JPH02260253A

JPH02260253A - 光記録媒体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH02260253A
Application number: JP1083351A
Authority: JP
Inventors: Kouji Tsuzukiyama; 続山　浩二
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1990-10-23

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。

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は、保護層を有する光記録媒体に係り、さらに詳
しくは、膜割れが発生せず、記録膜の酸化および腐食を
防ぐ性能等に優れた保護層を有する光記録媒体およびそ
の製造方法に関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点現在知られている代表的な光記録媒体として、次の三つ
のタイプの光記録媒体がある。第１のタイプの光記録媒
体は、ピット形成タイプの光記録媒体であり、記録層に
情報に対応してエネルギービームを照射して穴（ビット
）を配列することにより、情報の記録および再生が可能
になっている。

第２のタイプの光記録媒体は、相変化タイプの光記録媒
体であり、記録層の一部の材質を結晶状態から非晶質状
態もしくはその逆に変化させて、その部分の光学定数を
他の部分と変えることにより、情報の記録および再生が
可能になっている。第３のタイプの光記録媒体は、光磁
気記録媒体であり、膜面に垂直な方向に磁化されること
が可能な記録膜の磁化方向を情報に対応して変化させる
ことにより、情報の記録および再生が可能になっている
。

いずれのタイプの光記録媒体にあっても、基板上に設け
られた記録層の腐食等を防止する目的で、この記録層の
基板側もしくは反基板側に保護層を形成することがある
。保護層は、一般に紫外線硬化樹脂等をスピンコード法
などによって成膜することにより形成されるが、保護層
に記録層の光学特性変化をエンハンスする効果をも持た
せるために、透明誘電体膜で構成されることもある。

たとえば光磁気記録媒体に用いられる透明誘電体膜とし
ては、特開昭６１−２２４５８号公報に示すように、窒
化シリコンＳ　］　ｓ　Ｎ　４を主成分とし、ＴｌＺｒ
ＳＭｏ等の元素を第三成分として含む透明誘電体薄膜が
知られている。

しかしながら、Ｓ　Ｉ　ａ　Ｎ　４から成る誘電体薄膜
に、このように第三成分としての元素を含ませ、これを
基板上に積層させ、記録層の保護層として用いる場合に
は、膜割れが発生し、保護膜としての機能が低下する虞
があった。

本発明者等は、光記録媒体の保護層について鋭意（■究
した結果、Ｓｃ　、Ｎｉ　、Ｇｅ、Ｐｔ、Ｐｄ。

ＣｕＳＴｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉｒ、Ａｕ。

Ｈｇ、ＴｆｉＳＢｉの中から選ばれる少なくとも１種以
上の元素とＳｔとＮとＯとを少なくとも含む透明誘電体
薄膜を保護層として用いた場合に、膜割れ等が発生せず
、記録膜の酸化および腐食を防止する性能に優れた保護
層が得られることを見出し、本発明を完成するに至った
。

発明の目的本発明は、このような実情に鑑みてなされ、膜割れ等が
発生せず、記録膜の酸化および腐食を防止する性能に優
れた保護層を有する光記録媒体を提供することを目的と
する。

発明の概要本発明に係る光記録媒体は、基板上に記録層と保護層と
を有する光記録媒体であって、前記保護層が、Ｓｃ、Ｎ
Ｉ　　Ｇｅ、Ｐｔ、Ｐｄ。

Ｃｕ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉｒ、Ａｕ。

Ｈｇ、Ｔｌ７．Ｂｉの中から選ばれる少なくとも１種以
上の元素と８１とＮＩｌ！：Ｏとを含むことを特徴とし
ている。

本発明では前記保護層は、基板と記録層との間に積層さ
れることが好ましいが、基板／記録層／保護層、または
基板／保護層／記録層／保護層の順序で積層されていて
もよい。また基板は透明であることが好ましい。また、
保護層の光学定数である屈折率をｎとし、消衰係数をｋ
とした場合に、ｎ≧１．７、ｋ≦０．１であることが好
ましい。

このような光学定数を有する保護層は、エンハンス膜と
しての作用も有するからである。

前記保護層によって保護される記録層は、膜面に対して
垂直な方向に一軸磁気異方性を有する光磁気記録層であ
っても良い。

また、本発明に係る光記録媒体の製造方法は、基板上に
形成さ・れた記録層の基数側もしくは反基板側に保護層
を成膜して光記録媒体の保護層を製造する方法において
、Ｓｃ、ＮＩ　　Ｇｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｔｃ５Ｒｕ、
ＲｈＳＡｇ、Ｉｒ、ＡｕＳＨｇ、ＴＪｌ！、Ｂｌの中か
ら選ばれる少なくとも１種以上の元素とＳｉ　との合金
ターゲットをカソードとして用い、不活性ガスとＮ　と
０２の混合ガス中で、反応性スパッタリングを行うこと
により、前記基板上に保護層を成膜することを特徴とし
ている。

