近场光产生元件的制造方法和近场光产生元件的利记博彩app

专利名称：近场光产生元件的制造方法和近场光产生元件的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及利用光、尤其是近场光来将各种信息记录于记录介质的记录头所搭载的近场光产生元件的制造方法和近场光产生元件。
背景技术：
近几年，信息处理设备中的信息记录再现装置，被要求在将装置本身小型化的基础上进行更大量的信息的记录再现。因此，记录信息的介质、例如硬盘驱动器的磁介质等密度逐年提高。为了响应这样的记录密度的高密度化，有必要使作为一个记录单位的磁畴(设在记录介质上的小的磁体)更小且接近，但如果缩小，则由于相邻的磁畴的影响或周围的热能等而发生已进行记录的磁畴无意地反转的现象。为了抑制这样的现象，将顽磁强的材料用于记录介质。顽磁强的记录介质抑制无意的反转现象，取而代之如果在记录时不施加更大的磁场则不能使磁畴反转，变得难以记录。为了消除这样的不良状况，提倡这样的方式通过照射光，从而仅使进行记录的磁畴加热升温，使顽磁力下降，进行重写记录。由于逐年进步的记录密度的上升，因而进行记录的磁畴本身变得非常小，因此，要求聚光为在现有的光学系统中被作为极限的光的波长以下的大小并加热。为了实现这点，利用近场光，由此，能够聚光为更微小的区域并加热，据称能够实现超过现有的信息记录再现装置等的高的记录密度。在使用这样的光辅助磁记录方式来记录信息的头中，需要产生高强度的近场光的元件和设在该元件的极近处并且重写介质的信息的磁头。尤其重要的是以高强度产生近场光的元件。作为这样的近场光产生元件提出有各种构成。作为一个示例，可举出专利文献I和专利文献2所示出的构成。以与第一光波导介质(芯)接触的方式设置第二光波导介质(包层)，以相比第一光波导介质的低折射率构成第二光波导介质。以经由该第一光波导介质而被光照射的方式设置平面状的微细的三角形的散射体(近场光产生元件)。这样的构造的近场光产生元件由于不使用透镜等就能够从芯直接光照射散射体，因而在芯中不发生大的极化。由于不发生大的极化，因而不会消除在散射体表面聚集的电荷的效果，能够产生高强度的近场光。专利文献I :日本特开2007-280572号公报图2专利文献2 :日本特开2007-128573号公报图
发明内容
这样的近场光产生元件是由芯端面为一条边几百nm、散射体一条边一百几十nm、厚度几十nm的极微小的构造物构成的元件。因此，可以考虑到，对生成近场光的散射体要求至少几nm 十nm左右的高的尺寸精度。另外,在上述专利文献中公开了由于芯、包层以及散射体的相对位置关系而导致所生成的近场光的强度大幅变动的情况。然而，在上述专利文献中未公开实现这样的几nm 几十nm的位置和尺寸精度的制造方法。于是，本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供能够高精度地制造芯、包层以及散射体的相对位置、散射体的尺寸的近场光产生元件的制造方法，另外，提供依据该制造方法制造的近场光产生元件。为了达成上述目的本发明提供以下的方案。本发明的近场光产生元件的制造方法，其特征在于，具备包层成膜工序，将包层成膜于基板;第I槽形成工序，在包层形成第I槽；第2槽形成工序，在包层沿着第I槽的长度方向形成第2槽；金属构造物形成工序,在第I槽内部形成金属构造物；芯形成工序，在第2槽内部设置相比所述包层的高折射率材料的芯；以及散射体形成工序，通过将金属构造物相对于基板平面而垂直地切断并研磨该切断面来形成散射体。依据这样的特征，能够以期望的位置关系制造生成近场光的散射体与将光供给至散射体的光波导(芯和包层)的光轴的相互位置关系。因此，能够效率良好地生成近场光。而且，由于在通过研磨形成散射体时，能够保持埋没于包层或芯原样地研磨，因而能够没有破损地形成散射体。