JPS6161452B2

JPS6161452B2 -

Info

Publication number: JPS6161452B2
Application number: JP15349681A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kaneshiro; Kunio Goto; Soichi Iwamura; Yasuaki Nishida
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd; Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1981-09-28
Filing date: 1981-09-28
Publication date: 1986-12-25
Also published as: JPS5856245A

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（デイスク）が使用された
場合には、他形式の記録媒体が用いられる場合に
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、デイ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、デイスクからの
情報信号の読出しを光学的に行なうようにしたビ
デオデイスクやデイ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つて行なうように
したビデオデイスクなどが既に実用化されるに至
つている。

そして、前記したビデオデイスクにおける情報
信号の高密度記録は、デイ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
イスクの原盤に基づいて複製されたデイスクから
の情報信号の再生に当つては、再生素子をトラツ
キング制御によつてデイスクの記録跡に忠実に辿
らせるようにしたり、あるいはデイスクに設けら
れている案内溝によつ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るようにされた前記
のビデオデイスクは、いわゆる再生専用の記録済
記録媒体としての機能しか有していないから、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。

一方、情報信号の記録（書込み）と消去（情報
の書替え）及び再生（非破壊読出し）などの可能
なデイスクとしては従来から磁気デイスクが最も
一般的に知られており、磁気デイスクを用いた記
録再生装置は各種の機器における記録装置あるい
は記憶装置として実用されているが、従来の通常
の磁気デイスク装置は磁気ヘツドの送り機構の機
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つたりするようになされ
ているものであつたから、高密度記録再生を行な
うことができなかつた。

そして、近年になり、記録媒体に対する情報信
号の高密度記録の要望が高まるのにつれて、磁気
デイスク装置においても記録洗跡巾（トラツク
巾）の狭小化、ガードバンド巾（無記録帯巾）の
狭小化が進められたが、磁気デイスクの駆動系や
磁気ヘツド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イス
ク装置は実現が困難であつた。

それで、高密度記録再生の実現のために、記録
跡巾の狭小化と共に、再生時に磁気ヘツドがトラ
ツキング制御系によるトラツキング制御の下に駆
動されるようにして、磁気ヘツドが常に記録跡上
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
械的精度のみに頼つ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。

上記の問題点の解決のために、記録時にもトラ
ツキング制御系によるトラツキング制御の下に磁
気ヘツドが駆動されるように、予めトラツキング
参照信号だけが記録されている磁気デイスクを用
いて高密度記録再生を行なうことができるように
するという提案がなされた（特開昭55−99888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トラツキング参照信号だ
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、したがつて、記録内
容をひんぱ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するために
は、トラツ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再生が達成
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る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、したがつて、磁気デイスクを用い
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つて、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くの種類のも
のが存在しているわけではなく、そのような記録
媒体としては例えば特開昭55−150268号公報によ
つて開示されたような半導体デイスクメモリ（不
揮発性電荷メモリデイスク）だけである。

前記した特開昭55−150268号公報に開示されて
いる不揮発性電荷メモリデイスクは、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解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の絶縁膜上に、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
みを行なつたり、また、記録された情報を前記の
記録、再生素子における電極部により静電容量値
の変化として検出したり、さらに、記録された情
報が消去できるようになされるものであり、記
録、再生素子のトラツキングは、デイスクの表面
に形成された案内溝に記録、再生素子を案内させ
ることによつて行なうようにしている。

すなわち、この不揮発性電荷メモリデイスクで
は、磁気デイスクと同様に、書込みと読出しとの
間に何らの化学的プロセスや物理的なプロセスを
も必要とはしないで、直ちに非破壊読出しができ
ると共に、書込まれた情報の消去も容易にでき、
しかも磁気デイスクに比べて記録密度を極めて高
くすることができるという特徴を有している。

しかしながら、前記した特開昭55−150268号公
報に開示されている不揮発性電荷メモリデイスク
では、記録、再生素子を記録跡に辿らせるための
手段として、盤面に案内溝を設けるという手段を
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
ための案内溝は、半導体基板の表面をダイヤモン
ドカツタによつて切削することによつて構成する
のであるが、周知のように、結晶体においては結
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、例えばシリコン
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
部分とが繰返して現われることになり、一様な深
さの案内溝を形成させることは不可能に近い。

そして、記録モード時に記録素子における電極
部の端面とデイスク面とが極めて良好な摺接状態
にないと、デイスクに対する情報の書込みが良好
に行なわれ得ないと共に、記録素子における電極
部の端面とデイスク面との間隔が極めて微小に変
動しても情報の記録状態が大巾に変化するもので
あるから、前述のような理由によつて案内溝の深
さが部分的に変化している場合には、良好な記録
状態で情報をデイスクに書込むことができないこ
とは明らかである。

