(57)【要約】記録媒体（２１）とアクチュエータ構造体（２２）との間に第１熱緩衝層（２３）と第２熱緩衝層（２４）とを配置し、第１熱緩衝層（２３）の熱伝導率を小さく設定し、第２熱緩衝層（２４）の熱伝導率を大きく設定する。アクチュエータ構造体（２２）のコイル配線（２３）から発せられる熱の大部分を第１熱緩衝層（２３）によって遮り、第１熱緩衝層（２３）から漏れた熱を第２熱緩衝層（２４）により拡散する。これにより、記録媒体（２１）の温度分布を均一にすることができ、それゆえ記録媒体（２１）とアクチュエータ構造体（２２）とを重ね合わせた構成を可能とし、情報読み取りの精度向上または情報記録の安定性を図ると共に、小型化を実現することができる。
2007114353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録面を有する平板状の記録媒体と、
前記記録面に対し垂直な方向を上下方向としたときに、前記記録媒体の上方に配置され、前記記録面に対し情報の記録または読み取りを行うプローブと、
前記記録媒体の下方に配置され、前記記録媒体を前記記録面に対し平行な方向に移動させるアクチュエータ構造体と、
前記記録媒体と前記アクチュエータ構造体との間に配置され、前記アクチュエータ構造体から前記記録媒体への熱の伝導を抑制する第１熱緩衝層とを備えていることを特徴とする情報記憶装置。
【請求項２】
前記第１熱緩衝層の熱伝導率は、前記記録媒体の熱伝導率よりも小さいことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記憶装置。
【請求項３】
前記記録媒体と前記第１熱緩衝層との間に配置された第２熱緩衝層を備え、
前記第２熱緩衝層の熱伝導率は、前記第１熱緩衝層の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記憶装置。
【請求項４】
前記アクチュエータ構造体と前記第１熱緩衝層との間に配置された第３熱緩衝層を備え、
前記第３熱緩衝層の熱伝導率は、前記第１熱緩衝層の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記憶装置。
【請求項５】
前記アクチュエータ構造体は、前記記録媒体を移動させるための力を電磁駆動方式により発生されるためのコイルを備えていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記憶装置。
【請求項６】
前記アクチュエータ構造体は、前記記録媒体を移動させるための力を静電駆動方式により発生されるための櫛歯電極を備えていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記憶装置。
【請求項７】
前記アクチュエータ構造体の下方に配置され、前記アクチュエータ構造体が発する熱を逃がす放熱層を備えていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記憶装置。
【請求項８】
前記アクチュエータ構造体、前記第１熱緩衝層および前記記録媒体は、前記上下方向に積層されており、これらは、前記アクチュエータ構造体が作り出す駆動力により、前記記録面に対し平行な方向に一体的に移動することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば走査型プローブメモリーなど、プローブを用いて記録媒体に対し情報の記録または読み取りを行う情報記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型で情報を高密度に記録することができる情報記憶装置として、走査型プローブメモリー装置がある。【０００３】
走査型プローブメモリー装置には、トンネル効果を用いたもの、原子間力を用いたもの、磁気力を用いたもの、静電力を用いたもの、非線形誘電率を用いたもの、および記録媒体の熱変形を用いたものなど、様々な種類がある。【０００４】
走査型プローブメモリー装置は、通常、数十ナノメートルないし数マイクロメートル程度の先端径を有するプローブと、表面に記録面が形成された平板状の記録媒体とを備えている。走査型プローブメモリー装置は、プローブの先端を記録媒体の記録面に接近または接触させることにより、記録媒体に対し情報の記録または読み取りを行う。【０００５】
