KR20050032795A - Cantilever of variable conductivity type and manufacturing method thereof, for use in nano data storage device - Google Patents

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Abstract

A variable conductivity type cantilever and a method of manufacturing the same for a nano data storage device are provided to write and read a data smoothly without a complex configuration such as a lock-in-amp in the nano storage device by adopting the cantilever of the variable conductivity type. A variable conductivity type cantilever comprises a supporting portion(180), a cantilever(160), a tip(140), a first and a second signal line(151,152). The cantilever is elongated from the supporting portion and come up. The tip is formed in a proceeding end of the cantilever and lowly doped. The first and second signal lines are formed in the supporting portion and the cantilever positioning in both sides of the tip and highly doped.

Description

나노 정보 저장 장치용 전도도 변화형 캔틸레버 및 그의 제조 방법{Cantilever of variable conductivity type and manufacturing method thereof, for use in nano data storage device}Cantilever of variable conductivity type and manufacturing method thereof for nano information storage device, for use in nano data storage device

본 발명은 나노 정보 저장 장치용 전도도(Conductivity) 변화형 캔틸레버 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나노 정보 저장 장치에 락인 앰프(Lock-in amp.)와 같은 복잡한 구성을 형성하지 않아도 되는 전도도 변화형 캔틸레버를 이용하여 정보의 기록 및 재생을 원할히 수행할 수 있는 나노 정보 저장 장치용 전도도 변화형 캔틸레버 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductivity-variable cantilever for nanoinformation storage devices and a method of manufacturing the same. More specifically, it is not necessary to form a complicated configuration such as a lock-in amp in a nanoinformation storage device. The present invention relates to a conductivity-variable cantilever for a nano information storage device capable of smoothly recording and reproducing information using a conductivity-variable cantilever and a method of manufacturing the same.

일반적으로, 원자력 현미경(Atomic Force Microscopy, AFM)은 캔틸레버라 불리는 미소한 막대를 이용하여 표면형상 등을 측정하는 장치이다. In general, atomic force microscopy (AFM) is a device for measuring the surface shape using a small rod called a cantilever.

캔틸레버 끝에는 수 nm 크기의 팁이 형성되어 있으며, 이러한 팁과 시편사이의 원자력을 측정함으로써 시편의 표면형상, 전기 또는 자기적인 성질 등을 알 수 있다. At the tip of the cantilever, a tip of several nm size is formed, and by measuring the nuclear power between the tip and the specimen, the surface shape, electrical or magnetic properties of the specimen can be known.

최근, 이러한 원자현미경의 원리를 이용한 나노-감광장치(Nano-lithography) 또는 나노정보저장장치(Nano data storage) 에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. Recently, researches on nano-lithography or nano data storage using the principle of atomic force microscopy have been actively conducted.

원자현미경의 원리를 이용하면 수 nm 크기의 탐침을 이용하여 정보를 저장할 수 있으므로 Tbit/in2 이상의 저장밀도를 갖는 데이터 저장장치를 개발할 수 있다.Using the principle of atomic force microscopy, it is possible to develop a data storage device having a storage density of Tbit / in 2 or more because information can be stored using a probe having a size of several nm.

IBM에서는 원자현미경의 원리를 응용하여 PMMA와 같은 폴리머(Polymer) 물질을 기록매체로 사용한 정보저장장치를 수 년 전부터 연구해왔다.IBM has been studying the information storage device for several years, using the principle of atomic force microscopy, using polymer materials such as PMMA as recording media.

IBM의 AFM 정보저장장치에서는 캔틸레버를 2차원적으로 연결하여 32×32개의 캔틸레버를 구성하였다.In IBM's AFM information storage system, the cantilever was connected two-dimensionally to form 32 × 32 cantilevers.

이 캔틸레버는 실리콘 팁과 팁 부위에 형성된 저항성 히터(Resistive heater) 그리고 실리콘 캔틸레버로 구성되어 있다.The cantilever consists of a silicon tip, a resistive heater formed on the tip, and a silicon cantilever.

이러한 정보저장 장치에서 기록(Writing)은 팁을 가열하여 폴리머 기록매체를 소프트하게 한(점도를 감소시킨) 상태에서 캔틸레버 팁에 국부적인 힘을 가하면 기록매체에 구멍을 형성하여 정보를 기록하게 한다.Writing in such an information storage device causes the recording of information by opening a hole in the recording medium when a local force is applied to the cantilever tip while the tip is heated to soften the polymer recording medium (reduce the viscosity).

