JPH04364413A - 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 - Google Patents

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

Info

Publication number
JPH04364413A
JPH04364413A JP3165282A JP16528291A JPH04364413A JP H04364413 A JPH04364413 A JP H04364413A JP 3165282 A JP3165282 A JP 3165282A JP 16528291 A JP16528291 A JP 16528291A JP H04364413 A JPH04364413 A JP H04364413A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cantilever
piezoelectric
probe
displacement element
electrodes
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.)
Granted
Application number
JP3165282A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2923813B2 (ja
Inventor
Yoshio Suzuki
義勇 鈴木
Keisuke Yamamoto
敬介 山本
Yuji Kasanuki
有二 笠貫
Takayuki Yagi
隆行 八木
Yutaka Hirai
裕 平井
Yasuhiro Shimada
康弘 島田
Masaru Nakayama
中山　優
Osamu Takamatsu
修 高松
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP3165282A priority Critical patent/JP2923813B2/ja
Priority to EP92305283A priority patent/EP0518618B1/en
Priority to DE69226817T priority patent/DE69226817T2/de
Priority to AT92305283T priority patent/ATE170628T1/de
Priority to US07/895,621 priority patent/US5357108A/en
Priority to CA002070946A priority patent/CA2070946C/en
Publication of JPH04364413A publication Critical patent/JPH04364413A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2923813B2 publication Critical patent/JP2923813B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/10—STM [Scanning Tunnelling Microscopy] or apparatus therefor, e.g. STM probes
    • G01Q60/16—Probes, their manufacture, or their related instrumentation, e.g. holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y35/00—Methods or apparatus for measurement or analysis of nanostructures
    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
    • H10N30/2041—Beam type
    • H10N30/2042—Cantilevers, i.e. having one fixed end
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
    • H10N30/2041—Beam type
    • H10N30/2042—Cantilevers, i.e. having one fixed end
    • H10N30/2045—Cantilevers, i.e. having one fixed end adapted for in-plane bending displacement
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
    • H10N30/2041—Beam type
    • H10N30/2042—Cantilevers, i.e. having one fixed end
    • H10N30/2046—Cantilevers, i.e. having one fixed end adapted for multi-directional bending displacement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • 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
    • Y10S977/70—Nanostructure
    • Y10S977/832—Nanostructure having specified property, e.g. lattice-constant, thermal expansion coefficient
    • Y10S977/837—Piezoelectric property of nanomaterial
    • 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
    • Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/849—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe
    • Y10S977/86—Scanning probe structure
    • Y10S977/861—Scanning tunneling probe
    • 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
    • Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/849—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe
    • Y10S977/86—Scanning probe structure
    • Y10S977/872—Positioner
    • 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
    • Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/849—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe
    • Y10S977/86—Scanning probe structure
    • Y10S977/873—Tip holder

