JPS6350931A

JPS6350931A - 光記録媒体

Info

Publication number: JPS6350931A
Application number: JP61193621A
Authority: JP
Inventors: Akira Aoyama; 明青山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1986-08-19
Filing date: 1986-08-19
Publication date: 1988-03-03

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】〔産業上の利用分野〕本発明は光記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

光学的に記録・再生あるいは消去可能な光記録媒体は、
従来より研究開発がさかんにおこなわれてきた。特に近
年、磁気光学効果を利用した光磁気記録媒体は、消去書
き換え可能な光記録媒体として実用化寸前の状態である
。ところが、光磁気記録媒体の記録膜は希土類遷移金属
膜であるため、耐候性に劣る。そのため記録層を透明誘
電体膜でサンドインチし、さらに基板どうしを貼り合せ
にする貼り合せ構造が一般に用いられている。第２図に
従来の貼シ合せ光磁気記録媒体の断面図を示す。１はポ
リカーボネート基板ｔ　２　ｍｍｔで溝付きである。（
溝ピッチ１．６μｍ、溝巾α８μｍ、溝深さ７００り）
２は、窒化シリコン膜８ｏｏＸ厚。

３は光磁気記録層（ＴｂＦｅ０ｏ、　ＮｄＤｙＦｅ　０
ｏＴｉ等）４００Ａ厚、４は窒化シリコン膜８００Ａ厚
であり、以上１．２．５．４が情報の記録面が設けられ
た光透過性基板７である。そして６はポリカーボネート
基板であるが溝なしで、その貼り合せ面側に窒化シリコ
ン膜８００Ａが８として成膜されである。以上６．８が
他方の光透過性基板９となり、９と７を貼り合せる層が
５で、ＵＶ硬化樹脂層である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記のように作製した貼り合せ情報記録媒体
は、光磁気記録層３をサンドインチし保護している明護
膜に窒化シリコン膜を使用していたため、プラスチック
基板との密着力に乏しく、貼り合せ時にＵＶ樹脂が微小
欠陥（ピンホール〕から入り込み微小膜浮きを生せしめ
ていた。そのため初期のＢ　ＢＲ、（Ｂｉｔ　Ｅｒｒｏ
ｒ　Ｒａｔｅ　）　ｆ悪くしていた。さらに窒化シリコ
ン膜の保護特性は十分でなく、耐候性試験（６０℃９０
％ＲＥ）中にＢＥＲが漸増し長期間の安定性に欠けてい
た。そこで本発明の目的は、初期のＢＫＲ’ｉ悪くする
微小膜浮きがなく、さらに長期間の安定性（Ｂｌ！ｉＲ
の経時変化がない）が十分な光記録媒体を提供する事で
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の光記録媒体は、透明基板の片面に光記録層を形
成し、光記録層に集光したレーザ光を照射することによ
勺情報を記録・再生あるいは消去する記録媒体のうちで
貼り合せ構造を有する光記録媒体において、光記録層と
光記録層が設けられている透明基板の間に配する誘電体
膜の主たる成分である窒化アルミニウムと窒化シリコン
の複合誘電体に１酸化アルミニウムと酸化シリコンのう
ち少なくとも１種を添加し、しかも複合誘電体膜の屈折
率が２．１５以下１．７０以上であることを特徴とする
。

〔作用〕

本発明の上記の構造によれば、窒化アルミニウムと窒化
シリコンの複合誘電体膜に、酸化アルミニウムと酸化シ
リコンのうちの少なくとも１稲を添加し、しかも屈折率
が２．１５以下１．７０以上のものが、より一層の保護
効果がある。これは、窒化物だけであるとプラスチック
基板との密着力が十分でないが、酸化物を添加すること
により密着力を良くすることができるということである
。しかし、酸化物を添加し過ぎると遊離酸素が多くなシ
、希土類遷移金属合金膜が酸化され易くなってしまう、
そのため酸化物の添加量は全体の４５ｍｏｌ。

