JPH0476840A - 高密度メモリ作成方法 - Google Patents
高密度メモリ作成方法Info
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Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電気化学反応および走査型トンネル顕微鏡（
以下、ＳＴＭと言う）の原理を利用して情報の書き込み
を行う、高密度メモリの作成方法に関する。
以下、ＳＴＭと言う）の原理を利用して情報の書き込み
を行う、高密度メモリの作成方法に関する。
本発明は、高密度メモリの作成方法において、電気化学
反応およびＳＴＭの原理を応用することにより、電気化
学セル中で原子スケールでの情報の書き込みが可能とな
るようにしたものである。
反応およびＳＴＭの原理を応用することにより、電気化
学セル中で原子スケールでの情報の書き込みが可能とな
るようにしたものである。
現在、メモリにおいては、半導体、磁気、光あるいは光
−磁気による記録方法が使用されているが、該記録方法
による情報の記録密度は１０” （１００メガ）ビット
／−オーダが上限と言われ、現実に存在するそれ以上の
記録密度への要求に応えることは非常に困難である。
−磁気による記録方法が使用されているが、該記録方法
による情報の記録密度は１０” （１００メガ）ビット
／−オーダが上限と言われ、現実に存在するそれ以上の
記録密度への要求に応えることは非常に困難である。
このような中で近年、この要求に応え、１０’（１ギガ
）ビット以上の記録密度を実現する新しい記録方法の研
究が進んでいる。
）ビット以上の記録密度を実現する新しい記録方法の研
究が進んでいる。
ＳＴＭの原理を応用する方法もその一つであり、既に、
反応ガス中で被処理基板との間にトンネル電流を通過さ
せて、電子線悪巧処理基板に書き込むもの（特開昭６３
−２７１７４３号公報参照）や、基板と探針の間に電気
的に分極可能な薄い記録媒質（特に強誘電性）の層に探
針にてトンネル電流を流して書き込むもの（特開昭６３
−１９３３４９号公報参照）が出てきている。そして、
前者では１０”（１テラ）ビット／ｃｆｆｌｌ＆者では
１０１０（１０ギガ）ビット／ｄという、従来のものに
比べ飛躍的に大きな記録密度が得られる、とされている
。
反応ガス中で被処理基板との間にトンネル電流を通過さ
せて、電子線悪巧処理基板に書き込むもの（特開昭６３
−２７１７４３号公報参照）や、基板と探針の間に電気
的に分極可能な薄い記録媒質（特に強誘電性）の層に探
針にてトンネル電流を流して書き込むもの（特開昭６３
−１９３３４９号公報参照）が出てきている。そして、
前者では１０”（１テラ）ビット／ｃｆｆｌｌ＆者では
１０１０（１０ギガ）ビット／ｄという、従来のものに
比べ飛躍的に大きな記録密度が得られる、とされている
。
しかし、上記方法にも問題点があり、例えば、反応ガス
を用いる方法では、反応ガス雰囲気を形成するためにチ
ャンバや給排気系が必要となり、装置が大型で複雑なも
のになってしまう、また、電気的に分極可能な層を用い
る方法では、核層を非常に薄く、且つ平滑にしなければ
ならない。さらに、これらの理由により両者とも取り扱
いが難しくなってしまう。
を用いる方法では、反応ガス雰囲気を形成するためにチ
ャンバや給排気系が必要となり、装置が大型で複雑なも
のになってしまう、また、電気的に分極可能な層を用い
る方法では、核層を非常に薄く、且つ平滑にしなければ
ならない。さらに、これらの理由により両者とも取り扱
いが難しくなってしまう。
上記課題を解決するため、本発明においては、電気化学
反応およびＳＴＭの原理を利用して情報を書き込むもの
とした。具体的には、電解液を要する電気化学セル中に
設置された基板において、該基板の電位およびトンネル
探針、基板間に流れるトンネル電流を制御しなから探針
を走査し、基板上で析出反応または溶解反応を起こすこ
とによって、基板表面に入力情報に対応した凸または凹
型の形状（記録素）を形成し、以って書き込みを行う。
反応およびＳＴＭの原理を利用して情報を書き込むもの
とした。具体的には、電解液を要する電気化学セル中に
設置された基板において、該基板の電位およびトンネル
探針、基板間に流れるトンネル電流を制御しなから探針
を走査し、基板上で析出反応または溶解反応を起こすこ
とによって、基板表面に入力情報に対応した凸または凹
