JP2000152596A - 少なくとも２つの自由度を有する磁気走査または位置決めシステム - Google Patents

少なくとも２つの自由度を有する磁気走査または位置決めシステム

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Walter Haeberle
ウォルター・ヘバール
Mark I Lutwyche
マーク・アイ・ルトウィッチェ
Peter Vettiger
ピーター・ベティガー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 少なくとも２つの自由度を有する磁気走査ま
たは位置決めシステムを提供すること。 【解決手段】 磁気走査または位置決めシステムが、磁
石７．１、７．２を装備された支持ベース６と、少なく
とも２個の電気コイル２を装備された可動プラットフォ
ーム１と、可動プラットフォームと支持ベース間の弾力
的接続を提供するサスペンション要素４とを含む。電気
コイル２が可動プラットフォーム１上に平らに位置決め
され、可動プラットフォームを有する本質的に平らな構
成を形成する。平らな構成を平らな支持ベースと結合す
ることにより、潜在的に小型、軽量且つ平らで、高速応
答、低消費電力、及びかなり大きな運動範囲、例えば最
大１０ｍｍを特徴とする、磁気走査または位置決めシス
テムが提供される。少なくとも２つの自由度を有する磁
気走査または位置決めシステムが、走査型プローブ顕微
鏡の分野、またはデータ記憶若しくはイメージングの分
野で使用され得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも２つの
自由度を有する磁気走査または位置決めシステムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】磁気アクチュエータは至る所にある。そ
れらは経済的で、信頼性があり、パワー供給が容易で、
優れたパワー対重量比及びパワー対体積比を提供する。
それらは大型の電車から最も小さな時計に及ぶ、様々な
アプリケーションにおいて見い出され得る。しかしなが
ら、ほとんどの磁気アクチュエータは、最も小さなもの
であっても、バッチ形成プロセスではなしに、依然巻線
コイルを用いて形成されている。
【０００３】ハードディスク・ドライブは、読取り／書
込みヘッドを位置決めするための磁気アクチュエータを
含む。前記アクチュエータは通常、小型で平らである
が、１次元の回転移動だけしか生成できない。このこと
がそれらの使用を特定のアプリケーションに制限する。
記憶媒体の表面がｘ方向及びｙ方向に走査される記憶シ
ステムでは、別の設計が必要とされる。
【０００４】本出願人により現在所有される１９９６年
３月７日付け公開のＰＣＴ特許出願第ＷＯ９６／０７０
７４号では、原子レベルの分解能を有する微動位置決め
装置が述べられている。微動位置決め装置は基本的に、
磁気アクチュエータと、好適な実施例では、前記磁気ア
クチュエータの運動を制動及び低減するための機械的手
段を含む。前記磁気アクチュエータの駆動系は、ボイス
・コイルと類似である。従って、ＷＯ９６／０７０７４
号に従う微動位置決め装置は、"ボイス・コイル・アク
チュエータ"と呼ばれる。これは走査トンネル顕微鏡
（ＳＴＭ）または原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）などの、走
査型プローブ顕微鏡の分野、及び磁気的、光学的、電気
的または機械的書込み及びセンシング素子が極めて重大
となる、データ記憶の分野で使用され得る。
【０００５】M. Lutwycheらによる論文"Microfabricati
on and parallel operation of 5×5 2D AFM cantileve
r arrays for data storage and imaging"、Proc. IEEE
Int'l Workshop on MICRO ELECTROMECHANICAL SYSTEMS
（MEMS' 98）、Heidelberg、Germany、Jan 25-29、1998
では、５つの自由度を有する微動位置決めシステムが提
案されている。２Ｄ ＡＦＭカンチレバー・アレイがｘ
方向及びｙ方向に、すなわちアレイの表面に平行に、そ
れぞれ３０μｍ及び１５μｍの範囲のボイス・コイル・
アクチュエータを用いて走査される。同様に３０μｍの
範囲を有する３個の追加のボイス・コイル・アクチュエ
ータが、三角状構成において、サンプルをｚ方向に、す
なわちアレイの表面に垂直に移動及びならすために使用
される。前記微動位置決めシステムの主な欠点は、その
体積及び重量である。
【０００６】データ記憶アプリケーション、及び光ビー
ム・スキャナまたは光学式フォーカシング・システム及
びアライメント・システムなどの他のアプリケーション
において、小型で平らで、軽量且つ耐衝撃性に優れ、高
速応答、低消費電力、及び大きな運動範囲を特徴とす
る、磁気走査または位置決めシステムが必要とされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、既知
の磁気走査または位置決めシステムの欠点を克服するこ
とである。
【０００８】本発明の別の目的は、小型で平ら且つ軽量
であり、高速応答、低消費電力、及び１μｍ乃至１０ｍ
ｍの潜在的な運動範囲を特徴とする、少なくとも２つの
自由度を有する磁気走査または位置決めシステムを提供
することである。
【０００９】更に本発明の別の目的は、一般的なバッチ
形成技術を用いて形成され得る磁気走査または位置決め
システム、及びこうした磁気走査または位置決めシステ
ムを形成する方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】これらの目的が、本願で
述べられる磁気走査または位置決めシステム及び形成プ
ロセスにより達成される。磁気走査または位置決めシス
テムは、少なくとも１個の磁石を装備された支持ベース
と、少なくとも２個の電気コイルを装備された可動プラ
ットフォームと、前記可動プラットフォームと前記支持
ベース間の弾力的接続を提供するサスペンション要素と
を含む。前記電気コイルに電流が流れるとき、前記可動
プラットフォーム及び前記支持ベースの並進移動または
回転相対移動が生成されるように、前記磁石及び前記電
気コイルが構成される。前記電気コイルは、前記可動プ
ラットフォーム上または内に平らに位置決めされ、それ
により、前記可動プラットフォームを有する本質的に平
らな構成を形成する。
【００１１】コイル巻線及び永久磁石の動作原理及び基
本構成が、図２及び図３に示される。図２では、巻線が
永久磁石の垂直磁場内に配置され、それにより電気コイ
ルの半分がＮ極上に、他の半分がＳ極上に配置される。
電気コイルを通じて電流が流れると、電気コイルを左に
移動する力が生成される（電流フロー及び磁場の方向が
図示される）。
【００１２】図３では、巻線が永久磁石の水平磁場また
はフリンジ磁場内に配置され、それにより電気コイルの
半分が磁極間に、他の半分が磁極の１つの傍らに配置さ
れる。電気コイルに電流が流れるとき、コイルを上方
（ｚ方向）に移動する力が生成される（電流フロー及び
磁場の方向が図示される）。可動プラットフォームの両
側に配置される２個の電気コイルを用いることにより、
水平軸に関する傾き（ｘ傾きまたはｙ傾き）を生成する
ことが可能になる。ｘ傾き及びｙ傾き同様、上下の移動
