具有集成偏振旋转片的热辅助磁记录写入器的制造方法
【专利摘要】本发明描述了一种热辅助磁记录(HAMR)写入器。该HAMR写入器包括一个激光器、一个偏振旋转片以及一个HAMR换能器。该激光器提供具有第一偏振状态的能量。该偏振旋转片与该激光器光耦合并且将该第一偏振状态改变为第二偏振状态。该换能器具有一个ABS、一个波导、一个主磁极、至少一个线圈以及一个近场换能器(NFT)。该偏振旋转片在该换能器与该激光器之间。该波导通过该偏振旋转片与该激光器光耦合并且将来自该偏振旋转片的能量引导向该ABS。该NFT将该能量聚焦于介质上。该NFT与该波导光耦合并且接收具有第三偏振状态的能量。该主磁极写入该介质并且通过该一个或更多个线圈供能。
【专利说明】
具有集成偏振旋转片的热辅助磁记录写入器
【背景技术】
[0001]常规热辅助磁记录(HAMR)换能器通常至少包括波导、近场换能器(NFT)、主磁极以及用于对该主磁极供能的线圈。常规HAMR换能器使用接收自常规激光器的光和能量以便于写入磁记录介质。来自激光器的光入射在并且耦合进入波导中。由常规波导将光引导至在ABS附近的NFT JFT将光聚焦于磁记录介质(未示出)，如光盘。这个区域因此被加热。主磁极被供能并且磁极尖产生的场用于写入记录介质的被加热的部分。
[0002]尽管常规HMR换能器能够起到作用，但是仍然期望性能上得到改进。
【附图说明】
[0003]图1是描绘了HAMR磁盘驱动器的示例性实施例的侧视图的简图。
[0004]图2是描绘了HAMR写入器的一部分的示例性实施例的分解透视图的简图。
[0005]图3是描绘了HAMR写入器的一部分的另一个示例性实施例的分解透视图的简图。
[0006]图4是描绘了HAMR写入器的另一示例性实施例的侧视图的简图。
[0007]图5是描绘了HAMR写入器的另一示例性实施例的侧视图的简图。
[0008]图6是描绘了一种用于制造HAMR磁盘驱动器的方法的示例性实施例的流程图。
[0009]图7是描述一种用于为HAMR写入器制造旋转片的方法的示例性实施例的流程图。
[0010]图8A和图SB描绘了在HAMR磁盘驱动器的制造过程中晶片的示例性实施例的透视图和侧视图。
[0011]图9至图13描绘了制造过程中HAMR换能器的示例性实施例的侧视图。
【具体实施方式】
[0012]图1描绘了热辅助磁记录(HAMR)写入设备或磁盘驱动器100的一部分的示例性实施例的侧视图。为了清晰，图1没有按比例。为简单起见，并未示出HAMR磁盘驱动器100的所有部分。另外，尽管在具体部件的背景下描述了 HAMR磁盘驱动器100，但是可以使用其他和/或不同的部件。例如，用于驱动和控制HAMR磁盘驱动器100的各个部分的电路并未被示出。为简单起见，仅示出了单个部件。然而，可以使用每一个部件以及它们的子部件中的多者。
[0013]HAMR磁盘驱动器100包括介质102、滑块110、HAMR换能器120、偏振旋转片160以及激光器子组件170。附加的和/或不同的部件可以包括在HAMR磁盘驱动器100中。尽管未示出，但是滑块110以及因此激光器组件170以及HAMR换能器120—般附接到悬架(未示出)。激光器组件170包括激光器172和子安装件174。子安装件174是激光器172可以附着到的一个基板，其用于提高机械稳定性、便于制造以及更好的稳健性。激光器172可以是芯片，如激光二极管或其他激光器。激光器172输出具有在图1中被指示为偏振状态I (第一偏振状态)的具体偏振状态的能量。在一些实施例中，这个第一偏振状态可以用于在跨轨(cross-track)方向上线性偏振的光。激光器172通过最接近于HAMR换能器120的表面输出该光能量。
[0014]HAMR换能器120被制造在滑块110上并且包括在使用时靠近于介质102的空气轴承表面(ABS)。通常，HAMR写入换能器120以及读出换能器存在于HAMR写入设备100中。然而，为了清晰，仅示出了HAMR写入换能器120。如图1中能够看出，HAMR换能器120包括近场换能器(NFT) 130、波导140、主磁极150以及一个或更多个线圈155。如以下所讨论的，波导140通过偏振旋转片160与激光器172光耦合。波导140将光能量从激光器172运送到ABS JFT 130将该能量的一部分从波导140耦合至介质102。在一些实施例中，NFT 130占用ABS的一部分。NFT 130将能量转移到该介质102。写入磁极150由线圈155供能并且写入介质102。一个或更多个线圈155可以是螺线管或螺旋形(扁平)线圈。也可以存在包括但不限于其他磁极和/或屏蔽的其他部件。
