(57)【要約】【課題】  記録再生ヘッド中における電界の集中を防ぎ、不要な電界の発生を抑制する。【解決手段】  記録再生ヘッド（１００）は、誘電体記録媒体への情報記録及び誘電体記録媒体からの情報再生のうち少なくとも一方を行うための記録再生ヘッドであって、長手方向に延びる支持部材（１３０）と、先端が誘電体記録媒体に対向するように支持部材に立設された突起部（１１０）とを備えており、支持部材は、突起部が立設された部分において誘電体記録媒体に対向する側の表面が丸みを帯びた形状を有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体記録媒体への情報記録及び前記誘電体記録媒体からの情報再生のうち少なくとも一方を行うための記録再生ヘッドであって、
長手方向に延びる支持部材と、
先端が前記誘電体記録媒体に対向するように前記支持部材に立設された突起部と
を備えており、
前記支持部材は、少なくとも前記突起部が立設される部分において、前記誘電体記録媒体に対向する側の表面が丸みを帯びた形状を有することを特徴とする記録再生ヘッド。
【請求項２】
前記支持部材は、少なくとも前記突起部が立設される部分において前記誘電体記録媒体に対向しない側の表面と比べて前記誘電体記録媒体に対向する側の表面が丸みを帯びた形状を有することを特徴とする請求項１に記載の記録再生ヘッド。
【請求項３】
前記支持部材は、少なくとも前記突起部が立設される部分において前記誘電体記録媒体に対向する側の角が面取り加工された角柱形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録再生ヘッド。
【請求項４】
前記支持部材は、前記突起部が立設される部分において前記誘電体記録媒体に対向する側とは反対側の表面が丸みを帯びた形状を有し、又は前記反対側の角が面取り加工された角柱形状を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の記録再生ヘッド。
【請求項５】
前記支持部材と前記誘電体記録媒体との間の距離をｈとすると、前記丸みの半径は、ｈ／１０以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の記録再生ヘッド。
【請求項６】
誘電体記録媒体への情報記録及び前記誘電体記録媒体からの情報再生のうち少なくとも一方を行うための記録再生ヘッドであって、
長手方向に延びる支持部材と、
先端が前記誘電体記録媒体に対向するように前記支持部材に立設された突起部と
を備えており、
前記支持部材は、前記突起部が立設される部分が、該立設される部分を除く前記支持部材の他の部分と比べて丸みを帯びた形状を有することを特徴とする記録再生ヘッド。
【請求項７】
前記支持部材は、前記突起部が立設される部分において角が面取り加工された角柱形状を有することを特徴とする請求項６に記載の記録再生ヘッド。
【請求項８】
誘電体記録媒体への情報記録及び前記誘電体記録媒体からの情報再生のうち少なくとも一方を行うための記録再生ヘッドであって、
長手方向に延びる支持部材と、
先端が前記誘電体記録媒体に対向するように前記支持部材に立設された突起部と
を備えており、
前記支持部材は、前記誘電体記録媒体との間での電界の発生を抑制すべき部分が丸みを帯びた形状を有することを特徴とする記録再生ヘッド。
【請求項９】
前記抑制すべき部分は、前記誘電体記録媒体に対向する側の表面を含んでなることを特徴とする請求項８に記載の記録再生ヘッド。
【請求項１０】
前記抑制すべき部分は、当該記録再生ヘッドとの間で高周波電界が印加されるリターン電極に対向する側の表面を含んでなることを特徴とする請求項８又は９に記載の記録再生ヘッド。
【請求項１１】
前記支持部材及び該支持部材との間で前記電界が発生し得る部分の間の距離をｈとすると、前記丸みの半径は、ｈ／１０であることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載の記録再生ヘッド。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の記録再生ヘッドを複数備える記録再生ヘッドアレイであって、
前記支持部材は、相隣接する記録再生ヘッドに対向する側の表面が丸みを帯びた形状を有することを特徴とする記録再生ヘッドアレイ。
【請求項１３】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の記録再生ヘッドを製造する製造方法であって、
前記支持部材及び前記突起部を形成するための鋳型を形成する鋳型形成工程と、
該形成された鋳型を用いて前記支持部材及び前記突起部を形成する部材形成工程と
を備え、
前記鋳型形成工程においては、前記鋳型のうち前記支持部材を形成するための部分が前記丸みを帯びた形状となるように前記鋳型を形成することを特徴とする製造方法。
【請求項１４】
前記鋳型形成工程においては、等方性エッチングを行うことで、前記丸みを帯びた形状を有する前記鋳型を形成することを特徴とする請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記鋳型形成工程においては、フォトレジストのマスキング形状に丸みを付けることで、前記丸みを帯びた形状を有する前記鋳型を形成することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記鋳型形成工程においては、前記鋳型としてシリコンの（１００）基板を用い、且つ該鋳型に対して異方性エッチングを施すことで、前記突起部の形状を有する前記鋳型を形成することを特徴とする請求項１３から１５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記部材形成工程においては、イオン照射により前記丸みを帯びた形状を有する前記支持部材を形成することを特徴とする請求項１３から１６のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１８】
誘電体記録媒体に情報を記録する記録装置であって、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の記録再生ヘッドと、
前記情報に対応する記録信号を生成する記録信号生成手段と
を備えることを特徴とする記録装置。
【請求項１９】
誘電体記録媒体に記録された情報を再生する再生装置であって、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の記録再生ヘッドと、
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
を備えることを特徴とする再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、記録再生ヘッドアレイ、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。
【背景技術】
【０００２】
誘電体記録媒体をナノスケールで分析するＳＮＤＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：走査型非線形誘電率顕微鏡）を利用した記録再生装置の技術について、本願発明者等によって提案されている。ＳＮＤＭにおいては、ＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）等に用いられる先端に微小なプローブを設けた導電性のカンチレバー（プローブ）を用いることで、測定に係る分解能を、サブナノメートルにまで高めることが可能である。近年では、ＳＮＤＭの技術を応用して、データを、強誘電体材料からなる記録層を有する記録媒体に記録する超高密度記録再生装置の開発が進められている（特許文献１参照）。
【０００３】
このようなＳＮＤＭを利用した記録再生装置では、記録媒体の分極の正負の方向を検出することで情報の再生を行う。これは、Ｌ成分を含む高周波帰還増幅器とこれに取り付けられた導電性プローブ及び該プローブ直下の強誘電体材料の容量Ｃｓを含むＬＣ発振器の発振周波数が、分極の正負の分布に起因する非線形誘電率の大小の結果生ずる微小容量の変化ΔＣにより変化することを利用して行う。即ち、分極の正負の分布の変化を、発振周波数の変化Δｆとして検出することで行う。
【０００４】
更に、分極の正負の相違を検出するために、発振周波数に対して十分に低い周波数の交番電界を印加することで、発振周波数が交番電界に伴って変化すると共に、符号を含めた発振周波数の変化の割合が、プローブ直下の強誘電体材料の非線形誘電率によって定まる。そして、このように交番電界の印加に伴う微小容量ΔＣの変化に応じてＦＭ（Frequency Modulation）変調されたＬＣ発信器の高周波信号から、交番電界に起因する成分をＦＭ復調して取り出すことで、強誘電体記録媒体に記録された記録情報を再生する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０８５９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
