JPS63140441A - 電子線記録媒体 - 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】 （（既要〕 高密度記録が可能な電子線ディスクにおいて、金属ハラ
イドあるいはアルカリハライドを使用して高感度化を実
現した記録媒体。

〔産業上の利用分野〕

本発明は高感度化を実現した電子線記録媒体に関する。

情報の記録を行うメモリとしてはアクセス時間が少な（
て済む半導体メモリが公知であるが、これ以外に大容量
記録が可能なファイルメモリとして磁気ディスクや光デ
ィスクが知られている。

ここで、記録密度について比較すると、１ビ・。

トの情報記録に要する面積として磁気ディスクがＢｔｏ
〜数１００　μｍ２であるのに較べると光ディスクは約
１μｍ２で済むため高密度記録が可能である。

一方、光の代わりに電子線を用いて行うと電磁レンズに
よりビーム径を０．１　μｍ以下にまで集束できるので
１ビツトの面積が一段と少な（て済み、従って更に高密
度記録が可能となる。

〔従来の技術〕

発明汗等は既に電子線を使用して記録、再生を行う電子
線記録装置について出願を行っている。

例えば、特開昭５９−２２１８４６　（公開日５９．１
２．１３）、特開昭５９−２２８４７　（公開日５９．
１２．１３）など、ここで提案しているメモリの特徴は
ディスク基板の上に形成されている記録媒体に集束した
電子線を情報に応じて投射し、光メモリと同様に穴開け
を行い、穴の有無により情報を記録するものである。

一方、再生は情報が記録されているトラックに沿って電
子線を走査し、二次電子発生効率の差から穴の有無を検
出して情報を再生している。

第１図はかかる電子線ディスク基板の断面を示すもので
、基板ｌとしては融点が高く、表面を平滑に研磨でき、
また二次電子発生効率がこの上に層形成される記録媒体
２よりも差の小さい材料が選ばれている。

また記録媒体２の必要条件は融点が低いことである。

これらの必要条件を満たす材料の組み合わせとしては第
１表に示すように基板としてはシリコン（Ｓｉ）が、ま
た記録媒体としてはセレン（Ｓｅ）　、テルル（Ｔｅ）
、アンチモン（Ｓｂ）などが選ばれ使用されている。

すなわち、真空蒸着やスパツクなどの方法によりＳｉよ
りなる基板ｌの上に上記の記録媒体を膜形成することに
より電子線ディスクが形成されている。

第１表はか＼る材料の融点と二次電子発生効率との関係
を示すものである。

第１表 次に、第２図は電子線記録装置の構成図であって、装置
は電子銃室３．電磁光学系室４．ディスク室５から構成
されており、それぞれ排気系に接続されて高真空排気さ
れるようになっている。

また、電子線ディスク基板６はディスク室に置かれモー
タにより回転可能に構成されている。

また、電子銃室３には電子銃７とビーム電流制御系８が
あり、電磁光学系室４には電子ビーム集束系９と偏光器
１０が備えられている。

また、ディスク室５には検出器１１があって、電子線デ
ィスク基板から発生する二次電子を検出するようになっ
ている。

か−る装置により電子線ディスク基板６への情報の記録
と再生とが行われているが、従来の記録媒体では感度が
充分でなく、この改良が必要であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

電子線ディスクへの情報の記録と再生は第１図に示すよ
うに基板１の上に膜形成されている記録媒体２に集束し
た電子線を情報に応じて投射し、記録媒体２を物理的に
変形させるか、或いは化学的に変化させ、二次電子発生
効率を変えることにより行われている。

然し、従来の記録媒体は感度が充分でなく情報の記録に
時間を要することが問題である。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題は記録媒体として金属ハライドあるいはアル
カリハライドを用いることにより解決することができる
。

〔作用〕

電子線ディスクの記録媒体としては先に記したようにＳ
ｅ、　Ｔｅのような低融点金属が使用され、集束した電
子線の投射により被投射部が局部的に蒸発することによ
り基板面が現れ、これにより二次電子発生効率に差を生
ずるか、或いは局部的に溶融して変形し、分厚いリム（
ｒｉｍ）を形成することにより二次電子発生効率に差が
できろことを利用して検出が行われている。

