(57)【要約】【課題】光ディスクやハードディスクのような回転系や移動系などの駆動部が不要で、かつフラッシュメモリに代表される半導体メモリのような煩雑で高価な製造工程が不要になるような、小型で大容量でしかも安価なメモリ装置を提供する。【解決手段】データ格納部１の両側を挟むように基板２，３があり、前期基板２，３は各々、ＩＣチップ部４，５および電極部６，７により構成される。外部機器との接続部１０は、たとえば電源供給用端子やデータ入出力端子などの外部接続端子１１により構成される。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像、音声、およびその他データなどを記録もしくは再生するためのメモリ装置において、前記メモリ装置へ任意のデータを記録する、もしくは前記メモリ装置から任意のデータを再生するとき、前記メモリ装置における任意のデータの格納場所を任意のアドレス情報として指定するための半導体製造プロセスにより形成されたＩＣチップ部と、前記ＩＣチップ部にて指定された任意のアドレス情報に基づいて任意のデータを格納するための非半導体製造プロセスにより形成されたデータ格納部、および前記ＩＣ  ｃｈｉｐ部からの任意のアドレス情報および任意のデータを前記データ格納部に伝達するための半導体製造プロセスもしくは非半導体製造プロセスにより形成された電極部により構成され、かつ、前記データ格納部は少なくても前記電極部からの電気信号を印加することにより電気特性が変化するような記録層を有することを特徴とするメモリ装置。
【請求項２】
請求項１において、前記記録層として少なくても導電性材料が含有されていることを特徴とするメモリ装置。
【請求項３】
請求項１において、前記記録層として少なくても色素系材料もしくは相変化材料もしくは強相関性材料が含有されていることを特徴とするメモリ装置。
【請求項４】
請求項１において、前記記録層として少なくても導電性材料に色素系材料もしくは相変化材料もしくは強相関性材料が混合されていることを特徴とするメモリ装置。
【請求項５】
請求項２、４において、前記導電性材料として異方導電特性を有することを特徴とするメモリ装置。
【請求項６】
請求項３，４において、前記記録層に電気信号の印加により熱を発生するような発熱材料が混合されていることを特徴とするメモリ装置。
【請求項７】
請求項３，４において、前記記録層に隣接し、かつ、電気信号の印加により熱を発生するような発熱層を有することを特徴とするメモリ装置。
【請求項８】
請求項１において、前記記録層にあらかじめ任意のデータが記録もしくは保持されているような再生専用型メモリ装置であり、かつ、前記記録層は物理的に形成されたプリピットによりデータの“０”および“１”を記録もしくは保持するよう構成されていることを特徴とするメモリ装置。
【請求項９】
請求項８において、前記プリピットは前記記録層の片方から他方へ貫通し、かつ、導電性材料により埋め込まれていることを特徴とするメモリ装置。
【請求項１０】
請求項９において、前記導電性材料として異方導電特性を有することを特徴とするメモリ装置。
【請求項１１】
請求項１において、少なくても前記ＩＣチップ部における任意のアドレス情報を指定するための回路を２つ有するよう構成されていることを特徴とするメモリ装置。
【請求項１２】
請求項１において、前記電極部が非半導体プロセスにより形成されているとき、任意の基板上に前記電極部における電極の形状に合わせて溝を形成し、かつ、前記溝に導電性の特性を有する材料を埋め込んで前記電極部を構成することを特徴とするメモリ装置。
【請求項１３】
請求項１において、前記電極部が非半導体プロセスにより形成されているとき、前記電極部における電極の形成方法として、前記電極の形状に合わせて形成した導電性のパタンを有する薄膜もしくは導電性のパタンを有するシートを、前記電極部を構成する任意の基板上もしくは前記データ格納部に接着もしくは印刷プロセスにより形成するよう構成されていることを特徴とするメモリ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、メモリ装置に係るもので、半導体プロセスと非半導体プロセスよりなるメモリ装置であり、特にそのデータを記録再生するための構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】従来、記録再生が可能な情報記憶装置としては、光ディスク、ハードディスク、フラッシュメモリなどがある。【０００３】光ディスクは、光ディスク媒体に光ピックアップによりレーザー光を照射し、データの記録再生を行う。【０００４】光ディスクドライブ装置の概略構成を図８に示す。
