JPH0371451A - 記録媒体の製造方法 - Google Patents
記録媒体の製造方法Info
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- JPH0371451A JPH0371451A JP20576989A JP20576989A JPH0371451A JP H0371451 A JPH0371451 A JP H0371451A JP 20576989 A JP20576989 A JP 20576989A JP 20576989 A JP20576989 A JP 20576989A JP H0371451 A JPH0371451 A JP H0371451A
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- recording
- electrode
- recording layer
- recording medium
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (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]
本発明はプローブ電極によって記録再生を行う記録再生
装置における記録媒体の製造方法に関し、更に詳しくは
、対向電極上に、電気メモリー効果を有する記録層とそ
の記録層上に微小孤立電極を設けた記録媒体の製造方法
に関する。
装置における記録媒体の製造方法に関し、更に詳しくは
、対向電極上に、電気メモリー効果を有する記録層とそ
の記録層上に微小孤立電極を設けた記録媒体の製造方法
に関する。
[従来の技術]
近年、メモリー素子の用途はコンピュータ及びその関連
機器、ビデオディスク、ディジタルオーディオディスク
等のエレクトロニクス産業の中核をなすものであり、そ
の開発も活発に進んでいる。メモリー素子に要求される
性能は一般的には1 メモリー容量が大きい 2 記録・再生の応答速度が速い 3 安定性に優れている 4 エラーレートが小さい 5 消費電力が少ない 6 生産性が高く、価格が安い 等が挙げられる。
機器、ビデオディスク、ディジタルオーディオディスク
等のエレクトロニクス産業の中核をなすものであり、そ
の開発も活発に進んでいる。メモリー素子に要求される
性能は一般的には1 メモリー容量が大きい 2 記録・再生の応答速度が速い 3 安定性に優れている 4 エラーレートが小さい 5 消費電力が少ない 6 生産性が高く、価格が安い 等が挙げられる。
従来までは磁性体や半導体を素材とした磁気メモリー、
半導体メモリーが主流であったが、近年レーザー技術の
進展に伴い、有機色素、フォトポリマーなとの有機薄膜
を用いた安価で高密度な光メモリー素子などが登場して
きた。
半導体メモリーが主流であったが、近年レーザー技術の
進展に伴い、有機色素、フォトポリマーなとの有機薄膜
を用いた安価で高密度な光メモリー素子などが登場して
きた。
しかしながら有機薄膜を記録層として用いた光メモリー
の場合、有機材料を用いているため非常に安価となり、
また、記録・再生にレーザー光を用いているので高密度
にはなるが、光(特に紫外線)に反応する材料を記録層
として用いているため、特に耐光性に劣り、安定性に問
題があった。
の場合、有機材料を用いているため非常に安価となり、
また、記録・再生にレーザー光を用いているので高密度
にはなるが、光(特に紫外線)に反応する材料を記録層
として用いているため、特に耐光性に劣り、安定性に問
題があった。
また、耐光性を向上させるために、有機材料自身に紫外
線吸収剤を混ぜたり、或は、紫外線吸収フィルムで記録
層をカバーするという方法などをとるが、この場合、逆
に光に対する反応性が悪くなるため、記録感度が劣って
しまい、例えば、通常と同じ記録パワーで書き込み再生
を行うヒエラーレートが大きくなってしまうという問題
点があった。即ち、光を用いて記録・再生をする様な光
メモリーの場合、その特性上、どうしても耐光性つまり
安定性が悪い、或いは、エラーレートが悪くなるという
問題点があった。
線吸収剤を混ぜたり、或は、紫外線吸収フィルムで記録
層をカバーするという方法などをとるが、この場合、逆
に光に対する反応性が悪くなるため、記録感度が劣って
しまい、例えば、通常と同じ記録パワーで書き込み再生
を行うヒエラーレートが大きくなってしまうという問題
点があった。即ち、光を用いて記録・再生をする様な光
メモリーの場合、その特性上、どうしても耐光性つまり
安定性が悪い、或いは、エラーレートが悪くなるという
問題点があった。
以上の点に鑑み我々は、対向電極上に電気メモリー効果
を持つ記録層とその記録層上に微小孤立電極を設けた記
録媒体に、3次元方向に微動制御可能なプローブ電極を
有する記録・再生装置によって、プローブ電極から微小
孤立電極を通して電気的に記録及び再生を行う方法を考
案してきた。この記録・再生方法をとれば、記録層自身
に耐光性を持った材料を使用することができ、なおかつ
、記録部位が微小孤立電極に覆われて保護されているた
め、耐光性・安定性に非常に優れた記録媒体を提供する
ことができるという利点があった。また、微小孤立電極
1個ずつに情報を記録する方式をとるため、あらかじめ
微小孤立電極を所望の通りに規則正しく配置することに
より、記録ビットすなわち微小孤立電極自身でトラッキ
ングを行うことも可能となる。これにより、案内溝を形
成しな(でも良くなるため、記録媒体の製造工程が簡単
になる。
を持つ記録層とその記録層上に微小孤立電極を設けた記
録媒体に、3次元方向に微動制御可能なプローブ電極を
有する記録・再生装置によって、プローブ電極から微小
孤立電極を通して電気的に記録及び再生を行う方法を考
案してきた。この記録・再生方法をとれば、記録層自身
に耐光性を持った材料を使用することができ、なおかつ
、記録部位が微小孤立電極に覆われて保護されているた
め、耐光性・安定性に非常に優れた記録媒体を提供する