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Micromachines (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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、走査型トンネル顕微鏡
（以下「ＳＴＭ」と称す）、及びこれを利用した情報処
理装置、及びこれらに用いる変位素子に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】現在、ＳＴＭの技術を用いて半導体或い
は高分子材料等の原子オーダー、分子オーダーの観察評
価、微細加工（Ｅ．Ｅ．Ｅｈｒｉｃｈｓ，４ｔｈＩｎｔ
ｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　　ｏ
ｎ　　ＳｃａｎｎｉｎｇＴｕｎｎｅｌｉｎｇ　　Ｍｉｃ
ｒｏｓｃｏｐｙ／Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，’８９，
Ｓ１３−３）、及び記録装置等の様々な分野への応用が
研究されている。
【０００３】なかでも、コンピューターの計算情報や映
像情報等では大容量を有する記録装置の要求に対して益
々高まっており、半導体プロセス技術の進展により、マ
イクロプロセッサが小型化し、計算能力が向上したこと
から、記録装置の小型化が望まれている。
【０００４】これらの要求を満たす目的で、記録媒体と
の間隔が微調整可能な駆動手段の上設けたトンネル電流
発生用プローブから、電圧印加することによって記録媒
体表面の仕事関数を変化させ、情報を記録書き込みし、
また、仕事関数の変化によるトンネル電流の変化を検知
して、情報の読み出しを行う、最小記録面積が１０ｎｍ
平方となる情報処理装置が提案されている。
【０００５】かかる装置においては、媒体となる試料を
探針で数ｎｍ〜数μｍの範囲で走査する必要があり、そ
の際の移動機構として圧電体を用いた変位素子が用いら
れる。
【０００６】図２２に従来用いられているカンチレバー
型変位素子を示す。（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図で
ある。
【０００７】図２２に示したように、弾性体２２１上へ
下電極２２３を形成し、その上に圧電体層２２２を設け
、さらにその上に上電極２２４を形成して圧電体層２２
２をはさみ込むことにより、電界方向に対して垂直方向
のひずみ、即ち圧電定数ｄ３１で規定される伸縮により
カンチレバーを屈曲させるものが広く知られている。
【０００８】さらに最近では、半導体加工技術を利用し
たマイクロマシーニング技術（Ｋ．Ｅ．Ｐｅｔｅｒｓｏ
ｎ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　　ｏｆ　　ｔｈｅ　　Ｉ
ＥＥＥ，Ｖｏｌ，７０，ｐｐ４２０，１９８２）を用い
て探針駆動機構を微細に形成する試みがなされている。 図２３は、マイクロマシーニング技術により、Ｓｉ基板
上に圧電体バイモルフからなるカンチレバー型のＳＴＭ
プローブを形成した例である（Ｔ．Ｒ．Ａｌｂｒｅｃｈ
ｔ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　　ｏｆ　　４ｔｈ　　Ｉ
ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　
　ｏｎ　　Ｓｃａｎｎｉｎｇ　　ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　
　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ／Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，
’８９，Ｓ１０−２）。
【０００９】図２３は、その斜視図であり、Ｓｉ基板２
３１上に下電極２２３、ＺｎＯ圧電薄膜２３５、中電極
２３３、ＺｎＯ圧電薄膜２３５、上電極２２４と積層し
たカンチレバーを作製し、その下のＳｉ基板の一部を異
方性エッチングにより除去してＳｉ基板の端部から片持
ちで支持されるように形成されている。上記圧電体バイ
モルフからなるカンチレバーの先端には金属の探針２３
８が接着などにより取りつけられ、引出し電極２３７を
介してトンネル電流を検知する。その際、図２４の断面
図に示すようにカンチレバーの上電極２２４と中電極２
３３の間に挟まれる２つの圧電体領域と下電極２２３と
の間に挟まれた２つの圧電体領域の各々にかける電圧を
制御することによりカンチレバーを３次元的に動かすこ
とが可能である。尚、本従来例では、電極にＡ１を用い
たためにＺｎＯと電極の界面に窒化シリコンを挟んだ構
成となっている。図２５（ａ），（ｂ），（ｃ）には２
分割電極により分割された４つの圧電体領域の内、電圧
を印加する領域の組み合わせを変えて駆動した時のカン
チレバーの動きを示している。図２５（ａ）は、４つの
領域が同時に縮むように同相の電圧を印加したときで、
探針は図２３のＹ方向に移動する。また、図２５（ｂ）
は右図の上下２つの領域が伸び、左側の上下２つの領域
が縮んだ場合で探針は図２５のＸ方向へ移動可能である
。さらに、図２５（ｃ）は上側の左右の領域が縮み、下
側の左右の領域が伸び、探針は図２５のＺ方向に移動す
ることができる。
【００１０】マイクロマシーニング技術により形成され
る探針駆動機構は微細にでき、情報処理装置の情報の書
き込み、読み出しの速度を向上させるに要求されるプロ
ーブの複数個を容易に作製可能となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】電圧に対する変形の大
きさの尺度である圧電定数ｄを各方向で比較すると、Ｚ
ｎＯ，ＡｌＮ，ＰＺＴなどの代表的な圧電材料において
、圧電体すべり変形ｄ１５及びｄ１３のほうが圧電体横
効果ｄ３１よりも大きいことが分る。
【００１２】しかしながら図２２に示した従来の平行平
板電極を用いるカンチレバー型変位素子では、圧電体横
効果ｄ３１を主に利用する。変位量をより大きくするた
めには、ｄ１５またはｄ３３の変位を利用することが好
ましい。
【００１３】また、弾性体２２１と圧電体２２２の熱膨
張率が異なる場合、カンチレバー面内に歪みが発生し、
動作の精密化の妨げとなっていた。
【００１４】さらに、図２３に示した装置においては、
構成する各層を薄膜化し変位量を大きくする場合、電極
及び圧電体の薄膜の積層を行うため各々の層の厚み及び
応力を十分に制御しなければならない。というのも、作
製するカンチレバーは各々の層の膜厚、応力に依存して
歪みが発生する。図２３に示した３次元方向に変位可能
なプローブでは、層構成で、ＺｎＯ、電極が５層の部分
と、３層の部分が存在し、各層間での応力差が生じた場
合に、カンチレバー面内で歪みが発生してしまうという
場合があった。即ち形態の変化よりＸ，Ｙ，Ｚ方向の機
械的共振周波数が変化してしまい変位素子としての変位
能力を十分に引出せないこととなる。
【００１５】尚面内歪み量はカンチレバー平面からの歪
みの最大変位量を示す。
【００１６】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、上記
課題を解決すべく達成されたものであり、第１に圧電体
薄膜と、該圧電体薄膜を逆圧電効果により変位させるた
めの電極を設け、該電極が櫛型形状に交差して幅方向に
分離して並べられたことを特徴とするカンチレバー型変
位素子を提供するものである。
【００１７】第２に、電圧印加のための電極と電圧印加
により変形する圧電体層を有する変位素子であって、該
電極が強誘電性圧電材料からなる圧電体内部に完全に埋
め込まれた少なくとも１対の互いに対向する櫛型電極で
あり、かつ該圧電体層を２層積層した構造であることを
特徴とするカンチレバー型変位素子を提供するものであ
り、第３に、第２同様の変位素子であって、圧電体が分
極軸をカンチレバー面に対して垂直方向に配向された薄
膜からなり、且つ前記電極が該圧電体内部に形成された
１対の互いに対向する櫛型電極であり、絶縁層を介して
上下２層からなることを特徴とするカンチレバー型変位
素子を提供するものである。
【００１８】さらに本発明は第４に、上記変位素子の上
面自由端部に探針を付設したカンチレバー型プローブを
、第５にこのプローブを同一基板上に多数集積化配置し
たカンチレバー型プローブを提供するものである。