％以下ということになる。又、屈折率が２．１５よ多大
きいというのはアルミニウムあるいはシリコンが窒素あ
るいは酸素と十分に反応していないということであシ、
未反応のアルミニウムやシリコンが膜中に存在すること
になり、耐候性試験（加速試験）中に光学定数が変わっ
てしまうことになるため光磁気記録媒体の経時変化を生
ずることになる。さらに、屈折率が１．７０未満である
というのは誘電体膜の密度が疎（ポーラス）になった状
態のことであシ保護膜としての効果が劣るため磁気記録
層の劣化を生ぜしめることになる。そのため屈折率は２
．１５以下１．７０以上である必要が出てくるのである
。

以下に本発明の効果を実施例をもとに具体的に詳述する
。

〔実施例〕

第１図は、本発明における光磁気記録媒体の断面であり
、１．５．５．６．７．８．９は第２図における物質と
同じであり、１０．１１が本発明によるもので窒化アル
ミニウムと窒化シリコンと酸化アルミニウムと酸化シリ
コンの複合誘電体膜８００八全形成したものである。こ
の複合誘電体膜は反応スパッタリングにより成膜し、タ
ーゲットには窒化アルミニウム１８　ｍｏｔ％、窒化シ
リコン７２ｍａｔ　Ｘ　、酸化アルミニウム５　ｍｏｔ
％、酸化シリコン５　ｍａｔのターゲットを用いＡｒｔ
Ｎ２ガスを導入してＲＦパワー５００Ｗで成膜した。膜
組成はターゲット組成と同じでめった。

溝なしポリカーボネート基板乙に成膜する保護膜は、従
来技術と同じ窒化シリコン膜である。

第３図は、前述の誘電体ターゲットと同組成のもの全用
い、窒化アルミニウムと窒化シリコンと酸化アルミニウ
ムと酸化シリコンの複合誘電体膜を成膜するに当り、ス
パッタリング条件を変えて成膜した場合の屈折率変化を
見たものである。当然ながら、全ての膜組成はターゲッ
ト組成と同じであった。

ＲＦパワー５００Ｗ一定、膜厚８００Ａ一定、Ｎ。

分圧２０％一定とした。横軸がスパッタ全圧、縦軸が屈
折率であり、スパッタ全圧が高くなるほど屈折率が低く
なっていくのがわかる。そして次に、Ｎ。

分圧を変えて成膜した場合の屈折率変化が第４図である
。この場合、ＲＦパワー５００Ｗ一定、膜厚１０００Ａ
一定、スパッタ全圧４　ｍ　Ｔｏｒｒ一定とした、横軸
はＮ７分圧、縦軸が屈折率であり％　Ｎ２分圧が高くな
るほど屈折率が低くなっていくのがわかる。そしてさら
に第３図、第４図で示した窒化アルミニウムと窒化シリ
コンと酸化アルミニウムと酸化シリコンの複合誘電体膜
全サンプルの膜質の評価を緩衝フッ酸液によるエツチン
グテストによりおこなった。液温は２３℃固定とした。

エツチング時間が長いほど膜質は良い、つまり緻密で反
応が完全にされていることになる。第５図の横軸は、第
３図と同様のスパッタ全圧、第６図の横軸は第４図と同
様のＮ６分圧である。縦軸は第５図、第６図ともエツチ
ング時間である。第５図第６図かられかるようにエツチ
ング時間が極端に短い所があり、これを第３図、第４図
と照らし合わせると、屈折率が２．１５より大きい所と
１．７０より小さい所がエツチング時間の短い領域でお
る。

つまり屈折率が２．１５以下１．７０以上の領域の本発
明複合誘電体膜の膜質が良く、保護効果もすぐれている
と考えられる。

そこで、第１図に示す媒体構造図で、窒化アルミニウム
と窒化シリコンと酸化アルミニウムと酸化シリコンの複
合誘電体膜の屈折率の異なる光磁気記録媒体を作成し、
６０℃９０％ＲＨの恒温恒湿度下に貴き加速試験を試み
た。

