JPH04223203A - カンチレバー型プローブ、これを用いた情報処理装置及び情報処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
またはその原理を応用した高密度記録再生装置等の走査
型トンネル電流検知装置用のカンチレバー型プローブ、
これを用いた情報処理装置及び情報処理方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年において、導体の表面原子の電子構
造を直接観測できる走査型トンネル顕微鏡（以下、ＳＴ
Ｍと略す）が開発され（Ｇ．Ｂｉｎｎｉｇ　　ｅｔａｌ
．Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．４９（１９８２）５７
）、単結晶、非晶質を問わず実空間像を著しく高い分解
能（ナノメートル以下）で測定できるようになった。 ＳＴＭは金属のプローブと導電性物質の間に電圧を加え
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。この電流は両者の距離変化に
非常に敏感で指数関数的に変化するので、トンネル電流
を一定に保つようにプローブを走査することにより実空
間の表面構造を原子オーダーの分解能で観察することが
できる。ＳＴＭを用いた解析は導電性材料に限られるが
、導電性材料の表面に薄く形成された絶縁膜の構造解析
にも応用され始めている。更に、係る装置・手段は微小
電流を検知する方法を用いているため、媒体に損傷を与
えずに、かつ低電力で観測できる利点をも有する。また
、大気中での動作も可能であるためＳＴＭの広範囲な応
用が期待されている。

【０００３】特に、特開昭６３−１６１５５２号公報、
特開昭６３−１６１５５３号公報等に提案されている様
に、高密度な記録再生装置としての実用化が積極的に進
められている。これはＳＴＭと同様のプローフを用いて
、プローブと記録媒体間に印加する電圧を変化させて記
録を行うもので、記録媒体として電圧−電流特性に於い
てメモリ性のあるスイッチング特性を示す材料、例えば
カルコゲン化物類、π電子系有機化合物の薄膜層を用い
ている。再生は、係る記録を行った領域とそうでない領
域のトンネル抵抗の変化により行っている。この記録方
式の記録媒体としては、プローブに印加する電圧により
記録媒体の表面形状が変化するものでも記録再生が可能
である。

【０００４】このＳＴＭ操作あるいはＳＴＭ応用の記録
再生を行う場合、プローブと記録媒体との距離をÅオー
ダーで制御すること、及び記録再生においては媒体上に
２次元に配列した情報を記録再生するために、プローブ
の２次元走査を数１０Åオーダーで制御することの２点
が重要である。さらに、記録・再生システムの機能向上
、特に高速化の観点から多数のプローブを同時に駆動す
ること（プローブのマルチ化）が提案されている。つま
り、多数のプローブが配置された面積内で上記の精度で
プローブと媒体の相対位置を３次元的に制御しなければ
ならない。

【０００５】従来、この制御には、プローブ側あるいは
媒体側に取りつけた、積層型圧電素子、円筒型圧電素子
等を用いている。しかし、これらの素子は変位量は大き
くとれるものの集積化には適しておらず、マルチプロー
ブ型の記録再生装置に使用するのは不利である。

【０００６】この観点からプローブを長さ数１００μｍ
程度のカンチレバー（片持ちばり）上に取りつけ、この
カンチレバーを圧電体で駆動する方法が考えられている
。

【０００７】従来、このカンチレバーの作製法としては
、半導体製造プロセス技術を用い、一つの基板上に微細
な構造を作る加工技術により、圧電体薄膜、金属膜等の
多層構造を有するカンチレバーを作成する方法がある。 （Ｔ．Ｒ．ａｌｂｒｅｃｈｔｅｔ　　ａｌ．″Ｍｉｃｒ
ｏｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ　　ｏｆ　　ｉｎｔｅｇｒａ
ｔｅｄ　　ｃａｎｎｉｎｇ　　ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　　
ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ″；Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　　
Ｆｏｕｒｔｈ　　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　　Ｃｏ
ｎｆｅｒｅｎｃｅ　　ｏｎ　　ｓｃａｎｎｉｎｇ　　ｔ
ｕｎｎｅｌｉｎｇ　　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ／ｓｐｅｃ
ｔｒｏｓｃｏｐｙ　　１９９０）