また、走査型プローブメモリー装置は、プローブまたは記録媒体を記録面に対し平行な方向に移動させ、プローブと記録媒体との間の位置を変更する。これにより、プローブにより記録媒体の記録面を走査することが可能となり、多量の情報を記録面に高密度に配列することが可能となり、あるいは記録面に配列された多量の情報を連続的にまたはランダムに読み取ることが可能になる。このようなプローブまたは記録媒体の移動には、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を用いた電磁駆動式または静電駆動式のアクチュエータが用いられる。【０００６】
また、走査型プローブメモリー装置の多くは、マルチプローブ方式を採用している。すなわち、走査型プローブメモリー装置の多くは、数十個あるいは数百個、さらには数千個以上のプローブを例えばマトリクス状に配置した２次元プローブアレイを備えている。このようなプローブアレイを用いることにより、多量の情報を記録媒体に迅速に記録することが可能となり、あるいは多量の情報を記録媒体から迅速に読み取ることが可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、走査型プローブメモリーの小型化を実現するためには、プローブまたは記録媒体記録面に対しを移動させるためのアクチュエータを装置のどこに配置するかを検討する必要がある。【０００８】
一案として、記録媒体とアクチュエータとを記録面に対し平行な方向に並べて配置する構成が考えられる。すなわち、記録媒体とアクチュエータとを記録面に対し平行な方向に並べ、記録面に対し平行な方向に伸びる連結部材で両者を互いに結合する。そして、アクチュエータの駆動により連結部材を記録面に対し平行な方向に引っ張ったり、押し戻したりすることにより、記録媒体を記録面に対し平行な方向に移動させる。一方、プローブは記録媒体の上方に配置し、記録媒体が移動しても動かないようにハウジングなどに固定しておく。これにより、プローブに対し記録媒体を移動させることができ、プローブによる記録面の走査が可能になる。【０００９】
しかし、記録媒体とアクチュエータとを記録面に対し平行な方向に並べて配置する構成によれば、記録面に対し平行な面を投影面とした場合におけるプローブメモリー装置の投影面積が大きくなる。【００１０】
他方、もう一つの案として、記録媒体とアクチュエータとを記録面に対し垂直な方向に重ねて配置する構成が考えられる。例えば、アクチュエータを組み込んだ平板状の構造体の上に記録媒体を積層する。そして、アクチュエータの駆動により平板状の構造体と記録媒体とが記録面に対し平行な方向に一体的に移動するように構成する。一方、プローブは記録媒体の上方に配置し、記録媒体が移動しても動かないようにハウジングなどに固定しておく。これにより、プローブに対し記録媒体を移動させることができ、プローブによる記録面の走査が可能になる。【００１１】
しかし、記録媒体とアクチュエータとを記録面に対し垂直な方向に重ねて配置する構成によると、アクチュエータと記録媒体とが互いに接近して配置される。このため、駆動時にアクチュエータが発する熱が記録媒体に伝導しやすくなる。しかも、アクチュエータにおける熱源は、電磁駆動方式によるアクチュエータであれば主にコイルであり、静電駆動方式によるアクチュエータであれば主に櫛歯電極である。このため、熱の発生は局所的である。この結果、記録媒体の温度分布が不均一となり、記録媒体が不均一に熱膨張するおそれがある。【００１２】
記録媒体が不均一に熱膨張すると、記録面の平滑性が損なわれ、または記録面に記録された情報の配列が歪むおそれがある。この結果、情報読み取り信号におけるジッタが増加し、情報読み取りの精度が低下するおそれがある。【００１３】
また、記録媒体の熱変形を用いた走査型プローブメモリー装置は、プローブの先端を加熱し、この加熱した先端を記録媒体の記録面に接触させ、記録面を局所的に熱変形させ、これにより記録面にピットを形成する。このような情報記録原理を有する走査型プローブメモリー装置においては、アクチュエータから発せられた熱の伝導により記録媒体の温度分布が不均一になると、記録面のピット形状にばらつきが生じ、情報の記録が不安定になるおそれがある。【００１４】
本発明は上記に例示したような問題点に鑑みなされたものであり、本発明の第１の課題は、情報読み取りの精度向上または情報記録の安定性を図ると共に、小型化を実現することができる情報記憶装置を提供することにある。【００１５】
