JPH02206043A - 記憶装置 - Google Patents

記憶装置

Info

Publication number
JPH02206043A
JPH02206043A JP1025183A JP2518389A JPH02206043A JP H02206043 A JPH02206043 A JP H02206043A JP 1025183 A JP1025183 A JP 1025183A JP 2518389 A JP2518389 A JP 2518389A JP H02206043 A JPH02206043 A JP H02206043A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
probe
circuit
probes
cantilever
recording medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1025183A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kajimura
梶村　宏
Toshihito Kawachi
河内　利仁
Akitoshi Toda
戸田　明敏
Yasuo Isono
磯野　靖雄
Yoshiyuki Mimura
三村　義行
Hiroko Ota
大田　浩子
Ryohei Shimizu
良平 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP1025183A priority Critical patent/JPH02206043A/ja
Priority to US07/468,640 priority patent/US5053995A/en
Priority to EP90101723A priority patent/EP0381113B1/en
Priority to DE90101723T priority patent/DE69005465T2/de
Publication of JPH02206043A publication Critical patent/JPH02206043A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B9/00—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
    • G11B9/12—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor
    • G11B9/14—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor using microscopic probe means, i.e. recording or reproducing by means directly associated with the tip of a microscopic electrical probe as used in Scanning Tunneling Microscopy [STM] or Atomic Force Microscopy [AFM] for inducing physical or electrical perturbations in a recording medium; Record carriers or media specially adapted for such transducing of information
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/08—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by electric charge or by variation of electric resistance or capacitance
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B17/00—Guiding record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor
    • G11B17/32—Maintaining desired spacing between record carrier and head, e.g. by fluid-dynamic spacing
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B17/00—Guiding record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor
    • G11B17/34—Guiding record carriers during transducing operation, e.g. for track following
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/02—Driving or moving of heads
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/02—Driving or moving of heads
    • G11B21/12—Raising and lowering; Back-spacing or forward-spacing along track; Returning to starting position otherwise than during transducing operation
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B9/00—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
