层式近场换能器制造技术

本发明专利技术公开了一种层式近场换能器。一种近场换能器，包括：基板，其定义了与基板平行的平面。该近场换能器还包括沉积在该与基板平行的平面上的复合层。该复合层具有等离子体材料的第一层和与基板相邻的嵌入材料的第二层。该嵌入材料降低近场换能器在升高的温度下的塑性变形。

【技术实现步骤摘要】
层式近场换能器
技术介绍
本专利技术涉及在如热辅助磁记录(HAMR)的应用中使用的光学组件。HAMR设备使用磁记录介质(如硬驱动器盘)，能够克服限制典型磁介质的面数据密度的超顺磁效应。为了在此介质上记录，在由写入磁头写入时，介质的一小部分被局部加热。诸如激光之类的相干光源可提供能量来产生这些热点，且组件例如被内置在容纳写入磁头的滑块中的光学组件被配置为将这种能量直接引导到介质上。这种磁记录方法也可以被称为热辅助磁记录(TAMR)。另外，也可以在其他类型的数据记录中使用类似的方法，例如在磁光(MO)系统中。
技术实现思路
此处所描述的一个实施例涉及近场换能器，包括基板，该基板定义了一个与基板平行的平面。该近场换能器还包括一个沉积在该与基板平行的平面上的复合层。该复合层具有等离子体材料的第一层和与基板相邻的嵌入材料的第二层。嵌入材料降低近场换能器在升高的温度下的塑性变形。在另一个实施例中，一种方法包括在基板上形成嵌入材料的第一层，以形成近场换能器的平面结构。在第一层上形成等离子体材料的第二层。第一层和第二层形成近场换能器的第一复合层，并且嵌入材料降低近场换能器在升高的温度下的塑性变形。可以参考下述详细讨论和附图理解上述和其它特征和各种实施例的这些和其它各方面。附图说明下述讨论参考以下附图，其中，相同的附图标记可被用来标识在多个附图中出现的类似/相同的组件。图1是根据示例实施例的使用近场换能器的热辅助记录滑块的立体图。图2是根据示例实施例的波导、写入磁极和近场换能器的横截面视图。图3A和图3B是根据示例实施例的近场换能器几何形状的的立体图。图4A-4E是根据另一示例实施例的扫描电子显微镜图像，示出了温度提高会如何影响近场换能器。图5A是根据示例性实施例的多层结构的框图。图5B是根据示例实施例的一系列原子力显微镜图像，示出了使用多层装置对表面晶粒结构的影响。图6是示出根据示例性实施例的多个结构的应力随温度和保持时间变化的一系列曲线图。图7A-7E是根据示例性实施例的各种多层结构的方框图。图8是示出根据示例性实施例的各种多层结构的相对光耦合效率的柱状图。图9A-9G是示出根据示例性实施例的使用多层结构的示例性近场换能器的方框图。图10是示出根据示例性实施例的过程的流程图。图11A是根据另一示例性实施例的多层结构的方框图。图11B是示出根据另一示例性实施例的过程的流程图。具体实施方式本专利技术涉及在需要高度聚焦且具有相对强大电磁能量的光束的应用中使用的光传输系统。正如上面所提到的，一个这样的应用是在热辅助磁记录中，本文中称为HAMR。现在参考图1，立体图示出示例性HAMR滑块100的立体图。该示例性滑块100包括集成到滑块100的后边缘表面104的边缘发射激光二极管102。激光二极管102靠近HAMR的读/写头106，它有一个位于滑块100的空气支撑表面(ABS)108上的边缘。在装置工作期间，ABS108面向并被保持靠近移动介质的表面(未示出)。激光二极管102提供电磁能量，对介质表面上邻近读/写头106的一个点进行加热。诸如波导110之类的光耦合组件一体地形成在滑块装置100之内，从激光器102向介质传输光。特别地，波导110的一部分和NFT112可以接近读/写头106，以在写操作期间为介质提供局部加热。虽然在本例中的激光二极管102是一个集成的、边缘发射装置，但可以理解的是，波导/NFT112可以适用于任何光源和光传输机构。例如，表面发射激光器(SEL)可以用来代替边缘发射激光器，滑块100可以使用任何集成的和外部激光器的组合。HAMR装置使用光学器件加热磁记录介质(例如，硬盘)，以克服限制典型磁介质的面数据密度的超顺磁效应。为了在此介质上记录，介质的一小部分在被写入磁头写入时被局部加热至居里温度以上。诸如激光之类的相干光源可为该加热操作提供能量，并且例如被内置在容纳写入磁头的滑块中的光学组件被配置为将这种能量直接引导到介质上。当将光施加于HAMR介质时，光在发生写入的介质表面的磁道之上被集中成小的热点。为了产生这个小的热点，来自光源的能量被投射到集成于硬驱动器头中的波导内。光通过该波导传播，并可能被耦合到光学NFT，例如，可直接从波导耦合或经由聚焦元件耦合。NFT将光聚焦并发射到介质表面以加热介质。图2是示出根据示例性实施例的读/写头106的多个部分的横截面视图。本图中，ABS108和NFT112靠近例如磁盘的磁介质202的表面。该波导110传送电磁能量204到NFT112，引导能量在介质202表面上产生一个小热点208。通过磁写入磁极206诱导磁场，导致在ABS108附近的磁通响应于所施加的电流发生变化。当热点208沿下方磁道方向(z方向)移动通过写入磁极206时，来自写入磁极206的磁通使热点208的磁性取向改变。波导110和NFT112可以一体地形成于容纳读-写磁头106的滑块中。HAMR记录头所用的这些和其它光学组件一般被称为集成光学器件。集光光学器件是在基板上构成的组件，有时与电子组件组合。集成光学器件可采用类似于那些用于生产半导体产品的工艺形成，例如，层沉积。例如，通过使用例如原子层沉积、光致抗蚀剂蚀刻、化学机械平坦化(CMP)等技术将电介质材料沉积在基板上，可形成波导110，其将来自激光器(例如，图1中的激光器二极管102)的光传输到NFT112。波导110的各层可具有不同的光学特性，例如，中间层210具有折射率n1，顶层和底层212、214具有折射率n2和n3。在例如n1＞n2且n1＞n3的配置中，中间层210作为一个核心，顶部和底部层212、214作为包层(类似光纤)，使得光通过波导110有效地传播。使用类似于波导110的层沉积技术可以形成NFT112、写入磁极206和其他图示的组件。一般情况下，诸如NFT112之类的等离子体设备替代可能在该规模上受衍射限制的光学器件(如透镜或反射镜)，用于将能量204聚焦在介质202上。其结果是，能量204通过NFT112从波导110传递到介质202。NFT112由在谐振态发射表面等离子体场的材料(例如，金，银，铜，铝)制成。NFT112被成形为将等离子场引导到介质202的表面。在这个示例中，NFT112被设置在波导芯210中，虽然也可以使用其它定向。例如，波导芯210可在NFT112后面、例如在y轴负方向终止。波导110的尺寸和/或位置可以被调整，使NFT112被布置在包覆层212、214中的一个上或其附近，而不是芯210上或其附近。波导110可包括在图2中未示出的其它部件，如将光聚焦到NFT112上的固体浸没镜(SIM)或固体浸没透镜(SIL)。施加于NFT112上以生成热点208的能量也导致NFT112显著升温。NFT112可以被形成为桩、针、棒，或其他具有相对小的尺寸的突出部，以保持产生的等离子场小。其结果是，热沉218可以邻近(或集成于)NFT112形成。热沉218可从NFT112吸热，并被热耦合到其它组件(例如，写入磁极206)，以散热。在下述讨论中，示例性NFT的几何形状在图3A-3B中示出。给出这些几何形状是用于说明的目的，而不是限制。请求的主题可能适用于与图3A-3B和本文中其他地方所示出的NFT配置不同的配置。在图3A中，以立体图示出的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种近场换能器，包括：基板，其定义了与基板平行的平面；沉积在所述与基板平行的平面上的复合层，所述复合层具有等离子体材料的第一层和与基板相邻的嵌入材料的第二层，其中所述嵌入材料降低近场换能器在升高的温度下的塑性变形。

