JP2003281793A - 誘電体記録媒体とその製造方法及びその製造装置 - Google Patents
誘電体記録媒体とその製造方法及びその製造装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 例えば一辺がｍｍオーダーとサイズが大き
く、高密度記録に適した誘電体記録エリアを有する誘電
体記録媒体と、その誘電体記録媒体の製造方法及びその
製造装置を提供する。 【解決手段】 誘電体記録媒体１は誘電体材料１１、導
電薄膜１２、基板１３、導電薄膜１２と基板１３は樹脂
系の接着剤１４で接着されている。誘電体材料１１は均
一な厚さを有する強誘電体単結晶からなり、その一つの
面を記録再生面とし、一辺はｍｍオーダーで厚さは５０
００Å程度である。導電薄膜１２は誘電体材料１１の記
録再生面の周囲及び裏面に１０００〜２０００Å程度の
厚さで設けられる。基板１３は薄い誘電体材料１１を保
持し平面性を維持するもので接着面には凹部１３ａが設
けられ、誘電体材料１１を基板１３に接着するときに、
樹脂系の接着剤１４の接着剤の過剰の部分を吸収して均
一で平坦な接着面を形成する。
く、高密度記録に適した誘電体記録エリアを有する誘電
体記録媒体と、その誘電体記録媒体の製造方法及びその
製造装置を提供する。 【解決手段】 誘電体記録媒体１は誘電体材料１１、導
電薄膜１２、基板１３、導電薄膜１２と基板１３は樹脂
系の接着剤１４で接着されている。誘電体材料１１は均
一な厚さを有する強誘電体単結晶からなり、その一つの
面を記録再生面とし、一辺はｍｍオーダーで厚さは５０
００Å程度である。導電薄膜１２は誘電体材料１１の記
録再生面の周囲及び裏面に１０００〜２０００Å程度の
厚さで設けられる。基板１３は薄い誘電体材料１１を保
持し平面性を維持するもので接着面には凹部１３ａが設
けられ、誘電体材料１１を基板１３に接着するときに、
樹脂系の接着剤１４の接着剤の過剰の部分を吸収して均
一で平坦な接着面を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体材料に情報
を記録し再生する誘電体記録媒体とその誘電体記録媒体
の製造方法及びその製造装置の技術分野に属する。
を記録し再生する誘電体記録媒体とその誘電体記録媒体
の製造方法及びその製造装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】近年、多くの種類の誘電体材料や圧電材
料が開発され、超音波素子や光素子及びメモリ等に多く
用いられている。それに伴い、誘電体材料の残留分極分
布や圧電材料の局所異方性の計測が行える方法の開発と
共に、その技術を適用して誘電体材料に情報を記録し、
再生する技術の開発が進められているところである。
料が開発され、超音波素子や光素子及びメモリ等に多く
用いられている。それに伴い、誘電体材料の残留分極分
布や圧電材料の局所異方性の計測が行える方法の開発と
共に、その技術を適用して誘電体材料に情報を記録し、
再生する技術の開発が進められているところである。
【０００３】さて、誘電体材料に情報を記録するには誘
電体の分極領域の分極方向を情報に対応させて形成す
る。例えば１８０度ドメインを有するＬｉＴａＯ３等の
強誘電体バルク単結晶を記録媒体として用いる場合に
は、Ｚ−ｃｕｔの単結晶を機械研磨によって薄片化した
後、裏面を導電性ペーストで導体基板上に貼り付けて保
持したものを誘電体記録媒体として用いていた。
電体の分極領域の分極方向を情報に対応させて形成す
る。例えば１８０度ドメインを有するＬｉＴａＯ３等の
強誘電体バルク単結晶を記録媒体として用いる場合に
は、Ｚ−ｃｕｔの単結晶を機械研磨によって薄片化した
後、裏面を導電性ペーストで導体基板上に貼り付けて保
持したものを誘電体記録媒体として用いていた。
【０００４】または誘電体の結晶材料の裏面を導電性ペ
ーストで導体基板上に貼り付けて保持した後、表面側か
らイオンビームエッチング等によって薄片化し、記録媒
体として用いていた。
ーストで導体基板上に貼り付けて保持した後、表面側か
らイオンビームエッチング等によって薄片化し、記録媒
体として用いていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】さて、上述したように
微小領域で高密度に情報を記録するためには、記録再生
用の探針の径を小さくすると共に、記録媒体をできるだ
け薄く形成する必要がある。このため従来は、薄片化の
ために機械的研磨やイオンビームによるエッチング等が
用いられてきた。
微小領域で高密度に情報を記録するためには、記録再生
用の探針の径を小さくすると共に、記録媒体をできるだ
け薄く形成する必要がある。このため従来は、薄片化の
ために機械的研磨やイオンビームによるエッチング等が
用いられてきた。
【０００６】しかしながら、機械研磨による方法では、
例えば結晶の裏面を研磨装置の面に対してわずかに傾斜
させて研磨を行う斜め研磨法を用いても、数μｍ程度ま
でに薄くすることが限界であり、それよりは安定した形
状を保ったままで薄くすることは、結晶の強度不足によ
って破壊が起こるため困難であった。
例えば結晶の裏面を研磨装置の面に対してわずかに傾斜
させて研磨を行う斜め研磨法を用いても、数μｍ程度ま
でに薄くすることが限界であり、それよりは安定した形
状を保ったままで薄くすることは、結晶の強度不足によ
って破壊が起こるため困難であった。
【０００７】また、結晶を所望の厚さに研磨するために
は、研磨途中において適宜結晶の厚さを直接測定するこ
とが必要であるが、測定に時間を要するものであった。
特に一辺がｍｍオーダーの大きな結晶を扱う場合は、全
面が均一の厚さで研磨し薄膜化することは極めて困難で
あった。
は、研磨途中において適宜結晶の厚さを直接測定するこ
とが必要であるが、測定に時間を要するものであった。
特に一辺がｍｍオーダーの大きな結晶を扱う場合は、全
面が均一の厚さで研磨し薄膜化することは極めて困難で
あった。
【０００８】従って本発明は前記問題点に鑑みなされた
ものであり、高密度記録に適した極めて薄く、且つ例え
ば一辺がｍｍオーダーの大きな結晶単結晶誘電体材料か
らなる記録部を有する誘電体記録媒体と、その誘電体記
録媒体の製造方法及びその製造装置を提供しようとする
ものである。
ものであり、高密度記録に適した極めて薄く、且つ例え
ば一辺がｍｍオーダーの大きな結晶単結晶誘電体材料か
らなる記録部を有する誘電体記録媒体と、その誘電体記
録媒体の製造方法及びその製造装置を提供しようとする
ものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の誘電体記録媒体
は上記課題を解決するために、誘電体材料に情報を記録
し再生する誘電体記録媒体であって、所定の厚さを有す
る前記誘電体材料の、少なくとも記録再生が行われる裏
面に導電体が設けられ、且つ前記裏面は前記導電体を介
して基板に固着されている構成である。
は上記課題を解決するために、誘電体材料に情報を記録
し再生する誘電体記録媒体であって、所定の厚さを有す
る前記誘電体材料の、少なくとも記録再生が行われる裏
面に導電体が設けられ、且つ前記裏面は前記導電体を介
して基板に固着されている構成である。
【００１０】本発明の誘電体記録媒体によれば、均一な
厚さを有する誘電体材料の裏面に導電体が設けられ、こ
の導電体は所定の電圧、例えばグランドに接続される。
表面に記録再生用の探針が当接して電圧が印加された場
合、裏面に設けられた導電体との間に発生する電界に基
づいて誘電体材料に分極領域が形成され、情報の記録が
行われる。
厚さを有する誘電体材料の裏面に導電体が設けられ、こ
の導電体は所定の電圧、例えばグランドに接続される。
表面に記録再生用の探針が当接して電圧が印加された場
合、裏面に設けられた導電体との間に発生する電界に基
づいて誘電体材料に分極領域が形成され、情報の記録が
行われる。
【００１１】また、誘電体材料は導電体を介して強固な
基板に固着されているので、大きなサイズの薄い誘電体
材料であっても記録面の平面性が確保されると共に、機
械的強度が十分に得られる。
基板に固着されているので、大きなサイズの薄い誘電体
材料であっても記録面の平面性が確保されると共に、機
械的強度が十分に得られる。
【００１２】本発明の誘電体記録媒体の一態様では、誘
電体材料に情報を記録し再生する誘電体記録媒体であっ
て、所定の厚さを有する前記誘電体材料の、記録再生が
行われる表面の周囲と、裏面の全面と、側面とに導電体
が設けられ、且つ前記裏面は前記導電体を介して基板に
固着されている構成である。
電体材料に情報を記録し再生する誘電体記録媒体であっ
て、所定の厚さを有する前記誘電体材料の、記録再生が
行われる表面の周囲と、裏面の全面と、側面とに導電体
が設けられ、且つ前記裏面は前記導電体を介して基板に
固着されている構成である。
【００１３】この態様によれば、誘電体材料の裏面に限
らず、記録の使用される表面の周囲と側面に導電体が形
成されている。これにより表面の周囲に設けられた導電
体に探針が接触することで、記録領域から逸脱したこと
が検知され、装置の制御用の信号として用いることがで
きる。また、表面に帯電する電荷を速やかに除去するこ
とができる。
らず、記録の使用される表面の周囲と側面に導電体が形
成されている。これにより表面の周囲に設けられた導電
体に探針が接触することで、記録領域から逸脱したこと
が検知され、装置の制御用の信号として用いることがで
きる。また、表面に帯電する電荷を速やかに除去するこ
とができる。
【００１４】本発明の誘電体記録媒体の他の態様では、
前記基板はシリコン基板である。
前記基板はシリコン基板である。
【００１５】この態様によれば、基板として化学的に安
定で熱的にも形状変化の少ないシリコン基板を用いるこ
とで記録面の平面性の維持と機械的破壊からの保護に効
果が大きい。
定で熱的にも形状変化の少ないシリコン基板を用いるこ
とで記録面の平面性の維持と機械的破壊からの保護に効
果が大きい。
【００１６】本発明の誘電体記録媒体の他の態様では、
前記誘電体材料を固着する面には凹部が設けられてい
る。
前記誘電体材料を固着する面には凹部が設けられてい
る。
【００１７】この態様によれば、誘電体材料を固着する
場合に、残余の接着剤が凹部に吸収され、接着面の平坦
性が確保される。この凹部は機械的手段やエッチング手
段によって形成された複数の溝や、化学的或いは機械的
手段で面が荒らされた状態のものが用いられる。
場合に、残余の接着剤が凹部に吸収され、接着面の平坦
性が確保される。この凹部は機械的手段やエッチング手
段によって形成された複数の溝や、化学的或いは機械的
手段で面が荒らされた状態のものが用いられる。
【００１８】本発明の誘電体記録媒体の他の態様では、
前記誘電体材料を前記基板に固着する手段は樹脂系の接
着剤である。
前記誘電体材料を前記基板に固着する手段は樹脂系の接
着剤である。
【００１９】この態様によれば、薄く大きなサイズの誘
電体材料であっても平坦性を十分に確保して基板に強固
に接着することが可能となる。
電体材料であっても平坦性を十分に確保して基板に強固
に接着することが可能となる。
【００２０】本発明の誘電体記録媒体の他の態様では、
