JP3402632B2 - 微細溝加工装置 - Google Patents

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
（ＳＴＭ）や原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）等の先端が鋭利
な探針を用いて試料表面を観察する表面観察装置を使用
して、基板上に設けたトラック溝に沿って、情報を記録
し、再生し、または、消去することのできる高密度情報
処理装置及び、微細溝基準目盛を有する位置決め装置等
のトラック溝及び微細溝を形成する微細溝加工装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、実空間で導体表面を原子スケール
の分解能で観察できる走査型トンネル顕微鏡（以後、Ｓ
ＴＭと略す）が開発された［Ｇ．Ｂｉｎｎｉｇ ｅｔ
ａｌ．，Ｈｅｌｖｅｔｉｃａ Ｐｈｙｓｉｃａ Ａｃｔ
ａ．，５５，７２６（１９８２）］。かかるＳＴＭの面
内分解能は、０．１ｎｍ程度である。このように分解能
の高い理由は、先端が鋭利に尖った導電性の探針と導電
性の試料間に流れるトンネル電流が、その距離に指数関
数的に依存することにあり、このことは理論的にも実験
レベルにおいても確認されている。つまり、探針と試料
間距離が１オングストロームの変化に対し、トンネル電
流が１桁変化するものである。

【０００３】また、ＳＴＭが導体表面の観察に適してい
るのに対し、絶縁体表面の観察が可能な原子間力顕微鏡
（以後、ＡＦＭと略す）が、近年、ＳＴＭファミリーの
装置としてＳＴＭと同様に表面観察装置として有力であ
る〔Ｂｉｎｎｉｇ ｅｔ ａｌ．，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．
Ｌｅｔｔ．５６（１９８６）９３０参照〕。かかるＡＦ
Ｍは、先端径の小さな探針を持つカンチレバー部と、こ
のカンチレバーの曲がりを測定する変位測定部から構成
される。

【０００４】これらＳＴＭやＡＦＭを試料表面観察装置
として用いるだけでなく、試料表面加工装置として応用
しようと全世界で精力的に研究されており、例えば、試
料表面を機械的に切削し微細な溝を形成した加工方法と
して、Ｐｈｉｌｌｉｐｓ 特開平２−１１６０４４、セ
イコー電子 特開平１−２６７５０４等が挙げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかる加工装置におい
ては、例えば探針が基板表面に近接した状態で該探針と
該基板を相対移動させ、何らかの電気的な方法によって
基板上の媒体表面に情報を記録し、探針と基板との近接
によって生じる物理現象を測定することによって、記録
された情報を再生する情報処理装置に対して、高密度で
かつ高速の情報記録及び再生を行うためには、基板上に
ある規則性をもって情報を並べるための溝幅の均一なト
ラック溝を安定に形成することが必要である。しかしな
がら上記従来例では、以下に示すような問題点があっ
た。

【０００６】特開平２−１１６０４４では、トラック溝
を形成する例の記述がなされているが、これは、微小穴
をビード状に形成する方法であり、トラック溝の形成に
長時間かかり高速性に欠如している。かかる装置を情報
処理装置に組み込み、トラック溝を装置内で形成し記録
・再生する場合、決定的な装置の欠点となる。また、ト
ラック溝のエッジのあらさは、連続する微小穴の重ね具
合によると記述されている。かかる方法によれば、微小
穴の形成毎にＺ方向にトンネル電流によるフィードバッ
クがかけられ、その位置から所望量押し込む操作を行う
が、該微小穴の半径よりも小さい距離の地点には微小穴
を形成できないため、微小穴の重ね合わせには限界があ
り、トラック溝のエッジはある程度荒れてしまうことは
避けられない。このエッジの荒れは、トラッキング性能
の低下につながる。

【０００７】一方、特開平１−２６７５０４では、微細
溝の均一な幅や高さを形成するための手段の記述はな
く、これは、探針を用いて基板上に機械的な切削加工を
行い微細で連続的なトラック溝を数ミクロンの長さにわ
たって形成する時、数ミクロンの領域には基板固有の微
小凹凸やうねりがあることは避けられず、前記微小凹凸
やうねりを回避して数ミクロンの長さのトラック溝を均
一な幅や高さに形成することができない。

