(57)【要約】【課題】電子ビームの操縦して記憶場所に整列させる記憶装置を提供する。【解決手段】データ記憶装置（１００）は、データ記憶場所（１０８）を有する記憶媒体（１０６）と、前記データ記憶場所（１０８）と概ね整列した電子ビーム（１０４）を放出する少なくとも１つの放出器（１５６）と、前記データ記憶場所（１０８）に対する前記電子ビーム（１０４）の位置合わせを選択的に調整するように構成される複数の操縦電極（１６０、１６２、１６４、１６６）を含むビーム偏向器（１５８）とを備える。【選択図】図４
2004327024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ記憶場所を有する記憶媒体と、
前記データ記憶場所と概ね整列した電子ビームを放出する少なくとも１つの放出器と、
前記データ記憶場所に対する前記電子ビームの位置整列を選択的に調整する複数の操縦電極を含むビーム偏向器と
を含むデータ記憶装置。
【請求項２】
前記複数の操縦電極は前記電子ビームの位置に影響を及ぼす電界を選択的に生成するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。
【請求項３】
前記複数の操縦電極は前記電子ビームを挟んで正対する対をなして配置されることを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。
【請求項４】
前記複数の操縦電極は前記電子ビームの周囲に配置されることを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。
【請求項５】
前記複数の操縦電極はｘ方向操縦電極とｙ方向操縦電極とを含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。
【請求項６】
記憶場所を有する記憶媒体と、
前記記憶媒体に向けて電子ビームを誘導するように構成された電子放出器と、
前記電子ビームを偏向し、前記電子ビームを第１の方向で操縦する第１の電界を生成するように構成された第１の偏向領域と、
前記電子ビームを偏向し、前記電子ビームを第２の方向で操縦する第２の電界を生成するように構成された第２の偏向領域と
を備え、
前記第１の偏向領域および前記第２の偏向領域は、前記電子ビームを前記記憶場所に整列させるように選択的に個別に制御されるデータ記憶装置。
【請求項７】
複数のデータ記憶場所を含む記憶媒体と、
電子ビームを生成するように構成された放出器と、
前記記憶媒体の選択されたデータ記憶場所に対して前記電子ビームを粗く位置決めするように構成された機械的アクチュエータと、
前記記憶媒体の前記選択されたデータ記憶場所に対して前記電子ビームを細かく位置決めするように構成された電気力学的アクチュエータと
を備えるデータ記憶装置。
【請求項８】
電子ビームを記憶媒体上のデータ記憶場所に整列する方法であって、
電子ビームを生成するステップと、
前記電子ビームを前記記憶媒体の選択されたデータ記憶場所に概ね整列させるステップと、
複数の操縦電極の少なくとも１つに電圧を印加することにより、前記電子ビームを前記記憶媒体の前記選択されたデータ記憶場所上に選択的に操縦するステップと
を含む電子ビーム整列方法。
【請求項９】
データ記憶場所を有する格納するための手段と、
電子ビームが概ね前記データ記憶場所と整列するように該電子ビームを生成するための手段と、
前記電子ビームが前記データ記憶場所上に選択的に位置決めされるように前記電子ビームを細かく操縦するための手段とを含むことを特徴とするデータ記憶装置。
【請求項１０】
データ記憶場所を有する記憶媒体と、
前記データ記憶場所と概ね整列した電子ビームを放出するように構成された少なくとも１つの放出器と、
前記データ記憶場所に対する前記電子ビームの位置整列を選択的に調整するように構成された複数の操縦部を含むビーム偏向器と
を含むデータ記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して電子データ記憶装置に関し、特に電子ビームの操縦を行う技術とその応用とに関する。
【背景技術】
【０００２】