係る記録情報の記録及び再生は、記録再生ヘッドとしてのプローブを用いて行われる。係るプローブは、針状の突起部分と該突起部分を支持する支持部分とに大きく分けることができる。そして、突起部分と記録媒体との間に電界を印加することで、上述の如く情報の記録や再生を行う。
【０００７】
ここで、支持部分は、突起部分に印加される電界のパスとしての役割を果たすことが望ましい。しかしながら、支持部分中において電界の集中が発生し、その結果、支持部分と記録媒体との間において電界が印加されるおそれがあるという技術的な問題点を有している。このような支持部分と記録媒体との間における電界の発生は、交番電界の印加により情報の再生を行うＳＮＤＭの原理を用いた記録再生装置においては、ノイズの発生源となり、情報の適切な記録及び再生に不都合であるという技術的な問題点を有している。
【０００８】
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、例えば不要な電界の発生を抑制し得る記録再生ヘッド、記録再生ヘッドアレイ、該記録再生ヘッドを製造する製造方法、並びに該記録再生ヘッド（或いは、記録再生ヘッドアレイ）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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために請求項１に記載の記録再生ヘッドは、誘電体記録媒体への情報記録及び前記誘電体記録媒体からの情報再生のうち少なくとも一方を行うための記録再生ヘッドであって、長手方向に延びる支持部材と、先端が前記誘電体記録媒体に対向するように前記支持部材に立設された突起部とを備えており、前記支持部材は、少なくとも前記突起部が立設される部分において、前記誘電体記録媒体に対向する側の表面が丸みを帯びた形状を有する。
【００１０】
上記課題を解決するために請求項６に記載の記録再生ヘッドは、誘電体記録媒体への情報記録及び前記誘電体記録媒体からの情報再生のうち少なくとも一方を行うための記録再生ヘッドであって、長手方向に延びる支持部材と、先端が前記誘電体記録媒体に対向するように前記支持部材に立設された突起部とを備えており、前記支持部材は、前記突起部が立設される部分が、該立設される部分を除く前記支持部材の他の部分と比べて丸みを帯びた形状を有する。
【００１１】
上記課題を解決するために請求項８に記載の記録再生ヘッドは、誘電体記録媒体への情報記録及び前記誘電体記録媒体からの情報再生のうち少なくとも一方を行うための記録再生ヘッドであって、長手方向に延びる支持部材と、先端が前記誘電体記録媒体に対向するように前記支持部材に立設された突起部とを備えており、前記支持部材は、前記誘電体記録媒体との間での電界の発生を抑制すべき部分が丸みを帯びた形状を有する。
【００１２】
上記課題を解決するために請求項１２に記載の記録再生ヘッドアレイは、請求項１から１２のいずれか一項に記載の記録再生ヘッドを複数備える記録再生ヘッドアレイであって、前記支持部材は、相隣接する記録再生ヘッドに対向する側の表面が丸みを帯びた形状を有する。
【００１３】
上記課題を解決するために請求項１３に記載の製造方法は、請求項１から１１のいずれか一項に記載の記録再生ヘッドを製造する製造方法であって、前記支持部材及び前記突起部を形成するための鋳型を形成する鋳型形成工程と、該形成された鋳型を用いて前記支持部材及び前記突起部を形成する部材形成工程とを備え、前記鋳型形成工程においては、前記鋳型のうち前記支持部材を形成するための部分が前記丸みを帯びた形状となるように前記鋳型を形成する。
【００１４】
上記課題を解決するために請求項１８に記載の記録装置は、誘電体記録媒体にデータを記録する記録装置であって、請求項１から１２のいずれか一項に記載の記録再生ヘッドと、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。
【００１５】
上記課題を解決するために請求項１９に記載の再生装置は、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、請求項１から１２のいずれか一項に記載の記録再生ヘッドと、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。
【００１６】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための裁量の形態から明らかにされよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態としての発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１８】
（記録再生ヘッドに係る実施形態）
本発明の記録再生ヘッドに係る第１実施形態は、誘電体記録媒体への情報記録及び前記誘電体記録媒体からの情報再生のうち少なくとも一方を行うための記録再生ヘッドであって、長手方向に延びる支持部材と、先端が前記誘電体記録媒体に対向するように前記支持部材に立設された突起部とを備えており、前記支持部材は、少なくとも前記突起部が立設される部分において、前記誘電体記録媒体に対向する側の表面が丸みを帯びた形状を有する。
【００１９】
本発明の記録再生ヘッドに係る第１実施形態によれば、意図せぬ電界の発生（或いは、放電）を防ぐと共に、後述の記録装置及び再生装置に用いることで、情報の記録及び再生動作を安定化させることが可能となる。
【００２０】
具体的には、本実施形態に係る記録再生ヘッドは、長手方向に延びる支持部材を備えている。支持部材として、導電性を有する部材を用いることが好ましいが、後述するように、再生装置における共振回路の共振周波数にあわせて適切な部材を選択してもよい。或いは、に応じて、適切な部材を選択することで、記録再生ヘッドが情報記録媒体の表面に沿って移動する際の振動周波数を適宜変更することも可能である。そして、支持部材には、突起部が、該突起部の先端が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、この突起部も導電性を有する部材を用いて構成されていることが好ましい。
【００２１】
第１実施形態に係る記録再生ヘッドでは特に、支持部材のうち少なくとも突起部が立設される部分において誘電体記録媒体と対向する側の表面は、丸みを帯びた形状を有している。この「立設される部分」とは、突起部が立設される部分に限定するものではなく、その周辺領域部分或いは近傍領域部分をも含む趣旨である。ここに、本発明における「丸みを帯びた形状」とは、例えば後述の如く誘電体記録媒体と対向していない部分と比較して相対的に丸みを帯びた形状を示したり、或いは例えば面取り加工が施された形状を示すものである。
【００２２】
そして、このように支持部材の表面の形状が丸みを帯びていることで、例えば後述の記録装置や再生装置に用いられた場合、記録及び再生動作のための電界が第１実施形態に係る記録再生ヘッドに供給されることで該表面に生じうる電界の集中を効果的に防ぐことができる。
【００２３】
仮に、表面における形状が丸みを帯びることなく角張っていれば（例えば、支持部材の断面が四角の形状を有していれば）、該角張った部分において電界が集中し、極端な場合には角張った部分と誘電体記録媒体との間で意図しない放電が生ずるおそれもある。或いは、後述するリターン電極との間でも意図しない放電が生ずるおそれもある。このような意図せぬ放電は、誘電体記録媒体との間に電界を印加することで誘電体記録媒体の分極状態を変化させたり又は検出する例えばＳＮＤＭを用いた記録装置や再生装置においては好ましくない。
【００２４】
しかるに、第１実施形態に係る記録再生ヘッドを用いることで、支持部材に電界の集中が起きにくくなるという利点を有する。これにより、記録再生ヘッドと誘電体記録媒体との間に電界が印加される場合、突起部と誘電体記録媒体との間で適切な放電（即ち、電界の印加）を実現できる。そして、支持部材中における電界集中を防ぐことで、支持部材と誘電体記録媒体（或いは、リターン電極）との間での意図しない電界の発生を抑制し或いはなくすことが可能となる。
【００２５】
以上の結果、本実施形態に係る記録再生ヘッドによれば、支持部材中における電界の集中を防ぐと共に、支持部材からの意図せぬ電界の発生（或いは、意図せぬ放電）を効果的に抑制し或いはなくすことが可能となる。従って、係る放電に起因する記録再生ヘッドの周囲への悪影響を抑制することができるため、記録再生ヘッド付近の構成（例えば、記録再生ヘッドの配置位置や、後述するようにリターン電極の配置位置や複数の記録再生ヘッドの配置位置等）の自由度が大きくなる。
【００２６】