【０００８】そのために、再現性のあるトラック溝を形
成することができず、前記トラック溝に沿って情報を記
録した場合、記録情報は不規則な配列となり、再生・消
去における高速性が失われ、また高密度の情報を記録で
きないことが大きな問題となっていた。

【０００９】従って、本発明の目的は、上記問題点に鑑
み、情報処理装置の高密度記録媒体等のトラック溝を、
均一な幅でかつ均一な高さで長ストロークにわたって高
速に形成する微細溝加工装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために成された本発明は、先端の鋭利な探針を用い
て加工基板上に微細溝を加工形成する微細溝加工装置に
おいて、該探針の位置を上下させる探針駆動機構と、該
探針と該加工基板を相対変位させる相対変位駆動機構
と、該加工基板と該探針間の距離を制御する距離制御手
段と、該加工基板の所望加工位置の凹凸情報を検出する
凹凸情報検出手段とを有し、該凹凸情報検出手段の検出
した凹凸情報にＤＣ信号を加算した信号に基づいて上記
探針を上下動させな がら、上記探針と加工基板を相対変
位させ微細溝を形成することを特徴とする微細溝加工装
置である。

【００１１】本発明によれば、加工基板に微小凹凸やう
ねりがあっても同一の幅と深さをもった微小溝を加工す
ることが可能である。本発明においては、さらに、微小
溝の幅や深さを任意に設定できるように、深針の先端曲
率半径を算出するための予備加工用基板を具備するのが
好ましい。

【００１２】上記加工による微小溝の加工高さ（深さ）
や加工幅は、加工する探針の先端形状に依存するところ
が大きく、探針の先端が理想的な球体の幾何学形状を持
っている場合には、図８に示されるように加工高さと加
工幅の関係は、探針の先端曲率半径（Ｒ）に依存したも
のとなる。

【００１３】この関係を用いれば、加工溝の高さや幅は
任意に設定できる。しかし、事実上探針先端部分は、探
針の作製方法に依存することが大きく、毎回ナノメータ
ーオーダーで先端を制御することは極めて困難である。
従って、予め探針先端の形状をナノメーターオーダーの
精度で計測する必要がある。探針の先端形状は、予備加
工用基板に対して予備加工を行い、この時の予備加工溝
を同じ探針で形状観察することで該探針の先端曲率半径
を算出できる。

【００１４】また、この予備加工を行うことにより、加
工高さと加工幅の関係を算出することが可能であり、予
備加工後に行う加工基板に対する微小溝の加工におい
て、加工溝の高さや幅を任意に設定することが可能とな
る。

【００１５】以下、図面を用いて本発明を詳細に説明す
る。

【００１６】図１は本発明の微細溝加工装置の一例を示
すブロック構成図である。図中、１１０は探針、１１１
は加工基板であり、探針１１０は加工基板１１１の表面
材料の硬さよりも硬い材料を用いることが望ましく、例
えば加工基板としてガラス基板上にＡｕ膜等を形成した
基板を用いる場合には、炭化物であるＴｉＣやＷＣ、ダ
イヤモンド等を探針材料として用いることができるが、
これらに限定されるものではない。また、探針の先端は
先端曲率半径が０．１μＲ以下の鋭利な形状を有するの
が好ましく、この加工方法としては電解研磨法が挙げら
れるが、特に限定されない。