（例えば特許文献１・図１参照）【０００５】光ピックアップ１０３は、半導体レーザー、プリズム、レンズ、受光素子等（図示せず）により構成され、光ディスク１０２上に微少な光スポットを形成するとともに、光ディスク１０２反射光を受光素子で受光し、信号の検出を行う。光ピックアップ１０３は図に示す方向に移動可能で、光ディスク１０２の所望の位置に移動する。スピンドルモーター１０４は、光ディスク１０２を高速回転させる。電気回路１０５は、半導体レーザー駆動回路、信号検出回路、モーター制御回路等である。【０００６】ハードディスクは、高速で回転するディスクに磁気ヘッドでアクセスし，データの記録再生を行う。【０００７】ハードディスクドライブ装置の概略構成を図９に示す。
（例えば特許文献２・図１１，１２，１３参照）【０００８】データの記録される複数枚の磁気ディスク１１２と磁気ディスク１枚ごとに用意される磁気ヘッド１１３と信号検出回路、スピンドルモーター制御回路等の電気回路１１５で構成される。
磁気ヘッド１１３は図に示す方向に移動可能で、磁気ディスク１１２の所望の位置に移動する。スピンドルモータ１１４は磁気ディスクを高速回転させる。【０００９】フラッシュメモリは、書き換え可能であり、電源を切ってもデータの消えない不揮発性半導体メモリであり、機器に組み込んだ状態で電気的にデータの記録再生を行う。【００１０】基本的構成を図１０に示す。【００１１】フラッシュメモリ１２１は、データを記録するメモリセル１２２とデータを記録、あるいは消去するメモリセルを指定するアドレスコントローラー１２３と接続機器とのデータのやり取りを行うインターフェース部１２４からなる。
メモリセル１２２、アドレスコントローラ１２３、インタフェース部１２４は、全て半導体プロセスで、一体的に形成される。【００１２】メモリセル１２２の具体的断面図を図１１に示す。
（例えば特許文献３・図１，２参照）【００１３】１３１，１３２，１３３は電極、１３４はコントロールゲート、１３５は絶縁膜、１３６はフローティングゲート、１３７はソース、１３８はドレイン、１３９はＰ型基盤である。
フローティングゲート１３６の電子の有無でデータを記録、消去し、ソース１３７とドレイン１３８間に流れる電流の有無をデータとして読み出す。【００１４】
【特許文献１】特開２００５−１７４４４３号公報
【特許文献２】特開２００５−１５０２９２号公報
【特許文献３】特開平１０−２６１７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】しかし、特許文献１に記載された技術においては、光ピックアップが複数の光学部品により構成されるため、小型化が困難であり、また、回転、移動部があるため、消費電力が大きいという問題がある。【００１６】特許文献２に記載された技術においては、回転、移動部があるため、消費電力が大きく、磁気ヘッドと磁気ディスクの間隔をナノオーダーで制御する必要があり、振動、衝撃に弱いという問題がある。【００１７】特許文献３に記載された技術においては、ウエハを用意してからチップが出来あがるまで、薄膜生成工程、露光工程、エッチング工程、不純物添加工程などが何度も繰り返され３００〜５００ステップほどの工程があり、回路の設計やパッケージングなどまで含むと膨大な数のステップなり、製造工程が膨大でコストが高くなる。【００１８】また、半導体チップ上にメモリ部を形成するため、面積が制限され、データ容量の上限が限定されてしまうという問題がある。【００１９】本発明は、上述した問題点に鑑みてなされるものであり、回転、移動部が無く、かつ部品点数の少ない、かつ製造工程の少ない、かつメモリ部面積を小面積に限定されない、小型で、大容量の安価なメモリ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、請求項１に記載の発明は、映像、音声、およびその他データなどを記録もしくは再生するためのメモリ装置において、前記メモリ装置へ任意のデータを記録する、もしくは前記メモリ装置から任意のデータを再生するとき、前記メモリ装置における任意のデータの格納場所を任意のアドレス情報として指定するための半導体製造プロセスにより形成されたＩＣチップ部と、前記ＩＣチップ部にて指定された任意のアドレス情報に基づいて任意のデータを格納するための非半導体製造プロセスにより形成されたデータ格納部、および前記ＩＣ  ｃｈｉｐ部からの任意のアドレス情報および任意のデータを前記データ格納部に伝達するための半導体製造プロセスもしくは非半導体製造プロセスにより形成された電極部により構成され、かつ、前記データ格納部は少なくても前記電極部からの電気信号を印加することにより電気特性が変化するような記録層を有するような構成にした。【００２１】請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記記録層として少なくても導電性材料が含有されているような構成にした。【００２２】請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記記録層として少なくても色素系材料もしくは相変化材料もしくは強相関性材料が含有されているような構成にした。【００２３】請求項４に記載の発明は、請求項１において、前記記録層として少なくても導電性材料に色素系材料もしくは相変化材料もしくは強相関性材料が混合されているような構成にした。