KR20040075545A - Cantilever with Projecting Parts for Anti-Abrasion in SPM - Google Patents

Abstract

PURPOSE: A cantilever is provided to prevent an abrasion of probe needle by effectively distributing the force being applied to the probe needle during recording or reproduction of information. CONSTITUTION: A cantilever comprises a cantilever body(11); a probe needle(15) protruded from the surface of the end of the cantilever body, and which records and reproduces information on a recording medium; and anti-abrasion protrusions(21) arranged at the end of the cantilever body in such a manner that the anti-abrasion protrusions are spaced apart from the probe needle and have heights same as the height of the probe needle. The anti-abrasion protrusions are formed in the lengthwise direction of the end of the cantilever body.

Description

탐침의 마모방지용 돌출부를 갖는 주사식 프로브 마이크로스코프의 캔틸레버{Cantilever with Projecting Parts for Anti-Abrasion in SPM}Cantilever with Projecting Parts for Anti-Abrasion in SPM}

본 발명은 정보를 저장/재생하는 주사식 프로브 마이크로스코프의 캔틸레버 구조에 관한 것으로, 상세하게는 정보 기록/재생용 주사식 프로브 마이크로스코프에서 캔틸레버 탐침의 마모를 방지할 수 있는 캔틸레버 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a cantilever structure of a scanning probe microscope for storing / reproducing information, and more particularly, to a cantilever structure capable of preventing wear of the cantilever probe in a scanning probe microscope for information recording / reproducing.

1981년 IBM 취리히 연구소의 Binnig, Rohrer 등이 개발한 STM(Scanning Tunneling Microscope)이 작은 금속탐침을 시료 위에서 정밀하게 주사 제어하면서 시료의 원자 단위의 관찰이 가능함을 보여준 이후, 다양한 탐침구조 및 주사원리를 이용하는 여러 형태의 근접 탐침 마이크로스코프 기술이 발전되었다. 이러한 기술을 통칭하여 SPM(Scanning Probe Microscope)라고 한다.In 1981, Binnig and Rohrer of the IBM Zurich Research Institute developed the Scanning Tunneling Microscope (STM). Several types of proximity probe microscopy techniques have been developed. Collectively, these technologies are called Scanning Probe Microscopes (SPMs).

SPM의 기본구조는 탐침, 탐침을 시료 위에서 주사하는 PZT 스캐너, 그리고 이들을 제어하고 여러 물리적 정보를 처리하는 제어 및 정보처리시스템으로 구성된다. 이와같이, 수 나노미터 크기의 탐침을 사용하는 SPM는 평방인치당 테라비트 (T bits/in²)이상의 밀도로 정보를 저장할 수 있다. 이러한 장점을 이용한 고밀도, 초소형 정보저장장치를 개발하기 위하여 여러 선진기업들이 활발히 연구를 진행하고 있다.The basic structure of an SPM consists of a probe, a PZT scanner that scans the probe on a sample, and a control and information processing system that controls them and processes various physical information. As such, SPMs using probes of several nanometers can store information at densities greater than terabits per square inch (T bits / in ² ). Many advanced companies are actively researching to develop high-density, ultra-small information storage devices using these advantages.

이러한 탐침형 정보저장장치 연구의 하나로, IBM은 PMMA와 같은 폴리머 물질을 기록매체로 사용하는 탐침형 정보저장장치를 개발하였다. 이 정보저장장치의 정보기록은 탐침을 가열하여 폴리머 기록매체의 점도를 감소시킨 후(softening), 탐침을 이용하여 기록매체에 구멍(bit identation)을 형성시킴으로써 이루어진다. 그리고, 정보재생은 히터플랫폼과 기록매체 사이의 거리에 따라 저항히터의 냉각속도가 변하면서 야기되는 저항히터의 전기저항 차이를 이용한다. 그런데, 이러한 IBM의 정보저장장치는 제조공정이 간단한 캔틸레버 및 경도가 낮은 폴리머를 사용하고 있어서, 탐침의 마모를 최소화할 수 있으나, 전력소모가 크고 캔틸레버의 공진주파수에 의하여 속도가 제한되는 등의 이유로 빠른 기록/재생이 곤란하다.As one of these probe data storage studies, IBM has developed a probe data storage system that uses a polymer material such as PMMA as a recording medium. The information recording of the information storage device is performed by heating the probe to soften the viscosity of the polymer recording medium and then forming a bit identation in the recording medium using the probe. The information reproducing uses the difference in the electric resistance of the resistance heater caused by the change in the cooling speed of the resistance heater in accordance with the distance between the heater platform and the recording medium. By the way, the IBM information storage device uses a cantilever and a low-hardness polymer with a simple manufacturing process, so that the wear of the probe can be minimized. Fast recording / playback is difficult.

