JPH0721598A

JPH0721598A - プローブユニット及びこれを用いた情報処理装置

Info

Publication number: JPH0721598A
Application number: JP18868393A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Shimada; 康弘島田; Yoshio Suzuki; 義勇鈴木; Nobuo Watanabe; 信男渡邊; Osamu Takamatsu; 修高松; Masaru Nakayama; 優中山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-07-02
Filing date: 1993-07-02
Publication date: 1995-01-24

Abstract

(57)【要約】【目的】走査型トンネル顕微鏡の手法を応用した情報
処理装置に用いられるプローブユニットを提供する。【構成】基板３上に支持された４本の梁２と、これら
の連結部に形成された探針１で構成され、各々の梁２が
基板面内で一様な曲線形状を有するとともに、探針１を
中心として４回回転対称となるように配置されているプ
ローブユニット。【効果】探針を記録媒体に接触させて走査しても位置
ずれがなく、更には機械的強度が大きいにもかかわらず
探針が媒体に損傷を与えることがない。

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
や原子間力顕微鏡の手法を応用した記録再生装置等の情
報処理装置、特にはこれに用いるプローブユニットに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】情報記憶素子ないし情報記憶装置、いわ
ゆるメモリーは、コンピュータ及びそに関連機器の中核
をなすものであるのみならず、ビデオディスク、デジタ
ルオーディオディスク等に見られるように映像装置、音
響装置の中でも重要な地位を占めている。このメモリー
に要求される性能は、その用途によって異なるが、一般
的には、高密度で、記憶容量が大きい。

【０００３】記録再生の応答速度が大きい。

【０００４】消費電力が少ない。

【０００５】生産性が高く、価格が安い。等が挙げられ、現在もこうした性能を実現するメモリー
方式やメモリー媒体の開発が極めて活発に進めれらてい
る。

【０００６】従来、メモリーの中心は磁性体、半導体を
素材とした磁気メモリー、半導体メモリーであったが、
近年、レーザー技術の進展に伴い、有機色素、フォトポ
リマーなどの有機薄膜を用いた、安価で高密度な光メモ
リーが登場している。

【０００７】現在これらのメモリーをさらに高密度で大
容量にするために、単位メモリービットの微細化に向け
ての開発が進められているが、これらの従来のメモリー
とは全く別の原理に基づくメモリーの提案もされてい
る。たとえば、個々の有機分子に論理素子やメモリー素
子の機能を持たせた分子電子デバイスの概念もそのひと
つである。分子電子デバイスは単位メモリービットの微
細化を極限まで進めたものと見ることができるが、これ
まで個々の分子に如何にアクセスするかが問題とされて
きた。

【０００８】この問題を解決する可能性を持った技術と
して、最近、導体の表面原子の電子構造を直接観察でき
る走査型トンネル顕微鏡（以下「ＳＴＭ」と称す）が開
発され［Ｂｉｎｎｉｇｅｌａｌ．，Ｐｈｙｓ．
Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．４９，５７（１９８２）］、単
結晶、非結晶を問わず実空間像を高い分解能で観察でき
るようになった。

【０００９】ＳＴＭは金属の探針と導電性物質の間に電
圧を加えて、両者の距離を１ｎｍ程度まで近づけるとト
ンネル電流が流れることを利用している。この電流は両
者の距離変化に極めて敏感であって、このトンネル電流
を一定に保つように両者の距離を制御しながら探針を導
電性物質の表面で走査することにより、この導電性物質
の実空間像の表面構成を描くことができると同時に、表
面原子の全電子雲に関する種々の情報をも読み取ること
ができる。この際、面内方向の分解能は１Å程度であ
る。したがって、ＳＴＭの原理を応用すれば、十分に原
子オーダー（数Å）での高密度記録再生を行うことが可
能である。