第７図に示したのは、媒体の基板側よシ見たカー回転角
の経時変化図である。横軸は経過時間、縦軸は経過時間
ｔに対するカー回転角θｋｒ（ｔ）と成膜直後のカー回
転角θｒｋ（ｏ）の比を示している。１５は複合誘電体
膜の屈折率ｎが２．１５．　２．０１．　１．９０゜１
．８５．１．８０．１．７０の媒体で、１６はｎが２．
２４の媒体で、１７はｎが２．３１の媒体、１８はｎが
１．６９，１．６５の媒体で、１９はｎが１．６３．１
．６０の媒体である。この図かられかるように、本発明
による屈折率が２．１５以下１．７０以上の媒体では経
時変化が全くな（５０００ｈｒ以上経過しても全く変動
がない。−１屈折率が２．１５よシ大きい媒体１６．１
７では、加速試験初期（１０〜５０ｈｒ）に変化生じ、
その後一定している。これは屈折率２．１５より大きい
誘電体膜は未反応のＡｔやｓｌを含んでいるため、加速
試験中に未反応成分が、安定な酸化物等へ変化していく
ことを示している。

その結果θｋｒ　（ｔ）が変化するものであり、媒体の
記録再生特性（０／Ｎ　）に重大な変化をきたす。又、
屈折率が１．７０よシ小さい媒体１８．１９では、加速
試験後１００ｈｒ程度から変化が生じ、徐々に変化して
いき最後はθｋｒ（ｔ）が０に近づいていく。これは屈
折率１，７０よ勺小さい誘電体膜は膜質が密でない、つ
まシ疎であるため、加速試験中に水分や反応性ガスが侵
入してくることを示している。

その結果光磁気記録層の劣化を進行させθｋｈ　（ｔ）
が変化するものである。これも又媒体の記録再生時性（
０／Ｎ、）に重大な変化をきたす。

次に第８図に示すのは、媒体の保磁力の経時変化図であ
る。横軸は経過時間、縦軸は経過時間ｔに対する保磁力
ＵＣ（ｔ）と成膜直後の保磁力Ｈａ（ｏ）の比を示して
いる。２０は屈折率ｎが２．１５，２．０１゜１．９０
．１．８５．１．８０．１．７０及び２．２４，２．３
１の媒体で、２１はｎが１．６９，１．Ｓ５の媒体で、
２２はｎが１．６５．１．６０の媒体である。この図か
ら屈折率ｎが１．７０よシ小さい媒体の保磁力が時間と
ともに変化するのがわかる。これは、上述した誘電体膜
の膜質が疎であるために光磁気記録層の劣化によるもの
である。（光磁気記録層は遷移金属ｒｉｏｈの組成〕一
方、ｎが１．７０以上の媒体の保磁力は長時間にわたシ
変化がない、しかしｎが２．１５より大きい媒体は第７
図の万から保護膜としては適さない。

次に屈折率ｎは２．０になるようなスパッタ条件で成膜
した種々の組成の複合誘電体膜上もった光磁気記録媒体
を作成し、そのＢ　Ｐ２　Ｒ（Ｂｉｔ　Ｅ！ｒｒｏｒＲ
ａｔｅ　）の経時変化（６０℃９０％ＲＨ）ｆ見た。

表１に用いた組成を示す。便宜上、窒化アルミニウムは
ＡｔＮ　、窒化シリコンはＳｉＮ　、酸化アルミニウム
はＡｔｏ　、酸化アルミニウムはＡｔＯ，酸化シリコン
はＥＩｉＯと示す。