このような本発明に係る光記録媒体およびその製造方法
によれば、保護層中に、Ｓｃ、Ｎｉ、、Ｇｅ、Ｐｔ５Ｐ
ｄ、Ｃｕ、Ｔｃ、Ｒｕ５Ｒｈ。

Ａｇ　ｓ　ｘｒ　、Ａｕ　％　Ｈｇ　％　ＴＤ　ＳＢ’
の中から選ばれる少なくとも１種以上の元素と、Ｓｉ　
（！：Ｎと０とを含有しているので、保護膜に膜割れが
発生せず、また記録層の酸化および腐食の防止性能に優
れている。

また、このような保護層を基板もしくは記録層上に成膜
するに際しては、合金ターゲットを使用することにより
、窒化シリコン膜を成膜する場合には採用できない直流
電源（ＤＣ）反応性スパッタリング法を採用することが
可能になり、成膜の作業性が大幅に向上する。

発明の詳細な説明以下、本発明を図面に示す実施例を参照しつつ、具体的
に説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る光記録媒体の断面図、
第２図は本発明の他の実施例に係る光記録媒体の断面図
である。

本発明に係る光記録媒体１は、たとえば第１図に示すよ
うに、基板２上に保護層３と記録層４とがこの順で積層
された構造を有している。記録層４の表面には第２図に
示すように、反射膜５を積層させるようにしても良い。

第１．２図に示す実施例は、基板２側からレーザ光等の
エネルギービームが矢印Ａ方向から入射し、逆方向に反
射する光の光学特性変化を検出するタイプの光記録媒体
を示す。なお、本発明では、基板２に対する保護層３、
および記録層４の積層順序が逆になっても良い。

本発明では、上記のような基板２の材質は特に限定され
ないが、透明基板であることが好ましく、具体的には、
ガラスやアルミニウム等の無機材料の他に、ポリメチル
メタクリレート、ポリカーボネート、ポリカーボネート
とポリスチレンのポリマーアロイ、米国特許第４６１４
７７８号明細書に示されるような非晶質ポリオレフィン
、ポリ４−メチル−１−ペンテン、エポキシ樹脂、ポリ
エーテルサルフォン、ポリサルフオン、ポリエーテルイ
ミド、エチレン・テトラシクロドデセン共重合体等の有
機材料等を使用できる。

また本発明では、記録層４の材質も特に限定されないが
、記録層４が膜面に対して垂直な方向に一軸異方性を有
する光磁気記録層である場合には、記録層４は、（ｉ）
３ｄ遷移金属から選ばれる少なくとも１種と、（ｉ）耐
腐食性金属と、（ｉｉｉ）希土類から選ばれる少なくと
も１種の元素とからなっていることが好ましい。

（ｉ）３ｄ遷移金属としては、Ｆｅ５Ｃｏ、Ｔｌ■、Ｃ
ｒ　−、Ｍ　ｎ　ｓ　Ｎ　Ｉ　　Ｃｕ　ｓ　Ｚ　ｎなど
が用いられるが、このうちＦｅまたはＣｏあるいはこの
両者であることが好ましい。

（ｉ）耐腐食性金属は、記録層４に含ませることによっ
て、この光磁気記録層の耐酸化性を高めることができる
。このような耐腐食性金属としては、Ｐｔ５Ｐｄ１Ｔｌ
、Ｚｒ、Ｔａ５Ｍ０ＳＮｂなどが用いられるが、このう
ちＰｔ５Ｐｄ、Ｔｉが好ましくとくにｐｔまたはＰｄあ
るいはこの両者であることが好ましい。

（ｉ）光磁気記録層としての記録層４は、上記（ｉ）お
よび（ｉ）に加えて、下記の群から選ばれる少なくとも
１種の希土類元素を含んで構成されることが好ましい。

Ｇｄ５ＴｂＳＤｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ。

Ｌｕｓ　　Ｌａ５Ｃｅ、Ｐｒ　、Ｎｄ　ｓ　Ｐａ、Ｓｓ
、ＲｕこのうちＧｄ　、　Ｔｂ　、　Ｄｙ　、％Ｈｏ、Ｎｄ５
５ｍ。

Ｐ「が好ましく用いられる。

記録層４が光磁気記録層以外の、たとえば相変化型記録
層である場合には、記録層４は、たとえば、Ｔｏ合金薄
膜、８８合金薄膜等で構成される。

また本発明では、第２図に示すような反射膜５の材質も
特に限定されないが、たとえば、熱伝導率が２Ｊ／ｃｍ
−ｓｅｃ＊に以下好ましくはＩＪ／ｃｍ・５８ｃｍに以
下であるような金属または合金から構成されていること
が望ましい。

