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JP4191458B2 - Manufacturing method of near-field optical head - Google Patents
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JP4191458B2 - Manufacturing method of near-field optical head - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、近視野光を用いて光の回折限界を超える超高密度な記録再生を行う光情報記録再生ヘッド、特に回転する記録媒体からの空気浮上力によって媒体表面から一定の微小な浮上量で浮上しながら媒体表面にアクセスするスライダーヘッドの作製方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近視野光を用いた光ヘッドは、光の回折限界に依存しない分解能を持つことから、次世代超高密度データストレージ装置への応用が期待されている。典型的な近視野光データストレージ装置1の概念を図8に示す。近視野光ヘッド3は、従来の磁気記録装置の磁気ヘッドと同様に、サスペンションアーム2の先端に接着され、サスペンションアーム2はボイスコイルモーター5によって記録媒体4の半径方向に移動可能である。近視野光ヘッド3は、回転する記録媒体4からの空気浮上力によって、記録媒体4表面から微小な浮上量をもって浮上し、媒体表面の微小領域と近視野光を介して相互作用する。
【0003】
近視野光ヘッド3の断面を図9に示す。基板7の底面には、安定した浮上を実現するためのスライダー6が形成されており、これによって媒体表面から数〜数十nmの浮上量をもって浮上する。同じく基板7の底面には錐状のティップ11が形成されており、その側面は遮光膜9によって覆われている。ティップ11先端は遮光膜9が覆っていないため、光学的開口8となっている。レーザー(図示略)からの光は光ファイバー(図示略)あるいは光導波路(図示略)によって近視野光ヘッド3に導かれ、近視野光ヘッド3への入射光10となる。
【0004】
従来の近視野光ヘッドの作製方法は、FIB(集束イオンビーム)などの高精度な微細加工技術を用いて一つずつ観察しながら、基板を回転させるなどして加工している(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
また別の従来法による近視野光ヘッドの作製方法は、基板の等方性エッチングによってスライダーとティップを同時に大量に作製する(例えば、特許文献2参照)。この方法を簡略化して図10を用いて説明する。まずステップS901で透明基板7の下面にレジスト12を塗布する。ステップS902で露光によりティップ用マスク13とスライダー用マスク14をパターニングし、ステップS903で等方性エッチングを行う。ステップS904は、ティップ11の先端がちょうど尖鋭化するまでエッチングした状態であり、スライダー6のABS(Air Bearing Surface 空気浮上面)は元の基板7の下面を利用している。その後エッチングを進めるとステップS905のように、ティップ11はその先端がスライダー6のABSよりも基板7からの高さが低くなる。次にステップS906で遮光膜15を蒸着してから、ステップS907でティップ11付近だけ遮光膜15を残すようにパターニングする。最後にステップS908で、ティップ11先端にガラス板などの硬い平板を押しつけることによって、遮光膜15を塑性変形させ、光学的開口8を形成する。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−265520号公報(第7頁第12〜14行、第9図)
【0007】
【特許文献2】
再公表2000−28536号公報(第74頁第17〜25行、第40図)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1に引用した方法によると、FIBの加工精度に依存した精度を持つ形状を作製することができる一方、基本的に一つずつの作製であり量産には適さない。特許文献1第7頁第10〜11行目によると、ひとつの開口とスライダーを作製する加工時間が10分程度かかり、高価な装置を熟練技術者が操作するコストはかなり高いものになってしまう。
【0009】
特許文献2に引用した方法によると、図10のステップS904からステップS905に至る過程で、ティップ先端がエッチングされてしまい、結局ステップS908で完成したヘッドでは、光学的開口8がスライダー6のABSから後退した場所に位置している。近視野光は光学的開口8からの距離に強く依存して減衰するため、近視野光を利用した光記録再生においては、光学的開口8を可能な限り記録媒体に近接させることが重要な要件となる。図9のように光学的開口8がABSから後退していると、媒体と相互作用する近視野光の強度は下がり、また近視野光分布も媒体表面においては空間的に広がったものになってしまい、得られる信号強度、分解能ともに下がり、高性能なヘッドが実現できない。ステップS904でティップ先端が尖鋭化した瞬間にエッチングを停止することは、尖鋭化した瞬間を検出できない以上不可能である。また、尖鋭化するまでのエッチング時間は、エッチングレートを基に算出することは可能だが、エッチングレートのばらつきのため、ティップ11先端をABSから数nmの精度で制御して作製することは不可能である。ティップ11が尖鋭化する前にエッチングを停止すると、ステップS908で形成する光学的開口8のサイズが、ティップ11先端のサイズによって規定されるため、微小な開口を形成することができない。
【0010】
また、外部からの振動などによってヘッドが記録媒体表面に接触すると、光学的開口8が致命的な損傷を受けることがある。これを防止するために光学的開口8の近傍に、ティップ保護体を設けることが考えられるが、このティップ保護体は光学的開口8よりも記録媒体表面方向に突出している必要があり、なおかつその突出量はわずかでなければならない、という厳しい条件が要求される。このような構造を特許文献1に引用した方法で作製すると、極めて長い時間と高いコストがかかってしまう。また、特許文献2に引用した方法で作製することは不可能である。
【0011】
以上のように、高性能な近視野光ヘッドは、光学的開口をできるだけ記録媒体に近接させた状態で安定的に浮上するような構造を持たねばならない。また、このような構造を低コストで製造する方法が必要である。上述のように、従来の作製方法では、これらの条件を同時に満足することができなかった。
【0012】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決するために、本発明では、回転する記録媒体表面からの空気浮上力を受けるスライダーと、先端に光学的開口を持つ錐状のティップを持ち、前記光学的開口から発生する近視野光を介して前記記録媒体表面と相互作用する近視野光ヘッドの作製方法において、基板を加工して前記基板の前記記録媒体と対向する面が部分的に高さの異なる複数の平面部を持つよう加工する工程と、加工された前記基板の前記複数の平面部のうち第高さを持つ第1の平面部を用いて前記スライダーを作製すると同時に、前記複数の平面部のうち第高さを持つ第2の平面部を用いて前記ティップを作製する工程と、を含むことを特徴とする近視野光ヘッドの作製方法とする。
【0013】
これにより、近視野光を発生させる光学的開口と、スライダー表面の記録媒体表面からの距離を別々に設定して、その設定値に高精度で一致させて作製することが可能になり、ヘッドの分解能がスライダー表面の浮上量に依存しない設計が可能となる。また、このようなヘッドを低コストで大量に作製することが可能となる。
【0014】
また、上記近視野光ヘッドの作製方法において、前記第高さが前記第高さよりもく、その高さの差が、前記スライダーの前記記録媒体表面からの浮上量よりも小さいことを特徴とする。
【0015】
これにより、光学的開口と記録媒体の距離が、スライダーと記録媒体との距離よりも短くなり、スライダーの浮上量を下げることなく光学的開口を記録媒体に近接させることが可能となる。
【0016】
また、上記近視野光ヘッドの作製方法において、前記第高さが前記第高さよりもいことを特徴とする。
【0017】
これにより、光学的開口と記録媒体の距離が、スライダーと記録媒体との距離よりも長くなり、スライダーが記録媒体に接触しても開口が記録媒体に接触することが防止され、信頼性の高い近視野光ヘッドが実現できる。
【0018】
また、上記いずれかの近視野光ヘッドの作製方法において、前記スライダーと前記ティップを同時に作製する前記工程が前記基板のエッチングによるものであることを特徴とする。
【0019】
これにより、従来の半導体プロセスを利用するのみで光学的開口とスライダーの両方を同時に作製でき、高性能な近視野光ヘッドが低コストで大量生産できる。
【0020】
また、回転する記録媒体表面からの空気浮上力を受けるスライダーと、先端に光学的開口を持つ錐状のティップと、前記ティップの近傍に前記ティップ以上の高さを持つティップ保護体を持ち、前記光学的開口から発生する近視野光を介して前記記録媒体表面と相互作用する近視野光ヘッドの作製方法において、基板を加工して前記基板の前記記録媒体と対向する面が部分的に高さの異なる複数の平面部を持つよう加工する工程と、加工された前記基板の前記複数の平面部のうち第高さを持つ第1の平面部を用いて前記スライダーを作製すると同時に、前記複数の平面部のうち第高さを持つ第2の平面部を用いて前記ティップを作製し、さらに同時に、前記複数の平面部のうち第3の高さを持つ第3の平面部を用いて前記ティップ保護体を作製する工程と、を含むことを特徴とする。
【0021】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護するような構造を持つ、高信頼性の近視野光ヘッドが作製できる。
【0022】
また、上記近視野光ヘッドの作製方法において、前記第高さと前記第高さが等しいことを特徴とする。