【００１９】また本発明は第５に、上記カンチレバー型
プローブを電気導電体に対向配置し、カンチレバーにカ
ンチレバー駆動のための外部の駆動手段と該駆動手段を
制御する制御手段を電気導電体とプローブとの間に電圧
を印加し、トンネル電流の検出結果に基づき、電気導電
体表面の情報を出力することを特徴とするＳＴＭと、第
６に、上記カンチレバー型プローブを記録媒体に対向配
置し、カンチレバーにカンチレバー駆動のための外部の
駆動手段と該駆動手段を制御する制御手段とを設け、か
つプローブとの間に印加しうる情報記録再生用電圧印加
回路を具備したことを特徴とする情報処理装置を提供す
るものである。
【００２０】本発明によると、前記課題を解決した優れ
た変位素子が提供されるため、従来にない優れたＳＴＭ
、情報処理装置が提供できる。
【００２１】特に本発明第２によると、１対の櫛型電極
を圧電体内部に埋め込むことにより、ｄ３３の逆圧電効
果の伸縮をより効率的にカンチレバー部の屈曲に変換す
ることを可能とし、さらにこの構造を積層して２層構成
とすることにより、弾性体の復元力を利用することなく
上下両方向への屈曲を実現した。また本構成には弾性体
層を含まないため、弾性体変形に要する負荷が減り、同
一電圧での変位量を大きくすることが可能になった。さ
らに、同一圧電体層内にもう１対の櫛型電極を設けると
、上下方向の屈曲に加えて左右方向への屈曲をも可能と
なる。
【００２２】また、本発明第３によると、絶縁層を介し
て上下２層からなる１対の櫛型電極を有し、該電極間を
、分極軸をカンチレバー面に対して垂直方向に配向され
た薄膜からなる圧電体が埋めている構成とすることによ
り、従来利用できなかった厚みすべり変形ｄ１５をカン
チレバーの屈曲運動に変換することを可能とした。また
上下２層に相当する圧電体の形成を一回の成膜で行うた
め、上、下層による特性の違いを生ずることなく、精密
制御を可能とした。
【００２３】さらに、上記カンチレバー型変位素子に探
針と引出し電極を設けたカンチレバー型プローブとし、
これを気相薄膜形成技術とフォトリソグラフによる微細
加工技術により作成することにより微細化及び集積化を
可能とし、従来にないマルチプローブ、及びこれを用い
たＳＴＭ、情報処理装置の提供を可能にした。
【００２４】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
【００２５】実施例１ 図１に本発明第１のカンチレバー型変位素子の一例を示
す。
【００２６】図１は、圧電体薄膜５，５’と圧電体を変
位させるためのバイアス電圧を印加する電極２ａ，２ｂ
，３，４ａ，４ｂからなる変位素子の斜視図を示す。 図２は、変位素子のＹ軸方向のカンチレバー長さにおけ
る断面図である。
【００２７】本実施例のカンチレバー型素子の作製プロ
セスは、結晶方位（１００）面を主面とするＳｉ基板１
の両面にＬＰＣＶＤ（減圧ＣＶＤ）法によりＳｉ窒化膜
を５０００Å形成し、基板の裏面のＳｉ窒化膜をフォト
リソグラフィと反応性イオンエッチング法により一部除
去し、１１０℃のＫＯＨ２７重量％水溶液によりＳｉ結
晶方位面のエッチング速度差を利用する異方性エッチン
グにて３０μｍのＳｉメンブレンを形成し、基板の表面
にＡｕ電極とＺｎＯ薄膜を順次パターン形成しながら積
層し、最後に裏面より反応性イオンエッチング法にてＳ
ｉメンブレンを除去しカンチレバー型変位素子を形成し
た。
【００２８】尚、Ａｕ電極膜は真空抵抗加熱蒸着法によ
り０．１μｍ成膜し、ＺｎＯ圧電体膜はマグネトロンス
パッタ法よりＺｎＯターゲットをＯ２とＡｒの混合雰囲
気中でスパッタし２００℃に加熱した上記Ｓｉ基板上に
０．３μｍ成膜した。バイモルフのパターニングはフォ
トリソグラフィにより行った。エッチング液としてそれ
ぞれＡｕ電極はヨウ化カリウム水溶液を、ＺｎＯ膜は酢
酸水溶液を用いた。ただし、ＡｕとＳｉの密着性を上げ
るために第１層のＡｕ下電極４を成膜する前にＣｒを２
０Å真空蒸着法により成膜した。
【００２９】この素子の形態は長さ１ｍｍ，幅２００μ
ｍとした。図１におけるＹ方向から見た電極２ａ，２ｂ
及び４ａ，４ｂの重なりΔＸは３０μｍとした。
【００３０】このようにして作製したカンチレバー型変
位素子の先端の面内歪み量、機械的共振周波数、及び中
電極３をアースし上電極２ａ，２ｂと下電極４ａ，４ｂ
にバイアス電圧を１Ｖ印加した時のカンチレバー先端の
Ｚ方向への変位量を測定した結果を表１に示す。表中の
電極構成で従来例は図６の形態であり、上下電極共は２
ａ，２ｂ及び４ａ，４ｂが図１に示した電極形状であり
、上電極のみは４ａ，４ｂは従来例の電極形状で２ａ，
２ｂ図１の電極形状となるものであり、下電極のみは上
電極のみの逆構成である。表中の層構成は本実施例で示
した構成となっている。
【００３１】
【表１】 表１より電極を幅方向に櫛型形状に交差することにより
歪み量を低減でき、変位量を向上することが可能となっ
た。また、歪み量の低減と共に共振周波数も低下してい
る。これは、歪みが減少し見かけ上のＺ方向の剛性が下
がり変位素子の機械的特性が理想値に近ずき安定化が図
れたためである。
【００３２】本実施例では図１におけるＹ方向から見た
電極２ａ，２ｂ及び４ａ，４ｂの重なりΔＸを３０μｍ
としたが、本質的には重なっていれば良い。
【００３３】また、上又は下電極のみに、本発明の電極
形態を取ることで変位量の向上を図れることは、表１よ
り明らかである。
【００３４】上述したものはＺｎＯについてであるが、
本発明に用いる圧電体膜としてはＡｌＮ，ＴｉＢａＯ，
ＰｂＺｒＴｉＯ，ＰｂＴｉＯ等の圧電効果を有する材料
であれば良い事は言うまでもない。
【００３５】実施例２ 図３に、実施例１のカンチレバー型変位素子（上下電極
共）の２分割電極の間に探針用の引出し電極７を設けた
本発明のカンチレバー型プローブの一例を示す。
【００３６】図では示さないが、探針の作製方法として
は実施例１においてバイモルフ梁を形成した後に真空蒸
着法を用いた薄膜カソード方法（Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ
，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，４７，ｐｐ５２４８，１
９７６）により形成する方法、或いは電子線蒸着方法（
Ｙ．Ａｋａｍａ．４ｔｈ　　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
ｌ　　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　　ｏｎ　　Ｓｃａｎｎｉ
ｎｇ　　Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ
／Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，’８９，Ｐ２−３９，ｐ
ｐ１２６）や金属微粒子を接着させる方法が用いられる
。本発明ではＣＨ４ガス雰囲気中で電子線蒸着方法にて
ＣＨ４ガスを分解して引出し電極７の先端に探針８を作
製した。
【００３７】本発明のカンチレバー型プローブを用いて
ＳＴＭ装置を作製した。装置のブロック図を図４に示す
。実施例１にて示した変位素子にて試料９に探針８を近
ずけた後、試料９面内を変位素子をとりつけたＸ−Ｙス
テージ１１にて走査し、その時観察されるトンネル電流
をトンネル電流増幅回路１３で読み出し像観察を行う。 試料９と探針８の間隔制御とＸ−Ｙステージ１１のスキ
ャン制御はカンチレバー駆動用ドライバー１２にて行う
。図には示していないが、Ｘ−Ｙステージ１１による走
査の機構としては、円筒型ピエゾアクチュエータ、平行
ばね、差動マイクロメーター、ボイスコイル、インチウ
ォーム等の制御機構を用いて行う。
【００３８】この装置にて、試料９にＨＯＰＧ（高配向
グラファイト）基板を用い表面観察を行った。バイアス
回路１０にて２００ｍＶの直流電圧を探針８と試料９間
に加える。この状態で試料９に添って探針８を走査して
トンネル電流増幅回路１３を用いて検出される信号より
表面観察を行った。スキャンエリアを１００Å×１００
Åとして、観察したところ良好な原子像を得ることがで
きた。
【００３９】実施例３ 図５に本発明のプローブの他の実施形態の例を示す。本
実施例では引出し電極７と圧電体薄膜駆動用の上電極２
ａ，２ｂが櫛型状に交差したものとなっている。図５の
プローブを図４の装置を用い、ＨＯＰＧの表面観察を行
った結果実施例２と同様に良好な像の観察を行うことが
できた。
【００４０】以上の電極構成により、探針と試料との間
