JPH02265053A - 光記録媒体およびその製造方法 - 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】 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、記録層の酸化および腐食を
防く性能等に優れた保護膜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キービームを照射して穴（ピット
）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５１３Ｎ４を主成分とし、Ｔ１、Ｚｒ、Ｍｏ
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、５１３Ｎ４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研究し
た結果、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、　　ＮＩ
　　Ｓ　Ｃｕ、　　Ｇａ　　Ｘ　Ａｓ　　Ｓ　Ｓｃ’　
、　Ｓ　ｒ　　％　　Ｙ　１Ｚ　ｒ　　ＸＮ　ｂ　　Ｘ
Ｍ　ｏ　　−、Ｔ　ｃ　　１Ｒｕ　　−、ＲＩＩ　　、
Ｐ　ｄ　　１Ａｇ　　Ｓ　Ｃｄ、　　Ｉｎ、　　Ｓｎ、
　　Ｓｂ　　Ｘ　Ｔｅ、　　Ｂａ。

Ｈｆ、Ｔａ　　Ｓ　Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ　　Ｘ　Ｉｒ、Ａｕ
、Ｈｇ。

Ｔρ、Ｐｂ、Ｂｊの中から選ばれる少なくとも１種以上
の元素と８１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
層の酸化および腐食を防ぐ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
発生せず記録層の酸化および腐食を防ぐ性能に優れた保
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、前記保護層か、Ｂａ、Ｃ
ａ、Ｓｃ、Ｖ、Ｍｎ。

Ｆｅ、　　Ｎｊ　　、　Ｃｕ、　　Ｇａ　　Ｓ　Ａｓ、
　　Ｓｅ　　、　Ｓｒ　　Ｘ　Ｙ。

Ｚ　ｒ　　−、Ｎ　ｂ　　ＸＭ　ｏ　　、ＳＴ　Ｃ％　
　ＲＵ　　ＳＲｔ＋　　、Ｐ　ｄ　　−。

Ａｇ、　　Ｃｄ、　　Ｉｎ　　、　Ｓｎ　　、　Ｓｔ）
、　Ｔｏ　　Ｓ　Ｂａ。

Ｈｒ−Ｔ　ａ　　％　　Ｗ　−Ｒｅ　　％　　ＯＳ　　
Ｎ　　Ｉ　　ｒ　　、Ａ　ｕ　　％　　Ｈｇ　　％Ｔβ
、Ｐｂ、Ｂｉの中から選ばれる少なくとも１種以上の元
素とＳｔと０とを含むことを特徴としている。

前記保護層は、基板と記録層との間に積層されることか
好ましいが、基板／記録層／保護層、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、エンノ＼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、 Ｂａ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｃ、ＮｊＣＬＩ、Ｇａ
、Ａｓ、Ｓｅ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ。

Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ。

Ｉｎ、Ｓｎ　、Ｓ　Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂａ、Ｈ１’、Ｔａ、
Ｗ。

Ｒｅ　％　Ｏｓ　１１　ｒ　−、Ａ　ｕ　ＸＨｇ　％　
Ｔ　ｐ　、Ｐ　ｂ　％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、希ガスと０２の混合ガス中で、反応性スパ
ッタリングを行うごとにより、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、Ｂａ、Ｃａ。

Ｓ　ｃ　％　Ｖ　−、Ｍ　ｎ　ＳＦ　ｅ　ｚ　Ｎ　ｉＸ
、Ｃｕ　−、Ｇ　ａ　ＳＡ　ｓ　ｚＳ　ｅ　ｚ　Ｓ　ｒ
　％　Ｙ　％　Ｚ　ｒ　％　Ｎ　ｂ　ＸＭ　Ｏ％　Ｔ　
Ｏ％　Ｒｕ　１Ｒｈ、ＳＰｄＸＡｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、５ｎ
ＸＳｂ。