【0023】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、ヘッドが記録媒体からわずかでも離れている場合にはティップ保護体は記録媒体に接触しないため、開口を記録媒体表面に極めて近接させられる構造を持つ近視野光ヘッドが作製できる。
【0024】
また、上記近視野光ヘッドの作製方法において、前記第高さが前記第高さよりもく、その高さの差が、前記スライダーの前記記録媒体表面からの浮上量よりも小さいことを特徴とする。
【0025】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、開口と記録媒体表面の距離がスライダーの浮上量よりも小さくできるような構造を持つ近視野光ヘッドが作製できる。
【0026】
また、上記近視野光ヘッドの作製方法において、前記第高さが前記第高さよりもいことを特徴とする。
【0027】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、スライダーが記録媒体に接触した場合にでも開口は接触しないような、高信頼性近視野光ヘッドが作製できる。
【0028】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記スライダーと前記ティップと前記ティップ保護体を同時に作製する前記工程が前記基板のエッチングによるものであることを特徴とする。
【0029】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、従来の半導体プロセスを利用するのみで光学的開口とスライダーの両方を同時に作製でき、高性能な近視野光ヘッドが低コストで大量生産できる。
【0030】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1に係る方法で作製した近視野光ヘッド21の断面図である。近視野光ヘッド21は例えば縦1mm、横1mm、厚み0.3mm程度のサイズである。近視野光ヘッド21は、透明基板22の下面に錐状ティップ23とスライダー24を持つ。ティップ23は側面を遮光膜25で覆われている。ティップ23の先端は遮光膜25に覆われていないため、光学的開口27となっている。レーザー(図示略)から出射した光は光ファイバーあるいは光導波路(ともに図示略)によって導かれ、近視野光ヘッド21への入射光30となる。レーザーからの光が近視野光ヘッド21に到達するまでの経路上には必要に応じて微小なミラーやレンズを配置することもある。スライダー24の下面はABS(Air Bearing Surface)28であり、回転する記録媒体表面に近視野光ヘッド21を近接させた時に発生する空気浮上力を受け、この浮上力と近視野光ヘッド21の上方からかけられた荷重とのバランスにより、近視野光ヘッド21が記録媒体表面から一定の微小な距離だけ離れて浮上する。
【0031】
本実施の形態に係る方法で作製した近視野光ヘッド21の特徴は、光学的開口27が、ABS28よりもΔHだけ突出している点である。ABS28は記録媒体から例えば30nmの浮上量で浮上しており、ΔHが例えば20nmである。すなわちこの場合光学的開口27は記録媒体から10nmの浮上量で浮上する。近視野光は光学的開口27から下方に向けて発生するが、その強度は光学的開口27からの距離に強く依存して指数関数的に減衰する。また、近視野光の空間的広がりも、光学的開口27からの距離に依存し、距離が大きくなるにつれて広がりも大きくなる。このことの意味は、ヘッドの重要な性能である分解能とS/N比が、光学的開口27と記録媒体との距離、すなわち光学的開口27の浮上量に依存するという事である。高性能なヘッドを実現するためには、光学的開口27の浮上量を可能な限り小さくすることが求められる。本実施の形態に示した構造の近視野光ヘッド21は、ABS28の浮上量よりも光学的開口27の浮上量を小さくし、しかもその差ΔHを高精度に作製されている。
【0032】
図2に本実施の形態の近視野光ヘッド21の作製方法を示す。ステップS101において、透明基板22をウェットエッチングし、ティップ台座部31がスライダー台座部32よりΔHだけ高くする。ティップ台座部31は例えば一辺20μmの正方形で、ΔHは例えば20nmである。このステップは基板のエッチングであり、エッチング時間を制御することによりエッチング量は高精度に制御可能である。ΔHとして20nmと設計した場合には数nmの精度で設計値通りにエッチングできる。次にステップS102でレジスト33を塗布する。ステップS103では、ティップ台座部31の上にティップ用マスク35、スライダー台座部32の上にスライダー用マスク34をそれぞれパターニングする。ステップS104で透明基板22の等方性エッチングを行い、レジスト34,35を除去したステップS105で、ティップ23とスライダー24が形成される。その後ステップS106で遮光膜36を蒸着し、ステップS107でティップ23周辺だけ残して遮光膜36を除去する。最後にステップS108でティップ23先端部に機械的圧力をかけることによって光学的開口27を形成する。光学的開口27は、ABS28よりΔHだけ突出している。
【0033】
以上のように、基板22にあらかじめ設定された高さの段差をエッチングによって高精度に形成し、その段差が最終的には光学的開口27とABS28の高さの差になるようにすることによって、設計値通りに高精度に光学的開口27を突出させた構造を作製することが可能となった。この作製方法は、半導体プロセスによるバッチ処理に適しており、低コストで大量に高性能な近視野光ヘッドを作製することを可能にする。
【0034】
(実施の形態2)
図3は本発明の実施の形態2に係る方法で作製した近視野光ヘッド41の断面図である。実施の形態1で説明した図1と類似あるいは同一の部分については説明を簡略化あるいは省略する。近視野光ヘッド41の構造は、透明基板42の下面にティップ43とスライダー44が形成されており、ティップ43の側面は遮光膜45で覆われ、先端の遮光膜に覆われていない部分が光学的開口47となる。入射光50がこの近視野光ヘッド41に入射し、光学的開口47から近視野光が発生する。図1との相違点は、光学的開口47がABS48よりもΔHだけ突出ではなく後退している点である。ΔHは例えば10nmである。
【0035】
この近視野光ヘッド41を用いて記録媒体への情報の記録あるいは再生を行うと、外部からの衝撃など何らかの擾乱によってヘッドが記録媒体表面に接触した場合でも、光学的開口47は接触せず、ABS48が接触する。スライダー44は光学的開口47に比べてはるかに機械的強度が大きいため、記録媒体表面に接触しても損傷を受けにくい。このような構造を持つ近視野光ヘッド41は、高い信頼性と長い製品寿命を持つ。ΔHは大きすぎると前述のように分解能やS/N比に悪影響を与えるが、望ましい分解能、S/Nと信頼性から最適なΔHを設定することができる。
【0036】
図4に本実施の形態の近視野光ヘッド41の作製方法を示す。実施の形態1で説明した図2と類似あるいは同一の部分については説明を簡略化あるいは省略する。図2との相違点は、ステップS201において、透明基板42をウェットエッチングするときに、ティップ台座部31がスライダー台座部32よりもΔHだけ低くしている点である。ΔHは例えば10nmである。ΔHを高精度に作製できる理由は実施の形態1で述べた。その後は図2と同様のプロセスを行う。すなわち、ステップS202でレジスト33を塗布し、ステップS203でレジストのパターニングによってティップ用マスク35とスライダー用マスク34を形成、ステップS204で基板の等方性エッチング、ステップS205でレジスト除去してティップ43とスライダー44の形成、ステップS206で遮光膜36の蒸着、ステップS207で遮光膜のパターニング、そして最後にステップS208で光学的開口47の形成である。この結果、光学的開口47は、ABS48からΔHだけ後退している。
【0037】
以上のように、基板42にあらかじめ設定された高さの段差をエッチングによって高精度に形成し、その段差が最終的には光学的開口47とABS48の高さの差になるようにすることによって、設計値通りに高精度に光学的開口47を後退させた構造を作製することが可能となった。この作製方法は、半導体プロセスによるバッチ処理に適しており、低コストで大量に高性能な近視野光ヘッドを作製することを可能にする。
【0038】
(実施の形態3)
図5は本発明の実施の形態3に係る方法で作製した近視野光ヘッド51の断面図である。実施の形態1で説明した図1と類似あるいは同一の部分については説明を簡略化あるいは省略する。図1との相違点は、光学的開口57とABS58との高さの差ΔHがスライダー54の高さに比べてはるかに大きいという点である。ΔHは例えば100nmあるいはそれ以上である。スライダー54は長手方向には数百μmの長さがあり、ティップ53は数μmであるので、近視野光ヘッド51が記録媒体表面から浮上するときの浮上特性は、基本的にはスライダー54によって規定される。よって、ABS58の浮上量が例えば110nmであって、ΔHが100nmであれば、光学的開口57と記録媒体表面との距離すなわち光学的開口57の浮上量は10nmとなる。このような構造にすることによって、近視野光ヘッド51全体の浮上量は大きいままで、光学的開口57だけを記録媒体表面に極めて近接させることが可能である。
【0039】
この近視野光ヘッド51の作製方法は実施の形態1と基本的に同一であるので図示を略す。実施の形態1で説明した図2との相違点は、最初のステップでのΔHを大きく、例えば100nm、にするという点である。これが実現可能である理由も実施の形態1で説明したものと同一である。その後のステップは実施の形態1と同一で、最終的に図5に示した構造の近視野光ヘッドが作製される。
【0040】
以上のように、基板2にあらかじめ設定された高さの段差を非常に大きなものに形成し、その段差が最終的には光学的開口57とABS58の高さの差になるようにすることによって、光学的開口57がABS58から大きく突出した構造の近視野光ヘッドを作製することが可能となる。
【0041】
(実施の形態4)
