JPS6318541A - 電子線記録再生方法及びその装置 - Google Patents
電子線記録再生方法及びその装置Info
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- JPS6318541A JPS6318541A JP61161838A JP16183886A JPS6318541A JP S6318541 A JPS6318541 A JP S6318541A JP 61161838 A JP61161838 A JP 61161838A JP 16183886 A JP16183886 A JP 16183886A JP S6318541 A JPS6318541 A JP S6318541A
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B9/00—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
- G11B9/10—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using electron beam; Record carriers therefor
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (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、相変化型電子線記録再生方法及びその装置に
係わり、特に記録再生に電子線を用いた記録密度１０
ビット／ａ１１を越える高密度情報記録に好適な不揮発
性・書換え可能記録に関する。
係わり、特に記録再生に電子線を用いた記録密度１０
ビット／ａ１１を越える高密度情報記録に好適な不揮発
性・書換え可能記録に関する。
［従来の技術］
電子線を用いたカルコゲナイド薄膜への記録に関した特
開昭５８−６２８４５号の記載では、試料表面にＡｇｅ
膜層を形成後電子線露光で情報記録を行ない、露光部と
未露光部の２次電子線放出能の差を検知して読み出しを
行なうことを特徴としている。しかし、表面のＡｇ層は
人気中では容易に酸化され易いという欠点があった。ま
た、記録膜上に保護膜を設けた場合には２次電子線の放
出能の差で情報を検出することは困難であった。
開昭５８−６２８４５号の記載では、試料表面にＡｇｅ
膜層を形成後電子線露光で情報記録を行ない、露光部と
未露光部の２次電子線放出能の差を検知して読み出しを
行なうことを特徴としている。しかし、表面のＡｇ層は
人気中では容易に酸化され易いという欠点があった。ま
た、記録膜上に保護膜を設けた場合には２次電子線の放
出能の差で情報を検出することは困難であった。
［発明が解決しようとする問題点］
上記従来技術は、表面の酸化による再生効率の低下、保
護膜を設けた場合の再生効率の低下については配慮され
ていなかった。また、露光によるＡｇの拡散を利用する
ため情報を書き換えることは不可能であった。
護膜を設けた場合の再生効率の低下については配慮され
ていなかった。また、露光によるＡｇの拡散を利用する
ため情報を書き換えることは不可能であった。
本発明の目的は、電子線相変化型記録における再生方法
において、その再生効率を飛躍的に増大させることにあ
る。
において、その再生効率を飛躍的に増大させることにあ
る。
［問題点を解決するための手段］
本発明においては、電子線の直径を１μｍ以下。
より好ましくは０．５μｍ以下とし、相変化型記録膜上
に局所的に該電子線をパルス的にあるいは強弱の変化を
させて照射することにより、該薄膜を局所的に加熱を行
なって相変化を生ぜしめて情報の記憶もしくは消去を行
なう、この操作によって書き込まれたサブミクロン径の
相変化領域を高速かつ高効率に読み出すことが本発明の
目的である。該目的は電子線照射によって生じる２次電
子ではなく、１次電子の反射もしくは回折を直接検知・
検出することによって達成される。相変化膜から生ずる
２次電子のエネルギーは膜の材質にもよるが多くの場合
１次電子の数％以下にすぎない。
に局所的に該電子線をパルス的にあるいは強弱の変化を
させて照射することにより、該薄膜を局所的に加熱を行
なって相変化を生ぜしめて情報の記憶もしくは消去を行
なう、この操作によって書き込まれたサブミクロン径の
相変化領域を高速かつ高効率に読み出すことが本発明の
目的である。該目的は電子線照射によって生じる２次電
子ではなく、１次電子の反射もしくは回折を直接検知・
検出することによって達成される。相変化膜から生ずる
２次電子のエネルギーは膜の材質にもよるが多くの場合
１次電子の数％以下にすぎない。
とくに再生用１次電子線は記録媒体に損傷を与えない程
度に弱いため、その数％以下の２次電子のエネルギーの
相変化による差を検出することは極めて困難であった。
度に弱いため、その数％以下の２次電子のエネルギーの
相変化による差を検出することは極めて困難であった。
また相変化媒体の表面には相変化に伴なう媒体の変形を