本発明の第２の課題は、記録媒体とアクチュエータとを記録面に対し垂直な方向に重ねるように配置しても、アクチュエータから発せられた熱が記録媒体に伝導し、記録媒体における温度分布が不均一になるのを抑制することができる情報記憶装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために本発明の情報記憶装置は、記録面を有する平板状の記録媒体と、前記記録面に対し垂直な方向を上下方向としたときに、前記記録媒体の上方に配置され、前記記録面に対し情報の記録または読み取りを行うプローブと、前記記録媒体の下方に配置され、前記記録媒体を前記記録面に対し平行な方向に移動させるアクチュエータ構造体と、前記記録媒体と前記アクチュエータ構造体との間に配置され、前記アクチュエータ構造体から前記記録媒体への熱の伝導を抑制する第１熱緩衝層とを備えている。【００１７】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされよう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の情報記憶装置の第１実施形態であるプローブメモリー装置を示す縦断面図である。
【図２】図１中のプローブメモリー装置を図１中の矢示Ａ−Ａ方向から見た横断面図である。
【図３】図１中のプローブメモリー装置における移動部の一部を拡大して示す縦断面図である。
【図４】本発明の情報記憶装置の第２実施形態であるプローブメモリー装置を示す縦断面図である。
【図５】図４中のプローブメモリー装置を図４中の矢示Ｂ−Ｂ方向から見た横断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１、５０  走査型プローブメモリー装置
２１、６１  記録媒体
２１Ｃ、６１Ｃ  記録面
２２、６２  アクチュエータ構造体
２３、６３  第１熱緩衝層
２４、６４  第２熱緩衝層
２５、６４  放熱層
３１  コイル配線
３３、７３  プローブ
７１  櫛歯電極
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について実施形態毎に順に図面に基づいて説明する。【００２１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の情報記憶装置の第１実施形態である走査型プローブメモリー装置の縦断面を示している。図２は、図１中のプローブメモリー装置１を矢示Ａ−Ａ方向から見た横断面を示している。【００２２】
図１中の走査型プローブメモリー装置１は、その外形の長さおよび幅（図１中の左右方向の長さ）が例えば数ミリメートルないし数センチメートルであり、厚さ（図１中の上下方向の長さ）が例えば数ミリメートルである小型の装置である。【００２３】
プローブメモリー装置１は、プローブ３３を用いて記録媒体２１の記録面２１Ｃ上に情報を高密度に記録することができ、小型であるにもかかわらず、膨大な記憶容量を有する。例えば、その記憶容量は、数十ギガバイトないし数百ギガバイトであり、さらにはテラバイトを超えることも可能である。【００２４】
プローブメモリー装置１は、記録媒体２１の記録面２１Ｃを局所的に熱変形させ、これにより記録面２１Ｃ上にピットを形成することにより情報を記録する。すなわち、プローブ３３の先端に電流を流し、プローブ３３の先端を発熱させ、この発熱したプローブ３３の先端を記録面２１Ｃに接触させる。これによりプローブ３３の先端が接触した部分の記録面２１Ｃが熱変形し、記録面２１Ｃ上にピットが形成される。【００２５】
また、プローブメモリー装置１は、電磁駆動式のアクチュエータを備えており、アクチュエータの駆動により、記録媒体２１を記録面２１Ｃに対し平行な方向に移動させることができる。一方、プローブ３３は、ハウジング１２に固定されている。これにより、プローブ３３と記録媒体２１との相対位置を変更することができ、プローブ３３により記録面２１Ｃを走査することができる。【００２６】
また、プローブメモリー装置１は、例えば数十個あるいは数百個、さらには数千個以上のプローブ３３を例えばマトリクス状に配置した２次元プローブアレイを備えている。これにより、多量の情報を記録面２１Ｃに迅速に記録することができ、あるいは多量の情報を記録面２１Ｃから迅速に読み取ることができる。【００２７】