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記カ
ンチレバーは薄膜を積層したもので、厚みは高々１０μ
ｍ程度であり可動変位量は大きくとれるものの構造的に
弱いものである。また、カンチレバーという構造体は駆
動時にカンチレバー支持部に応力が集中しやすい。

【０００９】依って、ＳＴＭ操作あるいは記録再生装置
において、高速かつ連続的にカンチレバー動作させると
、応力の集中するカンチレバー支持部に疲労が生じ、ク
ラックの発生、圧電体薄膜のリーク等が起こりやすくな
り、長時間の安定した動作を行うことを困難にしていた
。これは、記録再生装置として使用した際、トラッキン
グエラー、読み出しエラー等を引き起こすため、致命的
な欠点となる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、第１に、２層の圧電体薄膜の界面及び上下面に、
圧電体薄膜を逆圧電効果により変位させるための駆動用
電極を設けたカンチレバー状変位素子の自由端部に情報
入出力用プローブを有するカンチレバー型プローブであ
って、少なくとも１つの駆動用電極が他の駆動用電極と
長さを異にすることを特徴とするカンチレバー型プロー
ブであり、第２に、２層の圧電体薄膜の界面及び上下面
に、圧電体薄膜を逆圧電効果により変位させるための駆
動用電極を設けたカンチレバー状変位素子の自由端部に
情報入出力プローブを有するカンチレバー型プローブで
あって、少なくとも１つの駆動用電極が、その端部が支
持体の支持部よりも先端側にくるように設けられている
ことを特徴とするカンチレバー型プローブであり、第３
に、２層の圧電体薄膜の界面状及び上下面に、圧電体薄
膜を逆圧電効果により変位させるための駆動用電極を設
けたカンチレバー状変位素子の自由端部に情報入出力プ
ローブを有するカンチレバー型プローブであって、圧電
体薄膜に対する電圧印加部の端部と１つの駆動用電極の
端部がずれていることを特徴とするカンチレバー型プロ
ーブである。

【００１１】また第４に、上記第１乃至第３に記載のカ
ンチレバー型プローブ、該変位素子を駆動させるための
駆動手段、該駆動手段を制御するための制御手段、該プ
ローブと試料媒体との間に電圧を印加し、試料媒体表面
を観察する手段を備えたことを特徴とする情報処理装置
であり、第５に、上記第４に記載の情報処理装置が、走
査型トンネル顕微鏡であることを特徴とする情報処理装
置であり、第６に、上記第１乃至第３に記載のカンチレ
バー型プローブ、該変位素子を駆動させるための駆動手
段、該駆動手段を制御するための制御手段、該プローブ
と記録媒体との間に記録用電圧を印加するための記録電
圧印加回路を備えたことを特徴とする情報処理装置であ
り、第７に、上記第１乃至第３に記載のカンチレバー型
プローブ、該変位素子を駆動させるための駆動手段、該
駆動手段を制御するための制御手段、該プローブと記録
媒体との間に再生用電圧を印加するための再生電圧印加
回路を備えたことを特徴とする情報処理装置であり、第
８に、上記第１乃至第３に記載のカンチレバー型プロー
ブ、該変位素子を駆動させるための駆動手段、該駆動手
段を制御するための制御手段、該プローブと記録媒体と
の間に記録用電圧及び再生用電圧を印加するための記録
電圧印加回路及び再生電圧印加回路を備えたことを特徴
とする情報処理装置であり、第９に、前記制御手段が、
記録媒体プローブとの間に流れる電流の検出結果に基づ
き、前記変位素子を変位させるためのバイアス電圧を変
化させ、その信号を変位素子の電極に付与する上記第４
〜第８に記載の情報処理装置であり、第１０に、前記記
録媒体が、電気メモリー効果を有する上記第６〜第９に
記載の情報処理装置であり、第１１に、前記記録媒体の
記録面が、非電気伝導性である上記第１０に記載の情報
処理装置である。