また、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。
【００２７】
更に、意図せぬ放電を効果的に抑制し或いはなくすという観点からは、突起部が立設される部分において、誘電体記録媒体に対向しない側の表面が丸みを帯びた形状を有していることが好ましい。或いは、支持部材全体として丸みを帯びた形状であってもよい。
【００２８】
本発明の記録再生ヘッドに係る第１実施形態の一の態様では、前記支持部材は、少なくとも前記突起部が立設される部分において前記誘電体記録媒体に対向しない側の表面と比べて前記誘電体記録媒体に対向する側の表面が丸みを帯びた形状を有する。
【００２９】
この態様によれば、支持部材と誘電体記録媒体との間において発生しうる意図せぬ放電を効果的に防ぐことができ、その結果意図せぬ電界の発生等を抑制し或いはなくすことができる。
【００３０】
本発明の記録再生ヘッドに係る第１実施形態の他の態様では、前記支持部材は、少なくとも前記突起部が立設される部分において前記誘電体記録媒体対向する側の角が面取り加工された角柱形状を有する。
【００３１】
この態様によれば、角が面取り加工される（例えば、研磨や剥離等により、角が落とされる）ことで、該角であった部分における電界の集中を効果的に防ぎ、その結果、意図せぬ電界の発生等を抑制し或いはなくすことができる。
【００３２】
本発明の記録再生ヘッドに係る第１実施形態の他の態様では、前記支持部材と前記誘電体記録媒体との間の距離をｈとすると、前記丸みの半径は、ｈ／１０以上である。
【００３３】
この態様によれば、上記の条件を満たす程度に丸みを帯びた形状を実現することで、電界の集中に起因した意図せぬ放電を効果的に防止できる。
【００３４】
尚、丸みを帯びた形状が、単に滑らかな面でありその半径を容易に想起できない場合であっても、係る滑らかな面の曲率や、該滑らかな面を円弧として考えた場合の半径等を広く考慮したうえで、上記条件を満たしている場合には、本発明の範囲に含まれるものであるのは言うまでもない。
【００３５】
本発明の記録再生ヘッドに係る第２実施形態は、誘電体記録媒体への情報記録及び前記誘電体記録媒体からの情報再生のうち少なくとも一方を行うための記録再生ヘッドであって、長手方向に延びる支持部材と、先端が前記誘電体記録媒体に対向するように前記支持部材に立設された突起部とを備えており、前記支持部材は、前記突起部が立設される部分が、該立設される部分を除く前記支持部材の他の部分と比べて丸みを帯びた形状を有する。
【００３６】
本発明の記録再生ヘッドに係る第２実施形態によれば、上述した第１実施形態に係る記録再生ヘッドと同様の利益を享受することができる。第２実施形態に係る記録再生ヘッドでは特に、支持部材のうち突起部が立設される部分の形状は、突起部が立設されない部分の形状と比較して、丸みを帯びた形状となっている。例えば、突起部が立設される部分の形状（特に、その平面形状）が丸みを帯びており、他方突起部が立設されない部分の形状が矩形であってもよい。係る形状を有していても、少なくとも突起部が立設される部分においては、支持部材における電界の集中を防ぎ、その結果、意図せぬ電界の発生等を抑制し或いはなくすことができる。
【００３７】
以上の結果、第２実施形態に係る記録再生ヘッドによれば、上述した第１実施形態に係る記録再生ヘッドと同様の利益を享受することができる。
【００３８】
本発明の記録再生ヘッドに係る第２実施形態の一の態様では、前記支持部材は、前記突起部が立設される部分において角が面取り加工された角柱形状を有する。
【００３９】
この態様によれば、角が面取り加工される（例えば、研磨や剥離等により、角が落とされる）ことで、該角であった部分における電界の集中を効果的に防ぎ、その結果、意図せぬ電界の発生等を抑制し或いはなくすことができる。
【００４０】
本発明の記録再生ヘッドに係る第３実施形態は、誘電体記録媒体への情報記録及び前記誘電体記録媒体からの情報再生のうち少なくとも一方を行うための記録再生ヘッドであって、長手方向に延びる支持部材と、先端が前記誘電体記録媒体に対向するように前記支持部材に立設された突起部とを備えており、前記支持部材は、前記誘電体記録媒体との間での電界の発生を抑制すべき部分が丸みを帯びた形状を有する。
【００４１】
本発明の記録再生ヘッドに係る第３実施形態によれば、上述した第１及び第２実施形態に係る記録再生ヘッドと同様に、支持部材中における電界の集中を防ぐと共に、支持部材からの意図せぬ電界の発生等を効果的に抑制し或いはなくすことが可能となる。
【００４２】
第３実施形態に係る記録再生ヘッドでは特に、支持部材のうち電界（特に、意図せぬ電界）の発生を抑制すべき部分が丸みを帯びた形状を有している。即ち、支持部材のうち電界の発生が望ましくない部分については丸みを帯びた形状とすることで、意図せぬ電界の発生を効果的に抑制することができるという利点を有する。係る電界の発生を抑制すべき部分として、上述の如く、誘電体記録媒体に対向する側の表面や後述の如くリターン電極に対向する側の表面や、或いは複数の記録再生ヘッドを有する記録再生ヘッドにあっては、相隣接する記録再生ヘッドに対向する側の表面等が考えられる。
【００４３】
以上の結果、本発明の記録再生ヘッドに係る第３実施形態によれば、上述した第１及び第２実施形態に係る記録再生ヘッドと同様の利益を享受することができる。
【００４４】
尚、第３実施形態に係る記録再生ヘッドでも、上述した第１及び第２実施形態に係る記録再生ヘッドと同様に、電界の発生を抑制すべき部分の形状は、電界の発生を抑制しなくともよい部分の形状と比較して丸みを帯びていてもよいし、或いは面取り加工が施されることで丸みを帯びた形状を有していてもよい。
【００４５】
本発明の記録再生ヘッドに係る第３実施形態の一の態様は、前記抑制すべき部分は、前記誘電体記録媒体に対向する側の表面を含んでなる。
【００４６】
この態様によれば、上述したように、支持部材と誘電体記録媒体との間における意図せぬ放電を効果的に防ぐことが可能となる。
【００４７】
本発明の記録再生ヘッドに係る第３実施形態の他の態様は、前記抑制すべき部分は、当該記録再生ヘッドとの間で高周波電界が印加されるリターン電極に対向する側の表面を含んでなる。
【００４８】
この態様によれば、支持部材とリターン電極との間における意図せぬ放電を効果的に防ぐことができる。従って、リターン電極を記録再生ヘッドの近傍に配置することができるなど、その構成の自由度が大きくなるという利点を有する。尚、リターン電極については、後述の実施例において詳述する。
【００４９】
本発明の記録再生ヘッドに係る第２実施形態の他の態様は、前記支持部材及び該支持部材との間で前記電界が発生し得る部分の間の距離をｈとすると、前記丸みの半径は、ｈ／１０である。
【００５０】
この態様によれば、上記の条件を満たす程度に丸みを帯びた形状を実現することで、電界の集中に起因した意図せぬ電界の発生等を効果的に防ぐことができる。
【００５１】
本発明の記録再生ヘッドアレイに係る実施形態は、上述した本発明の記録再生ヘッドに係る第１、第２又は第３実施形態（但し、その各種態様を含む）を複数備える記録再生ヘッドアレイであって、前記支持部材は、相隣接する記録再生ヘッドに対向する側の表面が丸みを帯びた形状を有する。
【００５２】
この態様によれば、複数の記録再生ヘッドを備える構成であっても、相隣接する記録再生ヘッド間における意図せぬ放電を効果的に防ぐことができる。従って、隣接する記録再生ヘッド間でのクロストーク等のノイズの発生を防ぎ、後述の記録装置及び再生装置をして、その記録動作又は再生動作を安定して行わせしめることが可能となる。加えて、複数の記録再生ヘッドを密に配列したりでき、その構成の自由度を大きくすることができるという利点を有する。
【００５３】
（製造方法に係る実施形態）
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）を製造する製造方法であって、前記支持部材及び前記突起部を形成するための鋳型を形成する鋳型形成工程と、該形成された鋳型を用いて前記支持部材及び前記突起部を形成する部材形成工程とを備え、前記鋳型形成工程においては、前記鋳型のうち前記支持部材を形成するための部分が前記丸みを帯びた形状となるように前記鋳型を形成する。
【００５４】
本発明の製造方法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第１、第２又は第３実施形態を比較的容易に製造することが可能となる。
【００５５】
具体的には、先ず鋳型形成工程において、記録再生ヘッドを形成するための鋳型を形成する。ここでは、例えばレジストによるパターニングやエッチング等の各種プロセスを組み合わせることで形成することができる。本実施形態では特に、鋳型形成工程において、予め支持部材の形状に合わせて、丸みを帯びた形状を有する支持部材を形成できるような鋳型を形成する。従って、後の部材形成工程において、特段の工程を導入せずともよいという利点を有する。このような形状を有する鋳型を形成するためには、例えば後述の如く等方性エッチングを施したり、或いはこのような形状を実現するマスクパターニング等を用いてもよい。