図１に示すように、プローブメモリー装置１は、その下部に配置された平板状のハウジング１１と、上部に配置されたカップ状のハウジング１２とを備えている。ハウジング１１とハウジング１２との間には空間が形成されている。【００２８】
さらに、プローブメモリー装置１は移動部１３を備えている。移動部１３は、ハウジング１１とハウジング１２との間に形成された空間内に配置されている。移動部１３の下面（放熱層２５の下面）とハウジング１１の上面との間には空隙が形成されている。また、移動部１３の上面（記録面２１Ｃ）とハウジング１２の下面との間にも空隙が形成されている。さらに、移動部１３の各側面は、これに対向するハウジング１２の各内側面と離れている。【００２９】
移動部１３は、図２に示すように、４つの支持部１４によりハウジング１２に支持されている。支持部１４は記録面２１Ｃに対し平行な方向に変形することができ、これによりばねとして機能する。支持部１４の変形により、移動部１３は、ハウジング１１とハウジング１２との間に形成された空間内において、記録面２１Ｃに対し平行な方向に移動することができる。【００３０】
移動部１３は、図１に示すように、記録媒体２１、アクチュエータ構造体２２、第１熱緩衝層２３、第２熱緩衝層２４、放熱層２５および絶縁層２６を備えている。これらの構成要素は、放熱層２５、絶縁層２６、アクチュエータ構造体２２、第１熱緩衝層２３、第２熱緩衝層２４および記録媒体２１の順序で下から上へ積層されており、互いに隣接する構成要素間は強固に結合している。これにより、これらの構成要素は、記録面２１Ｃに対し平行な方向に一体的に移動することができる。【００３１】
記録媒体２１は平板状の物体である。記録媒体２１は、基板２１Ａおよび記録層２１Ｂを備えている。【００３２】
基板２１Ａは例えばシリコンにより形成されている。基板２１Ａの厚さは例えばおよそ１０μmである。また、基板２１Ａの熱伝導率は例えばおよそ168W/(mK)である。【００３３】
記録層２１Ｂは、基板２１Ａ上に積層された薄膜である。記録層２１Ｂは例えばポリマー樹脂により形成されている。また、記録層２１Ｂの厚さは例えば１μｍ以下である。また、記録層２１Ｂの上面が記録面２１Ｃである。加熱したプローブ３３の先端を記録面２１Ｃに接触させることにより、記録層２１Ｂが熱変形し、これにより記録面２１Ｃにピットが形成される。【００３４】
なお、記録層２１Ｂの厚さは基板２１Ａの厚さに比べて十分に薄いため、記録媒体２１全体の熱伝導率は基板２１Ａの熱伝導率に実質的に見て等しい。【００３５】
アクチュエータ構造体２２は、記録媒体２１（移動部１３）を記録面２１Ｃに対し平行な方向に移動させる電磁駆動アクチュエータの一部を構成している。アクチュエータ構造体２２は、記録媒体２１の下方に配置されている。アクチュエータ構造体２２は、基板２２Ａおよびコイル配線３１を備えている。【００３６】
基板２２Ａは例えばＳｉＯ２により形成されている。【００３７】
コイル配線３１は例えば銅により形成されている。コイル配線３１は、図１に示すように、基板２２Ａの内部に埋め込まれている。また、コイル配線３１は、図２に示すように、螺旋状に形成されている。コイル配線３１のピッチＰは例えばおよそ500μmである。【００３８】
一方、ハウジング１１には永久磁石３２が取り付けられている。永久磁石３２およびアクチュエータ構造体２２により電磁駆動方式のアクチュエータが構成される。コイル配線３１に電流を流すことにより、記録媒体２１（移動部１３）を記録面２１Ｃに対し平行な方向に移動させるための力を作り出すことができる。【００３９】
第１熱緩衝層２３は、アクチュエータ構造体２２から記録媒体２１への熱の伝導を抑制する。第１熱緩衝層２３は、図１に示すように、記録媒体２１とアクチュエータ２２との間に配置されている。第１熱緩衝層２３は例えばポリイミド樹脂または紫外線硬化樹脂により形成されている。また、第１熱緩衝層２３の厚さはおよそ20μmであることが望ましいが、20μmよりも厚くてもよい。また、第１熱緩衝層２３の熱伝導率は、記録媒体２１の熱伝導率よりも小さい。具体的には、第１熱緩衝層２３の熱伝導率は例えばおよそ0.29W/(mK)である。【００４０】