ことができるという利点があった。また、微小孤立電極
1個ずつに情報を記録する方式をとるため、あらかじめ
微小孤立電極を所望の通りに規則正しく配置することに
より、記録ビットすなわち微小孤立電極自身でトラッキ
ングを行うことも可能となる。これにより、案内溝を形
成しな(でも良くなるため、記録媒体の製造工程が簡単
になる。
[発明が解決しようとする課題]
以上の記録・再生方法を用いた場合、従来、上記の記録
媒体に用いられていた微小孤立電極は、マ又り蒸着によ
り形成されてきた。しかし、そのマスク蒸着法により微
小孤立電極を形成した場合、電極面積・形状は任意に選
択できず限定されたものとなり、例えば、微小孤立電極
自身の大きさが数10μmと大きくなってしまうため記
録媒体の記録密度が光メモリー素子に比べて非常に悪く
なってしまうという問題点があった。また、上記の様な
電気メモリー効果を有する記録層を対向電極及び微小孤
立電極で挟んだ記録媒体を用いるヒき、記録層l、:電
気的に情報を記録するためには、記録媒体を作製した後
に、−度、記録層に初期化用の電圧を掃引して初期化す
る必要があり、しかも、初期化を安定に行うには電圧掃
引に結構な時間を要した。即ち、上述した微小孤立電極
1個を情報の1ビツトとして記録を行うような記録・再
生装置の場合、微小孤立電極1個1個に初期化用の電圧
を掃引しなければならないため、多大の時間及び労力を
必要とするという問題点もあった。
媒体に用いられていた微小孤立電極は、マ又り蒸着によ
り形成されてきた。しかし、そのマスク蒸着法により微
小孤立電極を形成した場合、電極面積・形状は任意に選
択できず限定されたものとなり、例えば、微小孤立電極
自身の大きさが数10μmと大きくなってしまうため記
録媒体の記録密度が光メモリー素子に比べて非常に悪く
なってしまうという問題点があった。また、上記の様な
電気メモリー効果を有する記録層を対向電極及び微小孤
立電極で挟んだ記録媒体を用いるヒき、記録層l、:電
気的に情報を記録するためには、記録媒体を作製した後
に、−度、記録層に初期化用の電圧を掃引して初期化す
る必要があり、しかも、初期化を安定に行うには電圧掃
引に結構な時間を要した。即ち、上述した微小孤立電極
1個を情報の1ビツトとして記録を行うような記録・再
生装置の場合、微小孤立電極1個1個に初期化用の電圧
を掃引しなければならないため、多大の時間及び労力を
必要とするという問題点もあった。
すなわち、本発明の目的とするヒころは、上記のような
問題点を解決した記録媒体の製造方法を提供することに
ある。
問題点を解決した記録媒体の製造方法を提供することに
ある。
[課題を解決するための手段及び作用]本発明の特徴と
するヒころは、プローブ電極により素子に流れる電流を
検出する記録再生装置を構成する記録媒体、すなわち、
前記プローブ電極と対向配置した対向電極上に電気メモ
リー効果を有する記録層を有し、該記録層上に導電性材
料から成る1個あるいは複数個の微小孤立電極を設けた
記録媒体の形成に際し、前記微小孤立電極をリソグラフ
ィー法を使用して形成する記録媒体の製造方法にある。
するヒころは、プローブ電極により素子に流れる電流を
検出する記録再生装置を構成する記録媒体、すなわち、
前記プローブ電極と対向配置した対向電極上に電気メモ
リー効果を有する記録層を有し、該記録層上に導電性材
料から成る1個あるいは複数個の微小孤立電極を設けた
記録媒体の形成に際し、前記微小孤立電極をリソグラフ
ィー法を使用して形成する記録媒体の製造方法にある。
また、前記リソグラフィー法によるパターニングプロセ
スに、前記微小孤立電極と対向電極の間に電圧を印加す
るプロセスを付加した記録媒体の製造方法も特徴εし、
さらには、前記記録層の形成に際し、耐溶剤性を有する
有機化合物の単分子膜または該単分子膜を累積した累積
膜をLB法(Langmuir−Blodgett法)
により形成し、かかる膜を記録層とする記録媒体の製造
方法をも特徴とするものである。
スに、前記微小孤立電極と対向電極の間に電圧を印加す
るプロセスを付加した記録媒体の製造方法も特徴εし、
さらには、前記記録層の形成に際し、耐溶剤性を有する
有機化合物の単分子膜または該単分子膜を累積した累積
膜をLB法(Langmuir−Blodgett法)
により形成し、かかる膜を記録層とする記録媒体の製造
方法をも特徴とするものである。
本発明の記録媒体は、対向電極上に電気メモリー効果を
持つ記録層とその記録層上に微小孤立を極を設けた構成
をとり、記録層の材料として耐溶剤性の高い有機材料を
使用し、微小孤立電極形成時にリソグラフィー技術を用
いるという製造方法をとることにより、微小孤立電極の
大きさを小型化できるため、光メモリーと同等、或はそ
れ以上の高密度化をはかることができる。なおかつ、微
小孤立電極形成時にリソグラフィー技術によるパターニ
ングプロセスに、前記微小孤立電極と対向電極との間に
電圧を印加するプロセスを付加することによって、記録
層全体を1度に初期化することが可能となり、微小孤立
電極1個1個に電圧を印加して初期化するという労力を
省くことができた。また、記録媒体製造工程で初期化が
行えるため、記録再生装置から、初期化用の装置を省く
ことも可能となる。
持つ記録層とその記録層上に微小孤立を極を設けた構成
をとり、記録層の材料として耐溶剤性の高い有機材料を
使用し、微小孤立電極形成時にリソグラフィー技術を用
いるという製造方法をとることにより、微小孤立電極の
大きさを小型化できるため、光メモリーと同等、或はそ
れ以上の高密度化をはかることができる。なおかつ、微
小孤立電極形成時にリソグラフィー技術によるパターニ
ングプロセスに、前記微小孤立電極と対向電極との間に
電圧を印加するプロセスを付加することによって、記録
層全体を1度に初期化することが可能となり、微小孤立
電極1個1個に電圧を印加して初期化するという労力を
省くことができた。また、記録媒体製造工程で初期化が
行えるため、記録再生装置から、初期化用の装置を省く
ことも可能となる。