型の形状（記録素）を形成し、以って書き込みを行う。
基板側に陰極にして電解液を金属を含み電解することに
より金属を析出する液にした場合、電解液中で基板とト
ンネル探針との間のトンネル電流を記憶すべき情報に基
づいて制御することにより、基板に金属膜が前述の情報
に基づいて析出する。
より金属を析出する液にした場合、電解液中で基板とト
ンネル探針との間のトンネル電流を記憶すべき情報に基
づいて制御することにより、基板に金属膜が前述の情報
に基づいて析出する。
また、基板側を陽極して電解液中でトンネル電流を流す
と、基板には前述の情報に基づいてピア）が形成される
。つまり、上記方法を取ることにより、比較的簡単に取
り扱いの容易な高密度メモリを作成することが可能とな
った。本作成方法によれば、原理的には１０ＩＳ〜１０
１６ビソト／ｃｄという超高密度の記録が可能である６ 〔実施例〕 図面に基づいて、本発明の実施例を以下に説明する。
と、基板には前述の情報に基づいてピア）が形成される
。つまり、上記方法を取ることにより、比較的簡単に取
り扱いの容易な高密度メモリを作成することが可能とな
った。本作成方法によれば、原理的には１０ＩＳ〜１０
１６ビソト／ｃｄという超高密度の記録が可能である６ 〔実施例〕 図面に基づいて、本発明の実施例を以下に説明する。
まず、本発明の方法によって高密度メモリを作成する装
置について、その構成を第１図に示すブロック図を用い
て説明する。
置について、その構成を第１図に示すブロック図を用い
て説明する。
電気化学セル１１は、その中に基板９、トンネル探針８
および参照電極ｌＯが配置され、溶液１２で満たされて
いる。参照電極１０は電気化学の分野で一般に用いられ
ているものであり、ＳＣＥ （飽和カロメル電極）や銀
−塩化銀電極が代表的である。
および参照電極ｌＯが配置され、溶液１２で満たされて
いる。参照電極１０は電気化学の分野で一般に用いられ
ているものであり、ＳＣＥ （飽和カロメル電極）や銀
−塩化銀電極が代表的である。
トンネル探針８は、溶液１２で使用されるため、先端部
以外の表面をガラスチーティングにより被覆している。
以外の表面をガラスチーティングにより被覆している。
さらに、電気化学セル１１は走査位ｌおよび方向を一定
に保つための位置・角度補正機構１３上に設置され、こ
れら全体が振動等の外乱を除去するための除振台１４上
に設置される。基板９、トンネル探針８および参照電極
１０は、探針・基板間電圧およびトンネル電流制御部４
、基板電位制御部５およびパルス電圧発生部６に接続さ
れている。
に保つための位置・角度補正機構１３上に設置され、こ
れら全体が振動等の外乱を除去するための除振台１４上
に設置される。基板９、トンネル探針８および参照電極
１０は、探針・基板間電圧およびトンネル電流制御部４
、基板電位制御部５およびパルス電圧発生部６に接続さ
れている。
パルス電圧発生部６は、入力部２から人力され符号化部
３で符号化された情報に対応してパルス電圧を発生しく
第３図）、トンネル探針８・基板９間に印加する。
３で符号化された情報に対応してパルス電圧を発生しく
第３図）、トンネル探針８・基板９間に印加する。
入力部２、符号化部３、探針・基板間電圧およびトンネ
ル電流制御部４、および基板電位制御部５はコンピュー
タ１に接続または実装され統括制御される。また、コン
ピュータ１は送り機構７および位置・角度補正機構１３
も制御する。
ル電流制御部４、および基板電位制御部５はコンピュー
タ１に接続または実装され統括制御される。また、コン
ピュータ１は送り機構７および位置・角度補正機構１３
も制御する。
次に、この装置を用いた情報書き込み動作について、以
下にいくつかの例をとって説明する。
下にいくつかの例をとって説明する。
尚、基板の電位は常にＯ■に保持されるものとする。実
施例として以下に２例を示す。
施例として以下に２例を示す。
（１ン 析出による書き込みの側
基ｖｉ９をＨＯＰＧ （高配向グラファイト）、参照電
極１０をＳＣＥ （飽和カロメル電極）、溶液１２を５
ｍＭ過塩素＃銀の０．１Ｍ過塩素酸溶液とした場合 （２）溶解による書き込みの例 基板９を銀単結晶、参照電極１０をＳＣＥ （飽和カロ
メル電極）、溶液１２を０．１Ｍ過塩素＃溶液とした場
合 （１）トンネル探針８を基板９上に走査しながら符号化
入力情報（第３図（ａ））に対応した電圧パルス（第３
図（ｂｌ、Ｖ ｐｕＬｓｅは第２ａ部に示される溶解電
位）を印加すると、探針の先端部は溶解反応の電位とな
