JP4333844B2 - センサ、該センサの製造方法、記録再生ヘッド、並びに記録装置及び再生装置。 - Google Patents

Description

本発明は、例えば強誘電体記録媒体等の誘電体に記録された分極情報を記録及び再生する記録再生ヘッド、該記録再生ヘッドの製造方法、並びに該記録再生ヘッドを用いた記録装置及び再生装置の技術分野に関する。

例えばＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐ）等においては、ピエゾ抵抗素子が埋め込まれたプローブ（或いは、カンチレバー）を用いている。このＡＦＭでは、対象物質の表面をなぞるピエゾ抵抗素子に生ずる歪みの程度に応じて変化する電気抵抗値を検出することで、対象物質の表面構造（或いは、原子構造等）を検出可能である。

他方で、ピエゾ抵抗素子が埋め込まれたプローブを用いて、当該プローブがどの程度の力で対象物質に押し付けられているか或いは接触しているかを検出することも可能である。

特開２００３−０８５９６９号公報

このようなピエゾ抵抗素子を用いたプローブは、歪みを高精度に検出するために、当該ピエゾ抵抗素子を局所的に曲げる必要があることが知られている。このため、ピエゾ抵抗素子を局所的に曲げるためには、ピエゾ抵抗素子を支える基板（或いは、支持部材）等を細くする必要がある。

しかしながら、基板等を細くするがゆえに、プローブの強度が減少するという技術的な問題点を有している。更には、例えば当該プローブ上に金属配線等を形成する場合には、基板が細くなっているがゆえに、金属配線等の形成が難しくなるという技術的な問題点を有している。

本発明は例えば上述の課題に鑑みなされたものであって、例えば相応の幅を有する支持部材を用いて歪みを高精度に検出可能なセンサ、該センサの製造方法、記録再生ヘッド、並びに該記録再生ヘッドを用いた記録装置及び再生装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために請求項１に記載のセンサは、ピエゾ抵抗素子と、前記ピエゾ抵抗素子に沿って伸びており、且つ前記ピエゾ抵抗素子を支えるための支持部材とを備え、前記ピエゾ抵抗素子のうち湾曲する部分に対応する前記支持部材の一部に係る第１の厚さが、前記ピエゾ抵抗素子のうち湾曲する部分に対応しない前記支持部材の他の一部に係る第２の厚さよりも薄いと共に、前記第１の厚さを有する前記一部の支持部材と前記第２の厚さを有する前記他の一部の支持部材との境界部分は、該境界部分の角部分が丸められることによって、少なくとも部分的に丸みを帯びた形状とされている。

上記課題を解決するために請求項２に記載のセンサは、ピエゾ抵抗素子と、前記ピエゾ抵抗素子に沿って伸びており、且つ前記ピエゾ抵抗素子を支えるための支持部材とを備え、前記ピエゾ抵抗素子が配置される領域に対応する前記支持部材の一部に係る第１の厚さが、前記ピエゾ抵抗素子が配置される領域に対応する前記支持部材の他の一部に係る第２の厚さよりも薄いと共に、前記第１の厚さを有する前記一部の支持部材と前記第２の厚さを有する前記他の一部の支持部材との境界部分は、該境界部分の角部分が丸められることによって、少なくとも部分的に丸みを帯びた形状とされている。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされよう。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

（センサの実施形態）
本発明のセンサに係る第１実施形態は、ピエゾ抵抗素子と、前記ピエゾ抵抗素子に沿って伸びており、且つ前記ピエゾ抵抗素子を支えるための支持部材とを備え、前記ピエゾ抵抗素子のうち湾曲する部分に対応する前記支持部材の一部に係る第１の厚さが、前記ピエゾ抵抗素子のうち湾曲する部分に対応しない前記支持部材の他の一部に係る第２の厚さよりも薄い。

本発明のセンサに係る第１実施形態によれば、ピエゾ抵抗素子の電気抵抗値の変化を検出することで、当該ピエゾ抵抗素子或いは支持部材がどの程度の力にて対象物に押し付けられているかを検出することが可能となる。例えば、第１実施形態に係るセンサは、例えば歪み検出センサとして用いられてもよいし、或いはピエゾ抵抗素子を用いて何らかのパラメータを測定する各種センサとして用いられる。

第１実施形態では特に、支持部材の一部における第１の厚さは支持部材の他の一部における第２の厚さよりも薄い。より具体的には、ピエゾ抵抗素子の湾曲する部分（或いは、湾曲させたい部分）に対応する一部の支持部材の厚さを第１の厚さとし、他方ピエゾ素子の湾曲する部分に対応しない（即ち、ピエゾ抵抗素子の湾曲しない或いは湾曲させたくない部分に対応する）他の一部の支持部材の厚さを第２の厚さとしている。尚、本発明における「湾曲する部分に対応する支持部材」とは、ピエゾ抵抗素子の一部が湾曲する場合に、それに伴って湾曲し得る少なくとも一部の支持部材を示す趣旨である。

このため、この第１の厚さを有する支持部材の部分は第２の厚さを有する支持部材の部分と比較してくぼんでいるため、相対的に湾曲しやすく（或いは、歪みやすく或いは曲がりやすく）なる。従って、当該第１の厚さを有する支持部材の部分において、支持部材は局所的に湾曲するため、ピエゾ抵抗素子においても局所的に湾曲する。これにより、歪み等を高精度に検出することが可能となる。

加えて、第１の厚さと第２の厚さとを有する支持部材を用いることでピエゾ抵抗素子を局所的に湾曲させることができるため、支持部材を必要以上に細くする必要がないという利点を有する。言い換えれば、支持部材を太く（或いは、幅を広く）しても、ピエゾ抵抗素子を局所的に湾曲させることが可能となる。このため、相対的に太い支持部材の上に比較的容易に配線を設けることが可能となり、またセンサ自体の強度も減少しないという利点を有する。

以上の結果、本発明のセンサに係る第１実施形態によれば、相応の幅を有する支持部材を用いて歪みを高精度に検出することが可能となる。

本発明のセンサに係る第２実施形態は、ピエゾ抵抗素子と、前記ピエゾ抵抗素子に沿って伸びており、且つ前記ピエゾ抵抗素子を支えるための支持部材とを備え、前記ピエゾ抵抗素子が配置される領域に対応する前記支持部材の一部に係る第１の厚さが、前記ピエゾ抵抗素子が配置される領域に対応する前記支持部材の他の一部に係る第２の厚さよりも薄い。

本発明のセンサに係る第２実施形態によれば、上述した第１実施形態に係るセンサと同様に、第１の厚さと第２の厚さとを有する支持部材を用いているため、歪み等を高精度に検出することが可能となる。加えて、支持部材を必要以上に細くする必要がないと言う利点を有する。このため、支持部材上に比較的容易に配線を設けることが可能となる。特に、例えば局所的に配置されるピエゾ抵抗素子の全体を好適に湾曲させたい場合等において、第２実施形態に係る記録再生ヘッドの如く、ピエゾ抵抗素子が配置される領域に対応する支持部材の厚さを相対的に薄くすればよい。これにより、ピエゾ抵抗素子を好適に或いは局所的に湾曲させることができ、歪みを高精度に検出することができる。

即ち、本発明のセンサに係る第２実施形態によれば、相応の幅を有する支持部材を用いて歪みを高精度に検出することが可能となる。

本発明のセンサに係る第１又は第２実施形態の一の態様は、前記ピエゾ抵抗素子のうち湾曲する部分の厚さが、前記ピエゾ抵抗素子のうち湾曲しない部分の厚さよりも薄い。

この態様によれば、ピエゾ抵抗素子自体も異なる厚さを有しているため、ピエゾ抵抗素子自体も局所的に湾曲しやすくなる。即ち、厚さが薄くなっている部分において、ピエゾ抵抗素子も局所的に湾曲しやすくなる。従って、より高精度に歪みを検出することが可能となる。

本発明のセンサに係る第１又は第２実施形態の他の態様は、前記ピエゾ抵抗素子及び前記支持部材の少なくとも一方はダイヤモンドを含んでなる。

この態様によれば、センサの強度をより高くすることが可能となる。加えて、ダイヤモンドは、少しの歪みに対しても高精度にその電気抵抗値が変化するため、当該ダイヤモンドをピエゾ抵抗素子として用いることでセンサの精度をより高くすることが可能となる。

上述の如くダイヤモンドを含んでなるセンサの態様では、前記ダイヤモンドの少なくとも一部は、不純物がドーピングされているように構成してもよい。

このように構成すれば、ダイヤモンド自体にある程度の導電性を与えることができ（即ち、低抵抗なダイヤモンドを生成することができ）、当該センサを後述する記録再生ヘッドにおいて有効に利用することが可能となる。

尚、この態様においてドーピングする不純物は、例えばボロンであってもよいし或いは他の原子等に係る不純物であってもダイヤモンドに導電性を生じさせ得る不純物であればよい。