ここで、第1図に本発明の記録媒体製造方法の一例を簡
単に示す。先ず、基板1上に対向電極2となる導電性材
料の薄膜を形成する(第1図(a))。対向電極2上に
電気メモリー効果を有する有機記録層3を形成しく第1
図(b))、その上に微小孤立電極4辷なる導電性材料
の薄膜を全面に積層する(第1図(C))。次に、第1
図(d) 1.:示したように対向t8iと微小孤立電
極の間に初期化用電源5により電圧を掃引して記録層全
面を初期化する。その後、リソグラフィー技術を用いて
所望の大きさ及び形状に微小孤立電極4を形成して(第
1図(e))、記録媒体の製造を行う。第1図(f)は
、記録媒体を上から見た図である。
単に示す。先ず、基板1上に対向電極2となる導電性材
料の薄膜を形成する(第1図(a))。対向電極2上に
電気メモリー効果を有する有機記録層3を形成しく第1
図(b))、その上に微小孤立電極4辷なる導電性材料
の薄膜を全面に積層する(第1図(C))。次に、第1
図(d) 1.:示したように対向t8iと微小孤立電
極の間に初期化用電源5により電圧を掃引して記録層全
面を初期化する。その後、リソグラフィー技術を用いて
所望の大きさ及び形状に微小孤立電極4を形成して(第
1図(e))、記録媒体の製造を行う。第1図(f)は
、記録媒体を上から見た図である。
ただし、上記の記録媒体製造方法では、有機記録層上に
全面に微小孤立電極用の導電層を積層した後に電圧を印
加して初期化を行い、フォトエツチングプロセスで微小
孤立電極を形成するという方法をとったが、この方法に
限定する必要はない。例えば、有機記録層形成後、リフ
トオフプロセスを用いて微小孤立電極を形成しても良い
。ただしこの場合は、有機記録層上に、所望のパターン
にレジストを形成しその上に微小孤立電極用の導電性薄
膜を全面に積層してから対向電極と微小孤立電極間に初
期化用電圧を印加し、しかる後にリフトオフプロセスに
よって微小孤立電極の形成を行う。
全面に微小孤立電極用の導電層を積層した後に電圧を印
加して初期化を行い、フォトエツチングプロセスで微小
孤立電極を形成するという方法をとったが、この方法に
限定する必要はない。例えば、有機記録層形成後、リフ
トオフプロセスを用いて微小孤立電極を形成しても良い
。ただしこの場合は、有機記録層上に、所望のパターン
にレジストを形成しその上に微小孤立電極用の導電性薄
膜を全面に積層してから対向電極と微小孤立電極間に初
期化用電圧を印加し、しかる後にリフトオフプロセスに
よって微小孤立電極の形成を行う。
また、記録層を初期化するための印加電圧は、本発明の
実施例では、第3図に示すように波高値±IOV、周期
20secの三角波を用いているが、波高値、周期及び
波形はこれに限定されることはなく、安定に初期化が行
える条件であればよい。ただし、波高値に関しては、素
子の特性上±5V〜±15Vが好ましい。これは、±5
■より小さい値では安定な初期化が行えず、また、±1
5Vを越える値では素子の劣化が起こり易くなるためで
ある。また、電圧印加時間は、印加電圧の波高値にもよ
るが、素子の劣化を考慮すると180sec以下が好ま
しい。波形に関しては、三角波の他にサイン波や方形波
等が挙げられる。
実施例では、第3図に示すように波高値±IOV、周期
20secの三角波を用いているが、波高値、周期及び
波形はこれに限定されることはなく、安定に初期化が行
える条件であればよい。ただし、波高値に関しては、素
子の特性上±5V〜±15Vが好ましい。これは、±5
■より小さい値では安定な初期化が行えず、また、±1
5Vを越える値では素子の劣化が起こり易くなるためで
ある。また、電圧印加時間は、印加電圧の波高値にもよ
るが、素子の劣化を考慮すると180sec以下が好ま
しい。波形に関しては、三角波の他にサイン波や方形波
等が挙げられる。
本発明で用いる記録媒体は、対向g極上に積層した有機
記録層において、膜面に垂直な方向にプローブ電極から
微小孤立電極を通して電流を流すことにより、従来とは
異なる非線形電流電圧特性を発現することができる。
記録層において、膜面に垂直な方向にプローブ電極から
微小孤立電極を通して電流を流すことにより、従来とは
異なる非線形電流電圧特性を発現することができる。
本発明における有機記録層の形成に関しては、具体的に
は蒸着法やクラスターイオンビーム法等の適用も可能で
あるが、制御性、容易性そして再現性から公知の従来技
術の中ではLB法が極めて好適である。
は蒸着法やクラスターイオンビーム法等の適用も可能で
あるが、制御性、容易性そして再現性から公知の従来技
術の中ではLB法が極めて好適である。
このLB法によれば、1分子中に疎水性部位と親水性部
位とを有する有機化合物の単分子膜またはその累積膜を
基板上に容易に形成することができ、分子オーダーの厚
みを有し、かつ大面積にわたって均一、均質な有機超薄
膜を安定に供給することができる。
位とを有する有機化合物の単分子膜またはその累積膜を
基板上に容易に形成することができ、分子オーダーの厚
みを有し、かつ大面積にわたって均一、均質な有機超薄
膜を安定に供給することができる。
一般に有機材料の殆どは絶縁性もしくは半絶縁性を示す
が、本発明に好適な耐溶剤性に優れた有機材料は次の高
分子である。
が、本発明に好適な耐溶剤性に優れた有機材料は次の高
分子である。
例えばポリアミック酸、ボリア主ツタ酸塩、ポリアミッ
ク酸エステルを環化して得られるポリイミドであり、一
般式(1)で表される繰り返し単イ立を有する重量平均
分子量2万〜300万のものを環化しイミド化したもの
である。
ク酸エステルを環化して得られるポリイミドであり、一
般式(1)で表される繰り返し単イ立を有する重量平均
分子量2万〜300万のものを環化しイミド化したもの
である。
一般式(1)
などが挙げられる。
またR2は少くとも2ケの炭素を含有する2価の基であ
り具体例として例えば 式中R1は少くとも6ケの炭素を含有する4価の基であ
り、具体例としては例えば しl′+3 などが挙げられる。
