JPH02173957A - 光記録媒体 - Google Patents

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、レーザー光等を用いて情報の記録又は／及び
再生を行なう光記録媒体に関し、更に詳しくはその保護
層又は／及びエンハンスメント層等に１１いられる透明
誘電体の膜組成に特徴を有する光記録媒体に関する。

〈従来の技術〉 光記録媒体は、高密度２大官は記録が可能な媒体として
近年注目をあびている。

例えば光磁気記録媒体もその一つである。光磁気記録媒
体の記録層に用いられる磁性材料には、Ｇｄ　Ｆｅ　、
　Ｔｂ　Ｆｅ　、　Ｔｂ　Ｆｅ　Ｃｏ　、　Ｇｄ　Ｔｂ
Ｆｅ　、　Ｔｂ　Ｃｏ　、　Ｎｄ　Ｄｙ　Ｆｅ　Ｃｏ　
、　Ｎｄ　ＦｅＧｄ　Ｃｏ等、希土類と遷移金属の非晶
質磁性合金膜が有望視されている。

しかしＴｂ等の希土類は耐蝕性に劣る為、記録層成膜後
の酸化を防止する必要がある。この酸化防止法としては
記録層の上下にＡＩ　Ｎ、Ｓ！　Ｏｚ　。

Ｓｉ　３　Ｎ４　、　Ｔｉ　Ｎ等の透明な誘電体保護層
を設けたり、記録層に窒化、炭化、水素化、フッ化処理
を施したり、あるいはＰｔ　、Ｔｉ　、ＡＩ等を添加し
た磁性材料を用いることが有効であることが報告されて
いる。

上記の内、記録層に各種処理を施したり、各種金属を添
加したりする方法は、成膜初期の段階でカー回転角等の
低下が見られ、今侵更に検討の余地がある。

一方保護層を設ける方法は耐蝕性が良く、膜厚。

屈折率の［１化を図ることによってエンハンス層として
のカー回転角のエンハンスメント効果もあり、成膜後の
記録層の酸化防止法としては有力な手段である。

ところが、保護層を設けた光磁気記録媒体の耐候試験等
の経時変化に対づる特性変化を調べている内に、５ｉ０
２等の酸化物系の股は初期特性は良好であっても時間の
経過とともに保磁力ＨＣ。

カー回転角に異常が生じた。この原因は、酸化物系の膜
からの遊離酸素の発生にあるものと推定される。

そこで最近は非酸化物系のＳｉ　３　Ｎ４　、　ＡＩ　
Ｎ。

ＺｎＳ等を保護層として用いた検討が行なわれており、
特にＳ！　３　Ｎ４は良好な結果を得ている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 耐候試験の結果、初期段階においては確かに３ｉ３Ｎ４
等の非酸化物系保ｉｉ！　層はガスバリア性にすぐれ、
記録層に対しても悪影響を及ぼさないことが確認された
。しかしながら耐候試験時間の増加とともに亀裂、剥離
が生じることが判明した。

本発明はかかる現状に鑑みなされたもので、上記非酸化
物系保護層具体的にはＳ！　３　Ｎ４膜の欠点を解消し
て特長を生かした耐久性の優れた光記録媒体を目的とし
たものである。

く問題を解決する為の手段及びその作用〉すなわら本発
明は透明誘電体層を有する光記録媒体において、前記透
明誘電体層がシリコン（Ｓｉ　）及びビスマス（ｓｔ　
＞の窒化物からなる複合誘電体からなることを特徴とす
る光記録媒体である。

上述の本発明は以下のようにしてなされたものである。

すなわち前述の亀裂、剥離の現象は基板に高分子樹脂基
板を用いたものに特に顕著にあられれることから、この
原因は保護層と基板との接着性および膨張率の差にある
ものとＨ［定された。

１　゛ 従って、Ｓｉ　３　Ｎ４を保護層として用いる為には膜
に靭性を付加し、膜の内部応力を減じ、更に基板との接
着性を上げる必要があると考えられ、その手段として添
加物による改良に着目し、透明性を損わない種々の金属
について検討したところ、３ｉの添加により、１ｑられ
る窒化膜の靭性、基板との接着性が向上し、光記録媒体
の記録特性を低下させることなく耐久性を向上させ得る
ことを見出し、本発明はなされたのである。

なお、耐食性に関しては、Ｓｉ　−Ｂｉ　ｇｌはもとも
と電気化学的に非常に安定な膜であり、これらの窒化物
、酸化物及びこれらの複合物膜は更に耐食性が向上する
ので、本発明より光記録媒体の悪環境下の耐久性の向上
が期待できる。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明のＳ；及びＢｉの窒化物は、３ｉ　、　３ｉの両
金属の窒化物の混合物を主体としたものであり、Ｓｉ　
、Ｂｉの一部は金属状態で含まれても良い。又３ｉ　、
３ｉの含有率は、ビスマスの含有ｍが大きい程膜の靭性
、接着性が良くなる傾向があり、Ｓ！　３　Ｎ４膜の欠
点の解消の面から８１が少なくとも５ａｔ％以上含まれ
ることが好ましく、３１３　Ｎ４膜の特徴が損われない
点からは、Ｓ対比で３ｉの含有量は５ｏａｔ％以下であ
る。