而且，由于能够利用真空薄膜制造技术，因而能够成批地制造多个元件，能够实现大量且低成本的近场光产生元件的制造方法。另外，本发明的近场光产生元件的制造方法特征在于在第I槽形成工序中，将与第I槽嵌合的第I模具压接于包层，形成第I槽。另外，本发明的近场光产生元件的制造方法特征在于在包层成膜工序之后具有至少在包层上形成抗蚀剂的抗蚀剂形成工序，在第I槽形成工序中，将与第I槽嵌合的第I模具压接于抗蚀剂，在抗蚀剂形成与第I槽大致相同形状的槽，蚀刻与第I槽大致相同形状的槽，由此在包层形成第I槽。另外，本发明的近场光产生元件的制造方法特征在于，第I槽形成工序利用切割刀片来形成第I槽。另外，本发明的近场光产生元件的制造方法特征在于在第2槽形成工序中，将与第2槽嵌合的第2模具压接于包层，形成第2槽。依据这样的特征，能够统一地进行高精度的槽加工，能够高精度地加工在槽内形成的芯和散射体。所以，能够生成高效率的近场光，与此同时，能够进行大量制造。另外，本发明的近场光产生元件的制造方法特征在于，具备在芯形成工序之后对芯进行平坦化的平坦化工序；以及在已进行平坦化的芯上形成上包层(over clad)的工序。依据这样的特征，由于能够由包层有效地包围芯，能够防止在芯内传播的光的散射，因而光传播效率提高，能够产生高强度的近 场光。另外，本发明的近场光产生元件的制造方法特征在于在散射体形成工序中，在金属构造物设置电阻体，通过对该电阻体通电而根据变化的电阻体的阻值来研磨金属构造物的切断面。依据这样的特征，不需要通过目视进行的研磨量控制，能够进行高精度的研磨量控制，能够以高的尺寸精度形成散射体。因此，能够生成高效率的近场光。另外，本发明提供通过上述的制造方法制造的近场光产生元件。由于能够以期望的位置关系制造生成近场光的散射体和光波导介质的光轴的相互位置关系，因而能够效率良好地生成近场光。


图I是示出使用有头万向架组件的信息记录再现装置的构成图，其中头万向架组件利用本发明的第I实施方式涉及的近场光产生元件的制造方法制造。图2是示出利用本发明的第I实施方式涉及的近场光产生元件的制造方法制造的头万向架组件的构成图。图3是说明利用本发明的第I实施方式涉及的近场光产生元件的制造方法制造的头万向架组件的可挠基板的构造的说明图。图4是说明利用本发明的第I实施方式涉及的近场光产生元件的制造方法制造的头万向架组件的滑块的构造的说明图。图5-1 (a) (f)是示出本发明的第I实施方式涉及的近场光产生元件的制造方法的说明图。图5_2(g) (i)是示出本发明的第I实施方式涉及的近场光产生元件的接续图5-1的制造方法的说明图。图6是示出本发明的第2实施方式涉及的近场光产生元件的制造方法的说明图。图7是示出模具基板的制造方法的说明图，其中模具基板用于本发明的第2实施方式涉及的近场光产生元件的制造方法。图8是示出本发明的第3实施方式涉及的近场光产生元件的制造方法的说明图。附图标记说明D记录介质；1信息记录再现装置；2滑块；3悬架；11滑架；12头万向架组件；13可挠基板；204弯曲件；210近场光产生元件；211包层；212波导芯；213上部包层层；250散射体；251金；291、292、293抗蚀剂；295模具基板；296凹槽；297V槽；302电布线；303芯；310斜面；320可挠基板侧光出射端。