り具体例として例えば 式中R1は少くとも6ケの炭素を含有する4価の基であ
り、具体例としては例えば しl′+3 などが挙げられる。
またR8は少くとも6ケの炭素を有する1価の基である
か、あるいは少くとも6ケの炭素を有する4級アンモニ
ウム塩であり、一般式(2)で示された構造のものであ
る。
か、あるいは少くとも6ケの炭素を有する4級アンモニ
ウム塩であり、一般式(2)で示された構造のものであ
る。
一般式(2)
%式%
また、本発明に係る記録媒体の基板材料としては、金属
、ガラス、セラミックス材料等、耐熱性、耐溶剤性に優
れていれば、いずれの材料でもよい。
、ガラス、セラミックス材料等、耐熱性、耐溶剤性に優
れていれば、いずれの材料でもよい。
上記の如き基板は任意の形状でよく、平板状であるのが
好ましいが、平板に何ら限定されない。
好ましいが、平板に何ら限定されない。
すなわち前記成膜法(LB法)においては、基板の表面
がいかなる形状であってもその形状通りに膜を形成し得
る利点を有するからである。
がいかなる形状であってもその形状通りに膜を形成し得
る利点を有するからである。
本発明で用いる記録媒体の微小孤立電極の材料は、高い
導電性を有するものであればよく、例えばAu、 Pt
、 Ag、 Pd、^R,In、 Sn、 Pb、 W
などの金属やこれらの合金、さらにはグラファイトやシ
リサイド、またさらにはITO等の導電性酸化物を始め
として数多くの材料が挙げられ、これらの本発明への応
用が考えられる。かかる材料を用いた電極形成法として
も従来公知の薄膜作成技術で十分であり、例えば、真空
蒸着法、EB蒸着法、スパッタ法等が挙げられる。
導電性を有するものであればよく、例えばAu、 Pt
、 Ag、 Pd、^R,In、 Sn、 Pb、 W
などの金属やこれらの合金、さらにはグラファイトやシ
リサイド、またさらにはITO等の導電性酸化物を始め
として数多くの材料が挙げられ、これらの本発明への応
用が考えられる。かかる材料を用いた電極形成法として
も従来公知の薄膜作成技術で十分であり、例えば、真空
蒸着法、EB蒸着法、スパッタ法等が挙げられる。
また、かかる微小孤立電極の電極形状についても、角型
、丸型などが考えられるが、これに限定することなくリ
ソグラフィー技術を駆使すれば所望の形状を選ぶことが
できる。さらに、かかる微小孤立電極の大きさについて
も、種々の大きさを取ることができるが、記録密度の点
から鑑みて、なるべく小さいものが好ましく、例えば1
00μm以下、好ましくは光メモリーと同程度以上の高
密度となる1μm以下が良く、記録層自身が分子メモリ
ーとして利用できるため分子の大きさ程度まで電極の大
きさを小さくしても構わない。
、丸型などが考えられるが、これに限定することなくリ
ソグラフィー技術を駆使すれば所望の形状を選ぶことが
できる。さらに、かかる微小孤立電極の大きさについて
も、種々の大きさを取ることができるが、記録密度の点
から鑑みて、なるべく小さいものが好ましく、例えば1
00μm以下、好ましくは光メモリーと同程度以上の高
密度となる1μm以下が良く、記録層自身が分子メモリ
ーとして利用できるため分子の大きさ程度まで電極の大
きさを小さくしても構わない。
一方、本発明で用いられる対向電極の材料も高い導電性
を有するものであればよく、例えばAu。
を有するものであればよく、例えばAu。
Pt、 Ag、 Pd、 Ai!、 In、 Sn、
Pb、 Wなどの金属やこれらの合金、さらにはグラフ
ァイトやシリサイド、またさらにはITOなとの導電性
酸化物を始めとして数多くの材料が挙げられ、これらの
本発明への適用が考えられる。かかる材料を用いた電極
形成法ヒしても従来公知の薄膜技術で十分である。但し
、基板上に直接形成されるIE極材料は表面がLB膜形
成の際、絶縁性の酸化物をつくらない導電性材料、例え
ば貴金属やITOなとの酸化物導電体を用いることが望
ましい。
Pb、 Wなどの金属やこれらの合金、さらにはグラフ
ァイトやシリサイド、またさらにはITOなとの導電性
酸化物を始めとして数多くの材料が挙げられ、これらの
本発明への適用が考えられる。かかる材料を用いた電極
形成法ヒしても従来公知の薄膜技術で十分である。但し
、基板上に直接形成されるIE極材料は表面がLB膜形
成の際、絶縁性の酸化物をつくらない導電性材料、例え
ば貴金属やITOなとの酸化物導電体を用いることが望
ましい。
また、プローブ電極の材料は、導電性を示して記録媒体
の微小孤立電極を通して記録層に電圧を印加することが
できれば何を用いてもよく、例えばPt、 Pt −I
r、 W 、 Au、 Ag等が挙げられる。プローブ
電極の先端は、微小孤立電極の大きさに合わせてできる
だけ尖らせる必要がある。本発明では、針状の導電性材
料を電界研磨法を用い先端形状を制御して、プローブ電
極を作製しているが、プローブ電極の作製方法及び形状
は何らこれに限定するものではない。
の微小孤立電極を通して記録層に電圧を印加することが
できれば何を用いてもよく、例えばPt、 Pt −I
r、 W 、 Au、 Ag等が挙げられる。プローブ
電極の先端は、微小孤立電極の大きさに合わせてできる
だけ尖らせる必要がある。本発明では、針状の導電性材
料を電界研磨法を用い先端形状を制御して、プローブ電
極を作製しているが、プローブ電極の作製方法及び形状
は何らこれに限定するものではない。
以上述べてきた材料及びli膜膜性法用いて第4図に示
したMIM構造の素子を作製したとき、所定の初期化を
行った後、第5図と第6図に示すような電流電圧特性を
示すメモリースイッチング素子が得られ、2つの状態(
ON状態とOFF状態)がそれぞれメモリ性を有するこ
とがすでに見い出されている。これらのメモリースイッ
チング特性は数人〜数1000人の層厚のものに発現さ
れているが、本発明における記録媒体としては10人〜
1000人の範囲の層厚のものがよく、最も好ましくは
50入〜500Åの層厚をもつものが良い。またLB法
で累積膜を形成して有機槽BNとする場合、その積層数
は1〜50程度が好ましい。以上の層数、層厚において