また、不揮発性電荷メモリデイスクは半導体材
料で作られるものであるから、前記した案内溝は
１枚１枚のデイスク毎に切削加工によつて構成さ
れなければならず、したがつて量産性が悪く、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イス
クの駆動機構と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イスクに書込むため
には、記録時においても記録素子が所定の記録跡
位置に正確に辿るようになされることが必要なの
であるが、その手段として案内溝を用いることが
不揮発性電荷メモリデイスクについては不適当な
ことは前記した説明から明らかであり、不揮発性
電荷メモリデイスクにおいては、トラツキング情
報を予めデイスクに記録しておき、デイスクに記
録されている前記のトラツキング情報を記録時や
再生時に読出して記録、再生素子がトラツキング
制御によつ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いるのであ
る。

また、デイスクが案内溝を有していないもので
あれば、再生素子をデイスク面上に径方向に自在
に移動させることができるから、デイスクからの
情報の読出しをトリツクプレーモードで行なうこ
とも可能となり、さらに、デイスクに記録位置の
情報（記録跡のアドレス）を記録しておけば、デ
イスクの所望の位置における情報を迅速にランダ
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、デイ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イスクに関す
る諸問題点が良好に解消されるような不揮発性電
荷メモリデイスクや情報読出し感度の良好な不揮
発性電荷メモリデイ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、添付図面を参照
しながら本発明の不揮発性電荷メモリデイスクの
内容を具体的に詳細に説明する。

第１図ａ，ｂ図は、本発明の不揮発性電荷メモ
リデイスクの一部の平面図｛第１図ａ図｝と第１
図ａ図中のＡ−Ａ線位置における縦断側面図｛第
１図ｂ図｝であつて、この第１図ａ，ｂ図は本発
明の不揮発性電荷メモリデイスクにおけるトラツ
キングマークパターンや記録位置の情報（記録跡
のアドレス）と対応するマークパターンなどを説
明するためのもので、この第１図において、１は
半導体基板、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、３は前記した酸
化膜２上に形成された窒化膜よりなる第２の絶縁
膜であり、また、第１図ａ図中における想像線で
示す図形の配列及び第１図ｂ図中における想像線
で示す図形の配列は、イオン注入によつて半導体
基板１中に形成された空乏域DA，DA………を示
しており、これらの空乏域と非空乏域との配列パ
ターンは、不揮発性電荷メモリデイスクに記録さ
れるべきトラツキングマークパターンや記録位置
の情報と対応するマークパターンによつて定めら
れるものである。

前記した半導体基板１としては例えば連電型が
ｎ型のシリコンの単結晶の薄板あるいはシリコン
のアモルフアスの薄板などが用いられる｛半導体
基板１はそれの導電型がｎ型であつてもあるいは
Ｐ型であつてもよいのであるが、以下の実施例に
おいては、半導体基板１として導電型がｎ型のシ
リコン単結晶の薄板（以下、シリコン基板１と記
載されることがある）を用いるものとしてい
る｝。シリコン基板１の一面上に形成される酸化
膜２は厚さ例えば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オングストローム程度となされる。シリ
コン基板１上に形成される前記した酸化膜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つて容易に得ることがで
きる。トラツ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と対応するように
シリコン基板１中に形成させる空乏域DA，DA…
……と非空乏域との配列パターンは、不揮発性電
荷メモリデイスクに予め記録しておくべきトラツ
キングマークパターンや記録位置の情報を示すマ
ークパターンなどと対応するパターンを備えてい
るように作られたマスクパターンを用いて、例え
ば、10乃至100KeVに加速れた硼素イオンを、前
記したマスクパターンを通してシリコン基板１中
に数百ｎｍの深さまでに打込み、後に活性化する
ことによつて容易に形成することができるのであ
るか、前記したイオンの打込みは、シリコン基板
１に酸化膜２や窒化膜３などが形成されていない
状態のものについて行なわれるようにしてもよい
し、あるいはまた、シリコン基板１に酸化膜２と
窒化膜３とが形成された状態のものについて前記
のイオン打込みが窒化膜３や酸化膜２を通して行
なわれるようにしてもよいのであつて、何れもし
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、シリコン基板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る所要のパタ
ーンと対応するパターンが空乏域と非空乏域との
配列パターンによつ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
は、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つて行な
うことができる。

すなわち、ｎ型シリコン基板１に空乏域を形成
させるのには、ｎ型シリコン基板中における空乏
域の形成個所付近におけるドーテの量と等しい量
かあるいはそれよりも多い量のアクセプタをイオ
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
発性電荷メモリデイスクにおける窒化層３の表面
に、電極部を備えている素子を摺接させて、不揮
発性電荷メモリデイスクを回転させると、素子の
電極部の端面と不揮発性電荷メモリデイスクとの
間の静電容量値は、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つて形
成されたトラツ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
の変化として検出できることになる。