は、限られた範囲の運動を有する。しかしながら、これ
らは多くのアプリケーションにとって非常に重要であ
る。
【００１３】可動プラットフォーム及び電気コイルの平
らな構成は、移動部品の構造及び形成における新たな可
能性を導出する。軽量構造が特に向上される。これは高
速応答及び低消費電力のために所望される特徴である。
衝撃及び振動に対する感度も低減される。１００μｍ乃
至１ｍｍの運動範囲では、共振周波数は約１００Ｈｚ乃
至約１ｋＨｚである。
【００１４】少なくとも２つの自由度を有する磁気走査
または位置決めシステムの別の有利な特徴は、水平方向
の運動範囲がかなり大きいことである。参考として、圧
電アクチュエータは、約１０μｍまたはそれ以下の運動
範囲を有する。
【００１５】可動プラットフォーム及び電気コイルの平
らな構成を、平らな支持ベース及び平らな（永久）磁石
と結合することにより、潜在的に小型、軽量且つ平ら
で、優れたパワー対体積比及びパワー対重量比を有す
る、磁気走査または位置決めシステムが提供される。磁
気走査または位置決めシステムは、現在の及び将来のデ
ータ記憶システム及びイメージング・システムを含む、
様々なアプリケーションにおいて使用され得る。こうし
た記憶システムの外法寸法は、完全なシステムでは約２
０ｍｍ×２０ｍｍ×４ｍｍである。参考として、既知の
ボイス・コイル・スキャナの最も小さなバージョンは、
約３０ｍｍ×３０ｍｍ×３０ｍｍの外法寸法を有する。
【００１６】本明細書の従属請求項では、前記磁気走査
または位置決めシステムの様々な変形及び改善が含まれ
る。
【００１７】磁気走査または位置決めシステムのパワー
性能は、永久磁石の反対側に、強磁性材料から成る構成
部品を配置することにより、例えばシステムを、頂部の
磁気回路を閉じる磁性鋼板により覆うことにより改善さ
れ得る。これにより磁気抵抗が低減し、磁場がより均一
となる。カバー・シートは、可動プラットフォームがア
クセスされる開口を有し得る。
【００１８】可動プラットフォームは別個のフラット・
コイルを装備され、これらは例えばにかわやはんだ付け
により取り付けられる。
【００１９】コイルがスパイラル形状の場合、すなわち
コイル巻線が全て単一平面内に置かれる場合、優れた平
坦度が達成される。
【００２０】可動プラットフォーム及びサスペンション
要素が１部品として形成される場合、形成はかなり単純
化される。この場合、同一の基板及びプロセス・シーケ
ンスを形成のために使用することが可能である。同様
に、可動プラットフォーム及びサスペンション要素が、
前記サスペンション要素が接続される支持フレームと結
合され得る。同一の基板を使用することにより、バッチ
または他の大量生産技術を適用することが可能になる。
【００２１】バッチ・プロセスはまた、電気コイルが可
動プラットフォームの一体部品の場合にも適用され得
る。電気コイルが可動プラットフォーム上に配置される
場合、使用されるプロセスはプリント回路基板の形成と
類似であり、それによりアディティブ・プロセスまたは
サブトラクティブ・プロセスが使用され得る。薄膜プロ
セスも適用され得る。電気コイルが可動プラットフォー
ム内に配置される場合には、集積回路の形成におけるの
と類似のプロセス・ステップが使用される。両者の場合
において、可動プラットフォーム、電気コイル、及びコ
イルを接続するために必要とされる電気導体が、同一の
プロセス・シーケンスで形成され得る。
【００２２】もちろん、可動プラットフォーム及び電気
コイルの形成を、サスペンション要素及び支持フレーム
の形成と結合することも可能である。経済的な利点以外
に、バッチ・プロセスは、結果の構成部品が最大平坦度
を示すという利点を有する。好適な基板は、例えば酸化
シリコン・ウエハまたはＳｉＮxから成るフラット・シ
ート、またはセラミック材料若しくは金属である。
【００２３】電気コイルが可動プラットフォームの主要
部分を構成する場合、最適なパワー対重量比及びパワー
対体積比が達成され得る。こうした可動プラットフォー
ムは、本明細書の「特許請求の範囲」及び「発明の実施
の形態」で述べられるプロセスを用いて形成され得る。
【００２４】可動プラットフォームに追加のコイルが装
備され、支持ベースに追加の永久磁石が装備される場
合、最大６つの自由度が可能である。
【００２５】サスペンション要素は長くて狭いビームの
形態を有し得る。これは特に、同一の基板または同一の
プロセス・シーケンスを用いて、ビームが可動プラット
フォームと一緒に形成されるときに、幾つかの利点を有
する。長くて狭いビームは、プラットフォーム・サスペ
ンションのスチフネスを低減し、ビームの疲労寿命を伸
長する支援をする。
【００２６】実施例の変形では、前記長くて狭いビーム
が少なくとも２つの部分に分割され、それにより隣接部
分が直角を成す。このことは、ビームを可動プラットフ
ォーム周辺で運搬することによる伸長された長さ、及び
２方向以上の自由変形を可能にする。
【００２７】システム性能は、永久磁石と電気コイル間
のエア・ギャップの一部を、強磁性流体を用いて塞ぐこ
とにより改善され得る。これにより、電気コイルのより
良好な冷却が可能になる。
【００２８】磁気走査または位置決めシステムの変形で
は、（永久）磁石が可動プラットフォーム上または内
に、また電気コイルが支持ベース上または内に配置され
る。この場合、可動プラットフォーム及びサスペンショ
ン要素は、薄い磁性鋼板から形成され得る。支持ベース
もまた、好適には、磁気鋼材から形成される。これによ
り、薄いエア・ギャップ及び高い磁気誘導が達成され、
システムに高いパワー性能を提供する。
【００２９】磁気走査または位置決めシステムは、デー
タ記憶システムにおいて役立つように使用され得る。こ
うしたシステムは、ナノメートル（ｎｍ）のサイズの磁
気記憶要素を有する記憶媒体と、例えば原子間力顕微鏡
（ＡＦＭ）カンチレバー上に配置される１つ以上の磁気
読取り／書込みヘッドと、前記磁気走査または位置決め
システムとを含み、これは記憶媒体を磁気読取り／書込
みヘッドに近づけ、位置合わせし、走査するために使用
される。
【００３０】本発明はまた、アプローチ・システムにお
いて役立つように使用され得る。こうしたシステムは、
パターニングされる必要のある平らな基板などのプレー
ナ・デバイスと、例えばＡＦＭカンチレバーまたは各々
が１つ以上のアパーチャを有するＡＦＭカンチレバー・
アレイなどの、第２のデバイスとを含む。パターニング
の間、カンチレバーは、１９９８年９月２８日付けの米
国特許出願第９８１１８２８３．５号（現在本出願人に
権利譲渡済み）で述べられるように、シャドー・マスク
として作用する。アプローチ・システムは更に、前記磁
気走査または位置決めシステムと、ｚ移動並びにｘ回転
及びｙ回転のための少なくとも３つの制御装置と、３つ
の異なる位置においてカンチレバーの屈曲を検出する、
少なくとも３個のセンサとを含む。センサの出力信号が
制御装置に供給される。アプローチ・システムは、基板
の表面及びカンチレバー・アレイが本質的に平行となる
ように、基板をカンチレバー・アレイに近づけ、カンチ
レバー・アレイを基板に対して一定の高さに保持するた
めに使用される。
【００３１】磁気走査または位置決めシステムはまた、
ＡＦＭシステムまたはＳＴＭシステムなどの走査型プロ
ーブ・システム及びアプリケーションにおいて役立つよ
うに使用され得る。運動の大きな範囲により、このシス
テムは微動位置決め同様、粗動位置決めも可能にする。