、メモリー特性上好ましい抵抗値としては、OFF状態
に於て数MΩ以上が望ましい。
したMIM構造の素子を作製したとき、所定の初期化を
行った後、第5図と第6図に示すような電流電圧特性を
示すメモリースイッチング素子が得られ、2つの状態(
ON状態とOFF状態)がそれぞれメモリ性を有するこ
とがすでに見い出されている。これらのメモリースイッ
チング特性は数人〜数1000人の層厚のものに発現さ
れているが、本発明における記録媒体としては10人〜
1000人の範囲の層厚のものがよく、最も好ましくは
50入〜500Åの層厚をもつものが良い。またLB法
で累積膜を形成して有機槽BNとする場合、その積層数
は1〜50程度が好ましい。以上の層数、層厚において
、メモリー特性上好ましい抵抗値としては、OFF状態
に於て数MΩ以上が望ましい。
第4図中6は基板、7はAu?i極、8はAI!′FM
、極、9は前述した単分子累積膜を表わしている。
、極、9は前述した単分子累積膜を表わしている。
第2図は本発明の記録媒体に記録・再生を行うための装
置の略図である。第2図中、10は記録媒体に電圧を印
加するためのプローブ電極であり、このプローブ電極か
ら微小孤立電極を通して記録層に電圧を印加することに
よって記録・再生を行う。11はXYZ方向移動制御機
構であり、これにより任意の位置の微小孤立電極へプロ
ーブ電極の位置を移動して記録・再生を行える。また、
12はパルス電源、13は信号読み取り器であり、パル
ス電源により記録媒体に電圧を印加して記録を行ったり
、信号読み取り器により記録媒体に流れる電流を検知し
て再生を行っている。
置の略図である。第2図中、10は記録媒体に電圧を印
加するためのプローブ電極であり、このプローブ電極か
ら微小孤立電極を通して記録層に電圧を印加することに
よって記録・再生を行う。11はXYZ方向移動制御機
構であり、これにより任意の位置の微小孤立電極へプロ
ーブ電極の位置を移動して記録・再生を行える。また、
12はパルス電源、13は信号読み取り器であり、パル
ス電源により記録媒体に電圧を印加して記録を行ったり
、信号読み取り器により記録媒体に流れる電流を検知し
て再生を行っている。
[実施例]
以下、本発明を実施例に従って説明する。
及直里工
第1図に示した順序で記録媒体を作製した。
先ず、光学研磨したガラス基板(基板1)を中性洗剤お
よびトリクレンを用いて洗浄した後、下引き層としてC
rを真空蒸着(抵抗加熱)法により厚さ50人堆積させ
、更にAuを同法により400人蒸着し、対向・電極を
形威した。
よびトリクレンを用いて洗浄した後、下引き層としてC
rを真空蒸着(抵抗加熱)法により厚さ50人堆積させ
、更にAuを同法により400人蒸着し、対向・電極を
形威した。
次に、LB法を用いてポリイミド単分子膜の24層累積
膜を形威し、記録層3とした。
膜を形威し、記録層3とした。
以下ポリイミド単分子累積膜の作製方法の詳細を記す。
(3)式に示すポリアミック酸をN、N−ジメチルアセ
ドア主ド溶媒に溶解させた(単量体換算濃度I X 1
0−3M )後、別途調製したN、N−ジメチルオクタ
デシルアミンの周溶媒にょる1 x 10−’M温溶液
を1 : 2 (V/V)に混合して(4)式に示すポ
リアミック酸オクタデシルアミン塩溶液を調製した。
ドア主ド溶媒に溶解させた(単量体換算濃度I X 1
0−3M )後、別途調製したN、N−ジメチルオクタ
デシルアミンの周溶媒にょる1 x 10−’M温溶液
を1 : 2 (V/V)に混合して(4)式に示すポ
リアミック酸オクタデシルアミン塩溶液を調製した。
かかる溶液を水温20℃の純水から成る水相上に展開し
、水面上に単分子膜を形成した。溶媒除去後、表面圧を
2層mN/mにまで高めた。表面圧を一定に保ちながら
、上述対向電極付き基板を水面を横切る方向に速度5
mm/minで静かに浸漬した後、続いて5 mm/m
inで静かに引き上げて2層のY型単分子累積膜を作製
した。かかる操作を繰り返して24層のポリアミック酸
オクタデシルアミン塩の単分子累積膜を形成した。また
、同様にして、12゜18、30.36.42.60層
のものも作製した。
、水面上に単分子膜を形成した。溶媒除去後、表面圧を
2層mN/mにまで高めた。表面圧を一定に保ちながら
、上述対向電極付き基板を水面を横切る方向に速度5
mm/minで静かに浸漬した後、続いて5 mm/m
inで静かに引き上げて2層のY型単分子累積膜を作製
した。かかる操作を繰り返して24層のポリアミック酸
オクタデシルアミン塩の単分子累積膜を形成した。また
、同様にして、12゜18、30.36.42.60層
のものも作製した。
次に、かかる基板を300 tで10分間の熱IA埋を
行い、ポリアミック酸オクタデシルアミン塩をイミド化
しく式(5))、ポリイミド単分子累積膜を得た。
行い、ポリアミック酸オクタデシルアミン塩をイミド化
しく式(5))、ポリイミド単分子累積膜を得た。
かかるポリイミド記録層3上に真空蒸着(抵抗加熱)法
によりAP、を1000人積層した。この後、第1図(
d)に示した様に初期化用電源5を用い、対向電極であ
るAu電電極売先ど形成したAJ電極の間社記録層の初
期化用電圧として波高値±IOV、周期20secの三
角波を掃引することによって、記録層全面の初期化を行
った。
によりAP、を1000人積層した。この後、第1図(
d)に示した様に初期化用電源5を用い、対向電極であ
るAu電電極売先ど形成したAJ電極の間社記録層の初
期化用電圧として波高値±IOV、周期20secの三
角波を掃引することによって、記録層全面の初期化を行
った。
次に、A2電極上にポジ型レジスト材料(商標名OMR
−83)を膜厚1.2μmとなるようにスピンナー塗布
し、露光、現像、ボストベークを行う。その後、H3P
O4:HNO3:CH3CO0H:H20= 16 :
1 : 2 : 1 (7)溶?夜でAj+を2am
おきに大きさ2μmのパターンに格子点状にエツチング
する。かかる基板を“アセトン超音波処理、ジメチルホ