【技术特征摘要】
2012.04.24 US 13/455,0041.一种近场换能器，包括：基板，其定义了与基板平行的平面；沉积在所述与基板平行的平面上的复合层，所述复合层具有等离子体材料的第一层和与基板相邻的嵌入材料的第二层，其中所述嵌入材料降低近场换能器在升高的温度下的塑性变形。2.如权利要求1所述的近场换能器，其特征在于，所述等离子体材料包括金。3.如权利要求1所述的近场换能器，其特征在于，所述等离子体材料包括铜、铝、银中的至少一个。4.如权利要求1所述的近场换能器，其特征在于，所述嵌入材料包括等离子体材料中溶解度低的难熔金属。5.如权利要求4所述的近场换能器，其特征在于，所述嵌入材料包括难熔金属的合金。6.如权利要求1所述的近场换能器，其特征在于，所述嵌入材料包括金属氧化物。7.如权利要求1所述的近场换能器，其特征在于，所述嵌入材料包括导电氮化物。8.如权利要求1所述的近场换能器，其特征在于，所述近场换能器被形成为两个细长的板，所述两个细长的板之间设置有间隙，所述板设置在所述与基板平行的平面上。9.如权利要求1所述的近场换能器，其特征在于，进一步包括设置在所述复合层上的一个或多个附加的复合层，所述附加的复合层中的每一个包括附加的等离子体材料层和附加的嵌入材料层。10.一种形成近场换能器的方法，包括：在基板上形成嵌入材料的第一层，以形成近场换能器的平面结构；以及在所述第一层上形成等离子体材料的第二层...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵彤，M·C·考茨基，A·伊塔基，M·A·西格勒，
申请(专利权)人：希捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：