【００３２】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施例では、２つ
の自由度（ｘ方向及びｙ方向の移動）を有する磁気走査
または位置決めシステムが述べられる。上面図及び断面
図が、それぞれ図１の（ａ）及び（ｂ）に示される。磁
気走査または位置決めシステムは、静磁場を生成する、
好適には等しいサイズの６個の永久磁石７．１及び７．
２を装備された支持ベース６を含む。電磁石などの任意
の他の種類の磁石も使用され得る。図１の（ｂ）に示さ
れるように、４個の外側の磁石７．１は全て同一の磁極
（Ｎ極）を有し、２個の内側の磁石７．２は反対の磁極
（Ｓ極）を有する。支持ベース６は好適には磁性鋼から
成り、それにより下側のＮ極とＳ極の間の磁気回路を閉
じる。上側の磁場は、磁力線８により図１の（ｂ）に概
略的に示される。この実施例では、支持ベース６の外法
寸法は約２０ｍｍ×２０ｍｍであり、厚さは約３ｍｍで
ある。永久磁石７．１及び７．２は、支持ベース６上に
突き出さない。従って、支持ベース６及び永久磁石７．
１及び７．２を含む構成は、本質的に平坦である。ここ
で本質的に平坦とは、全体の長さ対全体の厚さの縦横比
Ｒが、４：１よりも大きく（すなわちＲ＞４）、一般に
約１０：１（Ｒ＝１０）またはそれ以上であることを意
味する。
【００３３】磁気走査または位置決めシステムは更に、
スパイラル形状の４個の電気コイル２を装備された可動
プラットフォーム１と、支持フレーム５と、前記可動プ
ラットフォーム１と前記支持フレーム５間の弾力的接続
を提供する４個のサスペンション要素４とを含む。可動
プラットフォーム１及び電気コイル２を含む構成もま
た、本質的に平坦であり、すなわち、前記縦横比が４：
１よりも大きく（すなわちＲ＞４）、一般に約１５：１
（Ｒ＝１５）である。可動プラットフォーム１上の全て
の未使用領域は、質量をできるだけ低く維持するために
切断される。電気コイル２と外部電源との接続は、簡略
化のために、図１の（ａ）及び（ｂ）では示されていな
い。こうした接続は、例えば個別の配線または第２レベ
ルの金属被覆を用いて形成され得る。後者は、電気コイ
ル２の内側の端部を接続し、サスペンション要素４を介
して走行する導体により、電気コイル２を外部端子に接
続する。
【００３４】電気コイル２は永久磁石７．１及び７．２
の垂直磁場内に配置され、それによりＳ極７．２が電気
コイル２により共有される。永久磁石７．１及び７．２
と可動プラットフォーム１は、ギャップにより分離さ
れ、従ってそれらは接触しない。動作上、電気コイル２
の１つに流れる電流が、ｘ方向またはｙ方向、すなわち
可動プラットフォーム１の表面に平行な力を生成する。
対向する電気コイル内の電流フローのベクトルが等しい
とき、並進移動が生成され、対向する電気コイル内の電
流フローのベクトルが等しくないとき（すなわち、方向
または大きさが異なるとき）、ｚ軸回りの追加の角度モ
ーメント及び回転移動が生成される。適切な並進移動を
達成するために、１個の電流導通コイルまたはコイル・
グループにより生成される力は、プラットフォーム・サ
スペンションの反作用力に一致しなければならない。こ
れは電気コイル２及びサスペンション要素４の対称構成
により達成される。本発明では、ｘ移動及びｙ移動のた
めに１対のコイルが使用され、電気コイル２の構成は軸
対称であり、４つの折り畳み対称を示す。サスペンショ
ン要素４の構成も軸対称であり、４つの折り畳み対称を
示す。４個の全てのサスペンション・ビームは、同一の
形状及び同一のばね定数を有する。可動プラットフォー
ム１及び支持フレーム５への取り付けは通常、対称であ
り、好適には、プラットフォーム及びフレーム外形の中
心または角に配置される。
【００３５】電気コイル２を有する可動プラットフォー
ム１、支持フレーム５、及びサスペンション要素４が、
バッチ形成技術により、同一のプロセス・シーケンスで
形成される。次の形成プロセスが使用され得る。すなわ
ち、酸化シリコン・ウエハなどの大きな基板により開始
し、電気コイル２が例えばシード層の付着、これに続く
リソグラフィ・ステップ及びエッチング・ステップによ
り形成される。次にガルバーニめっきにより、導体が形
成される。可動プラットフォーム１、支持フレーム５、
及びサスペンション要素４が、第２のリソグラフィ・ス
テップ及びエッチング・ステップにより画定される。こ
うして生成された電気コイル２、支持フレーム５、及び
サスペンション要素４を有する可動プラットフォーム１
は、約０．８ｍｍの全体の厚さを有し、約２７の縦横比
Ｒを有する本質的に平坦な構成を形成する。完全な磁気
走査または位置決めシステムの外法寸法は、一般に約２
０ｍｍ×２０ｍｍ×４ｍｍである。
【００３６】（図示されない）最も基本的な実施例で
は、２つの自由度（例えばｘ方向及びｙ方向の移動）を
有する磁気走査または位置決めシステムは、Ｎ極または
Ｓ極のいずれかを有する１個だけの（永久）磁石７．１
または７．２を装備された支持ベース６を含む。支持ベ
ース６は好適には磁性鋼から成り、それにより下側の磁
気回路を閉じる。システムは更に、２個の電気コイルだ
けを装備された可動プラットフォーム１と、支持フレー
ム５と、前記可動プラットフォーム１と前記支持フレー
ム５間の弾力的接続を提供する４個のサスペンション要
素４とを含む。電気コイル２は部分的に、例えばその半
分が（永久）磁石７．１または７．２の垂直磁場内に配
置される。それにより一方のコイルは、（永久）磁石
７．１または７．２の長さに沿って配置され、他は前記
磁石の幅に沿って配置される。（永久）磁石７．１また
は７．２と可動プラットフォーム１は、ギャップにより
分離され、従ってそれらは接触しない。動作上、電気コ
イル２の１つに流れる電流が、ｘ方向またはｙ方向、す
なわち可動プラットフォーム１の表面に平行な力を生成
する。
【００３７】図４に示される別の実施例では、磁気走査
または位置決めシステムが磁性鋼板４２により覆われ
る。磁性鋼板４２内の開口４１は任意であり、アプリケ
ーションに依存する。可動プラットフォーム１は、４個
の電気コイル２を装備され、それらの２つが図４の断面
図に示される。磁気走査または位置決めシステムは更
に、４対の永久磁石７．１及び７．２を装備された支持
ベース６を含み、それらの２対が図４の断面図に示され
る。永久磁石７．１及び７．２、及び電気コイル２は、
開口４１の外側に配置され、前記磁性鋼板４２を完全に
利用する。動作上、電気コイル２の１つに流れる電流
が、ｘ方向またはｙ方向、すなわち可動プラットフォー
ム１の表面に平行な力を生成する。頂部の磁性鋼板４２
により、磁気回路の磁気抵抗が低減し、磁気誘導及びパ
ワー効率が増加する。更に、永久磁石７．１及び７．２
と磁性鋼板４２間の磁場が、第１の実施例の開放磁場よ
りも一様となる。典型的なアプリケーションは、記憶シ
ステムである。こうしたシステムは、可動プラットフォ
ーム１上に配置された記憶媒体４４と、支持ベース６上
に配置された読取り／書込みヘッド４５とを含む。図４
には示されない別のアプリケーションでは、ＡＦＭカン
チレバーが可動プラットフォーム１上に装着され得る。
カンチレバーは外部装置の表面を走査するために使用さ
れ得る。この場合、磁性鋼板４２内の前記開口４１が必
要とされる。
【００３８】本発明の別の実施例が図５に示される。こ
れは５つの自由度を有するプレーナ形磁気走査または位
置決めシステムである。磁気走査または位置決めシステ
ムは、９個の電気コイル２を装備された可動プラットフ
ォーム１、支持フレーム５、及び前記可動プラットフォ
