JPH06176410A - 情報記録・再生用スライダー、情報記録・再生用スライダーの製造方法および情報記録・再生装置 - Google Patents
情報記録・再生用スライダー、情報記録・再生用スライダーの製造方法および情報記録・再生装置Info
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- JPH06176410A JPH06176410A JP4328256A JP32825692A JPH06176410A JP H06176410 A JPH06176410 A JP H06176410A JP 4328256 A JP4328256 A JP 4328256A JP 32825692 A JP32825692 A JP 32825692A JP H06176410 A JPH06176410 A JP H06176410A
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- Optical Head (AREA)
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高密度の記録が可能になることはもちろんの
こと、簡潔な構造で、転送レートを大きく取ることがで
き、しかも大幅なコストダウンが可能になる情報記録・
再生装置を実現する。 【構成】 情報記録・再生装置の情報記録・再生機構と
して、カンチレバー７およびチップ８がスライダー本体
６０に一体化されたスライダー６を用いる。スライダー
６はディスクである円形の基板１０上に配置され、基板
１０の回転に伴う空気力学的効果によって浮上する。カ
ンチレバー７は、下側からＳＴＭ信号用電極層１１、絶
縁膜１２、圧電電極層１３、圧電層１４および圧電電極
層１５を積層して構成される。情報の記録は、チップ８
に大電流を供給して行われ、再生はチップ８を近接した
場合に発生するトンネル電流を検出してた行われる。
こと、簡潔な構造で、転送レートを大きく取ることがで
き、しかも大幅なコストダウンが可能になる情報記録・
再生装置を実現する。 【構成】 情報記録・再生装置の情報記録・再生機構と
して、カンチレバー７およびチップ８がスライダー本体
６０に一体化されたスライダー６を用いる。スライダー
６はディスクである円形の基板１０上に配置され、基板
１０の回転に伴う空気力学的効果によって浮上する。カ
ンチレバー７は、下側からＳＴＭ信号用電極層１１、絶
縁膜１２、圧電電極層１３、圧電層１４および圧電電極
層１５を積層して構成される。情報の記録は、チップ８
に大電流を供給して行われ、再生はチップ８を近接した
場合に発生するトンネル電流を検出してた行われる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チップの先端とディス
ク表面との間に流れるトンネル電流によりディスク表面
に微細な記録ビットを形成する情報記録・再生装置並び
にその実施に使用される情報記録・再生用スライダー及
びその製造方法に関する。
ク表面との間に流れるトンネル電流によりディスク表面
に微細な記録ビットを形成する情報記録・再生装置並び
にその実施に使用される情報記録・再生用スライダー及
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】被測定物の表面粗さ、すなわち表面の凹
凸を測定する装置として、微細な探針を被測定物である
基板表面に極めて近接させ、そのとき流れるトンネル電
流を検出することにより表面の凹凸を測定する、いわゆ
るＳＴＭ（ＳｃａｎｎｉｎｇＴｕｎｎｅｌ Ｍｉｃｒｏ
ｓｃｏｐｅ）が従来より用いられている。
凸を測定する装置として、微細な探針を被測定物である
基板表面に極めて近接させ、そのとき流れるトンネル電
流を検出することにより表面の凹凸を測定する、いわゆ
るＳＴＭ（ＳｃａｎｎｉｎｇＴｕｎｎｅｌ Ｍｉｃｒｏ
ｓｃｏｐｅ）が従来より用いられている。
【０００３】更に、最近では、このＳＴＭを用いて基板
（ディスク）表面に原子オーダの凹凸を形成して情報記
録を行おうとする試みがなされている。
（ディスク）表面に原子オーダの凹凸を形成して情報記
録を行おうとする試みがなされている。
【０００４】図４はこのようなＳＴＭの一従来例を示
す。円筒型のアクチュエータ４の外周面には、圧電素子
１、２、３が配置されている。この内、圧電素子１はア
クチュエータ４の下部外周に配置されている。また、圧
電素子２、３はアクチュエータ４の上部外周に周方向に
適当な間隔を設けて配置されている。また、アクチュエ
ータ４の下端に相当する先端には、ナイフエッジ状のチ
ップ（探針）５が配置されている。
す。円筒型のアクチュエータ４の外周面には、圧電素子
１、２、３が配置されている。この内、圧電素子１はア
クチュエータ４の下部外周に配置されている。また、圧
電素子２、３はアクチュエータ４の上部外周に周方向に
適当な間隔を設けて配置されている。また、アクチュエ
ータ４の下端に相当する先端には、ナイフエッジ状のチ
ップ（探針）５が配置されている。
【０００５】このような構成において、チップ５を基板
表面に近接させると、基板表面の凹凸に対応したトンネ
ル電流が発生するので、このトンネル電流を検出するこ
とにより基板表面の凹凸を測定できる。
表面に近接させると、基板表面の凹凸に対応したトンネ
ル電流が発生するので、このトンネル電流を検出するこ
とにより基板表面の凹凸を測定できる。
【０００６】ところで、このようなＳＴＭのチップ５に
大電流を流すと、基板に微細なクレーター状の穴、すな
わち記録ビットを形成することができるので、情報記録
が可能になる。また、記録に関しては、クレーター状の
穴を明けるだけでなく、基板材料の磁性状態の変化、誘
電率の変化等を利用することによっても行うことができ
る。このような技術は、「日経マイクロデバイス１９９
