JP3126527B2 - Information processing device - Google Patents

Information processing device

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JP3126527B2
JP3126527B2 JP04342604A JP34260492A JP3126527B2 JP 3126527 B2 JP3126527 B2 JP 3126527B2 JP 04342604 A JP04342604 A JP 04342604A JP 34260492 A JP34260492 A JP 34260492A JP 3126527 B2 JP3126527 B2 JP 3126527B2
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probe
probe electrode
recording
electrode
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俊彦 宮▲崎▼
亮 黒田
俊光 川瀬
明彦 山野
邦裕 酒井
高広 小口
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業の利用分野】本発明はSTMの原理を用いた、ま
たは応用した情報記録・再生処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information recording / reproducing apparatus using or applying the STM principle.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年情報化社会の発展につれ、大容量メ
モリ化技術の開発が行われている。最近では走査型トン
ネル顕微鏡(以後STMと略す)の原理を用いた又は応
用した記録・再生装置が登場してきた。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of the information-oriented society, the development of large-capacity memory technology has been carried out. Recently, a recording / reproducing apparatus using or applying the principle of a scanning tunneling microscope (hereinafter abbreviated as STM) has appeared.

【0003】STMは金属の探針(トンネルチップ)を
導電性物質間に電圧を加えて1nm程度の距離まで近づ
けるとトンネル電流が流れることを利用しているもので
ある。この電流は両者の距離変化に敏感である。トンネ
ル電流を一定に保つようにプローブ電極を走査すること
により、実空間の全電子雲に関する種々の情報をも読取
ることができる。このときの面内方向の分解能は0.1
nm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(サブ・ナノメートル)での高密
度記録再生を行うことが可能である。例えば、特開昭6
1−80536号に開示されている情報記録・再生装置
では、電子ビーム等によって媒体表面に吸着した原子粒
子を取り除き書き込みを行い、STMによりこのデータ
を再生している。
The STM utilizes the fact that a tunnel current flows when a metal probe (tunnel tip) is brought close to a distance of about 1 nm by applying a voltage between conductive materials. This current is sensitive to a change in the distance between the two. By scanning the probe electrode so as to keep the tunnel current constant, it is also possible to read various information on all electron clouds in the real space. The resolution in the in-plane direction at this time is 0.1
nm. Therefore, if the principle of the STM is applied, it is possible to perform high-density recording / reproduction sufficiently in the atomic order (sub-nanometer). For example, JP
In the information recording / reproducing apparatus disclosed in Japanese Patent Application No. 1-80536, writing is performed by removing atomic particles adsorbed on the medium surface by an electron beam or the like, and the data is reproduced by STM.

【0004】記録層として電圧電流のスイッチング特性
に対してメモリ効果を持つ材料、例えば共役π電子系有
機化合物やカルコゲン化合物類の薄膜層を用いて、記録
・再生をSTMで行う方法が提案されている(特開昭6
3−161552号公報、特開昭63−161553号
公報参照)。この方法によれば、記録のビットサイズを
10nmとすれば、1012bit/cm2 もの大容量記
録再生が可能である。また、小型化を目的としてプロー
ブ電極を半導体基板上に複数並べて形成し、これと対向
する記録媒体に変位させ記録する装置が提案されている
(特開昭62−281138号公報、特開平1−196
751号公報参照)。例えば、1cm 2 角のシリコンチ
ップ上に2500本のプローブ電極を50×50のマト
リック配置したマルチプローブヘッドと上述したメモリ
効果を持つ材料を組み合わせることにより、1プローブ
当たり400Mbit,総記録容量1Tbitのディジ
タルデータの記録再生が行える。
Switching characteristics of voltage and current as a recording layer
Materials that have a memory effect on
Recording using thin layers of organic compounds and chalcogen compounds
A method of performing reproduction by STM has been proposed (Japanese Unexamined Patent Publication No.
JP-A-3-161552, JP-A-63-161553
Gazette). According to this method, the bit size of the recording
If it is 10 nm, 1012bit / cmTwo Things large capacity
Recording and playback are possible. In addition, for the purpose of miniaturization,
Electrodes are formed side by side on a semiconductor substrate
A device for displacing and recording on a recording medium to be changed has been proposed.
(JP-A-62-281138, JP-A-1-196)
No. 751). For example, 1cm Two Corner Silicone
2500 probe electrodes on a 50 × 50 mat
Multi-probe head with a click arrangement and the above-mentioned memory
By combining materials with effects, one probe
Digit with 400Mbit per unit and total recording capacity 1Tbit
Recording and reproduction of total data.

【0005】さらに、上記STMの原理を用いた、また
は応用した情報記録・再生装置において、走査面に対す
る記録媒体表面及び複数のプローブ電極面の面合わせ
(傾き補正)に関しては、例えば特定のプローブ電極を
面合わせ用のプローブ電極として用い、プローブ電極で
検出されるトンネル電流を等しくすることにより行って
いる。
Further, in an information recording / reproducing apparatus using or applying the above-mentioned STM principle, the alignment of a recording medium surface and a plurality of probe electrode surfaces with respect to a scanning surface (inclination correction) is performed, for example, by using a specific probe electrode. Is used as a probe electrode for surface matching, and the tunnel current detected by the probe electrode is made equal.

【0006】ここで言う走査面とは、複数のプローブ電
極と記録媒体を相対移動させたとき、プローブ電極の先
端が描く面であり、プローブ電極面とは複数のプローブ
電極の先端が構成している面である。
[0006] The term "scanning surface" as used herein means a surface drawn by the tips of the probe electrodes when the plurality of probe electrodes and the recording medium are relatively moved, and the probe electrode surface is formed by the tips of the plurality of probe electrodes. It is the side that is.

【0007】[0007]

【解決しようとしている問題点】しかし上記面合わせを
行う際に用いるプローブ電極に高さ方向のばらつきがあ
る場合、本来面合わせを行わなければならない面(走査
面に対する記録媒体表面及び複数のプローブ電極面)の
面合わせを行うことができなかった。
However, if there is a variation in the height direction of the probe electrodes used for performing the above-mentioned surface alignment, the surface to be originally subjected to the surface alignment (the surface of the recording medium with respect to the scanning surface and a plurality of probe electrodes) is required. Face) could not be aligned.

【0008】例えば、面合わせ用プローブ電極に反りに
よる±10μmの高さ方向のばらつきがあると、本来合
わせようとする面よりも約0.2°傾いてしまう。
For example, if there is a variation in the height direction of ± 10 μm due to warpage in the surface-matching probe electrode, it will be inclined by about 0.2 ° from the surface to be originally aligned.

【0009】そのため、下記のような問題点があった。Therefore, there are the following problems.

【0010】(1)情報を記録・再生する際にこの傾き
を補正するための記録媒体表面垂直方向へプローブ電極
を大きく動かす機構及び電気回路が必要となり、装置が
複雑になる。
(1) When recording / reproducing information, a mechanism and an electric circuit for largely moving the probe electrode in the direction perpendicular to the surface of the recording medium for correcting the tilt are required, and the apparatus becomes complicated.

【0011】また、面合わせ用プローブ電極の反りによ
るばらつきが多く、合わせた面の傾きが大きいときに
は、 (2)プローブ電極の移動機構の可動範囲を越えてしま
い、情報の記録・再生ができなくなる。
[0011] Further, if the surface of the probe electrode for surface alignment has a large variation due to the warp and the inclination of the surface to be aligned is large, (2) the movable range of the moving mechanism of the probe electrode is exceeded, and the information cannot be recorded / reproduced. .

【0012】(3)プローブ電極の移動機構が頻繁に使
われるため、移動機構の寿命が短くなる。
(3) Since the moving mechanism of the probe electrode is frequently used, the life of the moving mechanism is shortened.

【0013】(4)プローブ電極を動かす機構には主に
圧電材料が使用されるが、圧電材料にはヒステリシスが
あり傾き補正のために駆動する際に精密な動きを制御し
にくく、大きく動かすときには高圧電源等が必要となり
プローブ電極の応答速度が遅くなる。
(4) A piezoelectric material is mainly used for the mechanism for moving the probe electrode. However, the piezoelectric material has a hysteresis and it is difficult to control a precise movement when driving for tilt correction. A high-voltage power supply or the like is required, and the response speed of the probe electrode is reduced.

【0014】また、上記従来例において複数のプローブ
を設けた並列のデータ記録再生を行う場合には、プロー
ブ作製時のプロセス上の誤差による形状、大きさのばら
つきが存在するためそれを補正するために記録再生時に
プローブ毎の制御が必要となり、特にプローブの数が1
00本、1000本というオーダーになると制御系の大
規模化を招いていた。
Further, in the case of performing parallel data recording / reproducing with a plurality of probes in the above-mentioned conventional example, since there is a variation in shape and size due to an error in the process of producing the probe, it is necessary to correct the variation. In addition, it is necessary to control each probe at the time of recording and reproduction.
The order of 00 or 1000 leads to an increase in the scale of the control system.

【0015】[0015]

【0016】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、個々のプローブ電極と記録媒体表面の凹凸や
個々のプローブ電極間の形状、大きさのばらつきによら
ずにプローブ電極の先端と記録媒体表面の間の相対距離
を一定にすることができる情報処理装置を提供すること
を目的とする
The present invention has been made in view of the above problems.
A is, the shape between irregularities and individual probe electrodes with individual probe electrode surface of the recording medium can be a relative distance between the tip and the recording medium surface of the probe electrode at a constant regardless of the variation in size To provide an information processing device capable of
For the purpose .