    • G11B9/12—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor
    • G11B9/14—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor using microscopic probe means, i.e. recording or reproducing by means directly associated with the tip of a microscopic electrical probe as used in Scanning Tunneling Microscopy [STM] or Atomic Force Microscopy [AFM] for inducing physical or electrical perturbations in a recording medium; Record carriers or media specially adapted for such transducing of information
    • G11B9/1418—Disposition or mounting of heads or record carriers
    • G11B9/1427—Disposition or mounting of heads or record carriers with provision for moving the heads or record carriers relatively to each other or for access to indexed parts without effectively imparting a relative movement
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B9/00—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
    • G11B9/12—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor
    • G11B9/14—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor using microscopic probe means, i.e. recording or reproducing by means directly associated with the tip of a microscopic electrical probe as used in Scanning Tunneling Microscopy [STM] or Atomic Force Microscopy [AFM] for inducing physical or electrical perturbations in a recording medium; Record carriers or media specially adapted for such transducing of information
    • G11B9/1418—Disposition or mounting of heads or record carriers
    • G11B9/1427—Disposition or mounting of heads or record carriers with provision for moving the heads or record carriers relatively to each other or for access to indexed parts without effectively imparting a relative movement
    • G11B9/1436—Disposition or mounting of heads or record carriers with provision for moving the heads or record carriers relatively to each other or for access to indexed parts without effectively imparting a relative movement with provision for moving the heads or record carriers relatively to each other
    • G11B9/1454—Positioning the head or record carrier into or out of operative position or across information tracks; Alignment of the head relative to the surface of the record carrier
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q70/00—General aspects of SPM probes, their manufacture or their related instrumentation, insofar as they are not specially adapted to a single SPM technique covered by group G01Q60/00
    • G01Q70/06—Probe tip arrays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q80/00—Applications, other than SPM, of scanning-probe techniques
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/902—Specified use of nanostructure
