JP2821511B2 - 傾き調整方法 - Google Patents

傾き調整方法

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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は傾き調整方法、例えば走査型トンネル顕微鏡
における試料、或いはトンネル顕微鏡の応用装置におけ
る記録媒体の傾き調整方法に関するものである。
[従来の技術] 近年、導体表面を原子レベルの分解能で実空間観察で
きる走査型トンネル顕微鏡(以下STMと云う)が開発さ
れている。このSTMは真空中のみならず大気中や液体中
でも動作し、その応用分野は表面粗さ計測等に始まり、
半導体・生体分子・化学反応・超微細加工等の広範囲に
渡っている。
最近ではSTMの実用化が進み、幅広い分野で手軽に使
用され始めている。一方、最近では特にSTMを情報を高
分解能で記録再生する装置に応答することが進められて
いる。この種の装置では、プローブ電極と記録媒体との
接近調整は手動操作によって行われている場合が多く、
プローブ電極の走査面つまり走査時にプローブ電極先端
の軌跡が形成する面と記録媒体表面との傾きは避けられ
ない。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記のように走査面と表面とに傾きが
あると、次のような問題を生ずる。
(1)探針又はプローブ電極の走査中に、この傾きを吸
収しようと垂直方向へ探針を大きく動かす機構及び電気
回路が必要となり装置が複雑化する。
(2)傾きが大きい場合には垂直の移動構成の可動範囲
を越えてしまい、測定不能となる。
(3)一般に、垂直移動機構には圧電材料が使用されて
いるが、圧電材料はヒステリシスが大きいため、傾き補
正のために駆動する際には精密な動きの制御が難しく、
また長距離に移動する時には高圧電源などが必要で、移
動応答速度を速くすることが困難である。
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、簡単な手段
でありながら、適切な傾き調整が容易にできる傾き調整
方法を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 上述の目的を達成するために、本発明に係る傾き検出
方法においては、プローブによって情報の読み出し及び
/又は書き込みをすべき担体の傾き調整方法において、
前記プローブを二次元状に走査しながら得られる信号を
基に、前記プローブの走査面と前記担体表面の傾きを検
出し、該検出結果に従って前記走査面と前記担体表面が
実質的に平行になるように前記担体の傾きを調整するこ
とを特徴とする。
[作用] 本発明に係る傾き調整方法によれば、例えばSTMの探
針又はSTMを応用した記録再生装置のプローブ電極をそ
の走査領域の例えば外周に渡って走査し、この際のトン
ネル電流の変化を基に傾き調整を実施でき、その結果例
えば探針走査面と試料表面との面合わせを完了し、探針
を走査領域内で高速走査することが可能となる。
[実施例] 本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
第1図(a)、(b)は本発明に係る方法をSTMの応
用による記録再生装置に適用した場合の説明図であり、
プローブ電極1は記録媒体2上を走査する。なお、Aか
らEは記録媒体2上の点であり、点B、C、D、Eに囲
まれた記録領域S内に情報を記録する。
先ず、記録媒体2上の任意の点Aでプローブ電極1と
記録媒体2とをトンネル領域まで接近させ、プローブ電
極1の垂直距離を制御しながら記録領域Sの一隅の点B
に移動させる。次に、記録領域Sの外周に沿って同様に
トンネル領域を一定に保ったまま、プローブ電極1を点
BからC、D、Eの順に移動させる。
第2図はプローブ電極1を記録領域Sの外周に沿って
動かしている時のプローブ電極1の垂直方向の制御量を
示し、第1図の点Aを基準としたプローブ電極1の垂直
方向制御量を縦軸に示している。点Aから点Dまではプ
ローブ電極1を記録媒体2に近付ける方向に動かす制御
が行われており、点Dから点Bまでは離れる方向に制御
が行われている。この場合に、例えば点Bから点Cに走
査しているときのプローブ電極1と記録媒体2の位置関
係は、第3図に示すように点Cの方が点Bよりも距離δ
だけ下方になるように傾斜していることになる。つま
り、上述の場合ではプローブ電極1の走査面に対する記
録媒体2の傾きは点Aが最も走査面に近く、続いて点B,
点CとE、そして点Dが最も離れていることが判る。
第4図は本発明の方法を記録再生装置に適用した回路
