JPH04162229A - プローブ装置 - Google Patents
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- JPH04162229A JPH04162229A JP28724590A JP28724590A JPH04162229A JP H04162229 A JPH04162229 A JP H04162229A JP 28724590 A JP28724590 A JP 28724590A JP 28724590 A JP28724590 A JP 28724590A JP H04162229 A JPH04162229 A JP H04162229A
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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。
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］
本発明は、トンネル電流等を利用して情報の記録及び再
生を行うメモリ・システム、トンネル電流等を利用した
顕微鏡（ＳＴＭ）やスペクトロスコープ（ＳＴＳ）等に
用いられるプローブ装置に関する。
生を行うメモリ・システム、トンネル電流等を利用した
顕微鏡（ＳＴＭ）やスペクトロスコープ（ＳＴＳ）等に
用いられるプローブ装置に関する。
［従来の技術］
従来、表面観察または記録・再生を同時に複数の位置に
高密度に行う目的で、半導体加工技術を用いて超小型の
トンネル電流発生用マイクロプローブを、Ｓｉ等の半導
体基板上に同時に複数個作製する報告が数件なされてい
る。いずれの報告におけるマイクロプローブも片持梁構
造を基本にしており、片持梁に圧電的、又は、静電的な
力を加え、弾性変形を惹き起こすことによってプローブ
の変位の微小制御を行なっている。例えば、ｒＴｒａｎ
ｓｄｕｃｅｒｓ’ ９０．講演番号Ｄ３６」では、Ｓ
ｉ基板上に長さ１０００μｍ、幅２００μｍ１厚さ８μ
ｍで圧電体材ＺｎＯによるバイモルフ構造の片持梁を形
成し、片持梁に垂直な方向に１６μｍ、片持梁の短尺方
向に０． ５μｍの圧電屈曲変形、片持梁の長尺方向に
０．０１μｍの圧電伸縮変形による変位を得ており、二
軸方向の変位制御を実現している。
高密度に行う目的で、半導体加工技術を用いて超小型の
トンネル電流発生用マイクロプローブを、Ｓｉ等の半導
体基板上に同時に複数個作製する報告が数件なされてい
る。いずれの報告におけるマイクロプローブも片持梁構
造を基本にしており、片持梁に圧電的、又は、静電的な
力を加え、弾性変形を惹き起こすことによってプローブ
の変位の微小制御を行なっている。例えば、ｒＴｒａｎ
ｓｄｕｃｅｒｓ’ ９０．講演番号Ｄ３６」では、Ｓ
ｉ基板上に長さ１０００μｍ、幅２００μｍ１厚さ８μ
ｍで圧電体材ＺｎＯによるバイモルフ構造の片持梁を形
成し、片持梁に垂直な方向に１６μｍ、片持梁の短尺方
向に０． ５μｍの圧電屈曲変形、片持梁の長尺方向に
０．０１μｍの圧電伸縮変形による変位を得ており、二
軸方向の変位制御を実現している。
マイクロプローブの変位制御機構は、絞察面又は記録媒
体面に垂直な方向と同時に、なるへく広い面積を高速度
、高密度で走査する必要から、媒体面に平行な二軸方向
の制御を行なう機能も備えていることが要求される。し
たがって、マイクロプローブの変位制御機構としては、
理想的には、三軸方向に各々高速度で大きく変位できる
制御機構が望ましい。
体面に垂直な方向と同時に、なるへく広い面積を高速度
、高密度で走査する必要から、媒体面に平行な二軸方向
の制御を行なう機能も備えていることが要求される。し
たがって、マイクロプローブの変位制御機構としては、
理想的には、三軸方向に各々高速度で大きく変位できる
制御機構が望ましい。
［発明が解決しようとしている課題］
しかしながら上述従来例に見られる片持梁による変位制
御では、その構造上、主な変位は片持梁面に垂直な方向
への屈曲変位に限定されてしまうという欠点がある。前
述の圧電バイモルフ型片持梁では三軸方向への変位を可
能にしてはいるものの、主変位である片持梁面に垂直な
軸の方向への変位量に対して、片持梁面に平行な面内の
短尺方向への変位量は数％、長尺方向への変位量に至フ
ては０１％以下に過ぎず、主変位方向以外の２方向への
変位は微小なものである。屈曲変形における変位量は構
造体の屈曲方向の厚みに反比例するため、片持梁構造の
場合、主変位と短尺方向変位の比は梁の厚みと幅の比に
よって、構造的に自ずと制限される。一方、長尺方向変