【００１７】また、２１０は探針先端曲率半径算出用の
予備加工用基板、１１２はバイアス電源、１１３は探針
１１０をＺ方向に０．１ナノメートル程度の分解能で上
下動させるための圧電素子、電歪素子等からなる探針駆
動機構、１１４はナノメートルオーダーの微小位置決め
が可能でかつ長ストローク（ミリメートルオーダー）の
Ｘ−Ｙ移動が可能な相対変位駆動機構である。該相対変
位駆動機構１１４としては、例えば、積層型のＰＺＴか
らなるアクチュエーターとＸ−Ｙヒンジステージで構成
したものを適用することができるが、本発明はこの構成
に限定されるものではない。１１５，１１６は相対変位
駆動機構１１４のＸ，Ｙ方向の各々の移動量を測長する
Ｘ，Ｙ軸移動量測長機構である。該移動量測長機構は、
０．１ナノメーター以下の分解能を有するレーザー測長
器が好ましいが、特に限定はない。

【００１８】１１７は探針１１０と加工基板１１１の距
離が数ナノメーター程度に位置する時に検出されるトン
ネル電流を電圧変換する電流電圧変換器、１１８は電流
電圧変換器１１７から送られてくる電気信号を対数変換
する対数変換器、１１９は探針１１０と加工基板１１１
間のＺ方向のギャップを制御するギャップ制御回路、１
２０は信号の流れをＯＮ・ＯＦＦするアナログスイッ
チ、１２１はアナログ信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変
換器、１２２はＡ／Ｄ変換器１２１より送られてきたデ
ジタル信号をメモリしかつメモリデーターを抽出するメ
モリ、１２３はメモリ１２２から送られてきたデジタル
信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、１２４は
Ｄ／Ａ変換器１２３から送られてきた信号にＤＣ電圧を
たし合わせるための電圧付加回路、１２５は探針駆動機
構１１３を駆動するためのドライバである。

【００１９】１２６は相対変位駆動機構１１４及びギャ
ップ制御回路１１９及びメモリ１２２にタイミング信号
を送るタイミングコントローラ、１２７はＸ軸移動量測
長機構１１５及びＹ軸移動量測長機構１１６から送られ
てくる移動量信号を受取り、移動量を演算して相対変位
駆動機構１１４を所望量移動させるようタイミングコン
トローラ１２６へ指令することと、タイミングコントロ
ーラ１２６に相対変位駆動機構１１４及びギャップ制御
回路１１９及びメモリ１２２にタイミング信号を送るタ
イミングコントローラ１２６へ指令を送る中央演算処理
装置（ＣＰＵ）である。

【００２０】次に、本装置を用いて加工基板に微細溝を
形成する加工方法について、図２に示す装置駆動時の各
状態のタイミングチャート及び図３に示す探針と加工基
板表面との関係を模式的に示した断面図を用いながら順
序だてて説明する。

【００２１】初期設定所望の加工高さと加工幅及び加工
長さをＣＰＵ１２７に記憶させる。記憶は、さらに上位
に位置するマイクロコンピューター（不図示）によって
符号化し行う。ＣＰＵ１２７より送られた信号がタイミ
ングコントローラ１２６により各制御部に指令される。

【００２２】前記加工高さ及び加工幅は、予め探針先端
曲率半径を求め、高さと幅の関係式を算出してあり、こ
の関係式を使って記憶させた。尚、該関係式の算出法に
ついては、実施例１において述べる。

【００２３】図２−状態Ａ 探針１１０は、加工基板１１１から離れた状態となって
いる（図２−（ニ）参照）。

【００２４】加工基板は、相対変位駆動機構１１４によ
り原点（０，０）の位置に移動する（図２−（ロ），
（ハ）参照）。

【００２５】図２−状態Ｂ 加工基板１１１にバイアス電源１１２より０から±数ボ
ルトのバイアスが加えられた状態で、探針１１０を探針
駆動機構により加工基板１１１に数ナノメーターの距離
に近接させる（図２−（ニ）参照）。該近接距離が数ナ
ノメーター程度の距離になった時トンネル電流が流れ
る。該トンネル電流が流れる距離は、バイアス値に依存
しバイアス電圧が低くなるに従い距離も微小値になる。
そして、前記トンネル電流を電流電圧変換器１１７が検
出し、対数変換器１１８にて線形化する。トンネル電流
は、前記距離に指数関数的に依存することは既知の事実
であり、この事実に基づき対数変換を行うことで相対距
離が求められる。この後、信号はギャップ制御回路１１
９により帰還処理され、アナログスイッチ１２０を通っ
てドライバ１２５により信号を増幅し探針駆動機構１１
３に送り、探針１１０と加工基板１１１間の距離を制御
する。