【００１０】この際の記録再生方法としては、粒子線、
（電子線、イオン線）あるいは、Ｘ線などの高エネルギ
ー電磁波、及び可視・紫外光などのエネルギー線を用い
て適当な記録層の表面を変化させて記録を行い、ＳＴＭ
で再生する方法や、記録層として電圧印加によって電導
度の異なる状態へ遷移するスイッチング特性を有し、か
つ、電導度の異なる各状態が、電圧を印加しない状態で
も保持されるメモリー特性を有している媒体、たとえ
ば、π電子共役系を豊富に含む有機化合物やカルコゲン
化合物の薄膜層を用いて記録、再生を共にＳＴＭ装置で
行う方法等が提案されている。また、ＳＴＭの原理を応
用し、半導体中に電荷を蓄積することにより記録を行
い、蓄積電荷による局所的電気容量変化を検知すること
により再生を行う方法も開発されている［Ｂａｒｒｅｔ
ｅｔａｌ．，Ｊ．Ａｐｐｌ，Ｐｈｙｓ．７０，
２７２５（１９９１）］。

【００１１】上記の様な記録または再生を行う装置にお
ける再生方法としては、探針と記録媒体表面の間を流れ
る電流を一定に保持しながら、記録媒体表面上で探針を
走査すると、電導度の高い領域では探針が記録媒体表面
から遠ざかることを利用し、この探針の動き量を検知し
て記録ビットを再生するか、もしくは、探針と記録媒体
間の距離を一定に保持しながら記録媒体表面上で探針を
走査し、電導度の高い領域で、探針と記録媒体表面を流
れる電流が増すことを利用し、この電流量を検知して記
録ビットを再生するものがある。

【００１２】しかし、前者の再生方法をとった場合、記
録媒体表面のわずかな凹凸に対しても探針が追従するた
め、媒体表面の凹凸と記録ビットの区別を探針の動き量
だけから行うことは困難であった。また電流を一定に保
持するための帰還制御回路の帯域の上限によって、制御
可能な走査周波数が制限されるため、高速走査が困難で
あった。また、後者の再生方法によった場合は、高速走
査が可能であるものの、記録媒体表面の凹凸によっても
電流量が変化してしまい、前者同様媒体表面の凹凸と記
録ビットの区別が困難であった。更に探針と記録媒体表
面間は一定距離だけ離れており、これが絶縁障壁として
働いているが、この障壁は記録ビット書き込み部とそう
でない領域とに共通であり、実効的にはトンネル抵抗と
して直列に挿入されることになる。このため探針と記録
媒体表面の距離が変化してしまった場合、書き込み部と
非書き込み部とで検出される電流量の比が変化してしま
うため、ビットの読み出しを正確に行えないという問題
があった。

【００１３】したがって、再生信号は記録媒体表面の凹
凸による成分が分離されたものである必要があり、ま
た、探針と記録媒体表面の絶縁障壁によるトンネル抵抗
を可能な限り小さく、一定に保持して、記録ビットの有
無による再生信号比を可能な限り大きくする必要があ
る。また、記録に際しても、記録による印加電圧変化
が、探針と記録媒体との間隔制御に影響を与えにくいこ
とが望ましい。更に、記録媒体と探針間の距離が大きい
場合、ＳＴＭとしての分解能が下がり、すなわち記録密
度の点からも記録媒体と探針は極力接近することが望ま
しい。

【００１４】記録媒体表面の凹凸信号による成分を再生
信号から除き、かつ記録時の間隔制御が印加電圧に左右
されない様にするためには、記録媒体表面と探針間の距
離を両者間に流れる電流以外の量によって一定に制御す
る方法が考えられ、そのひとつとして両者間に働く原子
間力によって距離を制御する原子間力顕微鏡（以下「Ａ
ＦＭ」と称す）の利用が特開平１−２４５４４５号公報
に開示されている。ＡＦＭにおいては、探針を弾性体で
支持し、探針と記録媒体表面間に働く力を弾性体の変形
によるばね力とつり合わせ、この変形量を一定に保持す
るように帰還制御が行われる。

