JPS5856245A - 不揮発性電荷メモリデイスク - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 従来、記録媒体として円盤状のもの、すなわち、情報記
録媒体円盤（ディスク）が使用された場合には、細形式
の記録媒体が用いられろ場合に比べて記録媒体に対する
駆動機構が簡単なものとなり、再生装置の構成が簡単安
価なものになるという利点があるために、ディスクを用
いた情報信号の高密度記録ならびにその再生についての
研究開発が重点的に行なわれた結果、ディスクからの情
報信号の読出しを光学的に行なうようにしたヒテオディ
スクやディスクからの情報信号の読出しを静電容量値の
変化の検出によって行なうようにしたビテオテイスクな
どが既に実用化されるに至っている。

そして、前記したヒテオディスクにおけろ情報信号の高
密度記録は、ディスクの原盤の駆動機構や記録素子の送
り機構などに極めて高い機械的精度を有する高価なもの
を用いて行ない、また、ディスクの原盤に基づいて複製
されたディスクからの情報信号の再生に当っては、再生
素子をトラッキング制御によってディスクの記録跡に忠
実に辿らせるようにしたり、あるいはディスクに設けら
れている案内溝によって再生素子を記録跡に忠実に辿ら
せるようにして、情報信号の高密度記録再生を実現させ
ているのであるが、情報信号の高密度記録再生を行なう
ことができろようＫされた前記のビテオディスクは、い
わゆる再生専用の記録済記録媒体としての機能しか冶し
ていないから、それに記録されている情報信号を消去し
て新らしい情報信号を記録することができないことは周
知のとおりである。

一力、情報信号び〕記録（書込み）と消去（情報の摺替
え）及び再生（非破壊読出し）などの可能なディスクと
しては従来から磁気ディスクが最も一般的に知られてお
り、磁気ディスクを用いた記録内生装置は各種の機器に
おけろ記録装置あるいは記憶装置どして実用さ」してい
るが、従来の通常の（磁気ディスク装置１′ｊ磁気ヘツ
Ｉの送り機構の機械的精度に依存して、記録時に記録跡
を描いたり、再生時に記録跡を辿ったりずろ」：うにな
されているものであったから、高密度記録再生を行なう
ことができなかった。

そして、近年になり、記録媒体に対ずイ）情報信号の高
密度記録の要望４ｊｋ４１が置まるのにつれて、磁気デ
ィスク装置においても記録跡ｒｂ（）ラック１１］　）
の狭小化、ガートバンド１１１　（無記録帯１］）の狭
小化が進められたが、磁気ディスクの駆動系や磁気ヘラ
１−の送り機構などにおける機械的精度の面からの制約
とコスト面からの制約とにより、安価で、しかも高密度
記録再生のできる磁気ディスク装置は実現が困難であっ
た。

それで、高密度記録再生の実現のために、記録跡ｄ］の
狭小化と共に、再生時に磁気ヘッドがトラッキング制御
系によるトラッキング制御の下に駆動されるようにして
、磁気ヘッドが常に記録跡上を正確に辿るようにすると
いうことも提案されたが、この場合においても記録時に
は装置自体の機械的精度のみに頼って記録跡が記録形成
されるものであるから、このような解決手段は高密度記
録されている記録済記録媒体からの再生時にしか有効で
はない。

一］＝記の問題点の解決のために、記録時にもｌ・ラッ
キング制御系によろトラッキング制御の下に磁気ヘッド
が駆動きれるように、予めドラッギング参照信号だけが
記録されている磁気ディスクを用いて高密度記録再生を
行なうことができろようにするという提案がなされた（
特開昭５５−０９８８８号公報参照）が、この既提案の
ものにおいては、記録内容の書替えに際して１−ラッキ
ング参照信号だけは消去されないようにしなければなら
ないために特別な考慮が必要とされ、したがって、記録
内容をひんばんに書替えることが必要とされるような使
用態様での使用にも適するようにずろためには、トラッ
キング参照信号の読出し動作と、書替えられるべき情報
信号に対する消去動作と、新らしく記録されるべき情報
信号の記録動作（書込み動作）とが相互に適正な関係と
なされているような複雑な構成の装置が必要とされる。

また、記録媒体を用いて高密度記録Ｍ生が達成されるた
めには、情報信号の最高周波数と対応する記録媒体上の
記録波長が短かくなされていること、及び、記録媒体上
における短かい記録波長の情報も良好に記録再生できろ
ような記録再生素子が使用されることが必要とされるこ
となどは周知のとおりであるが、磁気記録再生方式にお
いて使用される記録再生素子について、それの磁気空隙
の寸法を極めて微小なものとすることには技術的な困難
があり、したがって、磁気ディスクを用いてより一層の
高密度記録再生を達成することは難かしいから、より一
層の高密度記録再生が実現されるためには、記録媒体と
して磁気記録媒体以外の記録媒体の内から所望の記録再
生特性を備えたものが選択使用されることが必要となる
が、前述した磁気記録媒体と同様に、書込み、非破壊読
出し、及び消去の各動作によって、情報信号の書込み、
情報信号の非破壊読出し、及び既記録情報の消去などを
容易に行ない得て、しかも、高密度記録再生の可能な記
録媒体としては多（の種類のものが存在していイ）わけ
ではなく、そのような記録媒体としては例えば特開昭５
５−］５０２６８　号公報によって開示されたような半
導体ディスクメモリ（不揮発性電荷メモリディスク）だ
けである。

前記した特開昭５５−］５０２６８　号公報に開示され
ている不揮発性電荷メモリディスクは、半導体基板上に
薄い酸化膜よりなる第１の絶縁膜を形成し、また前記し
た酸化膜上に電荷蓄積機能を有する例えば窒化膜よりな
る第２の絶縁膜を形成させた構造をもち、前記した第２
の絶縁膜」二に、極めて薄い導電物質膜よりなる電極部
を備えた記録、再生素子を摺接させて、第２の絶縁膜中
に情報信号と対応する電荷の蓄積を生じさせて情報信号
の書込みを行なったり、ま／こ、５己９子され／こ情幸
Ｋをｉ’＋ｉｌ言己の記録＋　’ｌ’４生素子におけろ
電極部ＶＣより静電容量値の変化どして（美出したり、
さらに、６［２録された情報が消去できろよつになされ
ろものであり、記録。

再生素子のトラッキングは、ディスクの表向に形成され
た案内溝に記録＋　７１ｙ生素子を案内さ１１−ろこと
によっ−Ｃ行なうようにしていイ）。

すｔ３「わち、この不揮発性電荷メ士すｊ−イスクでは
、磁気ディスクと同様に、書込みど読出しとの間に何ら
の化学的ブ［フセスや物即的な）“「１セスをイ、必要
とはしないで、直ちに非破懐読出しができろと共に、書
込上Ｊ１だ情報の消去も容易にでき、１〜かも磁気テ・
ｆスフに比べて記録密度を極めて高くずろことができる
という特徴をイｊ’していろ。

しかしながら、前記した特開昭！’１５−１５（１２６
８号公報に開示されている不揮発性電荷メモリテイ７、
りでは、記録、再生素子を記録跡に辿らせろための手段
どして、盤面に案内溝を設けろという手段を採用してい
るために、次のような欠点を有していた。

すなわち、記録、再生素子を記録跡に辿らせるだめの案
内溝は、半導体基板の表面をタイＡ−［ントカノタによ
って切削することによって構成するのであ４ンが、周知
のように、結晶体におい−Ｃは結晶面について切削（あ
るいは研磨）の容易方向と困難方向とが存在しているか
ら、例えば／ｌ）　：Ｊンの単結晶よりなる半導体基板
の表面に渦巻状の案内溝を切削する場合には、当然のこ
とながら案内溝の各１円周中において切削容易部分と切
削困難部分とが繰返し−Ｃ現われることになり、一様な
深さの案内溝を形成させろことは不可能に近い。