１年７月号Ｐ８９」に詳しく記載されている。
大電流を流すと、基板に微細なクレーター状の穴、すな
わち記録ビットを形成することができるので、情報記録
が可能になる。また、記録に関しては、クレーター状の
穴を明けるだけでなく、基板材料の磁性状態の変化、誘
電率の変化等を利用することによっても行うことができ
る。このような技術は、「日経マイクロデバイス１９９
１年７月号Ｐ８９」に詳しく記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ＳＴＭを用いて情報記録・再生装置を構成しようとすれ
ば、ディスク表面に原子オーダの大きさの記録ビットを
形成して情報を記録・再生することは可能であるもの
の、装置構成が大型化し、高価になるという問題があ
る。
ＳＴＭを用いて情報記録・再生装置を構成しようとすれ
ば、ディスク表面に原子オーダの大きさの記録ビットを
形成して情報を記録・再生することは可能であるもの
の、装置構成が大型化し、高価になるという問題があ
る。
【０００８】というのは、図４に示す構造のＳＴＭにお
いては、駆動素子となる圧電素子にバルク状の圧電素子
を使用しているため、圧電素子の形状が大きくなり、こ
れに起因して構造が大型化し、高価になるからである。
いては、駆動素子となる圧電素子にバルク状の圧電素子
を使用しているため、圧電素子の形状が大きくなり、こ
れに起因して構造が大型化し、高価になるからである。
【０００９】このような問題点を解決するＳＴＭの原理
を利用した情報記録・再生装置の一従来例として、特開
平４−２０６５３６号公報に開示されたものがある。こ
の情報記録・再生装置は、チップを複数個並べた構造体
を圧電素子に取り付け、圧電素子によりチップを並列的
に駆動することによってディスクに対する情報の記録・
再生を行う構成をとる。
を利用した情報記録・再生装置の一従来例として、特開
平４−２０６５３６号公報に開示されたものがある。こ
の情報記録・再生装置は、チップを複数個並べた構造体
を圧電素子に取り付け、圧電素子によりチップを並列的
に駆動することによってディスクに対する情報の記録・
再生を行う構成をとる。
【００１０】しかしながら、この情報記録・再生装置に
よれば、装置構成を小型化できるものの、チップと、こ
れを駆動する圧電素子やディスクとの位置決めを行う機
構が複雑になり、またチップをディスクの目的のトラッ
クにアクセスする機構が複雑になるという新たな問題が
ある。
よれば、装置構成を小型化できるものの、チップと、こ
れを駆動する圧電素子やディスクとの位置決めを行う機
構が複雑になり、またチップをディスクの目的のトラッ
クにアクセスする機構が複雑になるという新たな問題が
ある。
【００１１】また、上記いずれの従来例も、チップの走
査速度（スキャン速度）が圧電素子の駆動速度で決定さ
れるため、走査速度の向上を図る上で限界がある。この
ため、極めて大容量の記録密度が可能であるにもかかわ
らず、信号の転送レートを大きくできないため、システ
ム全体に大きな無駄があった。
査速度（スキャン速度）が圧電素子の駆動速度で決定さ
れるため、走査速度の向上を図る上で限界がある。この
ため、極めて大容量の記録密度が可能であるにもかかわ
らず、信号の転送レートを大きくできないため、システ
ム全体に大きな無駄があった。
【００１２】本発明はこのような従来技術の欠点を解決
するものであり、高密度の記録が可能になることはもち
ろんのこと、簡潔な構造で、転送レートを大きく取るこ
とができ、しかも大幅なコストダウンが可能になる情報
記録・再生装置を提供することを目的とする。
するものであり、高密度の記録が可能になることはもち
ろんのこと、簡潔な構造で、転送レートを大きく取るこ
とができ、しかも大幅なコストダウンが可能になる情報
記録・再生装置を提供することを目的とする。
【００１３】本発明の他の目的は、このような情報記録
・再生装置に適した情報記録・再生用スライダーおよび
その製造コストを大幅に低減できる情報記録・再生用ス
ライダーの製造を提供することにある。
・再生装置に適した情報記録・再生用スライダーおよび
その製造コストを大幅に低減できる情報記録・再生用ス
ライダーの製造を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の情報記録・再生
用スライダーは、一端側に傾斜面が形成され、ディスク
の記録面に近接配置されるスライダー本体と、ＳＴＭ信
号を導くＳＴＭ信号用電極層、絶縁層、圧電層および該
圧電層を挟み、該圧電層を該ディスクの記録面に対して
接離する方向に駆動する一対の圧電電極層を含む多層構
造をなし、先端部を除く部分が該傾斜面に沿った状態で
該スライダー本体に取付けられる一方、該スライダー本
体から突出した先端部が該ディスクの記録面に近接配置
されたカンチレバーと、該カンチレバーの先端部の該デ
ィスクの記録面に対向する面に取り付けられた情報記録
・再生用のチップとを備えており、そのことにより上記
目的が達成される。
用スライダーは、一端側に傾斜面が形成され、ディスク
の記録面に近接配置されるスライダー本体と、ＳＴＭ信
号を導くＳＴＭ信号用電極層、絶縁層、圧電層および該
圧電層を挟み、該圧電層を該ディスクの記録面に対して
接離する方向に駆動する一対の圧電電極層を含む多層構
造をなし、先端部を除く部分が該傾斜面に沿った状態で
該スライダー本体に取付けられる一方、該スライダー本
体から突出した先端部が該ディスクの記録面に近接配置
されたカンチレバーと、該カンチレバーの先端部の該デ
ィスクの記録面に対向する面に取り付けられた情報記録
・再生用のチップとを備えており、そのことにより上記
目的が達成される。
【００１５】また、本発明の情報記録・再生用スライダ
ーの製造方法は、異方性エッチングを用いてＳｉ単結晶
基板の一方の面に凹部を形成する工程と、該凹部にＳＴ
