JPH0877630A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温高湿下での信頼性試験時に発生するクラ
ックを抑え、信頼性の向上を図る。 【構成】 基板１上に誘電体層４，６を有する記録部２
が形成されてなる光記録媒体において、上記誘電体層
４，６の内部応力の絶対値が６００ＭＰａ以上とされ
る。上記誘電体層４，６としては、ＳｉＮ膜等が使用さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＳｉＮ膜を誘電体層と
して使用した光記録媒体に関し、特に高温高湿下におけ
る信頼性の向上に関する。

【０００２】

【従来の技術】光記録方式は、非接触で記録・再生がで
き、その取り扱いが容易であること、傷や汚れに強いこ
と等の特徴を有し、更には現状の磁気記録方式に比べて
記録容量が数十倍から数百倍にも達するという利点を有
することから、オーディオ信号をデジタル記録したコン
パクトディスクや映像信号を記録したビデオディスク等
として実用化されるとともに、コード情報やイメージ情
報等の大容量ファイルへの活用が期待されている。

【０００３】この光記録方式において使用される光記録
媒体は、一般にポリカーボネート樹脂等により射出成形
された透明基板上に、記録磁性層（例えば希土類─遷移
金属合金非晶質薄膜）や反射膜、誘電体層を積層するこ
とにより記録部が形成され、更にこの記録部上に水や酸
素の侵入等を防止し且つ該記録部が上記透明基板から剥
離したり、亀裂を生じたりするのを防止する目的で硬質
の保護膜が形成された構成とされ、上記透明基板側から
レーザ光を照射して信号の読み取りを行うようにされた
ものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記光記録
媒体においては、高温高湿下での信頼性試験時にクラッ
クが発生するという問題がある。しかしながら、これま
で、上述のような問題に対する対策は検討されておら
ず、この種のクラックが発生したロットのディスクはロ
ット不良とされる等の処置が行われるのにとどまってい
る。

【０００５】そこで、本発明はこのような実情に鑑みて
提案されたものであって、高温高湿下での信頼性試験時
に発生するクラックを抑え、優れた信頼性を確保するこ
とを可能とする光記録媒体を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の目
的を達成せんものと鋭意研究の結果、ＳｉＮ膜からなる
誘電体層の内部応力の絶対値を大きくすることにより、
高温高湿下での使用においても信頼性を向上させること
ができることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】即ち、本発明の光記録媒体は、基板上に誘
電体層を有する記録部が形成されてなる光記録媒体にお
いて、上記誘電体層の内部応力の絶対値が６００ＭＰａ
以上であることを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】記録部を構成してなる誘電体層の内部応力を所
定の値以上にすることにより、高温高湿下での信頼性試
験時においてもクラックの発生が抑えられる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない
ことはいうまでもない。本実施例は、ＳｉＮ膜を誘電体
層とする光磁気ディスク（ＩＳＯスタンダード，Φ１３
０，５１２バイト／セクタ・フォーマット）において、
前記誘電体層の内部応力を変化させた例である。

【００１０】先ず、本実施例にかかる光磁気ディスクの
構成について説明する。この光磁気ディスクは、図１に
示すように、基板１の一主面上に記録部２が形成され、
この記録部２上に耐蝕性保護膜３が形成された構成とさ
れてなる。上記基板１は、厚さ数ｍｍ程度（ここでは
１．２ｍｍとした。）の円盤状の透明基板であって、そ
の材質として、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート
樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂等のプラスチ
ック材料の他、ガラス等が挙げられるが、本実施例では
ポリカーボネート樹脂を使用した。

【００１１】なお、この基板１表面のうち、上記記録部
２を設ける側には、通常再生時に使用するレーザ光波長
のおよそ４分の１の深さを有する案内溝や番地符号ピッ
ト等（いずれも図示は省略する。）が設けられる。上記
記録部２は、記録磁性層５、誘電体層４，６及び反射膜
７が積層された多層構造を有してなり、通常は基板１上
に第１の誘電体層４が形成され、この第１の誘電体層４
上に順次記録磁性層５、第２の誘電体層６及び反射膜７
が積層形成される。