そして、記録モー１゛時に記録素子におけろ電極部の端
面どディスク面とが極めて良好な摺接状態にないと、デ
ィスクに対Ｉ′る情報の冴込みが良好に行なわれ得ない
と共に、記録素子における電極部の端面とディスク面と
の間隔が４ケめで微小に変動してイ）情報の記録状態／
ｊ′−犬ｒｌＪに変化するものであるから、前述の」：
うな理由によって案内溝の深さが部分的に変化している
場合には、良好な記録状態で情報をディスクに書込むこ
とができないことは明らかで７いる。

また、不揮発性電荷メ〔リプイスクは半導体月利で作ら
れろものであるから、前記した案内溝をま１枚１枚のテ
ィスフ勿゛に切削加工によって構成されなげればならず
、したがって１１１産１４１が悪く、コスト高になると
いうことも問題となる。。

既述したように、記録素子の送り機構やディスクの駆ｍ
１機構どして特別に精密なものを用いずに高密度記録の
状態で情報をディスクに書込むためには、記録時Ｖこお
いても＠６録素子か所定の記録跡位ＩＷに正確に辿るよ
うになきＪ１４）ことが必要ｌ、［のであるが、その手
段として案内溝を用いることが不揮発性電荷／［リテイ
スクについて（」不適当なことは前記した説明から明ら
かであり、不揮発性電句メ千すケイスクにおいて（ま、
トラッキング情報を予めディスクに記録しておき、ディ
スクに記録されている前記の１、ラッキング情報を記録
時や再生時に読出して記録、再生素子がトランキング制
御ｉ１１によって所定の記録跡位置を正確に辿るように
なされるという手段の方が適して（・るのである。

また、ディスクが案内溝を有していないものであれば、
再生素子をディスク面上で径方向に自在に移動ざぜるこ
とかできるから、ディスクからの情報の読出しをトリッ
クプレー壬−ドで行なうことも可能となり、さらに、デ
ィスクに記録位置の情報（記録跡のアルレス）を記録し
ておけば、ディスクの所望の位置におけろ情報を迅速に
ランクムアクセスすることもできるという利点も生じる
のであり、ディスクが案内溝なしの形態のものとして構
成されることは非常に好ましいのである。

本発明は、これまでに説明したディスクに関する諸問題
点が良好に解消されろような不揮発性電荷メモリディス
クや情報読出し感度の良好な不揮発性電荷メモリディス
クを提供することを目的としてなされたものであり、以
下、添伺図面を参照しながら本発明の不揮発性電荷メモ
リティスフの内容を具体的に詳細に説明する。

第１図（ａ）　、　（１））図は、本発明の不揮発性電
荷メモリケイスフの一部の平面図（第１図（ａ）図）と
第１図（ａ）図中のＡ−Ａ線１立置におけろ縦断側面図
（第１図（ｌ〕）図）であって、この第１図（ａ）　、
　（１＋）図は本発明の不揮発性電荷メモリティスフに
おげろトランキングマークパターンや記録位置の情報（
記録跡の７トレス）とχ・ｊ応するマークバター／など
を説明するためのもので、この第１図にお（・−Ｃ１１
は半導体晧仮、２は半導体基板１上に形成された薄い酸
化膜よりなる第１の絶縁膜イ１．うけ前記した酸化膜２
＋ｌＶＣ形成された窒化膜よりなる第２の絶縁膜でル）
す、また、第１図（ａ）図中におけろ想像線で示１図形
の配列及び第２図中におけろ想像線で示す図形の配列は
、イオン注入によって半導体シ１（板１中に形成さＪま
た空乏域１）Ａ　、Ｉ）Ａ・を示し−Ｃおり、こ」１ら
の空乏域と非空乏域との配列パターンは、不揮発性電荷
メ［リテイスクに記録されるべきドラッギングマークパ
ターンや記録位置の情報とえ］応するマークパターンに
よって定められるものである。

前記しまた半導体基板１としては例えば導電型がｎ型の
シリコンの？１１結晶の薄板あるいはツリーコンのアモ
ルファスの薄板などが用いられろ（半導体基板１はそれ
の導電型がｎ型であってもあるいはＰ型であってもよい
のであるが、以下の実施例においては、半導体屑板１と
して導電型がｎ型のンリコ／単結晶の薄板（以下、ノリ
コン基板１と記載されることがある）を用いろものとし
ている）。

シリコン基板１の一面−１−に形成される酸化膜２は厚
さが例えば２０オングストロームであり、この酸化膜２
上に形成される窒化膜３は、厚さが例えば５００オンゲ
スト１コ一ム程度となされる。シリコン基板１」二に形
成さ」１ろｉゴ記した酸［ヒ膜２と窒化膜３とは、特開
昭５５−１５０２６８　号公報中に記載されているよう
な方法によって容易に得ろことができろ。Ｉ・ラッキン
グマークパターンや記録位置の情報を示す−７−クパタ
ーンなどと対応するようにシリコン基板ｉ中に形成ざぜ
ろ空乏域ＤＡ　、Ｉ）Ａ・・と非空乏域との配列パター
ン（：１′、不揮発性電荷メ斗すディスクに予め記録し
ておくべきドラッギングマークパターンや記録位置の情
報を示すマーり・虞ターンなどと対応するパターンを備
え−こいろように作られたマスクパターンを用いＣ１例
えば、１０乃至１００　ＫｅＶに加速された硼素イオン
を、前記したマスクパターンを通してシリ−１７）＆　
Ａａ　＋　中にｉＩｊ、訂１の深さまでに打込み、後に
活性化することによって容易に形成ずろことができるの
であるが、前記したイオンの打込み（・ゴ、／リコンノ
１（板１に酸化膜２や窒化膜３などが形成されてい／よ
い状態のものについて行なわれろようにしても、にいし
、あるいはまた、シリコン基板１に酸化膜２と窒化膜；
うとが形成された状態のもの（ｒｔｚついて耐■記のイ
オン打込みが窒化膜３や酸化膜を通して行なわれろよう
にしてもよいのであって、何れにしても、所要のパター
ンを備えているマスクパターンを用いてイオンを打込み
、それが活性化された時に、ノリコン基板１の表面に近
い所要の領域に、前記したマスクパターンにおけろ所要
のパターンと対応するパターンが空乏−域と非空乏域と
の配列パターンによって形成されればよいのであるが、
そのようにシリコン基板１の表面に近い所要の領域に所
望のような空乏域を形成させるのに（ｊ、イオンの加速
電圧やイオン電流の大きさなどをそれぞれ適正な値に調
整することによって行なうことができろ。

すなわち、ｎ型ンリコ／基板１に空乏域を形成さぜろの
には、ｎ型シリコン基板中における空乏域の形成個所伺
近におけろ）・−すの量と等しい量かあるいはそれより
も多い稲の７クセブタをイオン注入し、それを活性化し
て、その部分を真性半導体領域あるいはＰ−領域とすれ
ばよいのであり、前記のアクセプタとしては例えば硼素
が使用できる。

このように、シリコン基板１に所要の配列パターンを有
する空乏域と非空乏域が形成された不揮発性電荷メモリ
ティスフにおけろ窒化層３０表面に、電極部を備えてい
る素子を摺接させて、不揮発性電荷メモリディスクを回
転させろと、素子の電極部の端面と不揮発性電荷メモリ
ディスクとの間の静電容侶′値は、シリコン基板１に形
成されている空乏域と対応する部分と非空乏域に対応す
る部分とにおいて差が生じるから、シリコン基板１に空
乏域と非空乏域との配列パターンによって形成されたＩ
・ラッキングマークパターンや記録位置の情報を示すマ
ークパターンなどは、静電容量値の変化どして検出でき
ろことになる。

ドラッギングマークパターンは、それが素子の電極部を
介して検出され７Ｉ℃気信号となされて素子のトラッキ
ング制御に用いら、１′１ろものであるから、不揮発性
電荷メモリティスフに渦巻状に配列された状態のものと
なされており、かつ、不揮発性電荷メモリティスフにお
ける径方向で隣り合う１−ラッキングマークパターンは
、互いに異なる特定な周波数値のドラッギング制御信号
を生じさぜうろようなものとなされている。