本発明のセンサに係る第１又は第２実施形態の他の態様は、前記第１の厚さを有する前記一部の支持部材と前記第２の厚さを有する前記他の一部の支持部材との境界部分は丸みを帯びた形状である。

この態様によれば、厚さの相違に起因して生じる角部分を丸める（即ち、滑らかにする）ことができる。従って、角部分から亀裂が生じることで支持部材（或いは、ピエゾ抵抗素子や更にはセンサ自体）が破損する不都合を効果的に防止することが可能となる。

尚、この角部分については、後述の実施例において図面を参照しながらより詳細に説明する。

本発明のセンサに係る第１又は第２実施形態の他の態様は、前記第１の厚さを有する前記一部の支持部材と前記第２の厚さを有する前記他の一部の支持部材との間における前記支持部材の厚さが、前記第１の厚さから前記第２の厚さへ又は前記第２の厚さから前記第１の厚さへ連続的に又は段階的に変化する。

このように構成すれば、例えば厚さが連続的に変化する結果として或いは厚さが複数段階に分けて順に変化する結果として支持部材（或いは、ピエゾ抵抗素子）の厚さを変化させることが可能となる。

（製造方法の実施形態）
本発明の製造方法に係る実施形態は、上述した本発明のセンサに係る第１又は第２実施形態（但し、その各種態様を含む）を製造する製造方法であって、前記支持部材を形成するための鋳型であって、前記第１の厚さを有する前記支持部材を形成するための所定の物理形状を有する前記鋳型を形成する第１形成工程と、前記形成された鋳型を用いて前記支持部材を形成する第２形成工程とを備える。

本発明の製造方法に係る実施形態によれば、上述した第１又は第２実施形態に係るセンサを好適に製造することが可能となる。

具体的には、先ず第１形成工程において、支持部材（或いは、更にピエゾ抵抗素子）を形成するための鋳型を形成する。特にこの鋳型には、第１の厚さを有する支持部材と第２の厚さを有する支持部材とを形成するための、所定の物理形状が形成されている。そして後述するように、第２形成工程において、この物理形状が形成されている鋳型の部分において相対的に薄い第１の厚さを有する支持部材が形成され、この物理形状が形成されていない鋳型の部分において相対的に厚い第２の厚さを有する支持部材が形成される。

以上の結果、本実施形態に係る製造方法によれば、上述した本実施形態に係る記録再生ヘッドを効率的に且つ比較的容易に製造することが可能となる。

もちろん、異なる厚さ（例えば、第１の厚さと第２の厚さと）を有するピエゾ抵抗素子を製造する場合には、上述した各工程と同様の手順にて製造することができることは言うまでもない。

本発明の製造方法に係る実施形態の一の態様は、前記支持部材はダイヤモンドを含んでおり、前記第２形成工程において、前記ダイヤモンドの選択成長を行うことで前記支持部材を形成する。

この態様によれば、第１の厚さの部分を例えば物理的に削除したり、或いは通常のセンサの製造工程に特別な工程を追加したりして支持部材を製造する必要がなくなる。このため、比較的容易に上述した第１又は第２実施形態に係るセンサを製造することが可能となる。

（記録再生ヘッドの実施形態）
本発明の記録再生ヘッドに係る実施形態は、上述した本発明のセンサに係る第１又は第２実施形態（但し、その各種態様を含む）と、前記支持部材に立設される突起部とを備える。

本発明の記録再生ヘッドに係る実施形態によれば、支持部材に、突起部が立設されている。例えば、該突起部の先端が後述する誘電体記録媒体に対向するように立設されている。そして、後述の記録装置及び再生装置における記録再生ヘッドとして用いられ、情報の記録及び再生動作を行う。

本実施形態に係る記録再生ヘッドは特に、上述した第１又は第２実施形態に係るセンサを備えている。従って、上述したようにピエゾ抵抗素子の歪みを高精度に検出することが可能であるため、本実施形態に係る記録再生ヘッドがどれだけの力で例えば誘電体記録媒体に押し付けられているか或いは接触しているかを検出することが可能となる。このため、所望の力で誘電体記録媒体に押し付けられる或いは接触するように記録再生ヘッドを動作させることが可能となる。例えば、記録再生ヘッドが必要以上に強く誘電体記録媒体に押し付けられるような不都合を防ぐことができ、例えば突起部の損傷や磨耗を防ぐことができる。

加えて、上述したように支持部材を必要以上に細くする必要がないため、支持部材上に比較的容易に配線を設けることが可能となり、また記録再生ヘッド自体の強度も減少しないという利点を有する。

以上の結果、本発明の記録再生ヘッドに係る実施形態によれば、上述した本発明のセンサに係る第１及び第２実施形態が有する各種利益を享受することができるとともに、突起部の損傷や磨耗を防ぐことができる。

尚、支持部材と突起部とは、両者が一体となる形状であってもよい。即ち、支持部材と突起部とは、単一の部材から構成されていても、その形状の相違から支持部材と突起部とを区別することができれば、本発明の範囲に含まれるものである。

また、本実施形態に係る記録再生ヘッドは、誘電体記録再生装置の記録再生ヘッドにかかわらず、各種記録再生装置において記録再生ヘッドとして利用することが可能である。また、記録再生ヘッドとしてではなく、例えばＡＦＭにおけるプローブとして利用することも可能である。

（記録装置の実施形態）
本発明の記録装置に係る実施形態は、誘電体記録媒体にデータを記録する記録装置であって、上述した本発明の記録再生ヘッドに係る実施形態（但し、その各種態様を含む）と、前記データに対応する記録信号を生成する記録信号生成手段とを備える。

本発明の記録装置に係る実施形態によれば、上述した本発明の記録再生ヘッドに係る実施形態が有する利点を生かしつつ、記録信号生成手段が生成した記録信号に基づき、データの記録を行うことができる。

（再生装置の実施形態）
本発明の再生装置に係る実施形態は、誘電体記録媒体に記録されたデータを再生する再生装置であって、上述した本発明の記録再生ヘッドに係る実施形態（但し、その各種態様を含む）と、前記誘電体記録媒体に電界を印加する電界印加手段と、前記誘電体記録媒体の非線形誘電率に対応する容量の違いに応じて発振周波数が変化する発振手段と、前記発振手段による発振信号を復調し、再生する再生手段とを備える。

本発明の再生装置に係る実施形態によれば、電界印加手段により誘電体記録媒体に電界を印加することで、該誘電体記録媒体の非線形誘電率の変化に応じた容量変化に起因して、発振手段の発振周波数が変化する。そして、係る発振手段による発振周波数の変化に応じた発振信号を、再生手段が復調及び再生することで、データを再生する。

本実施形態では特に、上述した本発明の記録再生ヘッドに係る実施形態が有する利点を生かしつつ、データの再生を行うことができるという利点を有している。

本実施形態におけるこのような作用、及び他の利得は次に説明する実施例から更に明らかにされる。

以上説明したように、本発明のセンサに係る第１又は第２実施形態は、ピエゾ抵抗素子と支持部材とを備えており、支持部材は第１の厚さと第２の厚さとを有する。従って、相応の幅を有する支持部材を用いて歪みを高精度に検出することが可能となる。

また、本発明の製造方法に係る実施形態は、第１形成工程、第２形成工程及び第３形成工程を備える。従って、第１又は第２実施形態に係るセンサを効率よく或いは好適に製造することが可能となる。

本発明の記録再生ヘッドに係る実施形態は、センサに係る第１又は第２実施形態と突起部とを備える。従って、センサに係る第１又は第２実施形態が有する各種利益を享受することができると共に、突起部の損傷や磨耗を防ぐことができる。

また、本発明の記録装置に係る実施形態は、記録再生ヘッドに係る実施形態及び記録信号生成手段を備える。従って、記録再生ヘッドに係る実施形態が有する各種利益を享受することができると共に、適切にデータを記録することができる。

また、本発明の再生装置に係る実施形態は、記録再生ヘッドに係る実施形態、電界印加手段、発振手段及び再生手段を備える。従って、記録再生ヘッドに係る実施形態が有する各種利益を享受することができると共に、適切にデータを再生することができる。

以下、本発明の記録再生ヘッドに係る実施例を図面に基づいて説明する。尚、本実施例においては、上述した本発明のセンサを用いた記録再生ヘッドについて説明する。即ち、同時に本発明のセンサに係る実施例についても適宜説明を加えている。

（１）記録再生ヘッドの実施例
先ず、図１から図３５を参照して、本発明の記録再生ヘッドに係る実施例について説明する。

（ｉ）記録再生ヘッドの構造
先ず、図１から図５を参照して、本実施例に係る記録再生ヘッドの構造（即ち、基本構成）について説明する。ここに、図１は、本実施例に係る記録再生ヘッドの構造を概念的に示す斜視図であり、図２は、本実施例に係る記録再生ヘッドの構造を概念的に示す断面図であり、図３（ａ）は、本実施例に係る記録再生ヘッドが例えば誘電体記録媒体に接触したときの状態を概念的に示す模式図であり、図３（ｂ）は、比較例に係る記録再生ヘッドが例えば誘電体記録媒体に接触したときの状態を概念的に示す模式図であり、図４は、本実施例に係る記録再生ヘッドの他の構造を概念的に示す断面図である。