읽기(Reading)동작은 팁이 오목한 구멍 속으로 들어가서 기록 매체와 캔틸레버 히터(Heater) 사이의 거리가 가까워지면 캔틸레버의 히터가 빨리 냉각되고, 팁이 평탄한 면을 지나갈 때는 기록매체 사이의 거리가 멀어져 천천히 냉각되기 때문에, 이러한 냉각속도의 차이로 인하여 히터 온도가 달라지면 이로 인하여 히터의 전기저항의 차이가 야기되므로 이것을 이용하여 정보를 재생한다.The reading operation is slow as the tip of the cantilever heater cools quickly when the tip enters into the concave hole and the distance between the recording medium and the cantilever heater approaches, and when the tip passes the flat surface, Since it is cooled, if the heater temperature is changed due to the difference in the cooling rate, this causes a difference in the electrical resistance of the heater, thereby regenerating information using the same.

이와 같이, IBM에서 개발한 AFM 정보저장장치용 캔틸레버는 제조공정이 간단한 장점이 있지만 여러 가지 문제점이 있다.As described above, the cantilever for AFM information storage device developed by IBM has a simple manufacturing process but has various problems.

먼저, 캔틸레버 어레이를 제작할 때 각 캔틸레버 간 높이 편차에 따른 팁의 마모 문제, 저항형 히터 균일도 문제와 히터의 저항 변화를 검출하여 정보를 재생할 때, 히터는 약 350℃의 고온으로 가열하게 되므로 발생하는 전력소모 등의 문제가 발생한다.First, when fabricating the cantilever array, the heater is heated to a high temperature of about 350 ° C. when reproducing information by detecting tip wear, resistive heater uniformity, and change in resistance of the heater according to height deviation between cantilevers. Problems such as power consumption occur.

이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 접근 방법은 PZT와 같은 강유전체를 미디어로 사용하는 방법이 있다.To solve this problem, a new approach is to use ferroelectrics such as PZT as the media.

이 경우, 강유전 매체의 쌍극자(Dipole)에 의해서 걸리는 힘을 능동소자인 탐침을 이용해서 직접적으로 센싱할 필요가 있는데, 수동소자 형태의 탐침을 이용하는 간접적인 방법은, 흔히, EFM(Electrostatic Force Microscopy)측정방법이라고 하는데, 이러한 방법은 락인 앰프(Lock-in amp.)를 구성해야하는 등 시스템이 복잡해지기 때문에, 나노 저장장치로 이용할 수 없다. In this case, the force exerted by the dipole of the ferroelectric medium needs to be directly sensed using an active element probe. An indirect method using a passive element type probe is often an EFM (Electrostatic Force Microscopy). It is called a measurement method, which cannot be used as a nano storage device because of the complexity of the system, such as the configuration of a lock-in amp.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 나노 정보 저장 장치에 락인 앰프(Lock-in amp.)와 같은 복잡한 구성을 형성하지 않아도 되는 전도도 변화형 캔틸레버를 이용하여 정보의 기록 및 재생을 원할히 수행할 수 있는 나노 정보 저장 장치용 전도도 변화형 캔틸레버 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems described above, and records information by using a conductivity-changing cantilever that does not have to form a complicated configuration such as a lock-in amp in a nano information storage device. An object of the present invention is to provide a conductivity-variable cantilever for a nano information storage device capable of smoothly regenerating and a method of manufacturing the same.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 지지부와; A preferred aspect for achieving the above object of the present invention, the support portion;

상기 지지부에서 연장되어 부상된 캔틸레버부와;A cantilever portion extending from the support portion and floating;

상기 캔틸레버부의 선단에 형성되며, 로우 도핑(Low doping)된 탐침과;A low doped probe formed at the tip of the cantilever portion;