トラツキ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電気信号となされて素子
のトラツキング制御に用いられるものであるか
ら、不揮発性電荷メモリデイスクに渦巻状に配列
された状態のものとなされており、かつ、不揮発
性電荷メモリデイスクにおける径方向で隣り合う
トラツキングマークパターンは、互いに異なる特
定な周波数値のトラツキング制御信号を生じさせ
うるようなものとなされている。

そして前記のようなトラツキングマークパター
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イスクのあ
る１周におけるトラツキングマークパターンは、
それによつてある特定な周波数ｆ_p1のトラツキン
グ制御信号を発勢させうるようなものとなされ、
また、前記したある１周に引続く次の１周におけ
るトラツキングマークパターンは、それによつて
特定な周波数ｆ_p2のトラツキ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
におけるトラツキングマークパターンはそれによ
つて特定な周波数ｆ_p1のトラツキング制御信号を
発生させうるようなものとなされる、というよう
な態様で、トラツキ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、トラ
ツキング制御信号がデイスクの１周毎にｆ_p1、ｆ
_p2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イスクには、２つの異なる
周波数のトラツキング制御信号の切換え部分に、
前記したｆ_p1、ｆ_p2とは異なる周波数ｆ_p3を有す
る切換えタイミング信号（デイスクの回転位相を
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、上記したトラツキングマークパターンは
とれが主情報信号として不揮発性電荷メモリデイ
スクに記録されるべきテレビジヨン信号（以下、
テレビジヨンをTVと略記する）における水平同
期信号期間の記録位置と対応する部分だけに、ト
ラツ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、記録モード時におけるト
ラツキングマークパターンからの信号の検出が良
好に行なわれるという利点が得られる。

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デイス
クに記録されるべき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デイスクにおけるシリコン
基板中にトラツ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つて
形成させる際に使用される既述したマスクパター
ンは、不揮発性電荷メモリデイスク上に塗布した
ポジ型のフオトレジスト層に、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つ
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るマスクパターンの
原盤は、例えば第２図に示すような構成の装置を
用いて容易に製作できる。

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からのレーザ光は、光変調器６にお
いて変調信号によつ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１０における
フオトレジスト層１０ｃに結像される。

マスクパターンの原盤の素材１０は、駆動装置
１２によつ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１０ａとク
ロムの薄膜１０ｂと前記したフオトレジスト層１
０ｃとによつて構成されている。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、したがつ
て、レーザ光の光スポツトは、マスクパターンの
原盤の素材１０のフオトレジスト層１０ｃ上に渦
巻状の軌跡を描くことができる。そして、前記し
たレーザ光は、光変調器６において変調信号によ
つて強度変調されているから、マスクパターンの
原盤の素材１０のフオトレジスト層１０ｃ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る。

光変調器６に与えられている変調信号は、トラ
ツキング制御信号と、デイスクの回転位相を示す
信号とを発生する信号発生器３７で発生された周
波数値がｆ_p1、ｆ_p2、ｆ_p3の信号と、アドレス信
号の発生器３８で発生されたアドレス信号Sadと
が加算器３９で加算された信号である。

前記した信号発生器３７は、周波数値がｆ_p1
（例えば、色副搬送波の周波数ｆ_scの1/5の周波
数）の第１のトラツキング制御信号の発生器３７
ａと、周波数値がｆ_p2（例えば、色副搬送波の周
波数ｆ_scの1/7の周波数）の第２のトラツキング
制御信号の発生器３７ｂと、周波数値がｆ_p3（例
えば色副搬送波の周波数ｆ_scの1/13の周波数）の
デイスクの回転位相を示す信号の発生器３７ｃ
と、切換スイツチ３７ｄとによつて構成されてお
り、第１、第２のトラツキング制御信号発生器３
７ａ，３７ｂ中には、TV信号における水平走査
周期の繰返し周期でパルス巾が約５マイクロ秒の
ゲート信号によつて開閉するゲート回路を備えて
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、デイスクの回転位相を示す信号
の発生器３７ｃ中には、第１、第２のトラツキン
グ制御信号が切換えられるべき時点だけに信号が
送出されるようになされるためのゲート回路を備
えている。

また、切換スイツチ３７ｄは、端子３７ｅに与
えられる切換制御信号によつて加算器３９に送出
される信号が、前記した信号発生器３７ａ〜３７
ｃからの出力信号の内の選択された１つのものに
なされるようにするためのものであり、切換スイ
ツチ３７ｄにおける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３７ｅに与えられる切
換制御信号を、ターンテーブル１１の各１回転毎
に発生される信号を用いることによつて容易に実
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イ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信号
における順次の垂直帰線消去期間毎に、アドレス
を定めて、そのアドレスと対応するデジタル信号
を発生して所定の時間毎に加算器３９に送出しう
るような機能を有するものとして構成することが
できる。