【００１５】更にまた、記録媒体と探針との間に働く力
を利用して、特に大量記録再生を行うために複数の探針
を使用する際等でも、すべての探針と媒体との間隔制御
をＡＦＭよりも簡便な形で行える記録及び／または再生
方法として、探針と記録媒体とを接触させた状態で走査
を行い、その状態で探針と記録媒体の間に電圧を印加し
て情報の記録を行い、また、探針と記録媒体の間の電流
を検出することにより再生を行う方法がある。

【００１６】この方法は探針を有する単数あるいは複数
のプローブを駆動して記録媒体に近づけ、探針と記録媒
体とをプローブの弾性力，水などの吸着層，静電力・磁
力等を利用して吸着させ、比較的弱い接触状態で記録媒
体にダメージを与えることなく走査する方法である。こ
の手法を用いることにより、大量記録再生を行うために
複数の探針を使用する際等でも、すべての探針と媒体と
の間隔制御を接触という簡便な形で行うことが可能であ
る。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような走査型ト
ンネル顕微鏡や原子間力顕微鏡、または、それらの手法
を用いた記録再生装置などの情報処理装置に用いられる
プローブとしては、例えば図７に示す構造のものがあ
る。同図において、１は探針、２は梁である。図７
（ａ）は最も一般的な構造のものであり、カンチレバー
（片持ち梁）の先端部分に探針を搭載したカンチレバー
型プローブである。図８はこの種のカンチレバー型プロ
ーブの斜視図であり、基板３上に支持されたカンチレバ
ー２上には、探針１に接続され、該探針に電圧を印加す
るための配線電極５が形成されている。

【００１８】このようなカンチレバー型プローブを媒体
に接触させて走査する場合、走査方向に応じたカンチレ
バーの反りにより、探針の走査面内での位置ずれを生じ
やすい（図９参照）。これにより、媒体上の位置検出が
不正確になる可能性がある。また、カンチレバーは１点
で支持されているため衝撃に対して弱く破壊しやすい。

【００１９】一方、直線の両持ち梁（図７（ｂ）参照）
や３点支持梁（図７（ｃ）参照）の中央に探針を配置し
た構造の場合、上述の位置ずれは小さくなるが、媒体の
凹凸に対応して媒体表面に探針が押し込まれた時に、媒
体へ加わる力が大きくなり、媒体にダメージを与えるこ
ととなる。

【００２０】以上の問題点に鑑み、本発明の目的は、探
針と媒体を接触させて走査する情報処理装置に用いて
も、位置ずれの問題がなく、機械的強度が大きく、か
つ、探針が媒体に加える力を小さくできる情報入出力用
プローブ、更には、これを用いた情報処理装置を提供す
ることにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
すべく成された本発明は、基板上に支持されたｎ個の梁
（ｎ≧２）と、該複数の梁の連結部に形成された探針に
よって構成されるプローブユニットであって、前記複数
の梁が基板面内で一様な曲線形状を有し、かつ、該複数
の梁が前記探針を中心としてｎ回回転対称となるように
配置されていることを特徴とするプローブユニットであ
り、更には、上記本発明のプローブユニットを有し、該
プローブユニットの探針を情報記録媒体に接触させて走
査して情報の入出力を行う情報処理装置である。

【００２２】以下、本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。

【００２３】図１は本発明のプローブユニットの一例を
示す図である。プローブ１０は半導体基板３上に作製さ
れ、基板３上に支持された４個の梁２と、これらの梁２
の連結部に形成された探針１によって構成される。この
４個の梁２の形状は一直線状ではなく、基板面内で一線
に曲がった曲線形状を有し、かつ、４個の梁２が探針１
を中心として４回回転対称となるように配置されてい
る。このような構成を有する本発明のプローブユニット
は、探針１にＺ方向の力が加わったときに各梁が捻れな
がら伸びることにより、探針１と梁の支持部４との間隔
が大きくなり、全体として探針１がＺ方向に変位するこ
とができる。