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するための本発明は、記録媒体と、該記録媒体に対向し
て配置した複数のプローブ電極と、前記複数のプローブ
電極を支持する支持体と、前記支持体の前記記録媒体に
対する傾きを補正する手段と、前記記録媒体表面に平行
な面内方向に前記記録媒体と前記プローブ電極とを相対
的に変位させる手段と、前記記録媒体の上の前記プロー
ブ電極の存在において記録再生を行う手段を有する情報
処理装置において、前記複数のプローブ電極が、個々の
プローブ電極を構成する部材として前記記録媒体表面の
弾性定数よりも小さい弾性定数を有する弾性体を用いた
ものと前記記録媒体表面の弾性定数よりも大きい弾性定
数を有する弾性体を用いたものとをそれぞれ複数個所定
の位置に配置して構成されていると共に、前記補正手段
は前記大きい弾性定数を有する弾性体を用いた複数のプ
ローブ電極から検出される信号が一定になるように前記
支持体と前記記録媒体との傾きを補正することを特徴と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a recording medium, a plurality of probe electrodes arranged opposite to the recording medium, and a plurality of probes.
A support for supporting an electrode, and the recording medium of the support
Means for correcting an inclination with respect to the recording medium, means for relatively displacing the recording medium and the probe electrode in an in-plane direction parallel to the recording medium surface, and recording and reproduction in the presence of the probe electrode on the recording medium. An information processing apparatus having means for performing the above-mentioned steps, wherein the plurality of probe electrodes use an elastic body having an elastic constant smaller than the elastic constant of the surface of the recording medium as a member constituting each probe electrode, and the recording medium and that an elastic member having a larger elastic constant than the elastic constant of the surface with is constructed by arranging the respective plurality predetermined position, the correction means
Are a plurality of probes using an elastic body having a large elastic constant.
So that the signal detected from the lobe electrode is constant.
It is characterized in that the inclination between the support and the recording medium is corrected .

【0022】[0022]

【0023】(作用) 以上説明したような 発明では記録媒体再生に用いるプロ
ーブ電極は記録媒体表面の弾性定数よりも小さい弾性定
数を有する弾性体を用いる。図16は本発明の装置の複
数のプローブ電極先端と記録媒体表面との状態を表した
図である。
The probe electrode for use in a recording medium reproducing the invention as (action) The above-described uses an elastic body having a smaller elastic constant than the elastic constant of the recording medium surface. FIG. 16 is a diagram showing the state of the tips of a plurality of probe electrodes and the surface of a recording medium in the apparatus of the present invention.

【0024】そのため複数のプローブ電極を記録媒体に
接近させた場合には図16に示すように記録媒体301
の弾性変形量より各トンネルチップ302を支持する弾
性体303の弾性変形量が大きくなる。それにより個々
のプローブ電極と記録媒体表面の間隔の制御を行わなく
ても記録媒体表面の凹凸や個々のプローブ電極間の形
状、大きさのばらつきによらずにトンネルチップ先端と
記録媒体面の間の相対距離が一定の接触状態を保たれ
る。
Therefore, when a plurality of probe electrodes are brought close to the recording medium, as shown in FIG.
The elastic deformation amount of the elastic body 303 supporting each of the tunnel tips 302 becomes larger than the elastic deformation amount of the above. As a result, the distance between the tip of the tunnel tip and the surface of the recording medium can be controlled without controlling the distance between the individual probe electrodes and the surface of the recording medium, regardless of irregularities on the surface of the recording medium and variations in the shape and size between the individual probe electrodes. Is maintained in a constant contact state.

【0025】また、記録媒体の弾性定数よりも大きい弾
性定数を有する弾性体を使用した複数のプローブ電極を
傾き補正に用いる。
A plurality of probe electrodes using an elastic body having an elastic constant larger than the elastic constant of the recording medium are used for tilt correction.

【0026】記録媒体があるプローブ電極に1nm程度
の距離まで近づくと記録媒体とトンネルチップの間にト
ンネル電流が流れる。また傾き補正用のプローブ電極は
記録媒体表面よりも大きい弾性定数を有するのでプロ−
ブ電極を支持する基板が記録媒体に対して傾いていたと
きにはそれぞれのプローブ電極が及ぼす力が異なるので
記録媒体を弾性変形させトンネルチップ先端と記録媒体
下地電極305との距離がその力の大きさに応じて変化
する。
When the recording medium approaches a certain probe electrode by a distance of about 1 nm, a tunnel current flows between the recording medium and the tunnel tip. In addition, since the probe electrode for inclination correction has an elastic constant larger than that of the recording medium surface,
When the substrate supporting the contact electrodes is inclined with respect to the recording medium, the forces exerted by the respective probe electrodes are different, so that the recording medium is elastically deformed, and the distance between the tip of the tunnel tip and the recording medium base electrode 305 is the magnitude of the force. It changes according to.

【0027】したがって、検出されるトンネル電流の大
きさもまた異なる。そのトンネル電流のバランスはプロ
ーブ電極を支持する基板と記録媒体との傾きの度合いを
示すことになるので傾き補正用のプローブ電極から検出
されるトンネル電流が同一になるように制御すること
で、プローブ電極を支持する基板と記録媒体面の平行度
が保たれる。またそのトンネル電流の大きさはトンネル
チップと記録媒体の間に働く力の大きさを示すのでその
値がある閾値を越えないようにすればトンネルチップと
記録媒体の間に働く力の大きさの制御が可能となる。
Therefore, the magnitude of the detected tunnel current is also different. Since the balance of the tunnel current indicates the degree of inclination between the substrate supporting the probe electrode and the recording medium, the probe is controlled by controlling the tunnel current detected from the probe electrode for inclination correction to be the same. The parallelism between the substrate supporting the electrodes and the surface of the recording medium is maintained. Since the magnitude of the tunnel current indicates the magnitude of the force acting between the tunnel chip and the recording medium, if the value does not exceed a certain threshold, the magnitude of the magnitude of the force acting between the tunnel chip and the recording medium is reduced. Control becomes possible.

【0028】傾き補正用のプローブ電極と記録再生用の
プローブ電極は同一プロセスで作製し、同一の基板30
4上に形成されているので、傾き補正用のプローブ電極
と記録媒体の位置関係を制御することは記録再生用のプ
ローブ電極と記録媒体との位置関係をも制御することと
なる。
The probe electrode for inclination correction and the probe electrode for recording / reproducing are manufactured by the same process, and the same substrate 30 is used.
4, the control of the positional relationship between the inclination-correcting probe electrode and the recording medium also controls the positional relationship between the recording / reproducing probe electrode and the recording medium.

【0029】これらのことにより記録再生に用いるプロ
ーブ電極それぞれにかかる力のばらつきをある一定範囲
内におさめ、その力の大きさも設定値となるように制御
することができる。
As a result, it is possible to control the variation in the force applied to each of the probe electrodes used for recording and reproduction to be within a certain fixed range, and to control the magnitude of the force to a set value.

【0030】上記の作用により記録再生中の記録媒体、
プローブ電極の材質がトンネルチップと記録媒体の間に
働く力によって摩耗、破壊しやすい材質であってもその
破壊の閾値以上の力が加わらないようにできる。
The recording medium being recorded / reproduced by the above operation,
Even if the material of the probe electrode is a material that is easily worn or broken by the force acting between the tunnel tip and the recording medium, it is possible to prevent a force greater than the breaking threshold from being applied.

【0031】[0031]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
この説明の前に参考例を挙げる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
A reference example will be given before this description.