図6は本発明の実施の形態4に係る方法で作製した近視野光ヘッド61の断面図である。図6(a)は近視野光ヘッド61の底面図、図6(b)は図6(a)中A−A’で示した直線での断面図、図6(c)は図6(a)中B−B’で示した直線での断面図である。実施の形態1で説明した図1と類似あるいは同一の部分については説明を簡略化あるいは省略する。図6(a)において近視野光ヘッド61の底面には、スライダー64とティップ63とティップ保護体69が形成されている。図6(b)では、ティップ63の側面が遮光膜65によって覆われており、テイップ63の先端部は遮光膜65によって覆われていない光学的開口67が有る。光学的開口67はスライダー64の底面であるABS68よりΔHだけ突出している。ΔHは例えば20nmである。ABS68が記録媒体表面から例えば30nm浮上している時、光学的開口67は記録媒体表面から10nmの距離で浮上する。さらに近視野光ヘッド61は図6(c)に示すように、ティップ保護体69を持つ。ティップ保護体69は図6(c)に示すように、光学的開口67からΔH’だけ突出している。ΔH’は例えば5nmである。これにより、ヘッドの動作中何らかの擾乱、例えば外部からの衝撃、などによってヘッドが記録媒体表面に接触した場合でも、光学的開口67は記録媒体に接触せず、ティップ保護体69が接触する。ティップ保護体69は多少の損傷を受けてもヘッドとしての性能には影響を与えない。ティップ保護体69は図6ではティップ63に対してヘッドの先端方向(図中左)に隣接した四角錐台であるが、ティップ63の周辺を囲うようなコの字型でも良いし、ドーナツ状でも良い。重要な点は、ティップ保護体69がティップ63の近傍に有り、ティップ63よりもわずかに突出しているという点である。
【0042】
図7に本実施の形態の近視野光ヘッド61の作製方法を示す。図7中、右は図6(a)における線分A−A’での断面、左は線分B−B’での断面を示す。ステップS401において、透明基板62をウェットエッチングによって、ティップ用台座部71、スライダー用台座部72、ティップ保護体用台座部70をパターニングする。ティップ用台座部71とスライダー用台座部72の高さの差ΔHは例えば30nmである。また、ティップ保護体用台座部70はティップ用台座部71よりもΔH’だけ高い。ΔH’は例えば10nmである。このような段差の形成は、実施の形態1において説明した、フォトリソグラフィによるマスク形状精度と、エッチング時間の管理を行ったエッチングを、複数回行うことによって可能である。次にステップS402においてレジスト73を塗布する。ステップS403では、ティップ用マスク75、スライダー用マスク74、ティップ保護体用マスク79をパターニングする。ステップS404で、等方性エッチングを行い、ステップS405に示すようにティップ63、スライダー64を形成する。ステップS406で遮光膜76を蒸着し、ステップS407でティップ63の近傍のみ遮光膜77を残す。最後にステップS407において、ティップ63の先端に機械的圧力をかけることによって光学的開口67を形成し、ティップ63の側面に遮光膜65が残った構造にする。光学的開口67と、スライダー64の下面の高さの差はΔHである。さらに、ティップ保護体69と、光学的開口67の高さの差はΔH’である。
【0043】
このような方法によると、スライダー64の記録媒体表面からの浮上量に比べて光学的開口67が記録媒体により近接し、さらに光学的開口67よりもティップ保護体69がわずかに突出した構造を容易に作製できる。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、回転する記録媒体表面からの空気浮上力を受けるスライダーと、先端に光学的開口を持つ錐状のティップを持ち、前記光学的開口から発生する近視野光を介して前記記録媒体表面と相互作用する近視野光ヘッドの作製方法において、基板を加工して前記基板が部分的に複数の厚みを持つよう加工する工程と、前記複数の厚みのうち第一の厚みを持つ部分から前記スライダーを作製すると同時に、前記複数の厚みのうち第二の厚みを持つ部分から前記ティップを作製する工程と、を含むことを特徴とする近視野光ヘッドの作製方法とする。
【0045】
これにより、近視野光を発生させる光学的開口と、スライダー表面の記録媒体表面からの距離を別々に設定して、その設定値に高精度で一致させて作製することが可能になり、ヘッドの分解能がスライダー表面の浮上量に依存しない設計が可能となる。また、このようなヘッドを低コストで大量に作製することが可能となる、という効果を奏する。
【0046】
また、上記近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも薄く、その厚みの差が、スライダーの記録媒体表面からの浮上量よりも小さいことを特徴とする。
【0047】
これにより、光学的開口と記録媒体の距離が、スライダーと記録媒体との距離よりも短くなり、スライダーの浮上量を下げることなく光学的開口を記録媒体に近接させることが可能となる、という効果を奏する。
【0048】
また、上記近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも厚いことを特徴とする。
【0049】
これにより、光学的開口と記録媒体の距離が、スライダーと記録媒体との距離よりも長くなり、スライダーが記録媒体に接触しても開口が記録媒体に接触することが防止され、信頼性の高い近視野光ヘッドが実現できる、という効果を奏する。
【0050】
また、上記いずれかの近視野光ヘッドの作製方法において、前記スライダーと前記ティップを同時に作製する前記工程が前記基板のエッチングによるものであることを特徴とする。
【0051】
これにより、従来の半導体プロセスを利用するのみで光学的開口とスライダーの両方を同時に作製でき、高性能な近視野光ヘッドが低コストで大量生産できる、という効果を奏する。
【0052】
また、回転する記録媒体表面からの空気浮上力を受けるスライダーと、先端に光学的開口を持つ錐状のティップと、前記ティップの近傍に前記ティップ以上の高さを持つティップ保護体を持ち、前記光学的開口から発生する近視野光を介して前記記録媒体表面と相互作用する近視野光ヘッドの作製方法において、基板を加工して前記基板が部分的に複数の厚みを持つよう加工する工程と、前記複数の厚みのうち第一の厚みを持つ部分から前記スライダーを作製すると同時に、前記複数の厚みのうち第二の厚みを持つ部分から前記ティップを作製し、さらに同時に、前記複数の厚みのうち第三の厚みを持つ部分から前記ティップ保護体を作製する工程と、を含むことを特徴とする。
【0053】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護するような構造を持つ、高信頼性の近視野光ヘッドが作製できる、という効果を奏する。
【0054】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記第二の厚みと前記第三の厚みが等しいことを特徴とする。
【0055】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、ヘッドが記録媒体からわずかでも離れている場合にはティップ保護体は記録媒体に接触しないため、開口を記録媒体表面に極めて近接させられる構造を持つ近視野光ヘッドが作製できる、という効果を奏する。
【0056】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも薄く、その厚みの差が、前記スライダーの前記記録媒体表面からの浮上量よりも小さいことを特徴とする。
【0057】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、開口と記録媒体表面の距離がスライダーの浮上量よりも小さくできるような構造を持つ近視野光ヘッドが作製できる、という効果を奏する。
【0058】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記第一の厚みが前記第二の厚みよりも厚いことを特徴とする。
【0059】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、スライダーが記録媒体に接触した場合にでも開口は接触しないような、高信頼性近視野光ヘッドが作製できる、という効果を奏する。
【0060】
また、上記の近視野光ヘッドの作製方法において、前記スライダーと前記ティップと前記ティップ保護体を同時に作製する前記工程が前記基板のエッチングによるものであることを特徴とする。
【0061】
これにより、ヘッドが記録媒体に接触した場合でも、ティップ保護体が開口を保護し、また、従来の半導体プロセスを利用するのみで光学的開口とスライダーの両方を同時に作製でき、高性能な近視野光ヘッドが低コストで大量生産できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る方法で作製した近視野光ヘッドの断面図である。
【図2】本発明の実施の形態1の近視野光ヘッドの作製方法を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態2に係る方法で作製した近視野光ヘッドの断面図である。
【図4】本発明の実施の形態2の近視野光ヘッドの作製方法を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態3に係る方法で作製した近視野光ヘッドの断面図である。
【図6】本発明の実施の形態4に係る方法で作製した近視野光ヘッドの断面図である。
【図7】本発明の実施の形態4の近視野光ヘッドの作製方法を示す図である。
【図8】近視野光ヘッドを用いたデータストレージ装置の概念を示す図である。
【図9】従来の近視野光ヘッドを示す断面図である。
【図10】従来の近視野光ヘッド3の作製方法を示す図である。
【符号の説明】
1 近視野光データストレージ装置
2 サスペンションアーム
3 近視野光ヘッド
4 記録媒体
5 ボイスコイルモーター
6 スライダー
7 基板
8 光学的開口
9 遮光膜
10 入射光
11 ティップ
12 レジスト
13 ティップ用マスク
14 スライダー用マスク
15 遮光膜
21 近視野光ヘッド
22 透明基板
23 ティップ
24 スライダー
25 遮光膜
27 光学的開口
28 ABS(Air Bearing Surface)
30 入射光
31 ティップ台座部
32 スライダー台座部