【００２６】図２−状態Ｃ Ｚ方向に前記距離制御がなされた状態で、相対変位駆動
機構１１４にて探針１１０と加工基板１１１を（ｘ，
ｙ）の位置に相対移動させ、加工基板面内の所望加工位
置の凹凸情報を得る。この時、まずＺ方向フィードバッ
ク制御がＯＮ（アナログスイッチ１２０がＯＮ）される
（図２−（イ）参照）。次に、Ｘ軸とＹ軸が所望量変位
する（図２−（ロ），（ハ）参照）。相対移動時の移動
量は、Ｘ軸移動量測長機構１１５、Ｙ軸移動量測長機構
１１６にて常時測長されている。設定移動量に対し位置
ずれを起こした場合には、該移動量測長機構が位置ずれ
量を検出し、かつＣＰＵ１２７によりタイミングコント
ローラ１２６を通して相対変位駆動機構１１４にフィー
ドバックされ、位置ずれ補正が行われる。これは、後述
する加工工程の時、所望の同一加工表面を相対移動する
のに必要な工程である。

【００２７】Ｚ軸のフィードバック及び相対変位駆動機
構１１４による（ｘ，ｙ）への移動により、探針のＺ軸
変位量は図２−（ニ）のごとく変位信号が検出される。
該変位信号は、図１のＡ／Ｄ変換器１２１でデジタル化
され、メモリ１２２にデータ保存される。

【００２８】図３（ａ）は、この状態Ｃでの探針と加工
基板表面との関係を示している。

【００２９】図２−状態Ｄ Ｚ方向フィードバック制御はＯＦＦ（アナログスイッチ
１２０がＯＦＦ）され、かつ探針１１０が加工基板１１
１から離れた状態をとる（図２−（ニ）参照）。この状
態で、相対変位駆動機構１１４により加工基板１１１は
原点（０，０）の位置に戻る（図２−（ロ），（ハ）参
照）。

【００３０】図２−状態Ｅ 探針１１０を加工基板１１１に所望量突き刺した状態で
相対変位駆動機構１１４を移動させ均一な加工溝を得
る。

【００３１】まず、Ｚ方向フィードバック制御はＯＮ
（アナログスイッチ１２０がＯＮ）される（図２−
（イ）参照）。該フィードバック量は、状態Ｃにおいて
メモリ１２２に保存されているデータＤ／Ａ変換器１２
３でアナログ信号に変換抽出した信号に、所望の微小溝
深さ量（Ｚ０）と探針・加工基板間距離（Ｚ１）が電圧
付加回路１２４によりたし合わされた量である（図２−
（ニ）参照）。

【００３２】尚、本例では状態Ｃにおいてメモリ１２２
に入力された探針のＺ軸変位量のデータを、最初のデー
タから出力していく例を示しているが、入力データの最
後のデータから出力してもよい。この場合には、状態Ｄ
を省略するとともに、（ｘ，ｙ）の変位量は状態Ｃと逆
の軌跡をたどることになる。

【００３３】これらの状態で相対変位駆動機構１１４に
より加工基板１１１は状態Ｃで移動した場所と同一箇所
を移動する（図２−（ロ），（ハ）参照）。

【００３４】この結果、探針のＺ軸変位量は、図２−
（ニ）のように、状態Ｃの（ニ）の信号にＺ０とＺ１の
ＤＣ成分がたし合わされた信号波形となる。この時、相
対変位駆動機構１１４は、Ｘ軸移動量測長機構１１５，
Ｙ軸移動量測長機構１１６により、位置ずれ量を０．１
ナノメーターの精度で補正しているので、探針１１０が
状態Ｃと同一の加工基板上の場所を原子・分子オーダー
の精度でトレースされる。