【0032】(第1参考例) 図1は本例の装置の基本構成を示した図であり、この図
において1はマイクロメカニクス技術で作成された複数
のプローブ電極、2は複数のプローブ電極をチルト機構
にセットするためのプローブ電極アッタチメント、3は
複数のプローブ電極の傾きを変えるチルト機構、4は複
数のプロ−ブ電極をZ方向に微動・粗動させるZ方向微
動・粗動機構である。5は記録媒体で、51はガラスを
研磨して得られた基板、52は基板51の上にCr(下
引き層)とAuを真空蒸着法により形成した下地電極、
53はグラファイト(HOPG)の記録層である。記録
層53は下地電極52の上に導電性接着剤で接着され、
記録層表面の記録・再生領域はへき開により原子オーダ
で平滑になっている。6は記録媒体5の傾きを変えるチ
ルト機構、7は記録媒体5をXY方向に微動・粗動させ
るXY方向微動・粗動機構である。8は記録・再生装置
と外部装置との接続を行うインターフェースであり、書
込み読出し情報の入出力、ステータスの出力、制御信号
の入力、アドレス信号の出力を行う。80は記録・再生
装置の各ブロック間の相互作用の集中制御を行う制御回
路、81は書込み読出し情報(デ−タ)を制御回路80
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、82は書込み読出し回路からの指令信号で複数
のプローブ電極1と記録媒体5との間に書込み用のパル
ス状電圧を印加してデータを書込んだり、読出し用の電
圧を印加するバイアス回路、83は記録・再生時に複数
のプローブ電極1と記録媒体5との間に流れる電流を検
出するトンネル電流検出回路、84は制御回路80等の
指示によりトンネル電流検出回路83や位置検出回路8
8の信号を基に複数のプローブ電極1や記録媒体5の位
置を決定する位置決め回路、85は位置決め回路84か
らのサーボ信号を基に複数のプローブ電極1や記録媒体
5の位置をサーボ制御するサーボ回路、86はサーボ回
路85の信号にしたがい複数のプローブ電極1のZ方向
微動・粗動機構4を駆動するZ方向駆動回路、87はサ
ーボ回路85の信号にしたがい記録媒体5のXY方向微
動・粗動機構7を駆動するXY方向駆動回路、89はサ
ーボ回路85の信号にしたがいチルト機構3,6を駆動
するチルト機構駆動回路、90は複数のプローブ電極1
を記録媒体5に接近させる際に用いるプローブ電極に流
れるトンネル電流を検出するトンネル電流検出回路であ
る。図1では制御回路80、書込み読み込み回路81、
バイアス回路82、トンネル電流検出器83は1つしか
記載されていないが、実際には複数のプローブ電極の数
だけ使用する。
(First Reference Example) FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an apparatus of the present embodiment . In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a plurality of probe electrodes formed by a micromechanics technique, and 2 denotes a plurality of probe electrodes. A probe electrode attachment for setting the tilt mechanism, a tilt mechanism for changing the inclination of a plurality of probe electrodes, and a Z-direction fine / coarse movement mechanism for finely / coarsely moving a plurality of probe electrodes in the Z direction. . 5 is a recording medium, 51 is a substrate obtained by polishing glass, 52 is a base electrode formed by forming Cr (undercoat layer) and Au on the substrate 51 by a vacuum evaporation method,
Reference numeral 53 denotes a graphite (HOPG) recording layer. The recording layer 53 is bonded on the base electrode 52 with a conductive adhesive,
The recording / reproducing area on the surface of the recording layer is smoothed on the atomic order by cleavage. Reference numeral 6 denotes a tilt mechanism for changing the inclination of the recording medium 5, and reference numeral 7 denotes an XY direction fine / coarse movement mechanism for finely / coarsely moving the recording medium 5 in the XY directions. Reference numeral 8 denotes an interface for connecting the recording / reproducing device to an external device, and performs input / output of write / read information, output of status, input of a control signal, and output of an address signal. 80 is a control circuit for centrally controlling the interaction between the blocks of the recording / reproducing apparatus, and 81 is a control circuit for writing / reading information (data).
A writing / reading circuit 82 for writing / reading in accordance with an instruction from the device; a command signal from the writing / reading circuit 82 applies a pulse voltage for writing between the plurality of probe electrodes 1 and the recording medium 5 to write data; A bias circuit for applying a voltage for read-in or reading; 83, a tunnel current detection circuit for detecting a current flowing between the plurality of probe electrodes 1 and the recording medium 5 during recording / reproduction; 84, an instruction from the control circuit 80 or the like; The tunnel current detection circuit 83 and the position detection circuit 8
A positioning circuit 85 for determining the positions of the plurality of probe electrodes 1 and the recording medium 5 based on the signal 8, and a servo 85 for controlling the positions of the plurality of probe electrodes 1 and the recording medium 5 based on the servo signal from the positioning circuit 84. A servo circuit, 86 is a Z-direction drive circuit for driving the Z-direction fine movement / coarse movement mechanism 4 of the plurality of probe electrodes 1 in accordance with the signal of the servo circuit 85, and 87 is an XY-direction fine movement of the recording medium 5 in accordance with the signal of the servo circuit 85. An XY direction drive circuit for driving the coarse movement mechanism 7; 89, a tilt mechanism drive circuit for driving the tilt mechanisms 3, 6 in accordance with a signal from the servo circuit 85; 90, a plurality of probe electrodes 1;
Is a tunnel current detection circuit for detecting a tunnel current flowing through a probe electrode used when the substrate is brought closer to the recording medium 5. In FIG. 1, the control circuit 80, the write / read circuit 81,
Although only one bias circuit 82 and one tunnel current detector 83 are described, actually, the same number of probe electrodes are used.

【0033】図2は本例の装置の構成要部であるプロー
ブ電極の構成例を示す断面図である。11はトンネル電
流あるいは記録信号を記録層に対して電圧を印加するト
ンネルチップである。12はトンネルチップをZ方向に
移動させるためのカンチレバーであり、マイクロメカニ
クス技術により形成される。そして14及び15の電極
に任意の電圧を印加することにより、その静電力によっ
てカンチレバーを変位させることができる。16はトン
ネルチップをカンチレバー上に有したプローブ電極であ
り、13はプローブ電極が形成されている基板である。
FIG. 2 is a sectional view showing an example of the configuration of a probe electrode which is a main component of the apparatus of the present embodiment . Reference numeral 11 denotes a tunnel chip for applying a voltage to a recording layer by applying a tunnel current or a recording signal. Reference numeral 12 denotes a cantilever for moving the tunnel tip in the Z direction, and is formed by a micromechanics technique. By applying an arbitrary voltage to the electrodes 14 and 15, the cantilever can be displaced by the electrostatic force. Reference numeral 16 denotes a probe electrode having a tunnel tip on a cantilever, and reference numeral 13 denotes a substrate on which the probe electrode is formed.

【0034】図3は本例の装置に用いた複数のプローブ
電極が形成されている基板を上方から見た平面図であ
り、プローブ電極16をX方向に10本、Y方向に20
本合計200本配置した構成になっている。各々のプロ
ーブ電極16にはトンネルチップ11からトンネル電流
を検出または記録信号を記録層に対して電圧を印加する
ための配線がなされており、各々がトンネル電流検出器
83、バイアス回路82につながれている。17は複数
のプローブ電極用の基板である。基板17の図面左側部
分には各プローブ電極の行番号が、図面上側部分には同
じく列番号が記されている。
FIG. 3 is a plan view of a substrate on which a plurality of probe electrodes used in the apparatus of the present embodiment are formed, as viewed from above. Ten probe electrodes 16 are provided in the X direction and 20 probe electrodes are provided in the Y direction.
A total of 200 are arranged. Each of the probe electrodes 16 is provided with a wiring for detecting a tunnel current from the tunnel tip 11 or applying a voltage to a recording layer for a recording signal, and each is connected to a tunnel current detector 83 and a bias circuit 82. I have. Reference numeral 17 denotes a substrate for a plurality of probe electrodes. The row number of each probe electrode is described on the left side of the substrate 17 in the drawing, and the column number is similarly written on the upper side of the drawing.

【0035】本例において特定の3本のプローブ電極
〔(10,A),(1,J),(20,J)〕に配置さ
れている、楕円内に示すプローブ電極)をZ方向位置調
整用に用いた。
In this example , the position of the three probe electrodes [(10, A), (1, J), (20, J)] and the probe electrodes shown in the ellipse are adjusted in the Z direction. Used for

【0036】図3に示す複数のプローブ電極を図4に示
す装置に装着した。図4は本例の有するチルト機構を示
した図である。装着は複数のプローブ電極が形成されて
いる基板を、接着剤を用いてプローブ電極アタッチメン
ト2に固定することにより行い、個々のプローブ電極1
6と図1に示すようなトンネル電流検出器83とバイア
ス回路82への接続はコネクタで行った。図1に示すチ
ルト機構3は図4に示すようにプローブ電極アッタチメ
ント2を固定する板ばね31、複数のプローブ電極1の
傾きを補正する積層型圧電素子32〜34(図4では圧
電素子34は圧電素子32の後方に位置しており、図示
されていない)、積層型圧電素子32〜34の荷重を一
点に集中させる鋼球35により構成される。積層型圧電
素子32〜34はZ軸方向に伸縮するように配置され、
伸縮方向の一方は接着剤で板ばね31に固定されてお
り、他方は鋼球35に接している。また。積層型圧電素
子32〜34は3個用いられており、それぞれ3本のZ
方向位置調整用プローブ電極(10,A),(1,
J),(20,J)の真上に設置されている。この圧電
素子の変位感度は6.5μm/100Vである。
A plurality of probe electrodes shown in FIG. 3 were mounted on the apparatus shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing the tilt mechanism of the present embodiment . The mounting is performed by fixing the substrate on which a plurality of probe electrodes are formed to the probe electrode attachment 2 using an adhesive, and the individual probe electrodes 1
6 and the connection to the tunnel current detector 83 and the bias circuit 82 as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the tilt mechanism 3 shown in FIG. 1 includes a leaf spring 31 for fixing the probe electrode attachment 2 and laminated piezoelectric elements 32 to 34 for correcting the inclination of the plurality of probe electrodes 1 (in FIG. It is located behind the piezoelectric element 32 and is not shown), and is constituted by a steel ball 35 that concentrates the load of the laminated piezoelectric elements 32 to 34 at one point. The multilayer piezoelectric elements 32 to 34 are arranged to expand and contract in the Z-axis direction,
One of the directions of expansion and contraction is fixed to the leaf spring 31 with an adhesive, and the other is in contact with the steel ball 35. Also. Three laminated piezoelectric elements 32 to 34 are used, and three Z
Direction adjustment probe electrodes (10, A), (1,
J), (20, J). The displacement sensitivity of this piezoelectric element is 6.5 μm / 100V.

【0037】本例に用いた装置は複数のプローブ電極1
をXY方向に対し固定し、記録媒体5をXY方向に微動
する構成になっている。
The apparatus used in the present embodiment is composed of a plurality of probe electrodes 1.
Are fixed in the XY directions, and the recording medium 5 is slightly moved in the XY directions.

【0038】面合わせを行う場合、各々のZ方向位置調
整用プローブ電極(10,A),(1,J),(20,
J)の検出するトンネル電流が等しくなるように、上述
した構成のチルト機構3を用いて調整する。
When performing the surface alignment, the probe electrodes (10, A), (1, J), (20,
The tilt mechanism 3 having the above-described configuration is adjusted so that the tunnel currents detected by J) become equal.

【0039】しかし、Z方向位置調整用プローブ電極と
して用いた特定のプローブ電極に、反りによる高さ方向
のばらつきがあると、正しい面合わせが行われなくな
る。
However, if the specific probe electrode used as the Z-direction position adjustment probe electrode has a variation in the height direction due to warpage, correct surface matching cannot be performed.

【0040】そこでまず、Z方向位置調整用プローブ電
極の高さ方向のばらつきを検知しなければならない。
Therefore, first, it is necessary to detect variations in the height direction of the Z-direction position adjustment probe electrode.

【0041】最初に、Z方向位置調整用プローブ電極の
反りによる高さ方向のばらつき具合の検知方法の詳細を
述べる。
First, the details of a method for detecting the degree of variation in the height direction due to the warpage of the Z-direction position adjustment probe electrode will be described.