前記誘電体材料は強誘電体材料である。
前記誘電体材料は強誘電体材料である。
【００２１】この態様によれば、誘電体材料としては強
誘電体材料を用いる。分極領域が記録の有無で明確にな
り、記録再生が良好に行われる。
誘電体材料を用いる。分極領域が記録の有無で明確にな
り、記録再生が良好に行われる。
【００２２】本発明の誘電体記録媒体の他の態様では、
前記誘電体材料はＬｉＴａＯ３である。
前記誘電体材料はＬｉＴａＯ３である。
【００２３】この態様によれば、誘電体材料としてＺ−
ｃｕｔのＬｉＴａＯ３を用いる。ＬｉＴａＯ３は誘電率
が低いために電界印加による分極反転が容易であり、分
極領域が記録の有無で明確になり、記録再生が良好に行
われる。
ｃｕｔのＬｉＴａＯ３を用いる。ＬｉＴａＯ３は誘電率
が低いために電界印加による分極反転が容易であり、分
極領域が記録の有無で明確になり、記録再生が良好に行
われる。
【００２４】本発明の誘電体記録媒体の製造方法は上記
課題を解決するために、誘電体材料に情報を記録し再生
するための誘電体記録媒体の製造方法であって、前記誘
電体材料の記録用領域を覆うマスクを形成するマスク形
成工程と、前記マスクで覆われた前記誘電体材料を所定
の深さにエッチングする第一のエッチング工程と、前記
マスクを除去した後、前記第一のエッチング工程により
エッチングされた面の全面にわたって導電体薄膜を形成
する導電体薄膜形成工程と、前記導電体薄膜を形成した
面を基板に固着する固着工程と、前記誘電体材料の前記
基板に固着した面とは反対の面から前記誘電体材料をエ
ッチングする第二のエッチング工程とを備える。
課題を解決するために、誘電体材料に情報を記録し再生
するための誘電体記録媒体の製造方法であって、前記誘
電体材料の記録用領域を覆うマスクを形成するマスク形
成工程と、前記マスクで覆われた前記誘電体材料を所定
の深さにエッチングする第一のエッチング工程と、前記
マスクを除去した後、前記第一のエッチング工程により
エッチングされた面の全面にわたって導電体薄膜を形成
する導電体薄膜形成工程と、前記導電体薄膜を形成した
面を基板に固着する固着工程と、前記誘電体材料の前記
基板に固着した面とは反対の面から前記誘電体材料をエ
ッチングする第二のエッチング工程とを備える。
【００２５】本発明の誘電体記録媒体の製造方法によれ
ば、本発明の極めて薄い誘電体記録媒体を高品質で安価
に量産可能となる。
ば、本発明の極めて薄い誘電体記録媒体を高品質で安価
に量産可能となる。
【００２６】マスク形成工程では、誘電体材料の表面に
記録用領域を設定するマスクを形成する。一般的に用い
られているマスク作成方法が利用可能である。単一の誘
電体記録媒体を作成する場合は１つの記録用領域をこの
マスクで覆い、複数の誘電体記録媒体を作成する場合は
機械的な分離、切断が可能なスペースを空けて、夫々の
対応する領域をこのマスクで覆う。
記録用領域を設定するマスクを形成する。一般的に用い
られているマスク作成方法が利用可能である。単一の誘
電体記録媒体を作成する場合は１つの記録用領域をこの
マスクで覆い、複数の誘電体記録媒体を作成する場合は
機械的な分離、切断が可能なスペースを空けて、夫々の
対応する領域をこのマスクで覆う。
【００２７】第一のエッチング工程では、誘電体材料の
マスクした以外のところ、即ち記録用領域の周囲を所定
の深さにエッチングする。この深さが記録媒体としての
厚みに相当する。
マスクした以外のところ、即ち記録用領域の周囲を所定
の深さにエッチングする。この深さが記録媒体としての
厚みに相当する。
【００２８】導電体薄膜形成工程では、第一のエッチン
グ工程によりエッチングされた面の全面にわたって導電
体薄膜を形成する。この面は誘電体材料の裏面に相当す
る。この導電体薄膜は真空蒸着法、スパッタリング法、
ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等が用いら
れる。この導電体薄膜は所定の電圧、例えばグランドに
接続され、記録用の探針に印加される電圧で、この探針
と導電体薄膜との間に生じる電界によって誘電体材料に
分極領域を生じさせ、情報の記録を行う。
グ工程によりエッチングされた面の全面にわたって導電
体薄膜を形成する。この面は誘電体材料の裏面に相当す
る。この導電体薄膜は真空蒸着法、スパッタリング法、
ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等が用いら
れる。この導電体薄膜は所定の電圧、例えばグランドに
接続され、記録用の探針に印加される電圧で、この探針
と導電体薄膜との間に生じる電界によって誘電体材料に
分極領域を生じさせ、情報の記録を行う。
【００２９】固着工程では、前記導電体薄膜を形成した
面を基板に固着する。接着剤として樹脂系の接着剤を用
いる。導電体薄膜が設けられた誘電体材料を基板に強固
に固着することで強度と平面性が確保される。
面を基板に固着する。接着剤として樹脂系の接着剤を用
いる。導電体薄膜が設けられた誘電体材料を基板に強固
に固着することで強度と平面性が確保される。
【００３０】第二のエッチング工程では、誘電体材料の
基板に固着した面とは反対の面から誘電体材料を研削す
る。このエッチング面が記録用の表面となる。エッチン
グは裏面に設けられた、記録領域の周囲に設けられた導
電体薄膜が露出するまで行う。このエッチングにより現
れた導電体薄膜が誘電体材料の記録面を囲む導電体とな
る。
基板に固着した面とは反対の面から誘電体材料を研削す
る。このエッチング面が記録用の表面となる。エッチン
グは裏面に設けられた、記録領域の周囲に設けられた導
電体薄膜が露出するまで行う。このエッチングにより現
れた導電体薄膜が誘電体材料の記録面を囲む導電体とな
る。
【００３１】本発明の誘電体記録媒体の製造方法の一態
様では、前記誘電体材料の記録用領域は複数の領域から
なり、前記第二のエッチング工程によりエッチングされ
た後、夫々の領域を分離する分離工程を備える。
様では、前記誘電体材料の記録用領域は複数の領域から
なり、前記第二のエッチング工程によりエッチングされ
た後、夫々の領域を分離する分離工程を備える。
【００３２】この態様によれば、複数の誘電体記録媒体
を形成する場合、第二のエッチング工程の後、夫々の誘
電体記録媒体が分離スペースに沿って分離される。分離
にはレーザやダイシング等が用いられる。
を形成する場合、第二のエッチング工程の後、夫々の誘
電体記録媒体が分離スペースに沿って分離される。分離
にはレーザやダイシング等が用いられる。
【００３３】本発明の誘電体記録媒体の製造方法の他の
態様では、前記第二のエッチング工程によりエッチング
された量を計測する計測工程と、前記計測工程により計
測されたエッチング量に基づき、前記第二のエッチング
工程を制御する制御工程とを備える。
態様では、前記第二のエッチング工程によりエッチング
された量を計測する計測工程と、前記計測工程により計
測されたエッチング量に基づき、前記第二のエッチング
工程を制御する制御工程とを備える。
【００３４】この態様によれば、計測工程では、第二の
エッチング工程によりエッチングされた量を計測する、
もしくは導電体薄膜が露出したことを検出する。検出手
段として磁気的手段、電気的手段、光学的手段等が用い
られる。また、制御工程では、計測工程により計測され
た結果に基づき第二のエッチング工程を制御する。これ
により記録領域を囲む導電体薄膜が露出したと確認され
た場合、エッチングを終了させ、正確なエッチング量の
制御が可能となる。
エッチング工程によりエッチングされた量を計測する、
もしくは導電体薄膜が露出したことを検出する。検出手
段として磁気的手段、電気的手段、光学的手段等が用い
られる。また、制御工程では、計測工程により計測され
た結果に基づき第二のエッチング工程を制御する。これ
により記録領域を囲む導電体薄膜が露出したと確認され
た場合、エッチングを終了させ、正確なエッチング量の
制御が可能となる。
【００３５】本発明の誘電体記録媒体の製造方法の他の
態様では、前記基板の、前記導電体薄膜を形成した面を
固着する面に、凹部を形成する凹部形成工程を備える。
態様では、前記基板の、前記導電体薄膜を形成した面を
固着する面に、凹部を形成する凹部形成工程を備える。
【００３６】この態様によれば、誘電体材料を固着する
場合に、残余の接着剤を吸収する凹部が、基板表面に形
成される。この凹部の形成は機械的手段、エッチング手
段、化学的手段で行うことが可能である。
場合に、残余の接着剤を吸収する凹部が、基板表面に形
成される。この凹部の形成は機械的手段、エッチング手
段、化学的手段で行うことが可能である。
【００３７】本発明の誘電体記録媒体の製造方法の他の
態様では、前記第一のエッチング工程はドライエッチン
グ手段によるエッチング工程である。
態様では、前記第一のエッチング工程はドライエッチン
グ手段によるエッチング工程である。
【００３８】この態様によれば、マスクに基づき誘電体
材料を、記録領域を残してエッチングする手段としてド
ライエッチングを用いる。所定の深さで正確にエッチン
グすることが可能となる。
材料を、記録領域を残してエッチングする手段としてド
ライエッチングを用いる。所定の深さで正確にエッチン
グすることが可能となる。
【００３９】本発明の誘電体記録媒体の製造方法の他の
態様では、前記第二のエッチング工程は機械研磨手段に
よって研削するエッチング工程である。
態様では、前記第二のエッチング工程は機械研磨手段に
よって研削するエッチング工程である。
【００４０】この態様によれば、誘電体材料の導電体薄
膜までのエッチングが速やかに行われる。
膜までのエッチングが速やかに行われる。
【００４１】本発明の誘電体記録媒体の製造方法の他の
態様では、前記第二のエッチング工程は、前記機械研磨
手段によるエッチング工程と、前記ドライエッチング手
段によるエッチング工程とを備え、前記機械研磨手段に
よるエッチング工程により前記誘電体材料を所定の厚み
を残して研削した後、前記ドライエッチング手段による
エッチング工程により前記導電体薄膜形成工程で形成さ
れた前記導電体薄膜に達するまで前記誘電体材料のエッ
チングを行う工程である。
態様では、前記第二のエッチング工程は、前記機械研磨
手段によるエッチング工程と、前記ドライエッチング手
段によるエッチング工程とを備え、前記機械研磨手段に
よるエッチング工程により前記誘電体材料を所定の厚み
を残して研削した後、前記ドライエッチング手段による
エッチング工程により前記導電体薄膜形成工程で形成さ
れた前記導電体薄膜に達するまで前記誘電体材料のエッ
チングを行う工程である。
【００４２】この態様によれば、誘電体材料の記録領域
を囲む導電体薄膜までのエッチングは、まず、機械的研
磨によって導電体薄膜には達しない所定の厚みを残して
速やかに研削し、次に機械的研磨よりもエッチングレー
トが遅く、エッチング量の精密な制御が容易なドライエ
ッチングによって導電体薄膜が現れるまで正確にエッチ
ングが行われる。
を囲む導電体薄膜までのエッチングは、まず、機械的研
磨によって導電体薄膜には達しない所定の厚みを残して
速やかに研削し、次に機械的研磨よりもエッチングレー
トが遅く、エッチング量の精密な制御が容易なドライエ