図１（ａ）に示すように、本実施例に係る記録再生ヘッド１００は、本発明における「突起部」の一具体例であるダイヤモンドチップ１１０と、配線１２０と、支持部材１３０と、ピエゾ抵抗素子部１４０とを備える。

ダイヤモンドチップ１１０は、記録再生ヘッド１００の記録再生時に、その先端側から後述の誘電体記録媒体２０（図３７参照）に電界を印加するように、細く尖った先端を有する。このダイヤモンドチップ１１０は特に、その製造時にダイヤモンドにボロン等をドープすることによって、導電性を備えている。

尚、ダイヤモンドチップ１１０に代えて、例えば窒化ボロンを用いることもできる。或いは、比較的硬質であり、且つ導電性を備える部材（即ち、低抵抗な部材）であれば、ダイヤモンドチップ１１０に代えて用いることができる。

配線１２０は、支持部材１３０の表面の少なくとも一部を覆うように形成されている。そして、ダイヤモンドチップ１１０から後述の誘電体記録媒体に対して電界を印化するための電流を供給する。配線１２０として、例えば白金パラジウムや白金イリジウム等の合金を用いることができる。

尚、配線１２０は必ずしもダイヤモンドチップ１１０と直接的に（即ち、物理的に）接触している必要はなく、ダイヤモンドチップ１１０に電流を供給可能であれば、所望の配置が可能である。例えば、支持部材１３０が導電性を有していれば、当該支持部材１３０中が電流（或いは、電界）のパスとして利用してもよく、その場合配線１２０は、ダイヤモンドチップ１１０と直接的に接触している必要はない。

支持部材１３０は、記録再生ヘッド１００を支持する基盤となるものである。支持部材１３０は、導電性を有していることが好ましい。例えば、ダイヤモンドチップ１１０と同様にボロン等がドーピングされたダイヤモンドを用いて支持部材１３０を構成してもよい。但し、支持部材１３０は、導電性を有していなくともよい。また、後述の如く支持部材１３０とダイヤモンドチップ１１０とが一体として形成されてもよい（図６等参照）。

又、後述の如く、該支持部材１３０はプローブ１１の一部として再生時における共振回路１４の一部を構成する（図３６参照）。このため、所望の共振周波数が得られるように、当該支持部材１３０のインダクタンスに応じて材料を選択することがより好ましい。また、このように材料を選択することで、後述の誘電体記録媒体１２上を移動するプローブ１１の振動周波数を適宜変更することも可能である。

尚、本実施例において支持部材１３０は、図１に示すように、異なる２方向から伸びる部材を含んだ構造をその具体例として説明しているが、このような構造に限られないことは言うまでもない。例えば、長手方向（より具体的には、１方向）に伸びる部材を支持部材とするように構成してもよいし、或いは異なる複数の方向から伸びる部材を支持部材とするように構成してもよい。要は、ダイヤモンドチップ１１０（更には、ピエゾ抵抗素子部１４０）を支えることが可能な構造であれば、本発明における支持部材１３０として用いることが可能である。

ピエゾ抵抗素子部１４０は、当該ピエゾ抵抗素子部１４０の歪み或いは曲がり（或いは、湾曲）の度合いに応じて、当該ピエゾ抵抗素子部１４０自体の電気抵抗値を変化させる。そして、この電気抵抗値の変化を検出することで、例えば記録再生ヘッド１００がどれだけの力にて誘電体記録媒体に押し付けられているか又は接触しているかを判断することが可能となる。

そしてピエゾ抵抗素子部１４０は、不純物がドーピングされていないダイヤモンドの基板上に、ボロン等がドーピングされたダイヤモンドが積層される構造を有している。また、ピエゾ抵抗素子部１４０は、支持部材１３０により支持されている。

本実施例では特に、ピエゾ抵抗素子部１４０のうち局所的に湾曲させたい（即ち、歪めたい或いは曲げたい）部分の厚さが、それ以外の部分の厚さと比較して薄くなるようにピエゾ抵抗素子部１４０が形成されている。加えて、支持部材１３０も同様に、ピエゾ抵抗素子部１４０のうち局所的に湾曲させたい部分に対応する指示部材１３０の厚さをそれ以外の部分の厚さと比較して薄くなるように形成されている。即ち、ピエゾ抵抗素子部１４０や支持部材１３０の厚さが適宜変化するように構成されている。

この厚さの相違について、図２においてより分かりやすく示されている。図２に示すように、局所的に湾曲させたい部分の厚さが相対的に薄くなり、他方、局所的に湾曲させたい部分以外の部分の厚さが相対的に厚くなっている。例えば、局所的に湾曲させたい部分の支持部材１３０の厚さが２．５μｍとなり、それ以外の部分の支持部材１３０の厚さが３．５μｍとなるように構成してもよい。そして、この局所的に湾曲させたい部分の支持部材１３０の長さが５μｍとなるように構成してもよい。この具体的な数値については後の製造方法の説明において詳述する（図２４等参照）。

このような構造を採用することで、記録再生ヘッド１００が誘電体記録媒体１２と接触する場合に、図３（ａ）に示すように、厚さを相対的に薄くした部分においてピエゾ抵抗素子部１４０を湾曲させることが可能となる。即ち、本来湾曲させたくない部分におけるピエゾ抵抗素子部１４０の歪み等の発生を抑えることができ、その結果、局所的にピエゾ抵抗素子部１４０を湾曲させることが可能となる。従って、高精度に或いは高感度に歪み等を検出することができ、より高精度に或いは高感度に電気抵抗値の変化を検出することが可能となる。

仮に、本実施例に係る記録再生ヘッドのように厚さを変化させない記録再生ヘッドにおいて、ピエゾ抵抗素子部の歪みを検出する場合には、図３（ｂ）に示すように、記録再生ヘッド全体に歪みが発生し得るため、高精度に歪み等を検出することが困難或いは不可能であるという技術的な問題点を含んでいる。しかるに、本実施例に係る記録再生ヘッド１００の如き構造を採用すれば局所的にピエゾ抵抗素子部１４０を湾曲させることができ、このような技術的問題点を解消することが可能となる。

更に、本実施例に係る記録再生ヘッドの如く厚さを変化させない記録再生ヘッドにおいて、高精度に歪みを検出しようとすれば、例えば支持部材（更には、ピエゾ抵抗素子部）の幅を細くする必要がある。具体的には、例えば支持部材の幅が１０μｍ或いはそれ以下の大きさである必要がある。しかるに、本実施例の如き構造を採用すれば、支持部材１３０の幅を必要以上に細くする必要はない。例えば支持部材１３０の幅が２０μｍ或いはそれ以上であってもよい。加えて、支持部材１３０の幅を細くする必要がないため、当該支持部材１３０の上に配線を形成しやすくなるという利点をも有している。即ち、例えばフォトリソグラフィー等を用いた従来の手法により、比較的容易に配線を形成することが可能という利点を有している。このような利点は、記録再生ヘッド１００の製造という観点からは優れた利点であり、記録再生ヘッド１００の安価な製造或いは効率的な製造を好適に実現することができる。

尚、支持部材１３０（即ち、該支持部材１３０に含まれるダイヤモンド）の表面は、滑らかな平面ではなく、支持部材１３０を形成する一つの手法である結晶成長に起因して、比較的起伏のある（即ち、凹凸のある）平面である。このため、支持部材の幅が細ければ該支持部材の上に形成された配線ははがれやすいという技術的な問題点も有している。しかるに、本実施例の如き構成を採用すれば、支持部材１３０の幅を必要以上に細くする必要がないため、配線１２０がはがれやすいという問題点を解消し、比較的はがれにくい配線１２０を形成することができるという利点をも有している。

更に、支持部材１３０の幅を必要以上に細くする必要がなくなるため、記録再生ヘッド１００自体の強度を高めることも可能である。

尚、本実施例においては、支持部材１３０やピエゾ抵抗素子部１４０の一具体例としてダイヤモンド（特に、ボロン等をドーピングしたダイヤモンド）を挙げているが、これに限定されるものではない。例えば、シリコンを用いて支持部材１３０やピエゾ抵抗素子部１４０を形成してもよいし、或いはそれ以外の材料を用いて支持部材１３０やピエゾ抵抗素子部１４０を形成してもよい。

但し、歪みをより高精度に検出するという観点からは、ピエゾ抵抗素子部１４０はダイヤモンドを用いて形成することが好ましい。更には、ピエゾ抵抗素子部１４０や支持部材１３０が湾曲して破損するという不都合を防止するという観点からは、ピエゾ抵抗素子部１４０や支持部材１３０は、比較的硬質な材料であるダイヤモンドを用いて形成することが好ましい。