이러한 문제로 인하여, 표면의 형상을 검지하는 대신, 평탄한 매체 표면에서 전기저항, 전하, 자기장 등의 물리량을 이용하여 정보를 기록/재생하는 방법이 이용되고 있다. 그 한 예로 상전이물질(Phase Change Material)의 전기저항 변화를 이용하는 것을 보면, 상전이물질은 광저장장치의 재기록가능 기록매체로 사용되는 것으로, 결정질, 비정질의 상변화에 따른 전기저항의 변화를 이용한다. 이러한 기록/재생 방법은 평탄한 매체의 사용이 가능하므로 어느정도 동작속도를 증가시킬 수 있다.Due to this problem, instead of detecting the shape of the surface, a method of recording / reproducing information by using physical quantities such as electric resistance, electric charge, and magnetic field on a flat medium surface is used. As an example, using the change in the electrical resistance of the phase change material (Phase Change Material), the phase change material is used as a rewritable recording medium of the optical storage device, using the change in the electrical resistance according to the crystalline, amorphous phase change. This recording / reproducing method can use a flat medium, which can increase the operation speed to some extent.

도1은 이러한 평탄한 기록매체에 사용되는 일반적 캔틸레버 구조의 사시도이다. 도1에 도시된 바와같이, 캔틸레버 구조는 실리콘으로 구성되는 캔틸레버본체(11)에 배선라인(13)과 탐침(15: tip) 등이 형성되어 있다.배선라인(13)은 탐침(15)에 전기적 신호를 인가하거나 히터를 형성하기 위하여 연결되어 있고, 탐침(15)은 기록매체와 상호작용을 하면서 정보를 기록/재생한다.Fig. 1 is a perspective view of a general cantilever structure used for such a flat recording medium. As shown in Fig. 1, the cantilever structure has a wiring line 13, a probe 15, and the like formed on the cantilever body 11 made of silicon. The wiring line 13 is formed on the probe 15. Connected to apply an electrical signal or to form a heater, the probe 15 records / reproduces information while interacting with the recording medium.

그런데, 이러한 구조를 갖는 SPM용 탐침의 구조를 보면, 단부의 지름이 10 nm 이하로 형성되는 데, 이는 데이터의 저장밀도를 높이기에는 바람직하나 마모에는 약하다. 특히, 폴리머와 같은 경도가 낮은 물질이 아닌 기록매체를 사용하는 경우에는 팁 마모의 정도가 상대적으로 크다. 게다가, 상전이물질과 같이 기록매체의 온도가 상승하게 되는 경우 하드디스크와 같이 윤할제(lubricant)를 사용할 수 없어서, 마모의 문제는 더욱 심각하다.By the way, when looking at the structure of the SPM probe having such a structure, the diameter of the end is formed to 10 nm or less, which is preferable to increase the storage density of the data, but weak to wear. In particular, when a recording medium other than a low hardness material such as a polymer is used, the degree of tip wear is relatively large. In addition, when the temperature of the recording medium, such as a phase change material, rises, it is impossible to use a lubricant such as a hard disk, and the problem of wear is more serious.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 탐침을 이용하여 기록매체에 정보를 기록 또는 재생하는 과정에서 탐침 및 기록매체에 가해지는 힘을 분산시킴으로써, 탐침과 기록매체의 마모를 방지시키는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve this problem, and aims to prevent wear of the probe and the recording medium by dispersing the force applied to the probe and the recording medium in the process of recording or reproducing information on the recording medium using the probe. do.