そして前記のようなドラッギングマークパターンは、例
えば、次のようなものとして実現できる。

すなわち、不揮発性電荷メモリディスクのある１周にお
けるｌ・ラッキングマークパターンは、それによっであ
る特定な周波数ｆ、１のトラッキング制御信号を発生さ
せうろよ５なものとなされ、また、前記したある１周に
引続く次の１周におけろドラッギングマークパターンは
、それによって特定な周波数ｆｐ２のドラッギング制御
信号を発生させうるようなものとなされ、さらに、次の
１周におけろトラッキングマークパターンはそれによっ
て特定な周波数ｆ、ｌのドラッギング制御信号を発生さ
せうろようなものとなされる、というような態様で、ド
ラッギングマークパターンが形成されていればよいので
あるが、前記のように、ドラッギング制御信号がディス
クの１周ｋ　’ｌ’−ｆ　ｐ　１＋　ｆ　ｐ　２という
ように異なる周波数値を有するものに切換えられている
時は、その切換えのタイミングを示す信号が記録されて
いることが望ましいので、不揮発性電荷メモリディスク
には、２つの異なる周波数のトラッキング制御信号の切
換え部分に、前記したｆ、１．ｆｐ２とは異なる周波数
ｆ、３を有する切換えタイミング信号（ディスクの回転
位相を示す信号）と対応するマークパターンを形成させ
ておく。

また、」二記したトラッキングマークパターン（ゴそれ
が主情報信号として不揮発性電荷メモリティスフに記録
されるべきテレヒノヨン信号（以下、ケレビ／ヨンをＴ
Ｖと略記する）における水平同期信号の記録位置と対応
する部分だけに、トラッキング参照信号のバーストとし
て記録されるようになされていると、記録モー１一時に
おけろｌ・ラッキングマークパターンからの信号の検出
が良好に行なわれろという利点が得られろ。

次に、記録位置の情報を示すマークパターンは、主情報
信号として不揮発性電荷メモリティスフに記録されるべ
きＴＶ信号における垂直帰線消去期間の特定な部分と対
応して記録されるのがよい。

不揮発性電荷メモリティスフにおけるシリコン基板中に
トラッキングマークパターンや記録位置の情報を示すマ
ークパターンと対応する空乏域と非空乏域との配列パタ
ーンをイオン注入によって形成させる際に使用されろ既
述したマスクパターンは、不揮発性電荷メモリディスク
」二に塗布したポジ型のフォトレジスト層に、マスクパ
ターンの原盤を用いて露光し、それを現像することによ
って得ることができるのであるが、前記したマスクパタ
ーンを作る際に用いられろマスクパターンの原盤は、例
えば第２図に示すような構成の装置な用いて容易に製作
できろ。

第２図において、５はレーザ光源であり、このレーザ光
源５からの１７−ザ光は、光変調器６において変調信号
によって強度変調された後に、光学系７及び反射鏡８な
らびに結像光学系９などを介して、マスクパターンの原
盤の素材］ＯＫおけるフォトレジスト層１０ｃに結像さ
れる。

マスクパターンの原盤の累月１０は、駆動装置１２によ
って回転されるターンテーブル１１上に固定されており
、それは、ガラス基板］Ｏａとクロムの薄膜１０ｂと前
記したフォトレジスト層］Ｏｃとによって構成されてい
る。駆動装置１２はターンテーブル１１を所定の回転数
で回転させると共に、ターンテーブル１１の径方向に一
定の移動速度で移動するようになされており、したがっ
て、レーザ光の光スボットげ、マスクパターンの原盤の
累月１０のフォトレジスト層」−に渦巻状の軌跡を描（
ことができる。そして、ｉ１１記したレーリー光（丁、
光変調器６において変調信号によって強度変１ｌＡＩさ
れているから、マスクパターンの原盤の累月１０のフォ
１〜し／ストア＠ｌＯｃには、光変調器６に与えられて
いる変調信号に応じて断続されている光が照射されろ。

光変調器６に力えられＣいイ）変調信号は、トラッキン
グ制御信号と、ディスクの回転位相を示す信号とを発生
ずる信号発生器３７で発生された周波数値がｆ、ｌ　、
ｆｐ２．’ｐ：（の信号と、／；・レス信号の発生器３
８で発生されたアドレス信号Ｓａｄとが加￥Ｊ′器：う
９で加算された信号であイ）。

前記した信号発生器；う７は、周波数値がｆ、１（例え
ば１色副搬送波の周波数ｆｓｃの１１５の周波数）の第
１の］・ラソキンダｄ１１１仰信列の発生：（７軍ａと
、周波数値がｆ、２（例えば、色副搬送波の周波放課’
　ｓ　ｃ〕１／７の周波数）の第２のトラッキング制御
信号の発生器３７１）と、周波数値がｆ、３（例えば色
副殿送波の周波数ｆｓｃの１／１３の周波数）のディス
クの回転位相を示す信号の発生器３７ｃと、切換スイッ
チ３７ｄとによって構成されており、第１　、第２のト
ラッキング制御信号発生器３７ａ　、３７ｂ中に（′Ｊ
、ＴＶ信月におけろ水平走査周期の繰返し周期でパルス
巾が約５マイクロ秒のゲート信号によって開閉するケ−
１・回路を備えていて、それからの出力がバースト状の
ものとなされており、また、ディスクの回転位相を示す
信号の発生器’、３７　ｃ中には、第１、第２のトラッ
キング制御信号が切換えられるべき時点だけに信号が送
出されろようになされろためのゲート回路を備えている
。

また、切換スイッチ３７ｄは、端子３７ｅに与えられる
切換制御信号によって加算器３９に送出される信号が、
前記した信号発生器３７ａ〜３７ｃからの出力信号の内
の選択された１つのものになされろようにするためのも
のであり、切換えスイッチ３７ｄにおけろ信号の切換え
の周期は、ターンテーブル１１の回−転周期と同一とな
されている。それは、前記した端子３７ｄに与えられる
切換制御信号を、ター／テープ刀川ｌの各１回転毎に発
生されろ信号なぎ用いることによって容易に実現できる
。

また、アドレス信号の発生器３８は、例えば、不揮発性
電荷メモリディスクに形成されるべき各１円周の記録跡
毎、あるいは、例えば、ＴＶ信月に」６けろ順次の垂直
帰線消去期間旬に、アドレスを定めて、そのアＩ・レス
と対応するテジタル信号な発生して所定の時間毎に加算
器３９に送出しうるよ５な機能を有するものとして構成
することができる。

したがって、前記した第２図示の装置によって露光が行
なわれたマス、クパターンの原盤の累月１０の）、ｌト
レジスト層１０ｃを現像し、次に、クロム膜１０ｂをエ
ツチング処理した後に、フォトレジスト層１０ｃを除去
すれば、ツノラス基板１０ａ−１−のクロム膜＋ｏｂに
所要のパターンが形成されたマスクパターンの原盤が得
られることは明らかである。

前記のようにして作られたマスクパターンの原盤を、不
揮発性雷１荷メモリティスクの窒化膜：３上に塗布した
ボン型のフォト１／ノスト層上にのせて、フォ１し／ス
ト層をｉｓｉ＋記したマスクパターンの原盤を通して露
光し、露光後にマスクパターンの原盤を除去し、フォト
レジスト 不揮発性電荷メモリディスク上には、前記したマスクパ
ターンの原盤のパター／が転写されたマスクパターンが
形成され、したがって、このマスクパターンを通して既
述のようにイオン注入を行なうことにより、シリコン基
板中にｌ′Ｊマスクバクーンにおけろパターンに対応し
たイオンの打込み領域とイオンの非打込領域との配列パ
ターンが形成されるのであり、後に行なわれる活性化処
理によって、前記したイオンの打込み領域とイオンの非
打込領域との配列パターンは、空乏域と非空乏域との配
列パターンとなされろことは、既述したとおりである。

これまでの説明は、ｎ型のシリコン基板を有する不揮発
性電荷メモリディスクに対してトラッキングマークパタ
ーンや記録位置の情報を示すマークパターンその他のマ
ークパターンを、イオン注入によって形成させろ場合に
ついてのものであったが、Ｐ型のシリコン基板を有する
不揮発性電荷メモリディスクに対してもトラッキングマ
ークバターンや記録位置の情報を示すマークパターンそ
の他σ）マークパターンを、イオン注入に」−って形成
させつることは当然である。