Ｍ信号用電極層、絶縁層、圧電層および一対の圧電電極
層を積層する工程と、積層された層を加工してカンチレ
バーを形成する工程と、異方性エッチングを用いて該Ｓ
ｉ単結晶基板の他方の面に該カンチレバーの底面に達す
る凹部を形成する工程と、該カンチレバーの底面の一部
に情報記録・再生用のチップを形成する工程と、該Ｓｉ
単結晶基板の余分な部分を除去して該カンチレバーと一
体になったスライダーを形成する工程とを含んでおり、
そのことにより上記目的が達成される。
ーの製造方法は、異方性エッチングを用いてＳｉ単結晶
基板の一方の面に凹部を形成する工程と、該凹部にＳＴ
Ｍ信号用電極層、絶縁層、圧電層および一対の圧電電極
層を積層する工程と、積層された層を加工してカンチレ
バーを形成する工程と、異方性エッチングを用いて該Ｓ
ｉ単結晶基板の他方の面に該カンチレバーの底面に達す
る凹部を形成する工程と、該カンチレバーの底面の一部
に情報記録・再生用のチップを形成する工程と、該Ｓｉ
単結晶基板の余分な部分を除去して該カンチレバーと一
体になったスライダーを形成する工程とを含んでおり、
そのことにより上記目的が達成される。
【００１６】また、本発明の情報記録・再生装置は、記
録面の表面粗さが１０ｎｍ以下に仕上げられたディスク
と、該ディスクを回転させる回転機構と、該ディスクの
記録面に接触され、該ディスクの回転によって該記録面
から空気力学的に浮上されるスライダー本体と、ＳＴＭ
信号を導くＳＴＭ信号用電極層、絶縁層、圧電層および
該圧電層を挟み、該圧電層を該ディスクの記録面に対し
て接離する方向に駆動する一対の圧電電極層を含む多層
構造をなし、先端部が突出し、かつ底面が該ディスクの
記録面に対向した状態で該スライダー本体に取り付けら
れたカンチレバーと、該カンチレバーの底面に取り付け
られた情報記録・再生用のチップとを備え、該チップに
大電流を通電して該ディスクの記録面に情報を記録する
一方、該チップを介してＳＴＭ信号を検出することによ
り該記録面に記録された情報を再生するようにしてお
り、そのことにより上記目的が達成される。
録面の表面粗さが１０ｎｍ以下に仕上げられたディスク
と、該ディスクを回転させる回転機構と、該ディスクの
記録面に接触され、該ディスクの回転によって該記録面
から空気力学的に浮上されるスライダー本体と、ＳＴＭ
信号を導くＳＴＭ信号用電極層、絶縁層、圧電層および
該圧電層を挟み、該圧電層を該ディスクの記録面に対し
て接離する方向に駆動する一対の圧電電極層を含む多層
構造をなし、先端部が突出し、かつ底面が該ディスクの
記録面に対向した状態で該スライダー本体に取り付けら
れたカンチレバーと、該カンチレバーの底面に取り付け
られた情報記録・再生用のチップとを備え、該チップに
大電流を通電して該ディスクの記録面に情報を記録する
一方、該チップを介してＳＴＭ信号を検出することによ
り該記録面に記録された情報を再生するようにしてお
り、そのことにより上記目的が達成される。
【００１７】
【作用】上記構成の情報記録・再生装置において、チッ
プをディスク上の目的のトラック位置に位置決めした状
態でスライダー本体、すなわちスライダーをディスク上
に配置し、続いてこの状態から回転機構によりディスク
を回転させると、空気力学的効果によりスライダーが浮
上し、チップとディスクとの離隔間隔が所定の値に安定
的に保持される。このとき、圧電層に印加される電圧を
制御してカンチレバーの変位を制御する。
プをディスク上の目的のトラック位置に位置決めした状
態でスライダー本体、すなわちスライダーをディスク上
に配置し、続いてこの状態から回転機構によりディスク
を回転させると、空気力学的効果によりスライダーが浮
上し、チップとディスクとの離隔間隔が所定の値に安定
的に保持される。このとき、圧電層に印加される電圧を
制御してカンチレバーの変位を制御する。
【００１８】この状態でＳＴＭ信号用電極層を通してチ
ップに大電流を供給すると、ディスクの記録面に微細な
原子オーダのクレーター状の穴が形成され、これで情報
記録が行われる。
ップに大電流を供給すると、ディスクの記録面に微細な
原子オーダのクレーター状の穴が形成され、これで情報
記録が行われる。
【００１９】一方、情報の再生は、チップを目的のトラ
ックに位置決めしてクレータ状の穴が形成されたディス
クの記録面に近接すると、トンネル電流が発生する。こ
のトンネル電流は記録面の凹凸性状に対応しているの
で、このトンネル電流をチップ、ＳＴＭ信号用電極層等
を介して検出系により検出することにより情報の再生が
行われる。
ックに位置決めしてクレータ状の穴が形成されたディス
クの記録面に近接すると、トンネル電流が発生する。こ
のトンネル電流は記録面の凹凸性状に対応しているの
で、このトンネル電流をチップ、ＳＴＭ信号用電極層等
を介して検出系により検出することにより情報の再生が
行われる。
【００２０】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【００２１】図１は本発明情報記録・再生用スライダー
を示す。このスライダー６は、正面視台形状をなし、図
上右側端に相当する一端面に傾斜面が形成されたスライ
ダー本体６０と、該スライダー本体６０の一端面側に一
体化されたカンチレバー７とを有する。カンチレバー７
は、両端側に水平部を有し、中間部が傾斜部７０になっ
た左右方向に長い板状をなし、傾斜部７０をスライダー
本体６０の傾斜面６１に沿わせるようにして一体化され
ている。より具体的には、カンチレバー７の右側水平部
はスライダー本体６０から突出し、左側水平部はスライ
ダー本体６０の上面に固着されている。また、カンチレ
バー７の右側水平部の底面にはナイフエッジ状のチップ
８が設けられている。より具体的には、底面の先端にチ
ップ８が設けられている。
を示す。このスライダー６は、正面視台形状をなし、図
上右側端に相当する一端面に傾斜面が形成されたスライ