具体实施例方式(第I实施方式)以下，参照图I至图5，说明本发明涉及的第I实施方式。图I是示出使用有头万向架组件的信息记录再现装置I的构成图，其中头万向架组件利用本发明涉及的近场光产生元件的制造方法制造。此外，信息记录再现装置I是以热辅助磁记录方式来对具有磁记录层的记录介质D进行写入的装置。如图I所示，在信息记录再现装置I中，固定有滑块2的悬架3固定于滑架11。将滑块2和悬架3合称为头万向架组件12。通过主轴电动机7使圆盘状的记录介质D沿既定的方向旋转。滑架11能够以枢轴10为中心旋转，借助致动器6而旋转，能够将滑块2配置于记录介质D表面的既定的位置，其中致动器6由来自控制部5的控制信号控制。壳体9是由铝等构成的盒状(在图I中，为了使说明容易理解，省略包围壳体9的周围的周壁)，将上述的零件收纳于其内部。主轴电动机7固定于壳体9的底面。滑块2具有磁极(省略图示)，朝向记录介质D产生磁场；近场光产生元件(省略图示)，产生近场光斑；以及磁头(省略图示)，再现记录介质D所记录的信息。磁极和磁头经由沿着悬架3和滑架11敷设的可挠基板13、设在滑架11侧面的端子14以及扁平电缆4而与控制部5连接。控制部 5具备电子电路和与电子电路连接的光源。控制部5的电子电路和可挠基板13内的电布线电连接，光源和可挠基板13内的光波导光学地连接。记录介质D可以是I枚，也可以如图I所示是多枚。如果记录介质D的枚数增加，则头万向架组件12的个数也增加。在图I中，示出仅在记录介质D的单面侧设有头万向架组件12的构成，但也可以设在两面。因而，头万向架组件12的个数最大成为记录介质D的块数的两倍。由此，能够谋求信息记录再现装置的记录容量的增加和装置的小型化。图2是利用本发明涉及的近场光产生元件的制造方法制造的头万向架组件12的放大图。悬架3由以不锈钢薄板作为材料的基底板201、铰链202、负载梁203、弯曲件204构成。基底板201通过设在其一部分的安装孔201a而固定于滑架11。铰链202连接基底板201和负载梁203。铰链202比基底板201和负载梁203更薄，悬架3以铰链202为中心而挠曲。弯曲件204是固定于负载梁203、铰链202的细长的部件，比负载梁203和基底板201更薄，而且设有大致字形的开口 205，能够容易地挠曲。在弯曲件204的与负载梁203的安装面相对的一面，设有由薄的板状的树脂构成的可挠基板13。在弯曲件204的前 端部，经过可挠基板13而固定有大致长方体形状的滑块2。图3是说明前述的可挠基板13的构造的说明图。在由薄板状的树脂构成的可挠基板13内部，设有电布线302和光波导的芯303。光波导的芯303在弯曲件204的开口 205架桥而设置。在滑块2侧的芯303的一端面，设有大致45度的斜面310，在斜面310面上设有由金属薄膜构成的反射膜(省略图示)。在光波导的芯303从另一端朝向斜面310传播的光被斜面310的反射膜反射，出射至与滑块2固定的一面(在图3中，为Z轴正侧XY面)。将该可挠基板13的表面中的光出射的区域称为可挠基板侧光出射端320。图4是说明前述的滑块2的构造的说明图。滑块2的Z轴正侧XY面是与记录介质D (图I)相对的面。该面被称为ABS (AirBearing Surface :空气支承表面)，设有微细的凹凸形状(省略图示)。在上述的构成中，如果记录介质D旋转，则由于在设于滑块2的ABS和记录介质D之间产生的空气流的粘性而产生用于使滑块2浮起的期望的压力。由于欲使滑块2从记录介质D离开的正压和欲将滑块2拉近至记录介质D的负压与悬架3产生的按压力的平衡，滑块2以期望的状态浮起。记录介质D和滑块2的间隙的最低值成为IOnm左右或其以下。悬架3产生的按压力主要由于铰链202的弹性而产生。另外，铰链202和弯曲件204相对记录介质D表面的起伏而弹性变形，由此，滑块2能够维持期望的浮起状态。另外，在滑块2的Z轴正侧XY面上且在X轴负侧的端部，近场光产生元件210、磁极以及磁头(省略图示)以分别成为附近的方式配置。近场光产生元件210由与X轴大致平行地设置的波导芯212、设在波导芯212的Z轴正侧端部的三角形平板状的散射体250以及设在波导芯212周围的包层211构成。该散射体250是一条边约一百nm的三角形。设在可挠基板13的电布线302与滑块2电连接。详细而言，经过滑块内部的布线而与磁极的线圈和磁头连接。流动于线圈的电流导致磁极产生磁场，另外，磁头将从记录于记录介质的磁畴发出的磁场作为电气输出而输出。