るので、基板上ではその逆反応として析出反応が起こる
。その結果、第３図ｔｅｌのように基板表面に凸状に銀
が析出しく記録票の形成）情報が書き込まれる。
極１０をＳＣＥ （飽和カロメル電極）、溶液１２を５
ｍＭ過塩素＃銀の０．１Ｍ過塩素酸溶液とした場合 （２）溶解による書き込みの例 基板９を銀単結晶、参照電極１０をＳＣＥ （飽和カロ
メル電極）、溶液１２を０．１Ｍ過塩素＃溶液とした場
合 （１）トンネル探針８を基板９上に走査しながら符号化
入力情報（第３図（ａ））に対応した電圧パルス（第３
図（ｂｌ、Ｖ ｐｕＬｓｅは第２ａ部に示される溶解電
位）を印加すると、探針の先端部は溶解反応の電位とな
るので、基板上ではその逆反応として析出反応が起こる
。その結果、第３図ｔｅｌのように基板表面に凸状に銀
が析出しく記録票の形成）情報が書き込まれる。
（２）トンネル探針８を基板９上で走査しながら符号化
入力情報（第３図（８））に対応した電圧パルス（第３
図（ｂｌ、この場合ＶＰＷＬＩ＃は析出電位）を印加す
ると、探針の先端部は析出反応の電位となるので、基板
上ではその逆反応として溶解反応が起こる。その結果、
基板表面の銀が溶解して第３図ｆｄｌのように凹状に微
小孔ができ（記録票の形成）情報が書き込まれる。
入力情報（第３図（８））に対応した電圧パルス（第３
図（ｂｌ、この場合ＶＰＷＬＩ＃は析出電位）を印加す
ると、探針の先端部は析出反応の電位となるので、基板
上ではその逆反応として溶解反応が起こる。その結果、
基板表面の銀が溶解して第３図ｆｄｌのように凹状に微
小孔ができ（記録票の形成）情報が書き込まれる。
以上説明したように、本発明によれば、比較的簡単に取
り扱いの容易な高密度メモリを作成することができる。
り扱いの容易な高密度メモリを作成することができる。
第１図は本発明による高密度メモリ作成装置の概略図、
第２図は５ｍＭ過塩素酸銀の０．１Ｍ過塩素酸溶液中に
おける、ＨＯＰＧ基板上の銀の析出・熔解反応に対する
電流−電位曲線を示す図、第３図は符号化入力情報、電
圧パルス、析出状態（または溶解状態）の対応関係を示
す図である。 １ ・ ・ ２ ・ ・ ３ ・ ・ ４ ・ ５ ・ ・ ・ ６ ・ ・ ・ ７ ・ ・ ８ ・ ・ ・ ９ ・ ・ ・ １０・ ・ ・ １１ ・ ・ ・ １２・ ・ ・ １３・ ・ ・ コンピュータ 入力部 符号化部 探針・基板間電圧およびトンネル電 流制御部 基板電位制御部 パルス電圧発生部 送り機構（粗微動） トンネル探針 基板 参照電極 電気化学セル ン容液 位置・角度補正機構 １４・・・除振台 １５・・・銀（記録票） １６・・・微小孔〔記録票） 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助 １コンヒーータ 本発明１て↓ろ高密度メｔり作成装置の概睡図躬 １
図 ＥＶ／ Ｖｖｓ ＣＥ 几ｊ＝附すう電丸−電圧曲線 （α）行イトと入力情報 ○
第２図は５ｍＭ過塩素酸銀の０．１Ｍ過塩素酸溶液中に
おける、ＨＯＰＧ基板上の銀の析出・熔解反応に対する
電流−電位曲線を示す図、第３図は符号化入力情報、電
圧パルス、析出状態（または溶解状態）の対応関係を示
す図である。 １ ・ ・ ２ ・ ・ ３ ・ ・ ４ ・ ５ ・ ・ ・ ６ ・ ・ ・ ７ ・ ・ ８ ・ ・ ・ ９ ・ ・ ・ １０・ ・ ・ １１ ・ ・ ・ １２・ ・ ・ １３・ ・ ・ コンピュータ 入力部 符号化部 探針・基板間電圧およびトンネル電 流制御部 基板電位制御部 パルス電圧発生部 送り機構（粗微動） トンネル探針 基板 参照電極 電気化学セル ン容液 位置・角度補正機構 １４・・・除振台 １５・・・銀（記録票） １６・・・微小孔〔記録票） 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助 １コンヒーータ 本発明１て↓ろ高密度メｔり作成装置の概睡図躬 １
図 ＥＶ／ Ｖｖｓ ＣＥ 几ｊ＝附すう電丸−電圧曲線 （α）行イトと入力情報 ○
Claims (1)
- 電気化学反応および走査型トンネル顕微鏡の原理を利用
して情報の書き込みを行うことを特徴とする、高密度メ