ダー本体６０と、該スライダー本体６０の一端面側に一
体化されたカンチレバー７とを有する。カンチレバー７
は、両端側に水平部を有し、中間部が傾斜部７０になっ
た左右方向に長い板状をなし、傾斜部７０をスライダー
本体６０の傾斜面６１に沿わせるようにして一体化され
ている。より具体的には、カンチレバー７の右側水平部
はスライダー本体６０から突出し、左側水平部はスライ
ダー本体６０の上面に固着されている。また、カンチレ
バー７の右側水平部の底面にはナイフエッジ状のチップ
８が設けられている。より具体的には、底面の先端にチ
ップ８が設けられている。
【００２２】スライダー６は、情報の記録・再生を行う
場合に、表面に記録媒体９が形成された基板１０上に配
置され、このときチップ８が記録媒体９に対してＳＴＭ
信号の記録・再生を行う。
場合に、表面に記録媒体９が形成された基板１０上に配
置され、このときチップ８が記録媒体９に対してＳＴＭ
信号の記録・再生を行う。
【００２３】カンチレバーの詳細は以下の通り。カンチ
レバー７は下方から順に、ＳＴＭ信号用電極層１１、絶
縁層１２、圧電電極層１３、圧電層１４および圧電電極
層１５を積層して構成されている。カンチレバー７の左
側水平部には、２つの接続穴１９、２０が形成されてい
る。接続穴１９はカンチレバー７の左端近傍に形成さ
れ、中間側に少し偏位した位置に接続穴２０が形成され
ている。接続穴１９はＳＴＭ信号用電極層１１に信号線
１６を接続するために設けられている。すなわち、接続
穴１９はＳＴＭ信号用電極層１１に到達する深さを有
し、ＳＴＭ信号用電極層１１の表面に信号線１６の一端
が接続されている。
レバー７は下方から順に、ＳＴＭ信号用電極層１１、絶
縁層１２、圧電電極層１３、圧電層１４および圧電電極
層１５を積層して構成されている。カンチレバー７の左
側水平部には、２つの接続穴１９、２０が形成されてい
る。接続穴１９はカンチレバー７の左端近傍に形成さ
れ、中間側に少し偏位した位置に接続穴２０が形成され
ている。接続穴１９はＳＴＭ信号用電極層１１に信号線
１６を接続するために設けられている。すなわち、接続
穴１９はＳＴＭ信号用電極層１１に到達する深さを有
し、ＳＴＭ信号用電極層１１の表面に信号線１６の一端
が接続されている。
【００２４】また、接続穴２０は圧電電極層１３に信号
線１７を接続するために設けられている。すなわち、接
続穴２０は圧電電極層１３に到達する深さを有し、圧電
電極層１３の表面に信号線１７の一端が接続されてい
る。更に、最上層の圧電電極層１５の左端は他の層の左
端位置よりも中間側に少し偏位しており、接続穴２０の
手前位置において信号線１８に接続されている。このよ
うな構造により、ＳＴＭ信号用電極層１１と信号線１
６、圧電電極層１３と信号線１７および圧電電極層１５
と信号線１８がそれぞれ個別に接続された構成になって
いる。
線１７を接続するために設けられている。すなわち、接
続穴２０は圧電電極層１３に到達する深さを有し、圧電
電極層１３の表面に信号線１７の一端が接続されてい
る。更に、最上層の圧電電極層１５の左端は他の層の左
端位置よりも中間側に少し偏位しており、接続穴２０の
手前位置において信号線１８に接続されている。このよ
うな構造により、ＳＴＭ信号用電極層１１と信号線１
６、圧電電極層１３と信号線１７および圧電電極層１５
と信号線１８がそれぞれ個別に接続された構成になって
いる。
【００２５】このようなＳＴＭ信号用電極層１１は、Ｓ
ＴＭ信号（ＳＴＭ電流）を図示しない制御系に導くため
のものであり、Ａｌ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔａ、Ｍｏ又はその
合金により形成されている。絶縁層１２は、ＳＴＭ信号
用電極層１１と圧電電極層１３とを電気的に絶縁するた
めのものであり、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、ＡｌＮ、ＳｉＮ、
ポリシリコン等により形成されている。
ＴＭ信号（ＳＴＭ電流）を図示しない制御系に導くため
のものであり、Ａｌ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔａ、Ｍｏ又はその
合金により形成されている。絶縁層１２は、ＳＴＭ信号
用電極層１１と圧電電極層１３とを電気的に絶縁するた
めのものであり、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、ＡｌＮ、ＳｉＮ、
ポリシリコン等により形成されている。
【００２６】圧電電極層１３、１５は圧電層１４を駆動
する電圧を供給するためのものであり、Ａｌ、Ｎｉ、Ａ
ｕ、Ｔａ、Ｍｏ又はその合金によって形成されている。
圧電層１４はバイモルフとして構成された圧電材料より
なり、上下両側の圧電電極層１３、１５に印加された電
圧により垂直方向に変形する。これによりチップ８が基
板１０上の記録媒体９に接離移動し、またその離隔間隔
が制御される。圧電層１４を形成する圧電材料として
は、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ＺｎＯ、ＡｌＮ、ＴｉＢａＯ3
等を用いることが可能である。以上の構成のスライダー
６は後述する製造プロセスによって作製される。
する電圧を供給するためのものであり、Ａｌ、Ｎｉ、Ａ
ｕ、Ｔａ、Ｍｏ又はその合金によって形成されている。
圧電層１４はバイモルフとして構成された圧電材料より
なり、上下両側の圧電電極層１３、１５に印加された電
圧により垂直方向に変形する。これによりチップ８が基
板１０上の記録媒体９に接離移動し、またその離隔間隔
が制御される。圧電層１４を形成する圧電材料として
は、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ＺｎＯ、ＡｌＮ、ＴｉＢａＯ3