位はその変位形態が屈曲変形に比べて原理的に遥かに変
形量の小さい伸縮変形に基づいている。よフて片持梁構
造によるプローブ形態では、主変位方向軸以外の他の二
軸方向の変位量を大幅に改善することは難しいと考えら
れる。
御では、その構造上、主な変位は片持梁面に垂直な方向
への屈曲変位に限定されてしまうという欠点がある。前
述の圧電バイモルフ型片持梁では三軸方向への変位を可
能にしてはいるものの、主変位である片持梁面に垂直な
軸の方向への変位量に対して、片持梁面に平行な面内の
短尺方向への変位量は数％、長尺方向への変位量に至フ
ては０１％以下に過ぎず、主変位方向以外の２方向への
変位は微小なものである。屈曲変形における変位量は構
造体の屈曲方向の厚みに反比例するため、片持梁構造の
場合、主変位と短尺方向変位の比は梁の厚みと幅の比に
よって、構造的に自ずと制限される。一方、長尺方向変
位はその変位形態が屈曲変形に比べて原理的に遥かに変
形量の小さい伸縮変形に基づいている。よフて片持梁構
造によるプローブ形態では、主変位方向軸以外の他の二
軸方向の変位量を大幅に改善することは難しいと考えら
れる。
本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、
微小探針装置において、主変位方向軸以外の他の二軸方
向の変位量を大幅に改善することにある。
微小探針装置において、主変位方向軸以外の他の二軸方
向の変位量を大幅に改善することにある。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するため本発明は、物体表面に情報を記
録しおよび／または物体表面の情報を検出するためのプ
ローブと、このプローブを微動させてプローブの位置を
微調整する微動手段とを備えたプローブ装置において、
微動手段は、プローブに連結したリンク機構を備え、こ
のリンク機構を介してプローブを微動するものであるこ
とを特徴とする。
録しおよび／または物体表面の情報を検出するためのプ
ローブと、このプローブを微動させてプローブの位置を
微調整する微動手段とを備えたプローブ装置において、
微動手段は、プローブに連結したリンク機構を備え、こ
のリンク機構を介してプローブを微動するものであるこ
とを特徴とする。
リンク機構としては例えば、パンタグラフ構造を有する
もの等、複数の軸部分と複数の関節部分によって構成さ
れる拘束回転連鎖のものを用いることができる。
もの等、複数の軸部分と複数の関節部分によって構成さ
れる拘束回転連鎖のものを用いることができる。
微動手段は例えば、固定部分に対し弾性変形可能な部分
を介して連結され懸架された可動部分を、例えば対向す
るくしの歯状の電極間に作用する静電力によって、変位
させ得る懸架機構を備え、この可動部分の変位をリンク
機構に伝達することによってプローブを微動する。
を介して連結され懸架された可動部分を、例えば対向す
るくしの歯状の電極間に作用する静電力によって、変位
させ得る懸架機構を備え、この可動部分の変位をリンク
機構に伝達することによってプローブを微動する。
プローブは例えは、物体とプローブとの間に流れるトン
ネル電流により、物体表面に情報を記録しおよび／また
は物体表面の情報を検出するためのものである。
ネル電流により、物体表面に情報を記録しおよび／また
は物体表面の情報を検出するためのものである。
プローブと微動手段は同一基板上にエツチングにより形
成されたものであることが望ましく、その場合、微動手
段はプローブを基板面に平行な平面内で微動する。
成されたものであることが望ましく、その場合、微動手
段はプローブを基板面に平行な平面内で微動する。
さらに、プローブと微動手段が形成された基板部分は、
他の基板部分とは所定部分以外はエツチングにより分離
して形成し、この所定部分が弾性変形することによって
他の基板部分の基板面に垂直な方向に揺動し得るように
構成し、そしてこの揺動方向に沿って、プローブと微動
手段が形成された基板部分を微動させる手段をさらに有
するようにしてもよい。
他の基板部分とは所定部分以外はエツチングにより分離
して形成し、この所定部分が弾性変形することによって
他の基板部分の基板面に垂直な方向に揺動し得るように
構成し、そしてこの揺動方向に沿って、プローブと微動
手段が形成された基板部分を微動させる手段をさらに有
するようにしてもよい。
一方、本発明の他の態様においては、プローブを保持し
た梁を変形させる事によりプローブを駆動する片持梁型
のアクチュエータと、固定部分に対し弾性変形可能な部
分と、前記アクチュエータで前記弾性変形可能な部分に