【００１２】更に第１２に、上記第１乃至第３に記載の
カンチレバー型プローブを導電性試料の表面に近接させ
、試料とプローブの間に電圧を印加することにより試料
とプローブの間に流れるトンネル電流を検知して試料表
面を観察することを特徴とする情報処理方法であり、第
１３に、上記第１乃至第３に記載のカンチレバー型プロ
ーブを記録媒体の表面に近接させ、記録媒体とプローブ
の間にパルス電圧を印加することにより記録媒体に情報
の記録を行うことを特徴とする情報処理方法であり、第
１４に、上記第１乃至第３に記載のカンチレバー型プロ
ーブを情報が記録された記録媒体の表面に近接させ、記
録媒体とプローブの間にバイアス電圧を印加することに
より記録媒体の情報を読み取ることを特徴とする情報処
理方法であり、第１５に、情報第１乃至第３に記載のカ
ンチレバー型プローブを情報が記録された記録媒体の表
面に近接させ、記録媒体とプローブの間にパルス電圧を
印加することにより記録媒体の情報を消去することを特
徴とする情報処理方法である。

【００１３】図１に、本発明のカンチレバー型プローブ
の平面図を示す。１はカンチレバー、２は支持体、３は
プローブ、４は駆動用電極を示す。

【００１４】本発明の特徴は、駆動時に最も応力が発生
しやすい駆動電極の端部５を、構造的に最も弱いカンチ
レバー支持部６に対し、カンチレバー先端側あるいは支
持体側にずらすことによって実効的な応力を緩和しよう
とすることである。

【００１５】この構造により、カンチレバーを構成して
いる材料に作用する応力は減少し、長時間あるいは高速
駆動に適したプローブとなる。

【００１６】さらに詳しく述べると、例えば２層の圧電
体を用いたバイモルフカンチレバー型プローブにおいて
、圧電体電界印加部の端部とカンチレバー支持部との位
置をずらす方法としては図４〜図９に示すようなものが
ある。図中１０１は圧電体、１０２はシリコン基板、１
０３は圧電体駆動用電極、ａ、ｂはそれぞれ上部および
下部圧電体の電界印加部の端部、ｃはカンチレバー支持
部である。図４、図５はａ、ｂのうち一方のみがｃと一
致しておらず、図６はａとｂが一致しておりこれらがｃ
と異なるもので、図７〜図９は、ａ、ｂ、ｃすべて異な
るものである。応力の緩和耐破壊性を考慮すると図４、
図５のカンチレバーよりも図６のカンチレバーの方が好
ましく、さらに図７〜図９のカンチレバーがより好まし
い。なお、圧電体電界印加部の端部とは、実効的に圧電
体変位に寄与する部分の境界であり、引き出し用電極部
は含まない。

【００１７】図１０、図１１で、圧電体が一層の場合を
用いて説明すると図１０で２０１はＳｉＮ等の基体、２
０２は駆動用電極（上部）、２０３はその引き出し部、
２０４は駆動用電極（下部）、２０５はその引き出し部
、２０６はＳｉ等の基板、２０７は圧電体である。

【００１８】図１０において、圧電体電界印加部の端部
はｅにあたり、斜線部ｄは含まない。すなわち斜線部ｄ
は圧電体全体の変位に寄与する割合が小さい。図１１は
図１０を矢印Ｐ方向から見た図である。駆動用電極２０
２、２０４はその周辺部でテーパーがついている場合、
エッジは下部電極２０４ではｅ１、上部電極２０２では
ｅ２となり、圧電体電界印加部の端部はこの場合ｅ２（
＝ｅ）となる。また、上部カンチレバー型プローブを用
いた記録装置、再生装置、記録再生装置において、情報
書き込み検出方法としては、媒体の表面あるいは内部に
、２次元的に配列された記録ビットを３次元的に可動で
きるプローブで書き込み検出する方法であればどのよう
な方法でもよく、トンネル電流によるもの（ＳＴＭ）、
原子間力によるもの（ＡＦＭ）、磁気力によるもの（Ｍ
ＦＭ）等手段を問わない。

