Носитель оптической записи и способ его изготовления

 

Использование: накопление информации , носители и способы их изготовления: носитель содержит прозрачную подложку, защитную пленку, регистрирующий слой и отражающий слой. Защитный слой выполняют толщиной 50...5000 м из кремния, хрома и азота путем распыления катода из сплава кремния и хрома в магнетроне постоянного тока. Распыление ведут в смеси инертного газа и азота в соотношении соответственно 9:1...2:8. 2 з. и 2 с.п.ф-лы, 2 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (1! ) (s!)s G 11 В 7/24, 7/26

ГОС) ДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (COC AòEHò CCCP) I

t

J (1

ОЙИСЛНКЯ ИЗОЬГЕТЕНИЯ

К ГАГАТЕ НТУ

005 х 0,4, а у — 0.0 Ы у< 0.9. (21) 743567/10 (22) (5.04.90 (46) 10.08.93. Бюл, 1Ф 32 (31) 1l-87306;. 1-87307 (32) (6,04,89 (33) JP (71) Мицуи Петрокемикал Индастриз Лтд () Р) (72) Кодзи Тсузукияма и Хидехико Хосимото . (Р) ,(73) Мицуи Петрокемикал Индастриз Лтд (Р) (56) Патент США %4680742, кл. 611 В 7/24, 1987.

Изобретение относится к области накопителя информации с использованием оптических средств, в частности, к носителям информации для оптических дисковых систем записи/воспроизведения информации.

Цель изобретения — повышение коррозион)1ой стойкости носителя.

Для достижения поставленной цели, в носителе оптической записи, содержащем подложку с регистрирующим слоем и защитную о )тически активную пленку, размещенную на светоотражающей и/или светопропускающей стороне регистрирующего слоя, защитная пленка выполнена толщиной 50...5000 А и содержит кремний (Si)хром (Cr) и азот (N). атомное отношение ко торых описывается формулой: (Б1)-х Сгх))-у Ny, где x — удовлетворяет неравенству: (54) НОСИТЕЛЬ ОПТИЧЕСКОИ ЗАПИСИ И

СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ (57) Использование: накопление информации, носители и способы их изготовления: носитель содержит прозрачную подложку, защи -ную пленку, регистрирующий слой и отражающий слой. Защитный слой выполняют толщиной 50...5000 м из кремния, хрома и азота путем распыления катода из сплава кремния и хрома в магнетроне постоянного тока. Распыление ведут в смеси инертного газа и азота в соотношении соответственно 9:1...2:8. 2 з. и 2 с.п.ф-лы, 2 ил., 2 табл.

Регистрирующий слой выполнен магнитооптическим и имеет одноосную магнитную аниэотропию, перпендикулярную к плоскости защитной оптически активной пленки.

Регистрирующий слой выполнен иэ материала с переменным коэффициентом оптического пропускания и/или отражения.

В способе изготовления носителя оптической записи, при котором на прозрачную подложку наносят защитную оптически активную пленку, а затем регистрирующий слой, причем защитную пленку наносят в вакууме путем распыления катода из сплава кремния и металла, имеющего удельное. электрическое сопротивление меньшее, чем .у кремния, распыление производят е магнетроне постоянного тока в атмосфере смеси инертного газа и азота в соотношении соответственно 9:1...2:8, а в качестве металла, составляющего сплав с кремнием, ис- пользуют хром.

1838830 слои за счет отражения от отражающего слоя 4 (фиг,2), B качестве материалов подложки 1 могут быть использованы многие прозрачные материалы: стекло, полиметилметакрилат, поликарбонат, различные вы- 30 сокомолекуля рные соединения, Защитная пленка 2 может выполняться из соединения, в состав которого входят кремний, хром и азот, атомное отношение которых описывается формулой; 35 ()!1-х Сгх) 1-у Ny, где 0,05 х 0,4, 0,01 у 0,9

Пленку выполняют толщиной от 50 до

5000 А и ее формирование производят в магнетроне постоянного тока путем распы- 40 ления катода из сплава кремния и хрома в атмосфере смеси инертного газа и азота в соотношении соответственно от 9:1 до 2:8.

В качестве материала регистрирующего слоя 3 могут быть использованы многие ма- 45 териалы. В случае, если этот слой магнитооптический, то предпочтительно, чтобы он выполнялся содержащим, по крайней мере, один элемент, выбранный иэ 3d-группы переходных металлов, а также по крайней ме- 50 ре один элемент из редкоземельных металлов, или он может содержать по крайней мере один элемент, выбранный из 3dгруппы переходных металлов, по крайней мере один элемент, выбранный иэ редкозе- 55 мельных металлов и (с) коррозионно стойкие металлы, такие как Pt, Pd, Tl, Zr, Та, Md, Nb или им подобные.

Если регистрирующий слой не магнитооптический, а например, фазо-переходной, Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 приведено поперечное сечение носителя оптической записи по одному из вариантов его выполнения, а на фиг.2 — по другому варианту его выполнения.