第２熱緩衝層２４は、第１熱緩衝層２３から漏れた熱を拡散する。第２熱緩衝層２４は、記録媒体２１と第１熱緩衝層２３との間に配置されている。第２熱緩衝層２４は例えば白金または銅により形成されている。また、第２熱緩衝層２４の厚さは１μm以下であることが望ましい。また、第２熱緩衝層２４の熱伝導率は、第１熱緩衝層２３の熱伝導率よりも大きい。具体的には、第２熱緩衝層２４の熱伝導率は例えばおよそ72W/(mK)である。【００４１】
放熱層２５は、アクチュエータ構造体２２から発せられる熱を移動部１３の下方に逃がす。放熱層２５は、アクチュエータ構造体２２の下方に配置されている。放熱層２５は熱抵抗が小さい材料、例えば銅により形成されている。また、放熱層２５の厚さは例えばおよそ10μmである。また、放熱層２５とアクチュエータ構造体２２との間には、コイル配線２３と放熱層２５と間を電気的に絶縁するための絶縁層２６が設けられている。また、各支持部１４は放熱層２５に接続されている。【００４２】
プローブ３３は、記録媒体２１の上方に配置され、記録面２１Ｃに対し情報の記録または読み取りを行う。プローブ３３の先端径は例えばおよそ50nmである。【００４３】
図３は移動部１３の縦断面の一部を拡大して示している。これより、図３を用い、第１熱緩衝層２３および第２熱緩衝層２４の熱緩衝作用、並びに放熱層２５の放熱作用について説明する。【００４４】
移動部１３を記録面２１Ｃに対し平行な方向に移動させるために、アクチュエータを駆動する。アクチュエータを駆動するとき、コイル配線３１に電流を流す。コイル配線３１に電流を流すことにより、コイル配線３１は熱を発する。コイル配線３１のピッチは例えば500μmであるため、熱の発生は局所的である。【００４５】
コイル配線３１から発せられた熱の一部は、アクチュエータ構造体２２の基板２２Ａ内部を伝導し、アクチュエータ構造体２２の上方に向かって進む。【００４６】
アクチュエータ構造体２２上には第１熱緩衝層２３が配置されている。第１熱緩衝層２３は上述したように熱伝導率が小さい。したがって、アクチュエータ構造体２２の上方に向かって進む熱の大部分は第１熱緩衝層２３により遮られる。【００４７】
アクチュエータ構造体２２の上方に向かって進む熱の大部分は第１熱緩衝層２３により遮られるものの、この熱の一部は第１熱緩衝層２３を貫いて伝導し、第１熱緩衝層２３の上方に漏れる。【００４８】
第１熱緩衝層２３上には第２熱緩衝層２４が配置されている。第２熱緩衝層２４は上述したように熱伝導率が第１熱緩衝層２３の熱伝導率よりも大きい。したがって、第１熱緩衝層２３から漏れた熱は第２熱緩衝２４において拡散する。すなわち、たとえコイル配線２３から発せられた熱の一部が第１熱緩衝層２３内を局所的に伝導してきたとしても、この局所的な熱は第２熱緩衝層２４において記録面２１Ｃに対しほぼ平行な方向に広範囲に広がる。【００４９】
第２熱緩衝層２４において拡散した熱が記録媒体２１に伝導することがある。第２熱緩衝層２４において拡散した熱が記録媒体２１に伝導すると、記録媒体２１の温度が上がる。しかし、コイル配線２３から発せられた熱の大部分は、第１熱緩衝層２３によって遮られているので、記録媒体２１の温度上昇の程度は小さい。さらに、第１熱緩衝層２３から漏れた熱は、第２熱緩衝層２４により拡散されているので、記録媒体２１の温度分布はほぼ均一である。【００５０】
一方、コイル配線２３から発せられた熱の一部はアクチュエータ構造体２２の下方に向かって伝導する。【００５１】
アクチュエータ構造体２２下には放熱層２５が配置されている。放熱層２５は上述したように熱抵抗が小さい。これにより、アクチュエータ構造体２２の下方に向かって伝導する熱は放熱層２５により移動部１３の下方に逃げる。また、各支持部１４は放熱層２５に接続されている。これにより、放熱層２５に伝導した熱は各支持部１４を通じてハウジング１２側に向かって逃げる。この結果、コイル配線３１から発せられ記録媒体２１に向かって伝導する熱の量が減り、それゆえ記録媒体２１の温度上昇の程度がより一層小さくなる。【００５２】
以上説明したとおり、プローブメモリー装置１は、アクチュエータ構造体２２と記録媒体２１との間に配置された第１熱緩衝層２３を有している。これにより、アクチュエータ構造体２２において局所的に発せられた熱がアクチュエータ構造体２２から記録媒体２１に伝わるのを抑制することができる。【００５３】