    • Y10S977/932—Specified use of nanostructure for electronic or optoelectronic application
    • Y10S977/943—Information storage or retrieval using nanostructure
    • Y10S977/947—Information storage or retrieval using nanostructure with scanning probe instrument

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、たとえば走査型トンネル顕微鏡（以下、Ｓ
ＴＭという）の原理にもとづいて、シリコンウェハなど
の基板上にＳＴＭのトンネル電流検出チップ、またはＡ
ＦＭ　（アトミック　フォース　マイクロスコープ）に
よる探針を走査できるように形成し、基板上の電荷や磁
気ドメインなどの記録媒体をトンネル電流探針などで読
出しまたは書込み可能なＳＴＭメモリとして用いられる
記憶装置に関する。
（従来の技術） 近年、ＳＴＭは、ＩＢＭ社のビニッヒやローラ等によっ
て、先端の半径が１０ｎｍ程度の微少な電流探針で試料
表面を数ｎｍ以下に接近したまま走査することにより、
物質の原子構造を像として再構成し、人（０，１ｎｍ）
サイズの表面状態を探索する道具として用いられるよう
になった。
初期のＳＴＭは、除振台を備えた大型の構造物であった
が、マイクロメカニカル技術の適用によって、小型、微
小化することにより、振動や熱ドリフトの問題も解決さ
れた。また、最近では、スタンフォード大学のＣ，Ｆ、
　　クェート・グループが、８１Ｍアクチュエータを同
じマイクロメカニカル技術でもあるＩＣプロセスを用い
て３次元での走査を可能に構成することにより、５Ｘ２
００Ｘ１００ＯμｍサイズのカンチレバータイプのＳＴ
Ｍをシリコン基板上に形成している。すなわち、そのカ
ンチレバーは、第５図に示すように、たとえばＺｎ０層
フィルムをＡＪ７電極で挟んで４つのセクションに分割
し、各セクションごとの駆動源を適宜組合わせて制御す
ることにより、ＳＴＭ動作に必要な３次元走査が可能な
構成とされている。
一方、Ｃ，Ｆ’、　　クェートは、米国特許箱４゜５７
５．８２２号に開示されたトンネル電流データの読出し
を用いたデータストアレッジのための方法と手段の中で
、探針を走査してその走査表面あるいは表面近傍に設け
られた変位（記録の有無を示す）をトンネル電流の変化
として読出すことにより、ＳＴＭメモリを形成すること
を発明している。
（発明が解決しようとする課題） 上記Ｃ，Ｆ、　　クェートは、カンチレバータイプのＳ
ＴＭをその文献の中でメモリ装置のために用いることを
述べている。しかしながら、ｓＴＭ自体は、走査型トン
ネル顕微鏡として作用できるように３次元動作が可能な
構成とされている。すなわち、第５図に示したカンチレ
バーの先端の動作態様は、ＺｎＯ層からなる圧電体を挟
む中央の電極層と上下左右の電極層からなる４個の駆動
体に対し、図示するＥｌ、　Ｅ２．　Ｅ３．　Ｅ４の電
界ベクトルを与えた場合、図示の座標系では、たとえば
（ａ）　　Ｘ：正方向　　　Ｅ２−Ｅ４　＞　Ｅｌ−Ｅ
３：負方向　　　Ｅｌ−Ｅ３　＞　Ｅ２−Ｅ４（ｂ）　
　Ｙ：正方向　　　Ｅｌ−Ｅ２−Ｅ３−Ｅ４　（０：負
方向　　　Ｅｌ−Ｅ２−Ｅ３−Ｅ４　＞　０（ｃ）　　
Ｚ：正方向　　　Ｅｌ−Ｅ２　＜　Ｂ８−Ｅ４：負方向
　　　Ｅｌ−Ｅ２　＞　Ｅ３−Ｅ４の移動をもたらす。
これにより、上記の５×２００Ｘ１０００μｍのサイズ
においては、蒸着ＺｎＯ層を圧電体とした際の計算から
、表面上の水平走査としてのＸ方向に２２人／Ｖ（２，
２ｎｍ／Ｖ）　　Ｘ方向に２２０人／Ｖ（２２ｎｍ／Ｖ
）、さらには表面への接近動作としてのＺ方向に７７０
０人／　Ｖ　（７７０ｎ　ｍ　／　Ｖ　）となる。した
がって、たとえば水平走査として１０Ｖの動作電圧を与
えたとすると、水平面走査範囲は、２２ｎｍＸ２２０ｎ
ｍである。このように、カンチレバータイプのＳＴＭは
、試料物質の表面を観察するのに観察視野や表面への接
近（Ｚ方向）に対しては十分なストロークを有している
といえる。
ところで、ＳＴＭをメモリ装置の一部として使用する場
合、記録媒体は電荷や磁気ドメインを選択された媒体表
面に分子サイズで格子状に形成することになり、数人か
ら数十人の記録密度が得られる。しかしながら、マスメ
モリを構成する場合、上記のＳＴＭではＸ方向のストロ
ークが不十分である。なぜならば、上記のストローク範
囲で、たとえば格子ピッチを０．５ｎｍとした場合、そ
の記録密度は２０Ｋ　　ＢＩＴＳ程度である。このため
、ＩＣプロセスを用いて１チツプ上に１００個の探針を
配設したとしても、その記録密度は２ＭＢＩＴＳにしか
過ぎない。このように、上記のＳＴＭをそのままマスメ
モリ用として利用するには限界があった。
また、上記ＳＴＭでは、ｘ、ｙ、ｚ方向の移動に対して
電極を共有している。このため、たとえばＸ方向のスト
ロークを得る時１、同時に２方向またはＹ方向に探針を
制御する必要が生じる。このように、相互に干渉するこ
とは避けられないものとなっており、制御性の悪いもの
となっていた。
そこで、この発明は、走査範囲を拡張することができる
とともに、制御を容易なものとし、さらに効率良く装置
を構成することが可能な記憶装置を提供することを目的
としている。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、この発明の記憶装置にあっ
ては、探針側の基板に圧電体と駆動体とを分離・分散し
て配置し、記録媒体側の基板にも圧電体構造を分散して
配置するとともに、さらに探針側の基板に複数の探針を
配設する構成とした。
（作用） 上記した手段により、圧電体および電極パターンの形成
を含めたＩＣプロセスが簡単化され、しかも各ＳＴＭユ
ニット毎に水平方向の走査範囲（ストローク）が充分に
大きく構成されるとともに、探針および記録媒体間の距
離の制御と走査２方向の制御とがそれぞれ独立に行え、
さらには拡大された走査範囲が複数の探針によって効率
良く利用されるようにしたものである。