另外，可挠基板13和滑块2也光学地连接。从作为光源的半导体激光器出射的光在设于可挠基板13的芯303传播，在斜面310反射，入射至在滑块2设置的近场光产生元件210的入射端。入射至近场光产生元件210的入射端的光在设于近场光产生元件210内部的波导芯212内向Z轴正侧传播。在波导芯212的Z轴正侧的端面，设有三角形平板状的散射体250,在此,在波导芯212内传播的光被向近场光变换。由于可挠基板13的电布线302和芯303分别与控制部5电连接及光学地连接，因而控制部5的电子电路、半导体激光器与滑块2电连接及光学地连接。依据这样的构成，能够利用来自控制部5的电子电路的信号来控制设于滑块2的磁极和磁头。另外，能够利用设于磁极附近的近场光产生元件210的近场光来加热记录介质D的期望的区域。由此，能够记录再现记录介质D的信息。接着，关于本发明的近场光产生元件的制造工序，在图5示出。首先，在形成有进行磁信息的记录再现的磁头和磁极的各种构造的铝钛碳(AlTiC)基板上，将氧化钽成膜，形成包层211 (图5(a))。在此上涂敷抗蚀剂291，将形成有微细的三棱柱的模具基板295压接于抗蚀剂(图 5(b))。此外，模具基板295为硅制，通过各向异性蚀刻而形成横倒的三棱柱。详细而言，三角形剖面以与基板表面垂直的方式形成。将模具基板295压接于抗蚀剂291同时进行烘焙，然后拆卸模具基板295。在包层211上的抗蚀剂291转印形成与模具基板295的三棱柱嵌合的V槽(图5(c))。此后，如果进行氧化钽的蚀刻，则抗蚀剂层逐渐溶解，从V槽的最薄的部分除去抗蚀剂。从抗蚀剂层被除去的部分蚀刻包层211，以转印抗蚀剂291的V槽的形式在包层211形成V槽297(图5(d))。在除去残留的抗蚀剂291之后，将金251成膜，将金251填充至V槽297内(图5(e))。从此上涂敷抗蚀剂并进行曝光和显影之后，与V槽邻接地或在附近形成凹槽。其后，将相比包层211的高折射率的氧化钽成膜，至少填充至凹槽内，形成波导芯212(图5(f))。其后，对基板上表面进行化学抛光，对基板上表面进行平坦化(图5 (g))。从其上将在图5(a)中成膜的低折射率的氧化钽成膜，以由包层211覆盖整体的方式形成(图5(h))。随后，将铝钛碳基板切割成棒状，研磨切割切断面。此时，研磨填充至V槽内的金251，以金251的厚度成为既定值的方式控制研磨量，形成散射体250(图5(i))。进而，通过化学抛光或蚀刻等在研磨面形成ABS用的微细结构。然后，切割棒状的基板而单片化，成为滑块2。此外，为了研磨形成散射体250,也可以在V槽297附近设置ELG(electro lappingguide :电研磨引导件)，利用其来控制研磨量。所谓ELG，是一边确认ELG元件的阻值一边进行研磨而控制研磨量的部件。具体而言，在将金填充至V槽内之后，研磨基板表面。此后，形成ELG元件和与ELG元件的两端连接的一对电极垫。在电极垫上不形成包层，在散射体形成时，经由电极垫对ELG元件通电并同时进行研磨。于是，ELG元件也与棒的侧面一起研磨，ELG元件的宽度减少，电阻增加。于是，预先求出ELG元件的电阻和研磨量的相关，一边监测ELG元件的阻值一边进行研磨，在阻值达到既定值的时刻，判断为得到期望的研磨量，结束研磨。此外,在此,将氧化钽用于波导芯212,但只要是相对于在波导芯212传播的光而透射率较高且相对于包层211具有既定的折射率差并能够形成微细结构的材料，就能够实施。作为一个示例，可举出氧化硅、氧化锡、氧化锌、氧化锡镉、光波导用树脂等。此外，同样地，散射体也不仅是金，使用生成近场光的金属材料、银、铝、铜、钼、钯等也能够实施。另外，在此，按照铝钛碳基板、磁头构造、近场光产生元件的顺序形成，但也能够在铝钛碳基板上首先形成近场光产生元件，其后形成进行磁信息的记录再现的磁头构造。