도1은 이러한 평탄한 기록매체에 사용되는 일반적 캔틸레버 구조의 사시도,1 is a perspective view of a general cantilever structure used for such a flat recording medium;

도2는 본 발명에 따른 바형(bar) 마모방지마모방지돌출부를 갖는 캔틸레버의 사시도,2 is a perspective view of a cantilever having a bar wear prevention wear prevention protrusion according to the present invention;

도3a, 3b, 및 3c는 일체로 형성된 바형(Bar Type) 마모방지마모방지돌출부의 사시도, 평면도, 및 단면도,3A, 3B, and 3C are a perspective view, a plan view, and a cross-sectional view of an integrally formed bar type wear prevention protrusion;

도4a, 4b, 및 4c는 분리된 바형 마모방지마모방지돌출부의 사시도, 평면도, 및 단면도,4A, 4B, and 4C are a perspective view, a plan view, and a sectional view of a separate bar type antiwear wear prevention protrusion;

도5a, 5b, 및 5c는 원형 내지 도넛 형상 마모방지마모방지돌출부의 사시도, 평면도, 및 단면도,5A, 5B, and 5C are a perspective view, a plan view, and a sectional view of a circular to donut-shaped antiwear wear prevention protrusion;

도6은 기록매체 상에서 캔틸레버가 스캔되는 상태를 도시하는 동작도, 그리고6 is an operation diagram showing a state where a cantilever is scanned on a recording medium; and

도7a 내지 7c는 탐침과 마모방지돌출부를 형성하는 공정도로서 각 단계에서 탐침과 마모방지돌출부의 전체형상 및 단면을 각각 도시하고 있다.7A to 7C are process diagrams for forming the probe and the antiwear protrusion, and show the overall shape and cross section of the probe and the antiwear protrusion at each step, respectively.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on the main parts of the drawing

11: 캔틸레버본체 13: 배선라인11: Cantilever main body 13: Wiring line

15: 탐침 21,41,42,43,44,51: 마모방지돌출부15: Probe 21, 41, 42, 43, 44, 51: wear protection protrusion

61: 기록매체 P: 패터닝막61: recording medium P: patterning film

Si : 실리콘막Si: silicon film

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 탐침의 주위에 탐침과 기록매체 사이에 작용하는 힘을 분산시킬 수 있는 여러 형태의 마모방지돌출부를 형성시킨 캔틸레버 구조를 제공한다.In order to achieve this object, the present invention provides a cantilever structure in which various types of antiwear protrusions can be formed around the probe to disperse the force acting between the probe and the recording medium.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명에 따른 바형(bar) 마모방지돌출부를 갖는 캔틸레버의 사시도이다. 도2에 도시된 바와같이, 캔틸레버본체(11)의 일측에 형성되어 있는 탐침(15)이 구비되어 있고, 탐침(15)의 양측에 2개의 마모방지돌출부(21)가 형성되어 있다. 마모방지돌출부(21)는 배선라인(13)을 따라 탐침(15)의 양쪽에 인접하여 형성된다. 마모방지돌출부(21)의 높이는 탐침(15)과 기록매체가 접촉할 때 마모방지돌출부(21)의 상부면이 기록매체에 접촉할 수 있도록 탐침(15)의 높이와 같게 형성시킨다. 일반적으로 탐침의 지름이 10 nm이므로, 폭이 탐침(15)의 폭과 같은 마모방지돌출부(21)의 길이를 10 ㎛로 할 경우에, 실험결과는 탐침(15)에 가해지는 압력을 1/1000로 감소시키고 있음을 보여주었다. 따라서, 마모방지돌출부(21)의 길이는 되도록이면 길게 형성시키는 것이 바람직하다. 그러나, 탐침(15)이 형성된 캔틸레버본체(11)의 일측의 길이를 고려하여 적절히 선택한다. 여기서는, 탐침(15)이 형성된 캔틸레버본체(11)의 일측 길이의 끝단 연장선과 마모방지돌출부(21) 끝단의 연장선이 일치하도록 구성하고, 탐침(15)과 마모방지돌출부(21) 사이의 간격은 탐침(15) 지름의 1/2 이상으로 한다.Figure 2 is a perspective view of a cantilever with a bar anti-wear projection in accordance with the present invention. As shown in FIG. 2, the probe 15 formed on one side of the cantilever body 11 is provided, and two wear preventing protrusions 21 are formed on both sides of the probe 15. As shown in FIG. The wear preventing protrusion 21 is formed adjacent to both sides of the probe 15 along the wiring line 13. The height of the wear preventing protrusion 21 is formed to be equal to the height of the probe 15 so that the upper surface of the wear preventing protrusion 21 contacts the recording medium when the probe 15 and the recording medium come into contact with each other. In general, since the diameter of the probe is 10 nm, when the width of the wear preventing protrusion 21 equal to the width of the probe 15 is set to 10 μm, the experimental result indicates that the pressure applied to the probe 15 is 1 / l. It was shown to reduce to 1000. Therefore, it is preferable to form the length of the wear prevention protrusions 21 as long as possible. However, considering the length of one side of the cantilever body 11 in which the probe 15 is formed, it selects suitably. Here, the extension line of one end of the length of the cantilever body 11 formed with the probe 15 and the extension line of the end of the wear preventing protrusion 21 coincide with each other, and the interval between the probe 15 and the wear preventing protrusion 21 is It is set to 1/2 or more of the diameter of the probe 15.