また、ダイヤモンドチップ１１０と支持部材１３０とを接着する必要性を考慮すると、ダイヤモンドを用いて支持部材１３０を形成すれば、同様の部材にて形成されるダイヤモンドチップ１１０との接着特性を高めることが可能となる。同様に、支持部材１３０とピエゾ抵抗素子１４０とを接着する必要性を考えると、例えばダイヤモンドを用いて支持部材１３０を形成すれば、ピエゾ抵抗素子部１４０にもダイヤモンドと接着しやすい（即ち、相性のよい）炭素系材料（例えば、ダイヤモンド）を用いることが好ましい。

更に、ダイヤモンドチップ１１０が例えば後述の誘電体記録媒体と点で接するように記録再生ヘッド１００を構成することが好ましい。即ち、ダイヤモンドチップ１１０が誘電体記録媒体と点で接するような湾曲を実現するように、支持部材１３０やピエゾ抵抗素子１４０の厚さを好適に変化させることが好ましい。

また、本実施例の如く、ピエゾ抵抗素子部１４０の歪みを検出するという観点からは、該ピエゾ抵抗素子部１４０や支持部材１３０の少なくとも一部の厚さを変化させなくともよい。即ち、支持部材１３０及びピエゾ抵抗素子部１４０にダイヤモンドを用いることでピエゾ抵抗素子部１４０に生ずる歪みを相応に高精度に検出することは可能である。

また、ピエゾ抵抗素子部１４０の少なくとも一部の厚さを変化させることなく、支持部材１３０の少なくとも一部の厚さだけを変化させるように構成してもよい。或いは、ピエゾ抵抗素子抵抗部１４０の少なくとも一部の厚さだけを変化させ、支持部材１３０の少なくとも一部の厚さを変化させないように構成してもよい。このように構成しても、ピエゾ抵抗素子部１４０に生ずる歪みを相応に高精度に検出することは可能である。

尚、ダイヤモンドチップ１１０を含んでいなくとも、少なくとも支持部材１３０及びピエゾ抵抗素子部１４０を備えていれば、圧力センサや歪みセンサ等として利用することが可能である。また更には圧力センサや歪みセンサに限られることなく、ピエゾ抵抗素子部１４０に生ずる歪みを検出することで何らかのパラメータ等を検出する各種センサとして利用することが可能である。

尚、図４に示すように、支持部材１３０やピエゾ抵抗素子部１４０の厚さが変化する部分において、当該部分の角をとって丸みを帯びた形状にしてもよい。また、必ずしもすべての角をとらなくとも、少なくとも一部の角を取って丸みを帯びた形状にしてもよい。このように構成すれば、ピエゾ抵抗素子部１４０や支持部材１３０が湾曲して、角の部分にひび割れ等が生じたり、或いは当該ひび割れに起因して記録再生ヘッド１００自体が割れてしまうという不都合を効果的に防ぐことが可能となる。

更に、上述の実施例では、厚さが二段階に（即ち、相対的に厚い部分と相対的に薄い部分とに）変化するように厚さを変えているが、もちろん３以上の複数段階に厚さが変化するように構成してもよい。要は、ピエゾ抵抗素子部１４０のうち湾曲させたい部分において局所的に湾曲させることができるように支持部材１３０或いはピエゾ抵抗素子部１４０の厚さを変化させる構造であれば、本実施例に係る記録再生ヘッドと同様の効果を享受することが可能である。

尚、上述した実施例では、図１に示すように記録再生ヘッドを簡略化して記載しているが、このより詳細な構成を図５に示す。図５は、本実施例に係る記録再生ヘッドのより詳細な基本構成を示す斜視図である。

図５に示すように、記録再生ヘッド１００は、図１と同様に、ダイヤモンドチップ１１０、配線１２０、支持部材１３０、ピエゾ抵抗素子部１４０を備えている。そして、ピエゾ抵抗素子部１４０を局所的に湾曲させたい部分に対応するピエゾ抵抗素子部１４０及び支持部材１３０の厚さが相対的に薄くなっている。

また、図５では、ピエゾ抵抗素子部１４０における電気抵抗値の変化を検出するための配線１２０が更に形成されており、金属電極１７０に接続されている。また、ダイヤモンドチップ１１０に電流を供給するための配線１２０も金属電極１７０に接続されている。

また、図５では記録再生ヘッド１００自体を支えるためのガラス２０６が取り付けられている。ガラス２０６は、感光性ポリイミド２０５により記録再生ヘッド１００に取り付けられている。

（ｉｉ）記録再生ヘッドの製造方法
続いて、図６から図３５を参照して、本実施例に係る記録再生ヘッドの製造方法について説明する。ここに、図６から図２２及び図２４から図３５は、本実施例に係る記録再生ヘッドの製造方法の各工程を概念的に示す断面図であり、図２３は、ダイヤモンドの選択成長の過程を概念的に示す断面図である。

尚、ここで説明する製造方法により製造される記録再生ヘッドは、ダイヤモンドチップ１１０と支持部材１３０とが一体化されているものである。しかしながら、ダイヤモンドチップ１１０と支持部材１３０とが一体化されていなくとも、同様の製造方法により製造することができ、係る製造方法も本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

また、以降の説明において参照する断面図は、図５における斜視図に付されている太い鎖線において切断した場合の切断面に相当する。

先ず、図６に示すように、シリコン基板２０１を用意する。係るシリコン基板２０１は、主として記録再生ヘッドの型枠となるものである。尚、後の工程において、結晶格子構造における（１００面）に沿って（或いは、平行に）二酸化シリコン膜が形成されるようなシリコン基板２０１を用意することが好ましい。これは、後述するように、異方性エッチングを施すことでダイヤモンドチップ１１０の突起状（或いは、ピラミッド状）の形状を形成するためである。係るシリコン基板２０１は、（１００）基板と称される。

そして、図７に示すように、シリコン基板２０１の表側及び裏側の面に対して、二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）膜２０２を形成する。ここでは、高温酸化雰囲気中にシリコン基板２０１を配置することで、その表面に二酸化シリコン膜２０２を形成してもよい。

続いて、図８に示すように、例えばスピンコーティングによりＥＢ（Electron Beam）レジスト２０３ａを二酸化シリコン膜２０２上にコーティングして、パターニングを行う。具体的には、ＥＢレジスト２０３ａをシリコン基板２０１の一方の面上に形成した二酸化シリコン膜２０２上にコーティングした後、ダイヤモンドチップ１１０が形成される領域に電子ビームを照射することで、該領域のＥＢレジスト２０３ａを除去する。即ち、ＥＢリソグラフィーが行われることで、図８に示すようにＥＢレジスト２０３ａのパターニングがなされる。

尚、ＥＢリソグラフィーによりパターニングを行わなくともフォトリソグラフィーによりパターニングを行ってもよい。例えば、フォトレジストをシリコン基板２０１の一方の面上に形成した二酸化シリコン膜２０２上にコーティングした後、ダイヤモンドチップ１１０に相当する部分をパターニングしたフォトマスクを用いて紫外線等を照射する。その後、現像を行うことで、図８に示すようにフォトレジストのパターニングがなされるように構成してもよい。

尚、図８に係るシリコン基板２０１等を上側（即ち、ＥＢレジスト２０３ａがパターニングされた側）から見ると、記録再生ヘッド１００のダイヤモンドチップ１１０が形成される部分には、ＥＢレジスト２０３ａが塗布されないことで窓が形成され、二酸化シリコン膜２０２が見える。この窓の形状に合わせて、ダイヤモンドチップ１１０が形成される。

続いて、図９に示すように、図８においてＥＢレジスト２０３のパターニングが行われたシリコン基板２０１に対して、エッチングを行う。ここでは、例えば高速電子線エッチング（ＦＡＢ：Fast Atomic Beam）により二酸化シリコン膜２０２のうちＥＢレジスト２０３ａが塗布されていない部分のエッチングを行う。但し、ＢＨＦ（バッファードフッ酸）やＨＦ（フッ酸）等を用いてエッチングを行ってもよいし、或いは他のエッチャントを用いてエッチングを行ってもよいし、或いは他のドライエッチングやウェットエッチングによりエッチングを行ってもよい。

続いて、図１０に示すように、二酸化シリコン膜２０１のエッチング後、ＥＢレジスト２０３ａの除却が行われる。ここでは、ドライエッチングによりＥＢレジスト２０３ａの除却を行ってもよいし、或いはウェットエッチングによりＥＢレジスト２０３ａの除却を行ってもよい。

続いて、図１１に示すように、シリコン基板２０１に対して異方性エッチングを行う。ここでは、例えばＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）やＫＯＨ（水酸化カリウム）等のアルカリ性のエッチャントを用いて異方性エッチングを行う。

このとき、シリコン基板２０１は、（１００）面の法線方向（即ち、図１１中シリコン基板２０１に垂直な方向）に向かってエッチングは進行しやすいが、他方（１１１）面の法線方向（即ち、図１１中シリコン基板２０１に対して概ね４５度で入射する方向）に向かってエッチングは進行しにくいという性質を有する。この性質を利用して異方性エッチングを行うことで、シリコン基板２０１は、ダイヤモンドチップ１１０に相当する形状（すなわち、突起状或いはピラミッド状）にエッチングされる。