【0042】Z方向位置調整用プローブ電極(10,
A),(1,J),(20,J)に電圧1mVを印加
し、カンチレバーを記録媒体側に1nm変位させる。な
お、Z方向位置調整用プローブ電極は、記録媒体方向に
反っており、図3に示す基板17と平行位置にチルト軸
があるものとする。
The Z direction position adjustment probe electrodes (10,
A), (1, J), and (20, J) are applied with a voltage of 1 mV, and the cantilever is displaced by 1 nm toward the recording medium. It is assumed that the Z-direction position adjustment probe electrode is warped in the recording medium direction and has a tilt axis at a position parallel to the substrate 17 shown in FIG.

【0043】Z方向粗動機構4によってZ方向位置調整
用プローブ電極(10,A),(1,J),(20,
J)の3本において、トンネル電流が10-8A程度検出
されるまで記録媒体5に接近させる。
The Z-direction coarse adjustment mechanism 4 adjusts the Z-direction position adjusting probe electrodes (10, A), (1, J), (20,
In J), the recording medium 5 is brought close to the recording medium 5 until a tunnel current of about 10 -8 A is detected.

【0044】図3に示されたような複数のプローブ電極
をY軸の回りにチルト機構を用い回転させる。このとき
X軸回りに回転しないようにする。具体的にはZ方向位
置調整用プローブ電極(10,A)の真上に配置されて
いる図4に示す積層型圧電素子33を0.5オングスト
ローム間隔で縮ませる。それと同時にZ方向位置調整用
プローブ電極(1,J),(20,J)の真上に配置さ
れている図4に示す積層型圧電素子32,34を同じ間
隔(0.5オングストローム間隔)で伸長させる。その
結果複数のプローブ電極は向かって右側(図3、J列)
が記録媒体に接近し、向かって左側(図3、A列)が離
れるようになる。
A plurality of probe electrodes as shown in FIG. 3 are rotated around the Y axis by using a tilt mechanism. At this time, it is prevented from rotating around the X axis. More specifically, the laminated piezoelectric element 33 shown in FIG. 4 disposed directly above the Z-direction position adjustment probe electrode (10, A) is contracted at 0.5 angstrom intervals. At the same time, the laminated piezoelectric elements 32 and 34 shown in FIG. 4 disposed directly above the Z-direction position adjustment probe electrodes (1, J) and (20, J) are arranged at the same interval (0.5 angstrom interval). Extend. As a result, the multiple probe electrodes are on the right side (row J in FIG. 3).
Comes closer to the recording medium, and the left side (row A in FIG. 3) moves away.

【0045】このときのZ方向位置調整用プローブ電極
(10,A),(1,J),(20,J)によって検出
されたトンネル電流の変化を図5に示す。図5は本発明
の装置におけるトンネル電流の変化を示した図である。
図中のΔJT 1,ΔJT 2,ΔJT 3はチルト時のトン
ネル電流の増加量を示したものである。3本のZ方向位
置調整用プローブ電極に高さ方向のばらつきがない場
合、各々のZ方向位置調整用プローブ電極のトンネル電
流の増加率(グラフの傾き)の絶対値は等しくなる。
FIG. 5 shows the change in the tunnel current detected by the Z-direction position adjustment probe electrodes (10, A), (1, J), (20, J) at this time. FIG. 5 is a diagram showing a change in tunnel current in the device of the present invention.
ΔJ T 1, ΔJ T 2, and ΔJ T 3 in the figure show the increase amount of the tunnel current at the time of tilt. When there is no variation in the height direction among the three Z-direction position adjustment probe electrodes, the absolute value of the increase rate (gradient of the graph) of the tunnel current of each Z-direction position adjustment probe electrode becomes equal.

【0046】そこで3つのグラフの傾き(このグラフで
はΔJT 1,ΔJT 2,ΔJT 3)から補正量が最小と
なるような基準曲線を選び、残りのZ方向位置調整用プ
ローブ電極のトンネル電流の増加率(グラフの傾き)が
同じになるように、Z方向調整用プローブ電極に電圧を
印加したプローブ電極を高さ方向に変位させることによ
り補正する。
Therefore, a reference curve that minimizes the amount of correction is selected from the slopes of the three graphs (ΔJ T 1, ΔJ T 2, ΔJ T 3 in this graph), and the tunnel of the remaining Z-direction position adjustment probe electrode is selected. The correction is performed by displacing the probe electrode, to which the voltage has been applied to the Z-direction adjustment probe electrode, in the height direction so that the current increase rate (the slope of the graph) becomes the same.

【0047】本例ではZ方向位置調整用プローブ電極
(10,A)のトンネル電流増加曲線を基準として、他
の曲線の傾きの絶対値をそれに合わせた。具体的にはZ
方向位置調整用プローブ電極(1,J)を約0.5オン
グストローム、Z方向位置調整用プローブ電極(20,
J)を約1オングストローム記録媒体側に変位させるこ
とにより行った。
In the present embodiment , the absolute value of the slope of the other curve is adjusted based on the tunnel current increase curve of the Z-direction position adjustment probe electrode (10, A). Specifically, Z
The probe electrodes (1, J) for adjusting the directional position are about 0.5 angstroms, and the probe electrodes (20,
J) was displaced toward the recording medium side by about 1 Å.

【0048】また本例では基準曲線として測定された曲
線のうちの1本を用いたが、予め用意された理論曲線で
もよい。またトンネル電流の増加率(グラフの傾き)を
同じにするのに、Z方向位置調整用プローブ電極に電圧
を印加しプローブ電極を高さ方向に変位させることによ
り行ったが、これはプローブ電極を変位させずに、補正
係数として次に行う面合わせ時に検出されるトンネル電
流を補正してもよい。
In this example , one of the curves measured as the reference curve is used, but a theoretical curve prepared in advance may be used. In order to make the rate of increase of the tunnel current (gradient of the graph) the same, a voltage was applied to the probe electrode for position adjustment in the Z direction to displace the probe electrode in the height direction. Instead of the displacement, the tunnel current detected at the time of the next surface matching may be corrected as a correction coefficient.

【0049】以上でZ方向位置調整用プローブ電極(1
0,A),(1,J),(20,J)の補正ができたの
で、この3本のプローブ電極を用いて面合わせを行う。
As described above, the Z direction position adjustment probe electrode (1
Since the corrections of (0, A), (1, J), and (20, J) have been completed, the three probe electrodes are used to perform face matching.

【0050】まず複数のプローブ電極面と記録媒体表面
の面合わせを行う。
First, a plurality of probe electrode surfaces are aligned with the recording medium surface.

【0051】複数のプローブ電極をチルト機構を用いて
Z方向位置調整用プロ−ブ電極(10,A)が一番最初
に記録媒体に接近するように積層圧電素子33を10n
m伸長させる。プローブ電極と記録媒体間にバイアス電
圧0.5Vを印加する。
Using a tilt mechanism, a plurality of probe electrodes are connected to the laminated piezoelectric element 10 by 10n so that the probe electrode (10, A) for adjusting the position in the Z direction approaches the recording medium first.
m. A bias voltage of 0.5 V is applied between the probe electrode and the recording medium.

【0052】まずX方向の平面補正を図6に示すように
行う。図6は、本例の装置における面合わせ方法のX方
向の平面補正を表わした図である。
First, plane correction in the X direction is performed as shown in FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating plane correction in the X direction in the surface matching method in the apparatus of the present example .

【0053】図6(a)に示すように、Z方向粗動機構
によってZ方向位置調整用プローブ電極(10,A)を
10-8A程度のトンネル電流を検知する位置まで移動さ
せる。
As shown in FIG. 6A, the Z-direction position adjusting probe electrode (10, A) is moved by the Z-direction coarse movement mechanism to a position where a tunnel current of about 10 -8 A is detected.

【0054】次に図6(b)に示すように積層型圧電素
子32を伸ばし、Z方向位置調整用プローブ電極(1,
J)をZ方向位置調整用プローブ電極(10,A)が検
知したトンネル電流と同じになるまで移動させる。積層
型圧電素子32に印加する電圧を100mV(変位量に
換算すると約10nm)増加させることにより、Z方向
位置調整用プローブ電極(1,J)をZ方向位置調整用
プローブ電極(10,A)が検知したトンネル電流と同
じにすることができた。
Next, as shown in FIG. 6B, the multilayer piezoelectric element 32 is extended, and the Z direction position adjustment probe electrodes (1,
J) is moved until the position of the Z-direction position adjustment probe electrode (10, A) becomes equal to the detected tunnel current. By increasing the voltage applied to the multilayer piezoelectric element 32 by 100 mV (about 10 nm in terms of displacement), the Z-direction position adjustment probe electrode (1, J) is changed to the Z-direction position adjustment probe electrode (10, A). Could be the same as the detected tunnel current.

【0055】次にY方向に平面補正を図7に示すよう行
う。図7は、本例の装置における面合わせ方法のX方向
の平面補正を表わした図である。
Next, plane correction is performed in the Y direction as shown in FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating the plane correction in the X direction by the surface alignment method in the apparatus of the present example .

【0056】図7(a)に示す状態から図7(b)に示
すように積層型圧電素子34を伸ばし、Z方向位置調整
用プローブ電極(20,J)をZ方向位置調整用プロー
ブ電極(10,A)が検知したトンネル電流と同じにな
るまで移動させる。積層型圧電素子34に印加する電圧
を50mV(変位量に換算すると約5nm)増加させる
ことにより、Z方向位置調整用プローブ電極(20,
J)をZ方向位置調整用プローブ電極(10,A)が検
知したトンネル電流と同じにすることができた。次にZ
方向位置調整用プローブ電極(1,J)、(20,J)
に印加されている電圧0Vにし、カンチレバーの変位を
元に戻す。
As shown in FIG. 7B, the multilayer piezoelectric element 34 is extended from the state shown in FIG. 7A, and the Z-direction position adjusting probe electrode (20, J) is replaced with the Z-direction position adjusting probe electrode ( 10. Move until A) becomes the same as the detected tunnel current. By increasing the voltage applied to the multilayer piezoelectric element by 50 mV (about 5 nm in terms of the amount of displacement), the Z-direction position adjustment probe electrode (20,
J) could be made the same as the tunnel current detected by the Z direction position adjustment probe electrode (10, A). Then Z
Direction position adjustment probe electrode (1, J), (20, J)
And the displacement of the cantilever is returned to the original.