【００５６】
続いて、部材形成工程において、突起部及び支持部材を形成する。ここでは、例えば膜形成法（或いは、膜成長法）等を用いることで形成できる。そして、鋳型形成工程において、例えば表面が丸みを帯びた形状となるように予め鋳型が形成されているため、部材形成工程においては、特段の手法を用いずとも比較的容易に、上述した第１、第２又は第３実施形態に係る記録再生ヘッドを製造できる。
【００５７】
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。
【００５８】
尚、上述した本発明の記録再生ヘッドに係る第１、第２又は第３実施形態の各種態様に対応して、本発明の製造方法に係る実施形態も各種態様を採ることが可能となる。
【００５９】
また、上述の記録再生ヘッドアレイを製造する場合においても、同様の製造方法により製造することが可能である。
【００６０】
本発明の製造方法に係る実施形態の一の態様では、前記鋳型形成工程においては、等方性エッチングを行うことで、前記丸みを帯びた形状を有する前記鋳型を形成する。
【００６１】
この態様によれば、等方性エッチングの性質を利用して、表面が丸みを帯びた形状となる鋳型を比較的容易に製造することが可能となる。従って、上述した第１、第２又は第３実施形態に係る記録再生ヘッドの、例えば丸みを帯びた形状に係る表面を比較的容易に形成することが可能となる。特に、第１、第２又は第３実施形態に係る記録再生ヘッドは、ナノメートルオーダーの大きさにて製造されるため、機械的な研磨等により係る形状を実現するのは困難であるし、コストもかかる。しかるに、この態様によれば、等方性エッチングの性質を有効に利用することで、係る形状を容易に実現することが可能となる。
【００６２】
本発明の製造方法に係る実施形態の他の態様では、前記鋳型形成工程においては、フォトレジストのマスキング形状に丸みを付けることで、前記丸みを帯びた形状を有する前記鋳型を形成する。
【００６３】
この態様によれば、フォトレジストのパターニングに応じて、適宜丸みを帯びた形状を有する支持部材を備え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。
【００６４】
本発明の製造方法に係る実施形態の他の態様では、前記鋳型形成工程において、前記鋳型としてシリコンの（１００）基板を用い、且つ該鋳型に対して異方性エッチングを施すことで、前記突起部の形状を有する前記鋳型を形成する。
【００６５】
シリコン基板は、その（１００）面と（１１１）面との結晶格子面中における原子間結合の相違により、エッチングの速度が異なるという性質を有している。従って、この態様によれば、鋳型形成工程において、係る性質を利用した異方性エッチングを施すことで、突起部を形成するために必要な突起状（或いは、ピラミッド状）の鋳型を形成することができる。そして、係る鋳型を用いて、部材形成工程において、比較的容易に突起部を形成することが可能となる。
【００６６】
尚、シリコン基板に限らずとも、上述の如き性質を有する部材であれば、シリコン基板に代えて鋳型として用いることは可能である。
【００６７】
本発明の製造方法に係る実施形態の他の態様では、前記部材形成工程においては、イオン照射により前記丸みを帯びた形状を有する前記支持部材を形成する。
【００６８】
この態様によれば、例えばＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ）等を用いて、例えば角張った表面を削り或いはその表面を剥離したり研磨したりすることで、丸みを帯びた形状を有する支持部材を比較的容易に製造することが可能となる。
【００６９】
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。
【００７０】
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。即ち、上述した意図せぬ電界の発生等によるデータの書換や、記録信号へのノイズの重畳等を防ぐことができ、その結果、記録信号を適切に誘電体記録媒体に印加することができる。従って、より安定してデータを記録することができるという大きな利点を有する。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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て、データの再生を行うことができる。即ち、上述した意図せぬ電界の発生等による発振周波数の変化や、発振信号へのノイズの重畳等を防ぐことができる。従って、より安定してデータを再生できるという大きな利点を有する。
【００７４】
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。
【００７５】
以上説明したように、本発明の記録再生ヘッドに係る第１実施形態によれば、支持部材及び突起部を備えており、支持部材は、突起部が立設される部分において誘電体記録媒体に対向する側の表面が丸みを帯びた形状を有している。また、本発明の記録再生ヘッドに係る第２実施形態によれば、支持部材及び突起部を備えており、支持部材は、突起部が立設される部分は、突起部が立設されない部分と比べて丸みを帯びた形状を有している。また、本発明の記録再生ヘッドに係る第３実施形態によれば、支持部材及び突起部を備えており、支持部材のうち電界の発生を抑制すべき部分は丸みを帯びた形状を有する。従って、支持部材中における電界の集中を防ぐと共に、支持部材からの意図せぬ電界の発生（或いは、意図せぬ放電）を効果的に抑制し或いはなくすことが可能となる。
【００７６】
また、本発明の製造方法に係る実施形態によれば、鋳型形成工程及び部材形成工程を備える。従って、本発明の記録再生ヘッドに係る第１又は第２実施形態を比較的容易に製造することが可能となる。
【００７７】
また、本発明の記録装置に係る実施形態よれば、記録再生ヘッド及び電界印加手段を備える。従って、本発明の記録再生ヘッドに係る第１又は第２実施形態が有する各種利益を享受でき、その結果、より安定してデータを記録できる。
【００７８】
また、本発明の再生装置に係る実施形態によれば、記録再生ヘッド、電界印加手段、発振手段及び再生手段を備える。従って、本発明の記録再生ヘッドに係る第１又は第２実施形態が有する各種利益を享受でき、その結果、より安定してデータを再生できる。
【実施例】
【００７９】
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。
【００８０】
（１）記録再生ヘッドの実施例
先ず、図１から図２５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。
【００８１】
（ｉ）記録再生ヘッドの構造
先ず、図１から図３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の一の例を概念的に示す側面図及び平面図であり、図２は、本実施例に係る記録再生ヘッドの構造の他の例を概念的に示す側面図及び平面図であり、図３は、本実施例に係る記録再生ヘッドの大きさの関係を概念的に示す側面図である。
【００８２】
図１（ａ）中左下部の図に示すように、本実施例に係る記録再生ヘッド１００は、突起部１１０と、支持部材１３０とを備える。
【００８３】
突起部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２４参照）に電界を印加するように、細く尖った先端を有する。この突起部１１０は特に、その製造時において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ことが好ましい。また、ダイヤモンドに限らず、例えば窒化ボロン等の導電性を有する部材を用いることもできる。但し、突起部１１０は誘電体記録媒体２０に接触しうるため、より硬質の部材を用いて構成されることが好ましい。また、突起部の先端部分の直径は、後述の誘電体記録媒体２０に記録される記録データに対応して形成される分極の半径を決める大きな要素であり、１０ｎｍオーダーの極めて小さいものであることがより好ましい。
【００８４】
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、突起部１１０と同様に導電性を有している。また、後述の如く支持部材１３０と突起部１１０とが一体として形成されてもよい（図４等参照）。
【００８５】
又、後述の如く、突起部１１０及び該支持部材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２６参照）。このため、所望の共振周波数が得られるように、当該突起部１１０及び支持部材１３０のインダクタンスに応じて材料を選択してもよい。また、このように材料を選択することで、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。