[0015]在一些实施例中，NFT130可以被配置成用于传播表面等离子体激元。在这类实施例中，可以期望NFT 130使用朝下行轨(down track)方向定向的横磁(TM)模式。在其他实施例中，由于其他原因，NFT 130可以被配置成用于接收以具体方式偏振的能量。NFT 130接收的光的期望偏振在图1中被描绘为偏振状态3(第三偏振)。在一些实施例中，还可以期望波导140利用具有朝下行轨方向的TM模式的线性偏振光被激励。在其他实施例中，波导140可以具有改进的以另一种方式偏振的光的效率。然而，由激光器172输出的光的第一偏振状态可以不同于所期望的偏振状态。波导140接收的光能量在第二偏振状态(图1中的偏振状态2)被偏振。
[0016]因此，激光器172输出的在第一偏振状态的能量可能不与输入到NFT130的在第三偏振状态或者输入到波导140的在第二偏振状态的期望能量相匹配。结果，偏振旋转片160被集成到HAMR磁盘驱动器100中。偏振旋转片160在激光器172与HAMR换能器120之间。在一些实施例中，偏振旋转片160被集成到滑块110的背侧上(与ABS相对)。在这类实施例中，偏振片160可以被制造在滑块的背侧上。在其他实施例中，偏振旋转片160被集成到/被制造到激光器172的表面上。例如，偏振旋转片160可以被制造在激光器172的表面上，光通过激光器的表面被发射。
[0017]偏振旋转片160与激光器172光耦合并且将穿过偏振旋转片160的能量的偏振从第一偏振状态改变为第二偏振状态。在一些实施例中，偏振旋转片160将偏振旋转到对于NFT130而言所期望的状态。在这类实施例中，第二偏振状态与第三偏振状态相同。在其他实施例中，离开偏振旋转片160的能量的偏振可以进一步被改变。例如，波导140可以被配置成用于将偏振从第二状态旋转到第三状态。在其他实施例中，附加的部件可以用于偏振旋转片160与激光器172之间、偏振旋转片160与波导140之间、激光器172与偏振旋转片160之间、或者在偏振旋转片160与NFT 130之间的另一个位置。
[0018]例如，该NFT130可以被配置成用于在下行轨方向被线性偏振的光，而该激光器172输出在跨轨方向偏振的光。在一些实施例中，偏振旋转片160可以是半波片。因此，从激光器172进入偏振旋转片160的光的偏振被旋转九十度。根据需要，离开偏振旋转片的光可以具有朝下行轨方向的TM模式。在这类实施例中，第二偏振状态和第三偏振状态是相同的。因此，在偏振旋转片160与NFT 130之间的波导140或其他光学部件不改变能量的偏振。在其他实施例中，该偏振旋转片160可以是四分之一波片或者可以以另一种方式改变偏振。在四分之一波片的情况下，从激光器172进入偏振旋转片160的光的偏振被旋转成圆形偏振。在其他情况下，光的偏振可以以另一种方式被改变。在这类实施例中，第二偏振状态和第三偏振状态是不同的。为了进入NFT的光具有其朝着下行轨方向的TM模式，在激光器172与NFT130之间的波导140或者其他光学部件改变能量的偏振从而与所期望的偏振状态相匹配。
[0019]为了被集成到HAMR磁盘驱动器100中，偏振旋转片160可以期望是薄的。可以使用光刻和类似的技术制造这种薄膜偏振旋转片。例如，偏振旋转片160的厚度D可以被期望不大于10微米。在一些实施例中，更薄的片是有可能的。例如，偏振旋转片160的厚度可以是至少一微米并且不大于六微米。在一些实施例中，该偏振旋转片的厚度可以不大于四微米。其他厚度是有可能的。
[0020]偏振旋转片160可以通过使用一种或更多种双折射材料执行其功能。在双折射材料中，跨越不同的光轴传播的光引起差分相时延。因为光沿不同的轴线以不同的速度行进，因此对于轴线的折射率是不同的。材料的双折射率的测量值是沿寻常(ordinary)光轴和非常(extraordinary)光轴的折射率上的差异。因此，双折射率由Δ η得出，其中，Δ η = η寻常-
。偏振旋转片的厚度由D = ]_λ/( Δ η)得出，其中，j = 0.5针对半波片(90度旋转)而0.25针对四分之一波片(圆形偏振)。」的其他值是有可能的。用于偏振旋转片160的一种或更多种材料的双折射率A η被期望足够高从而可以达到如上所述的厚度。例如，在一些实施例中，用于偏振旋转片的一种或更多种双折射材料的双折射率可以具有至少0.1的双折射率(Δη) ο如在此使用的，高双折射率是至少是0.1的双折射率。因此，偏振旋转片160在所期望的范围内可以具有减小的厚度。
[0021]尽管未在图1中示出，但是减反射涂层可以结合偏振旋转片160—起使用。例如，与激光器172相邻的偏振旋转片160的表面和/或与波导140相邻的偏振旋转片160的表面可以被减反射涂层覆盖。这类减反射涂层的使用可以提高进出偏振旋转片160的光的耦合效率。
[0022]在操作时，激光器172发射具有第一偏振状态的光。该光然后穿过偏振旋转片160。在离开偏振旋转片160后，光的偏振已经被旋转到第二偏振状态。然后，该光进入波导140。波导140将该光引导至NFT 130。波导140或其他部件可以任选地改变光的偏振。因此，进入NFT 130的光具有第三偏振状态。NFT 128将光聚焦于磁记录介质102的一个区域。能够使用被线圈155供能至适度的磁场的磁极150将高密度位写在高矫顽力介质上。