尚、図１１に係るシリコン基板２０１等を上側から見ると、シリコン基板２０１に異方性エッチングが施されることで、二酸化シリコン膜２０２の窓の外側部分ほどエッチングの速度が遅く、窓の中心部分ほどエッチングの速度が速い。その結果、エッチングにより形成された穴の先端がとがった形状となる。

続いて、図１２に示すように、フォトレジスト２０３ｂを吹き付けてパターニングを行う。即ち、二酸化シリコン膜２０２上にコーティングされたフォトレジスト２０３ｂに対して、所定のマスクを用いて紫外線等を照射し、その後現像することで、フォトレジスト２０３ｂのパターニングを行う。

尚、図１２に係るシリコン基板２０１等を上側から見ると、このときのフォトレジスト２０３ｂは、支持部材１３０及びピエゾ抵抗素子部１４０の形状に合わせてパターニングされる。特に、ボロンがドーピングされたダイヤモンド（即ち、ボロンドープドダイヤモンド）により構成される支持部材１３０及びピエゾ抵抗素子部１４０の少なくとも一部の形状に合わせて、フォトレジスト２０３ｂのパターニングがされる。

続いて、図１３に示すように、図１２におけるフォトレジスト２０３ｂのパターニングにあわせて二酸化シリコン膜２０２のエッチングが行われる。ここでは、例えばＢＨＦを用いたエッチングが行われる。

その後、図１４に示すように、フォトレジスト２０３ｂの除却が行われる。ここでは、ドライエッチングによりフォトレジスト２０３ｂの除却を行ってもよいし、或いはウェットエッチングによりフォトレジスト２０３ｂの除却を行ってもよい。

続いて、図１５に示すように、ダイヤモンドパウダー入りのメタノール中において、シリコン基板２０１及びその上に形成されている二酸化シリコン膜２０２の夫々の表面に、例えば超音波等を用いてダイヤモンドパウダーを振動させることで、傷をつける。このように傷をつけることで、後の工程（図１６参照）において、ダイヤモンド核を形成することができる。

続いて、図１６に示すように、熱フィラメントＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により、ダイヤモンド膜を成長させる。例えば、ＣＨ_４（メタン）ガスを原料として、シリコン基板２０１上にダイヤモンド膜を形成する。特にダイヤモンド膜は、図１５における工程時に傷をつけた部分において成長する。尚、熱フィラメントＣＶＤ法でなくとも、例えばマイクロ波プラズマＣＶＤ法や或いは他の膜成長方法等を用いてダイヤモンド膜を成長させてもよい。

また、係るダイヤモンド膜は、上述のダイヤモンドチップ１１０（或いは、支持部材１３０やピエゾ抵抗素子部１４０等）として用いられるため、導電性を有している必要がある。従って、例えばＢ_２Ｈ_６（ジボラン）や（ＣＨ_３Ｏ）_３Ｂ（トリメトキシボラン）等のドーピングガスを添加することで、ダイヤモンド膜中にＢ（ボロン）をドーピングさせる。

尚、図１５に示すように傷つけ処理によってダイヤモンド膜成長させる方法に限らず、例えばＣＶＤ処理の初期段階にシリコン基板２０１に負のバイアス電圧を印加することでダイヤモンド膜を成長させてもよいし、或いは超微粒子のダイヤモンドパウダーをシリコン基板２０１に塗布することで、ダイヤモンド膜成長の核としてもよい。

続いて、図１７に示すように、二酸化シリコン膜２０２上において成長しているダイヤモンドパウダーを除却する。これは、例えばＢＨＦ等を用いたエッチングにより、極少量の二酸化シリコン膜２０２を除去することで、結果的にダイヤモンドパウダーを除却することができる。これにより、適切な形状を有するダイヤモンドチップ１１０、支持部材１３０或いはピエゾ抵抗素子部１４０の少なくとも一部を形成することができる。

続いて、図１８に示すように、例えば熱フィラメントＣＶＤ法等を用いて、ダイヤモンド膜を更に成長させることで、ダイヤモンドチップ１１０、支持部材１３０或いはピエゾ抵抗素子部１４０の少なくとも一部を形成する。

続いて、ダイヤモンドチップ１１０が形成された後、図１９に示すように、エッチングを行い、二酸化シリコン膜２０２を除却する。ここでは、例えばＢＨＦ等を用いて二酸化シリコン膜２０２を除却する。

続いて、図２０に示すように、再度シリコン基板２０１上に二酸化シリコン膜２０２を形成する。ここでは、図７と同様の手法により二酸化シリコン膜２０２を形成してもよい。

続いて、図２１に示すように、フォトレジスト２０３ｂのパターニングを行う。このフォトレジスト２０３ｂのパターニングは、ピエゾ抵抗素子部１４０の第１の層であるボロン等の不純物がドーピングされていないダイヤモンド（即ち、アンドープドダイヤモンド）を形成するためのパターニングである。従って、フォトレジスト２０３ｂは、当該アンドープドダイヤモンドを形成するためのパターニング形状にてパターニングされる。

このとき、本実施例では、上述したようにピエゾ抵抗素子部１４０及び支持部材１３０の厚さを変化させるように、フォトレジスト２０３ｂのパターニングが行われる。具体的には、ピエゾ抵抗素子部１４０及び支持部材１３０の厚さを相対的に薄くしたい部分に対して、フォトレジスト２０３ｂの除却を行わない。即ち、図２１中のフォトレジスト２０３ｃを残すことで、図１から図５において説明したような厚さが相対的に薄い支持部材１３０及びピエゾ抵抗素子部１４０が形成される。

その後、上述した動作と同様に、二酸化シリコン膜２０２のうちフォトレジスト２０３ｂが塗布されていない部分のエッチングが行われ、フォトレジスト２０３ｂの除却が行われ二酸化シリコン膜２０２の夫々の表面に、例えば超音波等を用いてダイヤモンドパウダーを振動させることで、傷がつけられる。

そして、上述の熱フィラメントＣＶＤ法によりダイヤモンドの選択成長が行われることで、図２２に示すように、ダイヤモンドのピエゾ抵抗素子部１４０（具体的には、ピエゾ抵抗素子部１４０の一部）が形成される。その後、二酸化シリコン膜２０２のエッチングが行われる。尚、ここで形成されるピエゾ抵抗素子部１４０は、アンドープなダイヤモンドにより構成されるため、熱フィラメントＣＶＤが行われている間は、例えばＢ_２Ｈ_６（ジボラン）や（ＣＨ_３Ｏ）_３Ｂ（トリメトキシボラン）等のドーピングガスは添加されない。

このダイヤモンドの選択成長について、図２３を参照してより詳細に説明する。図２３（ａ）に示すようなシリコン基板２０１及び二酸化シリコン膜２０２に対してダイヤモンドの選択成長が行われるとする。

このとき、図２３（ｂ）に示すように徐々にダイヤモンドが成長していき、支持部材１３０等が形成される。そして、二酸化シリコン膜２０２（特に、二酸化シリコン膜２０２ａ）の大きさを超える程度にダイヤモンドが成長すると、図２３（ｃ）に示すように、二酸化シリコン膜２０２ａを覆うようにダイヤモンドが成長していく。

そして、最終的には、二酸化シリコン膜２０２ａの両側から、該二酸化シリコン膜２０２ａを覆うように成長するダイヤモンドが繋がる。その結果として、二酸化シリコン膜２０２ａが存在する部分において相対的に薄い厚さを有する支持部材１３０或いはピエゾ抵抗素子部１４０が形成される。

具体的に数値を用いて説明すると、図２１において除却されなかったフォトレジスト２０３ｂの高さを１μｍとし、該フォトレジスト２０３ｂの幅を５μｍとすると、当該フォトレジスト２０３ｂ付近では、ダイヤモンドは、初め垂直方向に成長し、その後フォトレジスト２０３ｂの上部において水平方向にも成長する。そしてフォトレジスト２０３ｂの上部においては、該フォトレジスト２０３ｂの両側よりダイヤモンドが成長するため、全体としてダイヤモンドは、１＋５／２＝３．５μｍだけ選択成長することで、フォトレジスト２０３ｂを覆う。即ち、このような大きさを有するフォトレジスト２０３ｂを除却しなければ、厚さが３．５μｍの記録再生ヘッドが製造される。

このようなダイヤモンドの選択成長を用いて、本実施例に係る記録再生ヘッド１００を製造すれば、新たな製造工程を特段追加する必要もなく、支持部材１３０やピエゾ抵抗素子部１４０の厚さが変化する記録再生ヘッドを比較的容易に製造することが可能となる。即ち、例えば物理的に或いは機械的に微細な加工を施して支持部材１３０やピエゾ抵抗素子部１４０の厚さを変化させる必要はないため、本実施例の如き記録再生ヘッドを比較的容易に製造することができるという大きな利点を有している。