ッチングによって導電体薄膜が現れるまで正確にエッチ
ングが行われる。
【００４３】本発明の誘電体記録媒体の製造方法の他の
態様では、前記ドライエッチング手段によるエッチング
工程の後、ウエットエッチングを行うウエットエッチン
グ工程を備える。
態様では、前記ドライエッチング手段によるエッチング
工程の後、ウエットエッチングを行うウエットエッチン
グ工程を備える。
【００４４】この態様によれば、このウエットエッチン
グは最終的な加工変質層除去を目的としたもので、基板
の加工による結晶性の劣化部分を除去することができ、
結晶薄板の強誘電性を良好に引き出す。
グは最終的な加工変質層除去を目的としたもので、基板
の加工による結晶性の劣化部分を除去することができ、
結晶薄板の強誘電性を良好に引き出す。
【００４５】本発明の強誘電体記録媒体の製造装置は上
記課題を解決するために、誘電体材料に情報を記録し再
生するための誘電体記録媒体の製造装置であって、前記
誘電体材料の記録用領域を覆うマスクを形成するマスク
形成手段と、前記マスクで覆われた前記誘電体材料を所
定の深さにエッチングする第一のエッチング手段と、前
記マスクを除去した後、前記第一のエッチング手段によ
りエッチングされた面の全面にわたって導電体薄膜を形
成する導電体薄膜形成手段と、前記導電体薄膜を形成し
た面を基板に固着する固着手段と、前記誘電体材料の前
記基板に固着した面とは反対の面から前記誘電体材料を
エッチングする第二のエッチング手段とを備える。
記課題を解決するために、誘電体材料に情報を記録し再
生するための誘電体記録媒体の製造装置であって、前記
誘電体材料の記録用領域を覆うマスクを形成するマスク
形成手段と、前記マスクで覆われた前記誘電体材料を所
定の深さにエッチングする第一のエッチング手段と、前
記マスクを除去した後、前記第一のエッチング手段によ
りエッチングされた面の全面にわたって導電体薄膜を形
成する導電体薄膜形成手段と、前記導電体薄膜を形成し
た面を基板に固着する固着手段と、前記誘電体材料の前
記基板に固着した面とは反対の面から前記誘電体材料を
エッチングする第二のエッチング手段とを備える。
【００４６】本発明の誘電体記録媒体の製造装置によれ
ば、本発明の極めて薄い誘電体記録媒体を高品質で安価
に量産可能となる。
ば、本発明の極めて薄い誘電体記録媒体を高品質で安価
に量産可能となる。
【００４７】マスク形成手段は、誘電体材料の表面に記
録用領域を設定するマスクを形成する。一般的に用いら
れているマスク作成手段が利用可能である。
録用領域を設定するマスクを形成する。一般的に用いら
れているマスク作成手段が利用可能である。
【００４８】第一のエッチング手段は、誘電体材料のマ
スクした以外のところ、即ち記録用領域の周囲を所定の
深さにエッチングする。この深さが記録媒体としての厚
みに相当する。このエッチング手段として例えばＥＣＲ
エッチング装置、ＲＩＥエッチング装置、イオンビーム
エッチング装置等がある。これらのエッチング装置によ
って正確に誘電体材料のエッチングが行われる。ＬｉＴ
ａＯ３のような酸化物材料でも良好にドライエッチング
が可能となる。
スクした以外のところ、即ち記録用領域の周囲を所定の
深さにエッチングする。この深さが記録媒体としての厚
みに相当する。このエッチング手段として例えばＥＣＲ
エッチング装置、ＲＩＥエッチング装置、イオンビーム
エッチング装置等がある。これらのエッチング装置によ
って正確に誘電体材料のエッチングが行われる。ＬｉＴ
ａＯ３のような酸化物材料でも良好にドライエッチング
が可能となる。
【００４９】導電体薄膜形成手段は、第一のエッチング
手段によりエッチングされた面の全面にわたって導電体
薄膜を形成する。この導電体薄膜の形成には真空蒸着装
置、スパッタリング装置、ＣＶＤ装置等が用いられる。
手段によりエッチングされた面の全面にわたって導電体
薄膜を形成する。この導電体薄膜の形成には真空蒸着装
置、スパッタリング装置、ＣＶＤ装置等が用いられる。
【００５０】固着手段は、前記導電体薄膜を形成した面
を基板に固着する。接着剤として樹脂系の接着剤を用い
る。
を基板に固着する。接着剤として樹脂系の接着剤を用い
る。
【００５１】第二のエッチング手段は、誘電体材料の基
板に固着した面とは反対の面から記録領域を囲むの導電
体薄膜が露出するまで誘電体材料を研削する。
板に固着した面とは反対の面から記録領域を囲むの導電
体薄膜が露出するまで誘電体材料を研削する。
【００５２】本発明の誘電体記録媒体の製造装置の一態
様では、前記誘電体材料の記録用領域は複数の領域から
なり、前記第二のエッチング手段によりエッチングされ
た後、夫々の領域を分離、切断する分離手段を備える。
様では、前記誘電体材料の記録用領域は複数の領域から
なり、前記第二のエッチング手段によりエッチングされ
た後、夫々の領域を分離、切断する分離手段を備える。
【００５３】この態様によれば、複数の誘電体記録媒体
を形成する場合、例えばレーザやダイシング等の分離手
段によって夫々の誘電体記録媒体が分離スペースに沿っ
て分離される。
を形成する場合、例えばレーザやダイシング等の分離手
段によって夫々の誘電体記録媒体が分離スペースに沿っ
て分離される。
【００５４】本発明の誘電体記録媒体の製造装置の他の
態様では、前記第二のエッチング手段によりエッチング
された量を計測する計測手段と、前記計測手段により計
測されたエッチング量に基づき、前記第二のエッチング
手段を制御する制御手段とを備える。
態様では、前記第二のエッチング手段によりエッチング
された量を計測する計測手段と、前記計測手段により計
測されたエッチング量に基づき、前記第二のエッチング
手段を制御する制御手段とを備える。
【００５５】この態様によれば、計測手段は、第二のエ
ッチング手段によりエッチングされた量を計測する、も
しくは導電体薄膜が露出したことを検出する。検出手段
として磁気的手段、電気的手段、光学的手段、Ｑ−ｍａ
ｓｓなどの分析手段等が用いられるが、例えば発光スペ
クトル分析を用いると、誘電体材料のエッチングが進
み、導電体薄膜の成分がプラズマの発光スペクトルに含
まれるようになると導電体薄膜が露出したということ
で、エッチング量を検出することができる。また、制御
手段は、計測手段により計測された結果に基づき第二の
エッチング手段を制御する。これにより記録領域を囲む
導電体薄膜が露出したと確認された場合、エッチングを
終了させる。
ッチング手段によりエッチングされた量を計測する、も
しくは導電体薄膜が露出したことを検出する。検出手段
として磁気的手段、電気的手段、光学的手段、Ｑ−ｍａ
ｓｓなどの分析手段等が用いられるが、例えば発光スペ
クトル分析を用いると、誘電体材料のエッチングが進
み、導電体薄膜の成分がプラズマの発光スペクトルに含
まれるようになると導電体薄膜が露出したということ
で、エッチング量を検出することができる。また、制御
手段は、計測手段により計測された結果に基づき第二の
エッチング手段を制御する。これにより記録領域を囲む
導電体薄膜が露出したと確認された場合、エッチングを
終了させる。
【００５６】本発明の誘電体記録媒体の製造装置の他の
態様では、前記基板の、前記導電体薄膜を形成した面を
固着する面に、凹部を形成する凹部形成手段を備える。
態様では、前記基板の、前記導電体薄膜を形成した面を
固着する面に、凹部を形成する凹部形成手段を備える。
【００５７】この態様によれば、誘電体材料を基板に接
着する際に、残余の接着剤を吸収する凹部が形成され
る。
着する際に、残余の接着剤を吸収する凹部が形成され
る。
【００５８】本発明の誘電体記録媒体の製造装置の他の
態様では、前記第二のエッチング手段は、機械研磨手段
と、ドライエッチング手段とを備える。
態様では、前記第二のエッチング手段は、機械研磨手段
と、ドライエッチング手段とを備える。
【００５９】この態様によれば、誘電体材料の導電体薄
膜までのエッチングは、まず、機械研磨手段により導電
体薄膜には達しない所定の厚みを残して速やかに研削で
き、その後、ドライエッチング手段により記録領域を囲
む導電体薄膜が現れるまで正確にエッチングをすること
が可能となる。
膜までのエッチングは、まず、機械研磨手段により導電
体薄膜には達しない所定の厚みを残して速やかに研削で
き、その後、ドライエッチング手段により記録領域を囲
む導電体薄膜が現れるまで正確にエッチングをすること
が可能となる。
【００６０】本発明のこのような作用、及び他の利得は
次に説明する実施の形態から明らかにされる。
次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００６１】
【発明の実施の形態】（誘電体記録媒体に係わる実施形
態）本発明の誘電体記録媒体の実施形態について図１か
ら図４を参照して説明する。尚、図１は本発明の誘電体
記録媒体の第一の形態を示す図であって、同図（ａ）は
その平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａに
おける断面側面図である。図２は第二の形態を示す図で
あって、同図（ａ）はその平面図であり、同図（ｂ）は
同図（ａ）のＢ−Ｂにおける断面図側面である。また図
３は図２に示す誘電体記録媒体の切り出しを示す図であ
り、同図（ａ）はその平面図であり、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＣ−Ｃにおける断面側面図である。更に図４は
本発明の誘電体記録媒体の作成形態を説明するための図
であって、同図（ａ）は単体の場合のマスク配置であ
り、同図（ｂ）は複数の場合のマスク配置の例である。
態）本発明の誘電体記録媒体の実施形態について図１か
ら図４を参照して説明する。尚、図１は本発明の誘電体
記録媒体の第一の形態を示す図であって、同図（ａ）は
その平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａに
おける断面側面図である。図２は第二の形態を示す図で
あって、同図（ａ）はその平面図であり、同図（ｂ）は
同図（ａ）のＢ−Ｂにおける断面図側面である。また図
３は図２に示す誘電体記録媒体の切り出しを示す図であ
り、同図（ａ）はその平面図であり、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＣ−Ｃにおける断面側面図である。更に図４は
本発明の誘電体記録媒体の作成形態を説明するための図
であって、同図（ａ）は単体の場合のマスク配置であ
り、同図（ｂ）は複数の場合のマスク配置の例である。
【００６２】誘電体記録媒体１は、図１に示すように誘
電体材料１１、導電薄膜１２、基板１３が積層し、導電
薄膜１２と基板１３は樹脂系の接着剤１４で接着されて
いる構成である。
電体材料１１、導電薄膜１２、基板１３が積層し、導電
薄膜１２と基板１３は樹脂系の接着剤１４で接着されて
いる構成である。
【００６３】誘電体材料１１は均一な厚さを有する、例
えば強誘電体単結晶からなり、その一つの面を記録再生
面とし記録再生用の探針が作用する。誘電体材料１１の
大きさは一辺がｍｍオーダーと大きく、その厚さは例え
ば５０００Å程度である。材料としては１８０度ドメイ