【００８６】
本実施例では特に、支持部材１３０の先端部分が丸みを帯びた形状となっている。即ち、図１（ａ）中左上部の図（記録再生ヘッド１００を上側、即ち、支持部材１３０の側より観察した図）に示すように、支持部材１３０の先端部分に角張った部分が存在しない形状となっている。
【００８７】
加えて、図１（ａ）中右下部の図（支持部材１３０の断面図）に示すように、支持部材１３０の断面も、角張った部分が存在しない形状となっている。即ち、支持部材１３０は、その表面全体に渡って角張った部分が存在しない形状となっている。
【００８８】
仮に、支持部材１３０が角張った部分を有していれば（例えば、支持部材１３０の断面が矩形の形状を有していれば）、該角張った部分において電界が集中し、極端な場合には角張った部分と誘電体記録媒体２０との間で意図しない電界（或いは、放電）が生ずるおそれもある。これは、電界が集中した部分においては、電界が導体外部に漏れ得るという性質に起因している。このような意図せぬ電界等は、誘電体記録媒体２０との間に電界を印加することで誘電体記録媒体２０の分極状態を検出する、例えば後述するＳＮＤＭを用いた誘電体記録再生装置１（図２６参照）においては好ましくない。
【００８９】
しかるに、本実施例では、支持部材１３０において角張った部分が存在することなく丸みを帯びた形状を有することで、支持部材１３０における電界の集中を防ぐことができるという利点を有する。これにより、記録再生ヘッド１００と誘電体記録媒体２０との間に電界が印加される場合、突起部１１０と誘電体記録媒体２０との間で適切な放電（即ち、電界の印加）を実現できる。そして、支持部材１３０中における電界の集中を防ぐことで、支持部材１３０と誘電体記録媒体２０との間での意図しない電界の発生等を抑制し或いはなくすことが可能となる。
【００９０】
また、図１（ｂ）に示すように、支持部材１３０全体が丸みを帯びた形状でなく、角部分が丸みを帯びていれば、角部分を除く部分（即ち、支持部材１３０の面部分）については、必ずしも丸みを帯びていなくともよい。このような記録再生ヘッド１０１であっても、上述した各種利益を享受することができる。
【００９１】
また、図２（ａ）に示すように、支持部材１３０のうち誘電体記録媒体２０に対向する側の表面が丸みを帯びた形状であってもよい。即ち、上述の如く電界の集中を防ぎ、更には意図せぬ電界の発生等を防止するという観点からは、誘電体記録媒体２０との間で意図せぬ電界が発生し得る部分に角張った部分が存在しなければよい。言い換えれば、電界の発生を抑制し或いは意図せぬ放電を抑制すべき部分が、丸みを帯びた形状を有していれば足りる。従って、支持部材１３０のうち誘電体記録媒体２０に対向しない側（即ち、突起部１１０が形成されない側）には、角部分が存在していても、記録再生動作において障害となる意図せぬ電界の発生等を抑制し或いはなくすことは可能である。
【００９２】
また、後述するリターン電極１２（図２６参照）との間でも意図せぬ放電を防ぐことが可能となる。従って、共振回路１４（図２６参照）を適切に形成することができ、その結果、誘電体記録媒体２０に記録されている分極情報を適切に再生することが可能となる。そして、リターン電極１２との間での電界の発生を防ぐことで、リターン電極１２の配置位置等を決定する際の自由度が大きくなる。例えば、リターン電極１２をより記録再生ヘッド１００の近傍に配置することもできる。これにより、後述するような浮遊容量等のノイズが共振回路に入り込むのを更に防ぐことができるという利点を有する。尚、このときの支持部材１３０は、リターン電極１２と対向する側の面に角部分が存在しない形状を有していることが好ましい。
【００９３】
また、支持部材１３０の一方の端部に突起部１１０が形成されていなくとも、図２（ｂ）に示すように、例えば支持部材１３０の所定の位置において突起部１１０が形成されていてもよい。このような記録再生ヘッド１０３であっても、上述した各種利益を享受することができる。
【００９４】
ここで、支持部材１３０の丸みを帯びた形状の大きさ（即ち、例えば丸みの半径等）について、丸みの半径を例として、その大きさについて、図３を用いて説明する。
【００９５】
図３に示すように、支持部材１３０と誘電体記録媒体２０との間の距離をｄとする。このとき、本実施例に係る記録再生ヘッド１００は、誘電体記録媒体に接触して記録及び再生動作を行うとすると、この距離ｄは、突起部１１０の高さに相当する。そして、支持部材１３０に施される丸みを帯びた形状の半径をＲとすると、Ｒ≧ｄ／１０であることが好ましい。
【００９６】
この条件を満たす程度の丸みを有していれば、支持部材１３０への電界の集中を効果的に防ぐことができると共に、支持部材１３０から誘電体記録媒体２０或いはリターン電極１２への意図せぬ放電を抑制し或いはなくすことが可能となる。その結果、本実施例に係る記録再生ヘッド１００を用いて、適切に記録及び再生動作を行うことが可能となる。
【００９７】
また、記録再生ヘッド１００における丸みを帯びた形状が、単に滑らかな面でありその半径を容易に想起できない場合であっても、係る滑らかな面の曲率や、該滑らかな面を円弧として考えた場合の半径等を広く考慮したうえで、上記条件を満たしている場合には、本発明の範囲に含まれるものであるのは言うまでもない。
【００９８】
また、当該記録再生ヘッド１００を複数用いて、記録速度及び再生速度の向上を図ることも考えられる。このような場合においては、上述した各種利益に加えて、相隣接する記録再生ヘッド１００間等に発生し得る意図せぬ電界の発生等を抑制し或いはなくすことが可能となる。従って、情報の記録及び再生動作の妨げとなるクロストーク等の雑音源をなくし、適切に情報の記録及び再生を行うことが可能となる。これにより、これら複数の記録再生ヘッド１００の夫々の配置位置を決定する際の自由度を大きくすることができる。例えば、記録再生ヘッド１００を密に並べることができれば、単位時間当たりに記録及び再生できるデータ量を増加させることができ、後述の誘電体記録再生装置の記録速度及び再生速度を向上させることができる。
【００９９】
但し、Ｒ≧ｄ／１０の条件を満たしていないが、支持部材１３０が相応に丸みを帯びた形状を有していれば、支持部材１３０中における電界の集中を相応に防ぐことができると共に、意図せぬ電界の発生等を相応に抑制することは可能である。
【０１００】
（ｉｉ）記録再生ヘッドの製造方法
続いて、図４から図２２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４から図２２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又は平面図である。
【０１０１】
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、突起部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、突起部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。
【０１０２】
先ず、図４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或いは鋳型となるものである。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突起部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。
【０１０３】
なお、以降の説明においては、図４におけるａ−ａ断面図を主として、適宜ｂ−ｂ断面図及び方向ｃより見た（即ち、シリコン基板２０１を上側より見た）模式図を参照しながら説明を進める。
【０１０４】
そして、図５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（ＳｉＯ２）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。
【０１０５】
続いて、図６（ａ）に示すように、例えばスピンコーティングによりフォトレジスト２０３をコーティングして、パターニングを行う。具体的には、フォトレジスト２０３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、突起部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６（ａ）に示すようにフォトレジスト２０３のパターニングがなされる。
【０１０６】
