TW200411636A - Contact probe storage device including conductive readout medium - Google Patents

Description

玖、發明說明： C發明戶斤肩之技術領域3 發明領域 數十年來，研究人員不斷致力於資料儲存裳置如磁式 硬碟、光碟機及半導體隨機存取記憶體之儲存密度的增加 與儲存成本的降低。然而，增加儲存密度變的越來越困難 ，因為習知的技術似乎已經逼近儲存密度的基本極限了。 比方說，以傳統磁性紀錄方式作成之資料儲存正迅速逼近 基本的物理限制，如超磁極限，若低於該極限磁位元在室 溫下會呈現不穩定。 發明背景 不會面臨這些基本極限的儲存裝置正在研究當中。此 種資訊儲存裝置的例子之一為Choi等人所申請的美國專利 公告第2002/0066855 A1號（下稱“公告”）。根據該公告，一 資料紀錄與讀取裝置包含一接觸探針和一儲存媒體。在一 實施例中，該儲存媒體包含—基板、—位在該基板上之導 電層，以及-位在該導電層上之介電層。該探針藉由在該 介電層上形孔之方式„料記錄於鋪存媒體上。該 鑽孔將該導電層之表面暴露出來。讀取時，該探針在該儲 存媒體上被掃描。當該探針的針尖遇到鑽孔，該針尖會落 入該鑽孔，使該探針針尖與料電層之間產生短路現象。 該公告承認，該探針針尖的磨損為該第！實施例的問題 所在。磨損可能在_動作中，在該探針針尖接觸該導電 200411636 層時發生。此一磨損使該針尖磨耗。而磨耗則可能縮短該 儲存裝置的壽命。 該公告揭示一第2實施例，其中該儲存媒體是由一基板 以及一位在該基板上之導電聚合層構成的。資料藉由在該 5 導電聚合層中形成鑽孔之方式被紀錄。該資料經由使該探 針在該導電聚合層上掃描之方式被讀取。當該探針穿過該 導電聚合層時，該針尖和該導電聚合層之間應該會產生短 路；而該針尖穿過鑽孔時則不應該發生短路現象。該公告 宣稱該第2實施例可以減少該針尖的磨損並具有更快的資 10 料讀取速度。 【發明内容】 發明概要 從本發明一角度來看，一資料儲存裝置包含一儲存媒 體和一接觸探針。該儲存媒體包含一第1聚合層，以及一位 15 在該第1聚合層上之第2聚合層。該第1聚合層可導電。該接 觸探針面對該第2聚合層。 本發明之其他角度與優點將從下列參考隨附之例示本 發明原理的圖示作成之詳細說明突顯出來。 圖式簡單說明 20 第1圖例示根據本發明之第1實施例作成的資料儲存裝 置。 第2圖例示根據本發明之第2實施例作成的資料儲存裝 置。 【實施方式3 6 車父佳實施例之詳細說明 4考第1圖，—貧料*存裝置11〇包含一接觸探針陣列 112以及—儲存雜114。該儲存媒體m包含-基板116、 -位在該基板116上之底部聚合層118，以及—位在該底部 聚合層118上之頂部聚合層120。 该接觸探針112Φ對朗部聚合層12()。為求簡化，圖 中僅顯示—支聰針112 H，該㈣可包含多數個該 接觸探針112。該探針112可以相對於該儲存雜114地固^ 不動，或者在讀寫作業巾於該儲存碰114上被掃描。 的接觸探m12包括，但不限於，Spindt針尖、料尖^ 及奈米碳。其他具代表性的接聽針陣列，以及在該錯 存媒體114上掃描該陣列之機制揭露於美國專 5,835,477號中。 該頂部聚合層12G為-資料記錄層。該頂《合層12〇 係由一允許該接觸探針112在該頂部聚合層12〇中做拓9撲變 化之材料作成的。拓樸變化的例子包括使該底部聚合層 外路之内縮及貫孔。第丨圖例示一内縮型拓樸變化；貫孔型 拓樸變化未予顯示。 、 拓樸變化的型式部分取決於該第2層12〇的導電性。假 如該第2層120為一介電質（亦即非傳導性物質），該拓樸變化 可以是貫孔型。如果該貫孔之開口的擦拭與該底部聚合層 118之潮濕有衝突，該貫孔可能無法擦拭。然而，只要對該 揼針112%擇適當的材料並施加適當的壓力，擦拭性是可以 達成的。 如果該第2層120具有部分的導電性，該拓樸變化可以 是凹件122。假使該頂部聚合層120是由攙雜導電材料並具 有適當之動力黏度及表面張力的材料，如聚甲基丙稀酸甲 酯(PMMA)作成，則該凹件122可以為可擦栻型。該頂部聚 合層120之阻力會被該凹件122之深度調節。 該底部聚合層118執行多項功能：它是抗磨損層；阻止 拓樸變化在該頂部聚合層120中延伸之防守層；以及將電流 從該底部聚合層118轉送至一讀取電路124之導電層。由於 該底部層118為聚合物，它可以減少該接觸探針112之磨損 。該底部聚合層118可以以一比該頂部聚合層12〇之材料具 有較南玻璃轉移溫度的材料作成，以便阻斷該招樸變化之 延伸。 該底部聚合層118可以由導電聚合物作成，如有機發光 二極體所使用之聚合物。選擇性地，該底部聚合層可以以 一促成導電材料之聚合物組合式作成。舉例來說， poly(3,4-ethyleneoxythiophene) (PEDT)可以攙雜 poly(Styrenesulfonate)(PSS)。另外，該底部聚合層 118可以 由一攙雜導電材料之熱固樹脂作成。 該基板116不限於任何特定材料。典型的材料包括玻璃 、金屬及半導體。 讀取時，該接觸探針112之該針尖與該頂部聚合層12〇 之表面接觸，並在该頂部聚合層1之表面移動。當該探針 落入一凹間或貫孔中時，該頂部聚合層120之阻力會改變。 連接於該接觸探針112和該底部聚合層118之間的該讀取電 路12 4可以測量該頂部聚合層12 0之阻力的調幅。 現在參考第2圖，其中例示一第2資料儲存裝置21〇。該 第2資料儲存裝置210可以具有和該第丨資料儲存裝置11〇相 同之探針陣列及頂部聚合層120。然而，該第2資料儲存裝 置210之基板216的作用為導電層。該基板216將電流從底部 聚合層218轉送至該讀取電路124。該底部聚合層218被作為 抗磨損層及防守層，但不是導電層。該底部聚合層218應該 具有足以將電流從該防守層轉送至該基板216之導電性。然 而，該笫2資料儲存裝置210之該底部聚合層218在比該第1 資料健存裝置110之該底部聚合層118輕祕離内轉送電 μ，因此，該第2資料健存裝置210之該底部聚合層218的阻 力可能比該第丨資料儲存m1G之域料合層u8的阻 力大上好幾倍。該底部聚合層218可以由聚合物，如ρΕ〇τ 作成’但所含的PSS要少得多。該魏f路m連接於該接 觸楝針112和該基板116n量該頂料合層120之阻 力的調幅。 〜上揭蕗者為接觸探針儲存裝置11()、21〇 降低該接觸探脚之磨如儲存軸 媒體114、214可以延异复次寺儲 並使料儲存裝置110、210之壽命 :使该接觸探針112可叫較為柔軟之材料，㈣銀和鑛 並不阳Γ 例已朗並例示如上，本發 太限於所說明及㈣之特定零件型式或排列。 私明應根據以下”專利範圍加㈣釋其 200411636 【圖式簡單說明】 第1圖例示根據本發明之第1實施例作成的資料儲存裝 置。 第2圖例示根據本發明之第2實施例作成的資料儲存裝 5 置。 【圖式之主要元件代表符號表】 110,210...資料儲存裝置 120…頂部聚合層 112...接觸探針陣列 122...凹件 114,214…儲存媒體 116,216..·基板 118,218…底部聚合層 124…讀取電路 10