ンを有するＬｉＴａＯ３が用いられる。その他誘電体材
料としては、ＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3の固溶体である
ＰＺＴ材料、ＰｂＴｉＯ3で表されるチタン酸鉛、Ｐｂ
ＺｒＯ3で表されるジルコン酸鉛、ＢａＴｉＯ3で表され
るチタン酸バリウム、ＬｉＮｂＯ3で表されるニオブ酸
リチウム、鉛（Ｐｂ），ランタン（Ｌａ），ジルコニウ
ム（Ｚｒ），チタン（Ｔｉ）系の固溶体であるＰＬＺＴ
材料、ビスマス（Ｂｉ），ナトリウム（Ｎａ），鉛（Ｐ
ｂ），バリウム（Ｂａ）系の固溶体であるＢＮＰＢ材料
等がある。
えば強誘電体単結晶からなり、その一つの面を記録再生
面とし記録再生用の探針が作用する。誘電体材料１１の
大きさは一辺がｍｍオーダーと大きく、その厚さは例え
ば５０００Å程度である。材料としては１８０度ドメイ
ンを有するＬｉＴａＯ３が用いられる。その他誘電体材
料としては、ＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3の固溶体である
ＰＺＴ材料、ＰｂＴｉＯ3で表されるチタン酸鉛、Ｐｂ
ＺｒＯ3で表されるジルコン酸鉛、ＢａＴｉＯ3で表され
るチタン酸バリウム、ＬｉＮｂＯ3で表されるニオブ酸
リチウム、鉛（Ｐｂ），ランタン（Ｌａ），ジルコニウ
ム（Ｚｒ），チタン（Ｔｉ）系の固溶体であるＰＬＺＴ
材料、ビスマス（Ｂｉ），ナトリウム（Ｎａ），鉛（Ｐ
ｂ），バリウム（Ｂａ）系の固溶体であるＢＮＰＢ材料
等がある。
【００６４】導電薄膜１２は誘電体材料１１の記録再生
面を除いた周囲に１０００〜２０００Å程度の厚さで設
けられている。この導電薄膜１２は例えばアルミニウム
を真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等の手法により付
けられ、記録再生装置のグランドに接続される。アルミ
ニウムの他に白金等の金属や耐食性に優れたＩｎＯ２等
の酸化物導電膜でも良い。
面を除いた周囲に１０００〜２０００Å程度の厚さで設
けられている。この導電薄膜１２は例えばアルミニウム
を真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等の手法により付
けられ、記録再生装置のグランドに接続される。アルミ
ニウムの他に白金等の金属や耐食性に優れたＩｎＯ２等
の酸化物導電膜でも良い。
【００６５】基板１３は薄い誘電体材料１１を保持し平
面性を維持するためのものであり、例えば所定厚さのシ
リコン等を用いる。また、接着される面は凹部１３ａが
設けられている。この凹部１３ａは比較的大きく薄膜の
誘電体材料１１を基板１３に接着するときに、接着剤の
過剰の部分を吸収して均一で平坦な接着面を形成するこ
とに効果がある。
面性を維持するためのものであり、例えば所定厚さのシ
リコン等を用いる。また、接着される面は凹部１３ａが
設けられている。この凹部１３ａは比較的大きく薄膜の
誘電体材料１１を基板１３に接着するときに、接着剤の
過剰の部分を吸収して均一で平坦な接着面を形成するこ
とに効果がある。
【００６６】樹脂系の接着剤１４は導電薄膜１２が設け
られた誘電体材料１１を基板１３に固着するための接着
剤であって、強固に接着し平坦な接着面が得られる。
られた誘電体材料１１を基板１３に固着するための接着
剤であって、強固に接着し平坦な接着面が得られる。
【００６７】更に、このような構成を有する誘電体記録
媒体１を取り扱いの利便性と、強度を確保するためにプ
ラスチック或いはセラミック等の材料で記録再生面を除
いて周囲を覆いパッケージングしてもよい。
媒体１を取り扱いの利便性と、強度を確保するためにプ
ラスチック或いはセラミック等の材料で記録再生面を除
いて周囲を覆いパッケージングしてもよい。
【００６８】また、図２に示す誘電体記録媒体２は複数
の誘電体記録媒体を一度に作成する方法で作成したもの
から一つを切り出した形態のもので、その構成、作用は
図１を参照して説明したことと同様である。図３は４つ
の誘電体記録媒体を一度に作成した形態のものであり、
最終工程で切断し、誘電体記録媒体１１ａ〜１１ｄに分
離される。その時の製造上のマスク１５は図４に示すよ
うなものになる。図２に示す誘電体記録媒体２は切り出
された一つに対応しているが、更に多くの誘電体記録媒
体を一度に作成することも可能である。
の誘電体記録媒体を一度に作成する方法で作成したもの
から一つを切り出した形態のもので、その構成、作用は
図１を参照して説明したことと同様である。図３は４つ
の誘電体記録媒体を一度に作成した形態のものであり、
最終工程で切断し、誘電体記録媒体１１ａ〜１１ｄに分
離される。その時の製造上のマスク１５は図４に示すよ
うなものになる。図２に示す誘電体記録媒体２は切り出
された一つに対応しているが、更に多くの誘電体記録媒
体を一度に作成することも可能である。
【００６９】上述した構成の誘電体記録媒体１の記録媒
体としての作用は、誘電体材料１１の記録再生面に当接
した探針に電圧が印加され、誘電体材料１１の裏面の導
電薄膜１２との間に電界が発生して、探針が当接した部
位を分極させる。この分極を誘電体材料１１の裏面まで
到達させることで安定した分極領域が形成され、情報が
記録される。一方、再生においては探針を記録再生面に
当接してトレースすることにより、例えば非線形誘電率
顕微鏡法によって分極に対応した微小な容量変化を検出
して記録情報を再生することになる。この際、媒体全体
を予め＋面または−面に初期化しておくとＳＮ比が向上
する。
体としての作用は、誘電体材料１１の記録再生面に当接
した探針に電圧が印加され、誘電体材料１１の裏面の導
電薄膜１２との間に電界が発生して、探針が当接した部
位を分極させる。この分極を誘電体材料１１の裏面まで
到達させることで安定した分極領域が形成され、情報が
記録される。一方、再生においては探針を記録再生面に
当接してトレースすることにより、例えば非線形誘電率
顕微鏡法によって分極に対応した微小な容量変化を検出
して記録情報を再生することになる。この際、媒体全体
を予め＋面または−面に初期化しておくとＳＮ比が向上
する。
【００７０】このような誘電体記録媒体１及び２は１Ｔ
ｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ２を超える記録密度を有する超高記
録密度の記録再生媒体である。
ｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ２を超える記録密度を有する超高記
録密度の記録再生媒体である。
【００７１】（誘電体記録媒体の製造方法に係わる実施
形態）次に誘電体記録媒体の製造方法について図５から
図７を参照して説明する。ここでは図３に示すように複
数の記録媒体を一度に作成する形態について説明する
が、同様の方法により単体で作成することができること
は当然である。尚、図５は本発明の誘電体記録媒体の製
造工程を示す断面図であって、同図（ａ）は誘電体材料
であり、同図（ｂ）は誘電体材料にレジストを設けた状
態であり、同図（ｃ）はエッチングした状態であり、同
図（ｄ）はレジストを除去した状態である。また、図６
は図５に続く製造工程を示す図であって、同図（ａ）は
エッチングした面に導電性薄膜を形成した状態であり、
同図（ｂ）は導電性薄膜を形成した面を基板に貼り付け
た状態であり、同図（ｃ）は機械研磨により誘電体材料
を研磨した状態であり、同図（ｄ）は機械研磨した後、
ドライエッチッグにより誘電体材料をエッチングした状
態である。更に図７は基板の接着面の状態を示す図であ
り、同図（ａ）は溝が設けられているものであり、同図
（ｂ）は表面があらされて凹部が形成されている状態を
示す。
形態）次に誘電体記録媒体の製造方法について図５から
図７を参照して説明する。ここでは図３に示すように複
数の記録媒体を一度に作成する形態について説明する
が、同様の方法により単体で作成することができること
は当然である。尚、図５は本発明の誘電体記録媒体の製
造工程を示す断面図であって、同図（ａ）は誘電体材料
であり、同図（ｂ）は誘電体材料にレジストを設けた状
態であり、同図（ｃ）はエッチングした状態であり、同
図（ｄ）はレジストを除去した状態である。また、図６
は図５に続く製造工程を示す図であって、同図（ａ）は
エッチングした面に導電性薄膜を形成した状態であり、
同図（ｂ）は導電性薄膜を形成した面を基板に貼り付け
た状態であり、同図（ｃ）は機械研磨により誘電体材料
を研磨した状態であり、同図（ｄ）は機械研磨した後、
ドライエッチッグにより誘電体材料をエッチングした状
態である。更に図７は基板の接着面の状態を示す図であ
り、同図（ａ）は溝が設けられているものであり、同図
（ｂ）は表面があらされて凹部が形成されている状態を
示す。
【００７２】まず図５（ａ）に示すように、誘電体材料
１１として、例えば一辺が１０ｍｍ程度、厚さが０．２
〜０．５ｍｍ程度の両面が平行、且つ鏡面研磨された強
誘電体単結晶、例えばＺ−ｃｕｔのＬｉＴａＯ３単結晶
を用いる。
１１として、例えば一辺が１０ｍｍ程度、厚さが０．２
〜０．５ｍｍ程度の両面が平行、且つ鏡面研磨された強
誘電体単結晶、例えばＺ−ｃｕｔのＬｉＴａＯ３単結晶
を用いる。
【００７３】次に図５（ｂ）に示すように、誘電体材料
１１の一方の面上に、記録する領域を覆うようにマスク
１５を設ける。マスク１５は金属膜、レジスト膜、ドラ
イレジストフィルム等を一般に用いられている手法で形
成する。
１１の一方の面上に、記録する領域を覆うようにマスク
１５を設ける。マスク１５は金属膜、レジスト膜、ドラ
イレジストフィルム等を一般に用いられている手法で形
成する。
【００７４】次に図５（ｃ）に示すように、ＲＩＥ（Re
active Ion Etching）、ＥＣＲ（Electron Cyclotro
n Resonance）プラズマ、或いはイオンビーム等のエッ
チングによって、マスク１５の周辺を深さが１μｍ以
下、即ち記録媒体の厚さ程度にエッチングする。
active Ion Etching）、ＥＣＲ（Electron Cyclotro
n Resonance）プラズマ、或いはイオンビーム等のエッ
チングによって、マスク１５の周辺を深さが１μｍ以
下、即ち記録媒体の厚さ程度にエッチングする。
【００７５】次に図５（ｄ）に示すように、マスク１５
を除去し、エッチングの深さを接触式の段差計やレーザ
干渉等を用いて精密に測定する。最終的な記録部の厚さ
はこの深さに基づいて定まるためである。ここで測定さ
れたデータはエッチング工程にフィードバックされる。
を除去し、エッチングの深さを接触式の段差計やレーザ
干渉等を用いて精密に測定する。最終的な記録部の厚さ
はこの深さに基づいて定まるためである。ここで測定さ
れたデータはエッチング工程にフィードバックされる。
【００７６】次に図６（ａ）に示すように、エッチング
した面に記録媒体の電極となる導電薄膜１２をスパッタ
や蒸着等の手段で形成する。導電薄膜１２の材料として
アルミニウムや白金等の金属材料や耐食性に優れたＩｎ
Ｏ２等の酸化物導電膜が用いられる。
した面に記録媒体の電極となる導電薄膜１２をスパッタ
や蒸着等の手段で形成する。導電薄膜１２の材料として
アルミニウムや白金等の金属材料や耐食性に優れたＩｎ