等を用いることが可能である。以上の構成のスライダー
６は後述する製造プロセスによって作製される。
【００２７】また、本発明が適用される基板１０の基板
材料としては、Ａｌ又はその合金、ガラス、セラミック
を用いることができる。基板１０の表面は記録ビットの
小ささおよびＳＴＭ信号による記録・再生を考慮する
と、極めて滑かな面に仕上げておく必要がある。そこ
で、上記の基板材料に関して言えば、研磨剤を含んだ水
溶液中で基板１０表面に回転するポリウレタン球を押し
付け、ポリウレタン球と基板１０との間に流体および研
磨剤の流れを構成し、研磨剤の流れによって基板１０表
面を研磨するＥＥＭ（Ｅｌａｓｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏ
ｎ Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）を利用することができる。こ
の方法によれば、加工面（研磨面）をおおよそ数ｎｍ以
下の表面粗さに仕上げることが可能である。
材料としては、Ａｌ又はその合金、ガラス、セラミック
を用いることができる。基板１０の表面は記録ビットの
小ささおよびＳＴＭ信号による記録・再生を考慮する
と、極めて滑かな面に仕上げておく必要がある。そこ
で、上記の基板材料に関して言えば、研磨剤を含んだ水
溶液中で基板１０表面に回転するポリウレタン球を押し
付け、ポリウレタン球と基板１０との間に流体および研
磨剤の流れを構成し、研磨剤の流れによって基板１０表
面を研磨するＥＥＭ（Ｅｌａｓｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏ
ｎ Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）を利用することができる。こ
の方法によれば、加工面（研磨面）をおおよそ数ｎｍ以
下の表面粗さに仕上げることが可能である。
【００２８】本発明が適用される基板１０の表面粗さと
しては、１０ｎｍ以下、好ましくは１ｎｍ以下に仕上げ
るとよい。
しては、１０ｎｍ以下、好ましくは１ｎｍ以下に仕上げ
るとよい。
【００２９】記録媒体９としては、金属薄膜、半導体薄
膜、アモルファス薄膜、磁性材料薄膜を用いることがで
きる。
膜、アモルファス薄膜、磁性材料薄膜を用いることがで
きる。
【００３０】次に、図２に従い上記構成のスライダー６
の製造方法について説明する。まず、図２（ａ）に示す
ように、Ｓｉ単結晶基板（１００）２７の表裏両面（上
下両面）にＳｉＯ2酸化膜２８、２９を形成する。
の製造方法について説明する。まず、図２（ａ）に示す
ように、Ｓｉ単結晶基板（１００）２７の表裏両面（上
下両面）にＳｉＯ2酸化膜２８、２９を形成する。
【００３１】次に、図２（ｂ）に示すように、表面側の
ＳｉＯ2酸化膜２８にフォトレジストによりパターニン
グを行って必要な開口部を形成し、続いてドライエッチ
ング、イオンミリング等の方法で開口部のＳｉＯ2酸化
膜２８を除去し、また余分のフォトレジストを除去す
る。続いて、全体をＫＯＨを用いたエッチング液で異方
性エッチングを行ってＳｉ単結晶基板２７の中間部に凹
部３０を形成する。
ＳｉＯ2酸化膜２８にフォトレジストによりパターニン
グを行って必要な開口部を形成し、続いてドライエッチ
ング、イオンミリング等の方法で開口部のＳｉＯ2酸化
膜２８を除去し、また余分のフォトレジストを除去す
る。続いて、全体をＫＯＨを用いたエッチング液で異方
性エッチングを行ってＳｉ単結晶基板２７の中間部に凹
部３０を形成する。
【００３２】次に、図２（ｃ）に示すように、Ｓｉ単結
晶基板２７の凹部３０およびＳｉＯ2酸化膜２８の上に
ＳＴＭ信号用電極層１１、絶縁膜１２、圧電電極層１
３、圧電層１４、圧電電極層１５をこの順に積層（成
膜）する。なお、これらの材料は上記したものを用い
る。また、積層は、蒸着、スパッタ、ＣＶＤ等の方法に
よって行う。
晶基板２７の凹部３０およびＳｉＯ2酸化膜２８の上に
ＳＴＭ信号用電極層１１、絶縁膜１２、圧電電極層１
３、圧電層１４、圧電電極層１５をこの順に積層（成
膜）する。なお、これらの材料は上記したものを用い
る。また、積層は、蒸着、スパッタ、ＣＶＤ等の方法に
よって行う。
【００３３】次に、図２（ｄ）に示すように、積層した
膜１１、１２、１３、１４、１５をフォトリソグラフィ
によってカンチレバー７の形状に加工する。そして、同
時にフォトリソグラフィによって上記した接続穴１９、
２０を形成する。
膜１１、１２、１３、１４、１５をフォトリソグラフィ
によってカンチレバー７の形状に加工する。そして、同
時にフォトリソグラフィによって上記した接続穴１９、
２０を形成する。
【００３４】次に、図２（ｅ）に示すように、フォトリ
ソグラフィによって裏面側のＳｉＯ2酸化膜２９に開口
部３４を形成する。なお、この開口部３４はカンチレバ
ー７の右端部の近くに形成される。続いて、開口部３４
と反対側、すなわち表面側のＳｉが露出して面にフォト
レジストを塗布してこの面を保護し、この状態からＫＯ
Ｈを用いた異方性エッチングを行って開口部３４の部分
に窪みを設ける。この窪みの形成は、その上層のＳｉを
貫通してカンチレバー７の底面、すなわち最下層のＳＴ
Ｍ信号用電極層１１に達する迄まで行う。そして、この
プロセスによってＳＴＭ信号用電極層１１の裏面にナイ
フエッジ状のチップ８を形成する。
ソグラフィによって裏面側のＳｉＯ2酸化膜２９に開口
部３４を形成する。なお、この開口部３４はカンチレバ
ー７の右端部の近くに形成される。続いて、開口部３４
と反対側、すなわち表面側のＳｉが露出して面にフォト
レジストを塗布してこの面を保護し、この状態からＫＯ
Ｈを用いた異方性エッチングを行って開口部３４の部分
に窪みを設ける。この窪みの形成は、その上層のＳｉを
貫通してカンチレバー７の底面、すなわち最下層のＳＴ