光記憶装置、磁気記憶装置、電子データ記憶装置などを含む様々なタイプのデータ記憶装置が知られている。詳細には、電子データ記憶装置は、電子放出器あるいは放出源と、電子ビームを生成し集束するように構成された電子光学装置とを含む。電子ビームを用いて、記憶媒体の表面上にスポットが生成される。電子ビームによって生成されるスポットを用いて、記憶装置の記憶媒体に対してデータの読出しおよび書込みの両方を行うことができる。
【０００３】
電子ビームに付随する波長が極めて短い結果として、たとえば、光あるいは磁気記憶装置を用いて記録されるスポットに比べて、相対的に小さな記録スポットを画定することができる。記録スポットを小さくすることにより、電子顕微鏡が可視光を利用する光学顕微鏡よりも高い空間分解能を提供し、記録される情報の密度を高めるのが容易になる。
【０００４】
記憶密度が高いと、記憶媒体上の記憶場所に対する電子ビームの整列および焦点合わせを細かく制御することを余儀なくされる。わずかに焦点が外れるだけでも、記憶媒体上に記録されるスポットの形成および読出しに悪影響を及ぼす場合がある。たとえば、焦点が大きく外れると、読出しおよび／または書込み過程の誤り率が高くなる。さらに、焦点が外れると、記録されるスポットのサイズが拡大し、読出しおよび／または書込み過程において、より強力な電子放出源を使用するのを余儀なくされる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、電子ビームを操縦して記憶場所と整列させ上記の問題を軽減することことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
データ記憶装置であって、データ記憶場所を有する記憶媒体、およびデータ記憶場所と概ね整列した電子ビームを放出するように構成された少なくとも１つの放出器を含むデータ記憶装置が提供される。データ記憶装置は、データ記憶場所に対する電子ビームの位置整列を選択的に調整するように構成された複数の操縦電極を含むビーム偏向器とを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
最初に図１を参照すると、本発明の一実施形態による電子データ記憶装置が全体として１００で示される。記憶装置１００は、電子ビーム１０４を生成するように構成される複数の電子放出器１０２を備える。電子ビームは記憶媒体１０６に衝突するようになされる。以下に記載されるように、電子ビームは集束され、記憶媒体１０６上の記憶場所すなわち記憶領域１０８と概ね整列させられる。
【０００８】
１つのそのような記憶装置が、たとえば、Ｇｉｂｓｏｎ他に付与された米国特許第５，５５７，５９６号明細書に記載され、開示されており、その開示は参照して本明細書に援用される。それは、本発明のビーム偏向器が記載される図１の典型的な記憶装置の説明に含まれる。当然、電子ビームを用いて記憶媒体に対してデータの読出しあるいは書込みを行う他のタイプおよび／または構成の電子データ記憶装置も実現可能である。
【０００９】
手短に述べると、図示される実施形態では、筐体１１０は通常記憶媒体１０６を部分真空に保持する。具体的には、筐体１１０は、内部空間１１４を画定する複数の壁部１１２を備えることができる。壁部１１２は、内部空間１１４内で少なくとも部分真空が保持されることができるように互いに結合される。筐体１１０のための異なる構成も考えられることは理解されたい。
【００１０】
上記のように、内部空間１１４内にある各電子放出器１０２は、記憶媒体１０６上に設けられる１つあるいは複数のデータ記憶場所１０８に対応することができる。各電子放出器が多数の記憶場所に対応する場合、記憶装置１００は通常、放出器１０２と記憶媒体１０６との間で相対的に動くように走査するか、あるいは他の方法で相対的な動きを達成するように構成される。典型的な記憶装置１００は、電子放出器に対して記憶媒体１０６を走査あるいは動かすことができる超小型可動子１１６を備えることができる。たとえば、超小型可動子１１６は記憶媒体１０６を種々の場所に動かすように構成されており、電子放出器１０２が種々の記憶場所と位置合わせできるようにする。別法では、超小型可動子は、電子ビームが記憶媒体上を走査するように、記憶場所に対して電子放出器を動かすように構成することもできる。任意の適当な超小型可動子を用いて、電子放出器１０２と記憶媒体１０６との間の相対的な動きを達成することができる。
【００１１】