Ｔｅ、Ｂａ、ＳＨｆ、ＴａＸＷ、Ｒｅ、０ｓＳＩｒ。

Ａｕ、Ｈｇ、Ｔａ、Ｐｂ、Ｂｉの中がら選ばれる少なく
とも１種以上の元素と、ＳｉとＯとを含有しているので
、保護層に膜割れが発生せず、また記録層の酸化および
腐食を防止する性能に優れている。

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（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。

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に刻する保護層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Ｉｔの他に、ポリメ
チルメタクリレ−１・、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４
６１４７７８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
、ポリエーテルザルフォン、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の利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、（ｔ）
３ｄ遷移金属から選ばれる少なくとも１種と、（ｉｉｉ
　）希土類から選ばれる少なくとも１種の元素とからな
っているか、または（ｉ）３ｄ遷移金属から選ばれる少
なくとも１種と、（ｉｉ　）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、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｔｉ　。

Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、ＮｉＸＣｕ、Ｚｎ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。

（ｉｉ　）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、Ｐｔ、Ｐｄ、
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂなとが用いられるが、こ
のうちＰｔ、Ｐｄ、Ｔｉが好ましくとくにｐｔまたはＰ
ｄあるいはこの両者であることが好ましい。

（ｉｉｉ　）希土類元素としては、たとえばＧｄ　、　
Ｔｂ　。

Ｄｙ、　　Ｈｏ、　　Ｅｒ、　　Ｔｍ、　　Ｙｌ）　　
、　Ｌｕ、　　Ｌａ。

Ｃｅ、ＰｒＸＮｄ、Ｐｍ５５ｍ、Ｅｕか挙げられるが、
このうちＧｄ、ＴｂＸＤｙ、ＨＯ，Ｎ（＋、Ｓｍ、Ｐｒ
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、Ｔｅ合金薄
膜、Ｓｅ合金膜等で構成される。

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
−８ｅｃ−に以下好ましくはＩ　Ｊ　／　ｃｍ・５ｅｅ
−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／ｃｍ
−８ｅｃ−に以下好ましくは］−Ｊ　／　ｃｍ・５ｅＣ
−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２　Ｊ　／　ｃｍ
・ｓｅｅ　−Ｋ以下のニッケル系合金、熱伝導率が０、
　７１　Ｊ／ｃｍ−ｓｅｃ−にであるｐｔ、熱伝導率１
］ が０．７６Ｊ／ｃｍ−ｓｅｃ−にであるＰｄ、熱伝導率
が０．２２Ｊ／ｃｍφｓｅｃ　φにであるＴｉ　　また
は熱伝導率が０．９９Ｊ／ｃｍ−８ｅｃ−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
を保設するための保護層３を、少なくともＳｉ、Ｏおよ
び特定の第三成分Ｍ（Ｂａ、Ｃａ。

Ｓ　Ｃ％　Ｖ　−、Ｍ　ｎ　−、Ｆ　ｅ　％　Ｎ　１　
％　Ｃ１１％　Ｇ　ａ　−、Ａ　Ｓ　％Ｓ　ｅ　％　Ｓ
　ｒ　％　Ｙ　−、Ｚ　ｒ　％　Ｎ　ｂ　％　Ｍ　ｏ　
ｚ　Ｔ　ｃ　ＸＲＬｌ　％Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉ
ｎ、５ｎＸＳｂ。

Ｔｅ、Ｂａ、Ｈｆ、ＴａＸＷＳＲｅ、Ｏｓ、Ｉｒ。

Ａｕ、ＨｇＸＴ、Ｑ、Ｐｂ５Ｂｊの中がら選ばれる少な
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Ｓｔ、Ｍおよび０の含有原子数比は、式（Ｓ
ｉ　　　Ｍ　　） Ｌ−ｘ　　ｘ　　Ｉ−ｙ　Ｏｙ中のｘ。