[0023 ] HAMR磁盘驱动器100可以展示增强的性能。使用偏振旋转片160，来自激光器172的光能的偏振能够被旋转成朝着所期望的方向。因此，具有期望的偏振的能量能够被提供给NFT 130。例如，传播表面等离子体激元的NFT130能够被用在HAMR换能器100中。另外，产生朝跨轨方向线性偏振的光的较低成本激光器172可以用在HAMR磁盘驱动器100中。因此，HAMR磁盘驱动器的性能可以得到提高。
[0024]图2描绘了HAMR磁盘驱动器100’的一部分的另一个示例性实施例的分解透视图。为了清晰，图2没有按比例。为简单起见，并未示出HAMR磁盘驱动器100’的所有部分。另外，尽管在具体部件的背景下描述了 HAMR磁盘驱动器100’，但是可以使用其他和/或不同的部件。进一步地，在不同实施例中，部件的安排可以不同。HAMR磁盘驱动器100’类似于该HAMR磁盘驱动器100。因此，相似的部件具有类似的符号。HAMR磁盘驱动器100’因此包括激光器172、偏振旋转片160’以及包括波导140、NFT 130的HAMR换能器120，其分别类似于激光器172、偏振旋转片160以及包括波导140和NFT130的HAMR换能器120。为了清晰，如磁极和线圈等部件已经被省略。
[0025]如图2中能够看出的，偏振旋转片160’是半波片160 ’。半波片160 ’在光的透射方向具有的厚度D’为0.5λ/Δη，其中λ是由激光器172发射的光的波长并且Δη是用于半波片160’的材料的双折射率。如以上讨论的，Δη被期望是大的——大约0.1或更大。因此，如T12等的一种或更多种高双折射材料可以用于半波片160’。在其他实施例中，可以使用具有不同的一种或更多种双折射率的其他一种或更多种材料。半波片160’的厚度D’可以小于十微米。在一些实施例中，半波片160’的厚度是至少一微米并且不大于六微米。
[0026]激光器172输出朝着跨轨方向的横电(TE)模式的具有第一偏振状态的光。在穿过半波片160，之后，将光能量的偏振旋转九十度。因此，离开半波片160，的光的第二偏振状态处于朝下行轨方向偏振的TM模式。将光从半波片160，运送到波导140和NFT 130。因为光的偏振没有被进一步改变，因此，耦合进入NFT 130的光能量具有与第二偏振状态相同的第三偏振状态。换言之，提供给NFT 130的该光朝下行轨方向被偏振。然后，NFT可以将来自该光的能量耦合至该介质(图2中未示出)以及用于磁性地写入该介质的被加热部分的写入磁极(图2中未示出)。
[0027]HAMR磁盘驱动器100’共享HAMR换能器100的益处。通过使用半波片160’，来自激光器172的光能量的偏振能够被旋转成朝着所期望的方向。因此，具有期望的偏振的能量能够被提供给NFT 130οNFT 130的效率和可靠性可以因此被提高。另外，产生朝跨轨方向线性偏振的光的较低成本激光器172可以用在HAMR磁盘驱动器100’中。因此，HAMR磁盘驱动器100’的性能可以得到提尚。
[0028]图3描绘了HAMR磁盘驱动器100”的一部分的另一示例性实施例的分解透视图。为了清晰，图3没有按比例。为简单起见，并未示出HAMR磁盘驱动器100”的所有部分。另外，尽管在具体部件的背景下描述了 HAMR磁盘驱动器100”，但是可以使用其他和/或不同的部件。进一步地，在不同实施例中，部件的安排可以不同。HAMR磁盘驱动器100”类似于该HAMR磁盘驱动器100和100’。因此，相似的部件具有类似的符号。HAMR磁盘驱动器100”因此包括激光器172、偏振旋转片160”以及包括波导140’ ,NFT 130的HAMR换能器120’，其分别类似于激光器172、偏振旋转片160/160’以及包括波导140和NFT 130的HAMR换能器120。为了清晰，如磁极和线圈等部件已经被省略。
[0029]如图3中能够看出的，偏振旋转片160”是四分之一波片160”。四分之一波片160”在光的透射方向具有的厚度D”为0.25λ/Δη，其中λ是由激光器172发射的光的波长并且Δη是用于四分之一波片160”的材料的双折射率。如以上讨论的，Δη被期望是大的——大约0.1或更大。因此，如T12等的一种或更多种高双折射材料可以用于四分之一波片160’。在其他实施例中，可以使用可以具有其他一种或更多种双折射率的其他一种或更多种材料。因此，半波片160’的厚度D”可以小于十微米。在一些实施例中，四分之一波片160’的厚度是至少一微米并且不大于六微米。在穿过四分之一波片160”之后，光具有被圆形偏振的第二偏振状态。