連結された前記アクチュエータをリニアに動かす駆動部
分とを具備する。
た梁を変形させる事によりプローブを駆動する片持梁型
のアクチュエータと、固定部分に対し弾性変形可能な部
分と、前記アクチュエータで前記弾性変形可能な部分に
連結された前記アクチュエータをリニアに動かす駆動部
分とを具備する。
［作用］
この構成において、物体表面に情報を記録しおよび／ま
たは物体表面の情報を検出する際には、プローブを微動
させてプローブの位置を微調整することが必要であるが
、微動手段は、プローブに連結したリンク機構を介して
プローブを微動させることによりプローブ位置を微調整
するようにしているため、リンク機構の確動的で多様な
運動伝達機能により、プローブは一方向に限らず、それ
に垂直な方向へも同程度の変位量をもって微動され得る
。
たは物体表面の情報を検出する際には、プローブを微動
させてプローブの位置を微調整することが必要であるが
、微動手段は、プローブに連結したリンク機構を介して
プローブを微動させることによりプローブ位置を微調整
するようにしているため、リンク機構の確動的で多様な
運動伝達機能により、プローブは一方向に限らず、それ
に垂直な方向へも同程度の変位量をもって微動され得る
。
例えば、半導体加工技術を用いて、半導体層を含む基板
上に複数のプローブ装置を形成する際に、同時にその新
規な機構としてのリンク機構やそのアクチュエータとし
て作用する懸架機構を同一基板上に形成することによっ
て、相互に垂直な三軸方向のうちの少なくとも二軸方向
に対して数μｍ〜士数μｍの大きなプローブ位置の変位
制御が達成される。
上に複数のプローブ装置を形成する際に、同時にその新
規な機構としてのリンク機構やそのアクチュエータとし
て作用する懸架機構を同一基板上に形成することによっ
て、相互に垂直な三軸方向のうちの少なくとも二軸方向
に対して数μｍ〜士数μｍの大きなプローブ位置の変位
制御が達成される。
リンク機構とは、複数の軸と、軸と軸とを結ぶ複数の関
節により構成された拘束回転連鎖であり、−軸の変位が
関節を介して他の軸へと伝達される。パンタグラフ構造
はリンク機構の代表的なものである。パンタグラフ構造
を基板面上に基板面と平行に、−関節点のみが基板上に
固定されるように形成すると、その固定関節に対向した
関節点は、片持梁構造の苦手とする基板に平行な面内で
の変位について２自由度を持っており、何らかの手段に
よって任意の２木の軸を駆動することによって、軸長で
制限される範囲内の任意点にプローブを変位させること
がで籾る。
節により構成された拘束回転連鎖であり、−軸の変位が
関節を介して他の軸へと伝達される。パンタグラフ構造
はリンク機構の代表的なものである。パンタグラフ構造
を基板面上に基板面と平行に、−関節点のみが基板上に
固定されるように形成すると、その固定関節に対向した
関節点は、片持梁構造の苦手とする基板に平行な面内で
の変位について２自由度を持っており、何らかの手段に
よって任意の２木の軸を駆動することによって、軸長で
制限される範囲内の任意点にプローブを変位させること
がで籾る。
懸架機構は、例えば、支持点（可動部分）に連結された
複数本のけたで構成される梁によって可動部分としての
構造体を懸架する機構であり、梁部の弾性変形によって
、基板に平行な一軸方向への大きな変位を行うことがで
きる。この懸架機構は、例えば上述のくしの歯状電極構
造による静電気駆動機構を設けることによってリニアア
クチュエータとしての応用検討がなされており、梁の長
さが２００μｍで１０μｍの直線変位を得たことが報告
されている（ＩＥＥＥ Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ
Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ ’８９．２
ｐｐ５３−５９ ） ６一方、片持梁型のアクチュエー
タと、弾性変形可能部分、駆動部分とを組み合わせた態
様においては、片持梁型のアクチュエータの苦手とする
、その長手方向への変位が、弾性変形可能部分、駆動部
分によって行なわれるため、同様に少なくとも２軸方向
への大きな変位量が得られる。
複数本のけたで構成される梁によって可動部分としての
構造体を懸架する機構であり、梁部の弾性変形によって
、基板に平行な一軸方向への大きな変位を行うことがで
きる。この懸架機構は、例えば上述のくしの歯状電極構
造による静電気駆動機構を設けることによってリニアア
クチュエータとしての応用検討がなされており、梁の長
さが２００μｍで１０μｍの直線変位を得たことが報告
