JPS63316336A - 電子線ディスク - 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】 〔概要〕 電子線ディスクへの情報記録を高速化する方法として、
ディスク基板上に金属ハライドを記録層として設け、電
子線照射した際に発生する電流の有無により情報を再生
する電子線ディスク。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電子線記録装置に使用する電子線ディスクに係
り、特に高速記録が可能な電子線ディスクに関する。

大容量の情報記録を行うファイルメモリとして、磁気デ
ィスクや光ディスクがある。

こ−で、記録密度について比較すると、１ビツトの情報
記録に要する面積として磁気ディスクの場合に数１０〜
数１００μｍＮの面積を要するのに較べ、光ディスクは
約１μｍ２で済むため高密度記録が可能となる。

一方、光の代わりに電子線を用いる場合は、電子レンズ
によりビーム径を０．１　μ−以下にまで集束できるの
でｌピッ）の面積が一段と少なくて済み、従って高密度
記録カミ可能となる。

〔従来の技術〕

発明者は電子線記録装置およびこれに使用する記録媒体
について数件の出願を行っている。

例えば記録装置については特願昭６１−１００１０５（
昭和６１年４月３０日出願）、記録媒体に就いては特願
昭６１　２８８０５７　　（昭和６１年１２月２日）な
ど。

発明者が提案している記録装置の特徴はディスク基板上
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
じて照射し、光メモリと同様に六開けを行い、穴のを無
により情報を記録するものである。

すなわち、集束した電子線の照射により、被照射部の記
録媒体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）を生じたり
、或いは相変化や偏析を生ずることにより二次発生効率
に差を生ずることを利用して情報の検出を行うものであ
る。

こ＼で、発明者は初め基板の必要条件として融点が高（
１表面を平滑に研磨でき、また二次電子発生効率がこの
上に膜形成される記録媒体よりも少ない材料を選び、ま
た記録媒体として融点が低く、且つ二次電子発生効率大
きな材料を選定して研究を行った。

こ＼で、例えば基板としてはシリコン（Ｓｉ）が適当で
あり（融点が１４１２℃、二次電子発生効率０．７３）
、また記録媒体としてはセレン（Ｓｅ）　（融点が２２
１℃、二次電子発生効率１．７５）　、テルル（Ｔｅ）
〔融点が４５０℃、二次電子発生効率１．３５）　、ア
ンチモン〔融点が６３１℃、二次電子発生効率１．８３
）などがある。

然し、これらの非金属膜は電子線を照射して穴開けする
には感度が悪く実用的でなく、改良が必要なことが判っ
た。

すなわち、上記の材料からなる記録層に加速電圧５ＱＫ
ｅＶ程度の電子線を照射して六開けを行うにはＬｏｏｍ
ｓ〜１ｍｓの時間が必要であるが、実用的には１μｓ以
下にまで縮める必要がある。

そこで、発明者は研究の結果、記録媒体としてアルカリ
ハライドを使用することにより感度の問題を解決した。

こ−で、アルカリハライドとして弗化リチウム（ＬｉＦ
）、塩化ナトリウム（ＮａＣ１）などを挙げることがで
きる。

本発明は情報の記録方法を変えた電子線ディスクの構成
に関するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

電子線ディスク装置における情報の記録方法として情報
の記録位置と非記録位置との二次電子発生効率の差を利
用する方法と電流を検出する方法とが知られている。

然し、従来は専ら前者を利用する方法で研究が進められ
てきた。

こ＼で、前者の情報記録法として記録媒体への穴開けに
よる基板との二次電子発生効率との違い。

光照射位置に相転移や偏析や厚さの差が現れることによ
る非照射位置との二次電子発生効率の違いなどを用いる
方法が提唱されているが、穴開けにより、基板を露出す
る方法が二次電子発生効率の差が最も大きいので、この
方法が使用されており、基板材料としてシリコン（Ｓｉ
）などが用いられている。゛ 然し、この方法による場合はディスク基板および記録媒
体として二次電子発生効率の差の大きな材料を組み合わ
せて使用する必要があり、材料の選択に制限がある。