[0030]另外，HAMR换能器120’被描绘为包括旋转部件142。旋转部件142可以是四分之一波片160”与NFT 130之间的波导140’的一部分或是一个单独部件。旋转部件142可以用于过滤不期望的一种或更多种旋转状态或者以其他方式将光的偏振改变为期望的偏振。如果旋转部件142被认为是波导140’的一部分，则波导140’被配置成用于提供这种偏振变化。因此，进入NFT 130的光的第三偏振状态朝着如图3中所示的下行轨方向。
[0031]在操作时，激光器172提供具有第一偏振状态的光，其中TE模式朝着跨轨方向。在穿过四分之一波片160”之后，光能量被圆形偏振。将光从四分之一波片160”运送到波导140’/旋转部件142和NFT 130。光的偏振通过波导140’和/或部件142的某种组合被改变，从而使得耦合进入NFT 130的光能量具有第三偏振状态，其具有朝着下行轨方向的TM模式。因此，提供给NFT 130的该光朝着下行轨方向被偏振。然后，NFT可以将来自该光的能量耦合至该介质(图3中未示出)以及用于写入该介质的被加热部分的写入磁极(图3中未示出)。
[0032]HAMR磁盘驱动器100”共享HAMR换能器100和/或100’的益处。使用四分之一波片160”和旋转部件142/波导140’的组合，来自激光器172的光能量的偏振能够被旋转成朝着所期望的方向。因此，具有期望的偏振的能量能够被提供给NFT 130οNFT 130的效率和可靠性可以因此被提高。另外，产生朝跨轨方向线性偏振的光的较低成本激光器172可以用在HAMR磁盘驱动器100”中。此外，使用该偏振旋转片160”和旋转部件142/波导140’的组合可以更易于制造。通过划分多个部件160”和142/140 ’之间的偏振旋转变化，将来自激光器17 2的光耦合进入换能器120’的效率也可以被提高。因此，HAMR磁盘驱动器100”的性能可以得到提尚。
[0033]尽管未在图1至图3中示出，但是减反射涂层可以结合偏振旋转片160、160’和/或160” 一起使用。另外，偏振旋转片160、160’和/或160”可以被制造在激光器172或换能器120/120’上。图4和图5分别描绘了HAMR磁盘驱动器100”’和100””的侧视图，这些侧视图展示了两个这类实施例。
[0034]图4描绘了HAMR磁盘驱动器100”’的一部分的另一示例性实施例的分解透视图。为了清晰，图4没有按比例。为简单起见，并未示出HAMR磁盘驱动器100”’的所有部分。另外，尽管在具体部件的背景下描述了HAMR磁盘驱动器100” ’，但是可以使用其他和/或不同的部件。进一步地，在不同实施例中，部件的安排可以不同。HAMR磁盘驱动器100”’类似于HAMR磁盘驱动器100、100’和/或100”。因此，相似的部件具有类似的符号。因此，HAMR磁盘驱动器100” ’包括激光器172、偏振旋转片160”，以及包括波导140、NFT130的HAMR换能器120，其分别类似于激光器172、偏振旋转片160/160’/160”以及包括波导140/140IPNFT 130的HAMR换能器120/120’。为了清晰，如磁极和线圈等部件已经被省略。另外，为了简单起见省略了任何部件142。
[0035]如图4中能够看出的，偏振旋转片160”’被制造在滑块的背侧上。偏振旋转片160”’可以是四分之一波片、半波片或其他偏振旋转器。如果激光器172输出朝着跨轨方向的TE方向偏振的能量，则偏振旋转片160”’和激光器172与NFT 130之间的其他一个或更多个光学部件可以组合，以便在光被耦合进入NFT 130之前，用朝着下行轨方向的TM模式旋转待偏振的光的偏振。
[0036]在图4中还示出了减反射涂层162和164。尽管减反射涂层162和164均被示出在偏振旋转片160”’的入射和出射表面上，但是在其他实施例中，涂层162和/或164之一或两者可以被省略。在一些实施例中，一个或更多个减反射涂层包括多层。例如，减反射涂层162和164可以是双层，该双层包括具有一个折射率的Si3N4层以及具有另一个折射率的另一 S12层。其他多层也是有可能的。偏振旋转片160”’以及减反射涂层162和164被制造在滑块110的背侧上。在所示出的实施例中，偏振旋转片160”’以及减反射涂层162和164占用滑块110的整个背面。在其他实施例中，部件160” ’、162和/或164可以被图案化，这样使得滑块110的背面的仅一部分被覆盖。
[0037]HAMR磁盘驱动器100” ’以类似于HAMR磁盘驱动器100、100 ’和/或100”的方式操作。因此，HAMR磁盘驱动器100”’共享HAMR换能器100、100’和/或100”的益处。使用偏振旋转片160”’和可选地其他一个或更多个部件的组合，来自激光器172的光能量的偏振能够被旋转成朝着所期望的方向。因此，具有期望的偏振的能量能够被提供给NFT 130οNFT 130的效率和可靠性可以因此被提高。另外，产生朝跨轨方向线性偏振的光的较低成本激光器172可以用在HAMR磁盘驱动器100” ’中。进一步地，减反射涂层162和164的使用可以增强偏振旋转片160”，的耦合效率。因此，HAMR磁盘驱动器100”，的性能可以得到提高。