ｙで表わした場合に、０≦Ｘ≦屹４、ｏ≦ｙ≦０．６７
である。

本発明では、記録層４の膜厚は、好ましくは５０〜５０
００人、特に好ましくは１．００〜３０００人であり、
保護層３の膜厚は、好ましくは５０〜５０００人、特に
好ましくは１００〜３０００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　と特定の第三成分Ｍとの合金ターゲッ
トを用い、希ガスと０２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、成膜速度か速く、成膜作業性に優］
　３ れている。希ガスとしては、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ。

Ｋ　ｒ等が例示されるが、好ましくはＡｒが用いられる
。

本発明では、Ｓｉおよび０以外に特定の第三成分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。第三成分ＭとＳｉ　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
る希ガスと０２の流量比は、２０：１〜１　：５、好ま
しく・はり、１〜１：２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、５ｉＳＯおよび特定の第三成分
Ｍも含有しているので５．保護層の膜割れが発生せず、
記録層の酸化および腐食を防止する性能に優れている。

また、このような保護層を基板もしくは記録層」二に成
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ク法を採用することか
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Ｉ ＳｉとＮ１の合金ターゲラＩ−（Ｎｉ５原子％）をカソ
ードとして用い、Ａｒ２０　ＳＣＣＭ、０２２０ＳＣＣ
Ｍの混合ガス雰囲気中（約１　、　５　ｍｍＴｏｒｒ）
で、ＲＦ５００Ｗ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、Ｓｉ、Ｎ
ｉおよび０を含む約１０００人の保護層を得た。保護層
の組成は、はぼターゲット組成であった。この」二にＴ
ｂ　、Ｆｅ　、Ｃｏ合金膜からな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５ｉＮｉ　　Ｎ、Ｏからなる保護層を上記と同様
にして成膜し、光磁気記録媒体を得た。

保護層の膜割れについての試験結果を表１に示す。保護
層の膜割れの試験は記録層と積層する前のもの、ずなイ
っち保護層を積層した基板を、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
により行った。また記録層の保護性能については、光磁
気記録媒体を８０°Ｃ１８５％ＲＨの雰囲気下に４０時
間放置したもの、Ｈｅ（保磁率）の変化を調べることに
より行なった。Ｈｅの変化は観察されなかった。

実施例２ ＳＩとｐｔの合金ターゲラ１−（Ｐｔ５原子％）をカソ
ードとして用いた以外は、実施例］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についての試験結果を表１に示す。

またＨｃの変化は観察されなかった。

実施例３ Ｓｉ　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。

この保護層の膜割れについての試験結果を表１に示す。

またＨｅの変化は観察されなかった。

実施例４〜６ ＤＣ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。

この保護層の膜割れについての試験結果を表１に示す。

またＨｅの変化は観察されなかった。

比較例Ｉ Ｓｉ　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。

この保護層の膜割れについての試験結果を表１に示す。

比較例２ Ｓｉ　ターゲット上に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］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についての試験結果を表１に示す。

比較例３ ］　７ Ｓｉ　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。

この保護層の膜割れについての試験結果を表１に示す。

比較例４ Ｓｉターゲッ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。

この保護層の膜割れについての試験結果を表１に示す。

比較例５ Ｓｉ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。

この保護層の膜割れについての試験結果を表１に示す。

比較例６ Ｓｉ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。

この保護層の膜割れについての試験結果を表１に示す。

比較例７ Ｓｉターゲット上に並べたチップをＴｊ　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。

この保護層の膜割れについての試験結果を表１に示す。

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

この保護層の膜割れについての試験結果を表１に示す。

］

【図面の簡単な説明】 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。

Claims (1)

1. 【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、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎ
   ｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、
   Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓ
   ｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、
   Ｉｒ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉの中から選ばれる
   少なくとも１種以上の元素とＳｉ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、 Ｂａ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇａ
   、Ａｓ、Ｓｅ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒ
   ｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ
   、Ｂａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｈ
   ｇ、Ｔｌ、Ｐｂ、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、希ガスと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。