さて、不揮発性電荷メ千すテイノ、りでは、情報信号の
書込みに当っ′Ｃ不揮発１’ｌ電荷メ［リテイスクにお
けろ窒化膜に摺接する素子の電極部ＶＣ電圧を加えて、
窒化膜中に積蓄′１に荷を牛じさせろことによって行な
い、また、書込まれた情報信号の読出しく」、前記した
窒化１漠中に蓄積された電挿丁の蓄積状態に応じて変化
する空乏層容量を、窒化膜上Ｖこ摺接１ろ素子の電極部
によって検出１ろことによ、って行なうものであること
（′ｊ′、牛５開昭５５−１５（，１２６８号公報に記
載されているとおりである。

ところて′、前記のようにして素−了の電極部で読出さ
れる静１１℃賽吊値（才、窒化膜の固有の静電容部ど、
窒化膜に蓄積された電荷１ｕに応ｌ二で生じた空乏層′
ｌミ量どが内列接続された状態のものに、シリコ／基板
の電気抵抗が直列に接続された状態の回路どして表現さ
」１．る回路θ）静電芥１■値と対応するもので・ある
から、素子の電極部により感度良く情報信号が読出され
るよう（でするためには、窒化膜内におけろ少ない蓄積
電荷量によってもソリコン基板中の空乏層が大きく拡が
って、静電容覇仙の変化が大きく現われるような状態の
シリ−」ン基板で、かつ、電気抵抗も低いシリコン基板
が用いられなげればならない。

ところが、窒化膜内における少ｌｒい蓄積電荷量によっ
ても、空乏層σ〕拡がりが大きくなるようなシリコノン
基板は、不純物濃度の低いノリ」ン基板なのであり、ま
た、電気抵抗の低いノリ二１７基板は、不純物慣度の高
いツリー１７基板なのであイ〕から、素子の電極部（で
より感度良（情報信号な読出ぜるような不揮発性電荷メ
モリティスフを得るためには、そＪｌに使用されるシリ
コ／基板として、前記した相反する２つの条件の双方を
満足させうろＪ：５な不純物濃度のものであることが必
沙とされる。

本発明の不揮発性電荷メモリティスフでは、前記の問題
点を次のような手段によって解決１−で、読出し感度の
高い不揮発１！１−電荷メモリティスフが容易に得られ
るようにした。すなわし、、不揮発性電荷メモリティス
フに用いイ）シリコンノ１（板として、酸化膜（ｌζ近
い領域については、窒化膜におけろ僅かな蓄積電荷によ
っても空乏層を大きく拡がらせうろような不純物濃度と
し、また、前記以ダ１の領域については充分に低い電気
Ｊ１（抗を示すような高い不純物濃度どしたシリコン基
板、すなわち、前記の２つの相反する条件の双方を同時
に満足さぜうるンＩＪ　ｍｌ　７基板を用いて読出し感
度の高い不揮発信′醒荷メ千すディスクが容易にイ！Ｊ
られろようにしｊ二のでルプろ。

前記のように、酸化膜に近い領域ＶＣおけろ不純物濃度
が低く、また、その他の領域におけろ不純物濃度が高い
シリコン基板（〕ｒ、例えばイオン注入法の適用によっ
て容易に得ろことかできろ３゜第：う図は、不純物濃度
が１６Ｘ　Ｉ　Ｏ”’ｃｉｌで、抵抗率が０４Ωｎｎ（
７）、ｎ型ンリコノ基板十に２０オングストロームの酸
化膜ど５００オ／ゲストＩノ−ノ・の窒化膜とが形成さ
れているものにおけろ窒化膜の側から、各種の条件で硼
素イオンを注入した場合の硼素イオンの飛程分布を示す
図表でル）って、この図において、横軸はシリコ／基板
と酸化膜との境界を基準とする距離を示し、また、縦軸
は不純物濃度を示しており、図中の曲ｍ１は５７ＫｅＶ
の加速電圧で２　Ｘ　１１．１”ｚ−”の密度となるよ
うに硼素イオンをシリコン基板に注入（−た場合の硼素
イオンの飛程分布を示すものであり、土た、曲中の曲線
■は１２０ＫｅＶの加速電圧で２．９　Ｘ　］　Ｏ”ｃ
ｍ−２の密度となるように硼素イオンをシリコン基板に
注入し−だ場合の硼素イオンの飛程分布を示す図でル）
す、さらに、図中の曲ｉ　Ｉｌｌは、前記した曲線Ｉで
示す飛程分布が得られろような条件で硼素イオンを注入
した後に、曲線■で示す飛程分布が得られろような条件
でイ側素イオンを注入した時に得られる硼素イオン力飛
程分布を示している。。

第４図は、第３図中の曲線ＩＩＩで示さＪｌろような飛
程分布が得られろような状態で硼素イオンが注入された
時におけろノリコン基板の深さ方向における不純物濃度
の変化を示す曲線図であって、この第４図におけろ横軸
は、シリコン基板と酸化膜との境界を２１１．準と−Ｊ
ろ距＃１を示し、土だ、縦ｌｌ１ｌｌ＋１不純物誰庶を
示す。

に行なわｊｌろイオン注入の午件は、前記１−だ例に限
られろものてげなく、例えば、ｎ型ンリ−１ン基＆に対
−する注入ｆｉｌｌｌｌ索イ」ノの飛イ“を分イ１」か
、第；う図中で想像線て示す曲線Ｘで示されイ）ようｌ
ｆものとなる」二５にし−（も、１、い。

前記のように、ノリ＋７基４１ｊに１．ｉｔＪイ）酸化
膜に近（・領域の不純物密度を低−Ｆ　＝’；・１−イ
）ことｖｃ−、、ｌ：す、その不純物７ｉ＋ａ度θ）低
下さλまた領域に［・いで（Ｊ、窒化膜内Ｖこ蓄積され
た′「１イ歪ｆによ−〕て牛１〜イ〕空乏層か充分（（
拡がり、４−た、ｆｓｆｌ　Ａｒシの領域以夕１θ）部
分に１６いてＯ」、不純物濃度がｉｊ％　＜光分ぐＣ電
気４↓（４，’＋’＋’、か圓くでき４）から、この上
う／、「構成の不揮発＋’ｌ電荷ノトリテイスクにおい
て（１介、分ＶＣ良好なへ先出１〜感ＩＷか得られろの
てある。

また、このようにシリコン基板におげイ〕酸化膜に近い
領域の不純物濃度を低下させてあろシリーｊ発明を適用
して、トラノへングマークパターンや記録位置の情報を
示すマークパターンその他のマークパターンをイ」ン注
入によって形成させる場合には、］・］ラソキングマー
タパターや記録位置の：’ｎ　”ｉ’ｈを示すマークパ
ターンその他のマークパター７の形成予定位置における
］・−太の量に等しい量か、それよりも多い量の／クセ
ブタをイオン注入によってシリーｊン基板中に注入させ
るべぎことけ勿論である。

第５図げ、前述のようにし５てトラノキンクマ−クバク
−ンや記録位置の情報を示すマークバク−／その他のマ
ークパターンなどが、シリコン基板中に空乏域と非空乏
域どの配列パターンによって形成され−Ｃいろ不揮発性
電荷メモリティスフを記録媒体とし−Ｃ用いろ記録再生
装置の一例構成を示すプ（コック図であり、また、第６
図（ａ）〜（ｅ）図及び第７図（ａ）〜（ｇ）図（・丁
動作訝１明用の波形図でル）ろ。

第５図（Ｃおいて、Ｄは不揮発性電荷メモリティスフで
あり、この不揮発）７１．電荷メモリティスフＤ（以下
、単にティスフＤど記載１」１．ろこともある）（寸、
ティスフモータＤＭによって回転さＡ］るクーンう一−
−フルＴｒにクランプざ」］、で、ターンテーブル′１
゛Ｔど一体的に回転されイ）。