【0057】次に記録媒体表面と走査面の面合わせを図
8に示す軌跡に基づいて行う。図8は、本例の装置にお
ける記録媒体表面と走査面の面合わせを行う軌跡を示し
た図である。
Next, the recording medium surface and the scanning surface are aligned based on the locus shown in FIG. FIG. 8 is a diagram showing a trajectory for aligning the surface of the recording medium with the scanning surface in the apparatus of this embodiment .

【0058】まず、記録媒体5上の任意の点Aに複数の
プローブ電極1のZ方向位置調整用プローブ電極(1
0,A)をトンネル領域まで接近させる。
First, at any point A on the recording medium 5, the probe electrodes (1
0, A) to the tunnel area.

【0059】そしてZ方向位置調整用プローブ電極(1
0,A)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、プローブ電極を
点BからC,D,Eの順に移動させる。
Then, the Z direction position adjustment probe electrode (1
The recording area S is moved to a point B at one corner while controlling the vertical distance of (0, A). Next, the probe electrode is moved in the order of C, D, and E from the point B while keeping the tunnel area constant along the outer periphery of the recording area S.

【0060】図9はプローブ電極を記録領域Sの外周に
沿って動かしているときのプローブ電極の垂直方向の制
御量を示し、図8に示す点Aを基準としたプローブ電極
の垂直方向制御量を縦軸に示している。点Aから点Dま
ではプローブ電極を記録媒体5に近づける方向に動かす
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。つまり上述の場合ではプローブ電
極の走査面に対する記録媒体5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
れていることがわかる。
FIG. 9 shows the vertical control amount of the probe electrode when the probe electrode is moved along the outer periphery of the recording area S, and the vertical control amount of the probe electrode with reference to the point A shown in FIG. Is shown on the vertical axis. Control is performed to move the probe electrode in a direction approaching the recording medium 5 from the point A to the point D, and control is performed in a direction away from the point D to the point B. That is, in the above-described case, the inclination of the recording medium 5 with respect to the scanning surface of the probe electrode is closest to the scanning surface at point A, followed by points B, C and E, and point D are farthest.

【0061】この結果より図1に示すようなチルト機構
3,6を用い、複数のプローブ電極面と記録媒体表面の
平行を保ちつつ、記録媒体表面及び複数のプローブ電極
面の傾きを変え、走査面に対して面合わせを行う。
From these results, the tilt mechanisms 3 and 6 as shown in FIG. 1 were used to change the inclination of the recording medium surface and the plurality of probe electrode surfaces while maintaining the parallelism between the plurality of probe electrode surfaces and the recording medium surface. Perform face-to-face matching.

【0062】この状態でXY微動機構7を駆動し、記録
媒体5に対し±10Vの三角波を任意のトンネルチップ
/基板電極間に印加することにより記録実験を行った。
十分にチップの接触がなく情報の記録・再生を行うこと
ができた。
In this state, a recording experiment was performed by driving the XY fine movement mechanism 7 and applying a triangular wave of ± 10 V to the recording medium 5 between an arbitrary tunnel chip / substrate electrode.
Recording and reproduction of information could be performed without sufficient contact of the chip.

【0063】本例では複数のプローブ電極1と記録媒体
5との面合わせを行うときにZ方向位置調整用プローブ
電極として3本のプローブ電極を用いたが、これは4隅
に1本づつでもよく、面合わせの順番もY方向を合わせ
てからX方向を合わせてもよい。
In this embodiment , three probe electrodes are used as the Z-direction position adjustment probe electrodes when the plurality of probe electrodes 1 and the recording medium 5 are aligned, but this may be one at each of the four corners. The order of surface matching may be adjusted in the Y direction and then in the X direction.

【0064】また記録媒体表面と走査面の面合わせを行
うとき、複数のプローブ電極1のZ方向位置調整用プロ
ーブ電極(10,A)をセンサーとして用いたが、任意
のプローブ部電極でもよく、Z方向位置調整用プローブ
電極(1,J))をセンサーとして用いても同様の結果
が得られた。
When the surface of the recording medium and the scanning surface are aligned, the probe electrodes (10, A) for adjusting the position in the Z direction of the plurality of probe electrodes 1 are used as sensors, but any probe section electrodes may be used. Similar results were obtained when the Z-direction position adjustment probe electrode (1, J)) was used as a sensor.

【0065】(第2参考例)本例 の装置も第1参考例と同様に図3に示す複数のプロ
ーブ電極を図4に示す装置に装着した。装着は複数のプ
ローブ電極の基板を接着剤を用いてプローブ電極アタッ
チメントに固定することにより行い、プローブ電極とト
ンネル電流検出器83とバイアス回路82への接続はコ
ネクタで行った。チルト機構3はプローブ電極アッタチ
メント2を固定する板ばね31、複数のプローブ電極の
傾きを補正する積層型圧電素子32〜34(図4では圧
電素子34は圧電素子32の後方に位置しており、図示
されていない)、積層型圧電素子の荷重の一点に集中さ
せる鋼球35により構成される。積層型圧電素子32〜
34はZ軸方向に伸縮するように配置され、伸縮方向の
一方は接着剤で板ばねに固定されており、他方は鋼球3
5に接している。また、積層型圧電素子32〜34は3
個用いられており、それぞれ3本のZ方向位置調整用プ
ローブ電極(10,A),(1,J),(20,J)の
真上に設置されている。この圧電素子の変位感度は6.
5μm/100Vである。
(Second Reference Example) In the apparatus of this example , a plurality of probe electrodes shown in FIG. 3 were mounted on the apparatus shown in FIG. 4 as in the first reference example. The mounting was performed by fixing the substrate of the plurality of probe electrodes to the probe electrode attachment using an adhesive, and the connection between the probe electrodes, the tunnel current detector 83, and the bias circuit 82 was performed using a connector. The tilt mechanism 3 includes a leaf spring 31 for fixing the probe electrode attachment 2 and laminated piezoelectric elements 32 to 34 for correcting the inclination of the plurality of probe electrodes (the piezoelectric element 34 is located behind the piezoelectric element 32 in FIG. (Not shown), and is constituted by a steel ball 35 that concentrates on one point of the load of the laminated piezoelectric element. Multilayer piezoelectric element 32 ~
Numeral 34 is arranged to expand and contract in the Z-axis direction, one of the expansion and contraction directions is fixed to a leaf spring with an adhesive, and the other is a steel ball 3.
5 is touched. The laminated piezoelectric elements 32 to 34 are 3
Each of the probe electrodes is used just above three Z-direction position adjustment probe electrodes (10, A), (1, J), and (20, J). The displacement sensitivity of this piezoelectric element is 6.
5 μm / 100V.

【0066】本例に用いた装置は複数のプローブ電極を
XY方向に対し固定し、記録媒体をXY方向に微動する
構成になっている。
The apparatus used in this embodiment has a structure in which a plurality of probe electrodes are fixed in the XY directions, and the recording medium is finely moved in the XY directions.

【0067】第1参考例では複数のプローブ電極1と記
録媒体5の面合わせを行ってから走査面と記録媒体5の
面合わせを行ったが、本例ではまず走査面と記録媒体5
の面合わせを行い、次に複数のプローブ電極1と記録媒
体5の面合わせを行った。
In the first reference example, the scanning surface and the recording medium 5 are aligned after the plurality of probe electrodes 1 and the recording medium 5 are aligned, but in this example , the scanning surface and the recording medium 5 are first aligned.
Then, the plurality of probe electrodes 1 and the recording medium 5 were aligned.

【0068】Z方向位置調整用プローブ電極(10,
A),(1,J)(20,J)に電圧1mVを印加し、
カンチレバーを記録媒体側に1nm変位させる。なお、
Z方向位置調整用プローブ電極は、記録媒体方向に反っ
ており、基板17と平行位置にチルト軸があるものとす
る。
A probe electrode (10,
A), (1, J), a voltage of 1 mV is applied to (20, J),
The cantilever is displaced by 1 nm toward the recording medium. In addition,
It is assumed that the Z-direction position adjustment probe electrode is warped in the recording medium direction and has a tilt axis at a position parallel to the substrate 17.

【0069】Z方向位置調整用プローブ電極のばらつき
の検知方法及び補正方法は、第1参考例と同様である。
[0069] Detection method and correction method of variation of the Z direction position adjustment probe electrode is the same as the first embodiment.

【0070】以上でZ方向位置調整用プローブ電極(1
0,A),(1,J),(20,J)の補正ができたの
で、この3本のプローブ電極を用いて面合わせを行う。
With the above, the Z direction position adjustment probe electrode (1
Since the corrections of (0, A), (1, J), and (20, J) have been completed, the three probe electrodes are used to perform face matching.

【0071】次に面合わせの詳細を述べる。Next, the details of the face matching will be described.

【0072】まず走査面と記録媒体5の面合わせを行
う。
First, the scanning surface and the recording medium 5 are aligned.

【0073】複数のプローブ電極1をチルト機構を用い
てZ方向位置調整用プローブ電極(10,A)が一番最
初に記録媒体に接近するように積層圧電素子33を10
nm伸長させる。
A plurality of probe electrodes 1 are moved by using a tilt mechanism so that the multilayer piezoelectric element 33 is moved so that the Z-direction position adjustment probe electrodes (10, A) approach the recording medium first.
Extend by nm.