Ｍ信号用電極層１１に達する迄まで行う。そして、この
プロセスによってＳＴＭ信号用電極層１１の裏面にナイ
フエッジ状のチップ８を形成する。
【００３５】このチップ８は開口部３４を通して蒸着を
行うことによりコーン状の形状に作製することも可能で
ある。また、蒸着を行った後、電界研磨を行えば図示す
るようなナイフエッジ状のチップ８を作製できる。
行うことによりコーン状の形状に作製することも可能で
ある。また、蒸着を行った後、電界研磨を行えば図示す
るようなナイフエッジ状のチップ８を作製できる。
【００３６】次に、Ｓｉ単結晶基板２７のスライダー作
製にとって不要となる部分（図の右端部）をエッチング
で除去し、左端側に残存するスライダー本体６０の右端
側にカンチレバー７が一体化されたスライダー６を得
る。そして、このようにして作製されたスライダー６の
接続穴１９、２０および圧電電極層１５にワイヤボンデ
ィングにより上記の信号線１６、１７、１８の一端部を
接続する。
製にとって不要となる部分（図の右端部）をエッチング
で除去し、左端側に残存するスライダー本体６０の右端
側にカンチレバー７が一体化されたスライダー６を得
る。そして、このようにして作製されたスライダー６の
接続穴１９、２０および圧電電極層１５にワイヤボンデ
ィングにより上記の信号線１６、１７、１８の一端部を
接続する。
【００３７】次に、図３に従い上記のスライダー６を記
録・再生機構として使用する本発明情報記録・再生装置
について説明する。
録・再生機構として使用する本発明情報記録・再生装置
について説明する。
【００３８】スライダー６は、チップ８を図上右側に相
当する後端側に向けた状態で円形のディスク２３（以下
基板１０と記録媒体９を総称してディスク２３と称す
る）上に配置される。スライダー６の上面における中央
部には、スライダー６をディスク２３に押し付ける支持
ばね２２の先端が連結されている。支持ばね２２の基端
側は圧電アクチュエータ２５を介してリニア駆動アクチ
ュエータ２６に連結されている。圧電アクチュエータ２
５およびリニア駆動アクチュエータ２６によってスライ
ダー６はディスク２３の半径方向に駆動される。これに
より、チップ８をディスク２３の任意の記録トラックに
位置決めすることが可能になる。
当する後端側に向けた状態で円形のディスク２３（以下
基板１０と記録媒体９を総称してディスク２３と称す
る）上に配置される。スライダー６の上面における中央
部には、スライダー６をディスク２３に押し付ける支持
ばね２２の先端が連結されている。支持ばね２２の基端
側は圧電アクチュエータ２５を介してリニア駆動アクチ
ュエータ２６に連結されている。圧電アクチュエータ２
５およびリニア駆動アクチュエータ２６によってスライ
ダー６はディスク２３の半径方向に駆動される。これに
より、チップ８をディスク２３の任意の記録トラックに
位置決めすることが可能になる。
【００３９】ここで、圧電アクチュエータ２５は微動機
構であり、スライダー６をμｍ以下の動きで駆動する。
一方、リニア駆動アクチュエータ２６は粗動機構であ
り、スライダー６をμｍ以上の動きで高速駆動する。両
アクチュエータ２５、２６の協働によってスライダー
６、より具体的にはチップ８が目的の記録トラック位置
に精度よく位置決めされる。
構であり、スライダー６をμｍ以下の動きで駆動する。
一方、リニア駆動アクチュエータ２６は粗動機構であ
り、スライダー６をμｍ以上の動きで高速駆動する。両
アクチュエータ２５、２６の協働によってスライダー
６、より具体的にはチップ８が目的の記録トラック位置
に精度よく位置決めされる。
【００４０】ディスク２３はモータＭに連結されたスピ
ンドル２４上に装着され、中心回りに回転される。ディ
スク２３の回転は回転振れ等を生じることなく行う必要
があるため、スピンドル２４の軸受けとしては、回転精
度の良い空気軸受けを用いるとよい。
ンドル２４上に装着され、中心回りに回転される。ディ
スク２３の回転は回転振れ等を生じることなく行う必要
があるため、スピンドル２４の軸受けとしては、回転精
度の良い空気軸受けを用いるとよい。
【００４１】このような構成において、ディスク２３を
回転すると、スライダー６が空気力学的効果により支持
ばね２２の付勢力に抗して浮上し、ディスク２３との間
隔を０．１〜数μｍに保った状態で安定化される。従っ
て、カンチレバー７、チップ８とディスク２３との間隔
も安定化されている。
回転すると、スライダー６が空気力学的効果により支持
ばね２２の付勢力に抗して浮上し、ディスク２３との間
隔を０．１〜数μｍに保った状態で安定化される。従っ
て、カンチレバー７、チップ８とディスク２３との間隔
も安定化されている。
【００４２】次に、ディスク２３に対する情報の記録・
再生動作について説明する。まず、両アクチュエータ２
５、２６によってスライダー６をディスク２３の半径方
向に駆動して目的の記録トラック位置に位置決めする。
再生動作について説明する。まず、両アクチュエータ２
５、２６によってスライダー６をディスク２３の半径方
向に駆動して目的の記録トラック位置に位置決めする。
【００４３】続いて、信号線１７、１８を通じて圧電電
極層１３、１５に電圧を供給する。また、このとき信号
線１６を介して検出されるＳＴＭ電流が一定になるよう
に、図示しないフィードバック回路によって圧電電極層
１３、１５に供給される電圧値をコントロールする。こ
こで、フィードバック回路には、ローパスフィルタを設
けるとよい。すなわち、ローパスフィルタを設けること
により、ＳＴＭ信号を記録・再生する周波数の信号がノ
イズとしてカンチレバー７の制御電圧に取り込まれるの
を防止でき、精度のよい制御動作が可能になるからであ
る。
極層１３、１５に電圧を供給する。また、このとき信号
線１６を介して検出されるＳＴＭ電流が一定になるよう
に、図示しないフィードバック回路によって圧電電極層
１３、１５に供給される電圧値をコントロールする。こ