ティスフモータＤＭは速度制御回路の制御の下に一定の
回転数例えば４０秒１８０　（１Ｎ転で回転さ１１ろよ
うになさＪ１４）が、図示の構成例（屹おけるテイステ
イスクーリ−−小回路ＤＳとによ−）で構成さ」主でい
ろものと１〜で示されており、テイスタサーホ回路ＤＳ
では基準の水平同期パルス円１　が与えられている端子
１３から供給されろ基準の水平同期パルスＰｈと、Ａｉ
＋記した光学的ゴンコ−りＯＥＣ（例えば１回転に５２
５個θ）パルスが出されイ〕ように構成されている）か
らの出力パルスによってティスフモータＤＭが定速回転
を行ｉ６いうろようＰＣ制御する。

ティスフＤの面子に（ま記録またけ１」１生を行なうた
めσ〕記録丙再生子Ｓの摺接面が摺接され′Ｃいるが、
記録再生素子Ｓけ削摩粍性を有する高硬度月生素子Ｓに
おける電極部Ｅ（ま、記録跡間隔（トラックピノブー）
よりも僅かに小さな幅例えば１μｍの幅で厚すが２００
０〜３ｏｏｏオンゲス１μ−ノ・の断面Ｎ法を有するよ
うなものどし−Ｃ１クイＡ・千ンＩ・よりなる本体に伺
着させた導電性薄膜で構成さＪ］でいる。

記録再生素子Ｓけビック／ノブ７−ム１４（ノノンチレ
ハー用４）を介してｌランキング制御の１駆動機構１５
（７クチ、ニータビ）に連結されており、／フナ−エー
タ１５により盤面」二でティスフの径方向に変位駆動さ
、１１．る。

前記したアクチェーエータ１与（・す、移送体ＦＡに固
着されており、また、移送体ＦＡは移送体の駆動機構Ｆ
Ｄによって記録再生素子Ｓをティスフの径方向に移送さ
せろことができろようになされており、また、前記の移
送体ＦＡの移送は移送制御回路ＦＳの制御の下に行なわ
れる。

記録再生素子Ｓにおける電極部Ｅは、移送体ＦＡに設け
られている半同軸共振器１６の中心導体１７の端部に接
続線１８によって接続されている。前記した半同軸共振
器】６の中心導体１７の他端部１７ａは貫通コンデンサ
】９を通って半導輔共１辰器の外方へと突出され、千−
ド切換スイッチ５Ｗｒｎσ）【］］動接点ａに接続され
ている。

２０は高周波発振器であって、この高周波発振器２０で
は例えばＩ　ＧＴ−１ｚ　　の周波数の発振波を出力し
、その出力は結合線２１を介して半同軸共振器１６ヘカ
えられている。２２は結合線でル〕す、この結合線２２
にはダイオード２３が接続されており、またタイオー　
１・２３には再生出力線２４が接続されていて、１１生
出力が前置増幅器ＰＡに与えられる。

前記したモート切換スイッチ５ＷＴｎの固定接点Ｐは接
地されており、また、固定接点Ｙ（には記録増幅器ＲＡ
の出力が供給されている。記録増幅器ＲＡには、記録の
対象とされるＴＶ映像信号、すなわち、入力端子２５Ｖ
Ｃ供給される第６図（ａ）図示のＴＶ映像信号を周波数
変調器ＦｙＭによって周波数被変調波信号とした信号が
、スイッチング回路層を介して第６図（ｂ）図示のよう
な信号、すなわち、水平同期信号；υ］間が無信号の状
態となされた信号が与えられていて）。すなわち、スイ
ッチング回路層の制御入力端子２６に供給されるスイッ
チングパルスＰｓ（第６図（ｃ）図）は、スイッチング
パルス発生器ＳＰＧにおいて、基準の水平同期パルスＰ
ｈに基づいて作られており、スイッチングパルスＰｓに
よるスイッチング回路層の切換え動作は、スイッチング
パルスＰｓがハイレヘルの状態において可動接点ａが固
定接点Ｃ側に切換えられ、またスイッチングパルスＰｓ
のローヘルの状態におい゛Ｃ可動接接点が固定接点す側
に切換えられるようなものであるから、スイッチング回
路層を介して記録増幅器ＲＡ１’ｉ：与えられろ周波数
被変調波信号は、第６図（ｂ）図に示すように水Δト同
期信号期間が無信号状態となされている。

記録モート時において、モート切換スイッチ部品の可動
接点ａは固定接点Ｒ側に切換えられており、したがって
、記録モー；パ時には記録増幅器ＲＡの出力電圧が、モ
ート切換スイッチ迩の固定接点Ｒ→可動接点ａ→半同軸
共振器１６の中心導体１７→接続線１８→記録再生素子
Ｓの電極部Ｅの回路により記録再生素子Ｓの電極部Ｅに
供給さ、ｌ＋てディスクＤの窒化膜には記録信号に応じ
た電荷が蓄積されるという形で記録信号が記録さ」する
。

ところで、既述のように、記録増幅器ＲＡから記録再生
素子Ｓの電極部Ｅに供給される記録信号は、水平同期信
号期間に無信刊の状態となされているから、記録信号が
無信号となされろ水平同期信号期間における記録再生素
子Ｓの電極部ＥではディスクＤに書込まれているｌ・ラ
ソギ／グマークパターンを読出すことができる。すなわ
ち、記録モード時においても記録＋ｌｊｌ水生ＳのＴｌ
ｆ、　’（全部Ｅに記録信号が供給されない水平向１１
１１信号期間に、高周波発振器２０を発振させて約ＩＧ
４Ｔｚの発振波が記録ｐｆ生素子Ｓの電極部Ｅに（Ｉ（
給されろようにすると、記録再生素子Ｓの電極部Ｅはデ
ィスクＤのシリコン基板中に空乏域と非空乏域どθ）配
列パターンによって形成されているトラノーヤ／グマー
クパターンその他のマークパターンを静電容量値の変化
として読出すことができ、前記の静電容量値の変化は結
合線２２に高周波電圧振幅の変化として現われるから、
その高周波電圧の振幅の変化分をタイオート２３による
振幅復調で取出すと、トラッキング制御信号やディスク
の回転位相を示す信号などが再生されろ（第６図（ｄ）
図）。

前記のトラッキング制御信号やディスクの回転位相を示
す信号は、前置増幅器ＰＡで増幅された後に、自動利得
制御回路ＡＧＣに与えられ、そこで自動利得制御が行な
われてから信号切換回路ＳＷｓに褐えられる。信号切換
回路ＳＷｓはそれの制御端子２７に供給されている切換
制御信号Ｐｓによって可動接点ａが固定接点す、ｃ間に
切換えられるように動作し、ＴＶ信号の水平同期信号期
間には可動接点ａが固定接点Ｃ側に切換えられ、また、
その他の期間中は可動接点ａが固定接点す側に切換えら
れるから信号切換回路Ｓｗｓからは、第６図（ｄ）図中
に破線で示されるようなＦＭ波信号の漏話成分が存在し
ない第６図（ｅ）図示のような再生信号が得られる。

ＴＶ信号の水平同期信号期間における上記の動作（：ｊ
記録モード時及び再生モー１・時の何れの場合において
も同様に行なわれるから、ＴＶ信号の水平同期信号期間
に再生されたトラノハーング制御信号やディスクの回転
位相を示す信号は、記録−［−１・時と再生モード時と
の双方において、信号切換回路ＳＷｓの可動接点ａと固
定接点Ｃとを介ｔ−ＣＩ・ラッキング制御回路ＴＳに与
えられイ）のである１゜モート切換スイノナ礪の可動接
点ａが固定接点Ｐ側に切侠えられて、装置が１ｑ生士−
］・となされた場合には、高周波発振器２ｆｌ　ｉ：ｊ
常時発振状態となされ、記録再生素子Ｓの電極ｔ４１ｉ
　Ｅ　＋’ｔ、　、ＴＶ信号の水平同期信号１υ］間に
ｉｊ＋−ラノギンダ制側１信号やディスクの回転位相を
示す信号と対応するマークパターンを静電容量値の変化
として読出［−１また、ＴＶ信号の水平走査期間におい
てはディスクＤの窒化膜に蓄積電荷として記録されてい
る記録信号を静電容量値の変化として読出ず。