【００２４】本発明において、梁２の曲率は変化しても
良いし一定でも良い。探針１から支持部４までの距離が
同じ場合、曲率が大きければ梁２は長くなる。その分変
位が大きく、剛性が小さくなる。反対に、曲率が小さけ
れば梁２は短くなる。その分変位が小さく、剛性が大き
くなる。梁２の幅は変化しても良いし、一定でも良い。
梁２の幅が細ければ変位が大きく、剛性が小さくなる。
反対に、梁２の幅が太ければ変位が小さく、剛性が大き
くなる。

【００２５】梁２の曲線形状は、図１に示されるような
形状に限らず、図２に示されるように互いに角度を持っ
た線分を合成したもの（図２（ａ））、円弧あるいは楕
円弧（図２（ｂ））、螺旋弧（図２（ｃ））であっても
良い。これらの例はいずれも探針１を中心として支持部
４に向って基板面内で一様な回転方向に曲がった曲線形
状を有するものであって、前述のＺ方向への変位の際に
図３に示されるように、それぞれの梁２は捻れながら伸
びることにより、探針１が図中の破線矢印で示す方向に
回転しながら変位する。梁２の曲線形状としては、更に
図４（ａ）〜（ｃ）に示されるようなものも考えられ、
これらの例では梁が捻れながら伸びるものの探針は回転
せずにＺ方向に変位する。

【００２６】また、梁が基板の表面と同じ高さに作製さ
れた場合、探針の高さ以上にＺ方向の変位量が取れない
が、探針の高さ以上のＺ方向の変位を取るために、基板
表面からの高さを持った台座の上に探針を作製しても良
いし、また、梁を２層構成にしてそれぞれの層の膜応力
を制御して、あらかじめ梁の先端が基板表面から浮いた
形に作製することも考えられる。

【００２７】本発明のプローブユニットは、半導体基板
上に通常のＣＶＤ、真空蒸着法、スパッタリング法等の
薄膜作成技術とフォトリソグラフィー技術、エッチング
技術、及び、結晶異方性エッチングや犠牲層エッチング
等のマイクロメカニクスの手法を用いて作製される。例
えば、図１に示したような構成では、梁２は基板３上に
成膜された薄膜６を加工し、梁２の下の基板材料をエッ
チング除去して作製する。また、犠牲層となる層を成膜
し、その上に梁２の材料を成膜、パターニングしたのち
犠牲層を除去して作製する方法もある。探針１の形成方
法は円形の開口部から探針材料を蒸着し、リフトオフに
より形成する方法や、円形のマスクを使った等方性エッ
チングで作製する方法等が考えられる。更に電圧印加及
び情報取り出しのための配線電極５、あるいは電圧印加
回路１８や信号処理回路２０等も同一基板上に作製され
る。いずれにせよ構成材料及び作製方法は本発明を限定
するものではない。

【００２８】本発明のプローブユニットは、ＳＴＭ等の
手法により記録媒体との情報の入出力を行うためのプロ
ーブであり、特に記録媒体と探針が接触しながら走査す
る場合に有利である。この方法は、すでに述べたように
記録媒体と探針との位置制御をより簡単に行う方法であ
る。この方法においては探針と記録媒体との接触を保つ
ために、プローブの弾性力、水などの吸着層、または静
電力や磁力等により探針を媒体に吸着させることが必要
である。

【００２９】本発明のプローブユニットを用いた情報処
理装置では、先ずプローブユニットを記録媒体に接近さ
せ、探針と記録媒体を接触させる。この際、探針と媒体
との間に電圧を印加し、探針と媒体との間に流れるトン
ネル電流を検知することにより、探針と媒体との接触を
検知する。その状態からプローブを記録媒体の記録面面
内方向（ＸＹ方向）に走査しながら情報の書き込み及び
読み出しを行う。書き込みは所定の位置にプローブを移
動し、パルス電圧を印加して記録媒体の導電状態を変化
させることにより行う。また、読み出しはＸＹ方向にプ
ローブを走査しながら印加電圧に対するトンネル電流を
検知し、媒体の導電状態が変化している記録ビットを検
出する。このような情報処理方法に用いられる情報記録
媒体は、電圧印加により局所的に導電状態や、電気容量
が変化する材料または構成を有するものである。