【0074】プローブ電極と記録媒体間にバイアス電圧
0.5Vを印加する。
A bias voltage of 0.5 V is applied between the probe electrode and the recording medium.

【0075】記録媒体5上の任意の点AにZ方向位置調
整用プローブ電極(10,A)と記録媒体5とをトンネ
ル領域まで接近させる。そしてプローブ電極の垂直距離
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、プローブ電極を点BからC,D,E
の順に移動させる。走査面と記録媒体5の傾きを検出し
補正する機構は第1参考例と同様である。
The Z-direction position adjustment probe electrode (10, A) and the recording medium 5 are brought closer to an arbitrary point A on the recording medium 5 to the tunnel region. Then, the probe electrode is moved to a point B at one corner of the recording area S while controlling the vertical distance of the probe electrode.
Next, while keeping the tunnel region constant along the outer periphery of the recording region S, the probe electrode is moved from the point B to the points C, D, and E in the same manner.
Move in the order. A mechanism for detecting and correcting the tilt of the recording medium 5 and the scanning surface is the same as the first embodiment.

【0076】次に複数のプローブ電極1と記録媒体5の
面合わせを行う。
Next, the plurality of probe electrodes 1 and the recording medium 5 are aligned.

【0077】Z方向位置調整用プローブ電極(1,
J),(20,J)にも電圧1mVを印加し、カンチレ
バーを記録媒体側に1nm変位させ、プローブ電極と記
録媒体間にバイアス電圧0.5Vを印加する。
The Z direction position adjustment probe electrode (1,
A voltage of 1 mV is also applied to J) and (20, J), the cantilever is displaced by 1 nm toward the recording medium, and a bias voltage of 0.5 V is applied between the probe electrode and the recording medium.

【0078】この面合わせの方法も第1参考例と同様で
ある。
The method of this surface matching is the same as in the first reference example.

【0079】この状態でXY微動機構を駆動し、記録媒
体に対し±10Vの三角波を任意のトンネルチップ/基
板電極間に印加することにより記録実験を行った。十分
にチップの接触がなく情報の記録・再生を行うことがで
きた。
In this state, a recording experiment was performed by driving the XY fine movement mechanism and applying a triangular wave of ± 10 V to an arbitrary tunnel chip / substrate electrode with respect to the recording medium. Recording and reproduction of information could be performed without sufficient contact of the chip.

【0080】(第3参考例) 図10は本例の装置に用いた複数のプローブ電極であ
り、X方向に10本一列に並んでいる。この複数のプロ
ーブ電極を図4に示す装置に装着した。装置の構成は第
参考例および第2参考例に用いたものと同様である
が、複数のプローブ電極の傾きを補正する積層型圧電素
子の数が2個になっている。そして各々が1本のZ方向
位置調整用プローブ電極(A),(J)の真上に設置さ
れている。
[0080] (Third Example) FIG. 10 is a plurality of probe electrodes used in the equipment of the present embodiment, are arranged in 10 by one line in the X direction. These probe electrodes were mounted on the device shown in FIG. The configuration of the device is the same as that used in the first reference example and the second reference example, except that the number of laminated piezoelectric elements for correcting the inclination of the plurality of probe electrodes is two. Each of them is installed right above one Z-direction position adjustment probe electrode (A), (J).

【0081】本例に用いた装置は複数のプローブ電極を
XY方向に対し固定し、記録媒体をXY方向に微動する
構成になっている。
The apparatus used in this embodiment has a configuration in which a plurality of probe electrodes are fixed in the XY directions, and the recording medium is finely moved in the XY directions.

【0082】Z方向位置調整用プローブ電極(10,
A),(1,J),(20,J)に電圧1mVを印加
し、カンチレバーを記録媒体側に1nm変位させる。な
お、Z方向位置調整用プローブ電極は、記録媒体方向に
反っており、基板17と平行位置にチルト軸があるもの
とする。
The probe electrodes (10,
A), (1, J), and (20, J) are applied with a voltage of 1 mV, and the cantilever is displaced by 1 nm toward the recording medium. It is assumed that the Z-direction position adjustment probe electrode is warped in the recording medium direction and has a tilt axis at a position parallel to the substrate 17.

【0083】Z方向位置調整用プローブ電極のばらつき
の検知方法及び補正方法は、第1参考例と同様である。
[0083] Detection method and correction method of variation of the Z direction position adjustment probe electrode is the same as the first embodiment.

【0084】以上でZ方向位置調整用プローブ電極
(A),(J)の高さ方向のばらつきが補正ができたの
で、この2本のプローブ電極を用いて面合わせを行う。
As described above, the variation in the height direction of the Z-direction position adjustment probe electrodes (A) and (J) can be corrected, and the two probe electrodes are used to perform surface matching.

【0085】次に面合わせ方法の詳細について述べる。Next, the details of the surface matching method will be described.

【0086】まず、複数のプローブ電極と記録媒体表面
の面合わせを図11のように行う。図11は、本発明の
装置における面合わせ方法のX方向の平面補正を表わし
た図である。
First, a plurality of probe electrodes are aligned with the surface of the recording medium as shown in FIG. FIG. 11 is a diagram showing the plane correction in the X direction in the surface matching method in the apparatus of the present invention.

【0087】複数のプローブ電極をチルト機構を用いて
Z方向位置調整用プローブ電極(A)が一番最初に記録
媒体に接近するように積層圧電素子33を10nm伸長
させる。プローブ電極と記録媒体間にバイアス電圧0.
5Vを印加する。
A plurality of probe electrodes are extended by 10 nm by using a tilt mechanism so that the Z-direction position adjustment probe electrode (A) approaches the recording medium first. A bias voltage between the probe electrode and the recording medium of 0.
5 V is applied.

【0088】そして、図11(a)に示すようにZ方向
粗動機構によってZ方向位置調整用プローブ電極(A)
を10-8A程度のトンネル電流を検知する位置まで移動
させる。
Then, as shown in FIG. 11A, the Z-direction position adjusting probe electrode (A) is moved by the Z-direction coarse movement mechanism.
Is moved to a position where a tunnel current of about 10 −8 A is detected.

【0089】次に図11(b)に示すように積層型圧電
素子32を伸ばし、Z方向位置調整用プローブ電極
(J)をZ方向位置調整用プローブ電極(A)が検知し
たトンネル電流と同じになるまで移動させる。積層型圧
電素子32に印加する電圧を100mV(変位量に換算
すると約10nm)増加させることにより、Z方向位置
調整用プローブ電極(J)をZ方向位置調整用プローブ
電極(A)が検知したトンネル電流と同じにすることが
できた。
Next, as shown in FIG. 11B, the multilayer piezoelectric element 32 is extended, and the Z-direction position adjustment probe electrode (J) is the same as the tunnel current detected by the Z-direction position adjustment probe electrode (A). Move until. By increasing the voltage applied to the multi-layer piezoelectric element 32 by 100 mV (about 10 nm in terms of displacement), the tunnel electrode in which the Z-direction position adjustment probe electrode (J) is detected by the Z-direction position adjustment probe electrode (A) is detected. Could be the same as the current.

【0090】次にZ方向位置調整用プローブ電極(J)
に印加されている電圧を0Vにし、カンチレバーの変位
を元に戻す。
Next, a Z direction position adjustment probe electrode (J)
Is set to 0 V, and the displacement of the cantilever is restored.

【0091】次に記録媒体表面と走査面の面合わせを図
8に示した軌跡のとおり行う。この面合わせ方法は第1
参考例と同様である。
Next, the recording medium surface and the scanning surface are aligned with each other according to the locus shown in FIG. This is the first method
This is the same as the reference example.

【0092】面合わせが終了した状態でXY微動機構を
駆動し、記録媒体に対し±10Vの三角波を任意のトン
ネルチップ/基板電極間に印加することにより記録実験
を行った。十分にトンネルチップの接触がなく情報の記
録・再生を行うことができた。
A recording experiment was performed by driving the XY fine movement mechanism in the state where the surface matching was completed, and applying a triangular wave of ± 10 V to an arbitrary tunnel chip / substrate electrode with respect to the recording medium. Recording and reproduction of information could be performed without sufficient contact of the tunnel chip.

【0093】本例では、記録媒体表面と走査面の面合わ
せにZ方向位置調整用プローブ電極(A)をセンサーと
して用いたが、任意のプローブ電極でもよくZ方向位置
調整用プローブ電極(J)をセンサーとして用いても同
様の結果が得られた。
In this embodiment , the Z-direction position adjusting probe electrode (A) is used as a sensor for aligning the surface of the recording medium with the scanning surface, but any probe electrode may be used as the sensor. Similar results were obtained when was used as a sensor.

【0094】また図10に示すように一直線上に複数並
べられたプローブ電極16は図12に示されるようにカ
ンチレバーの長手方向をY方向にして並べてもよく、ま
た図13に示すようにトンネルチップのみを一直線に並
べてもよい。
Further, as shown in FIG. 10, a plurality of probe electrodes 16 arranged in a straight line may be arranged with the longitudinal direction of the cantilever in the Y direction as shown in FIG. 12, or as shown in FIG. May be arranged in a straight line.