されている（ＩＥＥＥ Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ
Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ ’８９．２
ｐｐ５３−５９ ） ６一方、片持梁型のアクチュエー
タと、弾性変形可能部分、駆動部分とを組み合わせた態
様においては、片持梁型のアクチュエータの苦手とする
、その長手方向への変位が、弾性変形可能部分、駆動部
分によって行なわれるため、同様に少なくとも２軸方向
への大きな変位量が得られる。
［実施例コ
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の第１の実施例に係るパンタグラフ構造
を用いたマイクロプローブ装置（パンタグラフ型プロー
ブユニット）の概略図である。この装置は、５１基板７
上に成膜された多結晶Ｓｔを選択エツチング、異方性エ
ツチング、犠牲層エツチング等のマイクロメカニクス技
術によって加工することにより得られたパンタグラフ型
マイクロプローブ１と懸架型リニアアクチュエータ（第
３図に図示）に直結された駆動用ビーム６を備える。こ
のリニアアクチュエータ及び駆動用ビーム６もＳｉ基板
７上に成膜された多結晶Ｓｉを用いてマイクロプローブ
１と同時に形成される。パンタグラフ型マイクロプロー
ブ１は４本の軸２、ヒンジ構造よりなる４つの関節３、
支持点５、支持点５となる関節と対向する関節上に形成
されたトンネル電流発生用探針４によって構成されてい
る。図中には明示されていないが探針４によって検出さ
れるトンネル電流は軸２上に形成されたリード電極によ
って支持部５を介して、Ｓｉ基板７上に設けられた電流
増幅回路、電流電圧変換回路等へ導かれる。
を用いたマイクロプローブ装置（パンタグラフ型プロー
ブユニット）の概略図である。この装置は、５１基板７
上に成膜された多結晶Ｓｔを選択エツチング、異方性エ
ツチング、犠牲層エツチング等のマイクロメカニクス技
術によって加工することにより得られたパンタグラフ型
マイクロプローブ１と懸架型リニアアクチュエータ（第
３図に図示）に直結された駆動用ビーム６を備える。こ
のリニアアクチュエータ及び駆動用ビーム６もＳｉ基板
７上に成膜された多結晶Ｓｉを用いてマイクロプローブ
１と同時に形成される。パンタグラフ型マイクロプロー
ブ１は４本の軸２、ヒンジ構造よりなる４つの関節３、
支持点５、支持点５となる関節と対向する関節上に形成
されたトンネル電流発生用探針４によって構成されてい
る。図中には明示されていないが探針４によって検出さ
れるトンネル電流は軸２上に形成されたリード電極によ
って支持部５を介して、Ｓｉ基板７上に設けられた電流
増幅回路、電流電圧変換回路等へ導かれる。
第３図は、前記懸架型リニアアクチュエータの概略図で
ある。左右二対の支持部３４に連結した複数本のけた３
３よりなる左右二対の粱３２によってその中心にあるビ
ーム６を懸架する構成となっており、ビーム６は梁３２
の弾性変形によって基板に平行で複数本のけた３３に直
交する方向にのみ変位することができる。駆動力として
、くしの歯状電極部３１に発生する静電力を利用してい
る。ビーム６に直結した方のくしの歯状電極３１の可動
部が、相対するくしの歯状電極３１の間に引き込まれた
り押し出されたりすることによって駆動力を発生する。
ある。左右二対の支持部３４に連結した複数本のけた３
３よりなる左右二対の粱３２によってその中心にあるビ
ーム６を懸架する構成となっており、ビーム６は梁３２
の弾性変形によって基板に平行で複数本のけた３３に直
交する方向にのみ変位することができる。駆動力として
、くしの歯状電極部３１に発生する静電力を利用してい
る。ビーム６に直結した方のくしの歯状電極３１の可動
部が、相対するくしの歯状電極３１の間に引き込まれた
り押し出されたりすることによって駆動力を発生する。
次に、このマイクロプローブ装置の動作原理を説明する
。
。
第１図に示すような定常状態（駆動力無印加）において
は、駆動ビーム６は支持点５に直結する２木の軸２に接
触しているが力を加えていない。
は、駆動ビーム６は支持点５に直結する２木の軸２に接
触しているが力を加えていない。
リニアアクチュエータのくしの歯状電極部３１に電圧を
印加することによってリニアアクチュエータに直結する
駆動ビーム６は前後に変位する。そして、１Ｊ２図に示
すように、左右の駆動ビーム６が両方とも支持点５に直
結する軸２に接触した状態、すなわち定常状態とは異な
り駆動ビーム６と軸２の間て互いに力を及ぼしあって釣
り合っている状態、が維持される範囲内で軸２の傾き角