（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
第１図および第２図はこの発明の記憶装置、たとえば８
７Ｍメモリ装置を概略的に示すものである。８７Ｍメモ
リ装置は、第１のカンチレバー（レバー体）１０と第２
のカンチレバー（レバー体）２０とが直交されて配置さ
れた構成とされている。上記第１のカンチレバー１０に
はその先端に位置して自由端領域１１が設けられ、また
第２のカンチレバー２０にはその先端に位置して自由端
領域２１が設けられている。上記自由端領域１１と２１
とは互いに上下の関係で相対峙するように配置されてお
り、その重なり合う領域が走査領域となっている。
上記第１のカンチレバー１０には、その走査領域の下面
に複数のトンネル電流探針１２１１２２、・・・、１２
ｎが配設されている。これらの探針１２１，１２２．・
・・、１２ｎは、その走査方向に所定の距離、たとえば
走査振幅とほぼ等しい間隔をもって配設されている。ま
た、上記探針１２、．１２２．・・・、１２ｎは、第１
のカンチレバー１０の長手方向に対しても上記と同様な
間隔で配設されている。
上記第２のカンチレバー２０には、その走査領域の上面
に記録体（記録媒体）２２が設けられている。この記録
体２２は、書込みデータに応じた情報が、たとえば電荷
や磁気ドメインを選択された媒体表面に分子サイズで格
子状に形成されるようになっている。そして、上記探針
１２１１２２、・・・、１２ｎと記録体２２とは充分に
接近されるようになっている。
ここで、第１のカンチレバー１０における圧電体と電極
との配置について説明する。第１のカンチレバー１０に
おいて、２つのＺｎＯ層（圧電体）１３ａ、１３ｂは、
上下のＡｌｌ電極層１４（便宜上、図面では下側のＡｌ
電極層１４は示していない）および中間のＡＩ！電極層
１５の平面複数パターンによって挟まれ、３体の分離・
独立した圧電駆動体を形成している。
上下のＡΩ電極層１４の、第１のカンチレバー１０をそ
の長手方向に３分するように配置された電極パターン１
４ａ、１４ｂ、１４ｃは２組の圧電駆動体を形成してい
る。すなわち、電極パターン１４ｂ（上下のＡＩＩ電極
１４ｂ、１４ｂ）の１組は、Ａ、Ｑ電極層１５をコモン
電極として、それぞれ図示されないリード線を介して接
続される電圧回路による逆相の電圧印加により、長手方
向に一方が伸長、他方が収縮し、カンチレバー１０を２
方向に湾曲せしめるための電極である。また、電極パタ
ーン１４ａ、１４Ｃのペア（上下のＡＩＩ電極１４ａ、
１４ａとＡ、１７電極１４ｃ、１４ｃのペア）の１組は
、カンチレバー１０をＹ方向に湾曲動作させるための回
路（図示していない）に接続された電極である。
一方、第２のカンチレバー２０において、上下に相対し
て設けられたＡρ電極層（便宜上、図面では下側のＡｌ
ｌ電極層は示していない）２３の電極パターン２３ａ、
２３ｂは、Ｚｎ０層２４を挟み、第２のカンチレバー２
０全体を縦方向に２分して１組の圧電駆動体を構成して
いる。すなわち、上記電極パターン２３ａ、２３ｂのベ
ア（上下の／Ｊ７電極２３ａ、２３ａとＡｊｌ電極２３
ｂ。
２３ｂのペア）は、図示されない回路に接続され、それ
ぞれの駆動体に印加される逆相の電圧により長手方向に
一方が伸長、他方が収縮し、カンチレバー２０をＸ方向
に湾曲動作させるための電極である。
また、この実施例においては、上記トンネル電流探針１
２１．１２２．・・・、１２ｎが、第１のカンチレバー
１０の走査領域の下面に、第２のカンチレバー２０の走
査領域の上面に対応するように、その走査方向に所定の
間隔をもって配設されている。すなわち、カンチレバー
１０の幅の走査方向（Ｙ方向）に対しては走査振幅に相
当するＩＣプロセスのパターンサイズで、またカンチレ
バー１０の長手方向（Ｘ方向）に対しても同様の間隔で
密に配設されている。これらのトンネル電流探針１２．
．１２２．・・・、１２ｎは、マスクを通して金属蒸着
を繰返すことにより、コーン状に形成される。
一方、第２のカンチレバー２０の自由端領域２１の、前
記探針１２．．１２２．・・・、１２ｎに相対する面に
は記録体２２が設けられており、この記録体２２には前
記探針１２１，１２２１　・・・１２ｎのそれぞれに対
応する各領域２５１２５２、・・・、２５ｎごとにデー
タが書込まれるようになっている。
なお、前記トンネル電流探針１２□、１２２゜・・・、
１２ｎを第２のカンチレバー２０に、記録体２２を第１
のカンチレバー１０に配置することも可能である。
また、第３図に示すように、この実施例では、あらかじ
めある１つのトンネル電流探針、たとえば探針１２ｎを
用いて対応する領域２５ｎに所定ピッチで格子点状の情
報パターンを書込み、その情報パターンを他の探針１２
１，１２２．・・・１２　ｎ−＞下における領域２５．
．２５２．・・・２５　ｎ−１への書込みまたは読出し
時のクロック信号として利用するようにしている。しか
しながら、上記情報パターンを必ずしもクロックとして
利用する必要はないものであり、また複数の領域に異な
るピッチの情報パターンを書込んでおき、数種の異なる
クロック信号を使い分けるようにすることも可能である
。
第４図は、電気回路の構成を概略的に示すものである。
第４図において、前記トンネル電流探針１２１．１２２
．・・・、１２ｎは、直列接続された抵抗３１および抵
抗３２．・・・をそれぞれ介してアンド回路３３．・・
・の出力端にそれぞれ接続されている。これらのアンド
回路３３．・・・の各入力端の一方（探針１２．を除く
）には書込みデータを供給する供給部（図示していない
）が、また他方にはデータの書込み位置である領域２５
１，２５□。
・・・、２５ｎに対応する探針１２．．１２２．・・・
１２’ｎを選択する探針（書込み領域）選択回路３４が
接続されている。また、上記に特定した探針１２．が接
続されるアンド回路３３の入力端の一方には、走査位置
を制御するフォーマットカウンタ３５が接続されている
。
上記探針選択回路３４には、主制御部（図示していない
）が接続され、探針１２１，１２２．・・・１２ｎを選
択するためのアドレス入力が供給されるようになってい
るとともに、書込み用電源３６が接続されている。この