電子放出器１０２は、ここでは電子ビームとも呼ばれる電子ビーム流を生成し放出するように構成され、電子ビームが記憶媒体１０６上の記憶場所１０８に選択的に衝突できるようにする。記憶装置１００とともに用いるのに適した電子放出器は、記憶媒体１０６上で所望のデータビットすなわちスポットの密度を達成できるだけの十分に細い電子ビームを生成する。
【００１２】
電子放出器によって生成された電子ビームを用いて、データを読み出すか、あるいは書き込むことができる。書込みは、電子ビーム流の電力密度を一時的に増加させ、記憶場所の表面状態を変更することにより達成することができる。たとえば、第１の状態のデータ記憶場所はビット「１」を表すことができ、第２の状態のデータ記憶場所はビット「０」を表すことができる。さらに、データ記憶場所を異なる度合いに変更して、３ビット以上を表すようにすることもできる。読出しは、記憶場所が電子ビームに及ぼす影響を、あるいは電子ビームが記憶場所に及ぼす影響を検出することにより達成することができる。記憶場所に対する変更は、永久的な変更にすることも、可逆的な（一時的な）変更にすることもできることは理解されたい。永久的に変更される記憶媒体は、ＷＯＲＭ（write-once-read-many memory）に適している。
【００１３】
いくつかの実施形態では、記憶媒体１０６は、電子ビームによって結晶状態から非晶質状態に選択的に変更されることができる表面状態を有する材料から構成されることができる。非晶質状態から結晶状態に変更するために、ビーム電力密度を増加させ、その後、徐々に減少させることができる。この増加／減少によって、非晶質領域が加熱され、その後、徐々に冷却されて、その領域がアニールされて結晶状態になるだけの時間が経過するようになる。結晶状態から非晶質状態に変更するために、ビーム電力密度をある高いレベルまで増加させ、その後、急速に減少させることができる。
【００１４】
一例として、図２は記憶媒体に対してデータの読出しおよび書込みを行うために用いることができる一実施形態を示す。具体的には、図２は記憶場所１２０、１２２の表面状態を判定するために用いることができるダイオード構造１１８を組み込む記憶装置１０６を示す。ダイオード構造１１８にはｐｎ接合、ショットキー障壁あるいは任意の他のタイプの適当な電子バルブを用いることができる。また、本明細書には具体的に記載されないが、限定はしないが、後方散乱あるいは二次電子を収集し、測定することを含む他の方法を用いて、記憶媒体に対してデータの読出しおよび書込みを行うことができることは理解されよう。
【００１５】
図示される実施形態では、記憶媒体は２つの層を有するダイオードとして構成される。一例として、層のうちの一方はｐ型であり、他方はｎ型である。その記憶媒体は、記憶媒体に逆方向バイアスをかける外部回路に接続されることができる。この構成を用いる場合、データビットは、ダイオードの表面状態を局部的に変更して、変更された領域あるいは書込み済みの領域１２０付近で生成される少数キャリアのための収集効率が、変更されていない領域あるいは未書込みの領域１２２の収集効率と異なるようにすることにより格納されることができる。電荷キャリア（正孔あるいは電子）が記憶媒体内に存在することに留意されたい。より豊富に存在する電荷キャリアは多数キャリアと呼ばれ、少ない方の電荷キャリアは少数キャリアと呼ばれる。ｎ型半導体材料では、電子が多数キャリアであり、正孔は少数キャリアである。ｐ型半導体材料では、電子は少数キャリアであり、正孔は多数キャリアである。
【００１６】
少数キャリアのための収集効率は、典型的な外部回路１２６によってバイアスをかけられるときに、ダイオード接合１２４を越えて移動する電子によって生成される少数キャリアの割合と定義することができる。したがって、少数キャリアによって、外部回路内に信号電流１２８が流れるようになる。少数キャリアから生じる電流の大きさは通常、記憶場所の状態に依存する。
【００１７】
動作時に、電子放出器１０２は記憶媒体１０６の表面上に電子の細いビーム１０４を放出する。入射する電子は、ダイオードの表面付近にある電子‐正孔対（図２においてｅ‐ｈ+によって表される）を励起する。本明細書において用いられるような正孔は、電子の電荷と大きさは同じであるが、極性が逆である正の電荷を有する電荷キャリアである。媒体は外部回路によって逆方向バイアスをかけられるので、入射する電子によって生成される少数キャリアはダイオード接合１２４に向かって移動することができる。ダイオード接合１２４に達した電子は概ね接合を越えて移動する。言い換えると、接合に達する前に多数キャリアと再結合しない少数キャリアが概ね接合を越えて移動し、それにより外部バイアス回路１２６内に電流が流れるようになる。