33 レジスト
34 スライダー用マスク
35 ティップ用マスク
36 遮光膜
41 近視野光ヘッド
42 透明基板
43 ティップ
44 スライダー
45 遮光膜
47 光学的開口
48 ABS
50 入射光
51 近視野光ヘッド
53 ティップ
54 スライダー
57 光学的開口
58 ABS
60 入射光
61 近視野光ヘッド
62 透明基板
63 ティップ
64 スライダー
65 遮光膜
67 光学的開口
68 ABS
69 ティップ保護体
70 ティップ保護体用台座部
71 ティップ用台座部
72 スライダー用台座部
73 レジスト
74 スライダー用マスク
75 ティップ用マスク
76 遮光膜
77 ティップ近傍の遮光膜
79 ティップ保護体用マスク
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical information recording / reproducing head that performs near-high-density recording / reproduction exceeding the diffraction limit of light using near-field light, and in particular, a certain minute flying height from the surface of the medium due to air levitation force from a rotating recording medium. The present invention relates to a method for manufacturing a slider head that accesses the surface of a medium while flying above.
[0002]
[Prior art]
Since an optical head using near-field light has a resolution that does not depend on the diffraction limit of light, it is expected to be applied to a next-generation ultrahigh-density data storage device. The concept of a typical near-field optical data storage device 1 is shown in FIG. The near-field optical head 3 is adhered to the tip of the suspension arm 2 in the same manner as the magnetic head of the conventional magnetic recording apparatus, and the suspension arm 2 can be moved in the radial direction of the recording medium 4 by the voice coil motor 5. The near-field optical head 3 floats with a small flying height from the surface of the recording medium 4 by the air flying force from the rotating recording medium 4 and interacts with a minute region on the medium surface via near-field light.
[0003]
A cross section of the near-field optical head 3 is shown in FIG. A slider 6 for realizing stable flying is formed on the bottom surface of the substrate 7, so that it floats with a flying height of several to several tens of nm from the medium surface. Similarly, a conical tip 11 is formed on the bottom surface of the substrate 7, and its side surface is covered with a light shielding film 9. Since the tip 11 is not covered with the light shielding film 9, the tip 11 is an optical opening 8. Light from a laser (not shown) is guided to the near-field optical head 3 by an optical fiber (not shown) or an optical waveguide (not shown), and becomes incident light 10 to the near-field optical head 3.
[0004]
A conventional method for producing a near-field optical head is processed by rotating a substrate while observing one by one using a high-precision fine processing technique such as FIB (focused ion beam) (for example, patents). Reference 1).
[0005]
In another conventional method for producing a near-field optical head, a large number of sliders and tips are produced simultaneously by isotropic etching of a substrate (see, for example, Patent Document 2). This method is simplified and described with reference to FIG. First, in step S <b> 901, a resist 12 is applied to the lower surface of the transparent substrate 7. In step S902, the tip mask 13 and the slider mask 14 are patterned by exposure, and isotropic etching is performed in step S903. Step S904 is an etching state until the tip of the tip 11 is sharpened, and the ABS (Air Bearing Surface) of the slider 6 uses the lower surface of the original substrate 7. Thereafter, when the etching is advanced, the tip of the tip 11 becomes lower from the substrate 7 than the ABS of the slider 6 as in step S905. Next, after depositing the light shielding film 15 in step S906, patterning is performed so that the light shielding film 15 is left only in the vicinity of the tip 11 in step S907. Finally, in step S908, the light shielding film 15 is plastically deformed by pressing a hard flat plate such as a glass plate against the tip of the tip 11, and the optical opening 8 is formed.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-265520 (page 7, lines 12-14, FIG. 9)
[0007]
[Patent Document 2]
Republication 2000-28536 (page 74, lines 17-25, FIG. 40)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
According to the method cited in Patent Document 1, a shape having an accuracy depending on the processing accuracy of the FIB can be produced. On the other hand, it is basically produced one by one and is not suitable for mass production. According to Patent Document 1, page 7, lines 10 to 11, it takes about 10 minutes to manufacture one opening and a slider, and the cost for a skilled engineer to operate an expensive device is considerably high. .