상기 탐침의 양측면의 캔틸레버부와 지지부에 하이 도핑(High doping)되어 형성되고, 탐침에 전기적으로 연결되는 제 1과 2 신호라인으로 구성된 나노 정보 저장 장치용 전도도 변화형 캔틸레버가 제공된다.There is provided a conductivity-variable cantilever for a nano information storage device, which is formed by high doping of the cantilever portion and the support portion of both sides of the probe, and comprises first and second signal lines electrically connected to the probe.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 다른 양태(樣態)는, 제 1 실리콘층, 산화막과 제 2 실리콘층이 순차적으로 적층된 SOI기판의 상, 하부에 제 1 상부, 하부 절연막을 형성한 후, 상기 제 1 상부 절연막의 상부에서 불순물을 로우 도핑(Low doping)하여, 상기 제 2 실리콘층의 일부 영역에 로우 도핑층을 형성하는 제 1 단계와;According to another preferred aspect of the present invention, a first upper and lower insulating film is formed on and under an SOI substrate in which a first silicon layer, an oxide film, and a second silicon layer are sequentially stacked. A first step of forming a low doping layer on a portion of the second silicon layer by low doping impurities on the first upper insulating layer;

상기 제 1 상부 절연막 상부에 탐침을 형성하는 영역에 제 2 절연막 패턴을 형성하는 제 2 단계와;Forming a second insulating film pattern in a region in which a probe is formed on the first upper insulating film;

상기 제 2 절연막 패턴과 이격된 영역에 상기 탐침을 형성하는 영역과 연결되도록 신호 라인을 상기 제 2 실리콘층에 형성하기 위한 마스크 패턴을 형성하고, 상기 제 2 절연막 패턴과 마스크 패턴으로 마스킹하여 불순물을 하이 도핑(High doping)하여 상기 제 2 실리콘층에 상기 탐침을 형성하는 영역과 전기적으로 연결되는 신호라인을 형성하는 제 3 단계와;A mask pattern for forming a signal line in the second silicon layer is formed in a region spaced from the second insulating layer pattern so as to be connected to a region for forming the probe, and masked with the second insulating layer pattern and a mask pattern to form impurities. A third step of forming a signal line electrically connected to a region forming the probe in the second silicon layer by high doping;

상기 마스크 패턴을 제거하고, 상기 제 2 절연막 패턴으로 마스킹하여, 상기 제 2 실리콘층의 로우 도핑층과 그 제 2 실리콘층의 일부를 제거하여 탐침을 형성하고, 탐침과 신호라인을 포함한 캔틸레버 형상을 형성하는 제 4 단계와;The mask pattern is removed, the mask is masked with the second insulating layer pattern, a low doping layer of the second silicon layer and a part of the second silicon layer are removed to form a probe, and a cantilever shape including a probe and a signal line is formed. Forming a fourth step;

마지막으로, 상기 캔틸레버 형상 하부에 있는 제 1 실리콘층과 제 1 하부 절연막을 제거하여, 상기 캔틸레버 형상을 부상시키는 제 5 단계로 구성된 나노 정보 저장 장치용 전도도 변화형 캔틸레버의 제조 방법이 제공된다.Finally, there is provided a method of manufacturing a conductivity-variable cantilever for a nano information storage device, comprising a fifth step of removing the first silicon layer and the first lower insulating film under the cantilever shape to float the cantilever shape.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 나노 정보 저장장치의 개략적인 사시도로서, 각각 선단에 팁이 형성되고 부상된 복수개의 캔틸레버가 어레이되어 있는 헤더(100)와, 정보를 저장하는 기록매체(200)와, 상기 기록매체(200)를 이동시키는 스캐너(300)로 구성되어 있다.1 is a schematic perspective view of a nano-information storage device according to the present invention, a header 100 having a plurality of cantilevers in which a tip is formed and floated at the front end thereof, a recording medium 200 for storing information, and It consists of a scanner 300 for moving the recording medium 200.

그리고, 본 발명에 따른 나노 정보 저장장치 헤더(100)는 n X m 개의 캔틸레버 어레이(110)와 z-위치 센서를 포함하고 있다.In addition, the nano information storage header 100 according to the present invention includes n x m cantilever arrays 110 and a z-position sensor.

읽기, 쓰기 그리고 지우기 동작을 수행하기 위해서, 나노 저장장치 헤드와 기록매체가 가깝게 접근하면, 캔틸레버의 팁 부분이 기록매체(200)에 닫게 된다.In order to perform the read, write and erase operations, when the nano storage head and the recording medium are closely approached, the tip portion of the cantilever is closed on the recording medium 200.

이때, 팁부분의 끝은 10nm 이하의 크기로 형성되어 있으므로, 도전층(111)에 의해 신호를 전달받아 기록저장매체에 나노 크기로 정보를 저장하게 된다.At this time, since the tip portion is formed to a size of 10nm or less, the signal is transmitted by the conductive layer 111 to store the information in nano size in the recording storage medium.