【００３５】図３（ｂ）は、この状態Ｅでの探針と加工
基板表面との関係を示している。

【００３６】以上の方法により、探針１１０は加工基板
に微小凹凸やうねりがあっても同一の幅と深さをもった
微小溝が加工され、更には、先述した初期設定により微
小加工溝の幅や深さを任意に設定することが可能とな
る。

【００３７】以上説明した本発明の例は、探針と加工基
板間に流れるトンネル電流を検出することにより探針と
加工基板間の距離を前記探針駆動機構により一定に保持
するものであるが、本発明で検出する物理現象はトンネ
ル電流に限定されるものではなく、原子間力，磁気力，
イオン電流，静電気力，エバネッセント波等の物理現象
を検出することにより探針と加工基板間の距離を一定に
保持するものであってもよい。

【００３８】以上説明した、本発明の微細溝加工装置
は、特に、ＳＴＭやＡＦＭ等の原理を応用した情報処理
装置の高密度記録媒体のトラック溝形成手段や、微細溝
基準目盛等を有する位置決め装置の基準目盛形成手段
や、高分解能エンコーダーの基準目盛形成手段として好
適に用いることができる。また、これらの装置におい
て、探針は１つに限定されるものではなく、複数の探針
を用いることも可能であり、より装置の高速化がなされ
る。

【００３９】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００４０】実施例１ 本実施例では、図１に示したような本発明の微細溝加工
装置を用いて、ＳＴＭの原理を応用した情報処理装置の
高密度記録媒体のトラック溝を形成した。

【００４１】まず、加工溝の大きさをＣＰＵ１２７に記
憶させた。この時、加工高さを４ナノメーター、加工幅
を３０ナノメーター、加工長さを５ミクロンとした。
尚、加工溝はＸ軸に平行である。また、各方向移動量と
アクチュエーターであるところの圧電素子１１３及び相
対変位駆動機構１１４に与える信号量は、あらかじめ換
算して求められている。

【００４２】加工基板１１１には、コーニング社製７０
５９ガラス基板上にＡｕを３０００オングストロームエ
ピタキシャル成長させた基板を用いた。探針１１０に
は、ＴｉＣ材料を電解研磨法にて先端曲率半径０．０５
μＲの先端に仕上げたものを用いた。バイアス電源１１
２には、１Ｖの電圧が印加されている。以下に動作説明
を行うが、各駆動源へ送る信号のタイミングは、ＣＰＵ
１２７からタイミングコントローラ１２６を通じて行わ
れる。

【００４３】まず、探針駆動機構１１３により探針１１
０を加工基板１１１に近づけ、これらの間にトンネル電
流が流れる距離にまで接近させる。トンネル電流が流れ
た状態で、電流電圧変換器１１７、対数変換器１１８、
ギャップ制御回路１１９、ドライバ１２５を通じてフィ
ードバック制御ＯＮ状態となる。この状態で、相対変位
駆動機構１１４にて加工基板１１１を原点（０，０）か
ら（５，０）（単位はミクロン）の位置へ相対移動させ
る。同時に、相対変位駆動機構１１４に対し、Ｘ軸移動
量測長機構１１５、Ｙ軸移動量測長機構１１６により位
置ずれ補正が常にかかっている。相対変位駆動機構１１
４の構成は、ステンレス材料をワイヤーカット放電加工
により、弾性板ばね状に加工されたＸ−Ｙヒンジステー
ジを用い、アクチュエーターには積層型のＰＺＴを用い
た構成となっている。フィードバック量より得られた信
号（加工基板表面の凹凸情報）は、相対変位駆動機構１
１４の位置情報と同期してメモリ１２２に保存される。
次に、アナログスイッチ１２０にてフィードバックをＯ
ＦＦし、かつ探針１１０を加工基板１１１より回避させ
る。そして、相対変位駆動機構１１４を原点（０，０）
に戻す。