を任意に設定することによって支持点５に対向する関節
３上に設けられた探針４の位置を定常状態における位置
より前方の、パンタグラフの作る面、即ち基板面、に平
行なかなり広い範囲の任意の位置に変位させることがで
きる。
印加することによってリニアアクチュエータに直結する
駆動ビーム６は前後に変位する。そして、１Ｊ２図に示
すように、左右の駆動ビーム６が両方とも支持点５に直
結する軸２に接触した状態、すなわち定常状態とは異な
り駆動ビーム６と軸２の間て互いに力を及ぼしあって釣
り合っている状態、が維持される範囲内で軸２の傾き角
を任意に設定することによって支持点５に対向する関節
３上に設けられた探針４の位置を定常状態における位置
より前方の、パンタグラフの作る面、即ち基板面、に平
行なかなり広い範囲の任意の位置に変位させることがで
きる。
例えば各軸２の長さが１００μｍである場合には、基板
に平行な二軸方向に数μｍ〜士数μｍ変位させることが
可能である。
に平行な二軸方向に数μｍ〜士数μｍ変位させることが
可能である。
第４図は本発明の第２の実施例に係るマイクロプローブ
装置を示す。この装置は第３図に示したのと同様の懸架
式リニアアクチュエータ４８からの駆動力を、駆動ビー
ム６によらずに、ビンジヨイント構造によフて固定され
ている２つの互いに離れた支持点４５を持つ変形パンタ
グラフ構造のマイクロプローブ４１に伝達するようにし
たものである。懸架式リニアアクチュエータ４８のビー
ムの先端に形成したラック４７と、支持点４５に形成さ
れたピニオンギア４６によるラック・アンド・ピニオン
機構を介して支持点４５に直結する軸２の傾き角をそれ
ぞれ独立に制御するようになっている。
装置を示す。この装置は第３図に示したのと同様の懸架
式リニアアクチュエータ４８からの駆動力を、駆動ビー
ム６によらずに、ビンジヨイント構造によフて固定され
ている２つの互いに離れた支持点４５を持つ変形パンタ
グラフ構造のマイクロプローブ４１に伝達するようにし
たものである。懸架式リニアアクチュエータ４８のビー
ムの先端に形成したラック４７と、支持点４５に形成さ
れたピニオンギア４６によるラック・アンド・ピニオン
機構を介して支持点４５に直結する軸２の傾き角をそれ
ぞれ独立に制御するようになっている。
第５図は本発明の第３の実施例に係るマイクロプローブ
装置（シーソ機構の上に形成されたハイブリッド型プロ
ーブユニット）を示す。この装置は、第１図で示したマ
イクロプローブ装置に２木の支軸５３の回りの捩れ回転
によって基板７に垂直な方向への変位を可能にするシー
ソ機構を組み合わせたものである。第１図の装置が形成
された基板７の下にはエツチング用窓５４によるＫＯＨ
の異方性エツチングによって形成された空隙部が存在し
、その空隙部を挟んで相対する面に形成された互いに対
向する電極面間の静電力によって支軸５３の回りの回転
モーメントを発生させることにより、マイクロプローブ
１を支軸５３０回りに揺動させることができる。これに
よれば、任意の３軸方向に数μｍ〜士数μｍの大きな変
位で探針位置を制御しつる駆動機構が実現する。この他
に、パンタグラフ型機構と圧電バイモルフ片持梁構造と
の組み合わせによっても同様の３次元駆動機構が実現さ
れる。 第６図は懸架機構（懸架型リニアアクチュエー
タ）６２と圧電バイモルフ片持梁６１との組み合わせに
よる第４の実施例の概略図である。片持梁タイプの特に
苦手な基板に平行な長尺方向の変位を、懸架機構６２に
よる基板に平行な一軸方向の変位によって補うものであ
る。駆動力発生部６７を含む懸架機構６２の中央に保持
されたビーム６９の一端に圧電バイモルフ片持梁６１を
形成することによって実現される。
装置（シーソ機構の上に形成されたハイブリッド型プロ
ーブユニット）を示す。この装置は、第１図で示したマ
イクロプローブ装置に２木の支軸５３の回りの捩れ回転
によって基板７に垂直な方向への変位を可能にするシー
ソ機構を組み合わせたものである。第１図の装置が形成
された基板７の下にはエツチング用窓５４によるＫＯＨ
の異方性エツチングによって形成された空隙部が存在し
、その空隙部を挟んで相対する面に形成された互いに対
向する電極面間の静電力によって支軸５３の回りの回転
モーメントを発生させることにより、マイクロプローブ
１を支軸５３０回りに揺動させることができる。これに
よれば、任意の３軸方向に数μｍ〜士数μｍの大きな変
位で探針位置を制御しつる駆動機構が実現する。この他
に、パンタグラフ型機構と圧電バイモルフ片持梁構造と
の組み合わせによっても同様の３次元駆動機構が実現さ
れる。 第６図は懸架機構（懸架型リニアアクチュエー