[0038]图5描绘了HAMR磁盘驱动器100””的一部分的另一示例性实施例的分解透视图。为了清晰，图5没有按比例。为简单起见，并未示出HAMR磁盘驱动器100””的所有部分。另外，尽管在具体部件的背景下描述了 HAMR磁盘驱动器100””，但是可以使用其他和/或不同的部件。进一步地，在不同实施例中，部件的安排可以不同。HAMR磁盘驱动器100””类似于HAMR磁盘驱动器100、100’、100”和/或100” ’。因此，相似的部件具有类似的符号。因此，HAMR磁盘驱动器100””包括激光器172、偏振旋转片160””以及包括波导140、NFT 130的HAMR换能器120，其分别类似于激光器172、偏振旋转片160/160’/160”/160” ’以及包括波导140/140IPNFT130的HAMR换能器120/120’。为了清晰，如磁极和线圈等部件已经被省略。另外，为了简单起见省略了任何部件142。
[0039]如图5中能够看出的，偏振旋转片160””被制造在发射光的激光器172的表面上。偏振旋转片160””可以是四分之一波片、半波片或其他偏振旋转器。如果激光器172输出朝着跨轨方向的TE方向偏振的能量，则偏振旋转片160””和激光器172与NFT 130之间的其他一个或更多个光学部件可以组合，以便在光被耦合进入NFT 130之前，用朝着下行轨方向的TM模式旋转待偏振的光的偏振。
[0040]在图5中还示出了减反射涂层162’和164’。减反射涂层162’和164’分别类似于减反射涂层162和164。尽管减反射涂层162’和164’均被示出在偏振旋转片160”’的入射和出射表面上，但是在其他实施例中，涂层162’和/或164’之一或两者可以被省略。如以上讨论的，在一些实施例中，一个或更多个减反射涂层包括多层。偏振旋转片160””以及减反射涂层162’和164’被制造在激光器172的表面上。在所示实施例中，偏振旋转片160””以及减反射涂层162’和164’占用激光器172的整个背面。在其他实施例中，部件160””、162’和/或164’可以被图案化，这样使得激光器172的背面的仅一部分被覆盖。
[0041 ] HAMR磁盘驱动器100””以类似于HAMR磁盘驱动器100、100’、100”和/或100” ’的方式操作。因此，HAMR磁盘驱动器100””共享HAMR换能器100、100’、100”和/或100”’的益处。使用偏振旋转片160””和可选地其他一个或更多个部件的组合，来自激光器172的光能量的偏振能够被旋转成朝着所期望的方向。因此，具有期望的偏振的能量能够被提供给NFT 130。NFT 130的效率和可靠性可以因此被提高。另外，产生朝跨轨方向线性偏振的光的较低成本激光器172可以用在HAMR磁盘驱动器100””中。减反射涂层162’和164’的使用还可以增强偏振旋转片160””的耦合效率。因此，HAMR磁盘驱动器100””的性能可以得到提高。
[0042]图6是描绘了一种用于制造HAMR写入磁盘驱动器的方法200的示例性实施例的流程图。该方法200可以用于制造磁盘驱动器，如磁盘驱动器100、100’、100”、100”’和/或100””，尽管其他换能器可以这样被制造。为了清晰，方法200在图1至图3中所描绘的磁盘驱动器的背景下被描述。为了简单起见，一些步骤可以被省略、按另一顺序执行、交错和/或组合。正在被制造的HAMR磁盘驱动器可以包括写入器和读出换能器(未示出)并且驻留在滑块上。然而，为了简单起见，未对读出器进行讨论。方法200还可以在提供单个激光器、换能器和偏振旋转片的背景下被描述。然而，方法200可以用于基本上同时制造多个激光器、一个或更多个换能器和/或偏振旋转片。方法200和系统还在具体层的背景下被描述。然而，在一些实施例中，这类层可以包括多个子层。方法200还可以在磁盘驱动器的其他部分形成之后开始。
[0043]经由步骤202，提供激光器172，该激光器发射具有第一偏振状态的能量。在一些实施例中，步骤202可以包括获得期望的激光器并且将该激光器172附着到子安装件174上。步骤202还可以包括将激光器子组件170附着到滑块110上，这在以下进行了讨论。