【００１２】上記第１及び第２の誘電体層４，６として
は、酸化物や窒化物等が使用可能であるが、これら第１
及び第２の誘電体層４，６の酸素が上記記録磁性層５に
悪影響を及ぼす虞れがあることから、窒化物がより好ま
しく、酸素及び水分を透過させず、且つ使用レーザ光を
十分に透過し得る物質として、窒化珪素や窒化アルミニ
ウム等が好適である。ここでは、ＳｉＮ膜を使用した。

【００１３】このうち、上記第１の誘電体層４の膜厚
は、反射率をミラー部で１９％になるように１０００Å
とした。また、上記第２の誘電体層６の膜厚は、記録パ
ワーマージンが最大となるように４００ に固定した。
ここで、これら第１及び第２の誘電体層４，６において
は、内部応力が６００ＭＰａ以上とされ、より好ましく
は６００〜２０００ＭＰａとされる。これにより、高温
高湿下での信頼性試験時においてもクラックの発生が抑
えられ、良好な信頼性を確保することができる。

【００１４】このように上記第１及び第２の誘電体層
４，６の内部応力が所望の値となるように設定する方法
としては、該第１及び第２の誘電体層４，６を成膜する
際のスパッタリング条件を適宜選定する方法等が挙げら
れる。上記記録磁性層５は、膜面に垂直な方向に磁化容
易方向を有する非晶質の磁性薄膜であって、磁気光学特
性に優れることは勿論、室温にて大きな保磁力を持ち、
且つ温度２００℃付近にキュリー点を持つことが望まし
い。このような条件に叶った記録材料として、ここでは
ＴｂＦｅＣｏＣｒ非晶質薄膜を使用した。

【００１５】この記録磁性層５の膜厚は、２２０Åとし
た。上記反射膜７は、上記第２の誘電体層６との境界で
レーザ光を７０％以上反射する高反射率の膜により構成
することが好ましく、非磁性金属の蒸着膜が好適であ
る。また、この反射膜７は、熱的に良導体であることが
望ましく、入手の容易さや成膜の容易さ等を考慮する
と、アルミニウム膜が適している。本実施例では、アル
ミニウム合金膜を使用し、その膜厚は７００Åとした。

【００１６】更に、上記耐蝕性保護膜３は、上記記録部
２の表面を平坦化するとともに、湿気等から上記記録部
２を保護することを目的として設けられるものである。
この耐蝕性保護膜３の構成材料としては、通常この種の
光磁気ディスクにおいて使用されているアクリル系紫外
線硬化樹脂（例えば、商品名：ＳＤ−１７）を使用した
が、これに限定されるものではない。

【００１７】この耐蝕性保護膜３の膜厚は、１０μｍと
した。なお、この光磁気ディスクの保磁力は、約７２０
ｋＡ／ｍとした。以上のような構成を有する光磁気ディ
スクは、次のようなロードロックタイプの製造装置を用
いて作製することができる。即ち、この製造装置は、図
２に示すように、ポリカーボネート樹脂からなる円盤状
の基板１１が固定されてなるキャリア１２が順次搬入さ
れるロードロック室１３と、ＳｉＮ膜からなる第１及び
第２の誘電体層並びにアルミニウム反射膜をそれぞれ成
膜するための第１の成膜チャンバ１４と、ＴｂＦｅＣｏ
Ｃｒ非晶質薄膜からなる記録磁性層を成膜するための第
２の成膜チャンバ１５から構成されてなる。

【００１８】これらロードロック室１３、第１及び第２
の成膜チャンバ１４，１５は、図２中横方向に並列して
互いに接続されるとともに、各空間毎に所定の真空度に
保たれるように仕切られている。このうち、上記ロード
ロック室１３の側面には、キャリア搬入口（図示せ
ず。）が設けられており、該キャリア搬入口を介して複
数のキャリア１２が図２中上方から下方に向かって順次
送り込まれる。