【００２４】請求項５に記載の発明は、請求項２、４において、前記導電性材料として異方導電特性を有するような構成にした。【００２５】請求項６に記載の発明は、請求項３，４において、前記記録層に電気信号の印加により熱を発生するような発熱材料が混合されているような構成にした。【００２６】請求項７に記載の発明は、請求項３，４において、前記記録層に隣接し、かつ、電気信号の印加により熱を発生するような発熱層を有するような構成にした。【００２７】請求項８に記載の発明は、請求項１において、前記記録層にあらかじめ任意のデータが記録もしくは保持されているような再生専用型メモリ装置であり、かつ、前記記録層は物理的に形成されたプリピットによりデータの“０”および“１”を記録もしくは保持するような構成にした。【００２８】請求項９に記載の発明は、請求項８において、前記プリピットは前記記録層の片方から他方へ貫通し、かつ、導電性材料により埋め込まれているような構成にした。【００２９】請求項１０に記載の発明は、請求項９において、前記導電性材料として異方導電特性を有するような構成にした。【００３０】請求項１１に記載の発明は、請求項１において、少なくても前記ＩＣチップ部における任意のアドレス情報を指定するための回路を２つ有するような構成にした。【００３１】請求項１２に記載の発明は、請求項１において、前記電極部が非半導体プロセスにより形成されているとき、任意の基板上に前記電極部における電極の形状に合わせて溝を形成し、かつ、前記溝に導電性の特性を有する材料を埋め込んで前記電極部を構成するようにした。【００３２】請求項１３に記載の発明は���請求項１において、前記電極部が非半導体プロセスにより形成されているとき、前記電極部における電極の形成方法として、前記電極の形状に合わせて形成した導電性のパタンを有する薄膜もしくは導電性のパタンを有するシートを、前記電極部を構成する任意の基板上もしくは前記データ格納部に接着もしくは印刷プロセスにより形成するような構成にした。
【発明の効果】
【００３３】任意のデータを格納するためのデータ格納部、あるいは、任意のデータを格納するためのデータ格納部およびＩＣ  ｃｈｉｐ部からの任意のアドレス情報および任意のデータを前記データ格納部に伝達するための電極部を非半導体製造プロセスにより形成したので、従来のフラッシュメモリのようなすべて半導体プロセスにより形成される半導体メモリと比較して、メモリ装置の製造工程数を大幅に削減することが可能となり、コストの低減ができる。また、データ格納部および電極部を非半導体プロセスにより形成することにより、半導体基板のような製造上のサイズの制約がなくなり、大きなサイズも形成可能となる。その結果、大幅な記憶容量の増大も実現することができる。さらには、データ格納部は少なくても電気信号を印加することにより電気特性が変化するような記録層を有し、かつ、任意のデータの格納場所もアドレス情報として電気的に指定できるような構成にしたので、光ディスクおよびハードディスクのようにデータの記録再生のための駆動部なども必要なくなり、メモリ装置として大幅な小型化、および低コスト化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】本発明のメモリ装置は、映像、音声、およびその他データなどを記録もしくは再生するためのメモリ装置であり、前記メモリ装置へ任意のデータを記録する、もしくは前記メモリ装置から任意のデータを再生するとき、前記メモリ装置における任意のデータの格納場所を任意のアドレス情報として指定する機能などを有する半導体製造プロセスにより形成されたＩＣチップ部、前記ＩＣチップ部にて指定された任意のアドレス情報に基づいて任意のデータを格納するための非半導体製造プロセスにより形成されたデータ格納部、および前記ＩＣ  ｃｈｉｐ部からの任意のアドレス情報および任意のデータを前記データ格納部に伝達するための半導体製造プロセスもしくは非半導体製造プロセスにより形成された電極部により少なくても構成されている。さらに、前記データ格納部は少なくても前記電極部からの電気信号を印加することにより電気特性が変化するような記録層を有するような構成になっている。また、前記記録層含めた前記データ格納部および前記電極部の構成に関する発明でもある。以下、図面を参照し、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００３５】図１及至図３に、本発明の実施形態を示すメモリ装置の構成例を示す。なお、同一機能のものには同一番号が付してある。図１は本発明のメモリ装置の機能ごとに分割して示した基本構成図を示す。図２は本発明のメモリ装置の全体構成図を示す。図３は本発明のメモリ装置のブロック図を示す。データ格納部１の両側を挟むように基板２，３があり、前期基板２，３は各々、ＩＣチップ部４，５および電極部６，７により構成される。外部機器との接続部１０は、たとえば電源供給用端子やデータ入出力端子などの外部接続端子１１により構成される。