したがつて、前記した第２図示の装置によつて
露光が行なわれたマスクパターンの原盤の素材１
０のフオトレジスト層１０ｃを現像し、次に、ク
ロムム膜１０ｂをエツチング処理した後に、フオ
トレジスト層１０ｃを除去すれば、ガラス基板１
０ａ上のクロム膜１０ｂ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、不揮発性電荷メモリデイスクの窒化膜３上
に塗布したポジ型のフオトレジスト層上にのせ
て、フオトレジスト層を前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、フオトレジスト層を現像処理す
れば、不揮発性電荷メモリデイスク上には、前記
したマスクパターンの原盤のパターンが転写され
たマスクパターンが形成され、したがつて、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、シリコン基板中にはマスク
パターンにおける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
理によつて、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ることは、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イスクに対してトラツキ
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
入によつて形成させる場合についてのものであつ
たが、Ｐ型のシリコン基板を有する不揮発性電荷
メモリデイスクに対してもトラツキングマークパ
ターンや記録位置の情報を示すマスクパターンそ
の他のマークパターンを、イオン注入によつて形
成させうることは当然である。

さて、不揮発性電荷メモリデイスクでは、情報
信号の書込みに当つて不揮発性電荷メモリデイス
クにおける窒化膜に摺接する素子の電極部に電圧
を加えて、窒化膜中に積蓄電荷を生じさせること
によつて行ない、また、書込まれた情報信号の読
出しは、前記した窒化膜中に蓄積された電荷の蓄
積状態に応じて変化する空乏層容量を、窒化膜上
に摺接する素子の電極部によつて検出することに
よつて行なうものであることは、特開昭55−
150268号公報に記載されているとおりである。

ところで、前記のようにして素子の電極部で読
出される静電容量値は、窒化膜の固有の静電容量
と、窒化膜に蓄積された電荷量に応じて生じた空
乏層容量とが直列接続された状態のものに、シリ
コン基板の電気抵抗が直列に接続された状態の回
路として表現される回路の静電容量値と対応する
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にするためには、窒化膜
内における少ない蓄積電荷量によつてもシリコン
基板中の空乏層が大きく拡がつて、静電容量値の
変化が大きく現われるような状態のシリコン基板
で、かつ、電気抵抗も低いシリコン基板が用いら
れなければならない。

ところが、窒化膜内における少ない蓄積電荷量
によつても、空乏層の拡がりが大きくなるような
シリコン基板は、不純物濃度の低いシリコン基板
なのであり、また、電気抵抗の低いシリコン基板
は、不純物濃度の高いシリコン基板なのであるか
ら、素子の電極部により感度良く情報信号を読出
せるような不揮発性電荷メモリデイスクを得るた
めには、それに使用されるシリコン基板として、
前記した相反する２つの条件の双方を満足させう
るような不純物濃度のものであることが必要とさ
れる。

本発明の不揮発性電荷メモリデイスクでは、前
記の問題点を次のような手段によつて解決して、
読出し感度の高い不揮発性電荷メモリデイスクが
容易に得られるようにした。すなわち、不揮発性
電荷メモリデイスクに用いるシリコン基板とし
て、酸化膜に近い領域については、窒化膜におけ
る僅かな蓄積電荷によつても空乏層を大きく拡が
らせうるような不純物濃度とし、また、前記以外
の領域については充分に低い電気抵抗を示すよう
な高い不純物濃度としたシリコン基板、すなわ
ち、前記の２つの相反する条件の双方を同時に満
足させうるシリコン基板を用いて読出し感度の高
い不揮発性電荷メモリデイスクが容易に得られる
ようにしたのである。

前記のように、酸化膜に近い領域における不純
物濃度が低く、また、その他の領域における不純
物濃度が高いシリコン基板、例えばイオン注入法
の適用によつて容易に得ることができる。

第３図は、不純物濃度が1.6×10¹⁶cm^-3で、抵抗
率が0.4Ωcmのｎ型シリコン基板上に20オングス
トロームの酸化膜と500オングストロームの窒化
膜とが形成されているものにおける窒化膜の側か
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あつて、この図
において、横軸はシリコン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、図中の曲線１は57KeVの加速電
圧で２×10¹¹cm^-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た場合の硼素イオンの飛
程分布を示すものであり、また、図中の曲線は
120KeVの加速電圧で2.9×10¹¹cm^-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た場合
の硼素イオンの飛程分布を示す図であり、さら
に、図中の曲線は、前記した曲線で示す飛程
分布が得られる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るような
条件で硼素イオンを注入した時に得られる硼素イ
オンの飛程分布を示している。

第４図は、第３図中の曲線で示されるような
飛程分布が得られるような状態で硼素イオンが注
入された時におけるシ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つて、こ
の第４図における横軸は、シリコン基板と酸化膜
との境界を基準とする距離を示し、また、縦軸は
不純物濃度を示す。

