JP2593206B2 - 光記録媒体 - Google Patents

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等に用
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，大容量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、GdFe,TbFe,Tb
FeCo,GdTbFe,TbCo,NdDyFeCo,NdFeGdCo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AlN,SiO₂,Si₃N₄,TiN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,Al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、今後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
率の最適化を図ることによって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
等の経時変化に対する特性変化を調べている内に、SiO₂
等の酸化物系の膜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Si₃N₄,AlN,ZnS等を保護層
として用いた検討が行なわれており、特にSi₃N₄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僅かにSi₃N₄等
の非酸化物系保護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。こ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われることから、この原因は
保護層と基板との接着性；膜の内部応力および膨張率の
差にあるものと推定される。従って、Si₃N₄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、更に基板との密着性を上げる必要があると考えられ
る。

＜問題が解決する為の手段＞ 本発明は上記問題点を解決する為になされたもので、
その特徴は、Si₃N₄膜を、高分子樹脂基板との接着性が
良く、しかも展延性にとんだInの窒化物と複合させるこ
とによって保護層の靭性，内部応力及び基板との接着性
を向上させたところにある。すなわち本発明は農名誘電
体層を有する光記録媒体において、前記透明誘電体層が
シリコン及びインジウムの窒化物からなる複合誘電体で
あるところの、酸素を含有しないInSiNからなることを
特徴とする光記録媒体である。かつ後述するように、本
発明において前記誘電体層中でのインジウムの含有量
は、１〜40原子％（at％）である。

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,EB蒸着法,CVD法,ECR法等の
公知の気相薄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蒸着あるいは単独蒸着を行な
う。

又、その蒸発源は後述する誘電体層を構成するSi,In,
Si,In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よく、更にそ
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、磁化反転すもの等
が挙げられるが、特に希土類−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、本発明が極めて有
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，寸法安定性のよい
ポリカーボネートが好んで用いられる。

ところで本発明の複合誘電体のインジウムの含有量は
大きい程Si₃N₄の靭性，接着性がよくなるので少なくと
も1at％以上が必要であり、一方Si₃N₄のガスバリア性を
維持する為には40at％以下とすることが必要である。

＜作用＞ 上記の複合誘電体を透明誘電体保護層に用いた本発明
により、長時間の耐候試験に於いても亀裂剥離の生じな
い、しかも記録層の酸化による特性の低下がない高信頼
性の光記録媒体を得ることができる。

＜実施例＞ 以下、本発明の実施例について図を参照しながら説明
する。

本実施例でのSiN,InNの複合誘電体膜（InSiN膜）はRF
マグネトロン装置を用い、SiとInの複合ターゲットによ
って、実施例１ではアルゴン，窒素雰囲気中の反応性ス
パッタで、成膜された。ここで実施例１のスパッタガス
は、N₂/Ar＝50/50（Vol％）、その他条件はスパッタガ
ス圧は2mm torr,スパッタパワーは6W/cm²とした。この
とき膜中のInの含有量はAESの結果よりおよそ20at％で
あった。

（実施例１） 第１図は、本発明の一実施例で光磁気記録媒体の構成
を示す断面図である。第１図において、（11）はポリカ
ーボネート基板、（12）は上述のようにして形成したIn
₂₀Si₃₂N₄₈（膜厚は800Å）の透明誘電体層、（13）は公
知のスパッタリング法により形成したTb₂₃Fe₆₆Co₁₁非晶
質合金からなる記録層、（14）は公知のスパッタリング
法で形成した保護層のTi層（膜厚は1000Å）である。

第２図は、本発明による上記実施例１の光磁気記録媒
体について70℃,90％RHの耐候試験を行なった結果であ
る。通常記録層（13）の材料が酸化した場合、保磁力，
カー回転角が低下するが第２図に示すごとく、本発明に
よる誘電体を設けた媒体は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。

比較の為にAlN（膜厚800Å）を誘電体に用いた媒体の
耐候試験を行なった例を第３図に示す。AlNの成膜条件
は本実施例のInSiNの成膜条件と一致させた。耐候試験
の結果、亀裂は認められなかったものの第３図に示され
たごとく50時間程度で特性の劣化が確認された。まなSi
₃N₄も同様な条件で成膜したが成膜時点で亀裂が生じ
た。

第４図は同条件で成膜した各誘電体膜の内部応力を示
した表であるこれによれば本発明のInSiN膜は他の膜に
比べ低い値を示している。

＜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
るディスクの反りが少な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の実用化に大きな寄
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１の光磁気記録媒体の耐久性を示す
特性の経時変化のグラフ、第３図は比較例の光磁気記録
媒体の耐久性を示す特性の経時変化のグラフ、第４図は
実施例の誘電体膜の内部応力と他の誘電体膜の内部応力
の比較値を示した表である。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項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インジウムの窒化
   物からなる複合誘電体であるところの、酸素を含有しな
   いInSiNからなり、かつインジウムの含有量は１〜40原
   子％であることを特徴とする光記録媒体。
2. 【請求項２】記録層が光磁気記録層である請求項第１項
   記載の光記録媒体。
3. 【請求項３】基板が高分子樹脂基板である請求項第１
   項，第２項のいずれかに記載の光記録媒体。