したがって、アクチュエータ構造体２２と記録媒体２１とを記録面２１Ｃに対し垂直な方向に重ねるように配置しても、アクチュエータの駆動時に記録媒体２１の温度分布が不均一になるのを抑制することができる。つまり、アクチュエータ構造体２２と記録媒体２１とを重ねるように配置することによりアクチュエータ構造体２２と記録媒体２１とをきわめて接近させても、記録媒体２１の温度分布が不均一になるのを抑制することができる。【００５４】
これにより、記録面２１Ｃに対し平行な面を投影面とした場合におけるプローブメモリー装置１の投影面積を小さくすることができ、プローブメモリー装置１の小型化を図ることができる。【００５５】
これと同時に、記録媒体２１の不均一な熱膨張を抑制することができ、情報読み取り信号におけるジッタを減少させ、情報の読み取りの精度を向上させることができる。【００５６】
さらに、記録媒体２１の温度分布の不均一により、記録面２１Ｃに形成されるピットの形状が不均一となるのを抑制することができ、情報記録の安定性を図ることができる。【００５７】
そして、これらの効果は、第１熱緩衝層２３の熱伝導率を記録媒体２１の熱伝導率よりも小さくすることにより、より一層大きくなる。【００５８】
さらに、第１熱緩衝層２３の熱伝導率を小さくすることにより、第１熱緩衝層２３の厚さを薄くすることができ、プローブメモリー装置１の薄型化を図ることができる。【００５９】
また、プローブメモリー装置１は、第１熱緩衝層２３と記録媒体２１との間に配置された第２熱緩衝層２４を有している。そして、第２熱緩衝層２４の熱伝導率は、第１熱緩衝層２３の熱伝導率よりも大きい。これにより、第１熱緩衝層２３から漏れて記録媒体２１に向かって進む熱を拡散することができる。したがって、記録媒体２１の温度分布が不均一になるのを抑制することができる。記録媒体２１の温度分布の不均一を抑制する効果は、第１熱緩衝層２３だけを設けた場合よりも、第１熱緩衝層２３と第２熱緩衝層２４とを設けた場合の方が大きい。【００６０】
また、プローブメモリー装置１は、アクチュエータ構造体２２の下方に配置され、アクチュエータ構造体２２が発する熱を放熱する放熱層２５を備えている。これにより、アクチュエータ構造体２２から発せられた熱をアクチュエータ構造体２２の下方に逃がすことができる。したがって、アクチュエータ構造体２２から発せられ記録媒体２１へ向けて伝導する熱の量を減らすことができる。【００６１】
（第２実施形態）
図４は、本発明の情報記憶装置の第２実施形態である走査型プローブメモリー装置の縦断面を示している。図５は、図４中のプローブメモリー装置１を矢示Ｂ−Ｂ方向から見た横断面を示している。【００６２】
図４中のプローブメモリー装置５０は、図１中のプローブメモリー装置１と同様に、小型であるにもかかわらず、膨大な記憶容量を有する。また、プローブメモリー装置５０は、プローブメモリー装置１と同様に、ポリマー樹脂から形成された記録面６１Ｃに、加熱されたプローブ７３の先端を接触させ、これによりピットを形成することによって情報を記録する方式を採用している。【００６３】
一方、プローブメモリー装置５０は、プローブメモリー装置５０と異なり、静電駆動式のアクチュエータを備えている。【００６４】
図４に示すように、プローブメモリー装置５０のハウジング５１とハウジング５２との間の空間には、移動部５３が配置されている。移動部５３は、支持部５４により、記録面６１Ｃに対し平行な方向に移動可能な状態で支持されている。【００６５】
移動部５３は、記録媒体６１、アクチュエータ構造体６２、第１熱緩衝層６３、第２熱緩衝層６４、放熱層６５および絶縁層６６を備えている。これらの構成要素は、放熱層６５、絶縁層６６、アクチュエータ構造体６２、第１熱緩衝層６３、第２熱緩衝層６４および記録媒体６１の順序で下から上へ積層されており、記録面６１Ｃに対し平行な方向に一体的に移動することができる。【００６６】
記録媒体６１、第１熱緩衝層６３、第２熱緩衝層６４、放熱層６５および絶縁層６６は、図１中の記録媒体２１、第１熱緩衝層２３、第２熱緩衝層２４、放熱層２５および絶縁層２６とそれぞれほぼ同じである。【００６７】
アクチュエータ構造体６２は、記録媒体６１（移動部５３）を記録面６１Ｃに対し平行な方向に移動させる静電駆動アクチュエータの一部を構成している。アクチュエータ構造体６２は、記録媒体６１の下方に配置されている。アクチュエータ構造体６２は、基板６２Ａおよび櫛歯電極７１を備えている。【００６８】