更に前述の光磁気記録媒体でのカー回転角のエンハンス
メント効果をａするためには、保護層に用いる誘電体の
屈折率は大きいことが好ましく、この点からはＢｉが酸
化物として含まれることが好ましい。従って記録層の酸
化等を発生させるＭ　１ｉｆｔ酸素を生じない範囲で酸
素を含むことが好ましい。

かかる酸素によりＳ！０２も含まれることになり基板と
の接着性も向上する効果がある。以上の酸素の含有量は
４０ａ（％以下が好ましい。

本発明の複合誘電体の薄膜形成法としては、スパッタリ
ング法に代表される気相中から基板上に薄膜を堆積させ
る気相薄膜形成法であれば特に限定されず、スパッタリ
ング法の他に真空蒸着法。

イオンビーム蒸着法、ＥＢ蒸着法、ＥＣＲ法等のＰＶＤ
法、更にはＣＶＤ法等の公知の気相簿膜形成法も適用出
来、これらの膜形成方法を用い必要に応じて同時スパッ
タリング又は蒸着等あるいは単独スパッタリングまたは
蒸着等を行なう。

又、これらのターゲット、蒸着源等の蒸発源は後述する
誘電体層を構成するＳｉ　、　Ｂｉ　、　ＳＢｉ等の金
属、半金属あるいはこれらの合金単体からなるものでも
、これらの窒化物、場合により酸化物の焼成体であって
もよい。

そしてその膜形成に用いる反応性ガスは所定の含有量の
窒素ガス更に必要な場合は酸素ガスを有するものであれ
ばよい。

ところで、本発明が適用される光記録媒体は基板上に誘
電体層、記録層を形成したものであれば特に制限はなく
、更に公知のようにその上に金属層、保護層、更に保護
平板等必要に応じて設けてもよいことは云うまでもない
。

ここで記録層にはレーザを照射することによって相変化
するもの、バブルを形成するもの、磁化反転するもの等
が挙げられるが、特に前述の希土類−遷移金属の非晶質
合金より成る光磁気記録層は酸化が激しく、本発明が穫
めて有効である。そしてその基板には、ＰＭＭＡ、ポリ
カーボネート。

エポキシ系等の高分子樹脂基板及びガラス基板等があげ
られるが、特に安価で温度特性９寸法安定性のよいが耐
湿性等が劣るポリカーボネート基板に対して本発明は有
効である。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を比較例と共に説明する。

（実施例１、比較例１．２） 先ず３ｉ　とＳｉ　との窒化膜（“ｓｉＢ＊　Ｎ’とい
う）を以下のように作成し、評価した。すなわら、Ｒｆ
マグネトＯン装置を用い、ＳｌとＢｉの複合ターゲット
によって、窒素雰囲気中の反応性スパッタでガラス基板
上に成膜した。ここでスパッタガスは、Ｎ２　／Ａｒ　
＝５０１５０（Ｖｏ１％）、スパッタガス圧は２ｓ＋ｔ
Ｏｒｒ、スパッタパワーは６Ｗ／　ｃｔＡとした。

得られた５ｉＢｉＮＩＩＱ中の３ｉの含有量はＡＥＳ分
析の結果よりおよそ１０ａ（％であった。又その内部応
力を薄膜を顕微鏡用カバーガラス上に作成し、その反り
量から計算して測定する方法により、測定した。その結
果は第１表に示す。

次いで、このＢ１５ｉＮＩＩＱをエンハンス＆と保護層
を兼ねた透明誘電体層とした第１図の実施例１の光磁気
記録媒体を作成した。第１図に３３いて、圓はポリカー
ボネート基板、（＋２１は上述と同じようにして形成し
たｓｒ　Ｂ＊　Ｎ膜（膜厚は８００人）からなる透明誘
電体層、０ｊは同じＲＦスパッタリング法によりＡ　ｒ
ｌｏｏ％ガスを用いて形成したＴｂｚａＦｅＩｔＣＯ１
１非晶質合金膜（膜厚４４００人）カラなる記録層、０
４１は同じＲＦスパッタリング法によりＡ　ｒ１００％
ガスを用いて形成したＴｉ１ｌ！（膜厚は１０００人）
からなる保護層である。

次いで上記実施例の光磁気記録媒体について耐久性評価
を行なった。評価は７０℃９０％ＲＨの耐候試験を行な
った。通常記録層０３の材料が酸化した場合、保磁力、
カー回転角が低下するが、上述の実施例の光磁気記録媒
体は１０００時間以上亀裂、剥離および保磁力、カー回
転角の劣化は認められなかった。