【００１９】

【実施例】以下本発明を実施例を用いて詳細に説明する
。 ＜実施例１＞図２に本実施例のカンチレバーの断面図を
示す。図３は図２中Ａ−Ａ′での断面図である。図中７
はＳｉ基板、８、１６はＳｉＮｘ層、９〜１３は駆動用
電極、１４、１５は圧電体薄膜、１７はプローブ、１８
はプローブ用電極である。ここでカンチレバーは、バイ
モルフ構造を有し、さらに、該バイモルフ構造を２分割
することによって、３次元的に駆動可能とした。以下に
、その作製工程を記す。

【００２０】まず、Ｓｉ（１００）基板（厚さ０．５μ
ｍ）上に、ＣＶＤ法によりＳｉ３Ｎ４膜を０．１５μｍ
の厚さに成膜した。使用した原料ガスは、ＳｉＨ２Ｃｌ
２：ＮＨ３（１：９）であり、基板温度は８００℃であ
った。次に、フォトリソグラフィー、ＣＦ４ドライエッ
チングにより、Ｓｉ３Ｎ４を所望の形状にパターニング
した。続いて、Ｃｒ０．０１μｍ、Ａｕ０．０９μｍ成
膜しフォトリソグラフィーおよびウェットエッチングに
よりパターニングした。次に、スパッタ法でＡｌＮを０
．３μｍ成膜した。ターゲットはＡｌを用い、Ａｒ＋Ｎ
２雰囲気でスパッタした。さらにフォトリソグラフィー
とＡｌ用エッチング液によるウェットエッチングでパタ
ーニングした。その後上記の工程をくり返し、結局Ｓｉ
基板−Ａｕ／Ｃｒ−ＡｌＮ−Ａｕ／Ｃｒ−ＡｌＮ−Ａｕ
／Ｃｒのバイモルフ構造を形成した。さらに保護層とし
てアモルファスＳｉＮを０．１５μｍＣＶＤ法により成
膜した。その後、タングステンプローブを蒸着法で作製
した後、ＫＯＨによるＳｉの異方性エッチングを用いて
、Ｓｉ３Ｎ４がついていない部分を除去し、カンチレバ
ーを作製した。最後に、Ｗプローブ側をＰｔコーティン
グし、カンチレバー型プローブを作製した。

【００２１】カンチレバーの寸法は７００μｍ×２３０
μｍで、図２中上部および下部の駆動電極９、１０、１
２、１３の端部１９とカンチレバー支持部２０との水平
距離ｄ＝１２０μｍであった。また作製直後の共振周波
数は３．３ＫＨｚ、１Ｖ印加時にカンチレバーの先端は
１．８μｍ変位した。次に、圧電体に振幅３Ｖ、１ＫＨ
ｚの正弦波を２４時間連続で印加した後、再び共振周波
数および変位量測定したところ、共振周波数３．３ＫＨ
ｚ、１Ｖ印加時の変位量は１．７５μｍとなった。

【００２２】上記カンチレバーとの比較のために、ｄ＝
０のカンチレバーにおいても同様の試験を行ったところ
、共振周波数、変位量は、３Ｖ正弦波印加時の前後で、
それぞれ３．４ＫＨｚ→３．７ＫＨｚ、１．９μｍ→１
．８μｍとなった。これは、ｄ＝０の場合、カンチレバ
ー支持部がダメージを受け固定端の条件からやや単純支
持端の条件の移行したことを示す。本発明では共振周波
数の変化はみられず、カンチレバー支持部はダメージを
受けていないことがわかった。

【００２３】尚本発明において好ましいｄの大きさは、
カンチレバーの全長をｌ、厚みをｍとしたとき、３ｍ＜
ｄ＜ｌ／５の関係を満足するものが好適である。 ＜実施例２＞実施例１において、ｄ＝−３００μｍつま
り、駆動用電極の端が支持体の方にずれているものを作
製した。このカンチレバー型プローブを、実施例１と同
様の方法で試験したところ、共振周波数は、試験の前後
で変化しなかった。このことは、カンチレバー支持部が
圧電体駆動によってダメージを受けなかったことを意味
する。 ＜実施例３＞実施例１と同様の寸法で構成が図７のタイ
プのものを作製した。図７中、ａとｃの間隔は１２０μ
ｍ、ｄとｃの間隔は２００μｍであった。このカンチレ
バー型プローブを実施例１と同様の方法で試験したとこ
ろ先端の変位量、共振周波数は１．６μｍ／Ｖ、３．３
ＫＨｚで、試験の前後で変化しなかった。このことは、
カンチレバー支持部が、圧電体駆動によりダメージを受
けなかったことを意味する。 ＜実施例４＞次に本発明のカンチレバー型プローブを用
いた情報処理装置の第１の態様である走査型トンネル顕
微鏡の説明を行う。