なお、前記の目的、すなわち、読出し感度の良
好な不揮発性電荷メモリデイスクを構成させるた
めに行なわれるイオン注入の条件は、前記した例
に限られるものではなく、例えば、ｎ型シリコン
基板に対する注入硼素イオンの飛程分布が、第３
図中で想像線で示す曲線Ｘで示されるようなもの
となるようにしてもよい。

前記のように、シリコン基板における酸化膜に
近い領域の不純物濃度を低下させることにより、
その不純物濃度の低下された領域においては、窒
化膜内に蓄積された電荷によつて生じる空乏層が
充分に拡がり、また、前記の領域以外の部分にお
いては、不純物濃度が高く充分に電気抵抗が低く
できるから、このような構成の不揮発性電荷メモ
リデイスクにおいては充分に良好な読出し感度が
得られるのである。

また、このようにシリコン基板における酸化膜
に近い領域の不純物濃度を低下させてあるシリコ
ン基板が用いられている不揮発性電荷メモリデイ
スクに本発明を適用して、トラツキングマークパ
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つて形成
させる場合には、トラツ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
ークパターンの形成予定位置におけるドーナの量
に等しい量か、それよりも多い量のアクセプタを
イオン注入によつてシリコン基板中に注入させる
べきことは勿論である。

第５図は、前述のようにしてトラツキングマー
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などが、シリコン基板
中に空乏域と非空乏域との配列パターンによつて
形成されている不揮発性電荷メモリデイスクを記
録媒体として用いる記録再生装置の一例構成を示
すブロツク図であり、また、第６図ａ〜ｅ図及び
第７図ａ〜ｇ図は動作説明用の波形図である。

第５図において、Ｄは不揮発性電荷メモリデイ
スクであり、この不揮発性電荷メモリデイスクＤ
（以下、単にデイスクＤと記載されることもあ
る）は、デイスクモータDMによつて回転される
ターンテーブルTTにクランプされて、ターンテ
ーブルTTと一体的に回転される。

デイスクモータDMは速度制御回路の制御の下
に一定の回転数例えば毎秒1800回転で回転される
ようになされるが、図示の構成例におけるデイス
クモータDMの速度制御回路は、デイスクモータ
DMの回転軸に取付けられている光学的エンコー
ダOECとデイスクサーボ回路DSとによつて構成
されているものとして示されており、デイスクサ
ーボ回路DSでは基準の水平同期パルスPhが与え
られている端子１３から供給される基準の水平同
期パルスＰ_hと、前記した光学的エンコーダOEC
（例えば１回転に525個のパルスが出されるように
構成されている）からの出力パルスによつてデイ
スクモータDMが定速回転を行ないうるように制
御する。

デイスクＤの面上には記録または再生を行なう
ための記録再生素子Ｓの摺接面が摺接されている
が、記録再生素子Ｓは耐摩耗性を有する高硬度材
料、例えばダイヤモンドよりなる本体に電極部Ｅ
を備えさせた構成のものであつてもよい。記録再
生素子Ｓにおける電極部Ｅは、記録跡間隔（トラ
ツクピツチ）よりも僅かに小さな幅例えば１μｍ
の幅で厚さが2000〜3000オングストロームの断面
寸法を有するようなものとして、ダイヤモンドよ
りなる本体に付着させた導電性薄膜で構成されて
いる。

記録再生素子Ｓはピツクアツプアーム１４（カ
ンチレバー１４）を介してトラツキング制御の駆
動機構１５（アクチユエータ１５）に連結されて
おり、アクチユエータ１５により盤面上でデイス
クの径方向に変位駆動される。

前記したアクチユエータ１５は、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FDによつて記録再生素子Ｓをデイスクの
径方向に移送させることができるようになされて
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によつて接続されてい
る。前記した半同軸共振器１６の中心導体１７の
他端部１７ａは貫通コンデンサ１９を通つて半導
軸共振器の外方へと突出され、モード切換スイツ
チSWmの可動接点ａに接続されている。

２０は高周波発振器であつて、この高周波発振
器２０では例えば1GHz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へ与えられている。２２は結合線であり、こ
の結合線２２にはダイオード２３が接続されてお
り、またダイオード２３には再生出力線２４が接
続されていて、再生出力が前置増幅器PAに与え
られる。

前記したモード切換スイツチSWmの固定接点
Ｐは接地されており、また、固定接点Ｒ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２５に供給される第６図ａ図示の
TV映像信号を周波数変調器FMMによつて周波数
被変調波信号とした信号が、スイツチング回路
SWCを介して第６図ｂ図示のような信号、すな
わち、水平同期信号期間が無信号の状態となされ
た信号が与えられている。すなわち、スイツチン
グ回路SWCの制御入力端子２６に供給されるス
イツチングパルスPs｛第６図ｃ図｝は、スイツ
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、スイツチ
ングパルスPsによるスイツチング回路SWCの切
換え動作は、スイツチングパルスPsがハイレベ
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、またスイツチングパルスPsのローベ
ルの状態において可動接点ａが固定接点ｂ側に切
換えられるようなものであるから、スイツチング
回路SWCを介して記録増幅器RAに与えられる周
波数被変調波信号は、第６図ｂ図に示すように水
平同期信号期間が無信号状態となされている。