また、図６（ｂ）は、図６（ａ）に係るシリコン基板２０１等を方向ｃ（即ち、フォトレジスト２０３がパターニングされた側）から見た図である。図６（ｂ）に示すように、記録再生ヘッド１の突起部１１０及び支持部材１３０が形成される部分には、フォトレジスト２０３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、突起部１１０及び支持部材が形成される。
【０１０７】
尚、図６（ｂ）に示すように、先端部分に角部分が存在しない形状を有する支持部材１３０を作成するために、該先端部分が丸みを帯びた形状となるようなフォトマスクを用いてフォトレジスト２０３をパターニングする。
【０１０８】
続いて、図７（ａ）に示すように、図６においてフォトレジスト２０３のパターニングを行ったシリコン基板２０１に対して、エッチングを行う。ここでは、例えばＢＨＦ（バッファードフッ酸）等を用いて、二酸化シリコン膜２０２のうちフォトレジスト２０３が塗布されていない部分のエッチングを行う。但し、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、或いはドライエッチングによりエッチングを行ってもよい。
【０１０９】
二酸化シリコン膜２０１のエッチング後、フォトレジスト２０３の除却を行う。ここでは、ドライエッチングによりフォトレジスト２０３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２０３の除却を行ってもよい。
【０１１０】
尚、図７（ｂ）は、図７（ａ）に係るシリコン基板２０１等を方向ｃから見た図である。図７（ｂ）に示すように、突起部１１０が形成される部分には、二酸化シリコン膜２０２が除かれることで窓が形成され、シリコン基板２０１が見える。
【０１１１】
続いて、図８（ａ）に示すように、シリコン基板２０１に対して等方性エッチングを行う。ここでは、例えばＸｅＦ２（フッ化キセノン）ガス等を用いたドライエッチングにより等方性エッチングを行う。但し、他のガスを用いて等方性エッチングを行ってもよいし、或いはウェットエッチングにより等方性エッチングを行ってもよい。
【０１１２】
このように等方性エッチングを行うことで、シリコン基板２０１が丸みを帯びた鋳型となるようにエッチングされる。そして、このようにエッチングされたシリコン基板２０１の鋳型を用いて、図１及び図２に示すような形状を有する記録再生ヘッドを製造することができる。
【０１１３】
また、図１に示す記録再生ヘッド１００の如く、支持部材１３０の上側に係る端部に丸みを帯びた形状を実現するには、例えばＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ）を用いることが好ましい。
【０１１４】
図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すシリコン基板２０１のｂ−ｂ断面図である。図８（ｂ）に示すように、ｂ−ｂ断面図においてもシリコン基板２０１は、丸みを帯びた鋳型となるようにエッチングされている。
【０１１５】
続いて、図９（ａ）に示すように、シリコン基板２０１を再度酸化させ、その表面に二酸化シリコン膜２０２を形成する。ここでは、図５における説明と同様に、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。
【０１１６】
尚、シリコン基板２０１のうち等方性エッチングによりくり抜かれた部分の表面に形成される二酸化シリコン膜２０２の厚さ（ｔ１）は、図５における工程で形成される二酸化シリコン膜２０２の厚さ（ｔ２）と比較して薄い。即ち、ｔ１＜ｔ２が成立つようにシリコン基板２０１が酸化される。従って、図９に示す工程においてシリコン基板２０１になされる酸化は、短時間で行われることが好ましい。
【０１１７】
尚、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すシリコン基板２０１等のｂ−ｂ断面図である。図９（ｂ）にも示すように、シリコン基板２０１の上に二酸化シリコン膜２０２が形成されている。
【０１１８】
続いて、図１０（ａ）に示すように、再度フォトレジスト２０３を吹き付けてパターニングを行う。このとき、フォトレジスト２０３は、突起部１１０が形成される部分を除くようにパターニングされる。
【０１１９】
尚、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に係るシリコン基板２０１等のｂ−ｂ断面図である。図１０（ｂ）に示すように、突起部１１０の鋳型とならないシリコン基板２０１の部分は、フォトレジスト２０３に覆われており、突起部１１０鋳型となるシリコン基板２０１の部分にはフォトレジスト２０３は形成されない。
【０１２０】
続いて、図１１（ａ）に示すように、図１０におけるフォトレジスト２０３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、その後フォトレジスト２０３の除却が行われる。ここでは、図７と同様の手順によりエッチングが行われる。
【０１２１】
尚、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に係るシリコン基板２０１等のｂ−ｂ断面図である。図１１（ｂ）に示すように、突起部１１０が形成されない部分の二酸化シリコン膜２０２はエッチングされることなく、シリコン基板２０１上に残り、突起部１１０が形成される部分の二酸化シリコン膜２０２が、フォトレジスト２０３のパターニングに合わせてエッチングされる。
【０１２２】
続いて、図１２（ａ）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１２（ａ）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するが、他方（１１１）面の法線方向（即ち、図１２（ａ）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、突起部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。
【０１２３】
尚、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に係るシリコン基板２０１等のｂ−ｂ断面図である。図１２（ｂ）に示すように、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部分がとがった形状となる。
【０１２４】
続いて、図１３（ａ）に示すように、エッチングを行うことで二酸化シリコン膜２０２を除却する。このとき、シリコン基板２０１のうち等方性エッチングによりくり抜かれた部分の表面に形成される二酸化シリコン膜２０２が除却され、他方、図５における工程において形成される二酸化シリコン膜２０２が残るようにエッチングを行う。
【０１２５】
図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に係るシリコン基板２０１等のｂ−ｂ断面図である。図１３（ｂ）に示すように、シリコン基板２０１のうち等方性エッチングによりくり抜かれた部分の表面に形成される二酸化シリコン膜２０２が除却され、他方、図５における工程において形成される二酸化シリコン膜２０２が残る。
【０１２６】
続いて、図１４（ａ）及び該図１４（ａ）に係るシリコン基板２０１等のｂ−ｂ断面図である図１４（ｂ）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１５参照）において、ダイヤモンド核を形成することができる。
【０１２７】
続いて、図１５（ａ）及び該図１５（ａ）に係るシリコン基板２０１等のｂ−ｂ断面図である図１５（ｂ）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、ＣＨ４（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１４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。
【０１２８】
また、係るダイヤモンド膜は、上述の突起部１１０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Ｂ２Ｈ６（ジボラン）や（ＣＨ３Ｏ）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。但し、他のドーピングガスを用いて、ダイヤモンドに導電性を付与してもよい。
【０１２９】
尚、図１４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。
【０１３０】
続いて、図１６（ａ）及び該図１６（ａ）に係るシリコン基板２０１等のｂ−ｂ断面図である図１６（ｂ）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粒子を除却する。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粒子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突起部１１０及び支持部材１３０を形成することができる。