【００２４】図１２は、本発明の走査型トンネル顕微鏡
の概略図である。

【００２５】３０１は実施例１で用いた本発明のカンチ
レバー型プローブ３０２を形成したシリコン基板、３０
５はシリコン基板３０１をＺ方向に駆動する粗動用圧電
素子、３１５は粗動用圧電素子３０５及びカンチレバー
型プローブ３０２を試料表面に接近させる接近機構、３
０３は表面観察する導電性の試料で、３０４は試料３０
３はＸＹ方向に微動するＸＹ微動機構である。

【００２６】本発明の走査型トンネル顕微鏡の動作を以
下に説明する。

【００２７】接近機構３１５は、Ｚ方向の移動ステージ
からなり、手動又はモーターにより、カンチレバー型プ
ローブ３０２のプローブが試料３０３の表面に粗動用圧
電素子３０５のストローク内に入るように接近させる。

【００２８】その際、顕微鏡等を用いて、目視により接
近の程度をモニターするか、もしくはカンチレバー型プ
ローブ３０２にサーボをかけた状態でモーターにより自
動送りを行い、プローブと試料間にトンネル電流が流れ
るのを検出した時点で接近を停止する。

【００２９】試料３０３の観察時には、バイアス回路３
０６によりバイアス電圧をかけられた試料３０３とプロ
ーブに間に流れるトンネル電流をトンネル電流検出回路
３０７により検出し、Ｚ方向サーボ回路３１０を通して
プローブと試料表面の平均距離が一定となるようにカン
チレバー型プローブ３０２をＺ方向に制御している。

【００３０】その状態でカンチレバー型プローブ３０２
をＸＹ位置制御回路３０９でＸＹ方向に走査することに
より試料表面の微小な凹凸により変化したトンネル電流
が検出され、それを制御回路３１２に取り込み、ＸＹ走
査信号に同期して処理すればコンスタントハイトモード
のＳＴＭ像が得られる。

【００３１】ＳＴＭ像は、画像処理、例えば２次元ＦＦ
Ｔなどの処理をしてディスプレイ３１４に表示される。

【００３２】その際、カンチレバー型プローブ３０２の
Ｚ方向のストロークが小さいので、装置の温度ドリフト
、試料３０３の表面の凹凸、傾きが大きいと追従できな
くなるため、粗動用圧電素子３０５を用いてトンネル電
流検出回路３０７の信号をＺ方向粗動駆動回路３１１を
通して、０．０１〜０．１Ｈｚ程度の帯域のフィードバ
ックを行い、Ｚ方向の大きな動きに追従するように制御
している。

【００３３】又観察場所を変えるときは、試料側のＸＹ
微動機構３０４をＸＹ微動駆動回路３１３によりＸＹ方
向に移動させ、所望の領域にプローブがくるようにして
観察を行う。

【００３４】本発明の走査型トンネル顕微鏡を用いるこ
とにより、試料観察を正確にしかも安定して行うことが
可能になった。 ＜実施例５＞実施例１の方法により作製したカンチレバ
ー型プローブを用い２組立てた本発明の情報処理装置の
第２の態様である記録再生装置のブロック図を図１３に
示す。図中２９は出力信号波形、３１は入力信号波形で
ある。

【００３５】記録媒体２２は、ガラス基板２３上にＡｕ
を蒸着し、さらにその上部にポリイミドＬＢ膜を４層（
約１５Å）成膜したものを用いた。

【００３６】上述の構成において、プローブ２１と記録
媒体の下地のＡｕ電極との間に図１４に示すパルスを印
加することにより記録媒体の抵抗率が２ケタ程度変化し
、この状態が保持されることによって情報を記録するこ
とができた。なお、その領域の大きさは約１００Å×１
００Åと非常に小さく、超高密度の記録を行うことがで
きた。続いて記録の時と同一のプローブを用いて該プロ
ーブと上記Ａｕ電極との間に０．１Ｖのバイアス電圧を
印加し、プローブ−電極間のトンネル電流の変化を読み
とることにより、記録媒体上で、抵抗率の異なる部分を
検出することができ、同一プローブで記録情報の書き込
み、読み出しを行えることが確認できた。