記録モード時において、モード切換スイツチ
SWmの可動接点ａは固定接点Ｒ側に切換えられ
ており、したがつて、記録モード時には記録増幅
器RAの出力電圧が、モード切換スイツチSWm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
給されてデイスク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
れる。

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号の状態となされて
いるから、記録信号が無信号となされる水平同期
信号期間における記録再生素子Ｓの電極部Ｅでは
デイスクＤに書込まれているトラツキングマーク
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再生素子Ｓの電極部Ｅに
記録信号が供給されない水平同期信号期間に、高
周波発振器２０を発振させて約1GHzの発振波が
記録再生素子Ｓの電極部Ｅに供給されるようにす
ると、記録再生素子Ｓの電極部ＥはデイスクＤの
シリコン基板中に空乏域と非空乏域との配列パタ
ーンによつて形成されているトラツキングマーク
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
をダイオード２３による振幅復調で取出すと、ト
ラツキング制御信号やデイスクの回転位相を示す
信号などが再生される｛第６図ｄ図｝。

前記のトラツキング制御信号やデイスクの回転
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に与えられる。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
によつて可動接点ａが固定接点ｂ，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ｂ
側に切換えられるから信号切換回路SWsの固定
接点ｃ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は記録モード
時及び再生モード時の何れの場合においても同様
に行なわれるから、TV信号の水同期信号期間に
再生されたトラツキング制御信号やデイスクの回
転位相を示す信号は、記録モード時と再生モード
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とを介してトラツキング制御
回路TSに与えられるのである。

モード切換スイツチSWmの可動接点ａが固定
接点Ｐ側に切換えられて、装置が再生モードとな
された場合には、高周波発振器２０は常時発振状
態となされ、記録再生素子Ｓの電極部Ｅは、TV
信号の水平同期信号期間にはトラツキング制御信
号やデイ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し、
また、TV信号の水平走査期間においてはデイス
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す。

静電容量の変化として読出された各情報は、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で振幅復調され、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
利得制御され、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、デイスクＤから読出さ
れた情報信号の内でTV信号における水平同期信
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によつて行なう
切換え動作によつて第７図ａ図示の信号から分離
されてトラツキング制御回路TSに与えられ、ま
た、TV信号における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図示のようなTV映像信号
となされてからプロセス増幅器PRAへ与えら
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におけるアド
レス設定部ADYから、設定されたアドレス信号
が供給されており、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アド
レス制御信号発生器ADZに与える。

前記したアドレス制御信号発生器ADZでは、
それに対して比較器COMPから供給された比較結
果の信号に基づいてキツクパルスを発生して、そ
れをトラツキング制御回路TSにおける駆動回路
DCCと、移送体FAの移送状態を制御する移送制
御回路FSとに与える。それにより、記録再生素
子Ｓは、操作部OPにおけるアドレス設定部ADY
に設定されたアドレス番号が付されているデイス
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、トラツキング制御回路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_p1の第１のトラツキング制御信号をパイ
ロツト信号ｆ_p1と記載し、また、周波数値がｆ_p2
の第２のトラツキング信号をパイロツト信号ｆ_p
_２、周波数値がｆ_p3のデイスクの回転位相を示す
信号をパイロツト信号ｆ_p3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からトラツキング制御回路TS
に供給されたパイロツト信号ｆ_p1〜ｆ_p3は、低減
濾波器LPFを通つた後に帯域濾波器BPF₁〜BPF₃
に与えられ、帯域濾波器BPF₁からはパイロツト
信号ｆ_p1が、また、帯域濾波器BPF₂からはパイ
ロツト信号ｆ_p2が、さらに、帯域濾波器BPF₃か
らはパイロツト信号ｆ_p3が出力される。

パイロツト信号ｆ_p1はレベル調整器VR₁を介し
て極性切換回路PXへ与えられ、また、パイロツ
ト信号ｆ_p2はレベル調整器VR₂を介して極性切換
回路PXへ与えられており、極性切換回路PXは制
御端子２８に供給される切換制御信号によつて、
パイロツト信号ｆ_p1を検波回路DET₁に、パイロ
ツト信号ｆ_p2を検波回路DET₂に与えるようにし
たり、あるいはパイロツト信号ｆ_p1を検波回路
DET₂に、パイロツト信号ｆ_p2を検波回路DET₁
に与えるようにしたりする。