기록 매체를 강유전체로 사용할 경우, 강유전 매체의 쌍극자(Dipole)에서는 쿨롱력이 발생한다. 이러한 쿨롱력을 종래에는 락인 앰프(Lock-in amp)와 같은 복잡한 장치들로 측정해야 하는데, 본 발명에서는 전도도를 변화시키는 캔틸레버를 이용하면 손쉽게 강유전체의 쌍극자를 측정할 수 있는 장점이 있다.When the recording medium is used as a ferroelectric, a coulomb force is generated in the dipole of the ferroelectric medium. Conventionally, the Coulomb force should be measured by a complex device such as a lock-in amp. In the present invention, a cantilever that changes conductivity has an advantage of easily measuring the dipole of the ferroelectric.

도 2a 내지 2e는 본 발명에 따른 나노 정보 저장 장치용 전도도 변화형 캔틸레버의 제조 공정도로서, 먼저, 도 1a에서, 제 1 실리콘층(101), 산화막(102)과 제 2 실리콘층(103)이 순차적으로 적층된 SOI기판(110)의 상, 하부에 제 1 상, 하부 절연막(111,112)을 형성한 후, 상기 제 1 상부 절연막(111)의 상부에서 불순물을 로우 도핑(Low doping)하여, 상기 제 2 실리콘층(103)의 일부 영역에 로우 도핑층(103a)을 형성한다.2A to 2E are manufacturing process diagrams of a conductivity-variable cantilever for a nano information storage device according to the present invention. First, in FIG. 1A, the first silicon layer 101, the oxide film 102, and the second silicon layer 103 are formed. After the first upper and lower insulating layers 111 and 112 are formed on and under the SOI substrate 110 which is sequentially stacked, low doping is performed on the upper portion of the first upper insulating layer 111. The row doped layer 103a is formed in a portion of the second silicon layer 103.

그 후, 상기 제 1 상부 절연막(111) 상부에 탐침을 형성하는 영역에 제 2 절연막의 패턴(120)을 형성한다.(도 2b)Thereafter, the pattern 120 of the second insulating film is formed in the region where the probe is formed on the first upper insulating film 111 (FIG. 2B).

그 다음, 상기 제 2 절연막의 패턴(120)과 이격된 영역에 상기 탐침과 연결되도록 신호 라인을 상기 제 2 실리콘층(103)에 형성하기 위한 마스크 패턴(130)을 형성하고, 상기 제 2 절연막 패턴(120)과 마스크 패턴(130)으로 마스킹하여 불순물을 하이 도핑(High doping)하여 상기 제 2 실리콘층(103)에 상기 탐침과 전기적으로 연결되는 신호라인을 형성한다.(도 2c)Next, a mask pattern 130 for forming a signal line on the second silicon layer 103 is formed in a region spaced apart from the pattern 120 of the second insulating layer so as to be connected to the probe, and the second insulating layer Masking the pattern 120 and the mask pattern 130 to high doping the impurities to form a signal line electrically connected to the probe on the second silicon layer 103 (Fig. 2c).

여기서, 이온 주입법으로 주입된 불순물을 어닐링 공정을 수행하여 안정화시킨다.Here, impurities implanted by the ion implantation method are stabilized by performing an annealing process.

한편, 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 탐침(140)과 연결되는 제 1과 2 신호라인(151,152)의 단부 사이 간격(L)을 작게 형성하기 위하여, 어닐링(Annealing) 공정을 수행하지 않고, 열확산 공정을 수행하여, 주입된 불순물을 깊게 또는 넓게 확산시켜 상기 탐침(140)과 연결되는 제 1과 2 신호라인(151,152)의 단부 사이 간격(L)을 제어할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 3, in order to form a small gap L between ends of the first and second signal lines 151 and 152 connected to the probe 140, annealing process is not performed. Instead, by performing a thermal diffusion process, the implanted impurities may be diffused deeply or broadly to control the distance L between the ends of the first and second signal lines 151 and 152 connected to the probe 140.

연이어, 상기 마스크 패턴(130)을 제거하고, 상기 제 2 절연막 패턴(120)으로 마스킹하여, 상기 제 2 실리콘층(103)의 로우 도핑층(103a)과 그 제 2 실리콘층(103)의 일부를 제거하여 탐침(140)을 형성하고, 탐침(140)과 신호라인을 포함한 캔틸레버 형상을 형성한다.(도 2d)Subsequently, the mask pattern 130 is removed and masked with the second insulating layer pattern 120 to form a portion of the low doping layer 103a of the second silicon layer 103 and the second silicon layer 103. The probe 140 is formed by removing the probe 140, and a cantilever shape including the probe 140 and the signal line is formed (FIG. 2D).