[0044]经由步骤204，提供能够与激光器172光耦合的偏振旋转片160/160’/160”。如图5和图4分别所示，步骤204可以包括在激光器或在滑块110上制造偏振旋转片160/160’/160”。可替代地，如果独立式偏振旋转片能够被集成到HAMR磁盘驱动器100/100’/100”中，该片可以在步骤202中使用，而不会给性能造成不利影响。偏振旋转片160/160’/160”将由激光器172发射的光的第一偏振状态改变为第二偏振状态。步骤204可以包括多个子步骤，包括但不限于，沉积用于偏振旋转片160/1607160”的一种或更多种双折射和/或其他材料以及任选地将这些材料图案化。例如，可以以与偏振旋转片所形成在的表面的法线成至少四十五度并且不大于八十度的角度将如T12等双折射材料沉积。也可以在步骤204中相对于装置的表面上的某个地标设定沉积的通量方向以便根据需要配置双折射材料。
[0045]在一些实施例中，步骤204可以包括减反射涂层的形成，如减反射涂层162/162’和/或164/164’。可替代地，一个或更多个这些减反射涂层的制造可以在单独步骤中完成。
[0046]经由步骤206，提供HAMR换能器120/120’。在步骤206，该主磁极150、一个或更多个线圈155、NFT 130、波导140/140’和任选地偏振旋转部件142可以在晶片上被制造。换能器120/120’的其他部件也可以在步骤206被制造。在步骤206，激光器172、偏振旋转片160/160’/160”以及换能器120/120’还可以被附着到一起并且被并到磁盘驱动器100、100’和/或100”中。可替代地，这些集成步骤可以被认为是单独的。
[0047]使用方法200，HAMR磁盘驱动器100、100 ’、100”、100” ’和/或100””可以被制造。因此，可以实现HAMR磁盘驱动器100、100 ’、100”、100”，和/或100””中的一个或更多个磁盘驱动器的一个或更多个益处。
[0048]图7是描绘了一种用于制造HAMR磁盘驱动器的一部分的方法210的示例性实施例的流程图。例如，方法210可以主要在形成偏振旋转片时使用，如该偏振旋转片160、160’、160”、160” ’和/或160””。图8A和图8B到图13是描绘在制造过程中使用方法210的HAMR磁盘驱动器300和300 ’的另一示例性实施例的各个视图的简图。为了清晰，图8A和图8B至图13没有按比例。参考图7至图13，方法210在HAMR磁盘驱动器300和300’的背景下被描述。然而，方法210可以用于形成另一个装置(未示出)。正在制造的HAMR磁盘驱动器300/300’可以包括未在图8A和图SB至图13中示出的其他部件。例如，未示出读出头、激光器、具体换能器及其部件。方法210还可以在HAMR磁盘驱动器300/300’的其他部分形成之后开始。方法210还在提供单个部件的背景下被描述。然而，方法210可以用于基本上同时制造多个部件。方法210和装置300还在具体层的背景下被描述。然而，在一些实施例中，这类层可以包括多个子层。
[0049]减反射涂层经由步骤212被任选地提供。步骤212可以包括沉积多层，如Si3N4/Si02多层。在其他实施例中，可以提供其他一种或更多种材料和/或其他数量的层。在步骤212提供的减反射涂层被配置成用于减少或消除具有在HAMR磁盘驱动器中使用的波长的光的反射。
[0050]经由步骤214，安装将在其上制造偏振旋转片的装置。例如，如果将要在滑块的背面上制造偏振旋转片，则步骤214包括将含有换能器/滑块的排条(row bar)安装在基板上，这样使得正在沉积的一种或更多种双折射材料的水汽通量(vapor flux)具有所期望的方向(水汽通量方向)。例如，如果使用电子束蒸发工艺，双折射材料朝着水汽通量方向被沉积在排条上。换言之，步骤214包括将装置安装在沉积设备中，这样使得正在沉积的双折射材料在期望的方向上具有其寻常和非常轴线。在这类实施例中，存在具有长轴的排条，多个滑块沿着该长轴。这些排条可以被安装成使得水汽通量方向与该多个排条的长轴成四十五度。
[0051]经由步骤216，用于偏振旋转片的一种或更多种双折射材料以与制造偏振旋转片所在的表面的法线所成一定角度被沉积。在一些实施例中，这个角度至少为四十五度并且不大于八十度。在一些此类实施例中，与表面的法线所成的角度至少是六十度并且不大于八十度。例如，该角度可以标称地为七十度。因为在步骤216沉积的一种或更多种双折射材料可能处于高应力下，因此步骤216可以包括使这些装置退火。例如，可以执行快速热退火。这类步骤可以减小偏振片正在被制造时的应力。同样是在步骤216，可以提供双折射材料的期望的厚度。例如，对应于四分之一波片或半波片的厚度可以被沉积。步骤212、214和216可以引起制造具有尚双折射率的一种或更多种材料。因此，正在被制造的偏振片可以具有至少0.1的双折射率。