根据在记录介质D上有效地相互作用的作为热源的近场光产生元件和进行磁信息的记录再现的磁头的位置关系来决定即可。依据这样的制造方法，关于波导芯、包层以及散射体的相互位置和散射体的尺寸，能够以既定的位置关系和尺寸制造。由此，能够将入射至近场光产生元件的光效率良好地变换成近场光，能够从近场光产生元件发出高强度的近场光。因而，能够提供高性能的信息记录再现装置。而且，由于近场光产生元件由薄膜制造装置成批地大量形成，其后，通过切割等来分离而制造，因而能够进行大量且低成本的制造。(第2实施方式)以下，在图6说明本发明涉及的第2实施方式的制造方法。对与第I实施方式相同之处标记相同符号并省略详细的说明。本实施方式与第I实施方式不同点是在包层同时形成V槽和凹槽这点。如图6所示，在形成有进行磁信息的记录再现的磁头构造的铝钛碳基板上，涂敷成为包层 211 的 PMMA(Poly Methyl Methacrylate Acrylic resin :聚甲基丙烯酸甲酯丙烯酸树脂)(图6(a))。从此上将形成有微细的三棱柱和四棱柱的模具基板295压接在PMMA(图6(b))。此外，该模具基板295的三棱柱横倒，详细而言，三角形剖面以与基板表面垂直的方式形成。与该三棱柱邻接地或在附近配置四棱柱。将模具基板295压接于包层211同时进行烘焙，然后拆卸模具基板295。在包层211转印形成与模具基板295的三棱柱和四棱柱嵌合的V槽297和凹槽296(图6(c))。随后，将金251成膜，以及涂敷相比包层211的高折射率的PMMA，然后进行烘焙。将金251填充至V槽297内，将波导芯212填充至凹槽296内(图6 (d))。其后，对基板上表面进行化学抛光，对基板上表面进行平坦化(图5 (e))。从其上涂敷在图6(a)成膜的低折射率的PMMA涂层，然后进行烘焙，以由包层211覆盖整体的方式形成(图6(f))。其后，与第一实施方式同样，在切割基板之后，研磨填充至V槽内的金251，以金251的厚度成为既定值的方式控制研磨量，形成散射体250 (图6 (g))。在此，使用同时形成V槽和凹槽的模具基板295。在图7对该模具基板295的制造方法进行说明。将抗蚀剂292涂敷于模具基板，将抗蚀剂曝光及显影为宽度不同的四边形形状(图 7(a))。
如果对模具基板进行干蚀刻而除去抗蚀剂292，则与抗蚀剂292的形状配合地在模具基板表面上形成宽度不同的四边形的凸起形状(图7(b))。以覆盖模具基板的宽度宽的凸起形状及其周围的方式对抗蚀剂293进行曝光显影(图 7(c))。其后，将模具基板在氩(Ar)等的等离子体中进行溅射蚀刻。选择性地蚀刻宽度窄的凸起部的角，形成斜面。如果继续该蚀刻，则斜面相对于基板表面保持一定的角度并被蚀亥IJ，形成剖面为三角形形状的凸起部。通过以上，从而能够形成使微细的三棱柱和四棱柱接近或邻接的模具基板。此外，在此，将PMMA用于包层和波导芯材料，但能够使用能够进行光折射率的调整的热塑性树脂来实施。另外，如果用透射紫外线的氧化硅等形成槽形成用的模具基板，不是进行烘焙，而是进行紫外线照射来形成包层，则也能够利用紫外线硬化树脂。依据这样的制造方法，形成波导芯和散射体的槽能够精度良好地统一地形成，因而能够进行大量且低成本的制造。另外，由于能够将树脂材料利用于包层和波导芯，因而不需要高性能的真空薄膜制造装置，能够低成本地制造。(第3实施方式)以下，在图8说明本发明涉及的第3实施方式的制造方法。对与第I和第2实施方式相同之处标记相同符号并省略详细的说明。本实施方式与第I和第2实施方式不同点是通过切割来在包层形成V槽这点。首先，在形成有进行磁信息的记录再现的磁头和磁极的各种构造的铝钛碳基板上，将氧化钽成膜，形成包层211 (图8 (a))。在此上涂敷抗蚀剂并进行曝光和显影后，蚀刻包层211，在包层211形成凹槽296 (图 8(b))。