Ｏ２等の酸化物導電膜が用いられる。
【００７７】次に図６（ｂ）に示すように、導電薄膜１
２と基板１３を樹脂系の接着剤等の強固な接着材料によ
って接着する。基板１３は例えばシリコンであり、その
接着面は図７に示すように溝状の凹部１３ａや表面が荒
らされて形成された凹部１３ａを有している。この凹部
１３ａによって余分の接着剤が吸収され、接着面が均一
で平坦となる。特に記録面が広く厚さが薄い誘電体単結
晶を均一な平坦面に維持する必要があるが、これを実現
するために凹部１３ａの効果は大きい。また、強固なシ
リコンの基板１３に接着することで誘電体単結晶の変形
や破損を防止している。
２と基板１３を樹脂系の接着剤等の強固な接着材料によ
って接着する。基板１３は例えばシリコンであり、その
接着面は図７に示すように溝状の凹部１３ａや表面が荒
らされて形成された凹部１３ａを有している。この凹部
１３ａによって余分の接着剤が吸収され、接着面が均一
で平坦となる。特に記録面が広く厚さが薄い誘電体単結
晶を均一な平坦面に維持する必要があるが、これを実現
するために凹部１３ａの効果は大きい。また、強固なシ
リコンの基板１３に接着することで誘電体単結晶の変形
や破損を防止している。
【００７８】次に図６（ｃ）に示すように、誘電体材料
１１を研磨によって、例えば厚さが１０μｍ以下にす
る。この時、研磨装置に誘電体材料１１を取り付ける
際、研磨装置の基準面となる定盤と誘電体材料１１の研
磨面が光学的波長のレベルで平行度が出るように調節す
る。これは例えば研磨装置の基準面と誘電体材料１１を
保持する面とが円周上の３点で保持され、基準面と保持
する面との角度を調節できる平行度調整装置を用い平行
度を出す。その調節は例えば基準面としてオプティカル
フラットを用い、誘電体材料１１の表面との干渉縞（ニ
ュートンリング）の間隔が最大となるようにすることで
行われる。この方法によれば誘電体材料１１を基板１３
に接着する際に、誘電体材料１１と基板１３との間で平
行度のずれが生じても研磨による誘電体材料１１そのも
のの表裏の平行度は確保される。
１１を研磨によって、例えば厚さが１０μｍ以下にす
る。この時、研磨装置に誘電体材料１１を取り付ける
際、研磨装置の基準面となる定盤と誘電体材料１１の研
磨面が光学的波長のレベルで平行度が出るように調節す
る。これは例えば研磨装置の基準面と誘電体材料１１を
保持する面とが円周上の３点で保持され、基準面と保持
する面との角度を調節できる平行度調整装置を用い平行
度を出す。その調節は例えば基準面としてオプティカル
フラットを用い、誘電体材料１１の表面との干渉縞（ニ
ュートンリング）の間隔が最大となるようにすることで
行われる。この方法によれば誘電体材料１１を基板１３
に接着する際に、誘電体材料１１と基板１３との間で平
行度のずれが生じても研磨による誘電体材料１１そのも
のの表裏の平行度は確保される。
【００７９】上述した研磨工程では、最初に１μｍ程度
の砥粒によるラッピング工程の後に化学機械研磨による
ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）でのポリ
ッシング工程を経ることで、加工変質層の少ない仕上げ
を行うことができる。
の砥粒によるラッピング工程の後に化学機械研磨による
ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）でのポリ
ッシング工程を経ることで、加工変質層の少ない仕上げ
を行うことができる。
【００８０】更に次に図６（ｄ）に示すように、研磨面
からＲＩＥ、ＥＣＲプラズマ、イオンビーム等のエッチ
ングによって、均一に薄く、誘電体材料１１の周辺に設
けられた導電体１２が現れるまで精密にエッチングす
る。エッチングの終点検出には例えば導電薄膜１２の成
分元素がエッチング装置内に放出されると、発光スペク
トルやQ−ｍａｓｓ（Quadrupole Mass Spectromete
r）等の分析手段で検出が可能であり、これが検出され
た時点でエッチングを終了させる。
からＲＩＥ、ＥＣＲプラズマ、イオンビーム等のエッチ
ングによって、均一に薄く、誘電体材料１１の周辺に設
けられた導電体１２が現れるまで精密にエッチングす
る。エッチングの終点検出には例えば導電薄膜１２の成
分元素がエッチング装置内に放出されると、発光スペク
トルやQ−ｍａｓｓ（Quadrupole Mass Spectromete
r）等の分析手段で検出が可能であり、これが検出され
た時点でエッチングを終了させる。
【００８１】上述したようにして作成された誘電体記録
媒体は、例えば記録ドットとなる分極領域のサイズを２
５ｎmとすると、１．６Ｇｂｉｔｓ／ｍｍ２程度の膨大
な記憶容量を有するものとなる。
媒体は、例えば記録ドットとなる分極領域のサイズを２
５ｎmとすると、１．６Ｇｂｉｔｓ／ｍｍ２程度の膨大
な記憶容量を有するものとなる。
【００８２】尚、ドライエッチングの後にフッ酸等の酸
によるウエットエッチングを行っても良い。これは最終
的な加工変質層除去を目的としたものであって、基板の
加工による結晶性の劣化部分を除去することが可能であ
り、結晶薄板の強誘電性を良好に引き出すことが可能と
なる。
によるウエットエッチングを行っても良い。これは最終
的な加工変質層除去を目的としたものであって、基板の
加工による結晶性の劣化部分を除去することが可能であ
り、結晶薄板の強誘電性を良好に引き出すことが可能と
なる。
【００８３】次に、本発明の誘電体記録媒体の製造法に
用いられる化学的機械研磨（ＣＭＰ）の例について説明
する。図８に示すように研磨テーブル２１上に貼られた
研磨パッド２２に研磨粒子を分散させた液体、即ち研磨
剤２４をノズル２３から滴下させ、回転テーブル２５に
載置した誘電体記録媒体２を研磨パッド２２に押し付
け、研磨テーブル２１や回転テーブル２５を矢印Ｒ１、
Ｒ２で示しように回転させて誘電体記録媒体２を研磨す
る。研磨粒子は数百Å程度の微小なシリカ粒子やアルミ
ナ粒子等が用いられる。また、研磨粒子を分散させる液
体は研磨粒子や研磨する誘電体材料１１によって、ｐＨ
の調節や電解質の混入、研磨粒子の分散、凝集状態等の
制御が行われる。
用いられる化学的機械研磨（ＣＭＰ）の例について説明
する。図８に示すように研磨テーブル２１上に貼られた
研磨パッド２２に研磨粒子を分散させた液体、即ち研磨
剤２４をノズル２３から滴下させ、回転テーブル２５に
載置した誘電体記録媒体２を研磨パッド２２に押し付
け、研磨テーブル２１や回転テーブル２５を矢印Ｒ１、
Ｒ２で示しように回転させて誘電体記録媒体２を研磨す
る。研磨粒子は数百Å程度の微小なシリカ粒子やアルミ
ナ粒子等が用いられる。また、研磨粒子を分散させる液
体は研磨粒子や研磨する誘電体材料１１によって、ｐＨ
の調節や電解質の混入、研磨粒子の分散、凝集状態等の
制御が行われる。
【００８４】次に、本発明の誘電体記録媒体の製造法に
用いられるＥＣＲエッチング装置の例について説明す
る。図９に示すように、プラズマ発生部３１にＡｒ等の
ガスが送り込まれ、２．５ＧＨｚ程度のマイクロ波が加
えられる。プラズマ発生部３１にはマイナスの直流電圧
が加わり、プラズマが発生する。このプラズマはプラズ
マ発生部３１の周囲に設けられた電磁石３２が形成する
軸方向の磁界強度分布に従って移動し、引き出し電極３
３によって並行に加速してホルダ３５に載置した誘電体
記録媒体２に衝突する。その衝突のエネルギーで誘電体
材料１１はエッチングされる。プラズマの衝突角度によ
ってエッチングの状態がことなることから、ホルダ３５
付近の磁界を平行な磁界分布とし、大電流で均一且つ平
行なプラズマ流を誘電体材料１１に照射させるようにし
ている。
用いられるＥＣＲエッチング装置の例について説明す
る。図９に示すように、プラズマ発生部３１にＡｒ等の
ガスが送り込まれ、２．５ＧＨｚ程度のマイクロ波が加
えられる。プラズマ発生部３１にはマイナスの直流電圧
が加わり、プラズマが発生する。このプラズマはプラズ
マ発生部３１の周囲に設けられた電磁石３２が形成する
軸方向の磁界強度分布に従って移動し、引き出し電極３
３によって並行に加速してホルダ３５に載置した誘電体
記録媒体２に衝突する。その衝突のエネルギーで誘電体
材料１１はエッチングされる。プラズマの衝突角度によ
ってエッチングの状態がことなることから、ホルダ３５
付近の磁界を平行な磁界分布とし、大電流で均一且つ平
行なプラズマ流を誘電体材料１１に照射させるようにし
ている。
【００８５】また、図１０は誘電体としてＺ−ｃｕｔＬ
ｉＴａＯ３単結晶を用いた場合の厚みと分極領域を反転
させる最小電圧の関係を、探針の形状をパラメータとし
て示す図である。探針形状と誘電体記録媒体の厚み、領
域サイズ、分極領域の反転電圧等には相似性のあること
が確認されている。また、記録に対応する分極領域は探
針の径と略同等の大きさで形成されるので、高密度記録
を行うためには、その径を小さくすることが好ましい。
一方、分極領域を形成する電圧は誘電体材料１１の厚み
が厚いほど印加する電圧を高くする必要のあることが同
図から知られるところである。特に探針の径が小さくな
るほど、誘電体材料１１の厚みに対する印加電圧の増加
は急峻になる。従って、印加電圧を低い電圧、例えば１
０Ｖ程度とするためには誘電体材料１１の厚みを、例え
ば５０００Å程度と薄くする必要がある。本発明の誘電
体記録媒体の製造方法はこれを実現するものである。
ｉＴａＯ３単結晶を用いた場合の厚みと分極領域を反転
させる最小電圧の関係を、探針の形状をパラメータとし
て示す図である。探針形状と誘電体記録媒体の厚み、領
域サイズ、分極領域の反転電圧等には相似性のあること
が確認されている。また、記録に対応する分極領域は探
針の径と略同等の大きさで形成されるので、高密度記録
を行うためには、その径を小さくすることが好ましい。
一方、分極領域を形成する電圧は誘電体材料１１の厚み
が厚いほど印加する電圧を高くする必要のあることが同
図から知られるところである。特に探針の径が小さくな
るほど、誘電体材料１１の厚みに対する印加電圧の増加
は急峻になる。従って、印加電圧を低い電圧、例えば１
０Ｖ程度とするためには誘電体材料１１の厚みを、例え
ば５０００Å程度と薄くする必要がある。本発明の誘電
体記録媒体の製造方法はこれを実現するものである。
【００８６】以上説明した方法により強誘電体単結晶を
理想的な極薄材料とすることができ、均一で平坦であり
且つ大きなサイズの強誘電体単結晶を用いた高密度、高
記録容量の記録媒体の実現が可能となる。
理想的な極薄材料とすることができ、均一で平坦であり
且つ大きなサイズの強誘電体単結晶を用いた高密度、高
記録容量の記録媒体の実現が可能となる。
【００８７】（誘電体記録媒体の製造装置に係わる実施
形態）図１１に示す本発明の誘電体記録媒体の製造装置
は、大きな誘電体記録媒体を複数個、一回の製造工程で
作成する装置であって、記録エリア形成部６１、導電体
薄膜形成部６２、記録媒体と基板の貼り合せ部６３、基
板形成部６４、機械研磨部６５、ドライエッチング部６
６、研磨量検出部６７、エッチング量検出部６８、研磨
量制御部６９、エッチング量制御部７０、切断部７１を
備えて構成される。
形態）図１１に示す本発明の誘電体記録媒体の製造装置