[0009]
According to the method cited in Patent Document 2, the tip end is etched in the process from step S904 to step S905 in FIG. 10, and the optical aperture 8 is formed from the ABS of the slider 6 in the head completed in step S908. Located in a retreated place. Since near-field light is attenuated strongly depending on the distance from the optical aperture 8, in optical recording and reproduction using near-field light, it is important to make the optical aperture 8 as close as possible to the recording medium. It becomes. When the optical aperture 8 is retracted from the ABS as shown in FIG. 9, the intensity of near-field light interacting with the medium decreases, and the near-field light distribution is also spatially widened on the medium surface. As a result, the obtained signal strength and resolution are lowered, and a high-performance head cannot be realized. In step S904, it is impossible to stop etching at the moment when the tip end is sharpened, as long as the sharpened moment cannot be detected. The etching time until sharpening can be calculated based on the etching rate, but due to the variation in etching rate, it is impossible to manufacture the tip 11 tip with precision of several nm from ABS. It is. If the etching is stopped before the tip 11 is sharpened, the size of the optical opening 8 formed in step S908 is defined by the size of the tip 11 tip, so that a minute opening cannot be formed.
[0010]
Further, when the head contacts the surface of the recording medium due to external vibration or the like, the optical aperture 8 may be fatally damaged. In order to prevent this, it is conceivable to provide a tip protector in the vicinity of the optical aperture 8, but this tip protector must protrude beyond the optical aperture 8 toward the recording medium surface, and Strict conditions are required that the amount of protrusion must be small. If such a structure is manufactured by the method cited in Patent Document 1, it takes a very long time and a high cost. Moreover, it is impossible to produce by the method cited in Patent Document 2.
[0011]
As described above, a high-performance near-field optical head must have a structure that stably floats with the optical aperture as close as possible to the recording medium. In addition, a method for manufacturing such a structure at low cost is required. As described above, the conventional manufacturing method cannot satisfy these conditions at the same time.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has a slider that receives air levitation force from the surface of a rotating recording medium and a cone-shaped tip having an optical opening at the tip, and is generated from the optical opening. In a method of manufacturing a near-field optical head that interacts with the surface of the recording medium via near-field light, the substrate is processed to form the substrate Surface facing the recording medium Partially Different height plural Flat part Process to have The plurality of planar portions of the processed substrate Out of 1 of height have With the first plane At the same time that the slider is manufactured, Flat part Out of 2 of height have With the second plane A method of manufacturing a near-field optical head, comprising the step of manufacturing the tip.
[0013]
As a result, the optical aperture that generates near-field light and the distance of the slider surface from the surface of the recording medium can be set separately, and the set value can be made to match with high accuracy, and the head can be manufactured. Design in which the resolution does not depend on the flying height of the slider surface is possible. In addition, it is possible to manufacture a large amount of such a head at a low cost.
[0014]
In the method of manufacturing the near-field optical head, the first 1 of height Said 2 of height than Low The height Is smaller than the flying height of the slider from the surface of the recording medium.
[0015]
Thereby, the distance between the optical aperture and the recording medium becomes shorter than the distance between the slider and the recording medium, and the optical aperture can be brought close to the recording medium without reducing the flying height of the slider.
[0016]
In the method of manufacturing the near-field optical head, the first 1 of height Said 2 of height than High It is characterized by that.
[0017]
As a result, the distance between the optical aperture and the recording medium is longer than the distance between the slider and the recording medium, and even if the slider contacts the recording medium, the opening is prevented from contacting the recording medium, which is highly reliable. A near-field optical head can be realized.
[0018]
In any one of the above-described methods for producing a near-field optical head, the step of producing the slider and the tip simultaneously is performed by etching the substrate.
[0019]
As a result, both the optical aperture and the slider can be simultaneously manufactured only by using a conventional semiconductor process, and a high-performance near-field optical head can be mass-produced at a low cost.
[0020]
A slider that receives air levitation force from the surface of the rotating recording medium; a cone-shaped tip having an optical opening at a tip; and a tip protector having a height equal to or higher than the tip near the tip; In a method of manufacturing a near-field optical head that interacts with the recording medium surface via near-field light generated from an optical aperture, the substrate is processed to form the substrate Surface facing the recording medium Partially Different height plural Flat part Process to have The plurality of planar portions of the processed substrate Out of 1 of height have With the first plane At the same time that the slider is manufactured, Flat part Out of 2 of height have With the second plane Making the tip, and simultaneously, the plurality of Flat part The third of height have With the third plane Producing the tip protector.
[0021]
Thereby, even when the head contacts the recording medium, a highly reliable near-field optical head having a structure in which the tip protector protects the opening can be manufactured.
[0022]
In the method of manufacturing the near-field optical head, the first 2 of height And said 3 of height Are equal to each other.
[0023]
Thus, even when the head contacts the recording medium, the tip protector protects the opening, and when the head is slightly separated from the recording medium, the tip protector does not contact the recording medium. A near-field optical head having a structure that can be brought very close to the surface of the recording medium can be manufactured.
[0024]
In the method of manufacturing the near-field optical head, the first 1 of height Said 2 of height than Low The height Is smaller than the flying height of the slider from the surface of the recording medium.
[0025]
Thus, even when the head comes into contact with the recording medium, the near-field optical head has a structure in which the tip protector protects the opening and the distance between the opening and the recording medium surface can be smaller than the flying height of the slider. Can be made.
[0026]
In the method of manufacturing the near-field optical head, the first 1 of height Said 2 of height than High It is characterized by that.
[0027]
This makes it possible to produce a highly reliable near-field optical head in which the tip protector protects the opening even when the head contacts the recording medium, and the opening does not contact even when the slider contacts the recording medium. it can.
[0028]
In the method of manufacturing the near-field optical head, the step of simultaneously manufacturing the slider, the tip, and the tip protector is performed by etching the substrate.
[0029]
As a result, even when the head contacts the recording medium, the tip protector protects the aperture, and both the optical aperture and the slider can be fabricated simultaneously using only a conventional semiconductor process. Optical head can be mass-produced at low cost.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a near-field optical head 21 manufactured by the method according to Embodiment 1 of the present invention. The near-field optical head 21 has a size of about 1 mm in length, 1 mm in width, and a thickness of about 0.3 mm, for example. The near-field optical head 21 has a conical tip 23 and a slider 24 on the lower surface of the transparent substrate 22. The tip 23 is covered with a light shielding film 25 on the side surface. Since the tip of the tip 23 is not covered with the light shielding film 25, the tip 23 is an optical opening 27. Light emitted from a laser (not shown) is guided by an optical fiber or an optical waveguide (both not shown) and becomes incident light 30 to the near-field optical head 21. If necessary, a minute mirror or lens may be arranged on the path until the light from the laser reaches the near-field optical head 21. The lower surface of the slider 24 is an air bearing surface (ABS) 28. The slider 24 receives an air levitation force generated when the near-field optical head 21 is brought close to the surface of the rotating recording medium. The near-field optical head 21 floats away from the surface of the recording medium by a certain minute distance due to the balance with the load applied to the recording medium.