ーム１と前記支持フレーム５間の弾力的接続を提供する
４個のサスペンション要素４とを含む。支持フレーム５
の外法寸法は、約２０ｍｍ×２０ｍｍである。９個の電
気コイル２は、次の機能を有する。すなわち、２個がｘ
運動用、２個がｙ運動用、１個がｚ運動用、そして２個
ずつがそれぞれｘ回転用及びｙ回転用である。余分なコ
イルの提供により、ｚ回転も可能である。前記電気コイ
ル２の構成が、図５の上部に示される。前記サスペンシ
ョン要素４は、長くて狭いビーム形状、すなわちそれら
の長さ対幅の比が１０以上であり、一般には約４０を有
し、各ビームは直角を成す２つの部分に分割される。或
いはまた、サスペンション要素４が、例えば、エラスト
マ材料から成るかなり大きな要素を含み得る。本実施例
では、前記長くて狭いビームは主に、狭い距離をおいて
平行に走行する２つの銅導体から成る。前記銅導体は、
電流を前記電気コイル２に供給するために使用される。
３つの導体はグラウンドとして使用され、残りの１つず
つがｘ運動用、ｙ運動用及びｚ運動用に、そして２つは
回転用に使用される。サスペンション要素の長さは、
０．５Ａの電流がｘ方向及びｙ方向の約１ｍｍの運動
と、ｚ方向の約１００μｍの運動を提供するように決定
される。これは約１００Ｈｚの共振周波数を提供する。
０．５Ａの電流は、約２℃の温度上昇をもたらす。磁気
走査または位置決めシステムは更に、可動プラットフォ
ーム１の下側の平面内に配置される６個の永久磁石７．
１及び７．２を含み、それにより磁極が複数のコイルに
より共有される。永久磁石７．１及び７．２はギャップ
により、可動プラットフォーム１から分離され、従って
それらは接触しない。永久磁石７．１及び７．２の構成
は、図５の下方に示される。永久磁石７．１及び７．２
は、簡略化のために図５に示されない支持ベース上に配
置される。動作上、電気コイル２に流れる電流は、可動
プラットフォーム１をｘ方向、ｙ方向またはｚ方向に移
動する力を生成するか、それをｘ軸またはｙ軸の回りで
僅かに回転する。電気コイル２は可動プラットフォーム
１内に一体化されるか、次のパラグラフで述べるバッチ
・プロセスにより、サスペンション要素４及び支持フレ
ーム５と同一のプロセス・シーケンスにおいて形成され
る。
【００３９】一体化電気コイル２を有する可動プラット
フォーム１を形成するバッチ・プロセスについて、次に
述べることにする。サスペンション要素４及び支持フレ
ーム５についても、同一のシーケンスにおいて形成され
得る。プロセスが図６乃至図１４に示される。前記プロ
セスは、約１μｍの熱酸化物をその両面に有する約５０
０μｍの厚さの酸化シリコン・ウエハなどの、より大き
な基板６１により開始される。
【００４０】最初に、形成される電気コイル２の形状を
有する深いトレンチ６４が画定される。図６は、深いト
レンチ６４を有するシリコン・ウエハ６１を示す。深い
トレンチ６４は、次のように生成される。ウエハ６１が
レジストにより被覆され、これが電気コイル２及び接続
の横断形状を画定するマスクを用いて、パターニングさ
れる。巻線及び接続に沿って、約１０μｍ幅の狭いブリ
ッジ６３が１ｍｍ毎に取り残される。第１の酸化物６２
が、湿式プロセスまたは乾式プロセスによりエッチング
される。次に、深いトレンチの異方性エッチングが、ウ
エハ６１内に約３８０μｍの深さで実施される。続い
て、５μｍの等方性エッチングが実施され、酸化物６２
をアンダカットし、ブリッジ６３を解放する。
【００４１】次に、深いトレンチ６４が絶縁酸化物被覆
６５を有するようにウエハ６１が再度酸化される。
【００４２】次に、図７及び図８に示されるように、シ
ード層６８が付着される。すなわち、接着用のチタン層
と銅層が、正面に約１μｍの厚さで付着される。酸化物
６２のアンダカットは、前記深いトレンチ６４の底部の
金属６６が頂部に接触しないように作用する。従って、
２０μｍの銅が頂部に電気めっきされるとき、深いトレ
ンチ６４の底部はめっきされない。深いトレンチ６４の
底部の銅は、湿式エッチングにより除去される。
【００４３】図９は、背面から深いトレンチ６４を開け
た後の、ウエハ６１を示す。これは次のように実施され
得る。すなわち、酸化物６２がウエハ６１の背面から除
去され、エッチングが深いトレンチ６４の底部に達する
まで、シリコンが水酸化テトラメチル・アンモニウム
（ＴＭＡＨ）内で、背面から湿式エッチングされる。背
面上には、深いトレンチ６４の底部に酸化物７０が取り
残される。背面のエッチングの間、ウエハ６１は２０μ
ｍの銅被覆によるかなり堅いブリッジ６９により、その
ままの状態に保持される。
【００４４】図１０では、深いトレンチ６４が導電材料
７２により充填される。これは次のように実施され得
る。すなわち、深いトレンチ６４の底部の酸化物７０
が、乾式エッチング若しくは湿式エッチングにより、ま
たは例えば小さなペイント・ブラシによるブラッシング
などの、単に機械的手段により除去される。ウエハ６１
は電気めっき装置内で背面を上に向けて据え付けられ、
銅がめっきされ、正面の銅６８、６９をシードとして使
用することにより、深いトレンチ６４が充填される。
【００４５】次に、図１１乃至図１３に示されるよう
に、第２レベルの金属被覆７７が付着される。第２レベ
ルの金属被覆７７は、次のように生成され得る。すなわ
ち、コイルの巻線間の短絡が無くなるまで、正面の銅７
１がエッチ・バックされる。次に、新たな銅コンタクト
層７３が背面上に蒸着される。次に、良好な絶縁特性を
有するフォトレジスト７５、例えばエポキシ、ＰＭＡベ
ースまたはＰＭＭＡベースのフォトレジストが、正面上
に回転して形成され、パターニングされる。このフォト
レジスト７５は２つの機能を有する。第１に、これは可
動プラットフォーム１、及びサスペンション要素４また
は支持フレーム５などの追加の部品の、最終的なリリー
ス構造を画定する。第２の機能は、深いトレンチ６４内
の巻線及び接続と、様々な電気コイル２を一緒に接続す
る第２の金属被覆層７７との間の、誘電体絶縁として作
用する。電気コイル２と接触するためのバイア・ホール
が、フォトレジスト７５内に形成される。チタン及び銅
のシード層が次に付着され、湿式エッチングによりパタ
ーニングされて、第２の金属被覆配線を画定する。次に
シード層に約１５μｍの厚さで銅が電気めっきされ、第
２レベルの金属被覆７７が形成される。次に、背面上の
１μｍのコンタクト層７３が、湿式エッチングにより除
去される。
【００４６】最終ステップが図１４に示される。すなわ
ち、可動プラットフォーム１の周辺の基板領域を除去す
ることにより、可動プラットフォーム１が基板６１から
解放される。これは例えばディープ反応性イオン・エッ
チングにより、絶縁性フォトレジスト７５及び銅をエッ
チ・マスクとして使用することにより達成される。サス
ペンション要素４及び支持フレーム５も、同一のステッ
プにおいて基板６１から解放され得る。
【００４７】前述のプロセス・ステップは、所与の順序
で実施される必要はない。
【００４８】前述の磁気走査または位置決めシステムの
典型的なアプリケーションには、次のものが含まれる。 −原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）システムまたは走査トンネ
ル顕微鏡（ＳＭＴ）システムなどの走査型プローブ・シ
ステム、及びそれらのアプリケーション −データ記憶システム −光ビーム・スキャナ −一体化光学アライメント・システム −フォーカシング・システム −ロボティックスにおける微動位置決め −ビデオ・カメラなどの消費者製品