書込み用電源３６には、前記探針１２ｎに設けられた電
流検出回路（後述する）が接続されており、この電流検
出回路の出力（クロック信号）が供給されるようになっ
ている。
前記フォーマットカウンタ３５には、前記主制御部、発
振器３７、および走査制御部３８などが接続されており
、上記主制御部からはモードステータス情報が、また上
記発振器３７からは所定の発振出力がそれぞれ供給され
るようになっている。
走査制御部３８には、前記電極パターン１４ａ１４ａお
よび１４ｃ、１４ｃの電極ペアに対して、第１のカンチ
レバー１０をＹ方向に湾曲せしめるための逆相の電圧を
それぞれ印加する電圧回路３９、および前記電極パター
ン２３ａ、２３ａおよび２３ｂ、　　２３ｂの電極ペア
に対して、第２のカンチレバー２０をＸ方向に湾曲せし
めるための逆相の電圧をそれぞれ印加する電圧回路４ｏ
が接続されている。
一方、前記抵抗３１および抵抗３２．・・・の接続点は
、それぞれ電流検出回路４１．・・・の一方入カ端に接
続されている。これらの電流検出回路４１゜・・・のう
ち、たとえば探針１２．の電流検出回路４１の他方入力
端には、基準電圧（Ｖｒｅｆ）が供給されるようになっ
ている。また、探針１２１の電流検出回路４１の出力端
は、前記電極パター＞　１４　ｂ　、　　１４　ｂ　ニ
第１のカンチレバー１０をＺ方向に湾曲せしめるための
逆相の電圧をそれぞれ印加して、前記探針１２．．１２
２．・・・、１２ｎおよび記録体２２間の間隔距離を制
御するサーボ回路４３に接続されている。
また、その他の電流検出回路４１．・・・の他方入力端
には前記主制御部が接続されて、読出しゲート信号がそ
れぞれ供給されるようになっている。
そして、これらの電流検出回路４１．・・・のそれぞれ
の出力端（探針１２１，１２ｎを除く）は、データの読
出し位置である領域２５２．・・・＋２５１−１に対応
する探針１２２．・・・、１２旧を選択する探針（読出
し領域）選択回路４２に接続されている。
この探針選択回路４２には、前記主制御部および探針１
２ｎに設けられた電流検出回路４１の出力端が接続され
ており、探針１２２．・・・、１２．−、を選択するた
めのアドレス入力と前記クロック信号とがそれぞれ供給
されるようになっている。これにより、任意の１つの領
域または複数の領域に書込まれているデータを選択的に
読出すことができる。
次に、上記構成における動作について説明する。
たとえば今、図示していない主制御部からのモードステ
ータス信号がフォーマットカウンタ３５に供給されたと
する。すると、このフォーマットカウンタ３５は、発振
器３７からの発振出力にしたかって走査制御部３８を制
御する。
走査制御部３８では、電圧回路３９および４０を制御し
て、それぞれの電極パターン１４ａ。
１４ｃおよび２３ａ、２３ｂに逆相の電圧を交互に印加
せしめる。これにより、第１のカンチレバー１０はＹ軸
で示す方向に振動し、また第２のカンチレバー２０はＸ
軸で示す方向に振動する。このとき、走査制御部３８が
、それぞれの周期を定めて同期を取ることにより、第１
のカンチレバー１０の自由端領域１１にあるトンネル電
流探針１２、．１２２．・・・、１２ｎが、それぞれ相
対する第２のカンチレバー２０の自由端領域２１上の記
録体２２を走査する。
また、トンネル電流探針１２１からのトンネル電流をサ
ーボ回路４３に供給し、第１のカンチレバー１０の電極
パターン１４ｂに電圧を印加して駆動体をサーボ駆動す
る。すると、第１のカンチレバー１０は、上下方向、つ
まりＺ軸で示す方向に駆動され、前記トンネル電流探針
１２１１２２、・・・、１２ｎと記録体２２との距離が
所定の間隔にて保持される。
この状態において、まず、各トンネル電流探針１２．２
　、・・・、１２ｎによるデータの書込みについて説明
する。データの書込みを行う場合、前記探針選択回路３
４において、書込み用電源３６からの出力をアドレス入
力によって選択し、書込むべき領域に対応する探針に接
続されたアンド回路３３、・・・を選択１する。このと
き、所定ピッチの情報パターンを書込む場合には、たと
えば探針１２ｎに接続されたアンド回路３３が選択され
、このアンド回路３３が前記フォーマットカウンタ３５
からの書込むべきクロックによってゲートされることに
より、対応する領域２５．に所定ピッチで格子点状の情
報パターンが記録される。また、通常のデータを書込む
場合には、上記探針選択回路３４によって選択されたア
ンド回路３３が、たとえば上記領域２５ｎより探針１２
ｎによっ、て読出されたクロックに応じて供給される書
込み用電源３６からの出力と書込みデータとによってゲ
ートされる。これにより、上記書込みデータは、探針選
択回路３４で選択された探針によって、対応する領域に
上記情報パターンと同ピツチにて記録される。なお、こ
のデータの書込みは、上記フォーマットカウンタ３５の
出力に同期して行われる。
続いて、各トンネル電流探針１２２．・・・１２旧によ
るデータの読出しについて説明する。
このとき、たとえば探針１２ｎに対応する領域２５、に
は、すでに所定ピッチの情報パターンが記録されている
ものとする。
データの読出しを行う場合、探針選択回路４２において
、各探針１２２．・・・＋１２１−１に接続された電流
検出回路４１．・・・からの出力の１つまたは複数が、
読出すべき領域に応じたアドレス入力によって選択され
る。そして、選択された電流検出回路４１からの出力を
上記クロックにしたがって取出すことにより、上記読出
されたデータが読出し出力信号として再生される。なお
、このデータの読出しは、上記フォーマットカウンタ３
５の出力に同期して行われる。
上記したように、８１Ｍユニットとして用いられる各カ
ンチレバーの、圧電体およびそれを挟む電極からなる駆
動体とを分離・分散して構成するとともに、複数のトン
ネル電流探針を効率的に配設するようにしている。これ
により、圧電体および電極パターンの形成を含めたＩＣ
プロセスを簡単にでき、しかも各８１Ｍユニットごとの
水平方向ストロークを充分に大きく構成することができ
るとともに、各探針と記録体との間隔距離の制御と走査
２方向の制御とをそれぞれ独立に行うことが可能となる
。したがって、制御が容易となるとともに、かかる拡張