Claims (1)

1. 200411636 拾、申請專利範圍： 1. 一種資料儲存裝置（110、210)，包含： 一儲存媒體（114、214)，該儲存媒體包含一第1聚合 層（118、218)，以及一位在該第1聚合層（118、218)上之 5 第2聚合層（120)，該第1聚合層（118、218)可導電；以及 一接觸探針（112)，該接觸探針面對該第2聚合層 (120) 〇 2. 如申請專利範圍第1項之裝置（110、210)，其中，該接觸 探針（112)於寫入作業時在該第2聚合層（120)中產生拓 10 樸變化。 3·如申請專利範圍第2項之裝置（110、210)，其中，該第2 聚合層（120)可導電；且其中，該拓樸變化包括位在該第 2聚合層（120)中之凹件，該凹件不延伸至該第1聚合層 (118 、 218)。 15 4.如申請專利範圍第2項之裝置（110、210)，其中，該第2 聚合層（120)不可導電；且其中，該拓樸變化包括位在該 第2聚合層（120)中之貫孔。 5. 如申請專利範圍第1項之裝置（11〇、210)，其中，該第1 聚合層（118、218)比該第2聚合層（120)具有較高的玻璃 20 轉移溫度。 6. 如申請專利範圍第1項之裝置（11〇)，其中，該第1聚合層 (118)之作用為導電層。 7·如申請專利範圍第6項之裝置（110)，進一步包含一電路 (124)，該電路連接於該探針（112)和該第1聚合層（118) 11 200411636 之間，以測量該第2聚合層（120)之阻力的調幅。 8.如申請專利範圍第1項之裝置(210)，進一步包含一用以 支撐該第1聚合層（218)之基板(216)，該基板(216)之導電 性比該第1聚合層（218)之導電性大上好幾倍。 5 9.如申請專利範圍第8項之裝置(210)，進一步包含一電路 (124)，該電路連接於該探針（112)和該基板(216)之間， 以測量該第2聚合層（120)之阻力的調幅。 12