隔調整を行うことが可能なトンネル電流測定用の微小な
プローブを提供する事が可能となった。
【００４１】実施例４ 図６及び図７に本発明第２のカンチレバー型変位素子を
示す。
【００４２】図７は図１中の破線部Ａ〜Ａ’における断
面図である。
【００４３】同図において基板６１には単結晶Ｓｉを用
いその上に、一端を基板６１に固定された圧電体層６２
を設ける。さらにその上部へ櫛型電極６３ａ，６３ｂを
それぞれ対向する形で前記圧電体層６２の上に形成する
。前記電極６３ａ，６３ｂの櫛型部分を完全に覆うよう
に圧電体層６４を設け、さらに櫛型電極６５ａ，６５ｂ
を前記圧電体層６４の上に形成する。電極６５ａ，６５
ｂも櫛型部分がそれぞれ対向するよう配置されている。 さらに前記電極６５ａ，６５ｂを完全に覆うように形成
された圧電体層６６がある。以上のような構成により、
カンチレバー部６７が形成される。
【００４４】図８は本実施例の変位素子の駆動原理を示
すもので、図６の破線Ａ−Ａ’における断面の一部を示
したものである。圧電体層６２，６４，６６として用い
られた強誘電材料に対して櫛型の電極６３ａ，６３ｂ及
び６５ａ，６５ｂに高電圧を印加することによりあらか
じめ分極処理を行う。即ち電極６３ａから６３ｂへ、６
５ａから６５ｂの方向へ高電圧を印加することにより、
強誘電材料である圧電体層６４，６６中に矢印で示す方
向に分極８８を生ずる。この分極処理は圧電体層６４，
６６の成膜中もしくは、成膜後、キュリー温度以上に加
熱した状態で行われる。分極処理が終了した後、電極６
３ａ，６３ｂに対して分極時と同じ方向に矢印で示され
る駆動電圧８９を加えると圧電体層６４はｄ３３で規定
されるひずみを生じ、電圧印加方向と平行な方向に伸張
する。このためカンチレバー部６７は点線８０で示され
るように変形する。
【００４５】次に電極６５ａ，６５ｂに、分極８８と同
じ方向に駆動電圧８９を加えると前記ｄ３３のひずみに
より圧電体層６６は駆動電圧８９と平行な方向に膨張し
カンチレバー部６７は点線８１のように変形する。この
ように、電極６３ａ，６３ｂと６５ａ，６５ｂに対して
所定の電圧を加えることにより、カンチレバー部６７を
矢印８２で示す方向へ任意に変位させることが可能とな
る。また、電極６３ａ，６３ｂ及び６５ａ，６５ｂに同
時に駆動電圧８９を加えることにより、カンチレバー部
６７を点線８３で示されるように変形させることもでき
、矢印８４で示される方向へも自由度を持たせることが
可能となる。
【００４６】本実施例ではさらに図９に示すようにカン
チレバー部６７の上に引出し電極９５を設け、カンチレ
バー部６７の先端部の前記引出し電極９５と接触するよ
うに鋭利な先端を有する導電性の探針９６を取り付けた
。
【００４７】上記のような構成にしたのち、図１０に示
すように本実施例を用いてＳＴＭを作製した。即ち、前
記の探針９６をトンネル電流検出用のプローブとして用
い、電極６３ａ，６３ｂ，６５ａ，６５ｂに所定の電圧
を印加しカンチレバー部６７を変形させ、探針９６を試
料１０７の表面へ１〜１０ｎｍの距離へ近づけることに
よりトンネル電流を測定する。試料１０７は探針９６の
動作方向に対して垂直な面内に微動機構を有するＸ−Ｙ
ステージ１０８上に固定し、試料１０７をＸ−Ｙ面内で
微小領域走査し、探針９６でトンネル電流が一定となる
ようカンチレバー部６７を微小変位させることにより、
試料１０７の表面の原子像を得ることができた。
【００４８】次に本実施例における櫛型電極を内部に有
するカンチレバー型変位素子の作成方法の一つの具体例
を図１１と図１２を用いて説明する。
【００４９】先ず表面に熱酸化によりあらかじめＳｉＯ
２の絶縁層を形成した単結晶Ｓｉ基板６１へスパッタ蒸
着により圧電体層６２を形成する。この時、圧電体層は
、後に櫛型電極の引出し部分となる位置を遮蔽し、その
部分に圧電体層が形成されないようにして行う。このよ
うにして（ａ）に示すような構造体を形成する。
【００５０】次に櫛型電極材としてＡｕの蒸着を行い、
（ａ）の構造体の表面上へＡｕ膜を形成する。このＡｕ
膜上へフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフによ
りパターンニングを行う。不必要なＡｕをエッチングに
より除去し、櫛型電極６３ａ，６３ｂを形成し、（ｂ）
に示す構造体を形成する。
【００５１】さらにこの上に、圧電体層６４を前記圧電
体層６２と同様に成膜する。この時圧電体層６２は、前
記電極６３ａ，６３ｂよりも厚くなるように形成する。 このようにして（ｃ）に示す構造体を得る。
【００５２】さらにこの上にＡｕの蒸着を行い前記電極
６３ａ，６３ｂと同様にフォトリソグラフによりパター
ニングを行い櫛型電極６５ａ，６５ｂを形成する。この
ようにして（ｄ）に示す構造体を得る。本実施例では、
電極６５ａ，６５ｂが下層の電極６３ａ，６３ｂの真上
に重なるような構造としたが、これは必ずしもそうであ
る必要はなく、前後、左右へずらしても良い。
【００５３】次に図１２において、前記圧電体層６２，
６４と同様に圧電体層６６を形成し、（ｅ）に示す構造
体を得る。
【００５４】この後さらに３０Å程度のＣｒを蒸着し、
その上にＡｕを１０００Å蒸着した後、フォトリソグラ
フによりパターニングを行い（ｆ）に示すような引出し
電極１５を形成する。
【００５５】この後、表面全体にフォトレジストを５μ
ｍ程度塗布し、フォトリソグラフによりパターンニング
を行い、探針９６を形成する位置のみレジストを除去す
る。即ち探針が形成される位置のみ、台形状にレジスト
の存在しないような構造とする。この後基板６１を回転
させながら、基板面に対して斜め方向から、Ａｇの蒸着
を行う。次にレジストごとレジスト上に形成されたＡｇ
膜を除去することにより円錐形の探針９６が形成される
。この状態を（ｇ）に示した。
【００５６】次にＫＯＨ溶液の単結晶Ｓｉに対する異方
性エッチングを用いてＳｉ基板１の裏面より、エッチン
グを行いカンチレバー部６７の土台となる部分を残して
Ｓｉを除去する。同時に表面上の圧電体層に対してはＮ
ｄ：ＹＡＧレーザーからのレーザービームを照射し、レ
ーザービーム照射部分の選択的エッチングを利用して加
工を行い（ｈ）に示すようなカンチレバー部６７を有す
る構造を形成する。
【００５７】この後、全体を３００℃に加熱し、電極６
３ａ，６３ｂ，６５ａ，６５ｂに分極電圧を印加し、分
極処理を行った。
【００５８】本実施例では、圧電体層６２，６４，６６
としてＰＺＴを用いているが、これはＰｂＴｉＯ３やＢ
ａＴｉＯ３などの他の強誘電体材料も用いることができ
る。また形成方法は限定されるものではなくＭＯＣＶＤ
等でもかまわない。また電極６３ａ，６３ｂ，６５ａ，
６５ｂ、引出し電極９５、探針９６の金属種は、本実施
例で用いたものに限定されるものではなく、電気抵抗、
融点、エッチング特性が製造条件に適している物質であ
れば他の金属種、導電性セラミックスでも代用できる。
【００５９】また、各部分の寸法は次のように構成され
ている。
【００６０】Ｓｉ基板６１の厚さ１ｍｍ、圧電体層６２
の厚さ０．２μｍ、圧電体層６４，６６の厚さ０．５μ
ｍ、櫛型電極６３ａ，６３ｂ，６５ａ，６５ｂの厚さ０
．３μｍ、幅１μｍ、電極６３ａと６３ｂ，６５ａと６
５ｂの間隔２μｍ、電極６３ａ，６３ｂ，６５ａ，６５
ｂの櫛型部の本数５０本、カンチレバー部６７の長さ２
００μｍ、幅５０μｍ、探針９６の長さ３μｍ。
【００６１】上記のような構造の素子を３００℃で電極
６３ａと６３ｂ，６５ａと６５ｂに２０Ｖの電圧を加え
て分極処理を行った。
【００６２】この素子は、駆動電圧８９として５Ｖを電
極６３ａと６３ｂ，６５ａと６５ｂと交互に印加した場
合、カンチレバー部６７の先端部の振幅が±１．０μｍ
となった。
【００６３】本実施例では分極緩和を防止するために駆
動電圧８９と分極８８は同一方向としたが、分極方向と
逆方向へ駆動電圧を印加することによりさらに大きな振
幅を得ることもできる。
【００６４】実施例５ 図１３に実施例４とは異なる本発明の第２のカンチレバ
ー型変位素子の実施例を示す。（ａ）は平面図、（ｂ）
は点線Ｂ−Ｂ’における断面図である。
【００６５】実施例４の構成と同様の櫛型電極６３ａ，
６３ｂと６５ａ，６５ｂに加え、さらに櫛型電極６３ｃ
，６３ｄ，６５ｃ，６５ｄを設けたことが特徴である。 電極６３ｃ，６３ｄは電極６３ａ，６３ｂと同一層内に
設けられ、同様に電極６５ｃ，６５ｄも電極６５ａ，６
５ｂと同一層内に配置されている。また電極６３ｃ，６
３ｄ及び６５ｃ，６５ｄは、電極６３ａ，６３ｂ及び６