比較例としてＡＩＮ膜（ｇ！厚８００人）を透明誘電体
に用いる以外は上述の実施例と同じ構成の光磁気記録媒
体を作成し、実施例と同じ耐候試験を行なった。ＡｌＮ
ｌ１ｕの成膜条件は実施例の３ｉＢｉＮの成膜条件と一
致させた。耐候試験の結果、亀５Ａは認められなかった
ものの５０時間程度で特性具体的に保磁力が殆んどＯと
なる劣化が確認された。また比較例２としてＳｉ　３　
Ｎ４も同様な条件で成膜したが成膜時点で亀裂が生じた
。

また比較例１，２の各誘電体膜の内部応力を実施例１と
同様な方法で測定した。その結果を第１表に示す。第１
表かられかるように実施例１のＳｉ　Ｂｉ　Ｎは比較例
１，２の従来より公知の誘電体膜に比較し内部応力が大
巾に低下している。この特畏は前述の耐久性の向上に寄
与していると考えられ、又媒体全体の反りの防止上も右
利に作用すると考えられる。

第１表 （実施例２） 酸素含有の３ｉ及び３ｉの窒化物膜 （５ｉＢｉＯＮ”という）を以下のように作成し評価し
た。すなわち、Ｒｆマグネトロン装置を用いＳｉ　３　
Ｎ４　／Ｂｉ　２０３−８０／２０（ｍｏ１％）の誘電
体複合ターゲットによって、窒素雰囲気中の反応性スパ
ッタで成膜した。ここで、スパッタガスはＮ２／Δｒ　
＝　３０／８０　（Ｖ　ｏｆ％）、スパッタガス圧は２
ｓ＋ｔｏｒｒ、スパッタパワーは６　Ｗ　／　ｃｄのス
パッタ条件とした。

得られたＳｉ　Ｂｉ　ＯＮ膜の内部応力は前述の測定法
による測定で−４，Ｏｘ　１０’ｌ　ｄｙｎ　／　ｃｔ
ｉと実施例１の５ｉＢｉＮ膜と同レベルであった。又そ
の屈折率を測定したところ２．４と大きく、カーエンハ
ンスメント効果上右利なことがわかった。

次いで、以上のＳｉ　Ｂｉ　ＯＮ膜を用いて第２図の構
成の光磁気記録媒体を以下のようにして作成した。すな
わち第２図に（２１）は５．２５″のディスク状ポリカ
ーボネート幕板、ｎは上述と同じようにして形成したＳ
ｉ　Ｂｉ　ＯＮ膜（膜厚は８００人）からなる透明誘電
体層、のは同じ＜ＲＦスパッタリング法によりＡｒ１０
０％ガスを用いて形成したＴ、ｉ膜（膜厚２０人）より
なる金属薄膜保護層、Ｑ４は同じ＜ＲＦスパッタリング
法によりＡｒ１００％ガスを用いて形成したＴｂ　２３
　Ｆｅｂ　Ｃｏ　Ｉ＋非晶質合金膜（膜厚４００人）か
らなる記録層、囚は同じ＜ＲＦスパッタリング法により
Ａｒ１００％ガスを用いて形成したＴｉ膜（膜厚は１０
００人）からなる保護層である。

得られた本発明による光磁気記録媒体について７０℃９
０％ＲＨの耐候試験を行なって、評価した。

通常記録層２４１の材料が酸化した場合、保磁力、カー
回転角が低下するが、実施例のＳｔ　Ｂｉ　ＯＮ膜を有
する光磁気記録媒体は実用上上記試験で必要と云われる
１　０００時間以上亀裂、剥離および保磁力。

カー回転角の劣化は認められなかった。また、カーエン
ハンスメント効果による特性の改首が認められた。

〈発明の効果〉 以上の様に本発明によれば亀裂、剥離が生じない、また
ガスバリア性の良好な、しかも膜の内部応力に起因する
ディスクのそりがすくなく耐蝕性のよい優れた光記録媒
体が得られる。このように本発明は光記録媒体特に光磁
気記録媒体の実用化に多きな寄与をなすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１の光磁気記録媒体の構成を示す断面図
、第２図は実施例２の光磁気記録媒体の構成を示す断面
図であ。 １１．２１：ポリカーボネート基板 １２．２２：透明誘電体層 １３、２４：記録層 １４、２５：保護層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明誘電体層を有する光記録媒体において、前記透
   明誘電体層がシリコン及びビスマスの窒化物からなる複
   合誘電体からなることを特徴とする光記録媒体。 ２、前記複合誘電体が遊離酸素が生じない範囲の酸素を
   含有する請求項第１項記載の光記録媒体。 ３、記録層が光磁気記録層である請求項第１項又は第２
   項記載の光記録媒体。 ４、基板が高分子樹脂基板である請求項第１項、第２項
   又は第３項記載の光記録媒体。