[0031]
A feature of the near-field optical head 21 manufactured by the method according to the present embodiment is that the optical aperture 27 protrudes from the ABS 28 by ΔH. The ABS 28 floats from the recording medium with a flying height of, for example, 30 nm, and ΔH is, for example, 20 nm. That is, in this case, the optical aperture 27 floats with a flying height of 10 nm from the recording medium. Near-field light is generated downward from the optical aperture 27, and its intensity is attenuated exponentially depending on the distance from the optical aperture 27. Also, the spatial spread of near-field light depends on the distance from the optical aperture 27, and the spread increases as the distance increases. This means that the resolution and S / N ratio, which are important performances of the head, depend on the distance between the optical aperture 27 and the recording medium, that is, the flying height of the optical aperture 27. In order to realize a high-performance head, it is required to make the flying height of the optical aperture 27 as small as possible. In the near-field optical head 21 having the structure shown in the present embodiment, the flying height of the optical aperture 27 is made smaller than that of the ABS 28, and the difference ΔH is manufactured with high accuracy.
[0032]
FIG. 2 shows a manufacturing method of the near-field optical head 21 of the present embodiment. In step S101, the transparent substrate 22 is wet-etched so that the tip pedestal 31 is higher than the slider pedestal 32 by ΔH. The tip pedestal 31 is, for example, a square with a side of 20 μm, and ΔH is, for example, 20 nm. This step is the etching of the substrate, and the etching amount can be controlled with high accuracy by controlling the etching time. When the ΔH is designed to be 20 nm, the etching can be performed as designed with an accuracy of several nm. Next, a resist 33 is applied in step S102. In step S103, the tip mask 35 is patterned on the tip pedestal 31, and the slider mask 34 is patterned on the slider pedestal 32, respectively. In step S104, the transparent substrate 22 is isotropically etched to remove the resists 34 and 35. In step S105, the tip 23 and the slider 24 are formed. Thereafter, in step S106, the light shielding film 36 is deposited, and in step S107, only the periphery of the tip 23 is left and the light shielding film 36 is removed. Finally, in step S108, the optical opening 27 is formed by applying mechanical pressure to the tip of the tip 23. The optical aperture 27 protrudes from the ABS 28 by ΔH.
[0033]
As described above, a step having a preset height is formed on the substrate 22 with high accuracy by etching, and the step is finally made to be the difference in height between the optical opening 27 and the ABS 28. Thus, it is possible to manufacture a structure in which the optical aperture 27 protrudes with high accuracy as designed. This manufacturing method is suitable for batch processing by a semiconductor process, and makes it possible to manufacture a high performance near-field optical head in a large amount at a low cost.
[0034]
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a cross-sectional view of a near-field optical head 41 manufactured by the method according to Embodiment 2 of the present invention. Description of parts similar or identical to those in FIG. 1 described in Embodiment 1 is simplified or omitted. In the structure of the near-field optical head 41, a tip 43 and a slider 44 are formed on the lower surface of the transparent substrate 42. The side surface of the tip 43 is covered with a light shielding film 45, and the portion not covered with the light shielding film at the tip is optical. The target opening 47 is formed. Incident light 50 enters the near-field optical head 41, and near-field light is generated from the optical aperture 47. The difference from FIG. 1 is that the optical aperture 47 is not protruded but retracted from the ABS 48 by ΔH. ΔH is, for example, 10 nm.
[0035]
When recording or reproducing information on the recording medium using the near-field optical head 41, even if the head contacts the recording medium surface due to some disturbance such as external impact, the optical aperture 47 does not contact, ABS 48 contacts. Since the slider 44 has much higher mechanical strength than the optical aperture 47, it is not easily damaged even if it contacts the surface of the recording medium. The near-field optical head 41 having such a structure has high reliability and a long product life. If ΔH is too large, the resolution and the S / N ratio are adversely affected as described above, but the optimum ΔH can be set from the desired resolution, S / N and reliability.
[0036]
FIG. 4 shows a manufacturing method of the near-field optical head 41 of the present embodiment. Description of parts similar or identical to those in FIG. 2 described in the first embodiment is simplified or omitted. The difference from FIG. 2 is that when the transparent substrate 42 is wet-etched in step S201, the tip pedestal 31 is lower than the slider pedestal 32 by ΔH. ΔH is, for example, 10 nm. The reason why ΔH can be manufactured with high accuracy is described in Embodiment Mode 1. Thereafter, the same process as in FIG. 2 is performed. That is, the resist 33 is applied in step S202, the tip mask 35 and the slider mask 34 are formed by resist patterning in step S203, the substrate isotropically etched in step S204, and the resist is removed in step S205. The formation of the slider 44, the deposition of the light shielding film 36 in step S206, the patterning of the light shielding film in step S207, and finally the formation of the optical aperture 47 in step S208. As a result, the optical aperture 47 is set back from the ABS 48 by ΔH.
[0037]
As described above, a step having a preset height is formed on the substrate 42 with high accuracy by etching, and the step is finally made to be the difference in height between the optical opening 47 and the ABS 48. Thus, it is possible to manufacture a structure in which the optical aperture 47 is retracted with high accuracy as designed. This manufacturing method is suitable for batch processing by a semiconductor process, and makes it possible to manufacture a high performance near-field optical head in a large amount at a low cost.
[0038]
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a cross-sectional view of a near-field optical head 51 manufactured by the method according to Embodiment 3 of the present invention. Description of parts similar or identical to those in FIG. 1 described in Embodiment 1 is simplified or omitted. The difference from FIG. 1 is that the height difference ΔH between the optical aperture 57 and the ABS 58 is much larger than the height of the slider 54. ΔH is, for example, 100 nm or more. Since the slider 54 has a length of several hundreds μm in the longitudinal direction and the tip 53 is several μm, the flying characteristics when the near-field optical head 51 floats from the surface of the recording medium are basically determined by the slider 54. It is prescribed. Therefore, if the flying height of the ABS 58 is, for example, 110 nm and ΔH is 100 nm, the distance between the optical aperture 57 and the recording medium surface, that is, the flying height of the optical aperture 57 is 10 nm. By adopting such a structure, the flying height of the entire near-field optical head 51 remains large, and only the optical aperture 57 can be brought very close to the recording medium surface.
[0039]
Since the method of manufacturing the near-field optical head 51 is basically the same as that of the first embodiment, the illustration is omitted. The difference from FIG. 2 described in the first embodiment is that ΔH in the first step is increased to, for example, 100 nm. The reason why this is feasible is the same as that described in the first embodiment. Subsequent steps are the same as those in the first embodiment, and a near-field optical head having the structure shown in FIG. 5 is finally produced.
[0040]
As described above, the step 2 having a preset height is formed on the substrate 2 so as to be very large, and the step is finally made to be the difference in height between the optical opening 57 and the ABS 58. Thus, it is possible to manufacture a near-field optical head having a structure in which the optical aperture 57 protrudes greatly from the ABS 58.
[0041]
(Embodiment 4)
FIG. 6 is a cross-sectional view of a near-field optical head 61 manufactured by the method according to Embodiment 4 of the present invention. 6A is a bottom view of the near-field optical head 61, FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 6A, and FIG. 6C is FIG. It is sectional drawing in the straight line shown by BB '. Description of parts similar or identical to those in FIG. 1 described in Embodiment 1 is simplified or omitted. In FIG. 6A, a slider 64, a tip 63, and a tip protector 69 are formed on the bottom surface of the near-field optical head 61. In FIG. 6B, the side surface of the tip 63 is covered with the light shielding film 65, and the tip portion of the tip 63 has an optical opening 67 that is not covered with the light shielding film 65. The optical aperture 67 protrudes by ΔH from the ABS 68 which is the bottom surface of the slider 64. ΔH is, for example, 20 nm. When the ABS 68 floats, for example, 30 nm from the surface of the recording medium, the optical aperture 67 floats at a distance of 10 nm from the surface of the recording medium. Further, the near-field optical head 61 has a tip protector 69 as shown in FIG. The tip protector 69 protrudes from the optical aperture 67 by ΔH ′ as shown in FIG. ΔH ′ is, for example, 5 nm. Accordingly, even when the head contacts the surface of the recording medium due to some disturbance during the operation of the head, for example, an external impact, the optical opening 67 does not contact the recording medium, and the tip protector 69 contacts. Even if the tip protector 69 is slightly damaged, the performance as a head is not affected. In FIG. 6, the tip protector 69 is a quadrangular pyramid adjacent to the tip 63 in the direction of the tip of the head (left in the figure), but may be a U-shape surrounding the tip 63 or a donut shape. But it ’s okay. The important point is that the tip protector 69 is in the vicinity of the tip 63 and slightly protrudes from the tip 63.