続いて、再度シリコン基板２０１上に二酸化シリコン膜２０２が形成され、図２４に示すように、フォトレジスト２０３ｂのパターニングが行われる。このフォトレジスト２０３ｂのパターニングは、ピエゾ抵抗素子部１４０の第２の層であるボロン等の不純物がドーピングされたダイヤモンドを形成するためのパターニングである。従って、フォトレジスト２０３ｂは、当該ドーピングされたダイヤモンドを形成するためのパターニング形状にてパターニングされる。

その後、上述した動作と同様に、二酸化シリコン膜２０２のうちフォトレジスト２０３ｂが塗布されていない部分のエッチングが行われ、フォトレジスト２０３ｂの除却が行われ二酸化シリコン膜２０２の夫々の表面に、例えば超音波等を用いてダイヤモンドパウダーを振動させることで、傷がつけられる。

そして、上述の熱フィラメントＣＶＤ法によりダイヤモンドの選択成長が行われることで、図２５に示すようにピエゾ抵抗素子部１４０（具体的には、ボロン等の不純物がドーピングされたダイヤモンドからなるピエゾ抵抗素子部１４０の他の一部）が形成される。その後、二酸化シリコン膜２０２のエッチングが行われる。尚、ここで形成されるピエゾ抵抗素子部１４０は、ドーピングされたダイヤモンドにより構成されるため、熱フィラメントＣＶＤが行われている間は、例えばＢ_２Ｈ_６（ジボラン）や（ＣＨ_３Ｏ）_３Ｂ（トリメトキシボラン）等のドーピングガスが添加される。

続いて、図２６に示すように、スパッタリング法（或いは、蒸着法）等により配線１２０が形成される。この配線１２０は、例えば上述したように白金パラジウムや白金イリジウム等の合金であってもよいし、或いはクロムや金等を含んだ金属或いは合金であってもよい。

尚、これら配線１２０のダイヤモンドに対する付着力を高めるために、該配線１２０を形成する前にチタン等の下地を蒸着させ、その後に配線１２０を形成するように構成してもよい。これにより、配線１２０とダイヤモンドとの付着力を高め、はがれにくい配線１２０が形成された記録再生ヘッドを製造することが可能となる。

続いて、図２７に示すように、フォトレジスト２０３ｂのパターニングが行われる。このフォトレジスト２０３ｂのパターニングは、図２６の工程において形成された配線１２０のうち不必要な配線を除却するためのパターニングである。従って、フォトレジスト２０３ｂは、除却されるべき配線１２０の部分以外に形成される。

続いて、図２８に示すようにエッチングが施され、不必要な配線１２０の除却が行われる。そして、フォトレジスト２０３ｂの除却が行われる。

続いて、図２９に示すようなガラス２０６を作成する。ガラス２０６は、記録再生ヘッド１００全体を支え或いは保持する部材である。そして、例えばガラス２０６にアクチュエータ等が接続されることで、後述の誘電体記録再生装置の記録・再生動作時に、記録再生ヘッドを誘電体記録媒体上において移動させることができる。

尚、ガラス２０６には中心付近に切れ込みが形成されることで溝付け加工が施されている。これは、後述の工程（図３４参照）において、ガラス２０６を割りやすくするために形成されている。また、ガラス２０６には、電極を形成するための穴が形成されている。

続いて、図３０に示すように、形成される記録再生ヘッド１００のうち突起状のダイヤモンドチップ１１０が形成される側とは反対の側の表面に、感光性ポリイミド２０５が形成される。係る感光性ポリイミド２０５は、後の工程において、記録再生ヘッド１００全体を支え或いは保持するガラス２０６（図２９参照）との接合のために用いられる。

続いて、図３１に示すように、溝付け加工を施したガラス２０６が感光性ポリイミド２０５に貼り付けられる。感光性ポリイミド２０５は、シリコン基板２０１とガラス２０６との間に例えば直流電圧を印加することで、ガラス２０６と接着し、結果として記録再生ヘッド１００とガラス２０６とが接着される。

続いて、図３２に示すように、例えば蒸着法やスパッタリング法等を用いてアルミニウム電極１７０が形成される。このアルミニウム電極１７０は、ガラス２０６に形成されている穴を介して、ダイヤモンド（即ち、支持部材１３０やピエゾ抵抗素子部１４０）上に形成された配線１２０と接続される。そして、このアルミニウム電極１７０及び配線１２０を介してダイヤモンドチップ１１０に電流が供給され、或いはピエゾ抵抗素子部１４０の電気抵抗値の変化が検出される。

続いて、図３３に示すように、シリコン基板２０１を取り除く。ここでは、ＩＣＰ−ＲＩＥ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｈｉｎｇ）を用いてシリコン基板２０１をダイヤモンドチップ１１０より取り除く。但し、その他の手法を用いてシリコン基板２０１を取り除いてもよい。

続いて、図３４に示すように、ガラス２０６を切れ込みに沿って割り、後述のプローブ１１として利用可能な状態にする。

尚、図６から図３４において説明した製造方法は、本実施例に係る記録再生ヘッドの製造方法は、あくまで一具体例であり、各工程において用いられる原材料や各種方法（例えば、エッチング法、膜形成法や膜成長法）等は適宜変更することが可能である。

尚、図４に示すような、支持部材１３０やピエゾ抵抗素子部１４０の厚さが変化する部分において、当該部分の角をとって丸みを帯びた形状を有する記録再生ヘッド１００を製造するためには、図３５に示すような製造方法を用いることが好ましい。ここに、図３５は、本実施例に係る記録再生ヘッドの他の製造方法における工程を概念的に示す断面図である。

図３５（ａ）に示すように、二酸化シリコン膜２０２の上にフォトレジスト２０３ｂが形成される。この工程は、上述の図２１において説明したフォトレジスト２０３ｂの形成と同様である。

続いて、この二酸化シリコン膜２０２に対して等方性エッチングが施されることで、図３５（ｂ）に示すように、二酸化シリコン膜２０２の角部分が丸みを帯びた形状となる。

その後、フォトレジスト２０３ｂを除却すると、図３５（ｃ）に示すように、二酸化シリコン膜２０２の上側の角部分が角張っている。このため、残った二酸化シリコン膜２０２を軽くエッチングしてやれば、図３５（ｄ）に示すように、二酸化シリコン膜２０２の角部分が丸みを帯びた形状となる。

このようにエッチングされた二酸化シリコン膜２０２を用いてダイヤモンドの選択成長を行えば、図４に示すような、支持部材１３０やピエゾ抵抗素子部１４０の厚さが変化する部分において、当該部分の角をとって丸みを帯びた形状を有する記録再生ヘッドを比較的容易に製造することができる。

（２）記録再生装置の実施例
続いて、上述した本実施例に係る記録再生ヘッドを用いた記録再生装置について説明する。

（ｉ）基本構成
先ず、本実施例に係る誘電体記録再生装置の基本構成について、図３６を参照して説明する。ここに、図３６は、本実施例に係る誘電体記録再生装置の基本構成を概念的に示すブロック図である。

誘電体記録再生装置１は、その先端部が誘電体記録媒体２０の誘電体材料１７に対向して電界を印加するプローブ１１と、プローブ１１から印加された信号再生用の高周波電界が戻るリターン電極１２と、プローブ１１とリターン電極１２の間に設けられるインダクタＬと、インダクタＬとプローブ１１の直下の誘電体材料１７に形成される、記録情報に対応して分極した部位の容量Ｃｓとで決まる共振周波数で発振する発振器１３と、誘電体材料１７に記録された分極状態を検出するための交番電界を印加するための交流信号発生器２１と、誘電体材料に分極状態を記録する記録信号発生器２２と、交流信号発生器２１及び記録信号発生器２２の出力を切り替えるスイッチ２３と、ＨＰＦ（Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）２４と、プローブ１１の直下の誘電体材料１７が有する分極状態に対応した容量で変調されるＦＭ信号を復調する復調器３０と、復調された信号からデータを検出する信号検出部３４と、復調された信号からトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー検出部３５等を備えて構成される。

プローブ１１は、上述した本実施例に係る記録再生ヘッド１００を用いる。そして、プローブ１１はＨＰＦ２４を介して発振器１３と接続され、またＨＰＦ２４及びスイッチ２３を介して交流信号発生器２１及び記録信号発生器２２と接続される。そして、誘電体材料１７に電界を印加する電極として機能する。尚、プローブ１１として、例えば図１等に示すような針状のものや或いはカンチレバー状等のものが具体的な形状として知られる。

尚、係るプローブ１１は、複数備える構造であってもよい。この場合、交流信号発生器２１は、夫々のプローブ１１に対応して複数設けることが好ましい。また、信号検出部３４において夫々の交流信号発生器２１に対応する再生信号を弁別可能なように、信号検出部３４を複数備え、且つ夫々の信号検出部３４は、夫々の交流信号発生器２１より参照信号を取得することで、対応する再生信号を出力するように構成することが好ましい。

