５０μｍ、長さ（奥行き、Ｌ４０）が２５０〜６００μｍ、厚み（Ｔ４０）が６０〜２００μｍ程度である。ここで、レーザダイオード４０の幅Ｗ４０は、電流阻止層４０ｈの対向端の間隔を下限として、例えば、１００μｍ程度までに小さくすることができる。ただし、レーザダイオード４０の長さは、電流密度と関係する量であり、それほど小さくすることはできない。いずれにしても、レーザダイオード４０に関しては、搭載の際のハンドリングを考慮して、相当の大きさが確保されることが好ましい。
【０１０６】
また、このレーザダイオード４０の駆動においては、ハードディスク装置内の電源が使用可能である。実際、ハードディスク装置は、通常、例えば２Ｖ程度の電源を備えており、レーザ発振動作には十分の電圧を有している。また、レーザダイオード４０の消費電力も、例えば、数十ｍＷ程度であり、ハードディスク装置内の電源で十分に賄うことができる。
【０１０７】
レーザダイオード４０のｎ電極４０ａが電極パッド４７にＡｕＳｎ等の半田層４２（図４参照）により固定されている。ここで、レーザダイオード４０の出光端（光出射面）４００が図４の下向き（−Ｚ方向）、すなわち出光端４００が接着面２３００と平行になるようにレーザダイオード４０が光源支持基板２３０に固定されており、出光端４００はスライダ２２の導波路３５の光入射面３５４と対向可能となっている。実際のレーザダイオード４０の固定においては、例えば、電極パッド４７の表面に厚さ０.７〜１μｍ程度のＡｕＳｎ合金の蒸着膜を成膜し、レーザダイオード４０を乗せた後、熱風ブロア下でホットプレート等による２００〜３００℃程度までの加熱を行って固定すればよい。
【０１０８】
また、電極パッド４８と、レーザダイオード４０のｐ電極４０ｊと、がボンディングワイヤにより電気的に接続されている。なお、電極パッド４７と接続される電極は、ｎ電極４０ａでなくｐ電極４０ｊでもかまわず、この場合、ｎ電極４０ａが電極パッド４８とボンディングワイヤにより接続される。
【０１０９】
ここで、上述したＡｕＳｎ合金による半田付けをする場合、光源ユニットを例えば３００℃前後の高温に加熱することになるが、本発明によれば、この光源ユニット２３がスライダ２２とは別に製造されるため、スライダ内の磁気ヘッド部がこの高温の悪影響を受けずに済む。
【０１１０】
そして、上述のスライダ２２の背面２２０１と光源ユニット２３の接着面２３００とが、例えば、ＵＶ硬化型接着剤等の接着剤層４４（図４参照）により接着されており、レーザダイオード４０の出光端４００が導波路３５の光入射面３５４と対向するように配置されている。
【０１１１】
なお、レーザダイオード４０及び電極パッドの構成は、当然に、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、レーザダイオード４０は、ＧａＡｌＡｓ系等、他の半導体材料を用いた他の構成のものであってもよい。さらに、レーザダイオード４０と電極との半田付けに、他のろう材を用いて行うことも可能である。さらにまた、レーザダイオード４０を、ユニット基板上に直接、半導体材料をエピタキシャル成長させることによって形成してもよい。
（製造方法）
【０１１２】
続いて、上述の熱アシスト磁気ヘッドの製造方法について簡単に説明する。
【０１１３】
まず、スライダ２２を製造する。具体的には、スライダ基板２２０を用意し、公知の方法を用いてＭＲ効果素子３３及び素子間シールド層１４８を形成し、さらに下地としてアルミナ等の絶縁層３８を形成する。
【０１１４】
続いて、導波路３５及び近接場光発生部３６を形成する。この工程を、図１４及び図１５を参照して詳しく説明する。
【０１１５】
図１４及び図１５は、導波路３５及び近接場光発生部３６の形成方法の一実施形態を説明する斜視図である。
【０１１６】
まず、図１４の（Ａ）に示すように、最初に、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁層３８ａ上に、導波路３５の一部となる、絶縁層３８ａよりも屈折率の高いＴａ２Ｏ５等の誘電体膜３５ａを成膜し、その上に、Ａｕ等の金属層３６ａを製膜し、その上に、リフトオフ用の底部が窪んだレジストパターン１００２を形成する。
【０１１７】
次いで、図１４の（Ｂ）に示すように、イオンミリング法等を用いて、レジストパターン１００２の直下を除いて、金属層３６ａの不要部分を除去することにより、誘電体膜３５ａの上に下部が広い台形状の金属層３６ａが積層されたパターンが形成される。