여기서, 상기 탐침(140)은 전술된 로우 도핑층(103a)이 남아 있어, 로우 도핑층은 저항체(Resistor)(141)의 역할을 수행하고, 상기 저항체(Resistor)의 하부에는 도핑되지 않은 영역(142)이 형성되게 된다.In this case, the probe 140 has the low doping layer 103a described above, so that the low doping layer serves as a resistor 141, and an undoped region (below) of the resistor (Resistor). 142 is formed.

마지막으로, 상기 캔틸레버 형상 하부에 있는 제 1 실리콘층(101)과 제 1 하부 절연막(112)을 제거하여 도 2e에 도시된 바와 같이 부상시키면, 본 발명에 따른 전도도 변화형 캔틸레버를 제조하게 된다.Finally, when the first silicon layer 101 and the first lower insulating film 112 in the lower portion of the cantilever shape are removed and floated as shown in FIG. 2E, a conductivity-variable cantilever according to the present invention is manufactured.

이 때, 상기 캔틸레버 형상 하부에 있는 제 1 실리콘층(101)과 제 1 하부 절연막(112)을 제거는, KOH로 습식식각하거나 Deep-RIE로 건식식각하여 제거한다.At this time, the first silicon layer 101 and the first lower insulating layer 112 under the cantilever shape are removed by wet etching with KOH or dry etching with Deep-RIE.

도 3은 본 발명에 따른 나노 정보 저장 장치용 전도도 변화형 캔틸레버의 평면도로서, 지지부(180)에 연장되어 부상된 캔틸레버부(160)에는 선단에 탐침(140)이 형성되어 있고, 이 탐침과 전기적으로 제 1과 2 신호라인(151,152)이 연결되어 있다.3 is a plan view of a conductivity-variable cantilever for a nano-information storage device according to the present invention, in which a probe 140 is formed at a tip of the cantilever portion 160 that extends to the support 180 and floats. The first and second signal lines 151 and 152 are connected to each other.

상기 지지부(180)에는 상기 제 1과 2 신호라인(151,152)과 각각 연결되는 전극패드들(181,182)이 형성되어 있다.Electrode pads 181 and 182 connected to the first and second signal lines 151 and 152 are formed on the support unit 180, respectively.

그러므로, 본 발명에 따른 나노 정보 저장 장치용 전도도 변화형 캔틸레버는 지지부(180)와; 상기 지지부(180)에 연장되어 부상된 캔틸레버부(160)와; 상기 캔틸레버부의 선단에 형성되며, 로우 도핑(Low doping)된 탐침(140)과; 상기 탐침(140)의 양측면에 전기적으로 연결되도록 상기 캔틸레버부(160)와 지지부에 하이 도핑(High doping)되어 형성된 제 1과 2 신호라인(151,152)으로 구성된다.Therefore, the conductivity-variable cantilever for a nano information storage device according to the present invention includes: a support unit 180; A cantilever part 160 extending to the support part 180 and floating; A low-doped probe 140 formed at the tip of the cantilever portion; The cantilever unit 160 and the first and second signal lines 151 and 152 are formed by high doping so as to be electrically connected to both side surfaces of the probe 140.

도 4a와 4b는 본 발명에 따른 전도도 변화형 캔틸레버의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 4a에서 기록 매체에 쌍극자(Dipole)가 없는 경우, 탐침의 저항체(141)에 전류가 흐르는 것을 도식적으로 도시한 것으로서, 제 1 신호라인(151)에는 높은 전압을 인가하고, 제 2 신호라인(152)에는 낮은 전압을 인가하여 전류가 저항층(141)을 통해 흐르게 한다.4a and 4b are views for explaining the operating principle of the conductivity-variable cantilever according to the present invention. In FIG. 4A, when the recording medium does not have a dipole, the current flows through the resistor 141 of the probe, and a high voltage is applied to the first signal line 151 and the second signal line ( A low voltage is applied to 152 to allow current to flow through the resistive layer 141.