【００４９】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００５０】（１）少なくとも２つの自由度を有する磁
気走査または位置決めシステムであって、少なくとも１
個の磁石を装備された支持ベースと、少なくとも２個の
電気コイルを装備された可動プラットフォームと、前記
可動プラットフォームと前記支持ベース間の弾力的接続
を提供するサスペンション要素とを含み、前記電気コイ
ルに電流が流れるとき、前記可動プラットフォーム及び
前記支持ベースの並進移動または回転相対移動が生成さ
れるように、前記磁石及び前記電気コイルが構成される
ものにおいて、前記電気コイルが前記可動プラットフォ
ーム上または内に平らに位置決めされ、前記可動プラッ
トフォームを有する本質的に平らな構成を形成する、シ
ステム。 （２）前記支持ベース及び前記磁石が平らであって、本
質的に平坦な構成を形成するように位置決めされる、前
記（１）記載のシステム。 （３）頂部の磁気回路を閉じる磁性材料から成るシート
により覆われる、前記（１）または（２）記載のシステ
ム。 （４）前記電気コイルが、前記可動プラットフォームに
装着される平らなコイルである、前記（１）乃至（３）
のいずれかに記載のシステム。 （５）前記電気コイルがスパイラル形状である、前記
（１）乃至（４）のいずれかに記載のシステム。 （６）前記電気コイルが前記可動プラットフォームの一
体部品を構成する、前記（１）乃至（５）のいずれかに
記載のシステム。 （７）前記電気コイルが重量または体積に関して、前記
可動プラットフォームの主要部分を構成する、前記
（１）乃至（６）のいずれかに記載のシステム。 （８）前記可動プラットフォームが追加のコイルを装備
され、前記支持ベースが追加の磁石を装備されて、最大
６つの自由度を可能にする、前記（１）乃至（７）のい
ずれかに記載のシステム。 （９）前記サスペンション要素または前記サスペンショ
ン要素の導電性部品が、前記電流を前記電気コイルに供
給するために使用される、前記（１）乃至（８）のいず
れかに記載のシステム。 （１０）前記サスペンション要素及び前記可動プラット
フォームが、同一の基板を用いて形成されるか、前記可
動プラットフォームまたは前記電気コイルと同一のプロ
セス・シーケンスを用いて形成される、前記（１）乃至
（９）のいずれかに記載のシステム。 （１１）前記サスペンション要素、及び前記サスペンシ
ョン要素が接続される支持フレームが、同一の基板を用
いて、または同一のプロセス・シーケンスを用いて形成
される、前記（１）乃至（１０）のいずれかに記載のシ
ステム。 （１２）前記サスペンション要素が細長のビームであ
る、前記（１）乃至（１１）のいずれかに記載のシステ
ム。 （１３）前記細長のビームが少なくとも２つの部分に分
割され、隣接部分がある角度、好適には直角を成す、前
記（１２）記載のシステム。 （１４）前記可動プラットフォームが、Ｓｉ、Ｓｉ
Ｎx、セラミック材料または金属から成る基板を含む、
前記（１）乃至（１３）のいずれかに記載のシステム。 （１５）前記可動プラットフォーム及び前記少なくとも
２個の電気コイルが、プレーナ、薄膜、厚膜、またはガ
ルバーニ・プロセスにより形成される、前記（１）乃至
（１４）のいずれかに記載のシステム。 （１６）前記磁石と前記可動プラットフォームまたは前
記電気コイル間のギャップが、強磁性流体により充填さ
れる、前記（１）乃至（１５）のいずれかに記載のシス
テム。 （１７）少なくとも２つの自由度を有する磁気走査また
は位置決めシステムであって、少なくとも２個の電気コ
イルを装備された支持ベースと、少なくとも１個の磁石
を装備された可動プラットフォームと、前記可動プラッ
トフォームと前記支持ベース間の弾力的接続を提供する
サスペンション要素とを含み、前記電気コイルに電流が
流れるとき、前記可動プラットフォーム及び前記支持ベ
ースの並進移動または回転相対移動が生成されるよう
に、前記磁石及び前記電気コイルが構成されるものにお
いて、前記電気コイルが前記支持ベース上または内に平
らに位置決めされて、前記支持ベースを有する本質的に
平らな構成を形成し、前記磁石が前記可動プラットフォ
ーム上または内に平らに位置決めされて、前記可動プラ
ットフォームを有する本質的に平らな構成を形成する、
システム。 （１８）前記システムが少なくとも３つの自由度を有
し、少なくとも３つの制御装置を含み、２つの本質的に
平らな素子を位置合わせするために、または２つの本質
的に平らな前記素子の表面を本質的に平行に維持するよ
うに、前記素子を接触させるために有用である、前記
（１）または（８）のいずれかに記載のシステム。 （１９）記憶媒体、書込みまたはセンシング素子、及び
前記（１）または（８）に従う磁気走査または位置決め
システムを含む記憶システムであって、前記記憶媒体及
び前記書込みまたはセンシング素子を接近させ、互いに
関して走査する、記憶媒体。 （２０）前記（１）または（８）に従う磁気走査または
位置決めシステムを含む、アライメント・システム。 （２１）前記（８）または（１８）に従う磁気走査また
は位置決めシステムを含む、アプローチ・システム。 （２２）一体化電気コイルを有する可動プラットフォー
ムを形成する方法であって、平らな基板内に、電気コイ
ルの形状を有する深いトレンチを生成するステップと、
前記基板が導電性の場合、前記深いトレンチの側壁上
に、絶縁層を成長または付着するステップと、背面エッ
チングにより、前記深いトレンチを背面から開けるステ
ップと、前記深いトレンチを導電材料により充填するス
テップと、第２レベルの金属被覆を提供するステップと
を含む、方法。 （２３）追加のステップにおいて、前記可動プラットフ
ォーム周辺の前記基板領域が除去され、前記可動プラッ
トフォームを前記基板から解放する、前記（２２）記載
の方法。 （２４）前記プロセス・ステップ及び前記平らな基板
が、支持フレームまたはサスペンション要素を形成する
ためにも使用され得る、前記（２２）または（２３）の
いずれかに記載の方法。 （２５）前記深いトレンチがガルバーニめっきにより、
導電材料により充填される、前記（２２）乃至（２４）
のいずれかに記載の方法。 （２６）ガルバーニめっきにより前記深いトレンチを充
填するために有用な、好適には導電シード層から成る犠
牲層内の狭いブリッジが、前記深いトレンチの背面エッ
チング及び充填の間に、前記可動プラットフォームを一
緒に保持するために使用される、前記（２２）乃至（２
５）のいずれかに記載の方法。 （２７）前記基板がシリコン・ウエハである、前記（２
２）乃至（２６）のいずれかに記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】２つの自由度（ｘ方向及びｙ方向の移動）を有
する本発明の第１の実施例の上面図（ａ）及び断面図
（ｂ）である。
【図２】コイル巻線及び永久磁石のｘ方向及びｙ方向の
運動の動作原理及び基本構成を示す図である。
【図３】コイル巻線及び永久磁石のｚ方向の運動の動作
原理及び基本構成を示す図である。
【図４】磁気走査または位置決めシステムが磁性鋼板に
より覆われる実施例を示す図である。
【図５】５つの自由度を有する本発明の実施例を示す図
である。
【図６】一体化電気コイルを有する可動プラットフォー
ムを形成する、本発明に従う形成プロセスを示す図であ
る。
【図７】一体化電気コイルを有する可動プラットフォー
ムを形成する、本発明に従う形成プロセスを示す図であ