避けるため保護膜が形成される。この結果、媒体からの
２次電子は泡層膜部分でも散乱するため、保護膜越しに
相変化領域を検出することは殆ど不可能に近い状況にあ
った。
避けるため保護膜が形成される。この結果、媒体からの
２次電子は泡層膜部分でも散乱するため、保護膜越しに
相変化領域を検出することは殆ど不可能に近い状況にあ
った。
そこで、入射１次電子線に対する後方散乱に着目し、保
護膜越しの相変化材料からの情報読出しを検討した。そ
の結果、反射電子の検出量が情報を書込んだ非晶質相と
、書込みをしていない結晶質相とで明瞭に異なること、
とくにその相境界部分で反射電子検出量が著しく変化す
ることを見出した。すなわち、入射電子による２次電子
ではなく、反射電子（もしくは吸収電子でも同様である
が）の検出量が情報書込み部と非書込み部で太きく異な
る性質を利用することによって信号対雑音比の大きな情
報読出しが出来るようになった。読出し効率が増加した
ため、検出に要する時間を大幅に短縮することができ、
読出し速度を著しく大きくすることができるようになっ
た。すなわち。
護膜越しの相変化材料からの情報読出しを検討した。そ
の結果、反射電子の検出量が情報を書込んだ非晶質相と
、書込みをしていない結晶質相とで明瞭に異なること、
とくにその相境界部分で反射電子検出量が著しく変化す
ることを見出した。すなわち、入射電子による２次電子
ではなく、反射電子（もしくは吸収電子でも同様である
が）の検出量が情報書込み部と非書込み部で太きく異な
る性質を利用することによって信号対雑音比の大きな情
報読出しが出来るようになった。読出し効率が増加した
ため、検出に要する時間を大幅に短縮することができ、
読出し速度を著しく大きくすることができるようになっ
た。すなわち。
反射電子検出により、高効率・高速読出しが可能となっ
たこと、さらにＳｉＯ２等の保護膜を通しても検出可能
になったので、これによって上記目的を達成することが
できるようになった。
たこと、さらにＳｉＯ２等の保護膜を通しても検出可能
になったので、これによって上記目的を達成することが
できるようになった。
［作用］
上記の照射電子線の反射・回折を利用した相変化情報再
生方法は、２次電子線を利用した場合に比べて検出出力
が大幅に増大したように作用する。
生方法は、２次電子線を利用した場合に比べて検出出力
が大幅に増大したように作用する。
その結果、該再生方法を用いた記憶装置においては信号
対雑音比（ＳＮ比）が大幅に改善される。
対雑音比（ＳＮ比）が大幅に改善される。
検出感度が飛躍的に向上したため、一つの情報の読取り
に要する時間が大幅に短縮される。そこで、ディスク回
転数を増大し、最速読出しを行なっても誤動作すること
がない、また、相変化型記録膜では記録書換え時の変形
を避けるために通常は保護膜が必要である。２次電子読
出しでは放出電子のエネルギーが小さいため保護膜越し
の検出は困難であったが、本再生方法では入射電子エネ
ルギー数の１０％に及ぶ反射電子を検出するため保護膜
越しの読出しが可能であり、実用性が高い、なお、電子
線入射側の保護膜は薄過ぎると変形阻止の効果が無く、
厚過ぎると読出しのＳＮ比が小さくなる。保護膜の適正
な膜厚は材質に強く依存する０例えば５ｉ０２を用いる
場合３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましい。
に要する時間が大幅に短縮される。そこで、ディスク回
転数を増大し、最速読出しを行なっても誤動作すること
がない、また、相変化型記録膜では記録書換え時の変形
を避けるために通常は保護膜が必要である。２次電子読
出しでは放出電子のエネルギーが小さいため保護膜越し
の検出は困難であったが、本再生方法では入射電子エネ
ルギー数の１０％に及ぶ反射電子を検出するため保護膜
越しの読出しが可能であり、実用性が高い、なお、電子
線入射側の保護膜は薄過ぎると変形阻止の効果が無く、
厚過ぎると読出しのＳＮ比が小さくなる。保護膜の適正
な膜厚は材質に強く依存する０例えば５ｉ０２を用いる
場合３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましい。
［実施例］
以下、本発明の一実施例を第１図（ａ）、（ｂ）により
説明する。
説明する。
ここで（ｂ）は再生用電子銃５の拡大図である。
ディスク状基板１上に膜形成された記録材料２はＩｎ−
５ｅ−ＴＱで、厚さ１２０ｎｍの相変化材料である。こ
の膜は基板側１５０ｎｍ、表面側８０ｎｍの厚さのＳｉ
Ｏ□保護膜で狭まれている。ディスク基板１はシリンダ
３に固定され、１０００〜４０００ｒｐｍで回転できる
構造になっている。
５ｅ−ＴＱで、厚さ１２０ｎｍの相変化材料である。こ
の膜は基板側１５０ｎｍ、表面側８０ｎｍの厚さのＳｉ
Ｏ□保護膜で狭まれている。ディスク基板１はシリンダ
３に固定され、１０００〜４０００ｒｐｍで回転できる
構造になっている。
ディスク上方には記録用及び再生用ヘッドである電子銃
４，５が設置されている。勿論記録・再生兼用の電子銃