【００３７】また１００Ｋｂｐｓのスピードで３時間連
続再生させた後、再び１時間再生した場合においてもト
ラッキングエラー、再生エラーは発生しなかった。さら
にプローブは情報消去にも用いることができる。つまり
、プローブと記録媒体の下地電極との間に図１５に示す
パルスを印加することにより、記録されていた情報を消
去することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、駆動電極の端部と
カンチレバーの支持部をずらすことにより、長時間安定
して高速駆動が可能となる。記録再生装置においては、
アクセスタイムを短縮することができ、大容量かつ高速
な記録再生装置となる。

【００３９】また、構造的に強固なプローブを作ること
ができるので、カンチレバーの厚みを薄くすることが可
能で同一変位量を達成すためのカンチレバーの寸法が小
さくなり、集積化に好適となる。また記録再生装置とし
て本発明のカンチレバー型プローブを用いる際、記録媒
体として電気メモリー効果を有するものを用いると同一
プローブで書き込み、読み出し、消去が行え、小型かつ
大容量かつ安定性の高い記録再生装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカンチレバー型プローブの平面図であ
る。

【図２】図１のカンチレバー型プローブの縦断面図であ
る。

【図３】図２のカンチレバー型プローブのＡ−Ａ′横断
面図である。

【図４】本発明のカンチレバー型プローブの１態様を示
す図である。

【図５】本発明のカンチレバー型プローブの１態様を示
す図である。

【図６】本発明のカンチレバー型プローブの１態様を示
す図である。

【図７】本発明のカンチレバー型プローブの１態様を示
す図である。

【図８】本発明のカンチレバー型プローブの１態様を示
す図である。

【図９】本発明のカンチレバー型プローブの１態様を示
す図である。

【図１０】カンチレバー型プローブにおける圧電体の電
界印加部を説明する平面図である。

【図１１】図１０の縦断面図である。

【図１２】本発明の走査型トンネル顕微鏡を示すブロッ
ク図である。

【図１３】本発明の記録再生装置を示すブロック図であ
る。

【図１４】情報書き込み時に印加するパルスを示す図で
ある。

【図１５】情報消去時に印加するパルスを示す図である
。

【符号の説明】

１　　カンチレバー ２　　支持体 ３　　プローブ ４　　駆動用電極の位置 ５　　駆動電極の端部 ６　　カンチレバー支持部 ７　　Ｓｉ基板 ８、１６　　ＳｉＮｘ層 ９、１０、１１、１２、１３　　駆動用電極１４、１５
　　圧電体薄膜 １７　　プローブ １８　　プローブ用電極 １９　　駆動用電極の端部 ２０　　カンチレバー支持部 ２１　　プローブ ２２　　記録媒体 ２３　　基板 ２４　　プローブ電流増幅器 ２５　　Ｚ方向サーボ回路 ２６　　カンチレバー ２７　　ＸＹ粗動機構 ２８　　再生信号復調回路 ２９　　出力信号波形 ３０　　パルス電圧回路 ３１　　入力信号波形 １０１　　圧電体 １０２　　Ｓｉ基板 １０３　　圧電体駆動用電極 ２０１　　基体 ２０２、２０４　　駆動用電極 ２０３、２０５　　引き出し部 ２０６　　基板 ２０７　　圧電体