ルムアミド(DMF)超音波処理、純水洗浄によりレジ
ストを剥離し、ベーキングを行って大きさ2μmの複数
個からなる微小孤立電極4を形成した(第1図(f)参
照)。
−83)を膜厚1.2μmとなるようにスピンナー塗布
し、露光、現像、ボストベークを行う。その後、H3P
O4:HNO3:CH3CO0H:H20= 16 :
1 : 2 : 1 (7)溶?夜でAj+を2am
おきに大きさ2μmのパターンに格子点状にエツチング
する。かかる基板を“アセトン超音波処理、ジメチルホ
ルムアミド(DMF)超音波処理、純水洗浄によりレジ
ストを剥離し、ベーキングを行って大きさ2μmの複数
個からなる微小孤立電極4を形成した(第1図(f)参
照)。
次に、上述した方法により製造した記録媒体に、第2図
に示した記録・再生装置を用いて記録・再生、消去の実
験を行った。ただし、プローブ電極10として電界研磨
法によって作製した白金/ロジウム製のプローブ電極を
用いており、このプローブ電極lOは記録層3上の微小
孤立電極4を通して記録媒体に電圧を印加できるように
、圧電素子により、その距離(Z)が制御されている。
に示した記録・再生装置を用いて記録・再生、消去の実
験を行った。ただし、プローブ電極10として電界研磨
法によって作製した白金/ロジウム製のプローブ電極を
用いており、このプローブ電極lOは記録層3上の微小
孤立電極4を通して記録媒体に電圧を印加できるように
、圧電素子により、その距離(Z)が制御されている。
さらに移動制御機構11は上記機能を持ったまま、面内
(x、y)方向にも移動制御できるように設計されてい
る。よって、この移動制御機構11によりプローブ電極
IOで任意の位置の微小孤立電極の記録・再生及び消去
を行うことができる。
(x、y)方向にも移動制御できるように設計されてい
る。よって、この移動制御機構11によりプローブ電極
IOで任意の位置の微小孤立電極の記録・再生及び消去
を行うことができる。
ポリイミド24層を累積した記録層3を持つ記録媒体を
記録・再生装置にセットし、先ず目視によりプローブ電
極10の位置を決め、しっかりと固定した。次に、Au
t極と微小孤立電極となるAR電極の間に電圧が印加で
きるようにプローブ電極lOの位置を移動制御機構11
によって調製した。プローブ電極10からAf!電極と
Au電極との間に電気メモリー効果を生じるしきい値電
圧を越えていない電圧である1、5■の読み取り用電圧
を印加して、信号読み取り器13で電流値を測定したと
ころ、サブpAオーダーの電流が流れOFF状態を示し
、記録層が初期化されていることが分かった。次に、パ
ルス電源12により、ON状態を生じるしきい値電圧v
th−08以上の波高値を持つ三角波パルス電圧を印加
した後、再び1.5Vの電圧を電極間に印加して電流を
測定したところ0.7mA程度の電流が流れ、ON状態
となっていたことを示した。すなわち、ON状態が記録
された。
記録・再生装置にセットし、先ず目視によりプローブ電
極10の位置を決め、しっかりと固定した。次に、Au
t極と微小孤立電極となるAR電極の間に電圧が印加で
きるようにプローブ電極lOの位置を移動制御機構11
によって調製した。プローブ電極10からAf!電極と
Au電極との間に電気メモリー効果を生じるしきい値電
圧を越えていない電圧である1、5■の読み取り用電圧
を印加して、信号読み取り器13で電流値を測定したと
ころ、サブpAオーダーの電流が流れOFF状態を示し
、記録層が初期化されていることが分かった。次に、パ
ルス電源12により、ON状態を生じるしきい値電圧v
th−08以上の波高値を持つ三角波パルス電圧を印加
した後、再び1.5Vの電圧を電極間に印加して電流を
測定したところ0.7mA程度の電流が流れ、ON状態
となっていたことを示した。すなわち、ON状態が記録
された。
次に、ON状態からOFF状態へ変化するしきい値電圧
vth−0□以上の電圧であるピーク電圧5V、パルス
幅1μsecの三角波パルス電圧を印加した後、再び1
.5 Vを印加したところ、この時の電流値はサブ岬オ
ーダーでOFF状態に戻ることが確認された。
vth−0□以上の電圧であるピーク電圧5V、パルス
幅1μsecの三角波パルス電圧を印加した後、再び1
.5 Vを印加したところ、この時の電流値はサブ岬オ
ーダーでOFF状態に戻ることが確認された。
また、ON状態及びOFF状態の両状態とも、少なくと
も3ケ月もの長期保存が可能であった。
も3ケ月もの長期保存が可能であった。
次に、プローブ電極10の位置を移動制御機構11によ
って、上記とは別の多数個の微小孤立電極に移動して、
先はどと同様の記録・再生・消去の実験を行ったところ
、どの微小孤立電極においても記録層は初期化が行われ
ており、記録・再生・消去についても上記と同様の結果
が得られ、本発明の記録媒体が、有効であることが確認
された。すなわち、本発明の記録媒体製造方法によれば
、1 bitを2μm角の大きさにでき、光メモリーと
同程度の高密度記録媒体を提供できることが分かった。
って、上記とは別の多数個の微小孤立電極に移動して、
先はどと同様の記録・再生・消去の実験を行ったところ
、どの微小孤立電極においても記録層は初期化が行われ
ており、記録・再生・消去についても上記と同様の結果
が得られ、本発明の記録媒体が、有効であることが確認
された。すなわち、本発明の記録媒体製造方法によれば
、1 bitを2μm角の大きさにでき、光メモリーと
同程度の高密度記録媒体を提供できることが分かった。
また、上記とは別に、記録層の層数を、12゜18、3
0.3fi、 42.80層というように変えた6種類
の記録媒体を作製して、この記録媒体についても、先は
どと同様の記録・再生実験を行った。その評価結果を表
1に示す。
0.3fi、 42.80層というように変えた6種類
の記録媒体を作製して、この記録媒体についても、先は
どと同様の記録・再生実験を行った。その評価結果を表
1に示す。
評価は、記録書き込みパルス及び消去電圧を印加した後