を設置する場合もあるがここでは専用ヘッドとして特徴
を述べる。記録用電子電４はディスク面から２■離れて
おり、加速電圧３ｋＶで電子電流１μＡがでる構造とな
っている。ビーム径は０．３μｍに絞り込まれている。
４，５が設置されている。勿論記録・再生兼用の電子銃
を設置する場合もあるがここでは専用ヘッドとして特徴
を述べる。記録用電子電４はディスク面から２■離れて
おり、加速電圧３ｋＶで電子電流１μＡがでる構造とな
っている。ビーム径は０．３μｍに絞り込まれている。
上記記録膜は電子線照射前には結晶質にしておくが、照
射部温度を約７００℃まで上げ、急速に電子流を減少さ
せると急冷されて非晶貧相に相変化する性質を有してい
る。また、Ｉｎ−３ｅ−ＴΩ膜は厚さ８０−ｎｍのＳｉ
Ｏ□で覆われているが。
射部温度を約７００℃まで上げ、急速に電子流を減少さ
せると急冷されて非晶貧相に相変化する性質を有してい
る。また、Ｉｎ−３ｅ−ＴΩ膜は厚さ８０−ｎｍのＳｉ
Ｏ□で覆われているが。
電子流は十分に記録膜面に到達するため、該膜表面を加
熱し、所望のの非晶質による書込みを達成した。また、
情報の消去には記録部温度を５００℃まで上昇させられ
る電子流を連続照射することによって結晶質状態に復元
された。記録膜面が約５００℃になる電子流強度と、約
７００℃になる電子流強度との間で強度変調した電子流
を照射すればオーバーライド（消去操作なしに記録だけ
で書き換えを実現すること）も可能である。
熱し、所望のの非晶質による書込みを達成した。また、
情報の消去には記録部温度を５００℃まで上昇させられ
る電子流を連続照射することによって結晶質状態に復元
された。記録膜面が約５００℃になる電子流強度と、約
７００℃になる電子流強度との間で強度変調した電子流
を照射すればオーバーライド（消去操作なしに記録だけ
で書き換えを実現すること）も可能である。
この装置の特徴は記録情報の再生にある。ディスク基板
上の再生専用ヘッド５は記録ヘッドに比べて軽量にして
ヘッドの動きを容易にしている。
上の再生専用ヘッド５は記録ヘッドに比べて軽量にして
ヘッドの動きを容易にしている。
この電子銃５をディスク板上２μｍまで近づけて使用し
た。ここで５ｏｏｖの加速電圧で電子流４０ｎＡ、ビー
ム径０．２μｍとした。この再生用電流６の反射電子７
を電子銃５の廻りに設置されたチャネルプレート８（電
子増倍管）で検出した。２次電子と異なり、相変化の有
無で検出感度が大幅に変わる反射電子を検出しているた
め保護膜を通して検出でき、信号対雑音比が良く、また
記録ヘッド４に比べて十分軽量な再生ヘッド５であるた
め、３０００〜５０００ ｒｐｍの高速読出しが可能で
ある１反射電子の量は結晶、非晶質などの相によっても
異なるが、相と相の境界付近でいずれの相よりも反射量
が多くなる場合が多い。
た。ここで５ｏｏｖの加速電圧で電子流４０ｎＡ、ビー
ム径０．２μｍとした。この再生用電流６の反射電子７
を電子銃５の廻りに設置されたチャネルプレート８（電
子増倍管）で検出した。２次電子と異なり、相変化の有
無で検出感度が大幅に変わる反射電子を検出しているた
め保護膜を通して検出でき、信号対雑音比が良く、また
記録ヘッド４に比べて十分軽量な再生ヘッド５であるた
め、３０００〜５０００ ｒｐｍの高速読出しが可能で
ある１反射電子の量は結晶、非晶質などの相によっても
異なるが、相と相の境界付近でいずれの相よりも反射量
が多くなる場合が多い。
逆に反射量が小さくなる場合も有る。すなわち相と相の
境界に位置が容易に検出できる。従って境界の位置を情
報に対応させる記録方式を採用して記録方式を採用して
通常（相の中心位置を情報に対応させる方式）の約２倍
の高密度化が可能である。なお、本実施例におけるディ
スク基板、電子銃ヘッド及び検出器で電子の通過する部
分は真空容器９の内部に保持されている。
境界に位置が容易に検出できる。従って境界の位置を情
報に対応させる記録方式を採用して記録方式を採用して
通常（相の中心位置を情報に対応させる方式）の約２倍
の高密度化が可能である。なお、本実施例におけるディ
スク基板、電子銃ヘッド及び検出器で電子の通過する部
分は真空容器９の内部に保持されている。
萌
［発生の効果］
本発明によれば、収束電子線による情報の書き込み・消
去だけでなく読み出し動作も十分な効率で実現できるの
で、電子線を用いた高密度・高速な不揮発性メモリを実
用レベルにまで高めた記録再生方法及びその装置を提供
することができる。
去だけでなく読み出し動作も十分な効率で実現できるの
で、電子線を用いた高密度・高速な不揮発性メモリを実
用レベルにまで高めた記録再生方法及びその装置を提供
することができる。
ここでは、書き換え可能電子線メモリについて詳述した
が１本発明は、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）や、−回書
込み（Ｗｒｉｔｅ−Ｏｎｃｅ）メモリ、追、記形メモリ
としても、そのまま適用できることは言うまでもない。
が１本発明は、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）や、−回書