도3a은 바형(Bar Type) 마모방지돌출부의 사시도이다. 도3a에 도시된 바와같이, 바형 마모방지돌출부(21)는 캔틸레버의 길이방향에 수직방향으로 형성되는 삼각기둥 형태의 바형으로서, 탐침(15)과 소정간격 이격되어 탐침(15)의 양쪽 동일 위치에 부착된다.3A is a perspective view of a bar type wear preventing protrusion. As shown in FIG. 3A, the bar wear preventing protrusion 21 is a triangular prism-shaped bar that is formed perpendicular to the longitudinal direction of the cantilever, and is spaced apart from the probe 15 by a predetermined distance from both sides of the probe 15. Is attached to.

도3b는 바형 마모방지돌출부의 평면도이다. 도3b에 도시된 바와같이, 마모방지돌출부(21)의 형태는 탐침의 지름과 동일 크기의 하부폭을 가지며, 상부로 가면서 폭이 좁아지는 삼각기둥 형태(31,32,33,34)로서, 상부는 탐침의 단부와 거의 같은 폭으로 형성된다. 마모방지돌출부에서 캔틸레버의 단변 길이방향으로 연장되어 가장자리(35,36,37,38)가 양쪽에 형성될 수 있는 데, 이는 증착 및 식각공정에서 정밀한 식각이 이루어지지 않은 결과이다. 그러나, 이와같이, 마모방지돌출부의 가장자리(35,36,37,38)가 하부로 갈수록 캔틸레버의 단변 길이방향으로 넓어지면서 연장되는 경우에는 캔틸레버의 전체의 무게가 무거워지는 단점은 있으나, 마모방지돌출부의 지지가 강화될 수 있으므로 반드시 제거할 필요는 없다. 하지만, 자장자리 중에서 탐침쪽 가장자리(35,37)를 바깥쪽 가장자리(36,38)보다 작게 형성시키는 것이 바람직하다. 이는, 탐침과 인접하는 부분으로 탐침의 기능에 영향을 끼칠 수 있기 때문이다.Figure 3b is a plan view of the bar-shaped wear prevention projections. As shown in FIG. 3B, the wear preventing protrusion 21 has a lower width equal to the diameter of the probe and has a triangular prism shape 31, 32, 33, 34 that narrows toward the top thereof. The top is formed to be about the same width as the end of the probe. The wear prevention protrusions may extend in the longitudinal direction of the short side of the cantilever so that edges 35, 36, 37, and 38 may be formed on both sides, which is a result of not performing precise etching in the deposition and etching processes. However, in this case, when the edges 35, 36, 37, 38 of the wear preventing protrusion extend toward the lower side in the longitudinal direction of the cantilever, the entire weight of the cantilever becomes heavy, but the wear preventing protrusion has a disadvantage. Support may be strengthened and need not be removed. However, it is desirable to form the probe edges 35 and 37 smaller in the magnetic field than the outer edges 36 and 38. This is because the part adjacent to the probe may affect the function of the probe.