さらに好ましくは、反射膜５は、反射率が５０％以上好
ましくは７０％以上であり、かつ熱伝導率が２Ｊ／ｃＩ
ＩＩ−８ｅＣ−に以下好ましくはＩＪ／ｃａ＋・ｓｅｃ
＊に以下であるような金属または合金から構成されてい
る。

具体的には、反射膜５は、熱伝導率が２Ｊ／ａｍ・５ｅ
ｃ−に以下のニッケル系合金、熱伝導率が０、　７１　
Ｊ／ｃｍ＊ｓｅｃ　＊　Ｋであるｐｔ、熱伝導率が０．
７６Ｊ／ｃＩＩＩ−８ｅｃ−にであるＰｄ、熱伝導率が
０．２２Ｊ／ｃｏ＋−５ｅｃ−にであるＴＩ、または熱
伝導率が０．９９Ｊ／ｃｌＩＩａｓｅｃφにであるＣｏ
、熱伝導率が０．２３Ｊ／ｃｍ・ｓｅｃ　−にであるＺ
ｒあるいはこれらの合金が例示できる。

本発明では、このような光記録媒体１における記録層４
を保護するための保護層３を、少なくともＳｉ、Ｎ、Ｏ
および特定の第四成分Ｍ　（Ｓｃ　。

Ｎ　ｉ　　　Ｇ　ｅ　、Ｐ　ｔ　ｓ　Ｐ　ｄ　ｓ　Ｃｕ
　１Ｔ　ｃ　−、Ｒｕ　−Ｒｈ　　　Ａｇ　　　Ｉｒ　
　　Ａｕ　　　Ｈｇ　　　ＴＩ７　　　Ｂｌの中から選
ばれる少なくとも１種以上の元素）を含む薄膜で構成し
ている。保護層３中のＳｉ。

Ｍ、ＮおよびＯの含有原子数比は、式（Ｓ！□−８Ｍｘ
　）ｌ−ｙ−ｚ　Ｎｙ　Ｏｚ中のＸ　％　’ｆ　％　Ｚ
で表わした場合に、０．０１≦Ｘ≦０．４．０≦ｙ≦０
．６．０≦２≦０．７である。

このような範囲でＳｉ　、ＭＳＮおよび０を含ませるこ
とによって、保護層の膜割れが発生し難くなると共に記
録膜の酸化および腐食を防止する性能が向上する。

本発明では、記録層４の膜厚は、５０〜３０００人、好
ましくは１００〜２０００人であり、保護層３の膜厚は
、５０〜３０００人、好ましくは１０００〜２０００人
である。

このような保護層３の光学定数は、屈折率をｎとし、消
衰係数をｋとした場合に、ｎ≧１．７、ｋ≦０．１であ
ることが好ましい。このような光学定数を有する保護層
３は、記録層４が光磁気記録層である場合に、カー効果
エンハンス膜として作用するからである。同様に、記録
層４が、光磁気記録層以外の、たとえば相変化型の記録
層である場合にも、保護層３はエンハンス膜として機能
することができるからである。

このような保護層３を基板２上または記録層４上に成膜
するには、Ｓｉと特定の第四成分Ｍとの合金ターゲット
を用い、不活性ガスとＮ２とＯ２の混合ガス雰囲気中で
反応性スパッタリングを行う。反応性スパッタリングは
、高周波印加型（ＲＦ）でも直流電圧印加型（ＤＣ）で
も良いが、好ましくはＤＣを用いる。ＤＣ反応性スパッ
タリングは、ＲＦに比べて、成膜速度が速く、成膜作業
性に優れている。不活性ガスとしては、Ｎ　Ｏ％Ｈθ、
Ａｒ　、Ｋｒなどが用いられるが゛、好ましくはＡ「を
用いる。

本発明では、ＳＩ　　Ｎおよび０以外に特定の第四成分
Ｍを含有させるようにしているため、このＤＣ反応性ス
パッタリングが可能になった。第四成分Ｍと８１との合
金ターゲットを用いることにより、スパッタリング時の
グロー放電が安定化するためと考えられる。

保護層を成膜するための反応性スパッタリング時におけ
るＡ「などの不活性ガスとＮ２との流量比は、９：１〜
〇二１０、好ましくは９：２〜１：９である。また、Ａ
ｒなどの不活性ガースと０２の流量比は、ｌＯ：０〜ｌ
：９、好ましくは１０：０〜２：８である。

発明の効果このような本発明に係る光記録媒体およびその製造方法
によれば、保護層中に、Ｓｉ、Ｎ、０および特定の第四
成分Ｍも含有しているので、保護膜の膜割れ等が発生せ
ず、また記録膜の耐酸化および腐食を防止する性能も向
上する。