【００３０】本発明の情報処理装置においては、ＸＹ走
査時にトンネル電流を用いて探針と媒体とのＺ方向（走
査面に垂直な方向）の位置調整をしてこれらを接触させ
るとともに、媒体の局所的な凹凸に対しては、探針が凹
凸に沿ってＺ方向に容易に変位することにより、接触状
態を保持することができる。

【００３１】探針は複数の梁によって支持されているた
め、ＸＹ方向にずれを生じにくい。また、曲線形状を有
する梁によって支持されているため、Ｚ方向に対する剛
性が小さく、媒体にダメージを与えずにＺ方向に変位す
ることができる。更に衝撃に対しても破損しにくい。

【００３２】また、本発明によるプローブを複数搭載し
たマルチプローブユニットも可能であり、特に情報処理
の高速化を行うためには同一基板上に複数のプローブを
マトリックス配置し、複数のプローブからの信号を並列
処理することが考えられる。

【００３３】

【実施例】以下実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
る。

【００３４】＜実施例１＞本実施例は図１に示したよう
な本発明のプローブユニットを作製したものである。

【００３５】本実施例のプローブユニットは単結晶シリ
コン基板３上に作製され、探針１と４本の梁２、更に電
圧印加及び情報取り出しのための配線電極５、及び情報
記録用電圧印加回路１８、情報読み取り用信号検出回路
２０を同一基板上に有している。４本の梁２は探針１を
中心として４回回転対称となるように配置されている。
梁２の形状は、中心から基板支持部４に向かって一様な
回転方向を持った螺旋形状を有している。探針の高さは
１０μｍ、梁の幅は２０μｍ、１本の梁の長さは約３０
０μｍである。

【００３６】この形状を有することにより、探針１にＺ
方向の力が加わったときに梁が捻れながら伸びるため、
探針１と支持部４との間隔が大きくなり（図３参照）、
全体として探針１がＺ方向に変位することができる。

【００３７】本実施例によるプローブユニットのプロー
ブ１０部分の作製手順を図５に示す作製工程図を用いて
以下に説明する。なお、それぞれのパターンの形成には
フォトレジストを用いた通常のフォトリソグラフ工程を
用いる。

【００３８】方位面（１００）の単結晶シリコン基板
３の両面に減圧化学気相成長法（ＬＰＣＶＤ法）にて窒
化シリコン６を２０００Å成膜する（図５（ａ）参
照）。

【００３９】ＣＦ₄ガスを用いたドライエッチングに
より窒化シリコン６を加工して梁２のパターンを形成
し、続いて真空蒸着法にてＣｒを５０Å、Ａｕを１００
０Å成膜し探針に電圧を印加するための配線電極５パタ
ーンを形成する（図５（ｂ）参照）。

【００４０】円形のレジスト開口部からＡｕを蒸着し
リフトオフの手法を用いて配線電極５上に情報入出力用
の探針１を形成する（図５（ｃ）参照）。

【００４１】８０℃に加熱した水酸化カリウム水溶液
にて単結晶シリコンの異方性エッチングを行い、梁２を
形成する（図５（ｄ）参照）。

【００４２】本実施例によるプローブ１０の探針１をト
ンネル電流量を検知することにより検体と接触させた状
態から、プローブ１０を検体方向に８μｍ押し込んだと
ころ、観測されるトンネル電流量に変化は見られなかっ
た。また、その状態から探針１を検体に接触させながら
滑らかにＸＹ走査させることができた。

【００４３】＜実施例２＞本実施例では、実施例１の情
報入出力用プローブ１０を同一基板上に複数個搭載した
マルチプローブユニットを用いた情報処理装置について
述べる。