静電容楢の変化として読出された各情報（ま、高周波電
圧の振幅の変化分として現われるから、それがダイオー
ド２３で振幅復調さＪ］、接続線２４を介して前置増幅
器ＰＡへ供給され、そこで増幅された後に自動利得制御
回路ＡＧＣにおいて自動利得制御さね、次いで信号切換
回路ＳＷｓに与えられる。第７図（ａ）図は再生された
高周波信号を示す。

再生モード時において、ディスクＤから読出された情報
信号の内でＴＶ信号におけろ水平同期信号期間の信号（
第７図（ｇ）図）は、信号切換回路ＳＷｓが第７図（ｂ
）図示のパルスＰｓによって行なう切換え動作によって
第７図（ａ）図示の信号から分離されてトラッキング制
御回路ＴＳに与えられ、また、ＴＶ信号におけろ水平同
期信号期間以外の信号（第７図（ｃ）図）は、信号切換
回路ＳＷｓを介して周波数復調回路ＤＥＭに与えられ、
そこで周波数復調されて第７図（ｄ）図示のにうなＴＶ
映像信号となされてからプロセス増幅器ＰＲＡへ力えら
れ、プロセス増幅器では第７図（ｅ）図示のようにノイ
ズを除いてから第７図（ｆ）図示のような所要の信号形
態のＴＶ映像信号として出力端子Ｏへ出力する。また、
プロセス増幅器ＰＲＡで得られたＴＶ映像信号の垂直帰
線消去期間中に含まれているアドレス信号Ｓａｄは、ア
ドレス信号の抽出回路ＡＤＸにおいて抜出されて比較器
ＣＯＭＰに与えられる。前記の比較器ＣＯＭＰには、操
作部ＯＰにおけろアドレス設定部ＡＤＹから、設定され
たアドレス信号が供給さ１＋でおり、比較器ＣＯＭＰで
はＴＶ信号から抽出されたアドレス信号の数値と設定さ
れていたアドレス信号の数値との比較結果の信号を７１
・１／ス制西１信号発生器ＡＤＺに与対して比較器ＣＯ
ＭＰから供給された比較結果の信号に基づいてギソクパ
ルスを発生して、それをドラッギング制御回路ＴＳにお
ける駆動回路ＱＤＣＣと、移送体ＦＡの移送状態を制鋼
１する移送制御回路ＦＳとに与えろ。それにより、記録
再生素子Ｓは、操作部ＯＰにおけろアドレス設定部ＡＤ
Ｙに設定されたアドレス番号が付されているディスクＤ
の記録跡の位置へ迅速に移送変位されるのである。

次に、ｌ−ラッキング制御回路ＴＳの構成と動作とにつ
いて説明する。以下の説明において、周波数値がｆ、１
の第１のトラッキング制慴１信号をパイロット信号ｆ、
１と記載し、また、周波数値がｆ、２の第２のトラソギ
ング信号をパイｒＪ　）ｌ・信号ｆ、２、周波数値がｆ
、３のディスクの回転位相を示す信号をパイロット信号
ｆ、３と記載する。

ＴＶ信号の水平同期信号の期間に信号切換回路ＳＷｓの
固定接点Ｃからドラッギング制御回路ＴＳに供給された
パイロン）・信号ｆｐ１〜ｆ、３は、イ氏域濾波器ＬＰ
Ｆを通った後に帯域濾波器ＢＰＦ、〜ＢＰＦ３　　に与
えられ、帯域濾波器ＢＰＦ、からはパイロット信号ｆｐ
１が、また、帯域濾波器ＢＰＦ２　からはパイロット信
号ｆｐ２が、さらに、帯域濾波器ＢＰＦ３　がらはパイ
ロット信号ｆｐ３が出力される。

パイロット信号ｆｐ１はレベル調整器ＶＲ，を介して極
性切換回路ＰＸへ与えられ、また、パイロット信号ｆ、
２はレベル調整器ＶＲ２を介して極性切換回路■へ与え
られており、極性切換回路■は制御端子２８に供給され
る切換制御信号によって、パイロット信号ｆ、１を検波
回路ＤＥＴ、に、パイロット信号ｆｐ２を検波回路ＤＥ
Ｔ２　に与えるようにしたり、あるいはパイロット信号
ｆ、ｌを検波回路ＤＥＴ２　に、パイ「１ノド信号ｆｐ
２を検θＵ回路Ｉ）ＥＴ、にちえろ、にうにしたりする
。

極性切換回路ＰＸの制御端イ２８には切換制御信号発生
回路Ｃ８Ｇからの切換制御信号がＬｊえられでいろ。

すなわち、記録再生素子−８か一ノ゛イスクＩ〕のル〕
る記録跡トに１６かれていて、その記録跡をｉ［−確に
追跡している状態においては、記録１１ｆ生索−ｒＳげ
２／）のパイ「ツノ）・信号ｆｐ１．ｆｐ２　　を等し
い大きさのものどにて読取っており、また、記録Ｉ１１
牛素子Ｓが記録跡の１１］方向でどちらかへ１１寄った
状態において（丁、２つり〕バイ１ソト信らｒｐ、、「
ｐ２　　の−力のものの大きさが能力のものの大きさよ
りも大きくなるが、その際、Ｉ・ラソギング制御０１１
回路では２つのパイ「」ソ［・信号ｆｐ１．ｆｐ２　　
が舌しく再生υしイ）」二うに、トラッキング制御駆動
機構１５にｊ、−９て記録再生素子Ｓを記録跡の巾方向
に、１９に動変荀する。一方記録再生素子が前記した記
録跡の次の記録跡まで進んで主要１．ｆ情報信号を読取
る状、［−リとなされた場合には、記録７％生素子Ｓの
記録跡のｒｌ＋方向でのずれと対応して生しるパイ「Ｊ
ノド信号ｆｐ、、ｒｐ２　の相対的な大きさの変化状態
は、記録再生素子Ｓか前記した記録ｉＫ＋でそのｒＩＪ
方向にずれた場合に生［−ろパイ「・ノド信号ｆ、、　
、ｆ、２　の相χ・Ｊ的な大きさθ゛・変化状（６）Ｃ
Ｃ対し゛ＣＪ′度逆の関係のものどなっている。

したか−）で、記録再生素子ＳがティスフＤに４．；げ
ろ次々の記録跡から情報信号を読取るために、次の記録
跡に進む場合には順次の記録跡について生しろパイ［ノ
ット信号ｒ、、ｒ、２　の相対的な大きさの変化状態に
応じたトランキング制御ａｉｌの極１ａ：ｌｊ次々の記
録跡毎に極性切換回路］）Ｘにより−Ｃ互いに逆にする
ことが必要とされるのであり、そのために、ティスフを
通常の再生−ｅ−１・で再生ずる場合には次々の記録跡
に対するトランキング制御が良好に行なわれうろ、１：
　５１ｃ、極性切換回路■〕Ｘの制御端子−２８に対し
てそれぞれ所要の極性の切換制御信号が切換制御信号発
生回路Ｃ８Ｇから供給されるようにするのである。

耐ｊ記にた検波回路ＤＥＴ１．ＤＥＴ２（整流を慮波回
路ＤＥＴ、　、　ＤＩεＴ２）の出力信号は差動増幅器
ＤＡに１うえられ、差動増幅器ＤＡからはトラッキング
誤差信号が送出される。

差動増幅器ＤＡからのトラッキング誤差信号は位相補償
回路ＣＭＩ”においてドラッギング制御駆動機構１５の
動作特性に合うようなものに補償さＪまた後に駆動増幅
ｉｉｉ　１）ＣＣにより増幅きれてトランキング制御、
駆動機構１５へＩ・ラッキング制仙１駆動信号と１〜で
供給さＪ′ｌろ。