極性切換回路PXの制御端子２８には切換制御
信号発生回路CSGからの切換制御信号が与えら
れている。

すなわち、記録再生素子ＳがデイスクＤのある
記録跡上におかれていて、その記録跡を正確に追
跡している状態においては、記録再生素子Ｓは２
つのパイロツト信号ｆ_p1，ｆ_p2を等しい大きさの
ものとして読取つており、また、記録再生素子Ｓ
が記録跡の巾方向でどちらかへ片寄つた状態にお
いては、２つのパイロツト信号ｆ_p1，ｆ_p2の一方
のものの大きさが他方のものの大きさよりも大き
くなるが、その際、トラツキング制御回路では２
つのパイロツト信号ｆ_p1，ｆ_p2が等しく再生され
るように、トラツキング制御駆動機構１５によつ
て記録再生素子Ｓを記録跡の巾方向に駆動変位す
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な情報信号を読取る状態とな
された場合には、記録再生素子Ｓの記録跡の巾方
向でのずれと対応して生じるパイロツト信号ｆ_p
_１，ｆ_p2の相対的な大きさの変化状態は、記録再
生素子Ｓが前記した記録跡上でその巾方向にずれ
た場合に生じるパイロツト信号ｆ_p1＋ｆ_p2の相対
的な大きさの変化状態に対して丁度逆の関係のも
のとなつている。

したがつて、記録再生素子ＳがデイスクＤにお
ける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
生じるパイロツト信号ｆ_p1，ｆ_p2の相対的な大き
さの変化状態に応じたトラツキング制御の極性は
次々の記録跡毎に極性切換回路PXによつて互い
に逆にすることが必要とされるものであり、その
ために、デイスクを通常の再生モードで再生する
場合には次々の記録跡に対するトラツキング制御
が良好に行なわれうるように、極性切換回路PX
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CSGから供給
されるようにするのである。

前記した検波回路DET₁，DET₂（整流濾波回
路DET₁，DET₂）の出力信号は差動増幅器DAに
与えられ、差動増幅器DAからはトラツキング誤
差信号が送出される。

差動増幅器DAからのトラツキング誤差信号は
位相補償回路CMPにおいてトラツキング制御駆
動機構１５の動作特性に合うようなものに補償さ
れた後に駆動増幅器DCCより増幅されてトラツ
キング制御駆動機構１５へトラツキング制御駆動
信号として供給される。

駆動増幅器DCCへは制御端子２９からのキツ
クパルスが与えられるようになされており、制御
端子２９にキツクパルスが供給されるとトラツキ
ング制御駆動機構１５は、その時に追跡中の記録
跡から記録再生素子Ｓを別の記録跡への移動させ
る。前記した制御端子２９に与えられるキツクパ
ルスによる記録再生素子Ｓの移動方向は、キツク
パルスの極性に応じて変化することはいうまでも
ない。

駆動増幅器DCCには、また、ランダムアクセ
ス再生モード時に、制御部ADZで発生されるキ
ツクパルスが与えられるようになされていること
は既述したとおりである。

切換制御信号発生回路CSGでは再生モード
が、例えば静止画像再生モード、スローモーシヨ
ン画像再生モードなどのような、いわゆるトリツ
クプレー再生モードの際に必要とされる切換パル
スや、キツクパルスなどの各種パルスを発生しう
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BPF₃によつて抽出されたパイロツト信
号ｆ_p3の時間位置を基準として発生される。

すなわち、帯域濾波器BPF₃で抽出されたパイ
ロツト信号ｆ_p3は検波回路DET₃で整流濾波され
て、切換制御信号発生回路CSGへ与えられてい
る。また、切換制御信号発生回路CSGには、そ
の制御端子３０に対して操作部OP（コントロー
ルパネル）からの指令パルスが与えられるように
なされており、切換制御信号発生回路CSGは操
作部OPで設定された各種の動作モード（記録、
再生、トリツクプレイ、ランダムアクセスなどの
各種の動作モード）に応じて必要とされる各種の
制御パルスをパイロツト信号ｆ_p3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動作モードに応じて、デ
イスクＤの径方向への記録再生素子の移送状態
（静止も含む）が適切なものとなるように、制御
入力端子３１に対して制御信号が加えられる。

第８図ａ〜ｃ図はTV映像信号と、パイロツト
信号ｆ_p1〜ｆ_p3及びアドレス信号Sadなどの時間
位置の対応関係を図示説明するための波形図であ
り、第８図ａ図は複合TV映像信号中におけるア
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ｂ図はパイロツト信号ｆ_p3の時間軸上
での挿入位置を例示した図、さらに第８図ｃ図は
パイロツト信号ｆ_p1とパイロツト信号ｆ_p2との時
間軸上での切換えのタイミング関係を示す図であ
る。また、第９図は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とパイロツト信号ｆ_p
_１〜ｆ_p3などの周波数配置図である。