された走査範囲を複数の探針により効率良く利用するこ
とができるものである↓その他、この発明は上記実施例
に限定されるものではなく、発明の要旨を変えない範囲
において、種々変形実施可能なことは勿論である。
（発明の効果） 以上、詳述したようにこの発明によれば、少なくとも２
枚の基板のそれぞれに設けられたレバー体のその先端の
３次元動作を独立に行えるようにし、複数の探針による
走査の範囲を拡大させることにより、さらに効率良く装
置を構成することが可能な記憶装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例を概略的に示すＳＴＭメモ
リ装置の斜視図、第２図は同じくＳＴＭメモリ装置の平
面図、第３図は情報パターンの一例を説明するために示
す図、第４図は電気回路の構成を概略的に示すブロッ）
図であり、第５図は従来技術とその問題点を説明するた
めに示す図である。 １０・・・第１のカンチレバー　１１・・・自由端領域
、１２、．１２２．・・・、１２ｎ・・・トンネル電流
探針、１３　ａ　、　　１３　ｂ−Ｚ　ｎ　０層、１４
．１５・Ａｌｌ電極層、２０・・・第２のカンチレバー
　２１・・・自由端領域、２２・・・記録体、２３・・
・Ａｌｌ電極層、２４・・ＺｎＯ層、２５１，２５２、
−．２５ｎ　−領域、３４・・・探針（書込み領域）選
択回路、３９゜４０・・・電圧回路、４１・・・電流検
出回路、４２・・・探針（読出し領域）選択回路、４３
・・・サーボ回路。 出願人代理人　弁理士　　坪井　淳

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）記録媒体と所定の距離を維持し、その記録媒体上
    に付与された所定位置における状態変化をトンネル電流
    の変化または凹凸の変化として検出する探針を備え、こ
    の探針を前記記録媒体に対して３次元走査可能に設けた
    記憶装置において、第１の基板と第２の基板のおのおの
    に圧電駆動部を有するレバー体を構成し、 前記第１基板のレバー体の自由端領域には前記探針を複
    数配設し、 前記第２基板のレバー体の自由端領域には前記記録媒体
    を設け、 前記各探針がそれぞれ前記記録媒体に相対峙するように
    前記第１基板と第２基板とを配置したことを特徴とする
    記憶装置。
  2. （２）前記複数の探針は、走査方向に対してその走査振
    幅とほぼ等しい間隔をもって配設したことを特徴とする
    請求項（１）記載の記憶装置。
  3. （３）前記複数の探針にはそれぞれに電流検出回路が接
    続されており、そのうちの１つの電流検出回路に前記探
    針と前記記録媒体との間隔距離を制御するサーボ回路を
    備えたことを特徴とする請求項（１）または（２）記載
    の記憶装置。
  4. （４）前記複数の探針の中の１つは、その走査範囲の前
    記記録媒体に所定ピッチの情報パターンを書込み、その
    情報パターンを他の探針下の前記記録媒体の書込みまた
    は読出し時のクロック信号に供することを特徴とする請
    求項（１）、（２）または（３）記載の記憶装置。
JP1025183A 1989-02-03 1989-02-03 記憶装置 Pending JPH02206043A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1025183A JPH02206043A (ja) 1989-02-03 1989-02-03 記憶装置
US07/468,640 US5053995A (en) 1989-02-03 1990-01-23 Tunnel current data storage apparatus having separate lever bodies
EP90101723A EP0381113B1 (en) 1989-02-03 1990-01-29 Tunnel current data storage apparatus having separate lever bodies
DE90101723T DE69005465T2 (de) 1989-02-03 1990-01-29 Tunnelstromdatenaufzeichnungsgerät mit getrennten Hebelanordnungen.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1025183A JPH02206043A (ja) 1989-02-03 1989-02-03 記憶装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02206043A true JPH02206043A (ja) 1990-08-15

Family

ID=12158880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1025183A Pending JPH02206043A (ja) 1989-02-03 1989-02-03 記憶装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5053995A (ja)
EP (1) EP0381113B1 (ja)
JP (1) JPH02206043A (ja)
DE (1) DE69005465T2 (ja)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5210714A (en) * 1988-10-14 1993-05-11 International Business Machines Corporation Distance-controlled tunneling transducer and direct access storage unit employing the transducer
DE69002774T2 (de) * 1989-02-09 1994-02-10 Olympus Optical Co Rastertunnelmikroskop-Speichergerät.