構成図を示し、電解研磨法で作成したタングステン製の
プローブ電極1は走査装置3により走査され、垂直方向
移動機構4により上下に位置調整される。また、記録媒
体2の記録領域Sは、マイカを劈開して得られた平滑な
基板2aの上にAuをエピタキシャル成長させた下地電極2
b、更に電気メモリ効果を有するスクアリリウム−ビス
−6−オクチルアズレン(以下SOAZと云う)を、ラング
ミュア・プロジェット法により4層累積した記録層2cが
形成されている。また、プローブ電極1に対して記録媒
体2を走査方向に粗動させるXY方向粗動機構5、記録媒
体2をプローブ電極1に対して面合わせを行う傾斜調節
機構6が設けられ、更に記録再生装置の上位装置との接
続を行うインタフェース7が設けられている。また、記
録再生装置内の各ブロック間の相互動作の集中制御を行
う制御回路8、書込み読出しデータを制御回路8からの
指示により書込んだり読出したりする書込み読出し回路
9、この書込み読出し回路9からの信号に基づいてプロ
ーブ電極1と記録媒体2との間にパルス状電圧を印加し
データを書込み読出し時には読出し電圧を印加する電圧
印加回路10、プローブ電極1と記録媒体2との間に流れ
る電流を増幅し、これを読出し時には読出し情報信号と
して書込み読み出し回路9に送る電流増幅回路11、制御
回路8等の指示により電流増幅回路11や後述の位置検出
回路の信号を基にプローブ電極1や記録媒体2の位置及
び傾斜調節機構6の傾きを決定する位置決め回路12、こ
の位置決め回路12からのサーボ信号を基にプローブ電極
1や記録媒体2の位置をサーボ制御するサーボ回路13、
サーボ回路13の信号に従ってプローブ電極1の垂直方向
移動機構4を駆動する垂直駆動回路14、サーボ回路13の
信号に従いプローブ電極1のXY方向微動機構5や記録媒
体2のXY方向粗動機構5を駆動する粗動駆動回路15、各
方向についてプローブ電極1と記録媒体2との相対位置
を検出する位置検出回路16、位置決め回路12からの面合
わせ信号に従って傾斜調節機構6を駆動する傾斜調節回
路17が設けられている。
次に動作を説明すると、先ずプローブ電極1と記録媒
体2の下地電極2bの間に電圧印加回路10を用いて、例え
ば1Vの調整電圧を印加しながら垂直方向移動機構4を移
動してプローブ電極1を記録媒体2に対して近付け、プ
ローブ電極1と記録媒体2の間に流れるトンネル電流を
電流増幅回路11で測定し、トンネル電流が行えば1nAに
なったら垂直方向移動機構4を停止する。トンネル電流
が1nAになるようにサーボ回路13を動作させながら、XY
方向粗動機構5を移動して記録領域Sの一隅にプローブ
電極1が至るようにした後に、更に記録領域Sの外周を
トンネル電流が1nAになるように、サーボ回路13を動作
させながらプローブ電極1をXY方向微動機構3によって
移動し、ここでプローブ電極1の垂直方向移動機構4の
制御量を基に位置決め回路12により傾き情報を検出し、
これに基づいて傾斜調節機構6を調整し、垂直方向移動
機構4を動作させないままで、トンネル電流が1nAがな
るようにプローブ電極1の走査面と記録媒体2の表面と
の面合わせを行う。これらの制御は制御回路8や位置決
め回路12等により行う。このように、傾斜調節機構6に
よって記録媒体2の傾きの補正調整を行うことで、XY方
向微動機構3の走査範囲内で垂直方向移動機構4を駆動
せずに、プローブ電極1により記録媒体2の表面の記録
層2c上を走査することができ、書込み読出しの走査速度
を速くすることが可能となる。なお、プローブ電極1を
最初に記録媒体2に接近させる場所は記録領域S内でも
支障はない。
第5図(a)〜(c)は他の実施例を示し、それぞれ
記録媒体2上のプローブ電極1の移動方向の説明図であ
る。第5図(a)の実施例では、先ず記録媒体2上の点
Bでプローブ電極1と記録媒体2とをトンネル領域まで
接近させ、一定のトンネル電流を保つようにプローブ電
極1の垂直距離を制御させながら、記録領域Sの点Bか
らC、E、Dと順次に移動させる。次いで、プローブ電
極1の垂直方向の制御量を基に、プローブ電極1の走査
面に対する記録媒体2の表面の面合わせをした後に記録
領域S内の走査を行う。この実施例では、調整のための
走査長が短縮でき、面合わせの時間が短くて済むことに
なる。
また第5図(b)の実施例では、先ず記録媒体2上の
任意の点Aでプローブ電極1と記録媒体2とをトンネル
領域まで接近させ、一定のトンネル電流を保つようにプ
ローブ電極1の垂直距離を制御させながら、プローブ電
極1を記録領域Sよりも大きな円を描くように移動させ
る。次いで、この際のプローブ電極1の走査方向の制御
量を基に、プローブ電極1の走査面に対する記録媒体2