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モリデイスクでは、
トラツキング情報やアドレス情報、その他所要の
情報を、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予め書込んでおいてあるか
ら、その書込まれている情報を記録再生素子にお
ける電極部によつて静電容量値の変化として検出
して用いることにより、再生モードにおける動作
では勿論のこと、記録モードにおける動作におい
ても、記録再生素子をトラツキング制御の下に微
細なトラツクピツ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、したがつて、デイスクＤの駆動機構や記録
再生素子の移送機構として、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、予めデイスクＤ中に書込
まれているトラツキング情報やアドレス情報、そ
の他の諸情報は、デイスク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
まれているために、それの読出しに当つて記録再
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、デイ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れ
る。

また、デイスクＤに予め書込んでおく諸情報
は、デイスクＤのシリコン基板中にイオン注入に
より形成された空乏域と非空乏域との配列パター
ンを以つて記憶させてあるので、情報信号の書込
み、読出し、消去の各動作によつても消滅するよ
うなことがなく、デイスクＤは繰返して何度でも
使用することができる。

また、トラツキングマークパターンを、TV信
号の水平同期信号期間の記録位置と対応して記録
させておき、記録モード時においても、その期間
だけは再生モードとしてトラツキングマークパタ
ーンを検出してトラツキング制御を行なうように
すれば、トラツキングマークパターン部の影響が
再生画像中に現われるようなことがない。

さらに、デイスクＤ中にアドレス信号を記録し
ておくことにより、記録及び再生をデイスク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るという利点が
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低くし、またその
他の領域については不純物濃度を高くしてあるも
のを用いることにより、デイスクＤからの情報読
出し感度の高いデイ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イ
スクは、マスクパターンの原盤を用いてデイスク
にマスクパターンを形成させ、イオン注入法によ
つて各種の情報と対応するパターン配列を示す空
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。

以上のとおりであつて、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イスクを容易に提供でき
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イ
スクの一部の平面図、第１図ｂ図は同上一部の側
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ブロツク図、第３図はシリ
コン基板中のイオンの飛程分布を示す図表、第４
図はイオン注入によるシリコン基板の不純物濃度
を示す図表、第５図はデイスクＤの記録再生装置
の一例のもののブロツク図、第６図ａ〜ｅ図と第
７図ａ〜ｇ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。１……シリコン基板、２……酸化膜、３……窒
化膜、５……レーザ光源、６……光変調器、１０
……マスクパターンの原盤の素材、１６……半同
軸共振器、１７……中心導体、２０……高周波発
振器、２３……ダイオード、Ｓ……記録再生素
子、Ｅ……電極部、Ｄ……不揮発性電荷メモリデ
イスク、TT……ターンテーブル、TS……トラツ
キング制御回路、OP……操作部、FMM……FM
変調器、RA……記録増幅器、SWm……モード切
換スイツチ、DEM……周波数復調器、PRA……
プロセス増幅器、ADX……アドレス信号抽出回
路、COMP……比較器。

Claims

【特許請求の範囲】１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デイスクにおい
て、不揮発性電荷メモリデイ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イスクから
の情報の読出し動作時、不揮発性電荷メモリデイ
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のトラツキング情
報が、電極部を備えた素子によつて静電容量値の
変化として検出されうるように、イオン注入によ
つて半導体基板に空乏域と非空乏域との配列パタ
ーンによるトラツ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イスク。２トラツキングマークパターンを形成させるべ
きトラツキング制御信号は、映像信号のFM搬送
波信号に対して充分に低い周波数であるようにし
た特許請求の範囲第１項記載の不揮発性電荷メモ
リデイスク。３トラツ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る水平同期パルスと対応
する部分だけにバースト状のトラツキング制御信
号によつて形成させた特許請求の範囲第１項記載
の不揮発性電荷メモリデイスク。４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デイスクにおい
て、不揮発性電荷メモリデイ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イスクから
の情報の読出し動作時、不揮発性電荷メモリデイ
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のトラツキング情
報と、不揮発性電荷メモリデイスクにおる記録位
置の情報などが、電極部を備えた素子によつて静
電容量値の変化として検出されうるように、イオ
ン注入によつ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トラツ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イスク。５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デイスクにおい
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
性電荷メモリデイ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イスクからの情報の読
出し動作時、不揮発性電荷メモリデイスクに書込
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のトラツキング情報が電極部
を備えた素子によつて静電容量値の変化として検
出されうるように、イオン注入によつて半導体基
板に空乏域と非空乏域との配列パターンによるト
ラツキングマークパターンを形成させてなる不揮
発性電荷メモリデイスク。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デイスクにおい
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
性電荷メモリデイ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イスクからの情報の読
出し動作時、不揮発性電荷メモリデイスクに書込
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のトラツキング情報と、不揮
発性電荷メモリデイ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よつて静電容量値
の変化として検出されうるように、イオン注入に
よつて半導体基板に空乏域と非空乏域との配列パ
ターンによるトラツ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イスク。