また、このような保護層を基板もしくは記録層上に成膜
するに際しては、合金ターゲットを使用することにより
、第四成分Ｍを含まない窒化シリコン膜を成膜する場合
には採用できない直流電源（Ｄ　Ｃ）反応性スパッタリ
ング法を採用することが可能になり、成膜の作業性が大
幅に向上する。

［実施例］以下、本発明をさらに具体的な実施例により説明するが
、本発明はこれら実施例に限定されない。

実施例ＩＳｉ　とＮｉの合金ターゲット（Ｎｌ　５原子％）をカ
ソードとして用い、Ａ　ｒ　２０　　ＳＣＣＭ　、Ｎ　
２２０　ＳＣＣＭ　、０２１　　ＳＣＣＭの混合ガス雰
囲気中（約１　、　５　ｕ＋Ｔｏｒｒ）で、ＲＦ５００
Ｗのパワーで反応性スパッタリングを行い　非晶質ポリ
オレフィンから成る基板上に、約１０００人の保護層を
得た。この上にＴ　ｂ−Ｆ　ｅ−Ｃｏ合金膜から成る光
磁気記録膜をスパッタリング法により成膜した。

さらに、この光磁気記録膜の上に、Ｓｉ　、　Ｎｉ　。

Ｎ、０からなる保護膜を同様にして成膜し、光磁気記録
媒体を作製した。

保、設層の膜割れと記録膜に対する保護性能についての
試験結果を表１に示す。試験は、８０℃、８５％ＲＨの
雰囲気下に４０時間放置し、それを取出して観察するこ
とにより行−）た。

実施例２Ｓｉとｐｔの合金ターゲット（ＰＬ　５原子％）をカソ
ードとして用いた以外は、実施例１と同様にして基板上
に保護層を得た。

この保護層の膜割れと腐食性についての試験結果を表１
に示す。

実施例３ＳｉとＰｄの合金ターゲット（Ｐｄ　５原子％）をカソ
ードとして用いた以外は、実施例１と同様にして基板上
に保護層を得た。

実施例４〜６ＤＣ反応性スパッタリングを行った以外は、それぞれ実
施例１〜３と同様にして基板上に保護層を得た。

比較例ＩＳｉ　ターゲットを単独でカソードとして用いた以外は
、実施例１と同様にして基板上に保護層を得た。

比較例２Ｓ１ターゲツト上にＭＯチップを並べた複合ターゲット
をカソードとして用いた以外は、実施例１と同様にして
基板上に保護層を得た。

比較例３Ｓｉ　ターゲット上に並べたチップをＮｄとした以外は
、比較例２と同様にして基板上に保護層を得た。

比較例４Ｓ１ターゲツト上に並べたチップをＴｂとした以外は、
比較例２と同様にして基板上に保護層を得た。

比較例５Ｓｉターゲット上に並べたチップをＧｄとした以外は、
比較例２と同様にして基板上に保護層を得た。

比較例６Ｓｉターゲット上に並べたチップをＣｏとした以外は、
比較例２と同様にして基板上に保護層を得た。

比較例７Ｓ１ターゲツト上に並べたチップをＴＩとした以外は、
比較例２と同様にして基板上に保護層を得た。

比較例８Ｓｉ　ターゲット上に並べたチップを２「とした以外は
、比較例２と同様にして基板上に保護層を得た。

表Ｘは観察されたことを示す。なお、Ｈｅとは、光磁気記
録膜における保磁力であり、これが変化しないことが光
記録媒体として要求される。

【図面の簡単な説明】

Claims

【特許請求の範囲】１）基板上に記録層と保護層とを有する光記録媒体であ
って、前記保護層が、Ｓｃ、Ｎｉ、Ｇｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、
Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｂ
ｉの中から選ばれる少なくとも１種以上の元素とＳｉと
ＮとＯとを含むことを特徴とする光記録媒体。２）前記保護層が、基板と記録層との間に設けられてい
ることを特徴とする請求項第１項に記載の光記録媒体。３）前記保護層の光学定数である屈折率をｎとし、消衰
係数をｋとした場合に、ｎ≧１．７、ｋ≦０．１である
ことを特徴とする請求項第１項または第２項に記載の光
記録媒体。４）前記記録層が、記録層を構成する膜の膜
面に対して垂直な方向に一軸磁気異方性を有する光磁気
記録層であることを特徴とする請求項第１項から第３項
のいずれかに記載の光記録媒体。５）基板上に形成された記録層の基板側もしくは反基板
側に保護層を成膜して光記録媒体の保護層を製造する方
法において、Ｓｃ、Ｎｉ、Ｇｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ａｇ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｂｉの中から選ば
れる少なくとも１種以上の元素とＳｉとの合金ターゲッ
トをカソードとして用い、不活性ガスとＮ＿２とＯ＿２
の混合ガス中で、反応性スパッタリングを行うことによ
り、前記基板上に保護層を成膜することを特徴とする光
記録媒体の製造方法。