こで、フィードバック回路には、ローパスフィルタを設
けるとよい。すなわち、ローパスフィルタを設けること
により、ＳＴＭ信号を記録・再生する周波数の信号がノ
イズとしてカンチレバー７の制御電圧に取り込まれるの
を防止でき、精度のよい制御動作が可能になるからであ
る。
【００４４】ディスク２３に対する情報記録は、図示し
ない電源回路より、チップ８に大電流を印加し、ディス
ク２３表面との間に放電を発生させる。これによりディ
スク２３の記録媒体９の表面に微細なクレータ状の穴が
明けられて情報記録が行われる。
ない電源回路より、チップ８に大電流を印加し、ディス
ク２３表面との間に放電を発生させる。これによりディ
スク２３の記録媒体９の表面に微細なクレータ状の穴が
明けられて情報記録が行われる。
【００４５】一方、ディスク２３に記録された情報の再
生は、上記同様にしてチップ８を目的の記録トラック位
置に位置決めし、かつディスク２３表面との間隔を制御
すると、微細なクレータ状の穴の存在に起因して発生す
るトンネル電流がＳＴＭ信号用電極層１１、信号線１６
を介して信号検出系に検出され、続いて信号処理され、
これで情報の再生が行われる。
生は、上記同様にしてチップ８を目的の記録トラック位
置に位置決めし、かつディスク２３表面との間隔を制御
すると、微細なクレータ状の穴の存在に起因して発生す
るトンネル電流がＳＴＭ信号用電極層１１、信号線１６
を介して信号検出系に検出され、続いて信号処理され、
これで情報の再生が行われる。
【００４６】上記構成のスライダー６を情報記録・再生
機構として用いる場合は、チップ８が圧電素子とアクチ
ュエータ２５、２６との協働によって駆動制御されるの
で、圧電素子の駆動速度にのみ従って駆動される上記従
来例に比べて、記録時における線速度を格段に向上でき
る。従って、信号の転送レートを大きくできる。
機構として用いる場合は、チップ８が圧電素子とアクチ
ュエータ２５、２６との協働によって駆動制御されるの
で、圧電素子の駆動速度にのみ従って駆動される上記従
来例に比べて、記録時における線速度を格段に向上でき
る。従って、信号の転送レートを大きくできる。
【００４７】また、空気力学的効果によりスライダー６
を安定した状態で浮上させる構成をとるので、チップ８
をディスク２３の表面上で高速スキャンさせた場合に
も、チップ８とディスク２３表面との間隔の変動を抑制
できるので、チップの制御性の向上が図れる。従って、
記録・再生機構の構成を小型、かつ簡潔にできる。
を安定した状態で浮上させる構成をとるので、チップ８
をディスク２３の表面上で高速スキャンさせた場合に
も、チップ８とディスク２３表面との間隔の変動を抑制
できるので、チップの制御性の向上が図れる。従って、
記録・再生機構の構成を小型、かつ簡潔にできる。
【００４８】また、チップ８が１個であるので、複雑な
位置決め機構を要せず、この点においても装置構成の小
型化、簡潔化が図れる。
位置決め機構を要せず、この点においても装置構成の小
型化、簡潔化が図れる。
【００４９】
【発明の効果】請求項１記載の情報記録・再生用スライ
ダーによれば、ＳＴＭにより情報の記録・再生を行うの
で、基板上に極めて高密度に信号を記録できることはも
ちろんこと、記録時における線速度を格段に向上できる
ので、信号の転送レートを大きくできる利点がある。ま
た、空気力学的効果によりスライダーを安定した状態で
浮上させる構成をとるので、チップを高速スキャンさせ
た場合にも、チップと基板表面との間隔の変動を抑制で
きるので、チップの上下動の制御性を向上できる。従っ
て、記録・再生機構の構成を小型、かつ簡潔にできるの
で、大幅なコストダウンが可能になる。
ダーによれば、ＳＴＭにより情報の記録・再生を行うの
で、基板上に極めて高密度に信号を記録できることはも
ちろんこと、記録時における線速度を格段に向上できる
ので、信号の転送レートを大きくできる利点がある。ま
た、空気力学的効果によりスライダーを安定した状態で
浮上させる構成をとるので、チップを高速スキャンさせ
た場合にも、チップと基板表面との間隔の変動を抑制で
きるので、チップの上下動の制御性を向上できる。従っ
て、記録・再生機構の構成を小型、かつ簡潔にできるの
で、大幅なコストダウンが可能になる。
【００５０】また、請求項２記載の情報記録・再生用ス
ライダーの製造方法によれば、小型、かつ簡潔な情報記
録・再生用スライダーを能率よく製造できる利点があ
る。また、既存の半導体製造技術を利用できるので、量
産性の向上が図れ、製造コストを格段に低減することが
できる。
ライダーの製造方法によれば、小型、かつ簡潔な情報記
録・再生用スライダーを能率よく製造できる利点があ
る。また、既存の半導体製造技術を利用できるので、量
産性の向上が図れ、製造コストを格段に低減することが
できる。
【００５１】また、特に請求項３記載の情報記録・再生
装置によれば、記録・再生を高速で行え、かつ記録容量
の大容量化が図れ、更には安価で高信頼性な情報記録・
再生システムを実現できる。
装置によれば、記録・再生を高速で行え、かつ記録容量
の大容量化が図れ、更には安価で高信頼性な情報記録・
再生システムを実現できる。
【図１】本発明情報記録・再生用スライダーを示す正面
図。
図。
【図２】本発明情報記録・再生装置を示す正面図。
【図３】本発明情報記録・再生用スライダーの製造方法
ほ示す工程図。
ほ示す工程図。
【図４】ＳＴＭの一従来例を示す斜視図。