도3c는 바형 마모방지돌출부의 단면도이다. 도3b에는, 탐침과 마모방지돌출부의 간격 및 상대적 크기, 그리고 마모방지돌출부의 양쪽 가장자리의 형태가 도시되어 있다.Figure 3c is a cross-sectional view of the bar-shaped wear prevention projections. In FIG. 3B, the spacing and relative size of the probe and the antiwear protrusions and the shape of both edges of the antiwear protrusions are shown.

도3a 내지 도3c에 도시설명된 바형 마모방지돌출부는 일체형으로 형성되어 있다. 그러나, 일체형의 바형 마모방지돌출부는 캔틸레버의 무게를 가중시켜, 탐침에 의한 기록/재싱의 정밀도를 떨어뜨릴 수 있다. 따라서, 도4a 내지 도4c에 도시된 바와같이, 탐침의 양쪽에 형성되는 마모방지돌출부를 여러 개의 마모방지돌출부로 분리하는 형성시킬 수 있다.The bar wear preventing projections illustrated in Figs. 3A to 3C are formed integrally. However, the integrated bar wear protection projection weights the cantilever, thereby reducing the accuracy of recording / ashing by the probe. Therefore, as shown in Figs. 4A to 4C, it is possible to form the antiwear protrusions formed on both sides of the probe into a plurality of antiwear protrusions.

도4a, 4b, 및 4c는 각각 분리된 바형 마모방지돌출부(41,42,43,44)의 사시도, 평면도, 및 단면도이다.4A, 4B, and 4C are a perspective view, a plan view, and a sectional view, respectively, of the bar-shaped antiwear projections 41, 42, 43, and 44 separated.

도5a은 원형 내지 도넛 형상 마모방지돌출부의 사시도이다. 도5a에 도시된 바와같이, 원형 마모방지돌출부(21)는 탐침(15)의 원주방향으로 소정 간격 이격되어 탐침을 내장하면서 원형으로 형성되어 있다. 원형 마모방지돌출부(51)의 반경은 캔틸레버 단변길이의 1/2 범위 내에서 정한다. 그런데, 원형마모방지돌출부(51)는 기록매체와 접하는 면적이 넓어 마모방지의 효과가 크기는 하나, 캔틸레버가 휘게 되면 원형마모방지돌출부가 기록매체에 균일하게 접촉하지 못하는 문제가 있다. 따라서, 탐침(15)과 원형마모방지돌출부(51) 사이의 반경간격은 증착과 식각 공정이 허용하는 한 가장 가깝게 형성시키는 것이 바람직하다. 그러나, 증착과 식각 공정의 현실적 어려움과 캔틸레버의 휨 정도를 고려할 때, 탐침(15)과 원형마모방지돌출부(51) 간의 반경방향 이격은 탐침직경의 1/4 내지 1/2배로 하고, 원형마모방지돌출부의 하부폭은 탐침직경의 1/2 내지 1배로 형성시킨다.Fig. 5A is a perspective view of a round to donut shaped wear prevention protrusion. As shown in Fig. 5A, the circular wear preventing protrusions 21 are spaced apart by a predetermined interval in the circumferential direction of the probe 15 and are formed in a circular shape while embedding the probe. The radius of the circular wear preventing protrusion 51 is determined within a range of 1/2 of the cantilever short side length. However, the circular anti-wear protrusion 51 has a large area in contact with the recording medium, so that the anti-wear effect is large. However, when the cantilever is bent, the circular anti-wear protrusion protrudes from the uniform contact with the recording medium. Therefore, the radial spacing between the probe 15 and the circular anti-wear projection 51 is preferably formed as close as possible to the deposition and etching process. However, considering the practical difficulty of the deposition and etching process and the degree of warpage of the cantilever, the radial separation between the probe 15 and the anti-wear protrusions 51 is 1/4 to 1/2 times the probe diameter, and the circular wear The lower width of the protruding portion is formed to be 1/2 to 1 times the diameter of the probe.