る。
【図８】一体化電気コイルを有する可動プラットフォー
ムを形成する、本発明に従う形成プロセスを示す図であ
る。
【図９】一体化電気コイルを有する可動プラットフォー
ムを形成する、本発明に従う形成プロセスを示す図であ
る。
【図１０】一体化電気コイルを有する可動プラットフォ
ームを形成する、本発明に従う形成プロセスを示す図で
ある。
【図１１】一体化電気コイルを有する可動プラットフォ
ームを形成する、本発明に従う形成プロセスを示す図で
ある。
【図１２】一体化電気コイルを有する可動プラットフォ
ームを形成する、本発明に従う形成プロセスを示す図で
ある。
【図１３】一体化電気コイルを有する可動プラットフォ
ームを形成する、本発明に従う形成プロセスを示す図で
ある。
【図１４】一体化電気コイルを有する可動プラットフォ
ームを形成する、本発明に従う形成プロセスを示す図で
ある。
【符号の説明】
１ 可動プラットフォーム ２ 電気コイル ４ サスペンション要素 ５ 支持フレーム ６ 支持ベース ７．１、７．２ 永久磁石 ８ 磁力線 ４１ 開口 ４２ 磁性鋼板 ４４ 記憶媒体 ４５ 読取り／書込みヘッド ６１ シリコン・ウエハ（基板） ６２、６５、７０ 酸化物 ６３、６９ ブリッジ ６４ トレンチ ６６ 金属 ６８ シード層 ７１、７２ 導電材料（銅） ７３ 銅コンタクト層 ７５ フォトレジスト ７７ 金属被覆
フロントページの続き (72)発明者 マーク・アイ・ルトウィッチェ スイス、シィ・エイチ−8134 アドリスウ ィル、クローネンストラッセ 16 (72)発明者 ピーター・ベティガー スイス、シィ・エイチ−8135 ランガナ ウ、ラングムーストラッセ 33

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも２つの自由度を有する磁気走査
    または位置決めシステムであって、 少なくとも１個の磁石を装備された支持ベースと、 少なくとも２個の電気コイルを装備された可動プラット
    フォームと、 前記可動プラットフォームと前記支持ベース間の弾力的
    接続を提供するサスペンション要素とを含み、前記電気
    コイルに電流が流れるとき、前記可動プラットフォーム
    及び前記支持ベースの並進移動または回転相対移動が生
    成されるように、前記磁石及び前記電気コイルが構成さ
    れるものにおいて、 前記電気コイルが前記可動プラットフォーム上または内
    に平らに位置決めされ、前記可動プラットフォームを有
    する本質的に平らな構成を形成する、システム。
  2. 【請求項２】前記支持ベース及び前記磁石が平らであっ
    て、本質的に平坦な構成を形成するように位置決めされ
    る、請求項１記載のシステム。
  3. 【請求項３】頂部の磁気回路を閉じる磁性材料から成る
    シートにより覆われる、請求項１または請求項２記載の
    システム。
  4. 【請求項４】前記電気コイルが、前記可動プラットフォ
    ームに装着される平らなコイルである、請求項１乃至請
    求項３のいずれかに記載のシステム。
  5. 【請求項５】前記電気コイルがスパイラル形状である、
    請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のシステム。
  6. 【請求項６】前記電気コイルが前記可動プラットフォー
    ムの一体部品を構成する、請求項１乃至請求項５のいず
    れかに記載のシステム。
  7. 【請求項７】前記電気コイルが重量または体積に関し
    て、前記可動プラットフォームの主要部分を構成する、
    請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のシステム。
  8. 【請求項８】前記可動プラットフォームが追加のコイル
    を装備され、前記支持ベースが追加の磁石を装備され
    て、最大６つの自由度を可能にする、請求項１乃至請求
    項７のいずれかに記載のシステム。
  9. 【請求項９】前記サスペンション要素または前記サスペ
    ンション要素の導電性部品が、前記電流を前記電気コイ
    ルに供給するために使用される、請求項１乃至請求項８
    のいずれかに記載のシステム。
  10. 【請求項１０】前記サスペンション要素及び前記可動プ
    ラットフォームが、同一の基板を用いて形成されるか、
    前記可動プラットフォームまたは前記電気コイルと同一
    のプロセス・シーケンスを用いて形成される、請求項１
    乃至請求項９のいずれかに記載のシステム。
  11. 【請求項１１】前記サスペンション要素、及び前記サス
    ペンション要素が接続される支持フレームが、同一の基
    板を用いて、または同一のプロセス・シーケンスを用い
    て形成される、請求項１乃至請求項１０のいずれかに記
    載のシステム。
  12. 【請求項１２】前記サスペンション要素が細長のビーム
    である、請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のシ
    ステム。
  13. 【請求項１３】前記細長のビームが少なくとも２つの部
    分に分割され、隣接部分がある角度、好適には直角を成
    す、請求項１２記載のシステム。
  14. 【請求項１４】前記可動プラットフォームが、Ｓｉ、Ｓ
    ｉＮx、セラミック材料または金属から成る基板を含
    む、請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載のシステ
    ム。
  15. 【請求項１５】前記可動プラットフォーム及び前記少な
    くとも２個の電気コイルが、プレーナ、薄膜、厚膜、ま
    たはガルバーニ・プロセスにより形成される、請求項１
    乃至請求項１４のいずれかに記載のシステム。
  16. 【請求項１６】前記磁石と前記可動プラットフォームま
    たは前記電気コイル間のギャップが、強磁性流体により
    充填される、請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載
    のシステム。
  17. 【請求項１７】少なくとも２つの自由度を有する磁気走
    査または位置決めシステムであって、 少なくとも２個の電気コイルを装備された支持ベース
    と、 少なくとも１個の磁石を装備された可動プラットフォー
    ムと、 前記可動プラットフォームと前記支持ベース間の弾力的
    接続を提供するサスペンション要素とを含み、前記電気
    コイルに電流が流れるとき、前記可動プラットフォーム
    及び前記支持ベースの並進移動または回転相対移動が生
    成されるように、前記磁石及び前記電気コイルが構成さ
    れるものにおいて、 前記電気コイルが前記支持ベース上または内に平らに位
    置決めされて、前記支持ベースを有する本質的に平らな
    構成を形成し、前記磁石が前記可動プラットフォーム上
    または内に平らに位置決めされて、前記可動プラットフ
    ォームを有する本質的に平らな構成を形成する、システ
    ム。
  18. 【請求項１８】前記システムが少なくとも３つの自由度
    を有し、少なくとも３つの制御装置を含み、２つの本質
    的に平らな素子を位置合わせするために、または２つの
    本質的に平らな前記素子の表面を本質的に平行に維持す