Носитель содержит подложку 1 (фиг,1,2), защитную пленку 2, регистрирующий слой 3, отражающий слой 4 (фиг.2).

Кроме того, отражающий слой 4 может быть нанесен на защитной пленке, покрывающей регистрирующий слой (на рис. вариант не приведен).

Запись информации на предложенный носитель производят следующим образом.

На носитель со стороны прозрачной подложки 1 направляют записывающее (восп роиз водя щее) лазерное излучение в направлении по стрелке А (фиг.1,2). Излучение проходит подложку 1, защитную пленку

2, которая функционирует как пленка усиления, и производит запись(воспроизведение .

В) из регистрирующего слоя 3. При воспроизведении информации излучение может дважды проходить подложку и указанные

25 то он может изготавливаться из пленки сплава, содержащего Те или Se в качестве основного компонента, или из пленки состава Te-Ge-Sb, или из пленки состава Те-GeZn, или из пленки состава!и-Sb-Те или иэ пленок подобных составов.

Материалом отражающего слоя 4 может быть алюминиевый сплав, например, Al-Hf или AI-Hf-Tl, или Al-Cr-Tl или аналогичный иной сплав, а также могут быть использованы сплавы на основе никеля, или платины, или кобальта, или циркония.

Пример конкретного выполнения.

Пример 1. Защитная пленка, содержащая Sl, Сг и N и имеющая толщину около

1000 А, была. образована на подложке из сополимера этилентетрациклододецена путем реактивного распыления композитной мишени, имеющей чипы Cr, помещенные на мишень Sl, с усиленной мощностью

ВЧ-разряда 500 Вт и в атмосфере смешанных газов Ar 20 SCCM u N 20 S ССМ (1,5 м

Тор). Атомное отношение Si u Cr было 67:33, Затем регистрирующий слой из Tb-Fe-Co примерно толщиной 1000 А был образован на защитной пленке с помощью распыления магнетроном постоянного тока в условиях

20-50 С и давлении 1,0 10 Торр в атмосфере аргона. Носитель оптической записи был получен путем образования защитной пленки Si-Сг-N толщиной примерно 100 А на регистрирующем слое тем же способом, как описано выше. Испытание на долговечность . этого носителя оптической записи производилось путем помещения его в атмосфере

85 С и относительной влажности 85 в течение 1000 часов. Коэрцитивная сила не изменилась в течение этого испытания.

Оптическая константа и результат испытания на растрескивание защитной пленки приведены в табл.1. Оптическая константа защитной пленки была измерена эллипсометром (на длине волны 839 нм). Испытание на растрескивание защитной пленки, образованной на подложке, проводилось перед образованием последовательных записывающего слоя и защитной пленки.

Пример 2. Носитель оптической записи был получен путем образования защитных пленок Sl-Сг-N на подложке и записывающем слое тем же самым способом, как описано в примере 1, за исключением использования мишени синтезированного сплава Sl и Cr(Cr 20 атм. ) в качестве катода. Атомное отношение Si u Cr в защитных пленках было 80;20.

Коэрцитивная сила (Нс) не изменялась в испытании на долговечность аналогичного в примере 1. Ортическая константа защит1838830 но пленки и результаты испытания на растрескивание приведены в таблице 1.

Контрольный пример.

Перед изготовлением носителя оптическ и записи проводились следующие испытаНия в отношении реактивного распыления в постоянном токе.

Испытание 1; после вакууминизации камеЬы до 5х10 Торр проводилось распыление в постоянном токе, используя мишень сп ава $! и Сг(композиция Sligo С о, размер

4 дюйма) в качестве катода при усиленном постоянном токе 300 Вт в атмосфере смешенных газов газа Ar 20 SCCM u N газа 20

S CCM. Обеспечивалось, чтобы тлеющий разряд был стабильным при этих условиях.

Испытание 2: затем после доведения давления в камере до атмосферного путем ввода в нее воздуха и повторного образования вакуума порядка 5х 10 Торр. производилось реактивное распыление в поСтоянном токе аналогично вышеописанноМу способу. Тлеющий разряд снова обеспечивался стабильным. Пример 3.

После вакууминиэации камеры до

5х10 Торр производилось реактивное распыление в постоянном токе. используя мишень сплава Si è Сг(состав Siao Сто, размер

4 дюйма), в качестве катода усиленным постоянным током 300 Вт в атмосфере (1;5 м

Торр) смешанных газов газа Аг20 S ССМ и газа N 20 S CCM для осаждения защитной пл нки Si-Cr-N. имеющей, толщину около

1000 А на подложке иэ сополимера этилена-тетра цикл ододе цена.