도5b 및 도5c는 원형마모방지돌출부의 평면도 및 단면도이다. 도5b 및 5c에는, 탐침과 원형마모방지돌출부의 간격 및 상대적 크기가 도시되어 있다.5B and 5C are a plan view and a cross-sectional view of the circular wear preventing protrusion. 5B and 5C, the spacing and relative size of the probe and the anti-abrasion protrusion are shown.

도6은 기록매체 상에서 캔틸레버가 스캔되는 상태를 도시하고 있다. 도6에 도시된 바와같이, 캔틸레버(11)는 화살표 방향으로 이동하면서 탐침(15)에 의하여 기록매체(61)에 기록된 정보를 기록 또는 재생한다. 이때, 탐침(15)의 주위에 설치된 마모방지돌출부(21)에 의하여 기록매체(61)와 탐침(15) 사이에 작용하는 힘 내지 압력이 분산됨으로써, 탐침(15)의 마모정도가 감소된다.6 shows a state where the cantilever is scanned on the recording medium. As shown in Fig. 6, the cantilever 11 records or reproduces the information recorded on the recording medium 61 by the probe 15 while moving in the direction of the arrow. At this time, the wear or tear of the probe 15 is reduced by dispersing the force or pressure acting between the recording medium 61 and the probe 15 by the wear preventing protrusion 21 provided around the probe 15.

도7a 내지 7c는 탐침과 마모방지돌출부를 형성하는 공정도로서 각 단계에서 탐침과 마모방지돌출부의 전체형상 및 단면을 각각 도시하고 있다. 도7a 내지 7c에서 우측의 단면도는 좌측 사시도에서 탐침 및 마모방지돌출부를 A-B 선을 따라 절단하였을 때의 단면이다. 먼저, 도7a는 패터닝 단계로서, 실리콘웨이퍼(Si)상의 탐침과 마모방지돌출부가 형성될 부분에 이산화규소(SiO₂)박막이나 실리콘질화막(Si₃N₄) 등으로 증착한다. 여기서, 식각후의 마모방지돌출부의 높이와 탐침의 높이가 같도록 하기 위해서는 탐침의 폭과 마모방지돌출부의 폭(d)를 같게 형성시키는 것이 바람직하다.7A to 7C are process diagrams for forming the probe and the antiwear protrusion, and show the overall shape and cross section of the probe and the antiwear protrusion at each step, respectively. 7A to 7C are cross-sectional views when the probe and the antiwear protrusion are cut along the AB line in the left perspective view. First, FIG. 7A is a patterning step, which deposits a silicon dioxide (SiO ₂ ) film, a silicon nitride film (Si ₃ N ₄ ), or the like, on a portion where a probe on a silicon wafer (Si) and a wear preventing protrusion are to be formed. Here, in order to make the height of the wear preventing protrusions and the height of the probes the same after etching, it is preferable to make the width of the probe and the width d of the wear preventing protrusions the same.

도7b는 에칭단계로서, 에칭에 일반적으로 사용되는 SF₆와 O₂의 혼합가스를 이용하여, 탐침과 마모방지돌출부의 형상을 형성한다. 여기서, 탐침과 마모방지돌출부 식각의 이방성은 혼합가스의 비율을 적절히 조절함으로써 조절될 수 있다.Fig. 7B is an etching step, which uses a mixture of SF ₆ and O ₂ which are generally used for etching to form the probe and the anti-wear protrusions. Here, the anisotropy of the probe and the wear preventing protrusions etching can be adjusted by appropriately adjusting the ratio of the mixed gas.

도7c는 패터닝막 제거단계로서, 패터닝에 사용된 이산화규소막 등을 제거하고, 탐침과 마모방지돌출부의 형상을 조절한다.FIG. 7C is a patterning film removing step, in which the silicon dioxide film and the like used for patterning are removed, and the shape of the probe and the anti-wear protrusion is adjusted.