ここで、前記基板２，３は、たとえば前記ＩＣチップ部および前記電極部が半導体プロセスにより形成される場合、半導体基板そのものでよい。もちろん、前記半導体基板を搭載する別の基板でもよく、設計上の都合により任意に決めればよい。また、前記電極部が非半導体プロセスにより形成される場合、前記半導体プロセスにより形成されるＩＣチップ部との結合をするための基板となる。また、前記ＩＣチップ部４，５は各々、外部接続用インターフェース、およびデータの記録再生のためのアドレス指定などの極めて簡易な回路系により構成され、前記外部との接続部１０および前記電極部６，７と物理的および電気的に接続される。【００３６】本発明のメモリ装置に係る前記ＩＣチップ部の構成として、１つのメモリ装置に対し前記データ格納部の両側を挟むように前記ＩＣチップ部を２つ有する構成にしている。これは、本発明実施例において前記電極部を前記基板２，３の両方に配置しているため、この方が簡易な構成で本発明のメモリ装置を実現することができる。たとえば、設計上可能であれば、前記ＩＣチップ部５（もしくは４）をなくし、前記ＩＣチップ部４（もしくは５）が前記電極部６，７の両方に電気的に接続されるよう構成してもよい。【００３７】本発明のメモリ装置に係る前記電極部の構成として、図１にも示すように前記電極部６と前記電極部７は、それぞれ一定間隔で一方向に帯状の電極パタン８，９が形成され、それらの方向は、互いに略直行する方向に形成されている。たとえば前記電極部が半導体プロセスにより形成される場合、半導体基板上に半導体プロセスにより前記電極パタン８，９を形成すればよい。また、前記電極部が非半導体プロセスにより形成される場合、たとえば前記基板２，３に前記電極パタンの形状に合わせて溝を形成し、その溝に導電性の材料を埋め込んで形成するか、前記電極パタンに対応した導電性の薄膜またはシートを前記基板２，３に接着もしくは印刷プロセスにより形成すればよい。ここで、電極パタンに対応した導電性の薄膜またはシートは、前記データ格納部に直接接着もしくは印刷プロセスにより形成してもよい。【００３８】本発明のメモリ装置に係る前記データ格納部の構成として、図示はしないが前記データ格納部は少なくても前記電極部からの電気信号を印加することにより電気特性が変化するような記録層を有する構成になっている。本発明のメモリ装置に任意のデータを記録するとき、前記ＩＣチップ部にて指定された記録するデータを格納するためのアドレス情報に基づいて前記電極部６，７に形成される電極パタン８，９が１つもしくは２つ以上選択され、その選択された前記電極パタンに記録するための電気信号が送られる。そして、前記電極部と電気的に結合した前記データ格納部に前記電気信号が伝達され、データが記録される。ここで、前記データ格納部は少なくても前記電極部からの電気信号を印加することにより電気特性が変化するような記録層を有する構成になっているため、極めて容易に任意のデータを記録することができる。図４に、データの記録に関する説明図を示す。前記データ格納部１を挟んだ一方の電極パタン８に電圧パルスを与え、他方の電極パタン９をアースしておく。データ格納部１における電位差を与えられた局所的な領域はその電気特性値が変化する。この電気特性値の変化でデータを記録する。【００３９】また、本発明のメモリ装置から任意のデータを再生するとき、前記ＩＣチップ部にて指定された再生するためのデータが格納されているアドレス情報に基づいて前記電極部６，７に形成される電極パタン８，９が１つもしくは２つ以上選択され、その選択された前記電極パタンに再生のための電気信号が送られる。そして、前記電極部と電気的に結合した前記データ格納部に前記電気信号が伝達され、前記データ格納部の記録層の電気特性を検出することにより、極めて容易に任意のデータを再生することができる。図５に、データの再生に関する説明図を示す。再生する領域の前記データ格納部１を挟んだ一方の電極パタン８に電圧を与え、他方の電極パタン９との間の電気特性をセンスアンプ１１で検出し、データを再生する。なお、前記センスアンプ１１は、たとえば前記ＩＣチップ部４，５などに半導体プロセスで形成して搭載すればよい。【００４０】本発明のメモリ装置に係る前記データ格納部の構成として、前述のとおり、前記データ格納部は少なくても前記電極部からの電気信号を印加することにより電気特性が変化するような記録層を有する構成になっているが、さらに、前記記録層として導電性材料が含有されていれば、前記電極部６から前記データ格納部１を経由して前記電極部７への電気信号の流れにおける電気抵抗値などを任意に制御することができるため、極めて簡単に電気的なデータの記録再生を実現することができる。【００４１】本発明のメモリ装置に係る前記記録層の構成として、電気信号の印加により抵抗値が変化するような材料を用いる。たとえば、色素系材料、相変化材料、強相関性材料などが挙げられる。また、これら色素系材料、相変化材料、強相関性材料などに導電性材料を混合することにより、前記記録層における電気抵抗値を任意に制御することができる。また、前記導電性材料として異方導電性材料を用い、前記電極部６から前記データ格納部１を経由して前記電極部７への経路に導電性の特性を持たせ、それと略直行する方向には導電性の特性を持たせないようすることができるため、記録再生すべきデータに隣接する方向への電気信号の流れを防止することができる。これにより、極めて簡単な構成でクロストークを抑えることができる。さらには、記録層として特に色素系材料や相変化材料を用いた場合、電気信号の印加だけで電気特性を大きく変化させることが難しい場合がある。このとき、電気信号により熱を発生するような発熱材料をさらに混合することにより、色素系材料および相変化材料を用いて本発明のメモリ装置を構成することができる。