は、大きな誘電体記録媒体を複数個、一回の製造工程で
作成する装置であって、記録エリア形成部６１、導電体
薄膜形成部６２、記録媒体と基板の貼り合せ部６３、基
板形成部６４、機械研磨部６５、ドライエッチング部６
６、研磨量検出部６７、エッチング量検出部６８、研磨
量制御部６９、エッチング量制御部７０、切断部７１を
備えて構成される。
【００８８】記録エリア形成部６１は、図４（ｂ）に示
すように誘電体材料１１の上に例えば４つの記録エリア
を形成するために、記録エリア部分を覆うマスクを設け
る。マスクは汎用の方法によって作成することが可能で
ある。このマスクで覆われた状態の誘電体材料１１をＥ
ＣＲプラズマやＲＩＥエッチング装置等によって、記録
部を残して所定の深さ、例えば５０００Å程度の深さま
でエッチングする。このエッチング量は、分解・反応性
生物の種類、量の変化によるガスクロマトグラフ測定、
プラズマの発光、吸光スペクトルの分析、放電インピー
ダンスの測定等によるプラズマ状態の変化等を検出して
制御が行われる。エッチングが終了するとマスクを除去
する。そのマスクを除去した部位が記録部分を形成し、
エッチングした深さは記録部の厚みに相当する。
すように誘電体材料１１の上に例えば４つの記録エリア
を形成するために、記録エリア部分を覆うマスクを設け
る。マスクは汎用の方法によって作成することが可能で
ある。このマスクで覆われた状態の誘電体材料１１をＥ
ＣＲプラズマやＲＩＥエッチング装置等によって、記録
部を残して所定の深さ、例えば５０００Å程度の深さま
でエッチングする。このエッチング量は、分解・反応性
生物の種類、量の変化によるガスクロマトグラフ測定、
プラズマの発光、吸光スペクトルの分析、放電インピー
ダンスの測定等によるプラズマ状態の変化等を検出して
制御が行われる。エッチングが終了するとマスクを除去
する。そのマスクを除去した部位が記録部分を形成し、
エッチングした深さは記録部の厚みに相当する。
【００８９】導電体薄膜形成部６２は、記録エリア形成
部６１でエッチングした面の全面に所定の厚さで導電薄
膜１２を形成する。この導電薄膜１２はエッチングされ
た側壁にも形成され、誘電体材料１１の全面を覆うこと
になる。導電薄膜１２の形成には真空蒸着装置、ＣＶＤ
装置、スパッタリング装置等、所定の装置が用いられ、
その薄膜の厚さは薄膜の堆積や成長する速度による時間
制御、電気抵抗の測定による制御等で行われる。導電薄
膜１２を形成する材料は白金やアルミニウム等の金属、
及びＩｎ等の酸化物導電体が用いられる。
部６１でエッチングした面の全面に所定の厚さで導電薄
膜１２を形成する。この導電薄膜１２はエッチングされ
た側壁にも形成され、誘電体材料１１の全面を覆うこと
になる。導電薄膜１２の形成には真空蒸着装置、ＣＶＤ
装置、スパッタリング装置等、所定の装置が用いられ、
その薄膜の厚さは薄膜の堆積や成長する速度による時間
制御、電気抵抗の測定による制御等で行われる。導電薄
膜１２を形成する材料は白金やアルミニウム等の金属、
及びＩｎ等の酸化物導電体が用いられる。
【００９０】記録媒体と基板の貼り合せ部６３は、導電
薄膜１２を設けた面を基板１３に樹脂系の接着剤の接着
剤を用いて接着し固定する。基板１３の接着面は凹部１
３ａが設けられていて余分の接着剤がこの凹部１３ａで
吸収され、接着後の接着面は平坦性が確保される。
薄膜１２を設けた面を基板１３に樹脂系の接着剤の接着
剤を用いて接着し固定する。基板１３の接着面は凹部１
３ａが設けられていて余分の接着剤がこの凹部１３ａで
吸収され、接着後の接着面は平坦性が確保される。
【００９１】基板形成部６４は、基板１３の接着面に凹
部１３ａを設ける。この凹部１３ａの形成は機械的研削
やエッチングによる溝の形成、或いは化学的処理による
方法等が用いられる。この凹部１３ａは前述したように
余分の接着剤を吸収し、接着面の平坦性を確保するため
のものである。
部１３ａを設ける。この凹部１３ａの形成は機械的研削
やエッチングによる溝の形成、或いは化学的処理による
方法等が用いられる。この凹部１３ａは前述したように
余分の接着剤を吸収し、接着面の平坦性を確保するため
のものである。
【００９２】機械研磨部６５は、例えば上述した図８に
示すような機械研磨手段であり、誘電体材料１１を基板
１３とは反対の面から所定の厚さ、例えば１０μｍ以下
の厚さまで研磨する。大きな面を均一の厚さに研磨する
ために、研磨定盤と試料表面とは光学的波長レベルの平
行度が必要であり、その調節が可能な調節機構を備えて
いる。その調節機構として例えばオプティカルフラット
を用い、試料表面との干渉縞の間隔が最大となるように
調節する。このように機械研磨部６５は誘電体材料１１
の平行度を確保し効率的に研削するために用いられる。
示すような機械研磨手段であり、誘電体材料１１を基板
１３とは反対の面から所定の厚さ、例えば１０μｍ以下
の厚さまで研磨する。大きな面を均一の厚さに研磨する
ために、研磨定盤と試料表面とは光学的波長レベルの平
行度が必要であり、その調節が可能な調節機構を備えて
いる。その調節機構として例えばオプティカルフラット
を用い、試料表面との干渉縞の間隔が最大となるように
調節する。このように機械研磨部６５は誘電体材料１１
の平行度を確保し効率的に研削するために用いられる。
【００９３】ドライエッチング部６６は、機械研磨の
後、導電薄膜１２が露出するまでの微細なエッチングを
正確に行う。ドライエッチングとしては例えば上述した
図９に示すＥＣＲエッチング装置やＲＩＥエッチング装
置が用いられる。
後、導電薄膜１２が露出するまでの微細なエッチングを
正確に行う。ドライエッチングとしては例えば上述した
図９に示すＥＣＲエッチング装置やＲＩＥエッチング装
置が用いられる。
【００９４】研磨量検出部６７は、機械研磨手段により
研磨された量を検出し、機械研磨量の制御に供される。
検出手段としては、例えば研磨厚みに相当する機構部位
の位置を電気的、磁気的、光学的スケールを用いること
ができる。
研磨された量を検出し、機械研磨量の制御に供される。
検出手段としては、例えば研磨厚みに相当する機構部位
の位置を電気的、磁気的、光学的スケールを用いること
ができる。
【００９５】エッチング量検出部６８は、ドライエッチ
ングによりエッチングされた量を検出し、ドライエッチ
ングの制御に供される。エッチングの終点検出には導電
薄膜１２が露出した際の分解・反応性生物の種類、量の
変化によるガスクロマトグラフ測定、プラズマの発光、
吸光スペクトルの分析、Ｑ−ｍａｓｓ等の手段を用いる
ことが可能である。
ングによりエッチングされた量を検出し、ドライエッチ
ングの制御に供される。エッチングの終点検出には導電
薄膜１２が露出した際の分解・反応性生物の種類、量の
変化によるガスクロマトグラフ測定、プラズマの発光、
吸光スペクトルの分析、Ｑ−ｍａｓｓ等の手段を用いる
ことが可能である。
【００９６】研磨量制御部６９は、研磨量検出部６７の
研削された量に基づき、機械研磨部６５の動作を制御す
る。ドライエッチングによる最終のエッチング量を設定
するもので、ドライエッチングによるエッチング量が少
ないほど製造時間が短縮されるため導電薄膜１２に損傷
を与えない範囲で機械研磨の量が大きいことが望まし
い。
研削された量に基づき、機械研磨部６５の動作を制御す
る。ドライエッチングによる最終のエッチング量を設定
するもので、ドライエッチングによるエッチング量が少
ないほど製造時間が短縮されるため導電薄膜１２に損傷
を与えない範囲で機械研磨の量が大きいことが望まし
い。
【００９７】エッチング量制御部７０は、導電薄膜１２
が露出するまでの最終仕上げのエッチング量の制御をす
る。エッチング量検出部６８の検出データに基づき、例
えばＥＣＲエッチング装置の制御が行われる。
が露出するまでの最終仕上げのエッチング量の制御をす
る。エッチング量検出部６８の検出データに基づき、例
えばＥＣＲエッチング装置の制御が行われる。
【００９８】切断部７１は、上述した手段によって形成
された複数の記録エリア部を分割して複数の誘電体記録
媒体を完成させる部位である。その切断には、例えばレ
ーザやダイシング等の切断手段が用いられる。
された複数の記録エリア部を分割して複数の誘電体記録
媒体を完成させる部位である。その切断には、例えばレ
ーザやダイシング等の切断手段が用いられる。
【００９９】以上、複数の誘電体記録媒体を一度に作成
する装置について説明したが、単体としての誘電体記録
媒体の作成に関しては、記録エリア形成部６１で単体用
のマスクを用い、最後の切断部７１での工程を経ないで
作成できることは当然である。
する装置について説明したが、単体としての誘電体記録
媒体の作成に関しては、記録エリア形成部６１で単体用
のマスクを用い、最後の切断部７１での工程を経ないで
作成できることは当然である。
【０１００】（本発明の誘電体記録媒体を用いる情報記
録再生装置の実施形態）次に、本発明の誘電体記録媒体
を用いる情報記録再生装置６について図１２を参照して
説明する。ここで図１２は誘電体記録媒体１を用いた情
報記録再生装置のブロック構成を示す図である。
録再生装置の実施形態）次に、本発明の誘電体記録媒体
を用いる情報記録再生装置６について図１２を参照して
説明する。ここで図１２は誘電体記録媒体１を用いた情
報記録再生装置のブロック構成を示す図である。
【０１０１】図１２に示すように、情報記録再生装置６
は、誘電体記録媒体１と、探針５０と、電極５１と、交
流信号発生部５２と、記録信号発生部５３と、加算部５
４と、発振部５５と、ＦＭ復調部５６と、信号検出部５
７と、インダクタＬと、インダクタＬａと、容量Ｃａ
と、ＳＷ１を備える。その他情報記録装置としての一般
の各種機能を備えていることは当然である。
は、誘電体記録媒体１と、探針５０と、電極５１と、交
流信号発生部５２と、記録信号発生部５３と、加算部５
４と、発振部５５と、ＦＭ復調部５６と、信号検出部５
７と、インダクタＬと、インダクタＬａと、容量Ｃａ
と、ＳＷ１を備える。その他情報記録装置としての一般
の各種機能を備えていることは当然である。
【０１０２】探針５０は、その先端が所定の半径を有す
る半球状の部材で、少なくともその表面は電圧を印加す
るために導電性を有する。情報を記録する際にはこの探
針５０に電圧を印加して、誘電体記録媒体１に分極領域
を形成し、一方、再生する場合は探針５０で分極領域を
トレースして記録情報をピックアップする。
る半球状の部材で、少なくともその表面は電圧を印加す
るために導電性を有する。情報を記録する際にはこの探
針５０に電圧を印加して、誘電体記録媒体１に分極領域
を形成し、一方、再生する場合は探針５０で分極領域を
トレースして記録情報をピックアップする。
【０１０３】電極５１は、発振部５５で発振した高周波
信号が探針５０に加わり、誘電体記録媒体１の微小領域
に印加される高周波電界が接地に戻るための電極であ
る。
信号が探針５０に加わり、誘電体記録媒体１の微小領域
に印加される高周波電界が接地に戻るための電極であ
る。
【０１０４】交流信号発生部５２は、探針５０に印加す
る交流信号を発生する手段であり、誘電体３５の微小領
域に交番電界を印加して情報読み取り時の読み取り信号
に変調を加えて、読み取り信号の分離が確実に行われる