【０１３１】
続いて、図１７（ａ）及び該図１７（ａ）に係るシリコン基板２０１等のｂ−ｂ断面図である図１７（ｂ）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、突起部１１０及び支持部材１３０を形成する。
【０１３２】
尚、ここでは、支持部材１３０と突起部１１０とが一体となって形成されているため、支持部材１３０としての機能を含む突起部１１０として以降の説明を進める。
【０１３３】
続いて、突起部１１０が形成された後、図１８（ａ）及び該図１８（ａ）に係るシリコン基板２０１等のｂ−ｂ断面図である図１８（ｂ）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。
【０１３４】
続いて、図１９（ａ）に示すように、形成した突起部１１０のうち支持部材１３０に相当する部分において、突起上の先端部分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を形成する。係る感光性ポリイミド２０５は、後の工程において、記録再生ヘッド全体を支え或いは保持するガラス２０６（図２０参照）との接合のために用いられる。
【０１３５】
尚、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）に係るシリコン基板２０１等を方向ｃから見た図である。図１９（ｂ）に示すように、支持部材１３０に相当する部分のうち長手方向に伸びる部分と反対側の部分（即ち、支持ベース１３０ａ部分）の上に感光性ポリイミド２０５がパターニングされる。そして、この長手方向に伸びる部分が、本発明における「突起部が立設される部分」の一具体例に相当する。加えて、より効果的に意図せぬ電界の発生等を防ぐという観点からは、支持ベース１３０ａをも本発明における「突起部が立設される部分」の一具体例として扱ってもよい。
【０１３６】
尚、図１９（ｂ）に示す記録再生ヘッド部分の具体的な大きさとして、長手方向に延びる部分はその幅が５０μｍ以下であることが好ましい。そして、長手方向に延びる部分と反対側の部分は、５ｍｍ×１〜１．５ｍｍ程度の大きさを有していることが好ましい。但し、これらの大きさに限定されることはない。また、その形状も図１９（ｂ）に示すようなＴ型の形状に限らず、Ｌ字型等の他の形状であってもよい。
【０１３７】
そしてこの場合、支持部材１３０は、支持ベース１３０ａと一体に形成されている。支持ベース１３０ａは固定されており、支持部材１３０は、その弾性に応じてカンチレバーとして僅かに揺動可能なように支持ベース１３０ａと一体的に形成されている。この場合であっても、支持ベース１３０ａを含めて、支持部材１３０と称してもよい。
【０１３８】
続いて、図２０（ａ）及び該図２０（ａ）に係るシリコン基板２０１等のｂ−ｂ断面図である図２０（ｂ）に示すように、溝付け加工を施したガラス２０６を感光性ポリイミド２０５に貼り付ける。ガラス２０６は、記録再生ヘッド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。
【０１３９】
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されている。これは、後述の工程（図２２参照）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。
【０１４０】
尚、ガラス２０６は、突起部１１０全体を覆う程度の大きさを有している。但し、係る図２０（ａ）及び図２０（ｂ）に示すガラス２０６の大きさは例示であって、これ以上の大きさを有していても、或いはこれ以下の大きさを有していても、記録再生ヘッド全体を支えることができる程度の大きさを有していればよい。
【０１４１】
続いて、図２１（ａ）及び該図２１（ａ）に係るシリコン基板２０１等のｂ−ｂ断面図である図２１（ｂ）に示すように、シリコン基板２０１を取り除く。ここでは、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｈｉｎｇ）を用いてシリコン基板２０１を突起部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。
【０１４２】
続いて、図２２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として利用可能な記録再生ヘッド１００（或いは、１０１）が完成する。
【０１４３】
（ｉｉｉ）記録再生ヘッドの変形例
続いて、図２３から図２５を参照して、本実施例に係る記録再生ヘッドの変形例について説明する。ここに、図２３から図２５は、変形例に係る記録再生ヘッドを概念的に示す側面図や平面図等である。
【０１４４】
図２３（ａ）に示すように、支持部材１３０の先端部分が丸みを帯びているような記録再生ヘッド１０４であってもよい。即ち、先端部分の角張った部分を取り除いた形状を有する記録再生ヘッド１０４であっても、意図せぬ電界の発生等を抑制し或いはなくすことは可能である。
【０１４５】
尚、図２３（ｂ）は、記録再生ヘッド１０４を下側より見た図であるが、先端部分が丸みを帯びた形状となっていることが分かる。
【０１４６】
また、図２４（ａ）に示すように、支持部材１３０のうち誘電体記録媒体２０に対向する側の表面が丸みを帯びているような記録再生ヘッド１０５であってもよい。係る記録再生ヘッド１０５によっても、誘電体記録媒体２０との間での意図せぬ電界の発生等を抑制し或いはなくすことは可能である。
【０１４７】
尚、図２４（ｂ）は、記録再生ヘッド１０５の断面図であるが、誘電体記録媒体２０と対向する側の支持部材１３０の表面は、丸みを帯びた形状となっていることが分かる。
【０１４８】
また、図２５（ａ）に示すように、支持部材１３０の角に相当する部分で且つ誘電体記録媒体２０に対向する側の部分が丸みを帯びた形状を有する記録再生ヘッド１０６であっても、電界の集中を防ぎ、その結果、意図せぬ電界の発生等を抑制し或いはなくすという観点からは相応の効果を得ることができる。
【０１４９】
尚、図２５（ｂ）は、記録再生ヘッド１０６を下側より見た図であるが、支持部材１３０の下側部分が丸みを帯びており、上側部分（即ち、誘電体記録媒体２０に対向しない側の部分）は角張った形状であることが分かる。
【０１５０】
（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。
【０１５１】
（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２６を参照して説明する。ここに、図２６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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。尚、プローブ１１として、例えば図１及び図２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。
【０１５４】
本実施例では特に、プローブ１１として、上述した本実施例に係る記録再生ヘッド１００が用いられる。即ち、支持部材１３０に角部分が存在しない記録再生ヘッドがプローブとして用いられている。係る記録再生ヘッド１００をプローブ１００に用いることで、支持部材１３０中における電界集中を防ぎ、意図せぬ電界の発生等を防ぐことが可能となる。係る利点については後に詳述する（図３０参照）。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
尚、後に詳述するように、プローブ１１、リング電極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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
続いて、図２６に示す誘電体記録媒体２０の一例について、図２７を参照して説明する。ここに、図２７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。
【０１６８】
図２７（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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
また、図２７（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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