駆動増幅器ＤＣＣへは制御端子２０からの一＼−ツクパ
ルスが与えられろようになされて才、９す、制ｆｉｉｌ
ｌ　Ｖ：！１ｆ子２９１′ｒＣキックパルスが供給さハ
、ろとトラッキング制御駆動機構１５は、その時に追跡
中の記録跡から６１４録画生素子Ｓを別の記録跡へと移
動さＬトろ。＾１■記した制御端子２９に与えられろ八
−ツクパルスＶＣ，１、ろ記録１１ｓ生素子Ｓの移動力
１１目」、千ツク・・ノ）７スの極性に応じて変化ずろ
ことはいう：Ｆでもない。

、駆動増幅器ＤＣＣには、また、う／タム／クセス出生
七−１・時に、制御部ＡＤＺで発生されるー）゛ツクパ
ルスが醇えられるＪ：うになさ」ｊていることは川、述
したとおりである。

「コー十−ション画像再生モードなどのような、いわり
）ろｌ、リッタプレー再生七−ドの際に必要とさ；１１
６切換パルスや、ギックパルスなどの各種パルスを発生
しつるようになされており、それらの各種パルスは帯域
濾波器Ｂ■〕Ｆ３　によって抽出されたパイ「−」ノ１
−信号ｆ、３の時間位１冒を基亭として発生される。

すなわち、帯域濾波器ＢＰＦ３　で抽出されたパイｐソ
ト信号ｆｐ３汀検波回路］）ＥＴ３　で整流濾波されて
、切換制御信号発生回路Ｃ３Ｇ−＼与えられている。

また、切換制御信号発生回路Ｃ８Ｇには、その制御端子
３０に対して操作部ＯＰ（コンｌ−ｑ−ルバネル）から
の指令パルスが与えられるよ′ｉＫなされており、切換
制御信号発生回路Ｃ８Ｇは操作部ＯＰで設定された再生
モードや動作モードに応じて必要とされろ各種の制御パ
ルスをパイｐット信号ｆ、３を時間基準として発生させ
るのである。

前記した移送体の駆動機構ＦＤは、操作部ＯＰにおいて
設定された各種の再生モード乃至は動作モードに応ｌで
て、ケイスフＤの径方向への記録ｒｌ＋生素子の移送状
態（静止も含む）が適切なものとなるように、制ψ１１
入力端子３１に対して割出１信号が加えられろ。

第８図（ａ）〜（ｃ）図はＴＶ映像信号と、パイ「Ｊノ
Ｉ、信号ｆ、ｌ−４，３及びアＩ・レス信号Ｓａｄなど
の時間位置の対応関係を図示説明ずろための波形図であ
り、また、第９図（ま記録信号となる周波数被変調波信
号の占有周波数帯域ｆｍとパイロット信号ｆｐｌ−（，
３などの周波数配置図でル、ろ。

以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の不揮発性電荷メしリディスクでは、１−ランキング
情報や７１１／ス情報、その他所要の情報を、ノリ二１
ン基板中に空乏域と非空乏域との配列パターンの形態で
予め書込んでおいであるから、その書込まれている情報
を記録１１丁牛素Ｔにおけろ電極部によって静電容量値
の変化として検出して用いイ）ことにより、再生［−ｌ
・における動作では勿論θ）こと、記録モ−Ｉ・におげ
ろ動作においても、記録ｉ１５生素子をトラッキング制
御の下に微細なｌ・ラックピッチで配列されている記録
跡上を順次に正確に辿らせて記録や再生を行なうことが
でき、したがって、ディスクＤの駆動機構や記録再生素
子σ）移送機構として、機械精度が余り高くないものを
使用しても、充分に高密度記録再生の可能な記録再生装
置を安価に提供することができる。

また、前記のように、予めティスフＤ中に書込まれてい
る１−ランキング情報やアドレス情報、その他の諸情報
は、ディスクＤのシリコン基板中に空乏域と非空乏域と
の配列パターンの形態で書込まれて（・るために、それ
の読出しに当って記録内生素子の電極部に直流バイアス
電圧を供給しなくても、情報を静電容量値の変化として
読出すことができるの−で、ディスク中に予め書込まれ
ている各種情報によるマークパターンの読出しのための
回路構成が簡単なものになるという利点も得ら牙する。

また、ディスクＤに予め書込んでおく諸情報は、ディス
クＤのシリコン基板中に空乏域と非空乏域との配列パタ
ーンを以って記憶させてホ〕ろので、書込み、読出し、
消去の各動作に」：つでも消滅するようなことがなく、
ディスクＤは繰返して何度でも使用することができろ。

また、トラッキングマークパターンを、ＴＶ倍信号水平
同期信号の記録位置と７・ｊ応］−て記録させておき、
記録モーＩ・時においても、その期間だけ（ま再生モー
ドとしてトラッキングマークパターンを検出してトラソ
へ・ング制側１を行なうようにすわば、ドラッギングマ
ークパターン部の影響がＶ）生画像中に現われるような
ことがない。

さらに、ティスフＤ中にγＩ・レス信号を記録しておく
ことにより、記録及び１■生をディスクＤの特定な記録
跡部分について選択的に行なうことができるので編集も
容易に実施できろという利点がある。

また、シリコン基板として、それの酸化膜に近い領域に
ついては不純物濃度を吐くシ、またその他の領域につい
ては不純物濃度を高くしであるものを用いることにより
、ディスクＤからの情報読出し感度の高いディスクを容
易に得ることを可能とする。

さらにまた、本発明の不揮発性電荷メモリディスクは、
マスクパターンの原盤を用いてディスクにマスクパター
ンを形成さぜ、イオン注入法によって各種の情報と対応
するパターン配列を示ず空乏域と非空乏域とのパターン
をシリコン基板中に容易に形成させることができるので
大量生産にも適する。