モリの作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19264290A JP2961323B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 高密度メモリ作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19264290A JP2961323B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 高密度メモリ作成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0476840A true JPH0476840A (ja) | 1992-03-11 |
| JP2961323B2 JP2961323B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=16294647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19264290A Expired - Fee Related JP2961323B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 高密度メモリ作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2961323B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002184056A (ja) * | 2000-12-14 | 2002-06-28 | Seiko Instruments Inc | 情報記録再生方法および情報記録再生装置 |
| WO2005017908A1 (en) * | 2003-08-06 | 2005-02-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Memory for storing information |
| US6922353B2 (en) | 2002-07-29 | 2005-07-26 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Memory for storing information |
| JP2013525760A (ja) * | 2010-04-16 | 2013-06-20 | ザ ユニヴァーシティ オブ ウォーリック | 走査型電気化学顕微鏡 |
-
1990
- 1990-07-18 JP JP19264290A patent/JP2961323B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002184056A (ja) * | 2000-12-14 | 2002-06-28 | Seiko Instruments Inc | 情報記録再生方法および情報記録再生装置 |
| JP4520628B2 (ja) * | 2000-12-14 | 2010-08-11 | セイコーインスツル株式会社 | 情報記録再生方法および情報記録再生装置 |
| US6922353B2 (en) | 2002-07-29 | 2005-07-26 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Memory for storing information |
| WO2005017908A1 (en) * | 2003-08-06 | 2005-02-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Memory for storing information |
| JP2013525760A (ja) * | 2010-04-16 | 2013-06-20 | ザ ユニヴァーシティ オブ ウォーリック | 走査型電気化学顕微鏡 |
| US11921130B2 (en) | 2010-04-16 | 2024-03-05 | The University Of Warwick | Scanning electrochemical microscopy with oscillating probe tip |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2961323B2 (ja) | 1999-10-12 |
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