然し、記録媒体をこのような記録状態にするには１ビツ
ト当たり１００ｍ５〜１ｓ程度の電子線投射を必要とじ
悪疫が悪く非能率であった。

本発明は金属ハライド或いはアルカリハライドを記録媒
体として使用することによりか＼る問題を一挙に解決す
るものである。

ここで、金属ハライドとしては弗化アルミニウム（Ａｊ
２Ｆ、）、弗化マグネシウム（ＭｇＦｚ）などが挙げら
れ、またアルカリハライドとしては弗化リチウム（Ｌｉ
Ｆ）、塩化ナトリウム（ＮａＣＩＩ　）　、塩化カリ（
Ｋ　Ｃ１）などを挙げることができ、金属ハライドとし
てＩＦ３を例にとると、電子線の照射によって被照射部
の＾βＦ３は分解し、Ａβは穴の周囲に析出しているの
が認められている。

また、アルカリハライドの場合は分解して蒸発している
。

ここで、膜厚５０ｎｍの記録媒体に直径が２ｎｍに集光
した電子線を照射する場合を考えると、電子の加速電圧
を１００　Ｋｅｙとする場合、これらの記録媒体が分解
除去されるに必要なエネルギー（Ｃｏｕｌｏｍｂ／ｃｍ
”　）と記録時間は第２表のようになり、従来のように
低融点の金属を用いる場合と較べると格段に悪疫が向上
することが判った。

第２表 本発明はか＼る高感度の金属ハライド或いはアルカリハ
ライドを記録媒体として用いることにより従来の問題点
を解決するものである。

〔実施例〕

実施例１　（金属ハライドの使用例）：基板として直径
３インチで厚さが５００μｍのＳｉウェハを用い、鏡面
研摩した基板上に電子ビーム蒸着法によりＡＥＦ３を５
０ｎｍの厚さに蒸着して記録媒体とした。

このように形成した電子線ディスク基板を第２図に構成
図を示す電子線記録装置に装着し、電子銃から１００　
ＫＶに加速した電子線を約１０１０５Ｃｏｕｌｏ／ｃｍ
２　　・Ｓのエネルギーで投射して情報の記録を行った
。

ここで、１ビツトの記録時間は約１００μｓで行ったが
、ＡＡＦ３からなる記録媒体は直径が約２０ｎｍの穴が
おいている。

次に、再生は約１０１０２Ｃｏｕｌｏ／　Ｃｍ２Ｈｓの
弱いエネルギーで行い、二次電子発生量の差から情報の
検出を行うことができた。

なお、当然のことながら約１０”Ｃｏｕｌｏｍｂ／　ｃ
ｍ２−５のエネルギーでは記録媒体には何等の変化も認
められない。

実施例２　（アルカリハライドの使用例）：実施例１に
記したと同じＳｉ基板上にＬｉ　Ｆを５０ｎｍの厚さに
形成し、同様の条件で記録と再生とを行った。

ここで、記録は５０　ｎｍの直径に集束した電子線を用
いて行ったが、Ｌｉ　Ｆを記録媒体とする場合、１μｓ
の記録時間で情報の記録を行うことができ〔発明の効果
〕 以上記したように本発明の実施により高感度の記録媒体
を実現できるようになり、電子線がｎｍの単位の微少ス
ポットに集束できる特徴と合わせ、高密度で高感度の電
子線ディスクメモリの実用化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子線ディスク基板の断面図、第２図は電子線
記録装置の構成図、 である。 図において、 １は基板、　　　　　　　２は記録媒体、６は電子線デ
ィスク基板、 である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディスク基板上に膜形成した記録媒体に電子線を投射し
   て記録媒体を物理的あるいは化学的に変化させて情報の
   記録を行うと共に、前記電子線の投射パワーよりも低パ
   ワーの電子線を記録媒体に投射し、該記録媒体からの二
   次電子発生量の多寡により記録情報を再生する電子線メ
   モリにおいて、該メモリの記録媒体として金属ハライド
   あるいはアルカリハライドを用いることを特徴とする電
   子線記録媒体。