の記録性及び消去性の良否、更に記録状態と消去状態で
の電流値の比(ON10FF比)及び安定性により総合
的に判定し、特に良好なものを◎、良好なものを○、他
のものと比較していくぶん評価の低いものを△とした。
の記録性及び消去性の良否、更に記録状態と消去状態で
の電流値の比(ON10FF比)及び安定性により総合
的に判定し、特に良好なものを◎、良好なものを○、他
のものと比較していくぶん評価の低いものを△とした。
なお、ポリイミド1層あたりの厚さは、エリプソメトリ
−法により求めたところ、約4人であつた。
−法により求めたところ、約4人であつた。
表 1
実施例1と同様の方法で、ガラス基板上にAuの対向電
極、ポリイミド(24層)記録層を積層した。
極、ポリイミド(24層)記録層を積層した。
かかるポリイミド記録層の上にネガ型レジスト材料(商
標名RD−200ON−10) ラス1:’ ンナー塗
布し、プリベークを行う。この時膜厚は0.7μmにな
るようにした。続いて、露光、現像、ボストベークを行
い、2μmおきは大きさ2μmの微小孤立電極が格子点
状に形成できるようにレジストパターンを作製した。
標名RD−200ON−10) ラス1:’ ンナー塗
布し、プリベークを行う。この時膜厚は0.7μmにな
るようにした。続いて、露光、現像、ボストベークを行
い、2μmおきは大きさ2μmの微小孤立電極が格子点
状に形成できるようにレジストパターンを作製した。
かかる基板上に微小孤立電極となるAuを全面に真空蒸
着法により1000人堆積した。この後、対向電極とレ
ジスト上のAu電極の間は実施例1と同じ初期化用電圧
を印加してポリイミド記録層の初期化を行った。
着法により1000人堆積した。この後、対向電極とレ
ジスト上のAu電極の間は実施例1と同じ初期化用電圧
を印加してポリイミド記録層の初期化を行った。
次に、かかる基板をアセトン超音波処理、DMF超音波
処理、純水洗浄、ベーキングを行い、リフトオフにより
大きさ2μmの複数個からなる微小孤立電極を形成して
、記録媒体を作製した。
処理、純水洗浄、ベーキングを行い、リフトオフにより
大きさ2μmの複数個からなる微小孤立電極を形成して
、記録媒体を作製した。
この記録媒体についても実施例1と同様に実験を行った
ヒころ、どの微小孤立電極に於いても、初期化されてお
り、なおかつ、記録・再生・消去についても実施例1と
同様の結果が得られた。
ヒころ、どの微小孤立電極に於いても、初期化されてお
り、なおかつ、記録・再生・消去についても実施例1と
同様の結果が得られた。
また、ポリイミド記録層の層数を12.18.30゜3
6、42.60層と変化させて上記と同じ記録媒体を作
製したが、実施例1と全く同様の結果が得られ、この記
録媒体が有効であることが分かった。
6、42.60層と変化させて上記と同じ記録媒体を作
製したが、実施例1と全く同様の結果が得られ、この記
録媒体が有効であることが分かった。
丈舊」しと二重
微小孤立電極の形成方法として実施例2と同様にリフト
オフを用い、表2に示した電極材料を使用して記録媒体
を作製し、実施例2と同様の実験を行ったところ、表2
に示す結果を得た。表中◎印で示した様に全ての記録媒
体に関し、記録部全面の初期化を1度に行え、なおかっ
、十分な記録・再生特性が得られた。
オフを用い、表2に示した電極材料を使用して記録媒体
を作製し、実施例2と同様の実験を行ったところ、表2
に示す結果を得た。表中◎印で示した様に全ての記録媒
体に関し、記録部全面の初期化を1度に行え、なおかっ
、十分な記録・再生特性が得られた。
なお、ポリイミド1層膜の層数は全て24層である。ま
た、Au電極は抵抗加熱法、Pt電極はEB法を、IT
Oはスパッタ法を用いてそれぞれ形成した。
た、Au電極は抵抗加熱法、Pt電極はEB法を、IT
Oはスパッタ法を用いてそれぞれ形成した。
表 2
以上述べてきた実施例中では有機化合物記録層の形成に
LB法を使用してきたが、極めて薄く均一な膜が作製で
きる成膜法であればLB法に限らず使用可能であり、具
体的にはMBEやCVD法等の成膜法が挙げられる。
LB法を使用してきたが、極めて薄く均一な膜が作製で
きる成膜法であればLB法に限らず使用可能であり、具
体的にはMBEやCVD法等の成膜法が挙げられる。
対向電極や微小孤立電極の形成法に関しても既に述べて
いるようじ、均一な薄膜を作製しうる成膜法であれば使
用可能であり、真空蒸着法に限られるものではない。
いるようじ、均一な薄膜を作製しうる成膜法であれば使
用可能であり、真空蒸着法に限られるものではない。
更に基板材料やその形状も本発明は何ら限定するもので
はない。
はない。
[発明の効果]
貝上述べたように、本発明の記録媒体の製造方法によれ
ば、 ■ 光メモリーに比べて安定性、特に耐光性に非常に優
れ、なおかつ、光メモリーと同等の記録密度を持つ記録
媒体を製造することができた。
ば、 ■ 光メモリーに比べて安定性、特に耐光性に非常に優
れ、なおかつ、光メモリーと同等の記録密度を持つ記録
媒体を製造することができた。
■ 記録媒体全面の初期化が1度に行えるため、初期化
のための時間及び労力を最小限にすることができた。
のための時間及び労力を最小限にすることができた。
■ 記録媒体の初期化を記録媒体製造工程で行えるため
、記録・再生装置から初期化用装置を省くことができ、
記録・再生装置が簡単になった。
、記録・再生装置から初期化用装置を省くことができ、
記録・再生装置が簡単になった。
等の効果がある。
第1図は本発明における記録媒体製造方法の一例である
。 第2図は本発明で用いた記録・再生装置の構成略図であ
る。 第3図は記録信号波形である。 第4図はMIM素子の構成略図で、第5図と第6図は第
4図の素子で得られる電気的特性を示す特性図である。 1.6・・・基板 2・・・対向電極3・・・記
録層 4・・・微小孤立電極5・・・初期化用
電源 7・・・Au電極8・・・Alx極
9・・・単分子累積膜10・・・プローブ電極 11・・・XYZ方向移動制御機構 12・・・パルス電源 13・・・信号読み取り器 第1図