이들 단계에 이어서, 탐침에 전기적인 신호를 가하거나 히터를 형성하기 위한 도핑을 행할 수 있다. 한편, 열산화막 형성공정과 불산을 이용한 산화막 제거공정을 통하여 탐침을 더욱 날카롭게 만들 수 있으며, 또한 내마모성을 보다 향상시키기 위하여 탐침과 마모방지돌출부 위에 마모방지용 박막을 추가로 증착할 수 있다. 여기에 사용되는 마모방지용 박막으로는, DLC(Diamond Like Carbon), TiN, TiC 등이 있다.Following these steps, an electrical signal may be applied to the probe or doping may be performed to form a heater. On the other hand, through the thermal oxide film forming process and the oxide film removal process using hydrofluoric acid can make the probe more sharp, and further wear-resistant thin film can be deposited on the probe and the anti-wear projection to further improve the wear resistance. As the wear preventing thin film used herein, there are DLC (Diamond Like Carbon), TiN, TiC, and the like.

이상의 공정을 통하여 형성되는 탐침과 마모방지돌출부에 의하면, 탐침이 기록매체 상에서 트래킹하면서 정보를 기록 또는 재생하는 과정에서 탐침과 기록매체에 가해지는 힘이 마모방지돌출부에 의하여 효과적으로 분산됨으로써, 탐침과 기록매체의 마모가 현저히 감소될 수 있다. 따라서, 탐침의 사용연한 증가에 따라 주사식 프로브 마이크로스코프의 사용기간이 늘어나고, 또한 기록매체의 반영구적 반복사용이 가능하다.According to the probe and the abrasion preventing protrusion formed through the above process, the force applied to the probe and the recording medium is effectively distributed by the abrasion preventing protrusion during the process of recording or reproducing the information while the probe tracks on the recording medium. Wear of the media can be significantly reduced. Therefore, the service life of the scanning probe microscope increases as the life of the probe increases, and the semi-permanent repeat use of the recording medium is possible.

Claims (10)