【０１１８】
その後、図１４の（Ｃ）に示すように、レジストパターン１００２を除去した後に、台形状の金属層３６ａの両斜面側からそれぞれイオンミリング法等により各斜面の一部をそれぞれ除去して、断面三角形状の金属層３６ａを形成する。
【０１１９】
続いて、図１４の（Ｄ）に示すように、金属層３６ａを覆うように誘電体膜３５ａ上に誘電体膜３５ａと同じ材料による誘電体膜３５ｂを成膜し、将来媒体対向面が形成される側に金属層３６ａの端面を形成するためのレジストパターン１００３を積層し、図１５の（Ａ）に示すように、将来媒体対向面が形成される側とは反対側において、金属層３６ａ及び誘電体膜３５ｂをイオンミリング法等により除去し、その後、除去した部分に誘電体膜３５ｂと同じ材料により誘電体膜３５ｃを成膜する。
【０１２０】
さらに、図１５の（Ｂ）に示すように、誘電体膜３５ｂ、３５ｃ上に、さらに、誘電体膜３５ｂと同じ材料により誘電体膜３５ｄを積層し、所定の幅となるように、誘電体膜３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄをパターニングすることにより、導波路３５がほぼ完成する。
【０１２１】
さらに、その後、図１５の（Ｃ）に示すように、導波路３５を覆うように絶縁層３８ａと同じ材料で絶縁層３８ｂを更に形成することにより、クラッド層としての絶縁層３８が完成する。そして、後述するように金属層３６ａが露出している側から所定距離ラッピングすることにより所定の厚みの近接場光発光部３６及び媒体対向面Ｓが形成されるのである。
【０１２２】
以上の工程により、近接場光発生部３６を備えた導波路３５を形成することができる。
【０１２３】
その後、図４に示すように公知の方法により、電磁コイル素子３４を形成し、その後、アルミナ等による絶縁層３８を形成し、接続のための電極パッド３７１等を形成し、その後エアベアリング面やその裏面のラッピングを行うことによりスライダ２２が完成する。この後、スライダ２２の電磁コイル素子３４やＭＲ効果素子３３のテストを各スライダごとに行い、良品を選別する。
【０１２４】
続いて、光源ユニット２３を製造する。まず、図４に示すように、アルティック製等の光源支持基板２３０を用意し、その表面に公知の方法により断熱層２３０ａ、絶縁層４１及び電極パッド４７、４８を形成し、電極パッド４７の上にレーザダイオード４０をＡｕＳｎ等の導電性の半田材により固定し、その後、基板の切断分離等により所定の大きさに整形する。これにより、光源ユニット２３が完成する。このようにして得た光源ユニットも、レーザダイオードの特性評価、特に、高温連続通電試験による駆動電流のプロファイルを観察し、十分に寿命が長いと考えられるものを選択する。
【０１２５】
その後、図１６（Ａ）に示すように、良品とされた光源ユニット２３の接着面２３００と、良品とされたスライダ２２の背面２２０１のいずれか又は両方にＵＶ硬化型接着剤４４ａを塗布する。ＵＶ硬化型接着剤としては、ＵＶ硬化型エポキシ樹脂や、ＵＶ硬化型アクリル樹脂等が挙げられる。
【０１２６】
そして、図１６（Ｂ）に示すように、光源ユニット２３の接着面２３００とスライダ２２の背面２２０１とを重ね合わせた後、電極パッド４７，４８間に電圧を印加してレーザダイオード４０を発光させると共に、導波路３５の光出射面３５３に光検出器ＤＴを対向配置し、光源ユニット２３とスライダ２２とを相対的に図１６（Ｂ）の矢印方向に移動させ、最も光検出器ＤＴの出力が高くなる位置を探し出し、その位置で、外部からＵＶ硬化型接着剤に紫外線を照射することによりＵＶ硬化型接着剤４４ａを硬化させ、これによりレーザダイオードの光軸と導波路３５の光軸とを合わせた状態で光源ユニット２３とスライダ２２との接着をすることができる。
【０１２７】
続いて、本実施形態にかかる熱アシスト磁気ヘッド２１の作用について説明する。
【０１２８】
書き込み又は読み出し動作時には、熱アシスト磁気ヘッド２１は、回転する磁気ディスク（媒体）１０の表面上において流体力学的に所定の浮上量をもって浮上する。この際、ＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４の媒体対向面Ｓ側の端が磁気ディスク１０と微小なスペーシングを介して対向することによって、データ信号磁界の感受による読み出しとデータ信号磁界の印加による書き込みとが行われる。
【０１２９】