    るように、前記素子を接触させるために有用である、請
    求項１または請求項８のいずれかに記載のシステム。
  19. 【請求項１９】記憶媒体、書込みまたはセンシング素
    子、及び請求項１または請求項８に従う磁気走査または
    位置決めシステムを含む記憶システムであって、前記記
    憶媒体及び前記書込みまたはセンシング素子を接近さ
    せ、互いに関して走査する、記憶媒体。
  20. 【請求項２０】請求項１または請求項８に従う磁気走査
    または位置決めシステムを含む、アライメント・システ
    ム。
  21. 【請求項２１】請求項８または請求項１８に従う磁気走
    査または位置決めシステムを含む、アプローチ・システ
    ム。
  22. 【請求項２２】一体化電気コイルを有する可動プラット
    フォームを形成する方法であって、 平らな基板内に、電気コイルの形状を有する深いトレン
    チを生成するステップと、 前記基板が導電性の場合、前記深いトレンチの側壁上
    に、絶縁層を成長または付着するステップと、 背面エッチングにより、前記深いトレンチを背面から開
    けるステップと、 前記深いトレンチを導電材料により充填するステップ
    と、 第２レベルの金属被覆を提供するステップとを含む、方
    法。
  23. 【請求項２３】追加のステップにおいて、前記可動プラ
    ットフォーム周辺の前記基板領域が除去され、前記可動
    プラットフォームを前記基板から解放する、請求項２２
    記載の方法。
  24. 【請求項２４】前記プロセス・ステップ及び前記平らな
    基板が、支持フレームまたはサスペンション要素を形成
    するためにも使用され得る、請求項２２または請求項２
    ３のいずれかに記載の方法。
  25. 【請求項２５】前記深いトレンチがガルバーニめっきに
    より、導電材料により充填される、請求項２２乃至請求
    項２４のいずれかに記載の方法。
  26. 【請求項２６】ガルバーニめっきにより前記深いトレン
    チを充填するために有用な、好適には導電シード層から
    成る犠牲層内の狭いブリッジが、前記深いトレンチの背
    面エッチング及び充填の間に、前記可動プラットフォー
    ムを一緒に保持するために使用される、請求項２２乃至
    請求項２５のいずれかに記載の方法。
  27. 【請求項２７】前記基板がシリコン・ウエハである、請
    求項２２乃至請求項２６のいずれかに記載の方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2004059821A1 (ja) * 2002-12-26 2006-05-11 株式会社アイエイアイ 駆動装置
JP2008100342A (ja) * 2006-10-17 2008-05-01 Samsung Electronics Co Ltd マイクロアクチュエータのコイル製造方法
JP2008527606A (ja) * 2005-01-17 2008-07-24 コミサリア、ア、レネルジ、アトミク 周辺の支持薄膜を含むデータ記録装置及び当該装置の製造方法

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7170665B2 (en) * 2002-07-24 2007-01-30 Olympus Corporation Optical unit provided with an actuator
US7260051B1 (en) 1998-12-18 2007-08-21 Nanochip, Inc. Molecular memory medium and molecular memory integrated circuit
EP1168334B1 (en) * 2000-06-26 2006-03-08 Samsung Electronics Co. Ltd. Electromagnetic X-Y stage driver for nano data storage system and method for fabricating coils of the same
GB2384060B (en) * 2000-08-27 2004-12-15 Corning Intellisense Corp Magnetically actuated micro-electro-mechanical apparatus
US20020130561A1 (en) * 2001-03-18 2002-09-19 Temesvary Viktoria A. Moving coil motor and implementations in MEMS based optical switches
US20020138301A1 (en) * 2001-03-22 2002-09-26 Thanos Karras Integration of a portal into an application service provider data archive and/or web based viewer
US20040150472A1 (en) * 2002-10-15 2004-08-05 Rust Thomas F. Fault tolerant micro-electro mechanical actuators
US6985377B2 (en) * 2002-10-15 2006-01-10 Nanochip, Inc. Phase change media for high density data storage
US7233517B2 (en) * 2002-10-15 2007-06-19 Nanochip, Inc. Atomic probes and media for high density data storage
US6982898B2 (en) * 2002-10-15 2006-01-03 Nanochip, Inc. Molecular memory integrated circuit utilizing non-vibrating cantilevers
US7301887B2 (en) * 2004-04-16 2007-11-27 Nanochip, Inc. Methods for erasing bit cells in a high density data storage device
US20050232061A1 (en) * 2004-04-16 2005-10-20 Rust Thomas F Systems for writing and reading highly resolved domains for high density data storage
US7422709B2 (en) 2004-05-21 2008-09-09 Crosby Gernon Electromagnetic rheological (EMR) fluid and method for using the EMR fluid
KR100603244B1 (ko) 2004-07-29 2006-07-20 전자부품연구원 탐침형 정보저장장치
US7447140B2 (en) 2004-07-30 2008-11-04 Seagate Technology Llc Ferroelectric probe storage apparatus