以上のとおりであって、本発明によれば既述した従来の
諸問題点が良好に解消された高密度記録再生及び消去の
可能なディスクな容易に提供できることは明らかである
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）図は本発明の不揮発性電荷メモリディスク
σ）一部の平面図、第１図（ｂ）図は同」ニ一部の側断
面図、第２図はマスクパターンの原盤の製作に用いられ
る記録装置の７１７９図、第３図はノリフン基板中のイ
オンの飛程を示す図表、第４図はイオン注入による／リ
コン基板の不純物濃度を示ず図表、第５図はティスフＤ
の記録再生装置の一例のもののフロック図、第６図（ａ
）〜（ｅ）図と第７図（ａ）〜（ｇ１図及び第８図（ａ
）〜（ｃ）図は信号の波形図、第９図は信号の周波数配
置図である。 Ｉ・・・シリコン基板、２・・・酸化膜、３　・窒化膜
、５、・レー→ノー光源、６　光変調器、１０・・・マ
スクパターンの原盤の累月、１Ｇ・・半同軸共撮器、１
７・中心導体、２０・・・高周波発振器、２３　　タイ
オート、Ｓ・・記録再生素子、Ｅ・、電極部、Ｄ・・・
不揮発性電荷メモリティスフ、ＴＴ・ターンテーノ刀、
、ＴＳ・・・１ラッキング制御回路、ＯＰ・・・操作部
、ＦＭＭ　　・・・ＦＭ変調？＝？ｉ、ＲＡ・・記録増
幅器、ＳＷｍ　・＝千−１・切換スイッチ、ＤＥＭ　、
、・周波数復調器、ＰＲＡ・・・ツ１１セス増幅器、Ａ
ＤＸ・・／１・１／ス信号抽出回路、Ｃ０１１’Ｉ　Ｐ
・・・比較器、特許出願人　日本ヒクタ−株式会社 □■譲奪ザ超′シ一 ｒｉ　　　　ＪＤ　　　　ｕ　　　　　　　℃　　　　
Φ手続補正書（自発） 昭和　５６４１−１０月　Σ７］１ １、　Ｊ＋件の表示 昭和５６年特許Ｈ牙１５３４９６号 ２、発明の名称 不揮発性電荷メモリディスク ３、補正をする者 ＋Ｉ＋　（’ｌとの関係　　特　　　許　　出願人イ１
　　所　　　神奈川県横浜市神奈用Ｖ守屋町３−１目１
２番地名　称　　（４３２）　［３本ビクター株式会社
（はカ、１名）４、代：ｌ！ｌｊ　人 ５、補正命令の］１伺（自発） イ１　　　月　　　日（発送１１　　　　　　　年　　
　月　　　「１）６、補正の対象 Ｃ６）　　ｔｉ付図而面１５図） ７補正の内容 （１）明細書第１５頁第１５行［第２図」を［−第１図
（ｌ〕）図」に補正する。 （２）明細書第１７＠第１５行Ｆ酸化膜」を「酸化膜２
」に補正する。 （３）明１（１１書第２；う頁第２行１１−レ／スト層
」−１を１トレ／スＩ・層１０Ｃ」ニー１に補正する。 。 （４）明卸１書第２３頁第１６行［発生；う７ａｌを１
発生器３７ａ１に補正ずろ。 （５）明細書第１３０頁第７行１曲中−１を１図中」に
補正する。 （６）明、１．ｌＩｌ書第：３８頁第１７行Ｉ　ＳＷｓ
からは１を［Ｓｗｓの固定接点Ｃからは」に補止すイ〕
。 （７）明細書第２４頁第１９行「：３７ｄ」を「３７ｅ
　、１に補正する。 （８）明細書第４６頁第１６行ｒ　：ｒ’ｉｉ生士−］
・や動作モー］−１を次の」、つに補正する。 １−各種の動作子−１・（記録、］１）生、ドリンクプ
レイ、ランクトアクセスなどの各種のｍｈ　ｆ＋ニーｆ
−１；）」（９）明卸１書第４６頁第２０行「各種の再
・・・・作千−１を次のように補正する。 「各種の動作子−」 （１０）明細書第４７頁第７行「であり、」を次のよう
に補正する。 ［であり、第８図（ａ）図は複合ＴＶ映映像信号例おけ
るアドレス信号Ｓａｄの挿入位置を例示した図であり、
また第８図Ｎ（ｂ）図はパイｐソト信号ｆ、３０時間軸
］−での挿入位置を例示した図、さらに第８図（ｃ）図
はパイ「Ｊノド信号ｆｐ１とパイ巨ノド信弓ｆｐ２どの
時間軸」二での切換えのタイミング関係を示す図である
。」 ０１）明細書第４８頁第２０行「に空」を「に−イオン
注入により形成された空」に補正する。 （１埠明、細書第４９貞第２行［書込み］を「情報信号
の書込み」に補正する。 ０′３明細書第４９頁第６行及び明細書第２１頁第５行
〜第６行にそれぞれ記載の「水平同ル］信号−１を１水
平間期信号期間」に補正する。 ０→明細書第５０頁第１９行「飛程」を「飛程分布」に
補正する。 ０→添伺図面第５図を別紙のように補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １半梼体基板」−に薄い酸化膜よりなる第１の絶縁膜と
   、前記の第１の絶縁膜−ｊ二に電荷蓄積機能を有する如
   き第２の絶縁膜とが形成きれていて、前記第２の絶縁膜
   上に摺接する電極部を備えている素子により、情報の書
   込み及び情報の非破壊読出しならびに情報の消去などが
   行なわれ得ろようになされている不揮発性電荷メモリテ
   ィスフにおいて、′不揮発性電荷メモリティスフに対す
   る情報の書込み動作時、不揮発性電荷メモリティスフか
   らの情報の読出し動作時、不揮発性電荷メ−モリテイス
   クに書込まれた情報の消去動作時などに、電極部を備え
   た素子を案内するためσ）ｌ・ラッキング情報が、電極
   部を備えた素子によって静電容量値の変化として検出さ
   れつるように、イオン注入によって半導体基板に空乏域
   と非空乏域との配列パターンによるｌ・ラッキングマー
   クパターンを形成させてなる不揮発性電荷メモリティス
   フ ２ドラツギングマークパターンを形成−させるべきトラ
   ッキング制却信号は、映像信号のＦＭＩＺ搬送波信号に
   対して充分に低い周波数でホ）ろよ５にした特許請求の
   範囲第１項記載の不揮発性電荷メモリティスフ ３）・ラッキングマークパターンは書込みの対象とされ
   るべき情報におけろ水平同期パルスと対応する部分だけ
   にハースｌ−状のトラソギンク制御信号（でよって形成
   させた特許請求の範囲第１項記載）不揮発性電荷メモリ
   ティスフ ４半導体基版トに薄い酸化膜よりなる第１の絶縁膜と、
   前記の第１の絶縁膜上に電荷蓄積機能を有する如き第２
   の絶縁膜が形成されていて、前記第２の絶縁膜上に摺接
   する電極部を備えている素子により、情報の書込み及び
   情報の非破壊読出しならびに情報の消去などが行なわれ
   得るようになされている不揮発性電荷メモリティスフに
   おいて、不揮発性電荷メモリティスフに対する情報の書
   込み動作時、不揮発性電荷メモリティスフからの情報の
   続出し動作時、不揮発性電荷メモリディスクに書込まれ
   た情報の消去動作時などに、電極部を備えた素子を案内
   するためのトラツキ／グ′ｌＷ報と、不揮発性電荷メモ
   リディスクにおける記録位置の清報などが、電極部を備
   えた素子によって静電容量値の変化どして検出されつる
   ように、イオン注入によって半導体基板に空乏域と非空
   乏域との配りＩＪ−＜ターンに」二ろトランキングマー
   クパターンと記録位置の情報と？ｊ応するマークパター
   ンとを形成させてなる不揮発性電荷メモリディスク５半
   導体基板−にに薄い酸化膜よりなる第１の絶縁膜と、前
   記の第１の絶縁膜上に電荷蓄積機能を有する如き第２の
   絶縁膜とが形成されでいて、前記第２の絶縁膜上に摺接
   する電極部を備えている素子に」；す、情報の書込み及
   び情報の非破壊読出しならびに情報の消去などが行なわ
   れ得るようになされている不揮発性電荷メモリディスク
   において、半導体基板における第１の絶縁膜が形成され
   ている側の表面伺近の領域の不純物濃度が半導体基板の
   他の部分におけろ不純物濃度よりも低くなされている如
   き半導体基板を用い、また、不揮発性電荷メモリディス
   クに対する情報の書込み動作時、不揮発性電荷メモリデ
   ィスクからの情報の読出し動作時、不揮発性電荷メモリ
   ディスクに書込まれた情報の消去動作時などに、電極部
   を備えた素子を案内するための１−ラッキング情報が電
   極部を備えた素子によって静電容量値の変化として検出
   されうろように、イオン注入によって半導体基板に空乏
   域と非空乏域との配列パターンによろトラッキングマー
   クパターンを形成させてなる不揮発性電荷メモリディス
   ク ６半導体基板上に薄い酸化膜よりなる第１の絶縁膜と、
   前記の第１の絶縁膜上に電荷蓄積機能を有する如き第２
   の絶縁膜とが形成されていで、前記第２の絶縁膜上に摺
   接する電極部を備えている素子により、情報の書込み及
   び情報の非破壊読出しならびに情報の消去などが行なわ
   れ得るようになされている不揮発性電荷メモリディスク
   において、半導体基板における第１の絶縁膜が形成され
   ている側の表面付近の領域の不純物濃度が半導体基板の
   他の部分における不純物濃度よりも低くなされている如
   き半導体基板を用い、また、不揮発性電荷メモリディス
   クに対する情報の書込み動作時、不揮発性電荷メモリデ
   ィスクからの情報の読出し動作時、不揮発性電荷メモリ
   ディスクに書込まれた情報の消去動作時などに、電極部
   を備えた素子を案内するためのトラッキング情報と、不
   揮発性電荷メモリディスクにおける記録位置の情報など
   が、電極部を備えた素子に」、って静電界ｌ値の変化と
   して検出され５るように、イオン／ＩＥ人によって半導
   体基板に空乏域と非空乏域との配列パターンによろトラ
   ッキングマークパターンと記録位置の情報と対応するマ
   ークパターンとを形成させてなる不揮発性電荷メモリデ
   ィスク