ようにする。また、記録信号発生部５３からの記録信号
にバイアスをかけ、探針５０に印加して情報を記録す
る。分極状態対応する探針直下の容量Ｃｓの違いが発振
部５５の発振周波数を変調させ、これを復調することで
正しい記録動作が行われているかをモニターすることが
可能となる。情報読み取り時にはＳＷ１を端子ａ側に接
続し、情報書き込み時にはＳＷ１を端子ｂ側に接続す
る。
る交流信号を発生する手段であり、誘電体３５の微小領
域に交番電界を印加して情報読み取り時の読み取り信号
に変調を加えて、読み取り信号の分離が確実に行われる
ようにする。また、記録信号発生部５３からの記録信号
にバイアスをかけ、探針５０に印加して情報を記録す
る。分極状態対応する探針直下の容量Ｃｓの違いが発振
部５５の発振周波数を変調させ、これを復調することで
正しい記録動作が行われているかをモニターすることが
可能となる。情報読み取り時にはＳＷ１を端子ａ側に接
続し、情報書き込み時にはＳＷ１を端子ｂ側に接続す
る。
【０１０５】記録信号発生部５３は、誘電体記録媒体１
に記録する情報を、記録に適した形態の信号に変換す
る。電圧レベル、パルス幅等も最適に設定されて出力さ
れる。
に記録する情報を、記録に適した形態の信号に変換す
る。電圧レベル、パルス幅等も最適に設定されて出力さ
れる。
【０１０６】加算部５４は、記録信号発生部５３からの
記録用信号と、交流信号発生部５２からの交流信号を加
算することで変調し、探針５０に印加する。
記録用信号と、交流信号発生部５２からの交流信号を加
算することで変調し、探針５０に印加する。
【０１０７】発振部５５は、記録された情報を周波数変
調してピックアップするための信号を発生する。その発
振周波数は例えば１ＧＨｚ程度に設定される。
調してピックアップするための信号を発生する。その発
振周波数は例えば１ＧＨｚ程度に設定される。
【０１０８】インダクタＬａと容量Ｃａは、交流信号発
生部５２の交流信号が発振部５５と干渉を起こすことを
防止するために設けられたローカットフィルタを構成し
ている。発振部５５の発振周波数は１ＧＨｚ程度であ
り、交流信号発生装置３６の交流信号はＭＨｚオーダー
であっても１次のＬＣフィルタで十分分離は可能であ
る。さらに周波数を高めることはデータ転送レート上有
利であり、その場合はそれに適合したフィルタ定数を選
定すればよい。
生部５２の交流信号が発振部５５と干渉を起こすことを
防止するために設けられたローカットフィルタを構成し
ている。発振部５５の発振周波数は１ＧＨｚ程度であ
り、交流信号発生装置３６の交流信号はＭＨｚオーダー
であっても１次のＬＣフィルタで十分分離は可能であ
る。さらに周波数を高めることはデータ転送レート上有
利であり、その場合はそれに適合したフィルタ定数を選
定すればよい。
【０１０９】インダクタＬは、探針５０の直下の分極領
域に対応した容量Ｃｓとで共振回路を構成する。容量Ｃ
ｓの変化により共振周波数が変化し、発振部５５の発信
信号に周波数変調を加えることになる。この周波数変調
を復調することにより記録情報を読み取ることができ
る。ここで共振回路中に容量Ｃａが入ってくるが、容量
Ｃｓは容量Ｃａに対して極めて小さく、共振周波数に対
しては主に容量Ｃｓが支配的要因となる。
域に対応した容量Ｃｓとで共振回路を構成する。容量Ｃ
ｓの変化により共振周波数が変化し、発振部５５の発信
信号に周波数変調を加えることになる。この周波数変調
を復調することにより記録情報を読み取ることができ
る。ここで共振回路中に容量Ｃａが入ってくるが、容量
Ｃｓは容量Ｃａに対して極めて小さく、共振周波数に対
しては主に容量Ｃｓが支配的要因となる。
【０１１０】ＦＭ復調部５６は、インダクタＬと容量Ｃ
ｓとで形成される共振回路により周波数変調された発振
部５５の発振信号を復調する。これは通常のＦＭ検波手
段が用いられる。
ｓとで形成される共振回路により周波数変調された発振
部５５の発振信号を復調する。これは通常のＦＭ検波手
段が用いられる。
【０１１１】信号検出部５７は、FM復調部５６で復調さ
れた信号から、交流信号発生部５２の交流信号を同期信
号として用いて同期検波を行い、記録されている情報を
再生する。
れた信号から、交流信号発生部５２の交流信号を同期信
号として用いて同期検波を行い、記録されている情報を
再生する。
【０１１２】次に、情報記録再生装置６の記録動作につ
いて説明する。ＳＷ１は端子ｂに接続する。まず、記録
信号発生部５３に記録すべき情報を入力する。記録信号
発生部５３では記録すべき情報を記録に適した所定のフ
ォーマットに変換し、設定された電圧レベルとパルス幅
のデジタル記録信号として出力する。
いて説明する。ＳＷ１は端子ｂに接続する。まず、記録
信号発生部５３に記録すべき情報を入力する。記録信号
発生部５３では記録すべき情報を記録に適した所定のフ
ォーマットに変換し、設定された電圧レベルとパルス幅
のデジタル記録信号として出力する。
【０１１３】記録信号発生部５３からの記録信号はイン
ダクタＬａを介して探針５０に印加され、誘電体記録媒
体１の導電薄膜１２との間で生じる電界により誘電体記
録媒体１の所定部位に分極領域を形成し、情報が記録さ
れる。
ダクタＬａを介して探針５０に印加され、誘電体記録媒
体１の導電薄膜１２との間で生じる電界により誘電体記
録媒体１の所定部位に分極領域を形成し、情報が記録さ
れる。
【０１１４】記録のモニターは形成された分極領域に対
応する探針５０直下の容量ＣｓとインダクタＬの共振回
路により発振部５５の発振周波数を周波数変調し、この
周波数変調した信号をFM復調部５６で復調し、交流信号
発生部５２の交流信号を同期信号として信号検出部５７
で同期検波を行う。
応する探針５０直下の容量ＣｓとインダクタＬの共振回
路により発振部５５の発振周波数を周波数変調し、この
周波数変調した信号をFM復調部５６で復調し、交流信号
発生部５２の交流信号を同期信号として信号検出部５７
で同期検波を行う。
【０１１５】次に、情報記録再生装置６の再生動作につ
いて説明する。ＳＷ１は端子ａに接続する。探針５０に
は交流信号発生部５２から交流信号が印加される。この
交流信号は同期検波するときの同期信号となる。探針５
０が分極領域上をトレースすると容量Ｃｓを検出し、容
量ＣｓとインダクタＬとで共振回路を構成して、その共
振周波数で発振部５５の発振周波数を周波数変調する。
この周波数変調した信号をFM復調部５６で復調し、交流
信号発生部５２の交流信号を同期信号として信号検出部
５７で同期検波を行って記録情報を再生することにな
る。
いて説明する。ＳＷ１は端子ａに接続する。探針５０に
は交流信号発生部５２から交流信号が印加される。この
交流信号は同期検波するときの同期信号となる。探針５
０が分極領域上をトレースすると容量Ｃｓを検出し、容
量ＣｓとインダクタＬとで共振回路を構成して、その共
振周波数で発振部５５の発振周波数を周波数変調する。
この周波数変調した信号をFM復調部５６で復調し、交流
信号発生部５２の交流信号を同期信号として信号検出部
５７で同期検波を行って記録情報を再生することにな
る。
【０１１６】このようにしてピックアップされた信号
は、交流信号発生部５２の交流信号を同期信号として再
生され、記録されている情報を再生する。尚、同期検波
に用いられる手段はロックインアンプ等、交流信号発生
部５２の交流信号と同期をとって信号を再生する回路で
あれば何れも使用可能である。
は、交流信号発生部５２の交流信号を同期信号として再
生され、記録されている情報を再生する。尚、同期検波
に用いられる手段はロックインアンプ等、交流信号発生
部５２の交流信号と同期をとって信号を再生する回路で
あれば何れも使用可能である。
【０１１７】本発明は、上述した実施形態に限られるも
のではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる
発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能で
あり、そのような変更を伴う誘電体記録媒体とその製造
方法及びその製造装置もまた本発明の技術思想に含まれ
るものである。
のではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる
発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能で
あり、そのような変更を伴う誘電体記録媒体とその製造
方法及びその製造装置もまた本発明の技術思想に含まれ
るものである。
【０１１８】
【発明の効果】本発明は一辺がｍｍオーダーの大きなサ
イズで薄い強誘電体材料の結晶を記録媒体として用いる
誘電体記録媒体であって、極めて高密度、高記録容量の
記録媒体を実現する。
イズで薄い強誘電体材料の結晶を記録媒体として用いる
誘電体記録媒体であって、極めて高密度、高記録容量の
記録媒体を実現する。
【０１１９】また、本発明の誘電体記録媒体の製造方法
及び製造装置によれば、一辺がｍｍオーダーの大きなサ
イズの誘電体単結晶を１μｍ以下の厚さまで精度よく均
一で平坦に形成でき、またその形状を保持できるので記
録容量の極めて大きな誘電体記録媒体の製造が可能とな
る。
及び製造装置によれば、一辺がｍｍオーダーの大きなサ
イズの誘電体単結晶を１μｍ以下の厚さまで精度よく均
一で平坦に形成でき、またその形状を保持できるので記
録容量の極めて大きな誘電体記録媒体の製造が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の誘電体記録媒体の第一の形態を示す図
であって、同図（ａ）はその平面図であり、同図（ｂ）
は同図（ａ）のＡ−Ａにおける断面側面図である。
であって、同図（ａ）はその平面図であり、同図（ｂ）
は同図（ａ）のＡ−Ａにおける断面側面図である。
【図２】本発明の誘電体記録媒体の第二の形態を示す図
であって、同図（ａ）はその平面図であり、同図（ｂ）
は同図（ａ）のＢ−Ｂにおける断面図側面である。
であって、同図（ａ）はその平面図であり、同図（ｂ）
は同図（ａ）のＢ−Ｂにおける断面図側面である。
【図３】図２に示す誘電体記録媒体の作成を示す図であ
り、同図（ａ）はその平面図であり、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＣ−Ｃにおける断面側面図である。
り、同図（ａ）はその平面図であり、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＣ−Ｃにおける断面側面図である。
【図４】本発明の誘電体記録媒体の作成形態を示し、同
図（ａ）は単体の誘電体記録媒体の場合のマスク配置で
あり、同図（ｂ）は複数の場合のマスク配置の例であ
る。
図（ａ）は単体の誘電体記録媒体の場合のマスク配置で
あり、同図（ｂ）は複数の場合のマスク配置の例であ
る。
【図５】本発明の誘電体記録媒体の製造工程を示す断面
図であって、同図（ａ）は誘電体材料であり、同図
（ｂ）は誘電体材料にレジストを設けた状態であり、同
図（ｃ）はエッチングした状態であり、同図（ｄ）はレ
ジストを除去した状態である。
図であって、同図（ａ）は誘電体材料であり、同図
（ｂ）は誘電体材料にレジストを設けた状態であり、同