櫛歯電極７１は、図５に示すように、基板６２Ａの周囲に形成されている。一方、ハウジング１２の内側面には櫛歯電極７２が形成されている。櫛歯電極７１と櫛歯電極７２とは、空隙を介して噛み合っている。櫛歯電極７１と櫛歯電極７２との間に電界を形成することにより、記録媒体６１（移動部５３）を記録面６１Ｃに対し平行な方向に移動させるための力を作り出すことができる。【００６９】
このような構成を有するプローブメモリー装置５０によっても、プローブメモリー装置１と同様の効果を得ることができる。【００７０】
すなわち、櫛歯電極７１と記録媒体６１とを重ねるように配置することにより櫛歯電極７１と記録媒体６１とをきわめて接近させても、記録媒体６１の温度分布が不均一になるのを抑制することができる。したがって、プローブメモリー装置５０の小型化を図ることができると共に、情報の読み取りの精度を向上させ、かつ情報記録の安定性を図ることができる。【００７１】
なお、図１中のプローブメモリー装置１において、記録面２１Ｃに対し平行な方向における第１熱緩衝層２３の面の面積は、アクチュエータ構造体２２の上面の面積、あるいは記録媒体２１の下面の面積とほぼ等しい。つまり、第１熱緩衝層２２は、アクチュエータ構造体２２の上面上に全面的に積層されている。そして、第２熱緩衝層２４も第１熱緩衝層２３の上面上に全面的に積層されている。これにより、記録媒体２１、第１熱緩衝層２３、第２熱緩衝層２４およびアクチュエータ構造体２２の製造の容易化を図ることができる。【００７２】
例えば、アクチュエータ構造体２２の基板２２Ａの材料、第１熱緩衝層２３の材料、第２熱緩衝層２４の材料および記録媒体２１の材料が予め積層された広い面積を有する多層平板材料を用意する。そして、この多層平板材料から、記録媒体２１の上面形状に等しい形状を有するブロックを切り出す。このような簡単な工程を行うだけで、記録媒体２１、第１熱緩衝層２３、第２熱緩衝層２４およびアクチュエータ構造体２２の基板２２Ａからなる構造体を作り出すことが可能になる。【００７３】
もっとも、アクチュエータ構造体２２のコイル配線３１が形成されている領域に対応する領域だけに第１熱緩衝層を配置してもよい。【００７４】
同様に、図４中のプローブメモリー装置５０でも、第１熱緩衝層６３および第２熱緩衝層６４を記録媒体６１の下面に対応するように全面的に形成することにより、記録媒体６１、第１熱緩衝層６３、第２熱緩衝層６４およびアクチュエータ構造体６２の基板６２Ａからなる構造体を容易に作り出すことが可能になる。もっとも、櫛歯電極７１が形成されている領域に対応する領域だけに第１熱緩衝層を配置してもよい。【００７５】
第１熱緩衝層２３、６３の材料および厚さは上述した具体例に限定されない。もっとも、第１熱緩衝層２３、６３の材料および厚さは、コイル３１または櫛歯電極７１から発せられる熱エネルギーの大きさ、第１熱緩衝層２３、６３の熱抑制効果の大きさ、記録媒体２１、６１の熱伝導率、記録媒体２１、６１の温度分布の不均一が情報の記録・読み取りに与える影響の程度、プローブメモリー装置１、５０の薄型化の要請などを考慮して決めることが望ましい。第２熱緩衝層２４、６４の材料および厚さについても同様である。【００７６】
また、第１熱緩衝層２３、６３に、熱抵抗値が小さい材料を用いる場合には、第１熱緩衝層２３，６３の厚さを厚くする。例えば第１熱緩衝層２３、６３に熱伝導率3.0W/cmKのSiCを用いた場合には第１熱緩衝層２３、６３の厚さを90μm以上にする。このような構成によっても、記録媒体２１、６１の温度分布の不均一性を緩和することができる。【００７７】
また、プローブメモリー装置１、５０では、アクチュエータ構造体２２上に、熱伝導率の小さい第１熱緩衝層２３、６３を配置し、第１熱緩衝層２３、６３上に、熱伝導率の大きい第２熱緩衝層２４、６４を配置する場合を例にあげた。しかし、本発明はこれに限られない。アクチュエータ構造体２２上に、熱伝導率の大きい熱緩衝層を配置し、この熱緩衝層上に、熱伝導率の小さい別の熱緩衝層を配置してもよい。まず熱源の近くで熱を拡散し、続いて拡散された熱の伝導を抑制する。これにより、記録媒体の温度の上昇を抑えつつ、温度分布の均一化を図ることができる。【００７８】
あるいは、アクチュエータ構造体２２上に、熱伝導率の大きい熱緩衝層を配置し、この熱緩衝層上に、熱伝導率の小さい別の熱緩衝層を配置し、さらに当該別の熱緩衝層上に、熱伝導率の大きいさらに別の熱緩衝層を配置するといった３層構造としてもよい。まず熱源の近くで熱を拡散し、続いて拡散された熱の伝導を抑制し、続いて記録媒体の直下で熱をさらに拡散する。このような構成によっても、記録媒体の温度の上昇を抑えつつ、温度分布の均一化を図ることができる。【００７９】