６ スライダー ６０ スライダー本体 ７ カンチレバー ８ チップ ９ 記録媒体 １０ 基板 １１ ＳＴＭ信号用電極層 １２ 絶縁膜 １３、１５ 圧電電極層 １４ 圧電層 １６、１７、１８ 信号線 １９、２０ 接続穴 ２２ 支持ばね ２３ ディスク ２４ スピンドル ２５ 圧電アクチュエータ ２６ リニア駆動アクチュエータ ２７ Ｓｉ単結晶基板 ２８、２９ ＳｉＯ2酸化膜 ３０ 凹部 ３４ 開口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 和博 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 平田 進 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 一端側に傾斜面が形成され、ディスクの
記録面に近接配置されるスライダー本体と、 ＳＴＭ信号を導くＳＴＭ信号用電極層、絶縁層、圧電層
および該圧電層を挟み、該圧電層を該ディスクの記録面
に対して接離する方向に駆動する一対の圧電電極層を含
む多層構造をなし、先端部を除く部分が該傾斜面に沿っ
た状態で該スライダー本体に取付けられる一方、該スラ
イダー本体から突出した先端部が該ディスクの記録面に
近接配置されたカンチレバーと、 該カンチレバーの先端部の該ディスクの記録面に対向す
る面に取り付けられた情報記録・再生用のチップとを備
えた情報記録・再生用スライダー。 - 【請求項２】 異方性エッチングを用いてＳｉ単結晶基
板の一方の面に凹部を形成する工程と、 該凹部にＳＴＭ信号用電極層、絶縁層、圧電層および一
対の圧電電極層を積層する工程と、 積層された層を加工してカンチレバーを形成する工程
と、 異方性エッチングを用いて該Ｓｉ単結晶基板の他方の面
に該カンチレバーの底面に達する凹部を形成する工程
と、 該カンチレバーの底面の一部に情報記録・再生用のチッ
プを形成する工程と、 該Ｓｉ単結晶基板の余分な部分を除去して該カンチレバ
ーと一体になったスライダーを形成する工程とを含む情
報記録・再生用スライダーの製造方法。 - 【請求項３】 記録面の表面粗さが１０ｎｍ以下に仕上
げられたディスクと、 該ディスクを回転させる回転機構と、 該ディスクの記録面に接触され、該ディスクの回転によ
って該記録面から空気力学的に浮上されるスライダー本
体と、 ＳＴＭ信号を導くＳＴＭ信号用電極層、絶縁層、圧電層
および該圧電層を挟み、該圧電層を該ディスクの記録面
に対して接離する方向に駆動する一対の圧電電極層を含
む多層構造をなし、先端部が突出し、かつ底面が該ディ
スクの記録面に対向した状態で該スライダー本体に取り
付けられたカンチレバーと、 該カンチレバーの底面に取り付けられた情報記録・再生
用のチップとを備え、該チップに大電流を通電して該デ
ィスクの記録面に情報を記録する一方、該チップを介し
てＳＴＭ信号を検出することにより該記録面に記録され
た情報を再生する情報記録・再生装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4328256A JP2895694B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 情報記録・再生用スライダー、情報記録・再生用スライダーの製造方法および情報記録・再生装置 |
| US08/163,175 US5570336A (en) | 1992-12-08 | 1993-12-07 | Information recording and reproducing apparatus having a slider formal of single crystal silicon body and cantilever |
| EP93309887A EP0601852B1 (en) | 1992-12-08 | 1993-12-08 | An information recording and reproducing apparatus and a method for manufacturing a slider used in the same |
| KR1019930026814A KR940016057A (ko) | 1992-12-08 | 1993-12-08 | 정보 기록 재생 장치 및 정보 기록 재생 장치에서 사용된 슬라이더의 제조방법 |
| DE69317100T DE69317100T2 (de) | 1992-12-08 | 1993-12-08 | Informationsaufzeichnungs- und -Wiedergabegerät und Herstellungsverfahren eines dazu verwendeten Gleiters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4328256A JP2895694B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 情報記録・再生用スライダー、情報記録・再生用スライダーの製造方法および情報記録・再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06176410A true JPH06176410A (ja) | 1994-06-24 |
| JP2895694B2 JP2895694B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=18208191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4328256A Expired - Fee Related JP2895694B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 情報記録・再生用スライダー、情報記録・再生用スライダーの製造方法および情報記録・再生装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5570336A (ja) |
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