[0052]图8A、图8B和图9描绘了在步骤212、214和216过程中HAMR磁盘驱动器的多个部分。图8A是描绘了与基板310成一定角度的水汽通量方向的透视图。图SB是描绘了基板310以及安装在基板上的排条312的平面图。图9是装置的一部分的侧视图。如图8A中能够看出的，该水汽通量方向(在图8A中标记为通量)与z方向成一定角度CUz方向垂直于基板310的表面和排条312，该基板和排条基本处于x-y平面。如图8A中弯曲箭头所示，基板310还可以在沉积过程中被旋转。在一些实施例中，旋转可以通过一百八十度阶梯式旋转完成。排条312还可以被安装成使得它们的长轴与水汽通量方向(在图SB中标记为通量)基本成四十五度角。所产生的用于所沉积的一种或更多种双折射材料的寻常和非常轴线在图SB中分别示出为项no以及neο如图9能够看出的，减反射涂层(ARC层)314和315在步骤212已经被沉积在底层装置311上。ARC层314和315—起形成减反射涂层316。该底层装置可以包括是排条312的一部分的HAMR换能器和滑块。在另一个实施例中，底层装置311可以是激光器。图9还描述了一种或更多种双折射材料被沉积所处的角度α。因此，如果使用电子束蒸发工艺，基板可以与水汽通量方向成角度α倾斜。尽管一种或更多种双折射材料显示为连续层，但是在其他实施例中，可以提供不占用排条312的整个表面的岛(is land)或滑块。
[0053]一种或更多种双折射材料320经由步骤218被任选地图案化。步骤218可以使用光刻法来执行。这种图案化可以被执行，从而使得正在被制造的偏振旋转片仅占用滑块背面的一部分或仅占用激光器表面的一部分。另一个减反射涂层经由步骤220也可以被任选地提供。步骤220可以包括沉积多层，如Si3N^S12多层。在其他实施例中，可以提供一种或更多种其他材料和/或其他数量的层。在步骤220提供的减反射涂层被配置成用于减少或消除具有在HAMR磁盘驱动器中使用的波长的光的反射。在一些实施例中，步骤218在步骤220之前执行。在其他实施例中，步骤218在步骤220之后执行。
[0054]图10和图11描绘了当步骤218在步骤220之后执行时HAMR磁盘驱动器300的一部分的侧视图。因此，首先形成减反射涂层319。图10描绘了步骤320被执行之后的HAMR磁盘驱动器300。在所示实施例中，减反射涂层319包括两个ARC层317和318。然后，执行图案化步骤318。图11描绘了步骤318被执行之后的HAMR磁盘驱动器300的一部分。因此，减反射涂层319以及一种或更多种双折射材料320已经被图案化。在本实施例中，底部减反射涂层316还没有被图案化。然而，在其他实施例中，未被一种或更多种双折射材料320覆盖的减反射涂层316的多个部分可以被移除。
[0055]图12和图13描绘了当步骤220在步骤218之后执行时HAMR磁盘驱动器300’的一部分的侧视图。因此，首先图案化一种或更多种双折射材料320。图12描绘了步骤318被执行之后的HAMR磁盘驱动器300’的一部分。因此，减反射涂层316’以及一种或更多种双折射材料320已经被图案化。在其他实施例中，未被一种或更多种双折射材料320覆盖的减反射涂层316’的多个部分可以不被移除。然后，执行步骤220。因此，形成减反射涂层319’。在所示实施例中，减反射涂层319’包括两个ARC层317’和318’。另外，减反射涂层319’覆盖图案化的一种或更多种双折射材料320以及减反射涂层316’的侧面。使用方法210，可以制造一种或更多种HAMR磁盘驱动器300和300 ’。因此，磁盘驱动器300和300 ’的性能和/或可靠性可以以类似于HAMR磁盘驱动器100、100’、100”、100” ’和/或100””的方式被提高。
【主权项】
1.一种热辅助磁记录写入设备，即HAMR写入设备，包括: 激光器，该激光器用于提供具有第一偏振状态的能量； 偏振旋转片，该偏振旋转片与该激光器光耦合并且用于将该第一偏振状态改变为第二偏振状态；以及 HAMR换能器，该HAMR换能器具有被配置成在使用时驻留在靠近介质处的空气轴承表面即ABS、波导、主磁极、至少一个线圈以及近场换能器即NFT，该偏振旋转片在该HAMR换能器与该激光器之间，该波导通过该偏振旋转片与该激光器光耦合并且用于将来自该偏振旋转片的该能量引导向该ABS，该NFT靠近该ABS并且用于将该能量聚焦于该介质的一个区域上，该NFT与该波导光耦合并且接收具有第三偏振状态的能量，该主磁极被配置成用于写入该介质的该区域，该至少一个线圈用于对该主磁极供能。2.如权利要求1所述的HAMR写入设备，其中，该偏振旋转片是具有厚度不大于10微米的薄膜偏振旋转片。3.如权利要求2所述的HAMR写入设备，其中，该薄膜偏振旋转片是半波片，并且其中，该第二偏振状态等于该第三偏振状态。4.如权利要求3所述的HAMR写入设备，其中，该主磁极从该NFT处于下行轨方向，并且其中，该第二偏振状态是朝向该下行轨方向的横磁模式即TM模式。5.如权利要求3所述的HAMR写入设备，其中，该半波片具有至少0.1的双折射率以及不大于6微米的厚度。6.如权利要求2所述的HAMR写入设备，其中，该薄膜偏振旋转片集成到滑块背侧上，该滑块包括该HAMR换能器。7.