이 때, 기록매체(200)에 저항이 없는 경우, 전류 흐름은 제 1 신호라인(151)에서 저항체(141)를 통하여 제 2 신호라인(152)으로 전류가 흐른다.In this case, when there is no resistance in the recording medium 200, current flows from the first signal line 151 to the second signal line 152 through the resistor 141.

만약, 기록매체(200)에 쌍극자가 있는 경우는 도 4b에 도시된 바와 같이, 쌍극자의 쿨롱력에 의해 낮게 도핑된 저항체에 공핍층(Depletion layer)(148)이 형성된다.If there is a dipole in the recording medium 200, as shown in FIG. 4B, a depletion layer 148 is formed on the resistor that is doped low by the coulomb force of the dipole.

그러므로, 공핍층(148)내에는 전류가 흐르지 않기 때문에, 저항체의 저항은 증가하게 되어, 변화된 저항을 측정하면, 기록매체(200)의 쌍극자를 측정할 수 있어 기록매체에 기록된 정보를 재생할 수 있게 된다.Therefore, since no current flows in the depletion layer 148, the resistance of the resistor increases, and when the changed resistance is measured, the dipole of the recording medium 200 can be measured to reproduce the information recorded on the recording medium. Will be.

여기서, 상기 기록매체(200)는 강유전체(Ferroelectrics)이다.Here, the recording medium 200 is ferroelectrics.

한편, 기록매체(200)에 정보를 기록하는 방법은, 제 1과 2 신호라인(151,152)에 동일한 전압을 인가하면, 탐침에 일정한 전압이 유기되고, 이 전압을 강유전체 매체에 인가하면, 기록매체(200)에는 쌍극자가 형성되어 정보를 저장할 수 있게 된다.On the other hand, in the method of recording information on the recording medium 200, when the same voltage is applied to the first and second signal lines 151 and 152, a constant voltage is induced to the probe, and when the voltage is applied to the ferroelectric medium, A dipole is formed at 200 to store information.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 나노 정보 저장 장치에 락인 앰프(Lock-in amp.)와 같은 복잡한 구성을 형성하지 않아도 되는 전도도 변화형 캔틸레버를 이용하여 정보의 기록 및 재생을 원할히 수행할 수 있는 효과가 발생한다.As described above, the present invention can smoothly perform recording and reproducing of information by using a conductivity-variable cantilever that does not have to form a complicated configuration such as a lock-in amp in the nano-information storage device. Effect occurs.

본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the invention has been described in detail only with respect to specific examples, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the spirit of the invention, and such modifications and variations belong to the appended claims.

도 1은 본 발명에 따른 나노 정보 저장장치의 개략적인 사시도1 is a schematic perspective view of a nano information storage device according to the present invention

도 2a 내지 2e는 본 발명에 따른 나노 정보 저장 장치용 전도도 변화형 캔틸레버의 제조 공정도2a to 2e is a manufacturing process diagram of the conductivity change type cantilever for nano information storage device according to the present invention

도 3은 본 발명에 따른 나노 정보 저장 장치용 전도도 변화형 캔틸레버의 평면도3 is a plan view of a conductivity-variable cantilever for a nano information storage device according to the present invention.

도 4a와 4b는 본 발명에 따른 전도도 변화형 캔틸레버의 동작 원리를 설명하기 위한 도면4a and 4b are views for explaining the operating principle of the conductivity-variable cantilever according to the present invention

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 헤더(Header) 101,103 : 실리콘층 100: header 101,103: silicon layer

102 : 산화막 103a : 로우 도핑층102 oxide film 103a low doping layer

105 : SOI기판 110 : 캔틸레버 어레이 105: SOI substrate 110: cantilever array

111,112 : 절연막 120: 절연막 패턴111,112 insulating film 120 insulating film pattern

130 : 마스크 패턴 140 : 탐침130: mask pattern 140: probe

141 : 저항체 148 : 공핍층(Depletion layer)141: resistor 148: depletion layer

151,152 : 신호라인 160 : 캔틸레버부 151,152: signal line 160: cantilever portion

180 : 지지부 181,182 : 전극패드180: support portion 181, 182: electrode pad

200 : 기록매체 300 : 스캐너200: recording medium 300: scanner

Claims (4)