そして、ダイヤモンドチップ１１０は、夫々のプローブ１１毎に絶縁されている必要がある。そして、支持部材１３０が導電性を備えている場合には、該支持部材１３０も夫々のプローブ１１毎に絶縁されている必要があるが、支持部材１３０が導電性を備えていなければ、夫々のダイヤモンドチップ１１０に共通の支持部材１３０を設けるように構成してもよい。また、ピエゾ抵抗素子部１４０も夫々のプローブ毎に絶縁されている必要がある。

リターン電極１２は、プローブ１１から誘電体材料１７に印加される高周波電界（即ち、発信器１３からの共振電界）が戻る電極であって、プローブ１１を取り巻くように設けられている。尚、高周波電界が抵抗なくリターン電極１２に戻るものであれば、その形状や配置は任意に設定が可能である。

インダクタＬは、プローブ１１とリターン電極１２との間に設けられていて、例えばマイクロストリップラインで形成される。インダクタＬと容量Ｃｓとを含んで共振回路１４が構成される。この共振周波数が例えば１ＧＨｚ程度を中心とした値になるようにインダクタＬのインダクタンスが決定される。

発振器１３は、インダクタＬと容量Ｃｓとで決定される共振周波数で発振する発振器である。その発振周波数は容量Ｃｓの変化に対応して変化するものであり、従って記録されているデータに対応した分極領域によって決定される容量Ｃｓの変化に対応してＦＭ変調が行われる。このＦＭ変調を復調することで、誘電体記録媒体２０に記録されているデータを読み取ることができる。

尚、後に詳述するように、プローブ１１、リターン電極１２、発振器１３、インダクタＬ、ＨＰＦ２４及び誘電体材料１７中の容量Ｃｓから共振回路１４が構成され、発信器１３において増幅されたＦＭ信号が復調器３０へ出力される。

交流信号発生器２１は、リターン電極１２と電極１６との間に交番電界を印加する。また、複数のプローブ１１を備えている誘電体記録再生装置においては、この周波数を参照信号として同期を取り、プローブ１１で検出する信号を弁別する。その周波数は５ｋＨｚ程度を中心としたものであり、誘電体材料１７の微小領域に交番電界を印加することになる。

記録信号発生器２２は、記録用の信号を発生し、記録時にプローブ１１に供給される。この信号はデジタル信号に限らずアナログ信号であってもよい。これらの信号として、音声情報、映像情報、コンピュータ用デジタルデータ等、各種の信号が含まれる。また、記録信号に重畳された交流信号は信号再生時の参照信号として各探針の情報を弁別して再生するためである。

スイッチ２３は、再生時、交流信号発生器２１からの信号を、一方、記録時は記録信号発生器２２からの信号をプローブ１１に供給するようにその出力を選択する。この装置は機械式のリレーや半導体の回路が用いられるが、アナログ信号にはリレーが、デジタル信号には半導体回路で構成するのが好適である。

ＨＰＦ２４は、インダクタ及びコンデンサを含んでなり、交流信号発生器２１や記録信号発生器２２からの信号が発振器１３の発振に干渉しないように信号系統を遮断するためのハイパスフィルタを構成するために用いられていて、その遮断周波数はｆ＝１／２π√｛ＬＣ｝である。ここで、ＬはＨＰＦ２４に含まれるインダクタのインダクタンス、ＣはＨＰＦ２４に含まれるコンデンサのキャパシタンスとする。交流信号の周波数は５ＫＨｚ程度であり、発振器１３の発振周波数は１ＧＨｚ程度であるので、１次のＬＣフィルタで分離は十分に行われる。さらに次数の高いフィルタを用いてもよいが素子数が多くなるので装置が大きくなる虞がある。

復調器３０は、容量Ｃｓの微小変化に起因してＦＭ変調された発振器１３の発振周波数を復調し、プローブ１１がトレースした部位の分極された状態に対応した波形を復元する。記録されているデータがデジタルの「０」と「１」のデータであれば、変調される周波数は２種類であり、その周波数を判別することで容易にデータの再生が行われる。

信号検出部３４は、復調器３０で復調された信号から記録されたデータを再生する。この信号検出器３４として例えばロックインアンプを用い、交流信号発生器２１の交番電界の周波数に基づいて同期検波を行うことでデータの再生を行う。尚、他の位相検波手段を用いてもよいことは当然である。

トラッキングエラー検出部３５は、復調器３０で復調された信号から、装置を制御するためのトラッキングエラー信号を検出する。検出したトラッキングエラー信号がトラッキング機構に入力されて制御がなされる。

続いて、図３６に示す誘電体記録媒体２０の一例について、図３７を参照して説明する。ここに、図３７は、本実施例において用いられる誘電体記録媒体２０の一例を概念的に示す平面図及び断面図である。

図３７（ａ）に示すように、誘電体記録媒体２０は、ディスク形態の誘電体記録媒体であって、例えばセンターホール１０と、センターホール１０と同心円状に内側から内周エリア７、記録エリア８、外周エリア９を備えている。センターホール１０はスピンドルモータに装着する場合等に用いられる。

記録エリア８はデータを記録する領域であって、トラックやトラック間のスペースを有し、また、トラックやスペースには記録再生にかかわる制御情報を記録するエリアが設けられている。また、内周エリア７及び外周エリア８は誘電体記録媒体２０の内周位置及び外周位置を認識するために用いられると共に、記録するデータに関する情報、例えばタイトルやそのアドレス、記録時間、記録容量等を記録する領域としても使用可能である。尚、上述した構成はその一例であって、カード形態等、他の構成を採ることも可能である。

また、図３７（ｂ）に示すように誘電体記録媒体２０は、基板１５の上に電極１６が、また、電極１６の上に誘電体材料１７が積層されて形成されている。

基板１５は例えばＳｉ（シリコン）であり、その強固さと化学的安定性、加工性等において好適な材料である。電極１６はプローブ１１（或いは、リターン電極１２）との間で電界を発生させるためのもので、誘電体材料１７に抗電界以上の電界を印加することで分極方向を決定する。データに対応して分極方向を定めることにより記録が行われる。

誘電体材料１７は、例えば強誘電体であるＬｉＴａＯ_３等を電極１６の上にスパッタリング等の公知の技術によって形成されている。そして、分極の＋面と−面が１８０度のドメインの関係であるＬｉＴａＯ_３のＺ面に対して記録が行われる。他の誘電体材料を用いても良いことは当然である。この誘電体材料１７は直流のバイアス電圧と同時に加わるデータ用の電圧によって、高速で微小な分極を形成する。

又、誘電体記録媒体２０の形状として、例えばディスク形態やカード形態等がある。プローブ１１との相対的な位置の移動は媒体の回転によって行われ、或いはプローブ１１と媒体のいずれか一方が直線的に移動して行われる。

（ｉｉ）動作原理
続いて、図３８及び図３９を参照して、本実施例に係る誘電体記録再生装置１の動作原理について説明する。尚、以下の説明では、図３６に示した誘電体記録再生装置１のうち一部の構成要素を抜き出して説明している。

（記録動作）
先ず、図３８を参照して、本実施例に係る誘電体記録再生装置の記録動作について説明する。ここに、図３８は、情報の記録動作を概念的に示す断面図である。

図３８に示すように、プローブ１１と電極１６との間に誘電体材料１７の抗電界以上の電界を印加することで、印加電界の方向に対応した方向を有して誘電体材料は分極する。そして、印加する電圧を制御し、この分極の方向を変えることで所定の情報を記録することができる。これは、誘電体（特に、強誘電体）にその抗電界を超える電界を印加すると分極方向が反転し、且つその分極方向が状態で維持されるという性質を利用したものである。

例えばプローブ１１から電極１６に向かう電界が印加されたとき、微小領域は下向きの分極Ｐとなり、電極１６からプローブ１１に向かう電界が印加されたときは上向きの分極Ｐとなるとする。これが情報を記録した状態に対応する。プローブ１１が矢印で示す方向に操作されると、検出電圧は分極Ｐに対応して、上下に振れた矩形波として出力される。尚、分極Ｐの分極程度によりこのレベルは変化し、アナログ信号としての記録も可能である。

本実施例では特に、誘電体記録再生装置１は、ピエゾ抵抗素子部１４０の電気抵抗値の変化に応じて、プローブ１１が誘電体記録媒体に押し付けられる或いは接触する力を検出することが可能である。特に、ピエゾ抵抗素子部１４０を歪めたり或いは曲げたい部分の厚さを相対的に薄くしているため、高精度に或いは高感度に電気抵抗値の変化（或いは、力）を検出することができる。このような電気抵抗値の変化等の検出は、所謂ホイートストンブリッジ回路を用いたピエゾ抵抗素子部１４０の等価回路を用いて、例えば図示しないＣＰＵの動作によって行なわれてもよい。従って、記録動作や後述の再生動作の際に、必要以上にプローブ１１を誘電体記録媒体２０に押し付けたり、或いは必要以上にプローブ１１が誘電体記録媒体１２から離れたりする不都合を防ぐことができる。即ち、好適な状態でプローブ１１を誘電体記録媒体２０に接触させたりしながら該プローブ１１を移動させることが可能となる。