【００４４】次に、加工工程に入る。相対変位駆動機構
１１４を原点（０，０）から（５，０）（単位はミクロ
ン）の位置へ移動させると同時に、探針１１０をＺ方向
に制御する。制御量は、メモリ１２２に保存したデータ
をＤ／Ａ変換器１２３でアナログ信号に変換抽出した信
号に、４ナノメーターの微小溝高さと探針・加工基板間
距離１ナノメーターを電圧付加回路１２４によりたし合
わせた量である。移動時には、Ｘ軸移動量測長機構１１
５及びＹ軸移動量測長機構１１６が常時相対移動量の測
長を行っているので、前述の移動位置を０．１ナノメー
ターの精度でトレースされる。前述の移動と異なるとこ
ろは、探針が加工基板に突き刺した状態でＺ軸の制御が
行われているため、探針の移動後に加工基板に加工跡が
残っているところである。

【００４５】該加工跡の高さ及び幅は、加工する探針先
端の形状に依存するところが大きい。

【００４６】本実施例では、Ａｕ材料である予備加工用
基板２１０上に探針１１０を用いて予備加工を行い、該
予備加工による加工溝を同一の探針１１０を用いた原子
・分子オーダーの分解能を有するＳＴＭにて形状観察を
行い、探針の先端曲率半径を算出し、加工溝の高さと幅
の関係式を算出している。

【００４７】加工工程後、探針１１０と加工基板１１１
間の３次元相対移動を行い、画像データ生成部１２８及
び表示装置１２９にて加工基板１１１上の加工跡のＳＴ
Ｍ観察をおこなった。この時、Ｚ軸方向には、トンネル
電流が一定になるようにフィードバック制御されてい
る。この結果、図４に示すように加工基板表面に凹凸が
あっても、溝幅３０ナノメーター、溝高さ４ナノメータ
ー、溝長さ５ミクロンの均一な加工溝が得られているこ
とを確認した。この溝は、初期設定値の値と一致してい
た。

【００４８】また、加工にかかった時間は、５０ミリセ
カンドであり高速に溝形成できることがわかった。さら
に、本加工溝はこのようなトラック溝に限定されず、例
えば微小位置決め装置に適用される位置決めマークとし
て用いる場合には、図５に示すように十字の溝等に形成
したり、さらには、加工溝を並列にグレーティング状に
配列すれば、ＳＴＭの原理を応用した高分解能エンコー
ダー用の基準目盛に十分適用可能である。

【００４９】本実施例では、探針１本で実施したが該探
針を複数配列させた装置構成にすることも容易に実施可
能である。

【００５０】実施例２ 本実施例では、実施例１で用いた本発明の微細溝加工装
置を図６に示されるようなＳＴＭの原理を応用した情報
処理装置に搭載した。

【００５１】本装置にて、記録媒体６１０に加工溝を形
成し、該加工溝をトラック溝に適用し、情報の記録・再
生の実験を行った。

【００５２】まず、加工溝の大きさ及びピッチ等をＣＰ
Ｕ１２７に記憶させた。この時、加工高さを５ナノメー
ター、加工幅を１０ナノメーター、加工長さ１０ミクロ
ンとし、５ミクロンピッチで２０ラインとした。尚、加
工溝はＸ軸に平行である。また、各方向移動量とアクチ
ュエーターであるところの圧電素子１１３及び相対変位
駆動機構１１４に与える信号量は、あらかじめ換算して
求められている。また、探針の先端曲率半径を予備加工
用基板２１０に対して実施例１に記述したような予備加
工を行うことにより算出している。これにより、溝の高
さ及び幅を決定した。

【００５３】基板６１１には、コーニング社製７０５９
ガラス基板上にＡｕを３０００オングストロームエピタ
キシャル成長させた基板を用いた。該基板６１１上に、
特開昭６３−１６１５５２号公報及び特開昭６３−１６
１５５３号公報に開示されている記録媒体であるところ
の、スクアリリウム−６−オクチルアズレン（ＳＯＡ
Ｚ）ラングミュアーブロジェット（ＬＢ）膜を２層積層
した。探針１１０には、ＴｉＣ材料を電解研磨法にて先
端曲率半径０．０５μＲの先端に仕上げたものを用い
た。バイアス電源１１２には、１Ｖの電圧が印加されて
いる。微小溝の加工動作方法は、実施例１の動作を２０
回繰り返し同様に行った。