５ａ，６５ｂと対称の構造を有している。
【００６６】このような構造は実施例４における櫛型電
極形成に際してフォトリソグラフのフォトマスクの形状
を変更するだけで容易に形成することができ、それ以外
の製造方法は実施例４と同一でかまわない。
【００６７】上記のような構成にすることにより、カン
チレバー部６７を前記実施例４で示した可動方向を示す
矢印８２，８４に加えて、新たに矢印１３９の方向へも
動かすことが可能となる。
【００６８】即ち、電極６３ａ，６３ｂ及び６５ａ，６
５ｂに対して駆動電圧を印加し、カンチレバー部６７の
片側の圧電体層を伸長させることにより、カンチレバー
部６７は矢印１３０の方向へ微小変位する。逆に、電極
６３ｃ，６３ｄ，６５ｃ，６５ｄに駆動電圧を印加し、
前記とは反対側面の圧電体層を伸長させることによりカ
ンチレバー部６７を矢印１３１の方向へ微小変位させる
ことができる。
【００６９】これにより本実施例は、Ｘ，Ｙ，Ｚの全て
の方向へ微小変位ができ、３軸駆動が可能となる。
【００７０】実施例６ 図２０に示したマルチカンチレバー型のプローブを作製
した。
【００７１】本実施例ではＳｉ基板２１内に複数のカン
チレバー部２７が配置されており、それぞれのカンチレ
バー部２７の先端部には導電性の探針２６が形成されて
いる。
【００７２】各々のカンチレバー部２７の内部には、前
記実施例５で示した圧電体層６３，６４及び櫛型電極が
設けてあり、それぞれ基板２１の面内方向と垂直方向へ
微小変位させることが可能である。
【００７３】上記の構造体は、実施例４で示した製造方
法においてフォトリソグラフのパターンを拡張するだけ
で形成することが可能であり、複数の変位素子を一回の
工程でしかも高い寸法精度で形成することができる。
【００７４】本実施例における各部分の寸法は以下の通
りである。
【００７５】Ｓｉ基板２１〜４０ｍｍ×４０ｍｍ×１ｍ
ｍ カンチレバー部２７〜長さ２００μｍ，幅５０μｍ探針
２６〜長さ３μｍ カンチレバー部２７の本数〜９０本 また本実施例では、基板２１としてＳｉ単結晶を用いて
いるため櫛型電極への駆動電圧印加用のトランジスタや
探針２６からの信号増幅用のアンプも同一基板内に集積
化することが可能である。
【００７６】実施例７ 図１４に本発明の第３のカンチレバー型変位素子の実施
例を示した。図１５は図１４中における点線Ａ−Ａ’に
おける断面図である。
【００７７】同図において１４１ａ，１４１ｂは下層部
を構成するそれぞれ対向する櫛型電極、１４２は上下の
電極を分離する絶縁層、１４３ａ，１４３ｂは上層部に
おけるそれぞれ対向する櫛型電極である。
【００７８】１４４は圧電体であり、圧電体１４４は、
矢印１４５で示す方向に分極軸を持つように成膜されて
いる。
【００７９】上記のような構成によりカンチレバー部１
４６が構成され、その一端が基板１４７上に固定されて
いる。
【００８０】図１６に本実施例におけるカンチレバー型
変位素子の動作原理を示す。
【００８１】図１６（ａ）は図１４における櫛型電極１
４１ａ，１４１ｂ，１４３ａ，１４３ｂ、絶縁層１４２
、圧電体１４４を含む断面の電圧未印加の状態を拡大し
て示したものである。
【００８２】所定の電圧を上層の電極１４３ａ，１４３
ｂに加えると（ｂ）に示すように、厚みすべり変形ｄ１
５により、上層部のみ変形し、１４４ａ，１４４ｂのよ
うに、交互に反対方向に、変形する。下層部の櫛型電極
には電圧が加わらないため、圧電体１４４は変形するこ
となく、このため、相対的に上層部が下層部を押し広げ
る力が発生しカンチレバー部１４６は下方へ屈曲する。 電極１４３ａ，１４３ｂに印加する電圧の負号を反転さ
せた場合にも、圧電体の変形１４４ａ，１４４ｂの向き
が各々反対になるだけで、やはりカンチレバー部１４６
は下方へ屈曲する。
【００８３】前記とは逆に下層の電極１４１ａ，１４１
ｂに電圧を印加した場合、前記と同様のメカニズムによ
りカンチレバー部は、上方へ屈曲する。（ｃ）にカンチ
レバー部１４６の屈曲のようすを示す。点線１６８，１
６９に示す位置へカンチレバー部が変形する。
【００８４】以上説明したように、上、下２層の櫛型電
極に対して電圧印加を行うことにより、カンチレバー先
端部を任意の微小距離だけ移動させることが可能となっ
た。
【００８５】次に図１７を用いて本発明におけるカンチ
レバー型変位素子の作成法の一例を示す。 （ａ）面方位（１００）のＰ型単結晶Ｓｉ基板１４７上
へ密着性を確保するためＣｒを５〜１０Å程度蒸着する
。その上にＰｄを３０００Å蒸着し、さらにＣｒを１０
〜２０Å蒸着し、下部電極層１４１を形成する。 （ｂ）次に、スパッタ蒸着法によりＳｉＯ２を１０００
Å成膜し、絶縁層１４２を形成する。この絶縁層１４２
の上へ、密着性確保のためＣｒを１０〜２０Å蒸着し、
その後Ａｕを３０００Å成膜する。 （ｃ）上記のように積層した膜にフォトレジストを塗布
し、紫外線露光装置により櫛型のパターンを形成した後
、それぞれの金属に適したエッチング液によりパターン
形成を行っていく。エッチング液としてはＡｕに対して
はＫＩ　　Ｉ２系エッチング液を用い、Ｃｒに対しては
（ＮＨ４）２Ｃｅ（ＮＯ３）６，ＨＣｌＯ４，Ｈ２Ｏ系
のものを使用し、ＰｄにはＦｅＣｌ３，ＨＣｌ，Ｈ２Ｏ
系のエッチング液を用いた。また絶縁層として用いたＳ
ｉＯ２のエッチングには、ＨＦ系のエッチング液を用い
た。
【００８６】上記のようにエッチングによりパターニン
グを行い櫛型電極１４１ａ，１４１ｂ，１４３ａ，１４
３ｂを形成する。 （ｄ）次に圧電体４としてＺｎＯのスパッタ蒸着を行い
、ＺｎＯを８０００Å成膜する。 （ｅ）前記（ｃ）の工程において全面に堆積したＺｎＯ
膜の内電極１４３ａ，１４３ｂ上に堆積したＺｎＯを除
去するため、再度フォトリソグラフを行い、不要部分の
ＺｎＯを除去する。エッチング液としては、酢酸水溶液
を用いた。この後、目的に応じてカンチレバー部１４６
の先端部に探針等の形成を行う。 （ｆ）Ｓｉ基板１４７の表側における加工が全て終了し
た後、Ｓｉ基板１４７の裏面よりエッチングを行いカン
チレバー部１４６を形成する。エッチングには、ＫＯＨ
溶液を用い、Ｓｉ単結晶の異方性エッチング特性を利用
して加工を行った。
【００８７】本実施例においては上記のような方法によ
り図１４のカンチレバー型変位素子を形成したが、圧電
体１４４として用いる材料は、ＡｌＮ等、成膜時に基板
面に対して分極軸が垂直に配向しやすい性質を有するな
ら、他の材料でもかまわない。
【００８８】また、櫛型電極１４１ａ，１４１ｂ，１４
３ａ，１４３ｂ、絶縁層１４２も本実施例で用いた材料
に限定されるものではなく、加工特性が必要条件を満た
すならば他の材料でもかまわない。
【００８９】以下に本実施例において作成したカンチレ
バーの各部の寸法と実際に電圧印加した場合の変位量を
示す。
【００９０】カンチレバー部１４６、長さ２００μｍ、
幅５０μｍ 櫛型電極１４１ａ，１４１ｂ，１４３ａ，１４３ｂにお
いて 櫛型部の電極幅　　　　　　　　２μｍ、厚さ０．３μ
ｍ対向する櫛型部の間隔　　２μｍ 櫛の歯部分の本数　　　　　　５０本 圧電体１４４の厚さ０．８μｍ 上記のような構成のカンチレバー型変位素子の電極１４
１ａと１４１ｂび１４３ａ，１４３ｂに交互に１０Ｖの
電圧を印加した場合のカンチレバー部１４６の先端部分
での変位量が、±０．５μｍとなった。
【００９１】実施例８ 図１８に実施例７とは異なる本発明の第３の変位素子の
実施例を示す。
【００９２】図１９は図１８中破線Ａ−Ａ’における断
面図である。
【００９３】実施例７で説明した構成に加えて、新たに
櫛型電極１４１ｃ，１４１ｄ，１４３ｃ，１４３ｄをカ
ンチレバー部１４６内に櫛型電極１４１ａ，１４１ｂ，
１４３ａ，１４３ｂとそれぞれカンチレバー部１４６の
中心線をはさんで対称の位置に形成した。
【００９４】この電極１４１ｃ，１４１ｄ，１４３ｃ，
１４３ｄを設けることによりカンチレバー部１４６は、
矢印１９０で示すＺ方向への変位に加えて新たに、矢印
１８１で示すＹ方向への変位も可能となる。即ち、電極
１４１ａ，１４１ｂ，１４３ａ，１４３ｂにのみ電圧を
印加した場合、カンチレバー部１４６の内、前記電極１
４１ａ，１４１ｂ，１４３ａ，１４３ｂを含む側面が相
対的に伸びるためカンチレバー部１４６は反対側へ向っ
て変位する。また逆に電極１４１ｃ，１４１ｄ，１４３
ｃ，１４３ｄに電圧を印加した場合は前記とは逆方向へ
変位する。
【００９５】また、全ての電極１４１ａ，１４１ｂ，１
４１ｃ，１４１ｄ及び１４３ａ，１４３ｂ，１４３ｃ，
１４３ｄに同時に電圧を印加した場合は、カンチレバー