如权利要求2所述的HAMR写入设备，其中，该激光器具有表面，来自该激光器的能量通过该表面被提供给该HAMR换能器，该薄膜偏振旋转片集成到该激光器的该表面上。8.如权利要求2所述的HAMR写入设备，其中，该薄膜偏振旋转片进一步包括与该激光器相邻的第一表面以及与该HAMR换能器相邻的第二表面，该HAMR写入设备进一步包括: 该第一表面上的第一减反射涂层；以及 该第二表面上的第二减反射涂层。9.如权利要求2所述的HAMR写入设备，其中，该第二偏振状态不同于该第三偏振状态。10.如权利要求9所述的HAMR写入设备，其中，该薄膜偏振旋转片是四分之一波片，并且其中，该波导被配置成用于将该能量的偏振从该第二偏振状态旋转到该第三偏振状态。11.一种热辅助磁记录磁盘驱动器即HAMR磁盘驱动器，包括: 介质； 激光器，该激光器用于提供具有第一偏振状态的能量； 滑块，该滑块具有面向介质的表面以及与该面向介质的表面相对的背面，该激光器安装在该背面上，该滑块进一步包括HAMR写入换能器、薄膜半波片、第一减反射涂层以及第二减反射涂层，该薄膜半波片在该HAMR写入换能器与该激光器之间，该第一减反射涂层在该激光器与该薄膜半波片之间，该第二减反射涂层在该HAMR写入换能器与该薄膜半波片之间，该薄膜半波片用于将该能量的该第一偏振状态改变为与该第一偏振状态成90度的第二偏振状态，该薄膜半波片具有不大于6微米的厚度，该HAMR换能器包括波导、主磁极、至少一个线圈以及近场换能器即NFT，该波导通过该薄膜半波片与该激光器光耦合并且用于将处于该第二偏振状态的能量引导向该面向介质的表面，该NFT靠近该面向介质的表面并且用于将该能量聚焦于该介质的一个区域上，该NFT与该波导光耦合并且接收具有该第二偏振状态的能量，该主磁极被配置成用于写入该介质的该区域，该至少一个线圈用于对该主磁极供能。12.—种用于制造热辅助磁记录写入设备即HAMR写入设备的方法，包括: 提供激光器，该激光器用于提供具有第一偏振状态的能量； 提供偏振旋转片，该偏振旋转片与该激光器光耦合并且用于将该第一偏振状态改变为第二偏振状态；以及 提供HAMR换能器，该HAMR换能器具有被配置成在使用时驻留在靠近介质处的空气轴承表面即ABS、波导、主磁极、至少一个线圈以及近场换能器即NFT，该偏振旋转片在该HAMR换能器与该激光器之间，该波导与该偏振旋转片光耦合并且用于将来自该激光器的能量引导向该ABS，该NFT靠近该ABS并且用于将该能量聚焦于该介质的一个区域上，该NFT与该波导光耦合并且接收具有第三偏振状态的能量，该主磁极被配置成用于写入到该介质的该区域，该至少一个线圈用于对该主磁极供能。13.如权利要求12所述的方法，其中，该偏振旋转片是具有厚度不大于10微米的薄膜偏振旋转片。14.如权利要求13所述的方法，其中，提供该偏振旋转片的步骤进一步包括: 以与该偏振旋转片的表面的法线成至少四十五度并且不大于八十度的角度为该偏振旋转片沉积双折射材料。15.如权利要求14所述的方法，其中，该薄膜偏振旋转片的该表面在滑块的背面上，该滑块包括该HAMR换能器，提供该薄膜偏振旋转片的步骤进一步包括: 在基板上安装多个排条，该多个排条包括具有该HAMR换能器的该滑块，该多个排条具有长轴;并且其中，沉积该双折射材料的步骤进一步包括: 在水汽通量方向上提供该双折射材料，该水汽通量方向与该多个排条的该长轴成45度。16.如权利要求15所述的方法，进一步包括: 对沉积在该滑块的背面上的该双折射材料进行图案化，从而使得该薄膜偏振旋转片仅占用该滑块的背面的一部分。17.如权利要求13所述的方法，其中，该薄膜偏振旋转片是半波片，并且其中，该第二偏振状态等于该第三偏振状态。18.如权利要求13所述的方法，其中，该主磁极从该NFT处于下行轨方向，并且其中，该第二偏振状态是朝向该下行轨方向的横磁模式即TM模式。19.如权利要求13所述的方法，其中，该激光器具有表面，来自该激光器的能量通过该表面被提供给该HAMR换能器，提供该薄膜偏振旋转片的步骤包括: 以与该激光器的该表面的法线成至少四十五度且不大于八十度的角度将双折射材料沉积到该激光器的该表面上。20.如权利要求13所述的方法，其中，该薄膜偏振旋转片具有与该激光器相邻的第一表面以及与该换能器相邻的第二表面，该方法进一步包括: 在该第一表面上提供第一减反射涂层；以及 在该第二表面上提供第二减反射涂层。21.如权利要求13所述的方法，其中，提供该薄膜偏振旋转片的步骤进一步包括: 提供四分之一波片，该波导被配置成用于将该能量的偏振从第二偏振状态旋转到该第三偏振状态D
【文档编号】G11B5/60GK105895121SQ201610083807
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月5日
【发明人】G·汤姆恩, A·德姆舒克, W·王, K·李
【申请人】西部数据（弗里蒙特）公司