【００１８】
記憶媒体１０６への書込みは、電子ビーム１０４の電力密度を、入射する電子ビーム付近にある１つまたは複数のダイオードの特性を局部的に変更するほど十分に増加させることにより達成することができる。同じ領域が、電力密度の低い「読出し」電子ビームを照射されるとき、その変更は接合１２４を越えて移動する少数キャリアの数に影響を及ぼす。たとえば、書込み済みの領域１２０内の再結合速度（率）を未書込みの領域１２２に対して増加させ、書込み済みの領域において生成される少数キャリアが、接合ダイオード１２４に達し、それを越えて移動する機会を得る前に、多数キャリアと再結合する確率が高くなるようにすることができる。それゆえ、読出し電子ビームが書込み済みの領域上に入射するときには、そのビームが未書込みの領域上に入射するときよりも小さな電流が外部回路１２６内に流れるようになる。逆に、最初に異なるダイオード構造が高い再結合率を有し、再結合率を局部的に減少させることによりビットを書き込むこともできる。結果として生成される電流が、格納されるデータビットを指示することができる出力信号１２８を構成する。
【００１９】
電子放出器１０２には、限定はしないが、平坦（フラット）放出器を含む任意の電子源を用いることができる。図３は、全体として１３２で示される電子放出構造を有する典型的な平坦放出器１３０を示す。この平坦放出器構成が以下に詳細に記載されるが、平坦放出器１３０および電子放出構造１３２のための他の構成も実現可能であることは理解されたい。
【００２０】
平坦放出器１３０は、シリコンのような材料から形成されるｎ++半導体基板１３４と、半導体層１３６とを含むことができる。基板１３４は、火山状、漏斗状あるいはノズル状の活性領域１３８を含むように作製されることができる。活性領域１３８は、活性領域が電子を放出することができる領域を限定する分離領域１４０によって包囲されることができる。活性領域の形状を制限することに加えて、いくつかの実施形態では、分離領域は活性領域を隣接する活性領域から分離することができる。しかしながら、他の実施形態では、隣接する電子放出器の活性領域が互いに接続される場合もあることは理解されよう。
【００２１】
平坦放出器１３０は基板１３４の半導体層１３６上に形成される放出電極１４２を備える。放出電極１４２を用いて、半導体層１３６に電圧を供給することができる。放出電極のほかに、平坦放出器１３０は、放出電極１４２と半導体層１３６の外側表面の一部とを覆う導電層１４４を備える。それゆえ、導電層１４４は放出表面１４６を画定することができる。導電層は放出表面上に電気的コンタクトを設け、放出表面に電界がかけられるようにする。
【００２２】
いくつかの実施形態では、放出器１３０は、基板の半導体層が形成される側と反対側に形成される背面コンタクト１４８も備える。背面コンタクトが設けられるとき、その背面コンタクトは半導体基板内の内部電界のための等電位表面を確立する。
【００２３】
動作中に、放出電極１４２および背面コンタクト１４８によって基板１３４に種々の電位をかけることができる（たとえば、チップ上あるいはチップ外のドライバを用いる）。結果として生成される放出電極電圧によって、基板１３４の活性領域１３８から半導体層１３６の領域１５０に電子が注入されるようになる。その後、導電層１４４の電子は放出表面１４６から放出されることができる。この放出の結果として電子ビーム１０４が生成され、それが記憶媒体１０６上にある選択された目標位置に衝突する。
【００２４】
電子光学素子あるいは他の集束構造１５２を電子放出器内に組み込むことができる。集束構造１５２は、絶縁層１５３と、レンズ電極（本明細書では集束電極とも呼ばれる）１５４と、導電層１５５とを含む。絶縁層１５３は集束電極１５４から放出電極１４２を分離する。導電層１４４と同様に、導電層１５５は、対応する電極に電界をかけることができるように、その対応する電極上にコンタクトを設ける。
【００２５】