タ）６２と圧電バイモルフ片持梁６１との組み合わせに
よる第４の実施例の概略図である。片持梁タイプの特に
苦手な基板に平行な長尺方向の変位を、懸架機構６２に
よる基板に平行な一軸方向の変位によって補うものであ
る。駆動力発生部６７を含む懸架機構６２の中央に保持
されたビーム６９の一端に圧電バイモルフ片持梁６１を
形成することによって実現される。
懸架機構６２は４つの支持点６８によって安定に保持さ
れている。
れている。
［発明の効果コ
以上説明したように、微小リンク機構を介してプローブ
位置を微！ＩＩＩ調整するようにし、あるいは、片持梁
型のアクチュエータと弾性変形可能部分、駆動部分とを
組み合わせるようにしたため、プローブ位置を、物体表
面への近接方向に限らずそれに垂直な方向への、少なく
とも二軸方向に大きな変位量をもって微ａ調整すること
ができる。
位置を微！ＩＩＩ調整するようにし、あるいは、片持梁
型のアクチュエータと弾性変形可能部分、駆動部分とを
組み合わせるようにしたため、プローブ位置を、物体表
面への近接方向に限らずそれに垂直な方向への、少なく
とも二軸方向に大きな変位量をもって微ａ調整すること
ができる。
したがって、物体面のより広い面積を高速度かつ高密度
で探針により走査することがてぎる。
で探針により走査することがてぎる。
第１図は、本発明の第１の実施例に係るパンタグラフ型
プローブユニットの概略図、 第２図は、第１図の装置の動作状態を示す説明図、 第３図は、第１図の装置に用いられる懸架型リニアアク
チュエータの概略図、 第４図は、本発明の第２の実施例に係るラックアンドピ
ニオン機構を用いたパンタグラフ型プローブユニットの
概略図、 第５図は、本発明の第３の実施例に係るシーソ機構の上
に形成されたハイブリッド型プローブユニットの概略図
、そして 第６図は、本発明の第４の実施例に係る圧電バイモルフ
片持梁に懸架機構を組み込んだハイブリッド型プローブ
ユニットの概略図である。 ７：基板、１，４．１：マイクロプローブ、６：駆動用
ビーム、２ 軸、３：関節、４：探針、５，３４：支持
部、３２：梁、３１：＜Ｌの歯状電極、４８．６２：懸
架式リニアアクチュエータ（懸架機構）、４５：支持点
、４７：ラック、４６：ビニオンギア、５３：支軸、５
４：エツチング用窓、６１：圧電バイモルフ片持梁、６
９：ビーム、６８：支持点。 特許出願人 キャノン株式会社
プローブユニットの概略図、 第２図は、第１図の装置の動作状態を示す説明図、 第３図は、第１図の装置に用いられる懸架型リニアアク
チュエータの概略図、 第４図は、本発明の第２の実施例に係るラックアンドピ
ニオン機構を用いたパンタグラフ型プローブユニットの
概略図、 第５図は、本発明の第３の実施例に係るシーソ機構の上
に形成されたハイブリッド型プローブユニットの概略図
、そして 第６図は、本発明の第４の実施例に係る圧電バイモルフ
片持梁に懸架機構を組み込んだハイブリッド型プローブ
ユニットの概略図である。 ７：基板、１，４．１：マイクロプローブ、６：駆動用
ビーム、２ 軸、３：関節、４：探針、５，３４：支持
部、３２：梁、３１：＜Ｌの歯状電極、４８．６２：懸
架式リニアアクチュエータ（懸架機構）、４５：支持点
、４７：ラック、４６：ビニオンギア、５３：支軸、５
４：エツチング用窓、６１：圧電バイモルフ片持梁、６
９：ビーム、６８：支持点。 特許出願人 キャノン株式会社
Claims (9)
- （１）物体表面に情報を記録しおよび／または物体表面
の情報を検出するためのプローブと、このプローブを微
動させてプローブの位置を微調整する微動手段とを備え
たプローブ装置において、微動手段は、プローブに連結
したリンク機構を備え、このリンク機構を介してプロー
ブを微動するものであることを特徴とするプローブ装置
。 - （２）リンク機構は、複数の軸部分と複数の関節部分に
よって構成される拘束回転連鎖であることを特徴とする
請求項１記載のプローブ装置。 - （３）拘束回転連鎖は、パンタグラフ構造を有するもの
であるであることを特徴とする請求項２記載のプローブ
装置。 - （４）微動手段は、固定部分に対し弾性変形可能な部分
を介して連結され懸架された可動部分を変位させ得る懸
架機構を備え、この可動部分の変位をリンク機構に伝達
することによってプローブを微動するものであることを
特徴とする請求項１記載のプローブ装置。 - （５）懸架機構は、対向するくしの歯状の電極間に作用
する静電力によって、固定部分に対し可動部分を変位さ
せるアクチュエータを備えるものであることを特徴とす
る請求項１記載のプローブ装置。 - （６）プローブは、物体と探針との間に流れるトンネル