の表面の面合わせをした後に、一定のトンネル電流を保
つようにプローブ電極1の垂直距離を制御しながら、プ
ローブ電極1を点Aから点Bまで移動させ記録領域S内
の走査を行えばよい。
更に、第5図(c)の実施例では記録媒体2上の任意
の点Fでプローブ電極1と記録媒体2とをトンネル領域
に接近させ、一定のトンネル電流を保つようにプローブ
電極1の垂直距離を制御させながらプローブ電極1を記
録領域Sの外周の点Gへ移動させる。次に、記録領域S
の外周に沿って一定のトンネル電流を保つように、プロ
ーブ電極1の垂直距離を制御させながらプローブ電極1
を点Gから円上を移動させる。プローブ電極1を記録領
域Sの外周に沿って動かしている時のプローブ電極1の
垂直方向の制御量を基に、プローブ電極1の走査面に対
する記録媒体2の表面の面合わせをした後に、記録領域
S内の走査を行う。
以上何れの場合においても、プローブ電極1の走査時
に垂直方向の制御量を減少することができる。なお、上
述の実施例では特にSTMを応用した記録・再生装置に適
用した実施例について述べたが、STMの探針と試料表面
との面合わせにも同様に適用できることは勿論である。
[発明の効果] 以上説明したように本発明に係る傾き調整方法は、例
えばSTMを応用した記録再生装置等に適用することで、
プローブ電極の走査面と記録媒体の表面との微妙な面合
わせが可能となり、プローブ電極を面内方向のみに走査
しながら記録情報を書込み読出しができるので、記録再
生速度を速くすることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係る傾き調整方法の実施例を示し、第1
図(a)は探針と記録媒体の関係図、(b)は探針の移
動方法の説明図、第2図は記録媒体上の位置とプローブ
電極の垂直方向制御量との関係図、第3図は探針と記録
媒体との位置関係の説明図、第4図は本発明を適用した
記録再生装置のブロック回路構成図、第5図(a)、
(b)、(c)は他の実施例の探針の移動方法の説明図
である。 符号1はプローブ電極、2は記録媒体、3は水平方向微
動機構、4は垂直微動機構、5は水平方向粗動機構、S
は記録領域である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河岸 秀行 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 河田 春紀 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 山本 敬介 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 (56)参考文献 特開 平2−147803(JP,A) 特開 昭62−261916(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 7/00 - 7/34 G01B 21/00 - 21/32 G01N 37/00 G11B 9/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プローブによって情報の読み出し及び/又
    は書き込みをすべき担体の傾き調整方法において、前記
    プローブを二次元状に走査しながら得られる信号を基
    に、前記プローブの走査面と前記担体表面の傾きを検出
    し、該検出結果に従って前記走査面と前記担体表面が実
    質的に平行になるように前記担体の傾きを調整すること
    を特徴とする傾き調整方法。
  2. 【請求項2】前記走査は前記担体の情報の読み出し及び
    /又は書き込みをするための領域の外側で行うようにし
    た請求項1に記載の傾き調整方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02147803A (ja) * 1988-11-29 1990-06-06 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 走査型トンネル顕微鏡装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013525806A (ja) * 2010-05-07 2013-06-20 サントル・ナショナル・ドゥ・ラ・レシェルシュ・サイエンティフィーク・(セ・エン・エール・エス) 連続曲線モードで機能する走査型プローブ顕微鏡法による表面測定及び改質のための方法、それを実施するための走査型プローブ顕微鏡及びデバイス

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