表１１Ｌ　−８ｉＮ會ｏ　（ＡｔＯａＩＩＳｉｏａｍ）ｔｏ
ｍｏｚ％ｂ　−（ＡｔＮ　ａ、ｅｓ　ＳｉＮｈｅｍ）ｉ
ｏ　（ＡｔＯｏ、ｓ　５ｉＯｏ、ｓ）ｔｏｍｏｔ％０−
　（ＡｔＮａ４１７１Ｎｏ、５）ｔｏ　（ＡｔＯａ、１
ＳｉＯｏ、ｓ）＋ｏｍＯ２％６　・・・（ＡＡＮｏ會５
ＳｉＮａｏｘ）ｓｏ　（Ａｔ０ｏ、ｓ　５ｉＯｏ、ｓ）
１６ｍｏｔ％ｅ　・・・ＡｔＮ９ｏ（ＡｔＯｔｌ、＠　
５ｉＯｏ、ｓ　）ｘａｍＯＡ％ｆ　−ＡｔＮｔｅ　５ｉ
Ｎｓｏ　ｍ０４％ｇ　”’　（ＡｔＮｏ、ｘ　５ｉＮｏ
、ｓ）９＊、Ｉ　（Ａｔ０１Ｌｓ　５ｉＯａ、ａ　）ａ
ＩｒｎＯｔ％ｈ　＝　（ＡＬＮｏ、ｔ　５ｉＮｏ、ｓ）
ｍｓ（ＡＬＯｏ、ｓ　８１０ｏ、ｓ　）４６ｍＯＬ％ｉ
　−（ＡｔＮａ２ＳｉＮｏ、５）ｓ４．１１　（Ａｔ０
ｏ、５ＳｉＯｏ、ｉ）ａ、ｓ、ｘｍｏｔ％ｊ　−（Ａｔ
Ｎｏ、ｚ　５ｉＮａｓ）ｓｏ　ＡｔＯ＋ｏ　ｍｏｂ％ｋ
　−（ＡｔＮｅ念８１Ｎｏ、５）ｓｏ　５ｉＯｓｏ　ｍ
ｏｔ％第９図がＩＩＫＨの経時変化図であり、２３が本
発明による媒体であシ、第１表に示すｂｓ　Ｃｖ　ｄｖ
　ｇ。

ｈ、　ｉ、　ｊｔ　ｋの媒体で、２４はｆの媒体、２５
はａ、ｅの媒体、２６は１の媒体である。

ｆの媒体は５０００　ｈｒごろからＤＩＲの増加がみら
れるが、十分実用に耐えるものである。ただ、本発明媒
体は１００００ｈｒ経過しても全く安定しておシ完壁な
媒体といえる。又ａ、　ｅの媒体は４００ｈｒごろから
ＢＫＲが増加し１００００ｈｒ後には初期の５倍にもな
っておシ実用できない。ａは窒化アルミニウムの入って
いない媒体で、緻密さに欠けるためであり、ｅは窒化シ
リコンの入っていない媒体のため、クラックを生せしめ
るからである。

さらに１の媒体は酸化物の添加量が多すぎるため遊離酸
素が光磁気記録層を劣化させているため実用に耐えない
。

以上の結果よシ本発明の複合誘電体膜の組成は、（窒化
アルミニウム）ｘ（窒化シリコン）１−ｘＯ（ｘ　（１であシ、かつ（Ａｔ５ｉＮ　）　１（１＋１−Ｚ　（（酸化アルミニ
ウム）ア（酸化シリコン）　ｘ−ｙ）ｇＯ〈ｚ≦４５　ｍｏｔ％口≦ｙ≦１という範囲になる。

本実施例においては、基板にＰＣを用いたが、ＰＭＭＡ
、エポキシ樹脂等のプラスチック基板でも本発明は有効
であり、成膜方法もスパッタ法に限定されるものでなく
、蒸着、ＯＶＤ等でも何らさしつかえない。さらにター
ゲットも窒化アルミニウムと窒化シリコンと酸化アルミ
ニウムと酸化シリコンの焼結ターゲットを用いたが、こ
れを、アルミニウムとシリコンのメタルターゲットを用
いＡｒ＋Ｎ、＋ｏ、ガスによる反応性スパッタを用い作
成しても何ら本発明の効果をさま九げるものではない。