【実施例２】
【００４２】図６に、本発明の他の実施形態として、メモリ装置におけるデータ格納部の構成例を示す。記録層の材料として、色素系材料や相変化材料を用い、かつ、電気信号の印加だけで電気特性を大きく変化させることが難しい場合、前記記録層１２と隣接して発熱層１３を有するような構成にする。この前記発熱層１３は、前記電極部６，７に形成される電極パタン８，９からの電気信号により熱を発生し、隣接する前記記録層１２の色素系材料や相変化材料に対し効率的に電気特性を変化させることができる。
【実施例３】
【００４３】図７に、本発明の他の実施形態として、本発明のメモリ装置を特に再生専用型のメモリ装置として構成するときのデータ格納部における記録層の構成例を示す。その他の構成は、基本的に前述実施例１と同じである。再生専用型の記録層１４として、あらかじめ任意のデータを記録もしくは保持するため、前期記録層１４は物理的にプリピット１５が形成されている。さらに、前記プリピット１５は、前記記録層の片方から他方へ（前記電極部６，７が配置される方向）貫通し、かつ、導電性材料１６が埋め込まれている。また、前記導電性材料１６は、前述実施例１と同様に、異方導電性を有する方が望ましい。このような構成にすることにより、前記プリピット１５の有無により、データの“０”もしくは“１”をあらかじめ記録もしくは保持しておくことが可能になる。しかも、前記プリピット１５には前記導電性材料１６が埋め込まれているため、前記電極部６，７に形成される電極パタン８，９を電気的に介して、再生データを検出することができる。【００４４】以上、３つの実施例を挙げ、かつ、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。【００４５】以上、本発明により、従来のフラッシュメモリのようなすべて半導体プロセスにより形成される半導体メモリと比較して、メモリ装置の製造工程数を大幅に削減することが可能となり、コストの低減ができる。また、製造上のサイズの制約がなくなり、大きなサイズも形成可能となる。その結果、大幅な記憶容量の増大も実現することができる。さらには、データ格納部は少なくても電気信号を印加することにより電気特性が変化するような記録層を有するような構成にし、また、任意のデータへのアクセスもすべて電気信号によりできるような構成にしたので、光ディスクおよびハードディスクのようにデータの記録再生のための駆動部なども必要なくなり、メモリ装置として大幅な小型化、および低コスト化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態におけるメモリ装置の一例を示す機能別構成図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるメモリ装置の一例を示す全体構成図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるメモリ装置の一例を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるメモリ装置の記録原理の一例を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるメモリ装置の再生原理の一例を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態における記録層の一例を示す構成図である。
【図７】本発明の一実施形態における再生専用型の記録層の一例を示す構成図である。
【図８】従来技術の一例を示す構成図である。
【図９】従来技術の他の例を示す構成図である。
【図１０】従来技術の他の例を示すブロック図である。
【図１１】図１０における詳細構成図である。
【符号の説明】
【００４７】１・・・データ格納部、２，３・・・基板、４，５・・・ＩＣチップ部、６，７・・・電極部、８，９・・・電極パタン、１０・・・外部機器との接続部、１１・・・外部接続端子、１２，１４・・・記録層、１３・・・発熱層、１５・・・プリピット、１６・・・導電性材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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