また、第１熱緩衝層を、記録媒体とアクチュエータ構造体とを接着する接着材料により形成してもよい。これにより、接着層と熱緩衝層とを単一の層によって構成することができる。この構成は、プローブメモリー装置の薄型化に貢献する。【００８０】
また、上述した説明では、記録面を熱変形させることにより情報を記録する方式の走査型プローブメモリー装置を例にあげたが、本発明はこれに限られない。本発明は、例えば、ＳＮＤＭ（Scanning Nonlinear Dielectric Microscopy）方式の走査型プローブメモリー装置にも適用することができる。この場合、強誘電体材料から形成された記録層を有する記録媒体を用い、記録層の直下には電極を配置する。【００８１】
また、この場合、第１熱緩衝層上に配置された第２熱緩衝層を、記録媒体の電極の材料により形成してもよい。これにより、電極と熱緩衝層とを単一の層によって構成することができる。この構成は、プローブメモリー装置の薄型化に貢献する。【００８２】
また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨また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情報記憶装置もまた本発明の技術思想に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明に係るプローブを用いた情報記憶装置は、例えば走査型プローブメモリー装置など、プローブを用いて記録媒体に対し情報の記録または読み取りを行う情報記憶装置に利用可能である。
【図１】
2007114353.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年9月9日(2008.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録面を有する平板状の記録媒体と、
前記記録面に対し垂直な方向を上下方向としたときに、前記記録媒体の上方に配置され、前記記録面に対し情報の記録または読み取りを行うプローブと、
前記記録媒体の下方に配置され、前記記録媒体を前記記録面に対し平行な方向に移動させるアクチュエータ構造体と、
前記記録媒体と前記アクチュエータ構造体との間に配置され、前記アクチュエータ構造体から前記記録媒体への熱の伝導を抑制する第１熱緩衝層と
を備え、
前記第１熱緩衝層の熱伝導率は、前記記録媒体の熱伝導率よりも小さい
ことを特徴とする情報記憶装置。
【請求項２】
前記記録媒体と前記第１熱緩衝層との間に配置された第２熱緩衝層を備え、
前記第２熱緩衝層の熱伝導率は、前記第１熱緩衝層の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の情報記憶装置。
【請求項３】
前記アクチュエータ構造体と前記第１熱緩衝層との間に配置された第３熱緩衝層を備え、
前記第３熱緩衝層の熱伝導率は、前記第１熱緩衝層の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の情報記憶装置。
【請求項４】
前記アクチュエータ構造体は、前記記録媒体を移動させるための力を電磁駆動方式により発生されるためのコイルを備えていることを特徴とする請求項１に記載の情報記憶装置。
【請求項５】
前記アクチュエータ構造体は、前記記録媒体を移動させるための力を静電駆動方式により発生されるための櫛歯電極を備えていることを特徴とする請求項１に記載の情報記憶装置。
【請求項６】
前記アクチュエータ構造体の下方に配置され、前記アクチュエータ構造体が発する熱を逃がす放熱層を備えていることを特徴とする請求項１に記載の情報記憶装置。
【請求項７】
前記アクチュエータ構造体、前記第１熱緩衝層および前記記録媒体は、前記上下方向に積層されており、これらは、前記アクチュエータ構造体が作り出す駆動力により、前記記録面に対し平行な方向に一体的に移動することを特徴とする請求項１に記載の情報記憶装置。
【国際調査報告】
2007114353.tif 000008
2007114353.tif 000009