【００１９】このロードロック室１３内には、複数のキ
ャリア１２が互いに所定の間隔をあけて図２中縦方向に
積層して配設される。これらロードロック室１３内に配
設されたキャリア１２は、上記第１の成膜チャンバ１４
に順次送り出され、その後この第１の成膜チャンバ１４
内にて該キャリア１２上に配設された基板１１に対して
アルミニウム反射膜の成膜が行われ、更に再び上記ロー
ドロック室１３内に送り戻されて、成膜が行われるべき
基板１１を搭載した別のキャリア１２と交換されるよう
になされている。

【００２０】従って、上述のようにロードロック室１３
内に複数のキャリア１２を待機させることにより、上記
第１の成膜チャンバ１４での成膜、更には上記第２の成
膜チャンバ１５での成膜が連続的に行われるようになさ
れている。上記キャリア１２は、図３及び図４に示すよ
うに、円盤状のプレートであり、その一主面上に複数
（本実施例では４枚）の基板１１が等間隔に配設されて
いる。

【００２１】一方、上記第１の成膜チャンバ１４の一側
壁１４ａには、図示しないＡｒガス導入口及びＮ₂ ガス
導入口がそれぞれ設けられており、これらＡｒガス導入
口又はＮ₂ ガス導入口を介して内部にＡｒガス若しくは
Ｎ₂ ガスが適宜導入され、所望の雰囲気に制御されるよ
うになされている。また、この第１の成膜チャンバ１４
の上記Ａｒガス導入口等が設けられた壁面１４ａと対向
する壁面には、内部にＡｌターゲット１６とＳｉターゲ
ット１７が配設されている。

【００２２】そして、これらＡｌターゲット１６又はＳ
ｉターゲット１７と、上記第１の成膜チャンバ１４内に
送り込まれたキャリア１２上に固定された基板１１との
間でスパッタリングが行われて上記基板上に第１の誘電
体層、第２の誘電体層或いはアルミニウム反射膜が形成
される。この第１の成膜チャンバ１４で上記基板１１に
対する第１の誘電体層の成膜がなされた後、該基板１１
を保持したキャリア１２は、上記第２の成膜チャンバ１
５に送り出され、該第２の成膜チャンバ１５内で記録磁
性層の成膜がなされるようになされている。

【００２３】この第２の成膜チャンバ１５の一側壁１５
ａには、図示しないＡｒガス導入口が設けられており、
このＡｒガス導入口を介して内部にＡｒガスが導入さ
れ、所望の雰囲気に制御されるようになされている。ま
た、この第２の成膜チャンバ１５の上記Ａｒガス導入口
が設けられた壁面１５ａと対向する壁面には、内部にＴ
ｂターゲット１８とＦｅＣｏＣｒ合金ターゲット１９が
配設されている。

【００２４】そして、これらＴｂターゲット１８及びＦ
ｅＣｏＣｒ合金ターゲット１９と、上記第２の成膜チャ
ンバ１５内に送り込まれたキャリア１２上に固定された
基板１１との間でスパッタリングが行われて上記基板上
に形成された第１の誘電体層上に記録磁性層が成膜され
る。この第２の成膜チャンバ１５で上記基板１１に対す
る記録磁性層の成膜がなされた後、該基板１１を保持し
たキャリア１２は、再び上記第１の成膜チャンバ１４に
送り戻され、該第１の成膜チャンバ１４内で第２の誘電
体層及びアルミニウム反射膜の成膜がなされるようにな
されている。

【００２５】そこで、この製造装置を用い、上記第１及
び第２の誘電体層を成膜する際の成膜条件（Ａｒガス流
量、Ｎ₂ ガス流量、ガス圧及び投入電力）を下記の表１
に示すように変化させて該第１及び第２の誘電体層の内
部応力の異なる光磁気ディスクを作製し、得られた光磁
気ディスクの高温高湿下での信頼性試験時におけるクラ
ックの発生状況を調べた。