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　２層の圧電体薄膜の界面及び上下面に
   、圧電体薄膜を逆圧電体効果により変位させるための駆
   動用電極を設けたカンチレバー状変位素子の自由端部に
   情報入出力プローブを有するカンチレバー型プローブで
   あって、少なくとも１つの駆動用電極が他の駆動用電極
   と長さを異にすることを特徴とするカンチレバー型プロ
   ーブ。
2. 【請求項２】　　２層の圧電体薄膜の界面及び上下面に
   圧電体薄膜を逆圧電効果により変位させるための駆動用
   電極を設けたカンチレバー状変位素子の自由端部に情報
   入出力用プローブを有するカンチレバー型プローブであ
   って、少なくとも１つの駆動用電極が、その端部が支持
   体の支持部よりも先端側にくるように設けられているこ
   とを特徴とするカンチレバー型プローブ。
3. 【請求項３】　　２層の圧電体薄膜の界面及び上下面に
   圧電体薄膜を逆圧電効果により変位させるための駆動用
   電極を設けたカンチレバー状変位素子の自由端部に情報
   入出力用プローブを有するカンチレバー型プローブであ
   って、圧電体薄膜に対する電圧印加部の端部と１つの駆
   動用電極の端部がずれていることを特徴とするカンチレ
   バー型プローブ。
4. 【請求項４】　　請求項１乃至３に記載のカンチレバー
   型プローブ、該変位素子を駆動させるための駆動手段、
   該駆動手段を制御するための制御手段、該プローブと試
   料媒体との間に電圧を印加し、試料媒体表面を観察する
   手段を備えたことを特徴とする情報処理装置。
5. 【請求項５】　　請求項４に記載の情報処理装置が、走
   査型トンネル顕微鏡であることを特徴とする情報処理装
   置。
6. 【請求項６】　　請求項１乃至３に記載のカンチレバー
   型プローブ、該変位素子を駆動させるための駆動手段、
   該駆動手段を制御するための制御手段、該プローブと記
   録媒体との間に記録用電圧を印加するための記録電圧印
   加回路を備えたことを特徴とする情報処理装置。
7. 【請求項７】　　請求項１乃至３に記載のカンチレバー
   型プローブ、該変位素子を駆動させるための駆動手段、
   該駆動手段を制御するための制御手段、該プローブと記
   録媒体との間に再生用電圧を印加するための再生電圧印
   加回路を備えたことを特徴とする情報処理装置。
8. 【請求項８】　　請求項１乃至３に記載のカンチレバー
   型プローブ、該変位素子を駆動させるための駆動手段、
   該駆動手段を制御するための制御手段、該プローブと記
   録媒体との間に記録用電圧及び再生用電圧を印加するた
   めの記録電圧印加回路及び再生電圧印加回路を備えたこ
   とを特徴とする情報処理装置。
9. 【請求項９】　　前記制御手段が、記録媒体とプローブ
   との間に流れる電流の検出結果に基づき、前記変位素子
   を変位させるためのバイアス電圧を変化させ、その信号
   を変位素子の電極に付与する請求項４〜８に記載の情報
   処理装置。
10. 【請求項１０】　　前記記録媒体が、電気メモリー効果
    を有する請求項６〜９に記載の情報処理装置。
11. 【請求項１１】　　前記記録媒体の記録面が、非電気伝
    導性である請求項１０に記載の情報処理装置。
12. 【請求項１２】　　請求項１乃至３に記載のカンチレバ
    ー型プローブを導電性試料の表面に近接させ、試料とプ
    ローブの間に電圧を印加することにより試料とプローブ
    の間に流れるトンネル電流を検知して試料表面を観察す
    ることを特徴とする情報処理方法。
13. 【請求項１３】　　請求項１乃至３に記載のカンチレバ
    ー型プローブを記録媒体の表面に近接させ、記録媒体と
    プローブの間にパルス電圧を印加することにより記録媒
    体に情報の記録を行うことを特徴とする情報処理方法。
14. 【請求項１４】　　請求項１乃至３に記載のカンチレバ
    ー型プローブを情報が記録させた記録媒体の表面に近接
    させ、記録媒体とプローブの間にバイアス電圧を印加す
    ることにより記録媒体の情報を読み取ることを特徴とす
    る情報処理方法。
15. 【請求項１５】　　請求項１乃至３に記載のカンチレバ
    ー型プローブを情報が記録させた記録媒体の表面に近接
    させ、記録媒体とプローブの間にパルス電圧を印加する
    ことにより記録媒体の情報を消去することを特徴とする
    情報処理方法。