【００４４】図６に本実施例における情報処理装置の主
要部構成及びブロック図を示す。マルチプローブユニッ
ト１１上には、実施例１によるプローブ１０が複数配置
されている。これら複数のプローブ１０は、一様に媒体
と対向する様に配置してある。１２は情報記録用の記録
媒体であり、吸着層１３，記録層１４及びプローブとの
間に電圧を印加するための下地電極１５で構成されてい
る。１６は記録媒体ホルダーである。

【００４５】記録層１４は、探針１から発生するトンネ
ル電流により表面形状を凸型（Ｓｔａｕｆｅｒ，Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔｅｒｓ，５１（４），
２７，Ｊｕｌｙ，１９８７，ｐ２４４参照）ま
たは凹型（Ｈｅｉｎｚｅｌｍａｎｎ，Ａｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．５３，Ｎ
ｏ．２４Ｄｅｃ．，１９８８，ｐ２４４７参照）
に変形することが可能な金属、半導体、酸化物、有機薄
膜、あるいは前記トンネル電流により電気的性質が変化
（たとえば電気的メモリー効果を生ずる）する有機薄膜
等よりなる。前記電気特性が変化する有機薄膜として
は、特開昭６３−１６１５５２号公報に記載された材料
が使用され、ラングミュア・ブロジェット膜よりなるも
のが好ましい。本実施例では記録媒体ホルダー１６とし
て石英ガラス基板を用い、この上に下地電極１３として
真空蒸着法によってＣｒを５０Å堆積させ、さらにその
上にＡｕを３００Å同法により蒸着したものを用い、そ
の上に記録層１４としてＬＢ法によってＳＯＡＺ（スク
アリリウム−ビス−６−オクチルアズレン）を４層積層
したものを用いる。

【００４６】吸着層１３の材料としては水、ブチルアル
コール等のアルコール類、トルエン等の芳香族炭化水素
類、デカン等のパラフィン類、油脂など室温で液状のも
のを選び、これを真空蒸着法やスピンコート、潤滑法で
記録層１４の表面に吸着させれば良い。また、室温で固
体状態のものであっても、たとえば、アラキジン酸のよ
うな両親媒性化合物をラングミュア・ブロジェット法に
より記録層表面に薄膜に形成しても良い。

【００４７】１７は記録すべきデータを記録に適した信
号に変調するデータ変調回路、１８はデータ変調回路１
７で変調された信号を記録媒体１２と探針１の間に電圧
を印加することで記録媒体１２上に記録するための記録
電圧印加回路である。探針１と記録媒体１２とが吸着層
１３を介して接触するように接近させ、記録電圧印加回
路１８によって例えば３Ｖ、幅５０ｎｓの矩形状のパル
ス電圧を印加すると、記録層１４が特性変化を起こし電
気抵抗の低い部分が生じる。この操作をＸ−Ｙステージ
１９を用いて探針１で記録媒体１２面上で走査しながら
行うことによって情報の記録がなされる。図では示して
いないが、Ｘ−Ｙステージ１９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、インチウオーム等の制御
機構を用いて行う。

【００４８】２０は探針１と記録媒体１２との間に電圧
を印加して両者間に流れるトンネル電流を検出する記録
信号検出回路、２１は記録信号検出回路２０の検出した
トンネル電流信号を復調するデータ復調回路である。再
生時には探針１と記録媒体１２とを吸着層１３を介して
接触させ、記録電圧より低い、例えば２００ｍＶの直流
電圧を探針１と記録媒体１２間に加える。この状態で記
録層１４上の記録データ列に沿って探針１にて走査中に
記録信号検出回路２０を用いて検出されるトンネル電流
信号が記録データ信号に対応する。従って、この検出し
たトンネル電流信号を電流電圧変換して出力してデータ
復調回路２１で復調することにより再生データ信号を得
られる。