【0095】(実施例)次に本発明の実施例について説明する。 図14は本発明
の実施例の基本構成を示す図である。この図において弾
性体からなるm×n本のカンチレバー101とそれによ
って支持される複数のトンネルチップ102でm×n本
のプローブ電極を構成する。そのうち傾き補正用として
3本のプローブ電極(103,104,105)が用い
られており、これら傾き補正用プローブ電極103,1
04,105には、それぞれに対応して支持体(不図
示)に支持された傾き補正用駆動素子106,107,
108が設けられている。そして、傾き補正用駆動素子
106,107,108により傾き補正用プローブ電極
103,104,105は記録媒体109に近接させれ
る。信号線aは制御プロセッサからの指令信号、信号線
bはXY駆動信号、信号線cは縦方向駆動信号である。
(Example) Next, an example of the present invention will be described. FIG. 14 shows the present invention.
It is a diagram showing a basic configuration of the actual施例of. In this figure, m × n probe electrodes are constituted by m × n cantilevers 101 made of an elastic body and a plurality of tunnel chips 102 supported by them. Among them, three probe electrodes (103, 104, 105) are used for inclination correction, and these inclination correction probe electrodes 103, 1 are used.
04 and 105 respectively include tilt correction driving elements 106, 107, and 107 respectively supported on a support (not shown).
108 are provided. Then, the tilt correction probe electrodes 103, 104, and 105 are brought closer to the recording medium 109 by the tilt correction drive elements 106, 107, and 108. The signal line a is a command signal from the control processor, the signal line b is an XY drive signal, and the signal line c is a vertical drive signal.

【0096】ここで用いられるプローブ電極は次のよう
に作製される。Si基板110を熱酸化により表面に厚
さ0.3μmのSiO2 膜を生成し、記録再生用のカン
チレバーは長さ100μm、幅20μm、傾き補正用の
カンチレバーは長さ60μm、幅40μmのサイズでカ
ンチレバー形状をパターニングする。次にトンネルチッ
プへの電気信号配線パターンを形成し基板裏面からKO
H溶液によって異方性エッチングを行い、このようなマ
ルチカンチレバーを形成する。続いて炭素などの電子ビ
ームデポジション法によってカンチレバー先端に高さ5
μmのトンネルチップを設ける。こうして作製されたマ
ルチカンチレバーの先端の撓みに対する弾性定数は記録
再生用で0.01N/m程度、傾き補正用で0.1N/
m程度となる。また個々のカンチレバーの反り、トンネ
ルチップの高さのプロセス誤差等を考慮するとマルチカ
ンチレバーのSi基板110を基準にしたトンネルチッ
プの先端の高さ方向の位置のばらつきは1μm程度とな
る。また記録媒体表面のうねりも1μm程度のものを用
いた。
The probe electrode used here is manufactured as follows. A 0.3 μm thick SiO 2 film is formed on the surface of the Si substrate 110 by thermal oxidation. The cantilever for recording and reproduction is 100 μm long and 20 μm wide, and the cantilever for tilt correction is 60 μm long and 40 μm wide. Pattern the cantilever shape. Next, an electric signal wiring pattern to the tunnel chip is formed, and KO is applied from the back surface of the substrate.
Anisotropic etching is performed with an H solution to form such a multi-cantilever. Subsequently, a height of 5 mm is applied to the tip of the cantilever by an electron beam deposition method using carbon or the like.
A μm tunnel tip is provided. The elastic constant with respect to the deflection of the tip of the multi-cantilever thus manufactured is about 0.01 N / m for recording / reproducing, and 0.1 N / m for tilt correction.
m. Considering the warpage of each cantilever, the process error of the height of the tunnel tip, etc., the variation in the position of the tip of the tunnel tip in the height direction with respect to the Si substrate 110 of the multi-cantilever is about 1 μm. The waviness of the recording medium surface was about 1 μm.

【0097】そこで縦方向粗動素子111によって記録
媒体109を複数のプローブ電極に近づけていくと、記
録媒体109は複数のプローブ電極のうち、はじに位置
する傾き補正用のプローブ電極3本のうち最も距離の近
い位置にあるプローブ電極からトンネル電流が検出され
る。このプローブ電極をp1とすると、次に傾き補正用
のプローブ電極それぞれに対応した傾き補正用のアクチ
ュエ−タs1,s2,s3を駆動しプローブ電極p1か
ら検出されるトンネル電流を一定に保ったまま他のプロ
ーブ電極からトンネル電流が検出されるようにする。す
なわちプローブ電極p1以外のプローブ電極に対応して
位置する傾き補正用のアクチュエータs2を延ばしプロ
ーブ電極p2からトンネル電流が検出されるようにす
る。次に残りの傾き補正用アクチュエータs3を延ばし
てプローブ電極p3からトンネル電流が検出されるよう
にする。(ここでp1,p2,p3,とs1,s2,s
3の順番は順不同である。)この状態で支持体と記録媒
体の傾きは殆どなくなり、また記録再生用のプローブ電
極と記録媒体との距離も接近され、記録再生に適した状
態となる。
Then, when the recording medium 109 is moved closer to the plurality of probe electrodes by the vertical coarse movement element 111, the recording medium 109 becomes one of the three probe electrodes for tilt correction located at the front of the plurality of probe electrodes. A tunnel current is detected from the probe electrode located at the closest position. Assuming that the probe electrode is p1, the tilt correction actuators s1, s2 and s3 corresponding to the respective tilt correction probe electrodes are driven, and the tunnel current detected from the probe electrode p1 is kept constant. A tunnel current is detected from another probe electrode. That is, the tilt correction actuator s2 positioned corresponding to a probe electrode other than the probe electrode p1 is extended so that a tunnel current is detected from the probe electrode p2. Next, the remaining tilt correction actuator s3 is extended so that a tunnel current is detected from the probe electrode p3. (Where p1, p2, p3 and s1, s2, s
The order of 3 is random. In this state, the inclination between the support and the recording medium is almost eliminated, and the distance between the recording / reproducing probe electrode and the recording medium is reduced, so that the recording medium is in a state suitable for recording / reproducing.

【0098】次に以上の動作によって記録媒体に接近さ
せられた記録再生用のプローブ電極を用いて記録再生を
行う方法について説明する。
Next, a description will be given of a method of performing recording / reproducing using the recording / reproducing probe electrode approached to the recording medium by the above operation.

【0099】本実施例においては記録媒体として以下の
ごとくLB(ラングミュア−ブロジェット)法を用いて
作製したものを用いた。
In this embodiment, a recording medium produced by the LB (Langmuir-Blodgett) method as described below was used.

【0100】光学研磨したガラス基板112を中性洗剤
及びトリクレンを用いて洗浄した後、下引き層としてC
rを真空蒸着法により厚さ50オングストローム堆積さ
せ、更にAuを同法により、400オングストローム蒸
着した下地電極113を形成した。次にスクアリリウム
−ビス−6−オクチルアズレン(以下SOAZと略す)
を濃度0.2mg/mlで溶かしたクロロホルム溶液を
20℃の水面上に展開し、水面上に単分子膜を形成し
た。溶媒の蒸発を待ちかかる単分子膜の表面圧を20m
N/mまで高め、更にこれを一定に保ちながら前記電極
基板を水面を横切るように速度5mm/minで静かに
浸漬し、更に引き上げ2層のY型単分子膜の形成を行っ
た。その操作で記録層114を有する記録媒体109が
形成される。
After cleaning the optically polished glass substrate 112 with a neutral detergent and trichlene, a C
r was deposited to a thickness of 50 angstroms by a vacuum evaporation method, and Au was deposited to a thickness of 400 angstroms by the same method to form a base electrode 113. Next, squarylium-bis-6-octylazulene (hereinafter abbreviated as SOAZ)
Was dissolved at a concentration of 0.2 mg / ml in a water solution at 20 ° C. to form a monomolecular film on the water surface. The surface pressure of the monomolecular film waiting for evaporation of the solvent is 20 m
The electrode substrate was gently immersed at a speed of 5 mm / min so as to cross the water surface while maintaining this constant, and then pulled up to form a two-layer Y-type monomolecular film. With this operation, the recording medium 109 having the recording layer 114 is formed.

【0101】記録媒体109はXY駆動機構115の上
に支持されている。
The recording medium 109 is supported on an XY drive mechanism 115.

【0102】また、図15は本発明の情報記録・再生装
置における電気的接続構成を示した図であり、各プロー
ブ電極には図15で示すように電気的接続がなされてい
る。SR,SW,SEはそれぞれ再生バイアス印加回路
201、記録用パルス印加回路202、消去用パルス印
加回路203に接続されたスイッチ素子である。信号線
d,e,fは各回路の制御信号である。
FIG. 15 is a diagram showing an electrical connection configuration in the information recording / reproducing apparatus of the present invention. Each probe electrode is electrically connected as shown in FIG. SR, SW, and SE are switch elements connected to the reproduction bias application circuit 201, the recording pulse application circuit 202, and the erase pulse application circuit 203, respectively. Signal lines d, e, and f are control signals for each circuit.

【0103】なお、各スイッチ素子は従来公知の半導体
技術でシリコンウェハ上に作製したMOS型スイッチで
ある。
Each switch element is a MOS switch manufactured on a silicon wafer by a conventionally known semiconductor technology.

【0104】かかる装置を用いた記録/再生/消去の実
験は、以下のようにして行った。
An experiment of recording / reproducing / erasing using such an apparatus was performed as follows.

【0105】制御用プロセッサ116からの指令により
駆動回路117を用いてマルチプローブは所望の記録位
置に位置される。
The multi-probe is positioned at a desired recording position by using the drive circuit 117 according to a command from the control processor 116.

【0106】記録、消去時以外は常にSRがオンになっ
ており各プローブ電極からは面合わせをした状態でそれ
ぞれ約100nAの電流が検出できている。
The SR is always on except when recording or erasing, and a current of about 100 nA can be detected from each probe electrode in a state where the surfaces are aligned.

【0107】この状態で、SWをオンする(記録)。S
Wは具体的には+6Vのバイアス電源に接続されてお
り、SWがオンしている間、プローブ電極と記録媒体間
には波高値+6Vのパルスが印加される。XY走査を待
って再びプローブ電極がパルス印加が行われた場所に戻
った時点で、検出されるプローブ電流は瞬間的に約1μ
Aまで増加した。記録位置での検出電流が約1桁増加し
ていることが読み出される(再生)。
In this state, the SW is turned on (recording). S
W is specifically connected to a bias power supply of +6 V, and a pulse with a peak value of +6 V is applied between the probe electrode and the recording medium while the SW is on. When the probe electrode returns to the place where the pulse was applied again after waiting for the XY scanning, the detected probe current instantaneously becomes about 1 μm.
A. It is read that the detection current at the recording position has increased by about one digit (reproduction).