集束構造を用いて、電子ビームが記憶媒体１０６上に集束される。たとえば、集束電極あるいは複数の集束電極（および導電層）は、電子ビームが通過することができる開口部（たとえばリングなど）を画定するように形成されることができる。使用時に、これらの集束電極のうちの１つあるいは複数の電極に電位あるいは電圧が印加される。１つあるいは複数の集束電極に電圧を印加する結果として生じる電界が、記憶媒体への電子ビームの集束に影響を及ぼす。したがって、これらの電極にかけられる電位を変化させることにより、その集束を調整することができる。記憶媒体１０６に電圧を印加して、電界放出された電子を加速および／または減速することもできる。
【００２６】
上記のように、電子放出器には他のタイプの適当な電子源を用いることもできる。たとえば、電子放出器にはポイント放出器を用いることもできる。ポイント放出器は、チップ放出器とも呼ばれ、通常は円錐形であり、放出器先端部あるいはポイントを有し、そこから、細く、集束された電子ビームを放出することができる。
【００２７】
動作中に、ポイント放出器と、対応する抽出器電極あるいはゲートとの間に、予め選択された電位差をかけることができる。抽出器電極には、ポイント放出器を包囲する円形のゲートを用いることができる。少なくとも部分的に放出器の先端部が先鋭であることに起因して、電子ビーム流が放出器から抽出され、高い精度でデータ記憶場所に向かって誘導される。ポイント放出器から放出された後に、以下にさらに詳細に記載されるようなビーム偏向器が、その電子ビームを偏向する。偏向の量およびタイプを管理することにより、電子ビームの位置を制御することができる。
【００２８】
図４は本発明の一実施形態による平坦放出器１５６を示す。平坦放出器１５６は、図３に関連して記載された電子放出構造１３２に類似の電子放出構造１５７を備えることができる。しかしながら、電子放出構造１５７のために他の構成も考えられる。
【００２９】
この実施形態では、平坦放出器１５６のような放出器は全体として１５８で示されるビーム偏向器を含む。本明細書において電気力学的アクチュエータとも呼ばれるビーム偏向器は、上記の集束構造１５２内に組み込まれるか、あるいはそのような集束構造に追加されるか、またはその代わりに用いることができる。
【００３０】
ビーム偏向器１５８は、複数の偏向領域あるいは操縦部を備えるように区分あるいは分割してもよい。各偏向領域は、電子ビームを偏向し、電子ビームを選択された方向で操縦するための役割を果たす電界を生成するように構成してもよい。偏向領域は、電子ビーム内の電子に影響を及ぼすことができるように、電子ビームに隣接して配置される。いくつかの実施形態では、偏向領域は、電子ビームを挟む対をなして配置される。たとえば、偏向領域を電子ビームの周囲に同心円状に配置してもよい。したがって、偏向領域は電子ビームの周囲にリングを形成することができる。
【００３１】
たとえば、図示される実施形態では、ビーム偏向器１５８は複数の偏向領域１６０、１６２、１６４および１６６を備える。各偏向領域は、本明細書においてレンズ電極とも呼ばれる操縦電極を備え、その電極は電界を生成し、電子ビームを操縦するように構成される。図示される実施形態では、偏向領域１６０、１６２、１６４および１６６は２つ１組で互いに向かい合って配置される。各組は交差する軸に沿って配置されることができる。たとえば、操縦電極は、ｘ方向およびｙ方向の両方において、放出される電子ビームの移動方向に影響を及ぼすように、ｘ−ｙデカルト座標面上に配置される。したがって、偏向領域１６２および１６６は＋ｘ象限および−ｘ象限にそれぞれ配置され、主にｘ方向において電子ビームの動きに影響を及ぼすことができる。同様に、偏向領域１６０および１６４は＋ｙ象限および−ｙ象限にそれぞれ配置され、主にｙ方向において電子ビームの動きに影響を及ぼすことができる。通常、操縦電極は全て１平面内に存在する。しかしながら、操縦電極は異なる平面内に配置することもできる。
【００３２】
動作時に、偏向領域に電位をかけることにより、偏向領域が電界を生成するようになる。電子ビーム内の電子は負に帯電されるので、電子ビームに電界をかける結果として静電力が生じる。ビームはかけられる電位に反応し、かけられる電界に応じて移動する。たとえば、かけられる電界は電子放出構造から放出される電子に影響を及ぼすことができ、電子の軌道を曲げ、電子ビームがｘ方向および／またはｙ方向にわずかにシフトできるようにする。そのようにシフトさせることにより、電子ビームの制御された操縦を可能になる。
【００３３】