誘電体材料１７は、例えば強誘電体であるＬｉＴａＯ３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ＬｉＴａＯ３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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
（ｉｉ）動作原理
続いて、図２８から図３０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２６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。
【０１７５】
（記録動作）
先ず、図２８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２８は、情報の記録動作を概念的に示す断面図である。
【０１７６】
図２８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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
（再生動作）
続いて、図２９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２９は、情報の再生動作を概念的に示す断面図である。
【０１７９】
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。
【０１８０】
具体的にはまず、図２９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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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２７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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
本実施例では特に、記録再生ヘッド１００をプローブ１１に使用して上述の記録動作及び再生動作を行っている。従って、上述したように、支持部材１３０中における電界集中の発生を防ぐことができる。これにより、図３０（ａ）に示すように、支持部材１３０から例えばリターン電極１２や誘電体記録媒体２０への意図せぬ電界の発生等を抑制し或いはなくすことが可能となる。従って、プローブ１１から誘電体記録媒体２０に対して、再生時には高周波電界や交番電界を、記録時にはパルス電界を適切に印加することが可能となる。
【０１８９】
仮に、図３０（ｂ）に示すように、角張った支持部材１３０ａを有するプローブを用いて上述の記録及び再生動作を行った場合には、支持部材１３０ａの特に角部分に電界集中が生じるおそれがある。そして、電界集中により、この電界が支持部材１３０の外部に漏れ出し、その結果支持部材１３０よりリターン電極１２や誘電体記録媒体２０に対して意図せぬ電界が発生し得る。係る意図せぬ電界の発生は、例えば再生動作時においては、共振回路１４の共振を乱したり、安定した交番電界の印加を妨げる原因ともなる。
【０１９０】
しかるに、本実施例では、このような支持部材１３０中における電界集中や或いは意図せぬ放電の発生等を効果的に防ぐことができるため、記録及び再生動作の安定化を図ることができ、誘電体記録再生装置１としての信頼性を高めることが可能となる。
【０１９１】
また、複数の記録再生ヘッドを有するマルチプローブの如き構成においては、上述の如き利点に加えて、支持部材１３０から相隣接する記録再生ヘッドにおける突起部１１０や支持部材１３０への意図せぬ電界の発生等をも防ぐことができる。従って、クロストーク等のノイズの発生を効果的に防ぎ、記録及び再生動作の安定化を図ることができる。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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信号検出方法及び装置もまた本発明の技術思想に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１９４】
【図１】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側面図及び平面図である。
【図２】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側面図及び平面図である。
【図３】本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の大きさを概念的に示す側面図である。
【図４】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斜視図である。
【図５】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及び平面図である。
【図６】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及び平面図である。
【図７】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及び平面図である。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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。
【図１５】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。
【図１６】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。
【図１７】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。
【図１８】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。
【図１９】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及び平面図である。
【図２０】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。
【図２１】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。
【図２２】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。
【図２３】本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の一の変形例を概念的に示す斜視図及び平面図である。
【図２４】本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の他の変形例を概念的に示す斜視図及び断面図である。
【図２５】本発明の記録再生ヘッドに係る実施例の他の変形例を概念的に示す斜視図及び平面図である。
【図２６】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。
【図２７】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説明図及び断面図である。
【図２８】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。
【図２９】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。
【図３０】実施例に係る誘電体記録再生装置における、プローブからの放電の様子の一例を概念的に示す断面図である。
【符号の説明】
【０１９５】
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、１０１、１０２、１０３、１０４・・・記録再生ヘッド
１１０・・・突起部
１３０・・・支持部材
２０１・・・シリコン基板
２０２・・・二酸化シリコン膜
２０３・・・フォトレジスト
２０４・・・ダイヤモンドパウダー
【図１】
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【図２】
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【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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