[0042]
FIG. 7 shows a manufacturing method of the near-field optical head 61 of the present embodiment. In FIG. 7, the right shows a cross section taken along line AA ′ in FIG. 6A, and the left shows a cross section taken along line BB ′. In step S401, the tip pedestal 71, the slider pedestal 72, and the tip protector pedestal 70 are patterned by wet etching of the transparent substrate 62. The height difference ΔH between the tip pedestal 71 and the slider pedestal 72 is, for example, 30 nm. Further, the tip protector pedestal 70 is higher than the tip pedestal 71 by ΔH ′. ΔH ′ is, for example, 10 nm. Such a step can be formed by performing a plurality of times of etching with the mask shape accuracy by photolithography and the etching time managed as described in the first embodiment. Next, a resist 73 is applied in step S402. In step S403, the tip mask 75, the slider mask 74, and the tip protector mask 79 are patterned. In step S404, isotropic etching is performed to form a tip 63 and a slider 64 as shown in step S405. In step S406, the light shielding film 76 is deposited, and in step S407, the light shielding film 77 is left only in the vicinity of the tip 63. Finally, in step S407, the optical opening 67 is formed by applying mechanical pressure to the tip of the tip 63, and the light shielding film 65 is left on the side surface of the tip 63. The difference in height between the optical aperture 67 and the lower surface of the slider 64 is ΔH. Further, the difference in height between the tip protector 69 and the optical aperture 67 is ΔH ′.
[0043]
According to such a method, the structure in which the optical opening 67 is closer to the recording medium than the flying height of the slider 64 from the surface of the recording medium and the tip protector 69 slightly protrudes from the optical opening 67 is easy. Can be made.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the slider that receives the air levitation force from the surface of the rotating recording medium and the cone-shaped tip having an optical opening at the tip have near-field light generated from the optical opening. A method of manufacturing a near-field optical head that interacts with the surface of the recording medium via a step of processing the substrate so that the substrate partially has a plurality of thicknesses, and a first of the plurality of thicknesses And manufacturing the slider from a portion having a thickness, and simultaneously manufacturing the tip from a portion having a second thickness among the plurality of thicknesses. .
[0045]
As a result, the optical aperture that generates near-field light and the distance of the slider surface from the surface of the recording medium can be set separately, and the set value can be made to match with high accuracy, and the head can be manufactured. Design in which the resolution does not depend on the flying height of the slider surface is possible. In addition, there is an effect that such a head can be manufactured in large quantities at low cost.
[0046]
Further, in the method for producing a near-field optical head, the first thickness is thinner than the second thickness, and the difference in thickness is smaller than the flying height of the slider from the recording medium surface. .
[0047]
As a result, the distance between the optical aperture and the recording medium is shorter than the distance between the slider and the recording medium, and the optical aperture can be brought close to the recording medium without lowering the flying height of the slider. Play.
[0048]
In the method of manufacturing the near-field optical head, the first thickness is thicker than the second thickness.
[0049]
As a result, the distance between the optical aperture and the recording medium is longer than the distance between the slider and the recording medium, and even if the slider contacts the recording medium, the opening is prevented from contacting the recording medium, which is highly reliable. There is an effect that a near-field optical head can be realized.
[0050]
In any one of the above-described methods for producing a near-field optical head, the step of producing the slider and the tip simultaneously is performed by etching the substrate.
[0051]
As a result, both the optical aperture and the slider can be fabricated simultaneously using only the conventional semiconductor process, and the high-performance near-field optical head can be mass-produced at low cost.
[0052]
A slider that receives air levitation force from the surface of the rotating recording medium; a cone-shaped tip having an optical opening at a tip; and a tip protector having a height equal to or higher than the tip near the tip; In a method of manufacturing a near-field optical head that interacts with the recording medium surface via near-field light generated from an optical aperture, processing the substrate so that the substrate partially has a plurality of thicknesses; The slider is manufactured from a portion having the first thickness among the plurality of thicknesses, and at the same time, the tip is manufactured from a portion having the second thickness among the plurality of thicknesses. And a step of producing the tip protector from a portion having a third thickness.
[0053]
Thereby, even when the head comes into contact with the recording medium, there is an effect that a highly reliable near-field optical head having a structure in which the tip protector protects the opening can be manufactured.
[0054]
In the method of manufacturing the near-field optical head, the second thickness and the third thickness are equal.
[0055]
Thus, even when the head contacts the recording medium, the tip protector protects the opening, and when the head is slightly separated from the recording medium, the tip protector does not contact the recording medium. There is an effect that a near-field optical head having a structure that can be brought very close to the surface of the recording medium can be manufactured.
[0056]
Further, in the above method for producing a near-field optical head, the first thickness is thinner than the second thickness, and the difference in thickness is smaller than the flying height of the slider from the recording medium surface. Features.
[0057]
Thus, even when the head comes into contact with the recording medium, the near-field optical head has a structure in which the tip protector protects the opening and the distance between the opening and the recording medium surface can be smaller than the flying height of the slider. There is an effect that it can be produced.
[0058]
In the method of manufacturing the near-field optical head, the first thickness is greater than the second thickness.
[0059]
This makes it possible to produce a highly reliable near-field optical head in which the tip protector protects the opening even when the head contacts the recording medium, and the opening does not contact even when the slider contacts the recording medium. There is an effect that it is possible.
[0060]
In the method of manufacturing the near-field optical head, the step of simultaneously manufacturing the slider, the tip, and the tip protector is performed by etching the substrate.
[0061]
As a result, even when the head contacts the recording medium, the tip protector protects the aperture, and both the optical aperture and the slider can be fabricated simultaneously using only a conventional semiconductor process. The optical head can be mass-produced at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a near-field optical head manufactured by a method according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a method for manufacturing the near-field optical head according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a near-field optical head manufactured by a method according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a method for manufacturing a near-field optical head according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a near-field optical head manufactured by a method according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a near-field optical head manufactured by a method according to Embodiment 4 of the present invention.
7 is a diagram showing a method for manufacturing a near-field optical head according to a fourth embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a concept of a data storage device using a near-field optical head.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a conventional near-field optical head.
FIG. 10 is a diagram showing a method for manufacturing a conventional near-field optical head 3.