部１４６は、長さ方向に均一に伸びるため、矢印１８２
で示す方向への変位も可能となる。
【００９６】本実施例ではさらに、カンチレバー部１４
６の先端に鋭利な先尖を有する微小な導電性の探針１８
３を設け、これと電気的に接続する形で引出し電極１８
４を設けた。
【００９７】このように先端部に探針１８３を形成する
ことにより本発明のカンチレバー型変位素子をＳＴＭの
トンネル電流検出用のプローブや原子間力顕微鏡のプロ
ーブとして用いることができる。
【００９８】実施例９ 実施例８において説明したＸ，Ｙ，Ｚ軸の３方向に微小
変位可能なカンチレバー型変位素子を同一のＳｉ基板上
へ複数個作成して集積化し、図２０に示すマルチプロー
ブを作製した。
【００９９】各々のカンチレバー部２７の先端部には、
前記実施例２における探針２６が形成されている。
【０１００】上記の構造体は実施例７で示した製造工程
においてフォトリソグラフのパターンを拡張するだけで
形成することが可能である。
【０１０１】このように本発明によれば、多数の変位素
子を同一基板上へ高い寸法精度のもとで一度に形成する
ことが可能となり、マルチプローブを持つ走査トンネル
電子顕微鏡や、原子間力顕微鏡の実現が可能となる。
【０１０２】本実施例の各部分の寸法は以下の通りであ
る。
【０１０３】Ｓｉ基板２１〜４０ｍｍ×４０ｍｍ×１ｍ
ｍ カンチレバー部２７〜長さ２００μｍ，幅５０μｍ探針
２６〜長さ３μｍ カンチレバー部２７の本数〜９０本 また本実施例では、基板２１としてＳｉ単結晶を用いて
いるため櫛型電極への駆動電圧印加用のトランジスタや
探針２６からの信号増幅用のアンプも同一基板上へ集積
化することも可能である。
【０１０４】実施例１０ 図２１に本発明の情報処理装置を示す。図２１中３０７
は媒体の基板、３０８は金属電極層、３０９は記録層で
ある。２０１はＸＹステージ、２０２はプローブ、２０
３はカンチレバーの支持体、２０４はカンチレバーをＺ
方向に駆動するリニアアクチュエーター、２０５，２０
６はＸＹステージをそれぞれＸ，Ｙ方向に駆動するリニ
アアクチュエーター、２０７は記録・再生用のバイアス
回路である。３０７はプローブから記録層３０９を介し
て電極層３０８へ流れる電流を検出する記録再生用のト
ンネル電流検出器である。３０２はカンチレバーをＺ軸
方向に移動させるためのサーボ回路であり、３０３はア
クチュエーター２０４を駆動するためのサーボ回路であ
る。３０４は複数のカンチレバーをＺ軸方向に動かすた
めの駆動回路であり、３０５はＸＹステージの位置制御
を行う駆動回路である。３０６は、これらの操作を制御
するコンピューターである。
【０１０５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の変
位素子によれば、（１）カンチレバー型変位素子の面内
歪みを低減し、それに伴う機械的共振周波数特性の安定
化が図れる、（２）カンチレバー型プローブで変位量を
大きくすることが可能である、といったような効果があ
る。
【０１０６】また、本発明第２の変位素子によれば、（
３）圧電定数ｄ３３で規定される逆圧電効果を利用して
カンチレバーの変位量を大きくできる、（４）弾性体を
用いずに上下方向への屈曲を可能とし、弾性体との熱膨
張率の差により生ずるカンチレバーの反りの発生が起こ
らなくなる、（５）カンチレバーの同一圧電体層内にさ
らにもう一対の櫛型電極を設けることによりＸ−Ｙ面内
での微小変位も可能となり３軸駆動が可能である、（６
）先端部に探針を設けることによりＳＴＭのプローブと
して用いた場合、装置を非常に小型化できる、（７）変
位素子と探針が薄膜形成とフォトリソグラフによるパタ
ーンニングで形成されるため微細化集積化を可能となり
、マルチプローブのＳＴＭを実現することができる、と
いった効果がある。
【０１０７】さらに本発明第３の変位素子によると（８
）平行平板電極では利用することのできなかった厚みす
べり変形ｄ１５をカンチレバーの屈曲に変換することが
可能である、（９）多くの材料において圧電定数ｄ１５
は圧電定数ｄ３１よりも大きいためカンチレバーの変位
量を平行平板電極型のものよりも大きくすることが可能
である、（１０）圧電体の形成が一回の成膜によって行
われるため、上部と下部での圧電特性を等しくすること
が容易となり精確な動作を実現できる、（１１）薄膜形
成時に生じやすい膜厚方向のピンホール欠陥による電気
的絶縁不良も平行平板電極構造に比べ発生率を低くする
ことができ、製品の歩留り、耐久性が大きく向上する、
（１２）櫛型電極対を増やすことにより、Ｘ−Ｙ平面内
での微小変位も可能となり、３軸駆動が可能となる、（
１３）作成方法が、蒸着技術を用いた薄膜形成とフォト
リソグラフによるパターン形成により構成されるため、
半導体集積回路で用いられる技術を、そのまま用いるこ
とができ、微細化、集積化が可能である、（１４）マル
チプローブを有する集積化ＳＴＭや、集積化原子間力顕
微鏡の作成が可能である、といった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１のカンチレバー型変位素子の１実施
例を示す斜視図である。
【図２】本発明第１のカンチレバー型変位素子の断面図
である。
【図３】本発明のカンチレバー型プローブの１実施例を
示す電極配置構成平面図である。
【図４】本発明のＳＴＭの説明図である。
【図５】本発明のカンチレバー型プローブの他の電極配
置構成平面図である。
【図６】本発明第２のカンチレバー型変位素子の１実施
例平面図である。
【図７】本発明第２のカンチレバー型変位素子の断面図
である。
【図８】本発明第２のカンチレバー型変位素子の動作原
理を表した図である。
【図９】本発明のカンチレバー型プローブの１実施例を
示す図である。
【図１０】本発明第２の変位素子を用いたＳＴＭの概略
図である。
【図１１】本発明第２のカンチレバー型変位素子の製造
方法を示す図である。
【図１２】本発明第２のカンチレバー型変位素子を用い
たプローブの製造方法を示す図である。
【図１３】本発明第２のカンチレバー型変位素子を用い
たプローブの第２の実施例を示す図である。
【図１４】本発明第３のカンチレバー型変位素子の１実
施例の平面図である。
【図１５】本発明第３のカンチレバー型変位素子の１実
施例の断面図である。
【図１６】本発明第３のカンチレバー型変位素子の動作
原理を表わした図である。
【図１７】本発明第３のカンチレバー型変位素子の製造
方法を示す図である。
【図１８】本発明第３のカンチレバー型変位素子を用い
たプローブの平面図である。
【図１９】本発明第３のカンチレバー型変位素子を用い
たプローブの断面図である。
【図２０】本発明のマルチのカンチレバー型プローブを
示す図である。
【図２１】本発明の情報処理装置を示す図である。
【図２２】カンチレバー型変位素子の従来例を示す図で
ある。
【図２３】カンチレバー型プローブの従来例の斜視図で
ある。
【図２４】カンチレバー型プローブの従来例の断面図で
ある。
【図２５】変位素子の圧電体に電圧を印加した時の動き
を示す概略図である。
【符号の説明】
１　　Ｓｉ基板 ２ａ，２ｂ　　上電極 ３　　中電極 ４ａ，４ｂ　　下電極 ５，５’　　圧電体薄膜 ７　　引出し電極 ８　　探針 ９　　試料 １０　　バイアス回路 １１　　ＸＹステージ １２　　カンチレバー駆動用ドライバー１３　　トンネ
ル電流増幅回路 ２１　　基板 ２６　　探針 ２７　　カンチレバー部 ６１　　基板 ６２　　圧電体層 ６３ａ，６３ｂ　　電極 ６４　　圧電体層 ６５ａ，６５ｂ　　電極 ６６　　圧電体層 ６７　　カンチレバー部 ８８　　分極 ８９　　駆動電圧 ９５　　引出し電極 ９６　　探針 １０７　　試料 １０８　　ＸＹステージ １４１ａ，１４１ｂ　　電極 １４２　　絶縁層 １４３ａ，１４３ｂ　　電極 １４４　　圧電体 １４６　　カンチレバー部 １４７　　基板 １８３　　探針 １８４　　引出し電極 ２０１　　ＸＹステージ ２０２　　プローブ ２０３　　支持体 ２０４　　Ｚ方向リニアアクチュエータ２０５　　Ｘ方
向リニアアクチュエータ２０６　　Ｙ方向リニアアクチ
ュエータ２０７　　記録再生用バイアス回路 ２２１　　弾性体 ２２２　　圧電体層 ２２３　　下電極 ２２４　　上電極 ２３１　　Ｓｉ基板 ２３３　　中電極 ２３５　　ＺｎＯ圧電薄膜 ２３７　　引出し電極 ２３８　　探針 ２５６　　窒化シリコン ３０１　　トンネル電流検出器 ３０２，３０３　　サーボ回路 ３０４，３０５　　駆動回路 ３０６　　コンピュータ ３０７　　記録媒体基板 ３０８　　金属電極板 ３０９　　記録層