在除去抗蚀剂291之后，在纵断凹槽296的位置，通过切割来形成V槽297 (图8(c))。在此使用的切割刀片，前端以既定的角度成为锐角，因而在包层291形成V槽。在所形成的V槽297形成金251，在凹槽296形成波导芯212(图8(d))。其后，研磨基板表面(图8 (e))，形成包层211 (图8 (f))，通过切割而切断基板后，研磨切割面，形成散射体250 (图8(g))。在此，当形成V槽时，使用前端为锐角的切割刀片，通过切割而形成。在切割中的几十 几百nm左右的深度的切入控制困难的情况下，也能够在稍深地形成V槽之后，以在图8(e)中示出的研磨量来控制散射体250的三角形形状。依据这样的制造方法，关于波导芯、包层以及散射体的相互位置和散射体的尺寸，能够以既定的位置关系和尺寸制造，向近场光的变换效率提高，能够从近场光产生元件发出高强度的近场光。因而，能够提供高性能的信息记录再现装置。
另外，由于能够导入机械的加工方法，因而不需要高性能的真空薄膜制造装置，能够低成本地制造。此外，本发明的技术范围并不限定于上述的实施方式，而是在不脱离本发明的要旨的范围内，包含对上述实施方式施加各种变更。即，在上述的实施方式中所举出的构成等只不过是一个示例，能够适当变更。另外，还能够将上述的各实施方式适当组合而采用。
权利要求
1.一种近场光产生元件的制造方法，其特征在于，具备 包层成膜工序，将包层成膜于基板； 第I槽形成工序，在所述包层形成第I槽； 第2槽形成工序，在所述包层沿着所述第I槽的长度方向形成第2槽； 金属构造物形成工序，在所述第I槽内部形成金属构造物； 芯形成工序，在所述第2槽内部设置相比所述包层的高折射率材料的芯；以及散射体形成工序，通过将所述金属构造物相对于所述基板平面而垂直地切断并研磨该切断面来形成散射体。
2.如权利要求I所述的近场光产生元件的制造方法，其特征在于， 在所述第I槽形成工序中， 将与所述第I槽嵌合的第I模具压接于所述包层，形成所述第I槽。
3.如权利要求I所述的近场光产生元件的制造方法，其特征在于， 在所述包层成膜工序之后，具有在所述包层上形成抗蚀剂的抗蚀剂形成工序， 在所述第I槽形成工序中， 将与所述第I槽嵌合的第I模具压接于所述抗蚀剂，在所述抗蚀剂形成与所述第I槽大致相同形状的槽，蚀刻与所述第I槽大致相同形状的槽，由此在所述包层形成所述第I槽。
4.如权利要求I所述的近场光产生元件的制造方法，其特征在于， 所述第I槽形成工序利用切割刀片来形成所述第I槽。
5.如权利要求I所述的近场光产生元件的制造方法，其特征在于， 在所述第2槽形成工序中， 将与所述第2槽嵌合的第2模具压接于所述包层，形成所述第2槽。
6.如权利要求I所述的近场光产生元件的制造方法，其特征在于，具备 平坦化工序，在所述芯形成工序之后对所述芯进行平坦化；以及 在所述已进行平坦化的芯上形成上包层的工序。
7.如权利要求I所述的近场光产生元件的制造方法，其特征在于， 在所述散射体形成工序中， 在所述金属构造物设置电阻体，通过对该电阻体通电而根据变化的所述电阻体的阻值来研磨所述金属构造物的切断面。
8.—种近场光产生元件，其特征在于， 使用权利要求I至7中的任一项所述的近场光产生元件的制造方法制造。
全文摘要
本发明提供能够高精度地制造芯、包层以及散射体的相对位置、散射体的尺寸的近场光产生元件的制造方法。在设于基板的包层形成凹槽和V槽，将芯和金属构造物成膜于各个槽内部后，对基板表面进行平坦化。在从其上再次将包层成膜之后，切断基板，以形成于V槽内的金属构造物成为既定厚度的方式研磨切断面，形成散射体。
文档编号G11B7/26GK102637442SQ20121004047
公开日2012年8月15日 申请日期2012年2月14日 优先权日2011年2月14日
发明者千叶德男, 大海学, 平田雅一, 田中良和, 田边幸子, 筱原阳子 申请人:精工电子有限公司