ビーム偏向器内の偏向領域は、個別に制御してもよいし、あるいは１対ずつ制御してもよい。たとえば、相対する偏向領域１６２および１６６に、あるいは相対する偏向領域１６０および１６４に異なる電位をかける結果として、ビームが偏向領域のうちの一方に向かって、あるいは一方から離れるように操縦されるようになる。こうして、相対する偏向領域を単位として制御することができる。別法では、各偏向領域が個別に制御され、その電位を他の偏向領域の基準電位に対して上げ下げすることができる。
【００３４】
４つの偏向領域のみが示されるが、ビーム偏向器の中に任意の数の偏向領域を用いることができること、およびそのような偏向領域を任意の適当な幾何学的配置できることは理解されたい。たとえば、２つあるいは３つの偏向領域のみとして、ｘ方向あるいはｙ方向の一方の移動方向だけに影響を及ぼすようにもできる。別法では、５つ、６つあるいはそれ以上の偏向領域が存在し、放出される電子の移動に影響を及ぼし、放出される電子ビームに対するさらに細かい制御と操縦とを可能にすることができる。
【００３５】
図５は、電子放出構造１５７およびビーム偏向器１５８を備える平坦放出器１５６をさらに示す。ビーム偏向器１５８は、偏向領域１６２および１６６のような複数の偏向領域あるいは操縦電極を含む。偏向領域１６２および１６６に異なる電位をかける結果として、電子ビーム１０４内の電子を偏向する電界が生じ、それにより電子ビーム１０４が選択的に操縦されるようになる。電子ビームを操縦することにより、結果として生成される照射あるいは結像スポット１６８を記憶媒体上に選択的に配置することができる。たとえば、電子ビーム１０４は矢印１７０あるいは矢印１７２の方向で移動される。このようなスポット１６８の位置を細かく調整できるので、電子ビームを記憶場所により正確に整列できるようになる。
【００３６】
電子ビームを正確に整列することにより、記憶装置の読出しおよび書込み能力が改善される。電子ビームを細かく位置決めすることにより、所望の記憶場所上にデータを正確に書き込むことができる。電子ビームを予め記録されたデータスポットに整列させると、読出しが改善される。そのようにビームを整列させることにより、データを消去する際の精度も高めることができる。たとえば、ビームを予め記録されたスポットと正確に整列させることにより、スポットを完全に消去し、かつ／または再書込みできるようになる。
【００３７】
ビーム偏向器は、放出器から生成された電子ビームが記憶媒体上の単一のスポットに集束しない場合に生じる、非点収差のような収差を制限することができる。たとえば、電子ビームは記憶場所と整列しなかったり、記憶場所で焦点を結ばない場合もある。理想的な集束状態からのそのように逸脱によって、スポットの位置ずれ、ビーム軌道の不整列、理想より大きいスポット、不鮮明なスポット、あるいは不完全なスポットが生ずる。ビーム偏向器は、電子ビームと記憶場所との間の小さな整列不良を補正することができる。また偏向領域を一緒に用いて、焦点外れを減らすこともできる。したがって、一対の偏向領域間の電位を変更し、それゆえ電子ビームを正確な記憶場所に選択的に偏向（および電子ビームを操縦）することによって整列不良および焦点外れを補正することができ、それにより集束スポットの整列不良を減らすことができる。
【００３８】
ビーム偏向器はさらに、走査される電子スポットの横方向への加速を高めることができる。さらに、ビーム偏向器は、書込み過程において記録されるスポットを鮮明にする際に用いることができるように、開始／停止動作を概ね瞬時に行えるようにしてもよい。
【００３９】
図６は上記のビーム偏向器１５８のための概略的な制御回路１７４を示す。具体的には、各偏向領域１６０、１６２、１６４および１６６はそれぞれドライバ１７６、１７８、１８０および１８２を有する。ドライバは偏向領域を駆動し、偏向領域が電界を生成できるようにする。方向性コントローラ、すなわちＹコントローラ１８４およびＸコントローラ１８６が、対応するドライバ対を用いて、相対する偏向領域を制御する。たとえば、Ｙコントローラ１８４はドライバ１７６および１８０を駆動し、それにより相対する偏向領域１６０および１６４を制御する。これに対して、Ｘコントローラ１８６はドライバ１７８および１８２を駆動し、それにより相対する偏向領域１６２および１６６を制御する。ドライバをコントローラ内に組み込むことができることは理解されたい。中央プロセッサ１８８がそれらコントローラおよびドライバを管理する。