Затем регистрирующий слой Tb-Fe-Co толщиной примерно 1000 А был образован на;защитной пленке путем распыления в ма1нитроне постоянного тока мишени сплава 7Ь-Fe-Ñî в условиях 20-50 С и 1,0х10

Торр в атмосфере аргона. Затем носитель оптической записи был получен путем образования защитной пленки Sl"Сг-N толщиной примерно 1000 А на регистрирующем слое, аналогично тому, как описано выше. Атомное отношение Sl u Сг защитной пленки . было 80:20, Обеспечивалось, чтобы тлеющий разряд был стабильным во время осаждения заЩитной пленки, Коэрцитивная сила (Нс) не изменялась в испытание на долговечность, аналогичного примеру 1. Оптическая константа защитной пленки и результат испытания на растрескивание также приведены в таблице 1.

Примеры 4-9.

Носитель оптической записи был получен тем же способом, как в примере 3, но

30 ем использования композитной мишени ти35 па мишени Si с чипами ТЬ на ней. Результат приведен в таблице 1, Сравнительный пример 5.

Носитель оптической записи был пол.учен путем образования защитных пленок

40 на подложке и регистрирующем слое в тех

50

25 скорость потока смешенных газов Ar u N изменялась.

Скорость потока газов, скорость образования и каждая оптическая константа защитных пленок приведены в табл.2, Сравнительный пример 1.

Образование защитной пленки производилось путем использования только мишени Sl в качестве катода при тех же условиях как в примере 3. Но разряд не был стабильным, и защитный слой не мог быть образован.

Сравнительный пример 2.

Носитель оптической записи был получен йутем образования защитных пленок на подложке в регистрирующем слое в условиях как в примере 1, за исключением использования композитной мишени в виде мишени Si с чипами Мо на ней, Результат указан в таблице 1.

Сравнительный пример 3.

Носитель оптической записи был получен путем образования .защитных пленок на подложке и регистрирующем слое в условиях как в примере 1, за исключением ис- пользования композитной мишени типа мишени Sl с чипами Nd на ней. Результат приведен в таблице 1, Сравнительный пример 4, Носитель оптической записи был получен путем образования защитных пленок на подложке и регистрирующем слое в тех же условиях как в примере 1, за исключениже условиях как в примере 1, за исключением использования композитной мишени типа мишени Si с чипами gd на ней. Результат приведен в таблице 1.

Сравнительный пример 6.

Носитель оптической записи был получен путем образования защитных пленок на подложке и регистрирующем слое в тех же условиях как в примере 1, за исключением использования композитной мишени типа мишени Si с чипами Со на ней. Результат. приведен в таблице 1.

Сравнительный пример 7.

Носитель оптической записи был получен путем образования защитных пленок на подложке и регистрирующем слое в тех же условиях как в примере 1, за исключением использования композитной мишени типа мишени Sl с чипами Tl на ней. Атомное

1838830

Таблица 1

П р и м е ч а н и е: в колонке трещины пленки 0 означает, что трещин не обнаружено и X означает, что были некоторые трещины в слое. отношение Sl u Tl в защитной пленке было

69:31. Результат приведен в таблице 1.

Сравнительный пример 8, Носитель оптической записи был получен путем образования защитных пленок 5 на подложке и регистрирующем слое в тех же условиях как в примере 1, за исключением использования композитной мишени типа мишени Si с чипами Zr на ней. Атомное отношение Sl u Zr в защитной пленке было 10

92:8. Результат. приведен в таблице 1.

Защитные пленки в примерах 1-3 имеют меньшую склонность к образованию трещин, чем пленки в сравнительных примерах

1-8, высокую преломляющую способность и 15 . используются или в, качестве защитной пленки или в качестве слоя оптического усилия.

Формула изобретения

1, Носитель оптической записи, содержащий подложку с регистрирующим слоем и защитную оптически активную пленку, размещенную на светоотражающей и/или светопропускающей стороне регистрирую- 25 щего слоя, отл ича ю щи йс я тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости; защитная пленка выполнена толщиной 505000А и содержит кремний (Sl), хром (Cr) и азот (N), атомное отношение которых опи- 30 сывается формулой (Sl1-х Сгх) 1-у Ny где х — удовлетворяет неравенству

0,05 х 0,4, у-0,01 Я у «0,9..

2. Носитель по п.1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что регистрирующий слой выполнен магнитооптическим и имеет одноосную магнитную аниэотропию, перпендикулярную к плоскости защитной оптически активной пленки, 3. Носитель по п.1 или п.2, о т л и ч а юшийся тем, что регистрирующий слой выполнен из материала с переменным коэффициентом оптического пропускания и/или отражения.

4. Способ изготовления носителя оптической записи, при котором на прозрачную подложку наносят защитную оптически активную пленку, а затем регистрирующий слой, причем защитную пленку наносят в вакууме путем распыления катода из сплава кремния и металла, имеющего удельное электрическое сопротивление меньшее, чем у кремния., отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости; распыление производят в магнетроне постоянного тока в атмосфере смеси инертного газа и азота в соотношении соответственно 9:1-2:8, а в качестве металла, составляющего сплав с кремнием, используют хром.

Таблица 2

П р и м е ч а н и е; в колонке трещин пленки 0 означает, что трещины не обнаружены.