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　圧電体薄膜と、該圧電体薄膜を逆圧電
    効果により変位させるための電極を設け、該電極が櫛型
    形状に交差して幅方向に分離して並べられたことを特徴
    とするカンチレバー型変位素子。
  2. 【請求項２】　　電圧印加のための電極と電圧印加によ
    り変形する圧電体層を有する変位素子であって、前記電
    極が強誘電性圧電材料からなる圧電体内部に完全に埋め
    込まれた少なくとも１対の互いに対向する櫛型電極であ
    り、かつ該圧電体層を２層積層した構造であることを特
    徴とするカンチレバー型変位素子。
  3. 【請求項３】　　電圧印加のための電極と電圧印加によ
    り変形する圧電体層を有する変位素子であって、圧電体
    が分極軸をカンチレバー面に対して垂直方向に配向され
    た薄膜からなり、且つ前記電極が該圧電体内部に形成さ
    れた１対の互いに対向する櫛型電極であり、絶縁層を介
    して上下２層からなることを特徴とするカンチレバー型
    変位素子。
  4. 【請求項４】　　前記圧電体が蒸着技術によって形成さ
    れた酸化亜鉛であることを特徴とする請求項１〜３記載
    のカンチレバー型変位素子。
  5. 【請求項５】　　カンチレバー平面の長さ方向の中心線
    をはさんで対称の位置にそれぞれ対向する２対の櫛型電
    極を有することを特徴とする請求項１〜４記載のカンチ
    レバー型変位素子。
  6. 【請求項６】　　請求項１〜５記載のカンチレバー型変
    位素子の上面自由端部に情報入出力用探針と、該探針の
    信号取り出し用引出し電極を設けたことを特徴とするカ
    ンチレバー型プローブ。
  7. 【請求項７】　　請求項６記載のカンチレバー型プロー
    ブを同一基板上に多数集積化配置したことを特徴とする
    カンチレバー型プローブ。
  8. 【請求項８】　　請求項６又は７記載のカンチレバー型
    プローブを電気導電体に対向配置し、カンチレバーにカ
    ンチレバー駆動のための駆動手段と該駆動手段を制御す
    る制御手段を設け、電気導電体とプローブとの間に電圧
    を印加し、トンネル電流の検出結果に基づき、電気導電
    体表面の情報を出力することを特徴とする走査型トンネ
    ル顕微鏡。
  9. 【請求項９】　　請求項６又は７記載のカンチレバー型
    プローブを記録媒体に対向配置し、カンチレバーにカン
    チレバー駆動のための外部の駆動手段と該駆動手段を制
    御する制御手段とを設け、かつプローブとの間に印加し
    うる情報記録再生用バイアス電圧印加回路を具備したこ
    とを特徴とする情報処理装置。
JP3165282A 1991-06-11 1991-06-11 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 Expired - Fee Related JP2923813B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3165282A JP2923813B2 (ja) 1991-06-11 1991-06-11 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
EP92305283A EP0518618B1 (en) 1991-06-11 1992-06-09 Scanning tunneling microscope with cantilever type displacement element
DE69226817T DE69226817T2 (de) 1991-06-11 1992-06-09 Rastertunnelmikroskop mit freitragendem Verstellungselement
AT92305283T ATE170628T1 (de) 1991-06-11 1992-06-09 Rastertunnelmikroskop mit freitragendem verstellungselement
US07/895,621 US5357108A (en) 1991-06-11 1992-06-09 Cantilever type displacement element, and scanning tunneling microscope or information processing apparatus using same
CA002070946A CA2070946C (en) 1991-06-11 1992-06-10 Cantilever type displacement element, and scanning tunneling microscope or information processing apparatus using same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3165282A JP2923813B2 (ja) 1991-06-11 1991-06-11 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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04364413A true JPH04364413A (ja) 1992-12-16
JP2923813B2 JP2923813B2 (ja) 1999-07-26