USRE36603E (en) * 1989-10-13 2000-03-07 International Business Machines Corp. Distance-controlled tunneling transducer and direct access storage unit employing the transducer
JPH041949A (ja) * 1990-04-18 1992-01-07 Canon Inc 情報入力及び／または取出し装置
US5187367A (en) * 1990-08-14 1993-02-16 Canon Kabushiki Kaisha Cantilever type probe, scanning tunneling microscope and information processing device equipped with said probe
JP2741629B2 (ja) * 1990-10-09 1998-04-22 キヤノン株式会社 カンチレバー型プローブ、それを用いた走査型トンネル顕微鏡及び情報処理装置
ATE142336T1 (de) * 1990-12-17 1996-09-15 Canon Kk Freitragende sonde und apparat zur anwendung derselben
US5237529A (en) * 1991-02-01 1993-08-17 Richard Spitzer Microstructure array and activation system therefor
JP2744359B2 (ja) * 1991-04-24 1998-04-28 キヤノン株式会社 情報再生及び／又は情報記録装置
JP3109861B2 (ja) * 1991-06-12 2000-11-20 キヤノン株式会社 情報の記録及び／又は再生装置
DE69114492T2 (de) * 1991-09-05 1996-06-20 International Business Machines Corp., Armonk, N.Y. Einheit mit mehreren Spitzen für ein Rastertunnelmikroskop, Verfahren für deren Herstellung und Anwendung derselben in einer Speichereinheit mit direktem Zugriff.
JP3311068B2 (ja) * 1993-03-25 2002-08-05 キヤノン株式会社 光情報記録再生装置
US5615143A (en) * 1994-09-19 1997-03-25 Cornell Research Foundation, Inc. Optomechanical terabit data storage system
JP3652728B2 (ja) * 1994-12-31 2005-05-25 ヒューレット・パッカード・カンパニー 走査型メモリ装置および誤り訂正方法
US5784313A (en) * 1995-08-18 1998-07-21 Xilinx, Inc. Programmable logic device including configuration data or user data memory slices
US6000047A (en) * 1995-12-08 1999-12-07 Hewlett-Packard Company Scanning memory device and error correction method
DE19701701A1 (de) * 1997-01-21 1998-07-23 Zeiss Carl Fa Sondenarray für ein Rastersondenmikroskop
US6509619B1 (en) * 1999-09-10 2003-01-21 Starmega Corporation Strongly textured atomic ridge and dot Mosfets, sensors and filters
US6526393B1 (en) * 1999-11-30 2003-02-25 Robert Alan Fredman Time controlled pre-paid delivery
US6473361B1 (en) * 2000-11-10 2002-10-29 Xerox Corporation Electromechanical memory cell
EP1365395B1 (en) 2002-05-23 2012-09-05 International Business Machines Corporation Storage device and method for operating a storage device
JP3966514B2 (ja) * 2002-05-23 2007-08-29 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 記憶装置、および記憶装置を操作する方法
KR100506094B1 (ko) * 2003-05-22 2005-08-04 삼성전자주식회사 탐침을 이용한 정보저장장치의 위치 검출 시스템 및 그 방법
KR100552698B1 (ko) * 2003-11-24 2006-02-20 삼성전자주식회사 정보 저장 장치 및 그 정보 추종 방법
US20050128927A1 (en) * 2003-12-15 2005-06-16 Hewlett-Packard Development Co., L.P. Electrostatic actuator for contact probe storage device
US7436753B2 (en) 2003-12-17 2008-10-14 Mejia Robert G Contact probe storage FET sensor
US7423954B2 (en) * 2003-12-17 2008-09-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Contact probe storage sensor pod
US7212487B2 (en) * 2004-01-07 2007-05-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Data readout arrangement
US7558185B2 (en) * 2004-01-29 2009-07-07 International Business Machines Corporation Storage device having flexible architecture and free scalability
JP4226522B2 (ja) * 2004-06-30 2009-02-18 株式会社日立製作所 記録再生装置
US7212488B2 (en) 2005-03-21 2007-05-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and device enabling capacitive probe-based data storage readout
US7349236B2 (en) * 2005-06-24 2008-03-25 Xerox Corporation Electromechanical memory cell with torsional movement