。 第2図は本発明で用いた記録・再生装置の構成略図であ
る。 第3図は記録信号波形である。 第4図はMIM素子の構成略図で、第5図と第6図は第
4図の素子で得られる電気的特性を示す特性図である。 1.6・・・基板 2・・・対向電極3・・・記
録層 4・・・微小孤立電極5・・・初期化用
電源 7・・・Au電極8・・・Alx極
9・・・単分子累積膜10・・・プローブ電極 11・・・XYZ方向移動制御機構 12・・・パルス電源 13・・・信号読み取り器 第1図
Claims (3)
- (1)プローブ電極により素子に流れる電流を検出する
記録再生装置を構成する、前記プローブ電極と対向配置
した対向電極上に電気メモリー効果を有する記録層を有
し、該記録層上に導電性材料からなる1個或は複数個の
微小孤立電極を設けた記録媒体の形成に際し、前記微小
孤立電極をリソグラフィー法を使用して形成することを
特徴とする記録媒体の製造方法。 - (2)前記リソグラフィー法によるパターニングプロセ
スに、前記微小孤立電極と対向電極の間に電圧を印加す
るプロセスを付加することを特徴とする請求項1記載の
記録媒体の製造方法。 - (3)前記記録層を、LB法を用い、耐溶剤性を有する
有機化合物の単分子膜または該単分子膜を累積した累積
膜で形成することを特徴とする請求項1記載の記録媒体
の製造方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20576989A JPH0371451A (ja) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | 記録媒体の製造方法 |
US07/564,080 US5206665A (en) | 1989-08-10 | 1990-08-08 | Recording medium, method for preparing the same, recording and reproducing device, and recording, reproducing and erasing method by use of such recording medium |
CA002022929A CA2022929C (en) | 1989-08-10 | 1990-08-08 | Organic recording medium with electrodes |
DE69028963T DE69028963T2 (de) | 1989-08-10 | 1990-08-09 | Aufzeichnungsmedium, Verfahren zur Herstellung desselben, Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung und Verfahren zur Aufzeichnung, Wiedergabe und zum Löschen mit einem solchen Aufzeichnungsmedium |
EP90308803A EP0412829B1 (en) | 1989-08-10 | 1990-08-09 | Recording medium, method for preparing the same, recording and reproducing device, and recording, reproducing and erasing method by use of such a recording medium |
US08/005,466 US5264876A (en) | 1989-08-10 | 1993-01-19 | Recording medium, method for preparing the same, recording and reproducing device, and recording, reproducing and erasing method by use of such recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20576989A JPH0371451A (ja) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | 記録媒体の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0371451A true JPH0371451A (ja) | 1991-03-27 |
Family
ID=16512366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20576989A Pending JPH0371451A (ja) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | 記録媒体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0371451A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010142828A (ja) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Yoshimura Kogyosho:Kk | 鉄筋溶接用治具 |
-
1989
- 1989-08-10 JP JP20576989A patent/JPH0371451A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010142828A (ja) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Yoshimura Kogyosho:Kk | 鉄筋溶接用治具 |
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