図（ｃ）はエッチングした状態であり、同図（ｄ）はレ
ジストを除去した状態である。
【図６】図５に続く製造工程を示す図であって、同図
（ａ）はエッチングした面に導電性薄膜を形成した状態
であり、同図（ｂ）は導電性薄膜を形成した面を基板に
貼り付けた状態であり、同図（ｃ）は機械研磨により誘
電体材料を研磨した状態であり、同図（ｄ）は機械研磨
した後、プラズマエッチッグにより誘電体材料をエッチ
ングした状態である。
（ａ）はエッチングした面に導電性薄膜を形成した状態
であり、同図（ｂ）は導電性薄膜を形成した面を基板に
貼り付けた状態であり、同図（ｃ）は機械研磨により誘
電体材料を研磨した状態であり、同図（ｄ）は機械研磨
した後、プラズマエッチッグにより誘電体材料をエッチ
ングした状態である。
【図７】基板の接着面の状態を示す図である。
【図８】化学的機械研磨装置の一例を示す概略図であ
る。
る。
【図９】ドライエッチング装置の一例であるＥＣＲエッ
チッグ装置を示す概略図である。
チッグ装置を示す概略図である。
【図１０】Ｚ−ｃｕｔＬｉＴａＯ３単結晶を記録材料と
した場合の誘電体の厚みと分極領域を反転させる最小電
圧の関係を、探針半径をパラメータとして示す図であ
る。
した場合の誘電体の厚みと分極領域を反転させる最小電
圧の関係を、探針半径をパラメータとして示す図であ
る。
【図１１】本発明に係わる誘電体記録媒体を作成する装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図１２】本発明に係わる誘電体記録媒体を用いた情報
記録再生装置の一例を示す図である。
記録再生装置の一例を示す図である。
１、２・・・誘電体記録媒体
３・・・機械研磨装置
４・・・ＥＣＲエッチング装置
５・・・製造装置
６・・・情報記録再生装置
１１・・・誘電体材料
１２・・・導電薄膜
１３・・・基板
１３ａ・・・凹部
１４・・・エポキシ樹脂
１５・・・マスク
２１・・・研磨テーブル
２２・・・研磨パッド
２３・・・ノズル
２４・・・研磨剤
２５・・・回転テーブル
３１・・・プラズマ発生部
３２・・・電磁石
３３・・・引き出し電極
３４・・・イオンビーム
３５・・・ホルダ
５０・・・探針
５１・・・電極
５２・・・交流信号発部
５３・・・記録信号発生部
５４・・・加算部
５５・・・発振部
５６・・・ＦＭ復調部
５７・・・信号検出部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 長 康雄
宮城県仙台市青葉区米ヶ袋２丁目４−５−
304
Claims (20)
- 【請求項１】 誘電体材料に情報を記録し再生する誘電
体記録媒体であって、 所定の厚さを有する前記誘電体材料の、少なくとも記録
再生が行われる裏面に導電体が設けられ、且つ前記裏面
は前記導電体を介して基板に固着されていることを特徴
とする誘電体記録媒体。 - 【請求項２】 誘電体材料に情報を記録し再生する誘電
体記録媒体であって、 所定の厚さを有する前記誘電体材料の、記録再生が行わ
れる表面の周囲と、裏面の全面と、側面とに導電体が設
けられ、且つ前記裏面は前記導電体を介して基板に固着
されていることを特徴とする誘電体記録媒体。 - 【請求項３】 前記基板はシリコン基板であることを特
徴とする請求項１及び２に記載の誘電体記録媒体。 - 【請求項４】 前記誘電体材料を固着する面には凹部が
設けられていることを特徴とする請求項１及び２に記載
の誘電体記録媒体。 - 【請求項５】 前記誘電体材料を前記基板に固着する手
段は樹脂系の接着剤であることを特徴とする請求項１か
ら４のいずれか一項に記載の誘電体記録媒体。 - 【請求項６】 前記誘電体材料は強誘電体材料であるこ
とを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の
誘電体記録媒体。 - 【請求項７】 前記誘電体材料はＬｉＴａＯ３であるこ
とを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の
誘電体記録媒体。 - 【請求項８】 誘電体材料に情報を記録し再生するため
の誘電体記録媒体の製造方法であって、 前記誘電体材料の記録用領域を覆うマスクを形成するマ
スク形成工程と、 前記マスクで覆われた前記誘電体材料を所定の深さにエ
ッチングする第一のエッチング工程と、 前記マスクを除去した後、前記第一のエッチング工程に
よりエッチングされた面の全面にわたって導電体薄膜を
形成する導電体薄膜形成工程と、 前記導電体薄膜を形成した面を基板に固着する固着工程
と、 前記誘電体材料の前記基板に固着した面とは反対の面か
ら前記誘電体材料をエッチングする第二のエッチング工
程とを備えることを特徴とする誘電体記録媒体の製造方
法。 - 【請求項９】 前記誘電体材料の記録用領域は複数の領
域からなり、前記第二のエッチング工程によりエッチン
グされた後、夫々の領域を分離する分離工程を備えるこ
とを特徴とする請求項８に記載の誘電体記録媒体の製造
方法。 - 【請求項１０】 前記第二のエッチング工程によりエッ
チングされた量を計測する計測工程と、 前記計測工程により計測されたエッチング量に基づき、
前記第二のエッチング工程を制御する制御工程とを備え
ることを特徴とする請求項８及び９に記載の誘電体記録
媒体の製造方法。 - 【請求項１１】 前記基板の、前記導電体薄膜を形成し
た面を固着する面に、凹部を形成する凹部形成工程を備
えることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項
に記載の誘電体記録媒体の製造方法。 - 【請求項１２】 前記第一のエッチング工程はドライエ
ッチング手段によるエッチング工程であることを特徴と
する請求項８から１１のいずれか一項に記載の誘電体記
録媒体の製造方法。 - 【請求項１３】 前記第二のエッチング工程は機械研磨
手段によって研削するエッチング工程であることを特徴
とする請求項８から１２のいずれか一項に記載の誘電体
記録媒体の製造方法。 - 【請求項１４】 前記第二のエッチング工程は、前記機
械研磨手段によるエッチング工程と、前記ドライエッチ
ング手段によるエッチング工程とを備え、前記機械研磨
手段によるエッチング工程により前記誘電体材料を所定
の厚みを残して研削した後、前記ドライエッチング手段
によるエッチング工程により、前記導電体薄膜形成工程
で形成された前記導電体薄膜に達するまで前記誘電体材
料のエッチングを行う工程であることを特徴とする請求
項８から１２のいずれか一項に記載の誘電体記録媒体の
製造方法。 - 【請求項１５】 前記ドライエッチング手段によるエッ
チング工程の後、ウエットエッチングを行うウエットエ
ッチング工程を備えることを特徴とする請求項１４に記
載の誘電体記録媒体の製造方法。 - 【請求項１６】 誘電体材料に情報を記録し再生するた
めの誘電体記録媒体の製造装置であって、 前記誘電体材料の記録用領域を覆うマスクを形成するマ
スク形成手段と、 前記マスクで覆われた前記誘電体材料を所定の深さにエ
ッチングする第一のエッチング手段と、 前記マスクを除去した後、前記第一のエッチング手段に
よりエッチングされた面の全面にわたって導電体薄膜を
形成する導電体薄膜形成手段と、 前記導電体薄膜を形成した面を基板に固着する固着手段
と、 前記誘電体材料の前記基板に固着した面とは反対の面か
ら前記誘電体材料をエッチングする第二のエッチング手
段とを備えることを特徴とする誘電体記録媒体の製造装
置。 - 【請求項１７】 前記誘電体材料の記録用領域は複数の
領域からなり、前記第二のエッチング手段によりエッチ
ングされた後、夫々の領域を分離する分離手段を備える
ことを特徴とする請求項１６に記載の誘電体記録媒体の
製造装置。 - 【請求項１８】 前記第二のエッチング手段によりエッ
チングされた量を計測する計測手段と、 前記計測手段により計測されたエッチング量に基づき、
前記第二のエッチング手段を制御する制御手段とを備え
ることを特徴とする請求項１６及び１７に記載の誘電体
記録媒体の製造装置。 - 【請求項１９】 前記基板の、前記導電体薄膜を形成し
た面を固着する面に、凹部を形成する凹部形成手段を備
えることを特徴とする請求項１６から１８のいずれか一
項に記載の誘電体記録媒体の製造装置。 - 【請求項２０】 前記第二のエッチング手段は、機械研
磨手段と、ドライエッチング手段とを備えることを特徴
とする請求項１６から１９のいずれか一項に記載の誘電
体記録媒体の製造装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002086576A JP4109475B2 (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 誘電体記録媒体とその製造方法及びその製造装置 |
| US10/396,708 US6841220B2 (en) | 2002-03-26 | 2003-03-26 | Dielectric recording medium, and method of and apparatus for producing the same |
| US11/000,265 US7276173B2 (en) | 2002-03-26 | 2004-12-01 | Dielectric recording medium, and method of and apparatus for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002086576A JP4109475B2 (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 誘電体記録媒体とその製造方法及びその製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003281793A true JP2003281793A (ja) | 2003-10-03 |
| JP4109475B2 JP4109475B2 (ja) | 2008-07-02 |
Family
ID=28449314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002086576A Expired - Fee Related JP4109475B2 (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 誘電体記録媒体とその製造方法及びその製造装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6841220B2 (ja) |
| JP (1) | JP4109475B2 (ja) |
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| JP4771324B2 (ja) * | 2001-09-10 | 2011-09-14 | パイオニア株式会社 | 誘電体情報装置、テープ状媒体記録再生装置及びディスク状媒体記録再生装置 |
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