【００４９】２２はプローブ接触検出回路である。この
プローブ接触検出回路２２は記録信号検出回路２０の検
出信号を受け、情報ビットの有無による高周波の振動成
分をカットして残った信号を処理し、この残りの信号値
が一定になる様にプローブを上下動制御させるためにＺ
軸駆動制御回路２４に命令信号を発信する。これにより
探針１と記録媒体１２との接触状態が保たれる。更に、
記録媒体表面に微小な凹凸が存在した場合、実施例１の
プローブ１０の特徴によりその凹凸を吸収しながら走査
することが可能である。

【００５０】２３はトラック検出回路である。トラック
検出回路２４は探針１で記録媒体１２上を走査する際
に、データが記録されるべき経路、あるいは記録された
データ列からのずれを検出する回路である。２５はＸＹ
軸駆動制御回路である。

【００５１】以上のデータ変調回路１７、記録電圧印加
回路１８、記録信号検出回路２０、データ復調回路２
１、プローブ接触検出回路２２、トラック検出回路２
３、Ｚ軸駆動制御回路２４、ＸＹ軸駆動制御回路２５で
記録再生回路２６を構成する。２７は記録再生用回路２
６を中央制御するＣＰＵである。

【００５２】記録再生ヘッドにおいては、記録再生回路
２６が記録媒体に対向する複数のプローブそれぞれに１
つずつ設けられており、各プローブによる記録、再生を
独立して行っている。

【００５３】データ復調回路２１においてビット認識を
等時間間隔で管理した場合、従来の方法ではＸＹ走査の
折り返し点近傍では探針先端位置にヒステリシスがある
ためにデータの読み取りに誤りが生じることがあった。
これに対し本実施例においてはＸＹ走査の折り返し点近
傍におけるデータの読み誤りが抑制された。

【００５４】本実施例は情報の記録再生等を行う情報処
理装置についてのものであるが、同様の構成を走査型ト
ンネル電流検知装置に適用可能であることは言うまでも
ない。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプローブ
ユニットは探針を媒体に接触させてＸＹ走査する場合に
おいても位置ずれの問題がなく、更には機械的強度が大
きいにもかかわらず探針が媒体に加えるＺ方向の力を小
さくでき、媒体へのダメージを低減できる。

【００５６】このため、本発明のプローブユニットを用
いて構成されるＳＴＭの手法を応用した情報処理装置で
は、探針を記録媒体に接触させて走査する場合にも安定
した走査が行えるとともに、情報の記録再生時の信頼性
が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプローブユニットの一例を示す斜視図
である。

【図２】本発明のプローブユニットの他の態様を示す上
面図である。

【図３】本発明のプローブユニットが変位する様子を説
明するための図である。

【図４】本発明のプローブユニットの他の態様を示す上
面図である。

【図５】実施例１にて示す本発明のプローブユニットの
作製工程を示す断面図である。

【図６】実施例２にて示す本発明の情報処理装置の構成
図である。

【図７】従来例のプローブユニットの上面図である。

【図８】従来例のカンチレバー型プローブの斜視図であ
る。

【図９】従来例のカンチレバー型プローブによる接触走
査の様子を示す図である。

【符号の説明】

１探針２梁３基板４支持部５配線電極６窒化シリコン層１０プローブ１１プローブユニット１２記録媒体１３吸着層１４記録層１５下地電極１６記録媒体ホルダー１７データ変調回路１８記録電圧印加回路１９ＸＹステージ２０記録信号検出回路２１データ復調回路２２プローブ接触検出回路２３トラック検出回路２４Ｚ軸駆動制御回路２５ＸＹ軸駆動制御回路２６記録再生用回路２７ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高松修東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者中山優東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に支持されたｎ個の梁（ｎ≧２）
と、該複数の梁の連結部に形成された探針によって構成
されるプローブユニットであって、前記複数の梁が基板
面内で一様な曲線形状を有し、かつ、該複数の梁が前記
探針を中心としてｎ回回転対称となるように配置されて
いることを特徴とするプローブユニット。
【請求項２】請求項１に記載のプローブユニットを有
し、該プローブユニットの探針を情報記録媒体に接触さ
せて走査して情報の入出力を行う情報処理装置。