ここで、データ信号の書き込みの際、光源ユニット２３からコア３５を通って伝播してきたレーザ光が近接場光発生部３６に到達し、近接場光発生部３６から近接場光が発生する。この近接場光によって、熱アシスト磁気記録を行うことが可能となる。
【０１３０】
熱アシスト磁気記録方式を採用することにより、高保磁力の磁気ディスクに垂直磁気記録用の薄膜磁気ヘッドを用いて書き込みを行い、記録ビットを極微細化することによって、例えば、１Ｔbits／in２級の記録密度を達成することも可能となり得る。
【０１３１】
そして、本実施形態では、光源ユニット２３を用いることによって、スライダ２２のコア３５の光入射面（端面）３５４に、コア３５の層面に平行な方向に伝播するレーザ光を入射させることができる。すなわち、集積面２２０２と媒体対向面Ｓとが垂直である構成を有する熱アシスト磁気ヘッド２１において、適切な大きさ及び方向を有するレーザ光が、確実に供給可能となる。その結果、磁気ディスクの記録層の加熱効率が高い熱アシスト磁気記録を実現可能とする。
【０１３２】
そして、本実施形態によれば、磁気ヘッド部３２がスライダ基板２２０に固定され、光源であるレーザダイオード４０が光源支持基板２３０にそれぞれ別に固定されているので、スライダ基板２２０に固定された電磁コイル素子３４と、光源支持基板２３０に固定されたレーザダイオード４０とをそれぞれ独立に試験した上で、良品であるスライダ２２と良品である光源ユニット２３とを互いに固定することにより良品である熱アシスト磁気ヘッド２１を歩留まり良く製造できる。
【０１３３】
また、磁気ヘッド部３２がスライダ基板２２０の側面に設けられているので、従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法を用いて磁気ヘッド部３２の電磁コイル素子３４やＭＲ効果素子３３等を容易に形成できる。
【０１３４】
さらに、レーザダイオード４０が媒体対向面Ｓから離れた位置かつスライダ２２の近傍にあるので、レーザダイオード４０から発生する熱による電磁コイル素子３４やＭＲ効果素子３３等への悪影響やレーザダイオード４０と磁気ディスク１０との接触等の可能性が抑制されると共に、光ファイバ、レンズ、ミラー等が必須では無いので光の伝播損失が低減でき、さらに、磁気記録装置全体の構造も簡単にできる。
【０１３５】
また、本実施形態では、光源支持基板２３０の裏面に断熱層２３０ａが形成されているので、レーザダイオード４０から発生する熱がより一層スライダ２２に伝導しにくくなっている。
【０１３６】
また、上記実施形態では、スライダ基板２２０と光源支持基板２３０とには、同じアルティック製の基板を採用しているが、異なる材料の基板を用いることも可能である。この場合でも、スライダ基板２２０の熱伝導率をλｓ、光源支持基板２３０の熱伝導率をλｌとすると、λｓ≦λｌを満たすようにすることが好ましい。これにより、レーザダイオード４０が発生する熱を、なるべくスライダ基板２２０に伝わらないようにしつつ光源支持基板２３０を通して外部に逃がすことが容易となる。
【０１３７】
なお、スライダ２２及び光源ユニット２３の大きさは任意であるが、例えば、スライダ２２は、トラック幅方向の幅７００μｍ×長さ（奥行き）８５０μｍ×厚み２３０μｍの、いわゆるフェムトスライダであってもよい。この場合、光源ユニット２３は、これとほぼ同じ幅及び長さを有することができる。実際、例えば、通常用いられるレーザダイオードの典型的な大きさは、幅２５０μｍ×長さ（奥行き）３５０μｍ×厚み６５μｍ程度であり、例えば、この大きさの光源支持基板２３０の側面にこの大きさのレーザダイオード４０を設置することが、十分に可能となっている。なお、光源支持基板２３０の底面に溝を設け、この溝内にレーザダイオード４０を設けることも可能である。
【０１３８】
また、導波路３５の光入射面３５４に達したレーザ光の遠視野像（ファーフィールドパターン）のスポットにおいて、トラック幅方向の径を、例えば０．５〜１．０μｍ程度とし、この径に直交する径を、例えば１〜５μｍ程度とすることができる。これに対応して、このレーザ光を受け取る導波路３５の厚みＴ３５を、例えばスポットよりも大きな２〜１０μｍ程度とし、導波路３５のトラック幅方向の幅（Ｗ３５）を、例えば１〜２００μｍ程度とすることが好ましい。
【０１３９】