Family

ID=15809371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3165282A Expired - Fee Related JP2923813B2 (ja) 1991-06-11 1991-06-11 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

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5357108A (ja)
EP (1) EP0518618B1 (ja)
JP (1) JP2923813B2 (ja)
AT (1) ATE170628T1 (ja)
CA (1) CA2070946C (ja)
DE (1) DE69226817T2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001144339A (ja) * 1999-11-10 2001-05-25 Masaki Esashi 積層型圧電アクチュエータ及びその製造方法
KR100364720B1 (ko) * 1999-12-29 2002-12-16 엘지전자 주식회사 초미세 탐침형 픽업 소자 및 그 제조방법
KR100595146B1 (ko) * 1998-12-05 2006-08-30 엘지전자 주식회사 근접장광기록/재생장치
JP2010078500A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Toshiba Corp 慣性センサ
JP2017090276A (ja) * 2015-11-11 2017-05-25 ローム株式会社 圧電センサ、センサシステム、および圧電素子

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3261544B2 (ja) * 1991-10-03 2002-03-04 キヤノン株式会社 カンチレバー駆動機構の製造方法、プローブ駆動機構の製造方法、カンチレバー駆動機構、プローブ駆動機構、及びこれを用いたマルチプローブ駆動機構、走査型トンネル顕微鏡、情報処理装置
JP3402661B2 (ja) * 1992-07-06 2003-05-06 キヤノン株式会社 カンチレバー型プローブ、及びこれを用いた情報処理装置
JP3135779B2 (ja) * 1994-03-18 2001-02-19 キヤノン株式会社 情報処理装置
JP3192887B2 (ja) * 1994-09-21 2001-07-30 キヤノン株式会社 プローブ、該プローブを用いた走査型プローブ顕微鏡、および前記プローブを用いた記録再生装置
SE9500849D0 (sv) * 1995-03-10 1995-03-10 Pharmacia Ab Methods for the manufacturing of micromachined structures and micromachined structures manufactured using such methods
DE19530092A1 (de) * 1995-08-16 1997-02-20 Daimler Benz Ag Überprüfbarer Foliendrucksensor
JP3679519B2 (ja) * 1995-09-14 2005-08-03 キヤノン株式会社 トンネル電流または微小力または磁気力検出用の微小ティップの製造方法、並びにその微小ティップを有するプローブの製造方法とそのプローブ、該プローブを有するプローブユニットと走査型プローブ顕微鏡及び情報記録再生装置
US5874668A (en) 1995-10-24 1999-02-23 Arch Development Corporation Atomic force microscope for biological specimens
JPH09196933A (ja) * 1996-01-19 1997-07-31 Canon Inc プローブとプローブの作製方法、及びプローブユニット、並びにこれを用いた情報記録再生装置
JPH10312592A (ja) * 1997-05-13 1998-11-24 Canon Inc 情報処理装置および情報処理方法
JP2000035396A (ja) 1998-07-16 2000-02-02 Canon Inc 微小突起を有するプローブ、及びその製造方法
US6831765B2 (en) * 2001-02-22 2004-12-14 Canon Kabushiki Kaisha Tiltable-body apparatus, and method of fabricating the same
WO2004063090A2 (en) * 2003-01-13 2004-07-29 Triad Sensors Inc. High displacement bistable micro actuator
JP5027984B2 (ja) * 2003-03-28 2012-09-19 キヤノン株式会社 揺動体を用いた電位測定装置、電位測定方法、及び画像形成装置
JP2004301554A (ja) * 2003-03-28 2004-10-28 Canon Inc 電位測定装置及び画像形成装置
US7055378B2 (en) 2003-08-11 2006-06-06 Veeco Instruments, Inc. System for wide frequency dynamic nanomechanical analysis
US20050210988A1 (en) * 2004-03-05 2005-09-29 Jun Amano Method of making piezoelectric cantilever pressure sensor array
WO2005103645A2 (en) * 2004-04-21 2005-11-03 Symyx Technologies, Inc. Flexural resonator sensing device and method
JP2006317358A (ja) * 2005-05-16 2006-11-24 Canon Inc 電位測定装置、およびそれを用いた画像形成装置
US7382137B2 (en) * 2005-05-27 2008-06-03 Canon Kabushiki Kaisha Potential measuring apparatus
JP5188024B2 (ja) * 2006-02-09 2013-04-24 キヤノン株式会社 揺動体装置、電位測定装置、及び光偏向装置
WO2008112713A1 (en) * 2007-03-13 2008-09-18 Nanoink, Inc. Nanolithography with use of viewports
KR101336962B1 (ko) * 2007-06-01 2013-12-04 삼성전자주식회사 복합 구조의 빔을 이용한 나노 공진기
US8505110B2 (en) * 2007-10-10 2013-08-06 Eloret Corporation Apparatus and process for controlled nanomanufacturing using catalyst retaining structures
US8624616B2 (en) * 2008-07-01 2014-01-07 Intel Corporation Suspended IO trace design for SSP cantilever data read / write
US20120069099A1 (en) * 2010-09-16 2012-03-22 Huffman James D Transducer having an improved electric field
JP5787586B2 (ja) 2011-04-14 2015-09-30 キヤノン株式会社 電気機械変換装置
JP6355436B2 (ja) 2014-05-30 2018-07-11 キヤノン株式会社 受信装置、表示装置および受信制御プログラム
CN111830295B (zh) * 2019-04-18 2023-04-21 成都辰显光电有限公司 一种测试微元件电气性能的装置
JP7561496B2 (ja) 2020-01-30 2024-10-04 キヤノン株式会社 画像形成システム及び方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4672496A (en) * 1981-07-22 1987-06-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetic head having electromechanical transducer disposed at one end thereof
JPS58102774A (ja) * 1981-12-14 1983-06-18 Nec Corp インクジエツト記録装置
JPS612376A (ja) * 1984-06-14 1986-01-08 Ngk Spark Plug Co Ltd シ−ト状圧電体
US4906840A (en) * 1988-01-27 1990-03-06 The Board Of Trustees Of Leland Stanford Jr., University Integrated scanning tunneling microscope
JP2547869B2 (ja) * 1988-11-09 1996-10-23 キヤノン株式会社 プローブユニット，該プローブの駆動方法及び該プローブユニットを備えた走査型トンネル電流検知装置
US5015850A (en) * 1989-06-20 1991-05-14 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Microfabricated microscope assembly
US5117148A (en) * 1989-11-07 1992-05-26 Murata Manufacturing Co., Ltd. Vibrator
JPH07108102B2 (ja) * 1990-05-01 1995-11-15 日本碍子株式会社 圧電／電歪膜型アクチュエータの製造方法
JP3030574B2 (ja) * 1990-08-16 2000-04-10 キヤノン株式会社 微小変位型情報検知探針素子及びこれを用いた走査型トンネル顕微鏡、原子間力顕微鏡、情報処理装置
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

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100595146B1 (ko) * 1998-12-05 2006-08-30 엘지전자 주식회사 근접장광기록/재생장치
JP2001144339A (ja) * 1999-11-10 2001-05-25 Masaki Esashi 積層型圧電アクチュエータ及びその製造方法
KR100364720B1 (ko) * 1999-12-29 2002-12-16 엘지전자 주식회사 초미세 탐침형 픽업 소자 및 그 제조방법
JP2010078500A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Toshiba Corp 慣性センサ
JP2017090276A (ja) * 2015-11-11 2017-05-25 ローム株式会社 圧電センサ、センサシステム、および圧電素子

Also Published As

Publication number Publication date
US5357108A (en) 1994-10-18
ATE170628T1 (de) 1998-09-15
CA2070946A1 (en) 1992-12-12
EP0518618A2 (en) 1992-12-16
EP0518618B1 (en) 1998-09-02
DE69226817T2 (de) 1999-01-21
DE69226817D1 (de) 1998-10-08
CA2070946C (en) 1996-11-26
JP2923813B2 (ja) 1999-07-26
EP0518618A3 (en) 1993-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
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
JP2741629B2 (ja) 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
JP3030574B2 (ja) 微小変位型情報検知探針素子及びこれを用いた走査型トンネル顕微鏡、原子間力顕微鏡、情報処理装置
US5506829A (en) Cantilever probe and apparatus using the same
US5268571A (en) Micro-displacement element, and scanning tunneling microscope and information processing apparatus using same
JPH05284765A (ja) カンチレバー型変位素子、及びこれを用いたカンチレバー型プローブ、及びこのカンチレバー型プローブを用いた走査型トンネル顕微鏡並びに情報処理装置
US5631463A (en) Displacement element, probe employing the element, and apparatus employing the probe
JP3218406B2 (ja) カンチレバー型変位素子、及びこれを用いたカンチレバー型プローブ、及びこのカンチレバー型プローブを用いた走査型トンネル顕微鏡、情報処理装置
JP3062967B2 (ja) カンチレバー型アクチュエータ及びそれを用いた走査型トンネル顕微鏡、情報処理装置
JP3224174B2 (ja) 微小変位素子、光偏向器、走査型プローブ顕微鏡、および情報処理装置
KR20220052365A (ko) 원자 나노 포지셔닝 장치
JPH06241781A (ja) カンチレバー、及びこれを利用したカンチレバー型プローブ、及びカンチレバー型プローブを用いた走査型トンネル顕微鏡、情報処理装置
JP3250157B2 (ja) 微小変位素子、及びこれを用いたトンネル電流検出装置、記録再生装置
JP3234722B2 (ja) 円弧状反りレバー型アクチュエータ、該アクチュエータの駆動方法及び情報入出力用プローブを用いた情報処理装置
JP3114023B2 (ja) 集積化アクチュエーターの製造方法
JPH06317404A (ja) カンチレバー型アクチュエータ及びそれを用いた走査型探針顕微鏡並びに情報処理装置
JP3044425B2 (ja) 薄膜変位素子及びそれを用いた走査型トンネル顕微鏡、情報処理装置
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
JP3060142B2 (ja) カンチレバー型変位素子の駆動方法、走査型トンネル顕微鏡、情報処理装置、及びカンチレバー型変位素子
JP3174969B2 (ja) 微小プローブ素子、及び集積化微小プローブ素子、及びこれらを用いた走査型トンネル顕微鏡並びに情報処理装置
JP3234952B2 (ja) プローブユニット及びこれを用いた走査型トンネル顕微鏡、情報処理装置
JPH06258017A (ja) 微小変位素子及びそれを用いたマルチ微小変位素子、トンネル電流検出装置、情報処理装置
JPH0552506A (ja) 微小変位素子及びその製造方法、それを用いたトンネル電流検出装置、情報処理装置
JPH06313847A (ja) カンチレバー型アクチュエータ、カンチレバー型プローブ及びこれを用いた走査型トンネル顕微鏡並びに情報処理装置
JPH06302874A (ja) 微小変位素子及びその製造方法、及びそれを用いたトンネル電流検出装置、情報処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990330

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090507

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100507

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100507

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110507

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees