(57)【要約】【課題】情報保存装置用プローブを提供する。【解決手段】プローブのピークが露出されつつ、そのチップ部分にコーティング膜が形成され、コーティング膜は、チップのピークと共に記録媒体に対して所定接触面積をなすことを特徴とする情報保存装置用プローブであり、また、プローブのピークが露出されつつ、そのチップ部分にコーティング膜が形成され、コーティング膜とプローブチップとの間に絶縁膜が形成され、コーティング膜と絶縁膜は、チップのピークと共に記録媒体に対して所定接触面積をなすことを特徴とする情報保存装置用プローブである。これにより、シャープタイプのチップを使用して高い分解能を得ながら、同時にチップのピークの摩耗の程度を低下させ、優秀な耐久性を有する情報保存装置用プローブを提供できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に／から情報を記録／再生する情報保存装置用プローブであって、
前記プローブのピークが露出されつつ、そのチップ部分にコーティング膜が形成され、前記コーティング膜は、前記チップのピークと共に前記記録媒体に対して所定接触面積をなすことを特徴とする情報保存装置用プローブ。
【請求項２】
前記コーティング膜は、絶縁体であることを特徴とする請求項１に記載の情報保存装置用プローブ。
【請求項３】
前記コーティング膜は、ＳｉＯ２からなることを特徴とする請求項２に記載の情報保存装置用プローブ。
【請求項４】
前記チップは、ＴｉＰｔとＣｏＮｉのうちいずれか一つからなることを特徴とする請求項１に記載の情報保存装置用プローブ。
【請求項５】
記録媒体に／から情報を記録／再生する情報保存装置用プローブであって、
前記プローブのピークが露出されつつ、そのチップ部分にコーティング膜が形成され、前記コーティング膜と前記プローブチップとの間に絶縁膜が形成され、前記コーティング膜と前記絶縁膜は、前記チップのピークと共に前記記録媒体に対して所定接触面積をなすことを特徴とする情報保存装置用プローブ。
【請求項６】
前記コーティング膜は、導体であることを特徴とする請求項５に記載の情報保存装置用プローブ。
【請求項７】
前記コーティング膜は、ＤＬＣ膜であることを特徴とする請求項６に記載の情報保存装置用プローブ。
【請求項８】
前記チップは、Ｓｉからなることを特徴とする請求項５に記載の情報保存装置用プローブ。
【請求項９】
前記絶縁膜は、ＳｉＯ２からなることを特徴とする請求項５に記載の情報保存装置用プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報保存装置用プローブに係り、さらに詳細には、高い分解能と共に優秀な耐久性を有する情報保存装置用プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯用通信端末機、電子手帳など小型製品に対する需要が増大するにつれ、超小型高集積不揮発性記録媒体の必要性が高まっている。既存のハードディスクは、小型化が容易ではなく、フラッシュメモリは、高集積度を達成し難いので、これに対する代案として、走査プローブを利用した情報保存装置が研究されている。
【０００３】
プローブは、さまざまなＳＰＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）技術に利用される。例えば、プローブと試料との間に印加される電圧差によって流れる電流を検出して情報を再生する走査貫通顕微鏡（ＳＴＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、プローブと試料との間の原子的力を利用する原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、試料の磁場と磁化されたプローブとの間の力を利用する磁気力顕微鏡（ＭＦＭ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、可視光線の波長による解像度限界を改善した近接場走査光学顕微鏡（ＳＮＯＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、試料とプローブとの間の静電力を利用した静電力顕微鏡（ＥＦＭ：Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；ＥＦＭ）などに利用される。
【０００４】
かかるＳＰＭ技術を利用して情報を高速高密度に記録及び再生するためには、ナノミリメートル単位のプローブの製造が要求される。かかる要求により、シャープタイプ（ｓｈａｒｐ ｔｙｐｅ）のプローブが使われうるが、前記シャープタイプのプローブは、ブラントタイプ（ｂｌｕｎｔ ｔｙｐｅ）のプローブよりも摩耗が激しく発生するという短所がある。下記の実験を介してかかる点を説明する。
【０００５】
図１は、従来の情報保存装置用プローブのうちシャープタイプのプローブに対する実験例を表す写真であり、図２は、従来の情報保存装置用プローブのうちブラントタイプのプローブに対する実験例を表す写真であり、図３及び図４は、図１及び図２の実験例の結果を表す図面である。
【０００６】
図１ないし図４を共に参照すれば、同じ荷重をシャープタイプのプローブとブラントタイプのプローブとにそれぞれ加えたとき、それぞれのチップの摩耗の程度を観察できる。この実験で、前記シャープタイプのプローブのチップ半径は５ｎｍであり、前記ブラントタイプのプローブのチップ半径は５０ｎｍである。各プローブに加えた荷重は３０ｎＮであり、前記プローブの移動速度は２μｍ／ｓである。
【０００７】
前記実験結果によれば、同じ荷重が加えられる場合、シャープタイプのプローブのチップがブラントタイプのチップよりさらに激しく摩耗されるということが分かる。これは、シャープタイプのプローブのチップ半径がブラントタイプのプローブのチップ半径より小さく、同じ荷重が加えられても、その荷重が加えられる面積が小さいので、前記シャープタイプのプローブのチップに加えられる圧力がさらに大きいためである。
【０００８】
シャープタイプのプローブは、分解能がブラントタイプのプローブよりさらに優秀なので、高密度記録装置の製造にブラントタイプよりさらに好まれている。しかし、前記の通り、シャープタイプのプローブは、ブラントタイプのプローブよりその摩耗の程度が激しいという短所がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、優秀な分解能と共に、そのプローブチップの摩耗の程度を低下させ、向上した耐久性を有する情報保存装置用プローブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による情報保存装置用プローブは、記録媒体に／から情報を記録／再生するものであり、前記プローブのピークが露出されつつ、そのチップ部分にコーティング膜が形成され、前記コーティング膜は、前記チップのピークと共に前記記録媒体に対して所定接触面積をなすことを特徴とする。
【００１１】
前記コーティング膜は、絶縁体であることを特徴とすることができる。
【００１２】
前記コーティング膜は、ＳｉＯ２からなることを特徴とすることができる。
【００１３】
前記チップは、ＴｉＰｔとＣｏＮｉのうちいずれか一つからなることを特徴とすることができる。
【００１４】
本発明の他の実施形態による情報保存装置用プローブは、記録媒体に／から情報を記録／再生するものであり、前記プローブのピークが露出されつつ、そのチップ部分にコーティング膜が形成され、前記コーティング膜と前記プローブチップとの間に絶縁膜が形成され、前記コーティング膜と前記絶縁膜は、前記チップのピークと共に前記記録媒体に対して所定接触面積をなすことを特徴とする。
【００１５】
前記コーティング膜は、導体であることを特徴とすることができる。
【００１６】
前記コーティング膜は、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）膜であることを特徴とすることができる。
【００１７】
前記チップは、Ｓｉからなることを特徴とすることができる。
【００１８】
前記絶縁膜は、ＳｉＯ２からなることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による情報保存装置用プローブによれば、コーティング膜及び／または絶縁膜が設けられることにより、前記プローブの機械的接触面積を増大させ、前記プローブチップに加えられる圧力を低下させる。従って、シャープタイプのチップを使用して高い分解能を得ながら、同時に前記チップのピークの摩耗の程度を減少させ、優秀な耐久性を有する情報保存装置用プローブを提供できる。
【００２０】
また、前記情報保存装置用プローブによれば、コーティング膜及び絶縁膜が設けられることにより、前記プローブにシールド機能を付与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付された図面を参照しつつ、本発明の望ましい実施形態による情報保存装置用プローブを詳細に説明する。以下の図面で、同じ参照符号は、同じ構成要素を指す。
【００２２】
図５は、本発明の第１実施形態による情報保存装置用プローブを表す図面であり、図６は、図５に図示された情報保存装置用プローブの力学関係を表す図面である。
【００２３】
図５及び図６を参照すれば、本実施形態による情報保存装置用プローブ１０は、チップ１１と、前記チップ１１を覆っているコーティング膜１２とを備える。ここでは、前記プローブ１０のチップ１１部分についてだけ表したが、前記プローブ１０は、カンチレバー（図示せず）などの構成要素を備えることができる。
【００２４】
前記チップ１１は、抵抗性チップでありうる。かかる場合、前記チップ１１は、ｐ型不純物とｎ型不純物とからなる本体部、抵抗領域などを有することができる。そして、前記チップ１１は、ＴｉＰｔまたはＣｏＮｉからなりうる。
【００２５】
前記チップ１１は、そのピーク１３が所定記録媒体に接触可能である。
【００２６】
前記コーティング膜１２は、前記チップ１１の外面を覆っている。前記コーティング膜１２は、絶縁体でありうる。例えば、前記コーティング膜１２は、絶縁物質であるＳｉＯ２からなりうる。
【００２７】
本実施形態によれば、前記ピーク１３は、前記コーティング膜１２に覆われずに、記録媒体に対して露出されている。前記ピーク１３が前記コーティング膜１２に覆われれば、前記コーティング膜１２が電気的抵抗として作用し、記録媒体の情報が歪曲しうるためである。
【００２８】
また、本実施形態によれば、前記ピーク１３と前記コーティング膜１２は、記録媒体に対して所定接触面積をなす。これを詳細に説明すれば、図６に示したように、荷重Ｆが前記プローブ１０に加えられれば、記録媒体２０に対する前記チップ１１及び前記コーティング膜１２の接触面積であるＡに前記荷重Ｆが分散される。すなわち、本実施形態によれば、前記の通りに形成された前記チップ１１と前記コーティング膜１２とが設けられることにより、前記プローブ１０の電磁気的接触面積は増大させずに、その機械的接触面積は増大加させることができる。ここで、前記プローブ１０の電磁気的接触面積は、記録媒体に対する情報の記録または再生と関連した前記プローブ１０の接触面積であり、前記プローブ１０の機械的接触面積は、前記プローブ１０の摩耗を減少させるために荷重が分散される面積である。それにより、図６に図示されているように、前記接触面積Ａの単位面積当たりの圧力はＰになるので、前記チップ１１に加えられる圧力が低下するようになる。従って、本実施形態によれば、高い分解能を有するシャープタイプのチップ１１を使用するにおいて、そのピーク１３の摩耗の程度を低下させることができる。
【００２９】
図７は、本発明の第２実施形態による情報保存装置用プローブを表す図面である。
【００３０】
図７を参照すれば、本実施形態による情報保存装置用プローブ１０は、チップ１１と、前記チップ１１を覆っているコーティング膜１２と、前記チップ１１及び前記コーティング膜１２間に設けられる絶縁膜１５とを備える。
【００３１】
前記チップ１１は、Ｓｉからなりうる。
【００３２】
本実施形態によれば、前記チップ１１と前記コーティング膜１２との間に前記絶縁膜１５が設けられ、前記チップ１１と前記コーティング膜１２とを絶縁させる役割を果たす。前記絶縁膜１５は、ＳｉＯ２からなりうる。前記の通り、前記絶縁膜１５が設けられることにより、前記コーティング膜１２は、導体でもって形成可能である。それにより、前記コーティング膜１２は、前記チップ１１に対してシールドの機能を行うようになる。
【００３３】
ここで、前記コーティング膜１２は、ＤＬＣ膜でありうる。ＤＬＣ膜は硬度が強く、表面が滑らかな低摩擦係数の特性を有する。前記の通り、前記コーティング膜１２がＤＬＣ膜であり、前記コーティング膜１２と前記チップ１１との間に前記絶縁膜１５が設けられれば、前記ＤＬＣ膜により前記チップ１１の動作が影響されずに、前記ＤＬＣ膜の優秀な特性を利用できるようになる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、ピーク１３は、前記コーティング膜１２及び前記絶縁膜１５に覆われずに、記録媒体に対して露出されている。前記ピーク１３が前記コーティング膜１２及び前記絶縁膜１５に覆われれば、前記コーティング膜１２及び前記絶縁膜１５が電気的抵抗として作用し、記録媒体の情報が歪曲しうるためである。
【００３５】
また、本実施形態によれば、前記ピーク１３と、前記コーティング膜１２と、前記絶縁膜１５は、記録媒体に対して所定接触面積をなす。これを詳細に説明すれば、前記ピーク１３と、前記コーティング膜１２の上端面１４と、前記絶縁膜１５の上端面１６は、同じ平面をなすように形状化され、記録媒体に対して同時に接触する。それにより、前記チップ１１に加えられる荷重が前記ピーク１３と、前記コーティング膜１２の上端面１４と、前記絶縁膜１５の上端面１６とに分散されるので、前記ピーク１３に加えられる圧力が低下する。従って、高い分解能を有するシャープタイプのチップ１１を使用するにおいて、そのピーク１３の摩耗の程度を低下させることができるばかりでなく、前記チップ１１にシールドの機能を付与できる。
【００３６】
本実施形態によるプローブ１０では、前記の通りに形成された前記チップ１１と、前記コーティング膜１２と、前記絶縁膜１５とが設けられることにより、前記プローブ１０の電磁気的接触面積は増大させずに、その機械的接触面積は増大させることができる。
【００３７】
本発明は、図面に図示された実施形態を参考に説明されたが、それは例示的なものに過ぎず、当分野の当業者ならば、それらから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点が理解できるであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲により決まるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の情報保存装置用プローブは、データ保存関連の技術に効果的に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来の情報保存装置用プローブのうち、シャープタイプのプローブについての実験例を表す写真である。
【図２】従来の情報保存装置用プローブのうち、ブラントタイプのプローブについての実験例を表す写真である。
【図３】図１の実験例の結果を表す図面であって、最大ヘルツ接触圧力（Ｈｅｒｔｚ ｍａｘｉｍｕｍ ｃｏｎｔａｃｔ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を示す（単位はＧＰａ）。
【図４】図２の実験例の結果を表す図面である。
【図５】本発明の第１実施形態による情報保存装置用プローブを表す図面である。
【図６】図５に図示された情報保存装置用プローブの力学関係を表す図面である。
【図７】本発明の第２実施形態による情報保存装置用プローブを表す図面である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  情報保存装置用プローブ
１１  チップ
１２  コーティング膜
１３  ピーク
１４  コーティング膜の上端面
１５  絶縁膜
１６  絶縁膜の上端面
２０  記録媒体
Ａ  接触面積
Ｆ  荷重
Ｐ  接触面積の単位面積当たりの圧力
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１】
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【図２】
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