また、電磁コイル素子３４が、長手磁気記録用であってもかまわない。この場合、主磁極層３４０及び補助磁極層３４４の代わりに、下部磁極層及び上部磁極層が設けられ、さらに、下部磁極層及び上部磁極層の媒体対向面Ｓ側の端部に挟持された書き込みギャップ層が設けられる。この書き込みギャップ層位置からの漏洩磁界によって書き込みが行われる。
【０１４０】
また、近接光発生部の形状も、上述のものに限られず、たとえば、三角形でなく頂点３６ｃが平らになった台形状でも実施可能であり、また、三角形状または台形状の板を、その頂点同士または短辺同士が所定距離離間して対向するように一対配置した、いわゆる「蝶ネクタイ型」構造でも実施可能である。
【０１４１】
図１７は、「蝶ネクタイ型」構造の近接場光発生部３６の斜視図である。一対の近接場光発生部３６がＸ軸に沿って対向して配置されており、その頂点３６ｃ同士が所定の間隔を隔てて突き合されている。この「蝶ネクタイ型」構造においては、頂点３６ｃ間の中心部に非常に強い電界の集中が発生し、近接場光が生じる。
【０１４２】
また、コイル層３４２は、図４等において１層であるが、２層以上又はヘリカルコイルでもよい。
【０１４３】
また、他の実施形態として、近接場光発生部３６として、コア３５の媒体対向面Ｓ側に光の波長よりも小さい微小な開口を設けてもよい。
【０１４４】
また、断熱層２３０ａは、スライダ基板２２０の背面２２０１に形成されていてもよく、全く設けなくても実施は可能である。
【０１４５】
また、光源ユニット２３とスライダ２２との接着に、ＵＶ硬化型接着剤以外の接着剤例えば、レーザダイオード４０と電極パッド４７との接着に用いたＡｕＳｎ等の半田層を用いても実施は可能である。
【０１４６】
また、上述の例では、コア３５の形状として直線導波路を用いたが、これはＹＺ平面内における外形形状が放物線を描くパラボラ型の導波路とし、その焦点位置に近接場光発生部を配置してもよく、また、ＹＺ平面内における外形形状を楕円形状などとしてもよい。なお、上記熱アシスト磁気ヘッドを備えたＨＧＡ及びハードディスク装置では、製品間の特性ばらつきを低減することができる。
【０１４７】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】実施の形態に係るハードディスク装置の斜視図である。
【図２】ＨＧＡ１７の斜視図である。
【図３】図１に示した熱アシスト磁気ヘッド２１の近傍の拡大斜視図である。
【図４】図３に示した熱アシスト磁気ヘッド２１のＩＶ−ＩＶ矢印断面図である。
【図５】熱アシスト磁気ヘッド２１の回路図である。
【図６】媒体対向面側から見た磁気ヘッド主要部の平面図である。
【図７】熱アシスト磁気ヘッド２１の主要部の斜視図である。
【図８】位置Ｘ（μｍ）と入射光強度（ａ．ｕ．）の関係を示すグラフである。
【図９】離隔距離Ｚ（μｍ）及びＸ方向変位量（μｍ）に対する入射効率（％）、相対損失（％）、スポット径ｗ（μｍ）を示す表である。
【図１０】媒体対向面Ｓから見た近接場光発生部（プラズモン・プローブ）３６の斜視図である。
【図１１】近接場光発生部３６への入射光の波長λ（ｎｍ）と近接場光強度Ｉ（ａ．ｕ．）との関係を示すグラフである。
【図１２】近接場光発生部３６への入射光の波長λ（ｎｍ）と近接場光強度Ｉ（ａ．ｕ．）との関係を示すグラフである。
【図１３】レーザダイオード４０の斜視図である。
【図１４】導波路３５及び近接場光発生部３６の形成方法の一実施形態を説明する斜視図である。
【図１５】導波路３５及び近接場光発生部３６の形成方法の一実施形態を説明する斜視図である。
【図１６】熱アシスト磁気ヘッドの製造方法を示す斜視図である。
【図１７】「蝶ネクタイ型」構造の近接場光発生部３６の斜視図である。
【符号の説明】
【０１４９】
１…ハードディスク装置、１０…磁気ディスク（記録媒体）、１７…ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）、２０…サスペンション、２１…熱アシスト磁気ヘッド、２２…スライダ、２２０…スライダ基板、２２０２…集積面、２３…光源ユニット、２３０…光源支持基板、３２…磁気ヘッド部、３３…ＭＲ効果素子（磁気検出素子）、３４…電磁コイル素子（磁気記録素子）、３５…導波路、３５４…光入射面（端面）、３６…近接場光発生部、４０…レーザダイオード（光源）、４００…出光端、Ｓ…媒体対向面。
【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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