JP2006170971A (ja) * 2004-12-10 2006-06-29 Korea Electronics Telecommun 駆動ヘッド及びそれを備えた個人用原子顕微鏡
US7557470B2 (en) * 2005-01-18 2009-07-07 Massachusetts Institute Of Technology 6-axis electromagnetically-actuated meso-scale nanopositioner
US7367119B2 (en) * 2005-06-24 2008-05-06 Nanochip, Inc. Method for forming a reinforced tip for a probe storage device
US7309630B2 (en) * 2005-07-08 2007-12-18 Nanochip, Inc. Method for forming patterned media for a high density data storage device
US20080001075A1 (en) * 2006-06-15 2008-01-03 Nanochip, Inc. Memory stage for a probe storage device
WO2008011466A1 (en) * 2006-07-19 2008-01-24 University Of Florida Research Foundation, Inc. Method and apparatus for electromagnetic actuation
US7983138B2 (en) * 2006-10-11 2011-07-19 Seagate Technology Llc Surface spacing using rigid spacers
WO2008067294A2 (en) * 2006-11-27 2008-06-05 University Of Florida Research Foundation, Inc. Microfabrication methods for forming robust isolation and packaging
US7924692B2 (en) * 2007-01-18 2011-04-12 Seagate Technology Llc Actuator assembly providing two-dimensional movement of a moveable element in a data storage device
US7948337B2 (en) * 2007-05-31 2011-05-24 Seagate Technology Llc Simultaneous rotational control using offset linear actuators
TWI359344B (en) * 2008-03-25 2012-03-01 Univ Nat Taiwan A six degree of freedom precise positioning system
US8318540B2 (en) * 2008-05-19 2012-11-27 Infineon Technologies Ag Method of manufacturing a semiconductor structure
DE102008042346A1 (de) * 2008-09-25 2010-04-01 Robert Bosch Gmbh Magnetjoch, mikromechanisches Bauteil und Herstellungsverfahren für ein Magnetjoch und ein mikromechanisches Bauteil
DE102010045536B4 (de) * 2010-09-15 2012-06-21 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh Elektrodynamischer Aktor

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD146525B1 (de) 1979-10-17 1982-07-28 Furchert Hans Juergen Zweikoordinatenschrittmotor
JPS57113417A (en) 1980-12-29 1982-07-14 Sony Corp Magnetic recording medium
JPH01243838A (ja) 1987-11-30 1989-09-28 Mitsumi Electric Co Ltd ダイレクトドライブモータ
JPH01176904A (ja) 1988-01-06 1989-07-13 Nec Corp 平面度測定具
JPH03276314A (ja) 1990-03-27 1991-12-06 Matsushita Electric Works Ltd 姿勢制御装置
WO1996007074A1 (en) 1994-08-27 1996-03-07 International Business Machines Corporation Fine positioning apparatus with atomic resolution
DE19530341A1 (de) * 1995-08-18 1997-02-20 Markus Vos Elektrodynamischer Zweikoordinatenantrieb
US5834864A (en) * 1995-09-13 1998-11-10 Hewlett Packard Company Magnetic micro-mover
GB2311372A (en) * 1996-03-22 1997-09-24 Geoffrey James Bulmer A balancing mechanism for providing controlled leveling and stabilization of a gimballed platform on moving equipment
KR100339186B1 (ko) * 1998-09-28 2002-05-31 포만 제프리 엘 기판상에서 패턴을 규정하는 장치 및 방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2004059821A1 (ja) * 2002-12-26 2006-05-11 株式会社アイエイアイ 駆動装置
JP4594093B2 (ja) * 2002-12-26 2010-12-08 株式会社アイエイアイ 駆動装置
JP2008527606A (ja) * 2005-01-17 2008-07-24 コミサリア、ア、レネルジ、アトミク 周辺の支持薄膜を含むデータ記録装置及び当該装置の製造方法
JP4898705B2 (ja) * 2005-01-17 2012-03-21 コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブ 周辺の支持薄膜を含むデータ記録装置及び当該装置の製造方法
JP2008100342A (ja) * 2006-10-17 2008-05-01 Samsung Electronics Co Ltd マイクロアクチュエータのコイル製造方法

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