込み（Ｗｒｉｔｅ−Ｏｎｃｅ）メモリ、追、記形メモリ
としても、そのまま適用できることは言うまでもない。
第１図（ａ）は本発明の一実施例の断面模式図。
同図（ｂ）は再生用電子銃部分の拡大説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、特許請求の範囲 情報媒体として相変化型記録膜を用い、情報の記録のた
めに収束電子線を記録膜の所望位置に選択的に照射し、
該記録膜を局所的に加熱して相変化を生ぜしめ、情報の
再生のためには相変化を生じない程度のエネルギーを有
する電子線を照射する電子線記録再生方法において、再
生時照射１次電子線の反射・回折が記録領域と非記録領
域とで異なることを利用して情報の再生を行なうことを
特徴とする電子線記録再生方法。 ２、記録膜はディスク状基板に形成されており、記録に
よる相変化が、非晶質相−結晶質相または非晶質相 I
−非晶質相IIまたは結晶相 I −結晶質相II間に渡る相
変化であって、記録再生用の電子銃と、再生用電子線検
出機構を少なくとも具備しており、さらにディスク回転
機構と、前記電子銃と検出機構とを、該ディスクに対し
て所望位置に移動させるための手段を有することを特徴
とした電子線記録再生装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61161838A JPS6318541A (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | 電子線記録再生方法及びその装置 |
| EP19870109809 EP0254124A3 (en) | 1986-07-11 | 1987-07-07 | Electron beam memory system |
| US07/071,309 US4817053A (en) | 1986-07-11 | 1987-07-09 | Apparatus for storing and retrieving information using an electron beam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61161838A JPS6318541A (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | 電子線記録再生方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6318541A true JPS6318541A (ja) | 1988-01-26 |
Family
ID=15742893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61161838A Pending JPS6318541A (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | 電子線記録再生方法及びその装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4817053A (ja) |
| EP (1) | EP0254124A3 (ja) |
| JP (1) | JPS6318541A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US10166625B2 (en) | 2012-07-31 | 2019-01-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Torch for tungsten inert gas welding |
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| JP2693289B2 (ja) * | 1991-08-09 | 1997-12-24 | シャープ株式会社 | 光メモリ |
| WO1999017286A1 (en) * | 1997-09-30 | 1999-04-08 | Bohn Jerry W | Non-mechanical recording and retrieval apparatus |
| GB9816799D0 (en) | 1998-08-03 | 1998-09-30 | Anson Anthony W | A means of writing,storing and retrieving binary information |
| US6740889B1 (en) * | 1998-09-28 | 2004-05-25 | Applied Materials, Inc. | Charged particle beam microscope with minicolumn |
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