CN100585324C (zh) * 2005-09-08 2010-01-27 国际商业机器公司 用于感测探针位置的设备和方法
US8004958B2 (en) * 2006-04-18 2011-08-23 Pioneer Corporation Information recording/reproducing apparatus
KR101685461B1 (ko) * 2011-09-05 2016-12-20 가부시키가이샤 니혼 마이크로닉스 시트상 이차전지의 평가장치 및 평가방법
EP3809143B1 (en) 2019-10-17 2023-07-19 Imec VZW A method for scanning probe microscopy

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6252280U (ja) * 1985-09-19 1987-04-01

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4133047A (en) * 1975-02-12 1979-01-02 Cyrus Levinthal System for storing and retrieving information at the molecular level
US4575822A (en) * 1983-02-15 1986-03-11 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Method and means for data storage using tunnel current data readout
US4829507A (en) * 1984-09-14 1989-05-09 Xerox Corporation Method of and system for atomic scale readout of recorded information
DE3679319D1 (de) * 1986-05-27 1991-06-20 Ibm Speichereinheit mit direktem zugriff.
US4760567A (en) * 1986-08-11 1988-07-26 Electron Beam Memories Electron beam memory system with ultra-compact, high current density electron gun
DE3752099T2 (de) * 1986-12-24 1997-11-13 Canon Kk Aufzeichnungsgerät und Wiedergabegerät
EP0307210A3 (en) * 1987-09-10 1991-05-15 Seiko Instruments Inc. Memory writing apparatus
JPH0298896A (ja) * 1988-10-05 1990-04-11 Olympus Optical Co Ltd 記憶装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6252280U (ja) * 1985-09-19 1987-04-01

Also Published As

Publication number Publication date
EP0381113A3 (en) 1991-06-19
DE69005465D1 (de) 1994-02-10
DE69005465T2 (de) 1994-04-14
EP0381113B1 (en) 1993-12-29
US5053995A (en) 1991-10-01
EP0381113A2 (en) 1990-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02206043A (ja) 記憶装置
JPH0298896A (ja) 記憶装置
JP3576677B2 (ja) 静電アクチュエータ及び、該アクチュエータを用いたプローブ、走査型プローブ顕微鏡、加工装置、記録再生装置
Vettiger et al. The “Millipede”—More than thousand tips for future AFM storage
US7260051B1 (en) Molecular memory medium and molecular memory integrated circuit
US5187367A (en) Cantilever type probe, scanning tunneling microscope and information processing device equipped with said probe
US5321685A (en) Cantilever type probe, scanning tunnel microscope and information processing apparatus using the same
CA2070947C (en) Multiple probe electrodes for scanning tunnelling microscope recording and reproduction
US5412641A (en) Information recording/reproducing apparatus for recording/reproducing information with probes
US5506829A (en) Cantilever probe and apparatus using the same
JP2923813B2 (ja) カンチレバー型変位素子、及びこれを用いた走査型トンネル顕微鏡、情報処理装置
US6665258B1 (en) Method and apparatus for recording, storing and reproducing information
EP0729006A2 (en) Information processing apparatus with probe undergoing circular motion
GB2235052A (en) Tunnel current probe moving mechanism having parallel cantilevers
JPH08241835A (ja) 半導体層構造および大容量メモリ装置の記録媒体
JPH02210633A (ja) 走査型トンネル電流演算処理装置
JP3023901B2 (ja) 情報記録再生装置
JP3088576B2 (ja) 集積化アクチュエータを備えた走査型トンネル顕微鏡および前記集積化アクチュエータを備えた情報処理装置
JPH04115103A (ja) カンチレバー型プローブ及び該プローブを用いた走査型トンネル顕微鏡、精密位置決め装置、情報処理装置
JP2995126B2 (ja) 情報処理装置
JPH04205828A (ja) 探針駆動機構、それを備えた情報処理装置
JPH04206536A (ja) 探針駆動機構、該機構を備えたトンネル電流検出装置及び記録再生装置
JPH03235005A (ja) 走査型トンネル顕微鏡
JPH02214045A (ja) 演算回路素子
JPH07312880A (ja) マイクロアクチュエータとマイクロピックアップと情報記憶装置