さらに、本発明は光磁気記録媒体の保護膜に適するばか
シでなく、プラスチック基板からのガス水分を封じる目
的に対して全てに有効であり、相変態型光記録媒体にも
有効である。又、溝なしプラスチック基板側に成膜する
誘電体膜は、窒化シリコン以外の誘電体膜でも何らさし
つがえない。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明による光記録媒体において、長
期間（５０年以上〕にわた力信頼性を保証できる媒体が
提供できることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における光磁気記録媒体の断面図である
。第２図は従来の光磁気記録媒体の断面図である。第３図は、屈折率のスパッタ全圧依存性図。第４図は、屈折藁のスパッタＮ７分圧依存性図。ｉ５図１４、エツチング時間のスパッタ全圧依存性図。第６図は、エツチング時間のスパッタＮ、分圧依存性図
。第７図は、６０℃９０％ＲＨの加速試験によるカー回転
角の経時変化図。第８図は、６０℃９０％ＲＨの加速試験による保磁力の
経時変化図。第９図は、６０℃９０％ＲＨの加速試験によるＢＫＲの
経時変化図。１・・・ポリカーボネート基板１．２　ｍｍｔで溝付き
２・・・窒化シリコン膜８００Ａ５・・・光磁気記録層（ＴｂＦｅ０ｏ、　ＮｄＤｙＦｅ
ｏｏＴｉ等〕　００Ａ４・・・窒化シリコン膜８００Ａ５・・・ＵＶ硬化樹脂層６・・・ポリカーボネート基板溝なし７・・・情報の記録面が設けられた光透過性基板８・・
・窒化シリコン膜８００Ａ９・・・他方の光透過性基板１０・・・窒化アルミニウムと窒化シリコンと酸化アル
ミニウムと酸化シリコンの複合誘電体膜８００Ａ１１・・・１０と同じ１５・・・複合誘電体膜の屈折率ｎがＺ１５，２．０１
゜１．９０．１．８５．１．８０．１．７０の媒体。１６・・・ｎが２．２４の媒体。１７・・・ｎが２．３１の媒体。１８・・・ｎが１．６９，１．６５の媒体。１９・・・ｎが１６３．１．６０の媒体。２０・・・ｎが２．１５．２．０１．１．９０．１．８
５．１．８０゜１．７０．及び２．２４．２．３１の媒
体。２１・・・ｎが１．６９，１．６５の媒体。２２・・・ｎが１．Ｓ３，１．６０の媒体。、２３−・・第１表に示すｂｐ　ｃｔ　Ｌ　ｇ＊　ｈ＋
　’ｓ　ｊ＊に２４・・・第１表に示すｆの媒体。２５・・・第１表に示すａ、　　ｅの媒体。２６・・・第１表に示すｊの媒体。以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透明基板の片面に光記録層を形成し、前記光記録
層に集光したレーザ光を照射することにより情報を記録
・再生あるいは消去する光記録媒体のうちで貼り合せ構
造を有する光記録媒体において、前記光記録層と前記光
記録層が設けられている前記透明基板の間に配する誘電
体膜の主たる成分である窒化アルミニウムと窒化シリコ
ンの複合誘電体に、酸化アルミニウムと酸化シリコンの
うちの少なくとも、種を添加し、しかも該複合誘電体膜
の屈折率が２．１５以下１．７０以上であることを特徴
とする光記録媒体。
（２）前記複合誘電体膜の主たる成分である前記窒化ア
ルミニウムと前記窒化シリコンの成分比が次式で示され
る範囲内であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の光記録媒体。（窒化アルミニウム）＿ｘ（窒化シリコン）＿１＿−＿
ｘ０＜ｘ＜１
（３）前記複合誘電体膜の主たる成分である前記窒化ア
ルミニウムと前記窒化シリコンをＡｌＳｉＮと示した場
合、添加する前記酸化アルミニウムと前記酸化シリコン
の成分比が次式で示される範囲内であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の光記録媒体。（ＡｌＳｉ
Ｎ）＿１＿０＿０＿−＿ｚ（酸化アルミニウム）＿ｙ（
酸化シリコン）＿１＿−＿ｙ）＿ｚ０＜ｚ＜４５ｍｏｌ％０≦ｙ≦１