기록매체에 정보를 기록/재생하는 주사식 프로브 마이크로스코프의 캔틸레버에 있어서,A cantilever of a scanning probe microscope for recording / reproducing information on a recording medium, 캔틸레버본체;Cantilever body; 상기 캔틸레버본체의 단변부 표면에 돌출형성되어 기록매체에 정보를 기록 및 재생하는 탐침; 및A probe protruding from a surface of a short side of the cantilever body to record and reproduce information on a recording medium; And 상기 캔틸레버본체의 단변부에 상기 탐침과 소정간격 이격되어 상기 탐침과 같은 높이로 형성되는 마모방지돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탐침의 마모방지용 돌출부를 갖는 주사식 프로브 마이크로스코프의 캔틸레버.A cantilever of a scanning probe microscope having a wear preventing protrusion of a probe, characterized in that it comprises a wear preventing protrusion formed on the short side of the cantilever body and spaced apart from the probe by a predetermined distance to the same height as the probe. 제1항에 있어서, 상기 마모방지돌출부는According to claim 1, wherein the wear preventing protrusions 상기 캔틸레버본체의 단변부 길이방향으로 형성되며, 상기 탐침의 직경과 같은 크기의 하부폭을 갖는 바형인 것을 특징으로 하는 탐침의 마모방지용 돌출부를 갖는 주사식 프로브 마이크로스코프의 캔틸레버.A cantilever of a scanning probe microscope having a protruding portion for preventing abrasion of a probe, wherein the cantilever body is formed in a longitudinal direction of the short side of the cantilever body and has a bar width having a lower width equal to the diameter of the probe. 제2항에 있어서, 상기 마모방지돌출부는According to claim 2, wherein the wear preventing protrusions 상기 탐침의 양쪽에 각각 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 탐침의 마모방지용 돌출부를 갖는 주사식 프로브 마이크로스코프의 캔틸레버.A cantilever of a scanning probe microscope having an abrasion preventing protrusion of a probe, characterized in that it is integrally formed on both sides of the probe. 제2항에 있어서, 상기 마모방지돌출부는According to claim 2, wherein the wear preventing protrusions 상기 탐침의 양쪽에 다수로 형성되는 것을 특징으로 하는 탐침의 마모방지용 돌출부를 갖는 주사식 프로브 마이크로스코프의 캔틸레버.A cantilever of a scanning probe microscope having a protrusion for preventing abrasion of the probe, characterized in that it is formed on both sides of the probe. 제1항에 있어서, 상기 마모방지돌출부는According to claim 1, wherein the wear preventing protrusions 상기 탐침에서 반경방향으로 소정간격 이격되어 탐침의 직경과 같은 크기의 폭으로 형성되는 도넛 형상인 것을 특징으로 하는 탐침의 마모방지용 돌출부를 갖는 주사식 프로브 마이크로스코프의 캔틸레버.The cantilever of the scanning probe microscope having a wear preventing protrusion of the probe, characterized in that the donut shape formed in a width of the same size as the diameter of the probe spaced apart from the probe in a radial interval. 제5항에 있어서, 상기 마모방지돌출부는According to claim 5, wherein the wear preventing protrusions 상기 탐침의 중심에서 상기 탐침 직경의 1/4 내지 1/2 의 크기로 이격되는 것을 특징으로 하는 탐침의 마모방지용 돌출부를 갖는 주사식 프로브 마이크로스코프의 캔틸레버.Cantilever of the scanning probe microscope having a wear-resistant projection of the probe, characterized in that spaced from the center of the probe to a size of 1/4 to 1/2 of the probe diameter. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마모방지돌출부는7. The wear preventing protrusion of any one of claims 2 to 6, wherein 탐침의 단부직경과 같은 크기의 상부폭을 갖는 것을 특징으로 하는 탐침의 마모방지용 돌출부를 갖는 주사식 프로브 마이크로스코프의 캔틸레버.A cantilever of a scanning probe microscope having an abrasion preventing protrusion of a probe, characterized in that it has an upper width equal to the end diameter of the probe. 기록매체에 정보를 기록/재생하는 주사식 프로브 마이크로스코프의 캔틸레버를 제조하는 방법에 있어서,A method of manufacturing a cantilever of a scanning probe microscope for recording / reproducing information on a recording medium, 실리콘웨이퍼 상에 캔틸레버 단변의 길이방향으로 각각 탐침과 소정간격 이격되며, 탐침의 하부직경과 동일한 크기의 하부폭을 갖는 마모방지돌출부 및 탐침의 형상으로 패터닝막을 형성하는 패터닝단계;A patterning step of forming a patterning film in the shape of a probe and a wear prevention protrusion having a lower width equal to a lower diameter of the probe and a predetermined interval spaced apart from the probe in the longitudinal direction of the cantilever short side on the silicon wafer, respectively; 상기 실리콘웨이퍼를 에칭하여 상기 마모방지돌출부 및 탐침을 동일높이 및 동일폭으로 형성하는 에칭단계; 및Etching the silicon wafer to form the wear preventing protrusion and the probe at the same height and the same width; And 상기 패터닝막을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사식 프로브 마이크로스코프의 캔틸레버를 제조하는 방법.Removing the patterning film; and manufacturing a cantilever of a scanning probe microscope. 제8항에 있어서, 상기 패터닝막 제거단계 이후에The method of claim 8, wherein the removing of the patterning film is performed after 상기 마모방지돌출부에 내마모박막을 형성시키는 마모방지용 박막을 증착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주사식 프로브 마이크로스코프의 캔틸레버를 제조하는 방법.And depositing an anti-wear thin film forming the wear-resistant thin film on the anti-wear protrusion, the method of manufacturing a cantilever of a scanning probe microscope. 제9항에 있어서, 상기 내마모박막 형성단계는The method of claim 9, wherein the wear-resistant thin film forming step DLC, TiN 및 TiC 중에서 선택된 하나의 재료를 내마모박막으로 사용하는 것을 특징으로 하는 주사식 프로브 마이크로스코프의 캔틸레버를 제조하는 방법.A method of manufacturing a cantilever of a scanning probe microscope, characterized in that one material selected from DLC, TiN, and TiC is used as the wear resistant thin film.