そこで、発明者はか−る制限のない電流検出法を用いて
高感度の情報検出が可能な記録媒体を研究した。

この場合の問題は電子ビー°ム照射位置を如何に速く高
導電状態にすることができるかにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題はディスク基板上に形成した記録媒体に情報
に応じて電子線を照射し、この記録媒体を物理的或いは
化学的に変化せしめて情報の記録を行う記録装置におい
て、ディスク基板上に記録層が金属ハライドの絶縁層よ
りなり、電子線照射位置が該ハライドの分解により現れ
た金属層からなる電子線ディスクの使用により達成する
ことができる。

〔作用〕 第１図は本発明の原理を示す電子線ディスクの断面図で
あって、ディスク基板１の上に真空蒸着などの方法で形
成した導電層２があり、その上に記録層３を設けて形成
される。

この記録層３は金属ハライドの数１０ｎｍ〜数１０Ｏｎ
ＩＩ＋厚の膜からできており、電子線の照射により分解
してハライド原子は蒸発し、穴４の部分には残った金属
層ＩＯが存在することになる。

こ＼で、電子線は電子線記録装置の電子ビーム集束系に
より径約１０　ｎｍにまで集束されているのでトラック
上の電子線照射位置（スポット）に設けられている穴４
の径は約１０　ｎｍ程度と小さい。

たって電流に変わり、検流計５により、その大きさを検
出することにより行われている。

実際には第２図に示すように電子ビーム集束系により集
束された電子線６が偏向器７により偏向され、モータ８
によって回転する電子線ディスク９を照射することによ
り記録と再生が行われているが、再生は記録時に較べて
逼かに少ない電流密度の電子線をトランクに沿って記録
層を照射し、記録層に設けである穴の位置で電流に変わ
り、モータ８を通ってアースに逃げる信号電流を検流計
５で検出している。

表 こ＼で、金属ハライドとしては電子線の照射により金属
に分解する材料であればどのようなものでもよいが、そ
の中でも弗化アルミ（Ａｌｈ）は形成された穴４がビー
ム形状によく対応しており、再生時の信号品質が優れて
いる。

前頁の表はこの発明の目的に適した材料名とその昇華乃
至分解温度を示している。

〔実施例〕

表面を研磨した直径３インチのＳｉｌ板をディスク基板
ｌとして用い、この上にＣｕを２００ｎｍの厚さに蒸着
して導電層２を形成した後、この上にスパッタ法を用い
て５０ｎａ＋の厚さにＡＩＩＰ、を膜形成して記録層３
を作った。

か＼る電子線ディスクに５０　ＫｅＶの電子線を直径８
ｎｍに集光し、２　Ｘ１０’Ａ／　ｃｍ”の照射電流値
で情報の記録を行ったが、電子顕微鏡観察の結果、円形
の穴が観察され、元素分析の結果、ＡＩｔ層の存在が確
認された。

一方、情報の再生は５０　ＫｅＶの電子線を照射電流値
Ｉ　Ｘ１０’Ａ／　ｃｍ”の条件で行ったが、Ｃ／Ｎ（
Ｃａｒｒｉｅｒ−１ｅｖｅｌ／Ｎｏ１ｓｅ−１ｅｖｅｌ
）は約４０ｄＢと優れた値を示した。

〔発明の効果〕

情報の検出を電流を用いて行う本発明の実施により二次
電子発生効率の差を利用する従来の方法よりも、低エネ
ルギーで情報の記録・再生を行うことができ、またＣ／
Ｎも高い値を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示す電子線ディスクの断面図、 第２図は電子線ディスクへの電子線照射を示す断面図、 である。 図において、 ｌはディスク基板、　　　　２は導電層、３は記録層、
　　　　　　　４は穴、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディスク基板上に形成した記録層に情報に応じて電子線
   を照射し、該記録層の照射部を物理的或いは化学的に変
   化せしめて情報の記録を行う記録装置において、前記デ
   ィスク基板上の記録層が金属ハライドの絶縁層よりなり
   、電子線照射位置が該ハライドの分解により現れる金属
   層からなることを特徴とする電子線ディスク。