【００２６】

【表１】

【００２７】なお、上記光磁気ディスクの製造に際し、
第１及び第２の誘電体層、記録磁性層及びアルミニウム
反射膜の成膜時におけるスパッタリング条件は下記表２
に示す通りである。

【００２８】

【表２】

【００２９】また、上記第１及び第２の誘電体層の内部
応力は次のようにして求めた。先ず、上記製造装置にて
上記表２に示す条件で上記基板上にＳｉＮ膜からなる誘
電体層のみを成膜した。そして、得られたディスクの曲
率半径ｒを測定し、これを下記の（１）式に代入して圧
縮内部応力を算出した。

【００３０】 圧縮内部応力＝Ｅｂ² ／６・（１−ｋ）・ｒｄ ・・・（１） 但し、上記（１）式中Ｅは上記基板のヤング率、ｂは基
板の厚み（ここでは１．２ｍｍ）、ｋは基板のポアソン
比、ｒはディスクの曲率半径、及びｄは上記誘電体層の
厚みをそれぞれ示す。信頼性試験は、上述のようにして
作製した光磁気ディスクにハブ付け、貼り合わせを行っ
た後、温度８５℃、相対湿度９５％の環境下にて１００
時間、高温高湿槽に投入する加速試験を行い、試験後、
各条件毎に上記光磁気ディスクを２０枚程度取り出して
目視及び顕微鏡により観察し、図５に示すように、ディ
スク２１上の外周側に形成されたデータ領域Ａ又は内周
側に設けられたミラー部Ｂにクラック２２が発生したデ
ィスクの出現確率を調べることにより評価を行った。

【００３１】この結果を上記表１に併せて記した。図６
は、上記表１中に示した圧縮内部応力とクラックが発生
したディスクの出現確率の関係を示したものである。表
１及び図６から明らかなように、６００ＭＰａ以上の圧
縮内部応力を持つＳｉＮ膜を誘電体層とした光磁気ディ
スクにおいては、クラックが全く発生していないことが
判った。

【００３２】従って、この結果から、一般に光記録媒体
に用いられているＳｉＮ誘電体層の圧縮内部応力を６０
０ＭＰａ以上とすることにより、上述のような高温高湿
の条件下での信頼性試験でも、クラックの入らないディ
スクを製造することが可能であることが判った。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、光記録媒体の記録部を構成してなる誘電
体層の内部応力を６００ＭＰａ以上としているので、高
温高湿の条件下での信頼性試験時に発生するクラックが
抑えられ、信頼性に優れた光記録媒体を製造することが
可能となる。

【００３４】従って、本発明によれば、従来、上述のよ
うなクラックの発生によりロット不良とされていたもの
が極めて少なくなり、生産性の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる光磁気ディスクの一構成例を示
す断面図である。

【図２】本発明にかかる光磁気ディスクを製造する際に
使用する製造装置の一構成例を示す平面図である。

【図３】基板が配設されたキャリアの一構成例を示す要
部拡大平面図である。

【図４】基板が配設されたキャリアの一構成例を示す要
部拡大側面図である。

【図５】光磁気ディスクに発生したクラックの形態を示
す平面図である。

【図６】ＳｉＮ膜からなる誘電体層の圧縮内部応力とク
ラックが発生したディスクの出現確率の関係を示す特性
図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 記録部 ３ 耐蝕性保護膜 ４ 第１の誘電体層 ５ 記録磁性層 ６ 第２の誘電体層 ７ 反射膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に誘電体層を有する記録部が形成
   されてなる光記録媒体において、 上記誘電体層の内部応力の絶対値が６００ＭＰａ以上で
   あることを特徴とする光記録媒体。
2. 【請求項２】 上記誘電体層がＳｉＮ膜からなることを
   特徴とする請求項１記載の光記録媒体。