지지부와;A support; 상기 지지부에서 연장되어 부상된 캔틸레버부와;A cantilever portion extending from the support portion and floating; 상기 캔틸레버부의 선단에 형성되며, 로우 도핑(Low doping)된 탐침과;A low doped probe formed at the tip of the cantilever portion; 상기 탐침의 양측면의 캔틸레버부와 지지부에 하이 도핑(High doping)되어 형성되고, 탐침에 전기적으로 연결되는 제 1과 2 신호라인으로 구성된 나노 정보 저장 장치용 전도도 변화형 캔틸레버.A conductivity varying type cantilever for a nano information storage device comprising first and second signal lines formed by high doping on both cantilever portions and support portions of both sides of the probe, and electrically connected to the probe. 1 실리콘층, 산화막과 제 2 실리콘층이 순차적으로 적층된 SOI기판의 상, 하부에 제 1 상부, 하부 절연막을 형성한 후, 상기 제 1 상부 절연막의 상부에서 불순물을 로우 도핑(Low doping)하여, 상기 제 2 실리콘층의 일부 영역에 로우 도핑층을 형성하는 제 1 단계와; A first upper and lower insulating film is formed on and under the SOI substrate on which the first silicon layer, the oxide film, and the second silicon layer are sequentially stacked, and then low doping the impurities on the first upper insulating film. A first step of forming a low doped layer in a portion of the second silicon layer; 상기 제 1 상부 절연막 상부에 탐침을 형성하는 영역에 제 2 절연막 패턴을 형성하는 제 2 단계와;Forming a second insulating film pattern in a region in which a probe is formed on the first upper insulating film; 상기 제 2 절연막 패턴과 이격된 영역에 상기 탐침을 형성하는 영역과 연결되도록 신호 라인을 상기 제 2 실리콘층에 형성하기 위한 마스크 패턴을 형성하고, 상기 제 2 절연막 패턴과 마스크 패턴으로 마스킹하여 불순물을 하이 도핑(High doping)하여 상기 제 2 실리콘층에 상기 탐침을 형성하는 영역과 전기적으로 연결되는 신호라인을 형성하는 제 3 단계와;A mask pattern for forming a signal line in the second silicon layer is formed in a region spaced from the second insulating layer pattern so as to be connected to a region for forming the probe, and masked with the second insulating layer pattern and a mask pattern to form impurities. A third step of forming a signal line electrically connected to a region forming the probe in the second silicon layer by high doping; 상기 마스크 패턴을 제거하고, 상기 제 2 절연막 패턴으로 마스킹하여, 상기 제 2 실리콘층의 로우 도핑층과 그 제 2 실리콘층의 일부를 제거하여 탐침을 형성하고, 탐침과 신호라인을 포함한 캔틸레버 형상을 형성하는 제 4 단계와;The mask pattern is removed, the mask is masked with the second insulating layer pattern, a low doping layer of the second silicon layer and a part of the second silicon layer are removed to form a probe, and a cantilever shape including a probe and a signal line is formed. Forming a fourth step; 마지막으로, 상기 캔틸레버 형상 하부에 있는 제 1 실리콘층과 제 1 하부 절연막을 제거하여, 상기 캔틸레버 형상을 부상시키는 제 5 단계로 구성된 나노 정보 저장 장치용 전도도 변화형 캔틸레버의 제조 방법.Finally, a method of manufacturing a conductivity-variable cantilever for a nano information storage device, comprising a fifth step of removing the first silicon layer and the first lower insulating layer under the cantilever shape to float the cantilever shape. 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 제 3 단계와 제 4 단계 사이에,Between the third and fourth steps, 어닐링(Annealing)을 수행하여 불순물을 안정화시키는 공정이 더 구비된 것을 특징으로 하는 나노 정보 저장 장치용 전도도 변화형 캔틸레버의 제조 방법.A method of manufacturing a conductivity-variable cantilever for a nano information storage device, characterized by further comprising a step of stabilizing impurities by annealing. 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 제 3 단계와 제 4 단계 사이에,Between the third and fourth steps, 상기 탐침에 연결되는 제 1과 2 신호라인의 단부 사이 간격(L)을 작게 형성하기 위하여, 열확산을 수행하여, 주입된 불순물을 깊게 또는 넓게 확산시키는 공정이 더 구비된 것을 특징으로 하는 나노 정보 저장 장치용 전도도 변화형 캔틸레버의 제조 방법.In order to form a small gap (L) between the ends of the first and second signal lines connected to the probe, the nano-storage further comprises a step of thermally diffusing to diffuse the implanted impurities deeply or widely Method for producing a conductivity-variable cantilever for a device.
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