【００４０】
プロセッサ１８８は機械的アクチュエータ、すなわち可動子１９０をさらに管理することができる。そのような機械的アクチュエータは、記憶媒体に対して電子ビームを走査するように構成してもよい。したがって、プロセッサ１８８は機械的アクチュエータおよびビーム偏向器を同時に駆動することができる。いくつかの実施形態では、このハイブリッドシステムは、電子ビームの複雑な動きを可能にする。たとえば、機械的スキャナをビーム偏向器で補足することができる。
【００４１】
ビーム偏向器および機械的アクチュエータの両方を備えるハイブリッドシステムは、粗い位置決め能力および細かい位置決め能力の両方を提供する。粗調アクチュエータおよび微調アクチュエータの両方を用いることにより、電子ビームが迅速かつ正確に記憶媒体と整列され、整列不良に起因する誤り率を低減することができる。通常、機械的アクチュエータは相対的に大きなスケールで動くように構成され、たとえば、電子ビームと適当なデータ記憶場所とを概ねの整列させ、すなわち粗く位置決めする。また機械的アクチュエータを用いて、記憶媒体上のデータ記憶場所を走査し、概ねその位置を特定することもできる。対照的に、ビーム偏向器は、電子ビームの配置すなわち整列に関して細かい補正を提供するように構成される電気力学的な微調アクチュエータとして動作する。例示にすぎないが、ビーム偏向器はナノメートルの増分でビームを動かし、ビームと正確な記憶場所とを整列することができるのに対して、機械的アクチュエータは電子ビーム（あるいは記憶装置）をマイクロメートルの増分で移動することができる。
【００４２】
ハイブリッドシステムは電子ビームを整列できるようにし、結果として、記録されるマークをより鮮明にするとともに、以前に記録されたマークをより完全に消去し、それにより記憶装置の性能を改善する。さらに、ビーム偏向器は、機械的アクチュエータを用いることなく、隣接するトラックあるいは記憶場所を走査することができる。ハイブリッドシステムは、機械的走査システムと比較して、電子ビームの加速および減速を実効的に速くすることができる。
【００４３】
ここで図７を参照すると、電子ビームを記憶媒体上のデータ記憶場所に整列させる方法が全体として２００で示される。その方法は、電子ビームを生成すること（２１０）、その電子ビームを記憶媒体の選択されたデータ記憶場所と概ね整列させること（２２０）、複数の操縦電極の少なくとも１つに電圧を印加することにより、電子ビームを記憶媒体の選択されたデータ記憶場所に選択的に操縦すること（２３０）とを含む。またその方法は、たとえばデータ記憶場所に書込みを行うことによりデータ記憶場所の状態を決定すること、あるいはデータ記憶場所の状態を読み出すことを含むこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態による典型的な電子データ記憶装置の概略的な断面図である。
【図２】図１に示される典型的な電子データ記憶装置の動作を示す概略図である。
【図３】図１に示される電子データ記憶装置内で用いるのに適した平坦放出器の概略的な側面図である。
【図４】本発明の一実施形態による分割されたレンズの形をとるビーム偏向器を備える典型的な電子放出器の等角図である。
【図５】電子ビームの位置の調整を示す、図４の電子放出器の概略図である。
【図６】図４のビーム偏向器のための制御回路の一実施形態の概略図である。
【図７】本発明の一実施形態による記憶媒体上のデータ記憶場所に電子ビームを位置合わせする方法を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００  データ記憶装置
１０４  電子ビーム
１０６  記憶媒体
１０８  データ記憶場所
１５６  放出器
１５８  ビーム偏向器
１６０、１６２、１６４、１６６  操縦電極、偏向領域
【図１】
2004327024.tif 000003
【図２】
2004327024.tif 000004
【図３】
2004327024.tif 000005
【図４】
2004327024.tif 000006
【図５】
2004327024.tif 000007
【図６】
2004327024.tif 000008
【図７】
2004327024.tif 000009