【0108】更に、再びXY走査されてプローブ電極の
先端が記録ビット位置に達したとき、SRの替わりにS
Eをオンさせることにより、記録媒体に−4V波高値の
パルスを印加(消去)すると、以後かかる位置で検出さ
れるプローブ電流は100nAに戻る。以上の記録/再
生/消去は安定に繰り返すことができる。
Further, when XY scanning is performed again and the tip of the probe electrode reaches the recording bit position, S is used instead of SR.
When a pulse having a peak value of -4 V is applied (erased) to the recording medium by turning E on, the probe current detected at that position thereafter returns to 100 nA. The above recording / reproducing / erasing can be stably repeated.

【0109】[0109]

【0110】[0110]

【発明の効果】以上説明したように、 本発明にかかる装
置では、個々のプローブ電極と媒体表面の間隔の制御を
行わなくても媒体表面の凹凸や個々のプローブ電極間の
形状、大きさのばらつきによらずにプローブ電極先端と
記録媒体面の間の相対距離を一定の接触状態に保つこと
ができる。そして、従来のような記録再生時のプローブ
毎の制御を必要としないので、制御回路等の規模を減ら
すことができ、その結果、消費電力、製造コストを削減
することができる。
As described above, in the apparatus according to the present invention, even if the distance between each probe electrode and the medium surface is not controlled, the unevenness of the medium surface and the shape and size between the individual probe electrodes can be reduced. The relative distance between the tip of the probe electrode and the surface of the recording medium can be kept in a constant contact state regardless of the variation. Further, since control for each probe at the time of recording / reproducing as in the related art is not required, the scale of a control circuit and the like can be reduced, and as a result, power consumption and manufacturing cost can be reduced.

【0111】また記録媒体、プローブ電極の摩耗、破壊
を回避した状態で情報の記録再生を行うことができるの
で記録媒体、プローブ電極の寿命を延ばすことができ
る。
Further, since information can be recorded / reproduced in a state in which wear and destruction of the recording medium and the probe electrode are avoided, the life of the recording medium and the probe electrode can be extended.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】参考例1による装置の基本構成を示した図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an apparatus according to a reference example 1 .

【図2】参考例1の装置の構成要部であるプローブ電極
の構成例を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of a probe electrode which is a main component of the device of Reference Example 1 .

【図3】参考例1の装置に用いた複数のプローブ電極が
形成されている基板を上方から見た平面図である。
FIG. 3 is a plan view of a substrate on which a plurality of probe electrodes are formed, which is used in the device of Reference Example 1 , as viewed from above.

【図4】参考例1の装置の有するチルト機構を示した図
である。
FIG. 4 is a view showing a tilt mechanism of the device of Reference Example 1 .

【図5】参考例1の装置におけるトンネル電流の変化を
示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a change in a tunnel current in the device of Reference Example 1 .

【図6】参考例1の装置における面合わせ方法のX方向
の平面補正を表わした図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a plane correction in the X direction by a surface matching method in the apparatus of Reference Example 1 .

【図7】参考例1の装置における面合わせ方法のX方向
の平面補正を表わした図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating plane correction in the X direction in a surface matching method in the apparatus of Reference Example 1 .

【図8】参考例1の装置における記録媒体表面と走査面
の面合わせを行う軌跡を示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing a trajectory for aligning a surface of a recording medium with a scanning surface in the apparatus of Reference Example 1 .

【図9】参考例1の装置においてプローブ電極を図8に
示す記録領域Sの外周に沿って動かしているときのプロ
ーブ電極の垂直方向の制御量を示した図である。
9 is a diagram showing a control amount of the probe electrode in the vertical direction when the probe electrode is moved along the outer periphery of the recording area S shown in FIG. 8 in the device of Reference Example 1. FIG.

【図10】参考例3の装置に用いた複数のプローブ電極
を示した図である。
10 is a diagram showing a plurality of probe electrodes used in the equipment of Example 3.

【図11】参考例3の装置における面合わせ方法のX方
向の平面補正を表わした図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating plane correction in the X direction by a surface matching method in the apparatus of Reference Example 3 .

【図12】参考例3の装置に用いられる複数のプローブ
電極を示した図である。
FIG. 12 is a diagram showing a plurality of probe electrodes used in the device of Reference Example 3 .

【図13】参考例3の装置に用いられる複数のプローブ
電極を示した図である。
FIG. 13 is a diagram showing a plurality of probe electrodes used in the device of Reference Example 3 .

【図14】本発明の実施例の基本構成を示す図である。14 is a diagram showing the basic structure of the real施例of the present invention.

【図15】本発明の装置における電気的接続構成を示し
た図である。
FIG. 15 is a diagram showing an electrical connection configuration in the device of the present invention.

【図16】本発明の装置の複数のプローブ電極先端と記
録媒体表面との状態を表わした図である。
FIG. 16 is a diagram showing a state of a plurality of probe electrode tips and a recording medium surface of the apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プローブ電極 2 プローブ電極アタッチメント 3,6 チルト機構 4 Z方向微動・粗動機構 5,301 記録媒体 7 XY方向微動・粗動機構 8 インターフェース 11,102.302 トンネルチップ 12,101 カンチレバー 13,17,51,304 基板 14,15 電極 16 プローブ電極 31 板ばね 32,33,34 積層型圧電素子 35 剛球 52,113,305 下地電極 53,114 記録層 81 書込み読出し回路 82 バイアス回路 83、90 トンネル電流検出器 84 位置決め回路 85 サーボ回路 86 Z方向駆動回路 87 XY方向駆動回路 88 位置検出回路 89 チルト機構駆動回路 103,104,105 傾き補正用プローブ電極 106,107,108 傾き補正用駆動素子 110 Si基板 111 縦方向粗動素子 112 ガラス基板 115 XY駆動機構 116 制御用プロセッサ 117 駆動回路 201 再生バイアス印加回路 202 記録用パルス印加回路 203 消去用パルス印加回路 303 弾性体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Probe electrode 2 Probe electrode attachment 3, 6 Tilt mechanism 4 Z direction fine movement / coarse movement mechanism 5, 301 Recording medium 7 XY direction fine movement / coarse movement mechanism 8 Interface 11, 102.302 Tunnel tip 12, 101 Cantilever 13, 17, 51, 304 substrate 14, 15 electrode 16 probe electrode 31 leaf spring 32, 33, 34 laminated piezoelectric element 35 rigid sphere 52, 113, 305 base electrode 53, 114 recording layer 81 write / read circuit 82 bias circuit 83, 90 tunnel current detection Device 84 Positioning circuit 85 Servo circuit 86 Z direction driving circuit 87 XY direction driving circuit 88 Position detecting circuit 89 Tilt mechanism driving circuit 103, 104, 105 Tilt correcting probe electrode 106, 107, 108 Tilt correcting drive element 110 Si substrate 111 Vertical Direction coarse movement element 112 glass substrate 115 XY drive mechanism 116 control processor 117 driving circuit 201 reproducing bias applying circuit 202 recording pulse applying circuit 203 erase pulse applying circuit 303 elastic body

フロントページの続き (72)発明者 川瀬 俊光 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 山野 明彦 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 酒井 邦裕 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 小口 高広 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 紫藤 俊一 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5−28545(JP,A) 特開 平5−198019(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 9/14 Continuing on the front page (72) Inventor Toshimitsu Kawase 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Akihiko Yamano 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Kunihiro Sakai 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Takahiro Oguchi 3-30-2, Shimomaruko 3-chome, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Invention Person Shunichi Murato 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (56) References JP-A-5-28545 (JP, A) JP-A 5-198019 (JP, A) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) G11B 9/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 記録媒体と、該記録媒体に対向して配置
した複数のプローブ電極と、前記複数のプローブ電極を
支持する支持体と、前記支持体の前記記録媒体に対する
傾きを補正する手段と、前記記録媒体表面に平行な面内
方向に前記記録媒体と前記プローブ電極とを相対的に変
位させる手段と、前記記録媒体の上の前記プローブ電極
の存在において記録再生を行う手段を有する情報処理装
置において、 前記複数のプローブ電極が、個々のプローブ電極を構成
する部材として前記記録媒体表面の弾性定数よりも小さ
い弾性定数を有する弾性体を用いたものと前記記録媒体
表面の弾性定数よりも大きい弾性定数を有する弾性体を
用いたものとをそれぞれ複数個所定の位置に配置して構
成されていると共に、前記補正手段は前記大きい弾性定
数を有する弾性体を用いた複数のプローブ電極から検出
される信号が一定になるように前記支持体と前記記録媒
体との傾きを補正することを特徴とする情報処理装置。
1. A recording medium, a plurality of probe electrodes arranged to face the recording medium, a support for supporting the plurality of probe electrodes, and means for correcting a tilt of the support with respect to the recording medium. Information processing means for relatively displacing the recording medium and the probe electrode in an in-plane direction parallel to the recording medium surface, and means for performing recording and reproduction in the presence of the probe electrode on the recording medium In the apparatus, the plurality of probe electrodes may use an elastic body having an elastic constant smaller than an elastic constant of the recording medium surface as a member constituting each probe electrode, and may be larger than an elastic constant of the recording medium surface. A plurality of elastic bodies each having an elastic constant are arranged at predetermined positions, and the correction means sets the large elastic constant to The information processing apparatus characterized by signal detected from a plurality of probe electrode using the elastic body for to correct the inclination of the recording medium and the support member so as to be constant.
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