電流により物体表面に情報を記録しおよび／または物体
表面の情報を検出するためのものであることを特徴とす
る請求項１記載のプローブ装置。 - （７）プローブと微動手段は同一基板上にエッチングに
より形成されたものであり、微動手段はプローブを基板
面に平行な平面内で微動するものであることを特徴とす
る請求項１〜６記載のプローブ装置。 - （８）プローブと微動手段が形成された基板部分は、他
の基板部分とは所定部分以外はエッチングにより分離し
て形成され、この所定部分が弾性変形することによって
他の基板部分の基板面に垂直な方向に揺動し得るように
構成されており、そしてこの揺動方向に沿って、プロー
ブと微動手段が形成された基板部分を微動させる手段を
さらに有することを特徴とする請求項７記載のプローブ
装置。 - （９）物体表面に情報を記録しおよび／または物体表面
の情報を検出するためのプローブと、このプローブを微
動させてプローブの位置を微調整する微動手段とを備え
たプローブ装置において、微動手段は、プローブを保持
した梁を変形させる事によりプローブを駆動する片持梁
型のアクチュエータと、固定部分に対し弾性変形可能な
部分と、前記アクチュエータで前記弾性変形可能な部分
に連結された前記アクチュエータをリニアに動かす駆動
部分を有することを特徴とするプローブ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28724590A JPH04162229A (ja) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | プローブ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28724590A JPH04162229A (ja) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | プローブ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04162229A true JPH04162229A (ja) | 1992-06-05 |
Family
ID=17714910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28724590A Pending JPH04162229A (ja) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | プローブ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04162229A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0613124A3 (en) * | 1993-02-05 | 1995-01-04 | Discovision Ass | Shock-resistant electrostatically controlled head for optical recording and playback. |
-
1990
- 1990-10-26 JP JP28724590A patent/JPH04162229A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0613124A3 (en) * | 1993-02-05 | 1995-01-04 | Discovision Ass | Shock-resistant electrostatically controlled head for optical recording and playback. |
| US5485437A (en) * | 1993-02-05 | 1996-01-16 | Discovision Associates | Shock-resistant, electrostatically actuated pick-up for optical recording and playback |
| EP0825593A1 (en) * | 1993-02-05 | 1998-02-25 | Discovision Associates | Shock-resistant, electrostatically actuated pick-up for optical recording and playback |
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