（再生動作）
続いて、図３９を参照して、本実施例に係る誘電体記録再生装置１の再生動作について説明する。ここに、図３９は、情報の再生動作を概念的に示す断面図である。

誘電体の非線形誘電率は、誘電体の分極方向に対応して変化する。そして、誘電体の非線形誘電率は、誘電体に電界を印加した時に、誘電体の容量の違いないし容量の変化の違いとして検出することができる。従って、誘電体材料に電界を印加し、そのときの誘電体材料の一定の微小領域における容量Ｃｓの違いないし容量Ｃｓの変化の違いを検出することにより、誘電体材料の分極の方向として記録されたデータを読み取り、再生することが可能となる。

具体的にはまず、図３９に示すように、不図示の交流信号発生器２１からの交番電界が電極１６及びプローブ１１の間に印加される。この交番電界は、誘電体材料１７の抗電界を越えない程度の電界強度を有し、例えば５ｋＨｚ程度の周波数を有する。交番電界は、主として、誘電体材料１７の分極方向に対応する容量変化の違いの識別を可能にするために生成される。尚、交番電界に代えて、直流バイアス電圧を印加して、誘電体材料１７内に電界を形成してもよい。係る交番電界が印加されると誘電体記録媒体２０の誘電体材料１７内に電界が生ずる。

次に、プローブ１１の先端と記録面との距離がナノオーダの極めて小さい距離となるまで、プローブ１１を記録面に接近させる。この状態で発振器１３を駆動する。尚、プローブ１１直下の誘電体材料１７の容量Ｃｓを高精度に検出するためには、プローブ１１を誘電体材料１７の表面、即ち、記録面に接触させることが好ましい。しかし、誘電体材料１７に記録されたデータを高速に読み取るためには、プローブ１１を誘電体記録媒体２０上において高速に相対移動させる必要がある。このため、係る高速移動の実現性、プローブ１１と誘電体記録媒体２０との衝突・摩擦による破損の防止等を考慮すると、プローブ１１を記録面に接触させるよりも、実質的には接触と同視できる程度に、プローブ１１を記録面に接近させる方がよい。この点、本実施例においては、上述した本実施例に係る記録再生ヘッド１００をプローブ１１として用いているため、プローブ１１が誘電体記録媒体２０と接触する力を好適に検出することができるため、より好ましい態様でプローブ１１を記録面に接近或いは接触させることができる。

そして、発振器１３は、プローブ１１直下の誘電体材料１７に係る容量ＣｓとインダクタＬとを構成要因として含む共振回路の共振周波数で発振する。この共振周波数は、上述のとおりその中心周波数をおおよそ１ＧＨｚ程度とする。

ここで、リターン電極１２及びプローブ１１は、発振器１３による発振回路１４の一部を構成している。プローブ１１から誘電体材料１７に印加された１ＧＨｚ程度の高周波信号は、図３９中点線の矢印にて示すように、誘電体材料１７内を通過してリターン電極１２に戻る。リターン電極１２をプローブ１１の近傍に設け、発振器１３を含む発振回路の帰還経路を短くすることにより、発振回路内にノイズ（例えば、浮遊容量成分）が入り込むのを軽減することができる。

付言すると、誘電体材料１７の非線形誘電率に対応する容量Ｃｓの変化は微小であり、これを検出するためには、高い検出精度を有する検出方法を採用する必要がある。ＦＭ変調を用いた検出方法は、一般に高い検出精度を得ることができるが、誘電体材料１７の非線形誘電率に対応する微小な容量変化の検出を可能とするために、さらに検出精度を高める必要がある。そこで、本実施例に係る誘電体記録再生装置１（即ち、ＳＮＤＭ原理を用いた記録再生装置）は、リターン電極１２をプローブ１１の近傍に配置し、発振回路の帰還経路をできる限り短くしている。これにより、極めて高い検出精度を得ることができ、誘電体の非線形誘電率に対応する微小な容量変化を検出することが可能となる。

発振器１３の駆動後、プローブ１１を誘電体記録媒体２０上において記録面と平行な方向に移動させる。すると移動によって、プローブ１１直下の誘電体材料１７のドメインが変わり、その分極方向が変わるたびに、容量Ｃｓが変化する。容量Ｃｓが変化すると、共振周波数、即ち、発振器１３の発振周波数が変化する。この結果、発振器１３は、容量Ｃｓの変化に基づいてＦＭ変調された信号を出力する。

このＦＭ信号は、復調器３０によって周波数−電圧変換される。この結果、容量Ｃｓの変化は、電圧の大きさに変換される。容量Ｃｓの変化は、誘電体材料１７の非線形誘電率に対応し、この非線形誘電率は、誘電体材料１７の分極方向に対応し、この分極方向は、誘電体材料１７に記録されたデータに対応する。従って、復調器３０から得られる信号は、誘電体記録媒体２０に記録されたデータに対応して電圧が変化する信号となる。更に、復調器３０から得られた信号は、信号検出部３４に供給され、例えば同期検波されることで、誘電体記録媒体２０に記録されたデータが抽出される。

このとき、信号検出部３４では、交流信号発生器２１により生成された交流信号が参照信号として用いられる。これにより、例えば復調器３０から得られる信号がノイズを多く含んでおり、又は抽出すべきデータが微弱であっても、後述の如く参照信号と同期をとることで当該データを高精度に抽出することが可能となる。

この再生動作時においても、記録動作の場合と同様に、ピエゾ抵抗素子部１４０の電気抵抗値の変化を高精度に或いは高感度に検出することができる。従って、必要以上にプローブ１１を誘電体記録媒体１２に押し付けたり、或いは必要以上にプローブ１１が誘電体記録媒体１２から離れたりする不都合を防ぐことができる。

また、上述の実施例では、誘電体材料１７を記録層に用いているが、非線形誘電率や自発分極の有無という観点からは、該誘電体材料１７は、強誘電体であることが好ましい。

また、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うセンサ、記録再生ヘッド、記録装置及び再生装置もまた本発明の技術思想に含まれる。

本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の一の具体例を概念的に示す斜視図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の一の具体例を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例及び比較例に係る記録再生ヘッドの夫々が、例えば誘電体記録媒体に接触したときの状態を概念的に示す模式図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の他の具体例を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例のより詳細な具体例を概念的に示す斜視図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の一の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造時における、ダイヤモンドの選択成長の改定を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の製造方法の他の工程を概念的に示す断面図である。 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の他の製造方法における工程を概念的に示す断面図である 本発明の記録再生ヘッドに係る実施例を採用する誘電体記録再生装置に係る実施例の基本構成を概念的に示すブロック図である。 実施例に係る誘電体記録再生装置の再生に用いられる誘電体記録媒体を概念的に示す平面図及び断面図である。 実施例に係る誘電体記録再生装置の記録動作を概念的に示す断面図である。 実施例に係る誘電体記録再生装置の再生動作を概念的に示す断面図である。

符号の説明

１・・・誘電体記録再生装置
１１・・・プローブ
１２・・・リターン電極
１３・・・発振器
１４・・・共振回路
１６・・・電極
１７・・・誘電体材料
２０・・・誘電体記録媒体
２１・・・交流信号発生器
２２・・・記録信号発生器
１００・・・記録再生ヘッド
１１０・・・ダイヤモンドチップ
１２０・・・配線
１３０・・・支持部材
１４０・・・ピエゾ抵抗素子部

Claims (3)

1. ピエゾ抵抗素子と、
   前記ピエゾ抵抗素子に沿って伸びており、且つ前記ピエゾ抵抗素子を支えるための支持部材と
   を備え、
   前記ピエゾ抵抗素子のうち湾曲する部分に対応する前記支持部材の一部に係る第１の厚さが、前記ピエゾ抵抗素子のうち湾曲する部分に対応しない前記支持部材の他の一部に係る第２の厚さよりも薄いと共に、前記第１の厚さを有する前記一部の支持部材と前記第２の厚さを有する前記他の一部の支持部材との境界部分は、該境界部分の角部分が丸められることによって、少なくとも部分的に丸みを帯びた形状とされていることを特徴とするセンサ。
2. ピエゾ抵抗素子と、
   前記ピエゾ抵抗素子に沿って伸びており、且つ前記ピエゾ抵抗素子を支えるための支持部材と
   を備え、
   前記ピエゾ抵抗素子が配置される領域に対応する前記支持部材の一部に係る第１の厚さが、前記ピエゾ抵抗素子が配置される領域に対応する前記支持部材の他の一部に係る第２の厚さよりも薄いと共に、前記第１の厚さを有する前記一部の支持部材と前記第２の厚さを有する前記他の一部の支持部材との境界部分は、該境界部分の角部分が丸められることによって、少なくとも部分的に丸みを帯びた形状とされていることを特徴とするセンサ。
3. 前記第１の厚さを有する前記一部の支持部材と前記第２の厚さを有する前記他の一部の支持部材との間における前記支持部材の厚さが、前記第１の厚さから前記第２の厚さへ又は前記第２の厚さから前記第１の厚さへ連続的に又は段階的に変化することを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサ。

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