【００５４】加工溝の形成状態を同装置内でＳＴＭにて
確認した結果、基板上の微小の凹凸やうねりに対応した
均一のトラック溝が形成されていた。形成時間は、１．
４セカンドであった。次に、同一装置内で前記加工溝を
トラック溝として該溝に沿った情報の記録・再生を行っ
た。トラック溝の検出は、トラック溝エッジ検出部６１
３にて行われる。その後ＣＰＵ１２７にて演算され、タ
イミングコントローラ１２６を通じて相対変位駆動機構
１１４に指令が送られ記録位置が制御される。前記トラ
ッキングを行いながらパルス電源６１２により＋１．５
Ｖの連続したパルスを探針１１０と基板６１１間に印加
することにより、電気的な情報の書き込みを行った。記
録後の基板模式図を図７に示す。その結果、所望の記録
位置に高速に記録することができた。本トラック溝は、
幅が均一に形成されているため、記録ビットが該トラッ
ク溝に対し平行にかつ規則正しく書き込まれている。

【００５５】本実施例の微小溝は、ＳＴＭの原理を応用
した情報処理装置の高密度記録媒体のトラック溝として
十分適用可能な溝であることを確認した。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
均一な幅でかつ均一な高さを持った安定な微細溝を長ス
トロークにわたって高速に形成することが可能となっ
た。この結果、本発明によって形成した微細溝を情報処
理装置の高密度記録媒体のトラック溝に適用することに
より、高速でかつ高密度に情報を記録・再生することが
可能となり、装置性能を大幅に向上させることができ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の微細溝加工装置の一例を示すブロック
構成図である。

【図２】図１の装置を動作させた時のタイミングチャー
トの一例を示したものである。

【図３】加工前後の探針と加工基板との関係を示す断面
図である。

【図４】加工後の加工基板立体図である。

【図５】加工溝の他の実施例である。

【図６】本発明の微細溝加工装置を搭載した情報処理装
置の一例を示すブロック構成図である。

【図７】情報記録後の基板表面の概略図である。

【図８】加工高さと加工幅の関係を示す図である。

【符号の説明】

１１０ 探針 １１１ 加工基板 １１２ バイアス電源 １１３ 探針駆動機構 １１４ 相対変位駆動機構 １１５ Ｘ軸移動量測長機構 １１６ Ｙ軸移動量測長機構 １１７ 電流電圧変換器 １１８ 対数変換器 １１９ ギャップ制御回路 １２０ アナログスイッチ １２１ Ａ／Ｄ変換器 １２２ メモリ １２３ Ｄ／Ａ変換器 １２４ 電圧付加回路 １２６ タイミングコントローラー １２７ ＣＰＵ ２１０ 予備加工用基板 ６１０ 記録媒体 ６１１ 基板 ６１２ パルス電源 ６１３ トラック溝エッジ検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 多川 昌宏 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２−173278（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−368762（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−48702（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 37/30 B82B 3/00 G01N 13/12 G11B 9/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端の鋭利な探針を用いて加工基板上に
   微細溝を加工形成する微細溝加工装置において、該探針
   の位置を上下させる探針駆動機構と、該探針と該加工基
   板を相対変位させる相対変位駆動機構と、該加工基板と
   該探針間の距離を制御する距離制御手段と、該加工基板
   の所望加工位置の凹凸情報を検出する凹凸情報検出手段
   とを有し、該凹凸情報検出手段の検出した凹凸情報にＤ
   Ｃ信号を加算した信号に基づいて上記探針を上下動させ
   ながら、上記探針と加工基板を相対変位させ微細溝を形
   成することを特徴とする微細溝加工装置。
2. 【請求項２】 上記探針を複数具備していることを特徴
   とする請求項１に記載の微細溝加工装置。