[Explanation of symbols]
1 Near-field optical data storage device
2 Suspension arm
3 Near-field optical head
4 recording media
5 Voice coil motor
6 Slider
7 Substrate
8 Optical aperture
9 Shading film
10 Incident light
11 tips
12 resist
13 Tip Mask
14 Slider mask
15 Shading film
21 Near-field optical head
22 Transparent substrate
23 tips
24 Slider
25 Shading film
27 Optical aperture
28 ABS (Air Bearing Surface)
30 Incident light
31 Tip base
32 Slider base
33 resist
34 Mask for slider
35 tip mask
36 Shading film
41 Near-field optical head
42 Transparent substrate
43 tips
44 Slider
45 Shading film
47 Optical aperture
48 ABS
50 Incident light
51 Near-field optical head
53 tips
54 Slider
57 Optical aperture
58 ABS
60 Incident light
61 Near-field optical head
62 Transparent substrate
63 tips
64 slider
65 Shading film
67 Optical aperture
68 ABS
69 Tip Protector
70 Tip protector base
71 Tip base
72 Slider base
73 resist
74 Mask for slider
75 tip mask
76 Shading film
77 Light shielding film near tip
79 Mask for tip protector

Claims (7)

回転する記録媒体表面からの空気浮上力を受けるスライダーと、先端に光学的開口を持つ錐状のティップを持ち、前記光学的開口から発生する近視野光を介して前記記録媒体表面と相互作用する近視野光ヘッドの作製方法において、基板を加工して前記基板の前記記録媒体と対向する面が部分的に高さの異なる複数の平面部を持つよう加工する工程と、前記複数の平面部のうち第1の高さを持つ第1の平面部に、前記スライダーを形成するために用いられるスライダー用マスクを形成する工程と、前記複数の平面部のうち第2の高さを持つ第2の平面部に、前記ティップを形成するために用いられるティップ用マスクを形成する工程と、前記スライダー用マスクを用いて前記第1の平面部をエッチングすると同時に、前記ティップ用マスクを用いて前記第2の平面部をエッチングする工程と、前記スライダー用マスクと前記第1の平面部の一部との接触、及び前記ティップ用マスクと前記第2の平面部の一部との接触が保たれた状態で、前記第1の平面部及び前記第2の平面部のエッチングを停止する工程と、前記第1の平面部の一部と接触している前記スライダー用マスクを除去することにより前記スライダーを作製するとともに、前記第2の平面部の一部と接触している前記ティップ用マスクを除去することにより前記ティップを作製する工程と、を含むことを特徴とする近視野光ヘッドの作製方法。A slider that receives air levitation force from the rotating recording medium surface, and a cone-shaped tip having an optical opening at the tip, interacts with the recording medium surface via near-field light generated from the optical opening. in the method for manufacturing a near-field optical head, the recording medium and the opposing surfaces of the substrate by processing the substrate and the step of processing to have a plurality of flat portions having different partial height, of the plurality of flat portions A step of forming a slider mask used for forming the slider on a first plane portion having a first height, and a second step having a second height of the plurality of plane portions. the flat surface portion, forming a tip mask used to form the tip, and simultaneously etching the first planar portion with a mask for the slider, the tip mask Etching the second planar portion, contacting the slider mask with a portion of the first planar portion, and contacting the tip mask with a portion of the second planar portion. A step of stopping the etching of the first planar portion and the second planar portion in the maintained state, and removing the slider mask that is in contact with a part of the first planar portion A step of producing the slider, and producing the tip by removing the mask for the tip that is in contact with a part of the second plane portion . Manufacturing method. 前記第1の高さが前記第2の高さよりも低く、その高さの差が、前記スライダーの前記記録媒体表面からの浮上量よりも小さいことを特徴とする、請求項1に記載の近視野光ヘッドの作製方法。  The near height according to claim 1, wherein the first height is lower than the second height, and a difference in height is smaller than a flying height of the slider from the surface of the recording medium. A method for producing a field-of-view optical head. 前記第1の高さが前記第2の高さよりも高いことを特徴とする、請求項1に記載の近視野光ヘッドの作製方法。  The method of manufacturing a near-field optical head according to claim 1, wherein the first height is higher than the second height. 回転する記録媒体表面からの空気浮上力を受けるスライダーと、先端に光学的開口を持つ錐状のティップと、前記ティップの近傍に前記ティップ以上の高さを持つティップ保護体を持ち、前記光学的開口から発生する近視野光を介して前記記録媒体表面と相互作用する近視野光ヘッドの作製方法において、基板を加工して前記基板の前記記録媒体と対向する面が部分的に高さの異なる複数の平面部を持つよう加工する工程と、前記基板の前記複数の平面部のうち第1の高さを持つ第1の平面部に、前記スライダーを形成するために用いられるスライダー用マスクを形成する工程と、前記複数の平面部のうち第2の高さを持つ第2の平面部に、前記ティップを形成するために用いられるティップ用マスクを形成する工程と、前記複数の平面部のうち第3の高さを持つ第3の平面部に、前記ティップ保護体を形成するために用いられるティップ保護体用マスクを形成する工程と、前記スライダー用マスクを用いて前記第1の平面部をエッチングすると同時に、前記ティップ用マスクを用いて前記第2の平面部をエッチングすると共に、前記ティップ保護体用マスクを用いて前記第3の平面部をエッチングする工程と、前記スライダー用マスクと前記第1の平面部の一部との接触、前記ティップ用マスクと前記第2の平面部の一部との接触、及び前記ティップ用マスクと前記第3の平面部の一部との接触が保たれた状態で、前記第1の平面部、前記第2の平面部及び前記第3の平面部のエッチングを停止する工程と、前記第1の平面部の一部と接触している前記スライダー用マスクを除去することにより前記スライダーを作製し、前記第2の平面部の一部と接触している前記ティップ用マスクを除去することにより前記ティップを作製するとともに、前記第3の平面部の一部と接触している前記ティップ保護体用マスクを除去することにより前記ティップ保護体を作製する工程と、を含むことを特徴とする近視野光ヘッドの作製方法。A slider that receives air levitation force from the rotating recording medium surface; a cone-shaped tip having an optical opening at the tip; and a tip protector having a height higher than the tip in the vicinity of the tip; In a method of manufacturing a near-field optical head that interacts with the surface of the recording medium through near-field light generated from an aperture, a surface of the substrate facing the recording medium is partially different in height by processing the substrate forming a step of processing to have a plurality of flat portions, the first planar portion having a first height of said plurality of flat portions of the substrate, a slider for a mask used for forming the slider a step of, in a second planar portion having a second height of said plurality of flat portions, and forming a tip mask used to form the tip, of said plurality of planar portions A third planar portion having a third height Chi, forming a tip protective-body mask used to form the tip protector, the first plane portion using a mask for the slider And etching the second plane portion using the tip mask, and etching the third plane portion using the tip protector mask, and the slider mask and the Contact with a part of the first plane part, contact between the tip mask and part of the second plane part, and contact between the tip mask and part of the third plane part are maintained. The step of stopping the etching of the first plane portion, the second plane portion, and the third plane portion in a slanted state, and the slider being in contact with a part of the first plane portion Remove mask Said slider produced by Rukoto, with making the tip by removing the tip mask in contact with a portion of said second planar portion, in contact with a portion of said third planar portion And a step of producing the tip protector by removing the tip protector mask . The method of producing a near-field optical head, comprising: 前記第2の高さと前記第3の高さが等しいことを特徴とする、請求項に記載の近視野光ヘッドの作製方法。The method of manufacturing a near-field optical head according to claim 4 , wherein the second height and the third height are equal. 前記第1の高さが前記第2の高さよりも低く、その高さの差が、前記スライダーの前記記録媒体表面からの浮上量よりも小さいことを特徴とする、請求項あるいはに記載の近視野光ヘッドの作製方法。It said first lower than the height said second height, the difference in the height may be smaller than the flying height from the recording medium surface of the slider, according to claim 4 or 5 Manufacturing method of near-field optical head. 前記第1の高さが前記第2の高さよりも高いことを特徴とする、請求項に記載の近視野光ヘッドの作製方法。The method of manufacturing a near-field optical head according to claim 4 , wherein the first height is higher than the second height.
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