Носитель оптической записи и способ его изготовления Советский патент 1993 года по МПК G11B7/24 G11B7/26 

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

Ц|ель изобретения - повышение корро- зионн(ой стойкости носителя.

Для достижения поставленной цели, в носителе оптической записи, содержащем подло|жку с регистрирующим слоем и защитную оптически активную пленку, размещенную на светоотражающей и/или светопропускающей стороне регистрирующего рлоя, защитная пленка выполнена толщиной 50...5000 А и содержит кремний (SI)- хром (fcr) и азот (N), атомное отношение которых описывается формулой:

(Sii-xCrx)i-yNy: где х - удовлетворяет неравенству:

0, 0,4, ау-0.01 у 0,9.

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

Регистрирующий слой выполнен из 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 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.

(Л

С

00 CJ 00 00 Сл)

о

Сл

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 (воспроизводящее) 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 слои за счет отражения от отражающего слоя 4 (фиг,2), В качестве материалов подложки 1 могут быть использованы многие прозрачные материалы: стекло, полиметил- метакрилат, поликарбонат, различные высокомолекулярные соединения,

Защитная пленка 2 может выполняться из соединения, в состав которого входят кремний, хром и азот, атомное отношение которых описывается формулой:

(Sli-x 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 распыления 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 материалы. В случае, если этот слой магнитооптический, то предпочтительно, чтобы он выполнялся содержащим, по крайней мере, один элемент, выбранный из Sd-группы переходных металлов, а также по крайней мере один элемент из редкоземельных металлов, или он может содержать по крайней мере один элемент, выбранный из 3d- группы переходных металлов, по крайней мере один элемент, выбранный из редкоземельных металлов и (с) коррозионно стойкие металлы, такие к&к Pt, Pd, Ti, Zr, Та, Md, Nb или им подобные.

Если регистрирующий слой не магнитооптический, а например, фазо-переходной,

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 Te-GeZn, или из пленки состава In-Sb-Te или из пленок подобных составов.

Материалом отражающего слоя 4 может быть алюминиевый сплав, например, AI-Hf или AI-Hf-Ti, или AI-Cr-Ti или аналогичный

иной сплав, а также могут быть использованы сплавы на основе никеля, или платины, или кобальта, или циркония.

Пример конкретного выполнения.

П р им е р 1. Защитная пленка, содержащая SI, Сг и N и имеющая толщину около 1000 А°, была образована на подложке из сополимера этилентетрациклододецена путем реактивного распыления композитной мишени, имеющей чипы Сг, помещенные на мишень SI, с усиленной мощностью ВЧ-разряда 500 Вт и в атмосфере смешанных газов Аг 20 SCCM и N 20 S ССМ (1,5 м Тор). Атомное отношение Si и Сг 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-Cr-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 эллипсо- метром (на длине волны 839 нм). Испытание на растрескивание защитной пленки, образованной на подложке, проводилось перед образованием последовательных записывающего слоя и защитной пленки.

П р и м е р 2. Носитель оптической записи был получен путем образования защитных пленок SI-Cr-N на подложке и записывающем слое тем же самым способом, как описано в примере 1, за исключениемиспользования мишени синтезированного сплава SI и Сг(Сг 20

5 атм.%) в качестве катода. Атомное отношение Si и Сг в защитных пленках было 80:20. Коэрцитивная сила (Не) не изменялась в испытании на долговечность аналогичного в примере 1. Ортическая константа защитной пленки и результаты испытания на растрескивание приведены в таблице 1. Контрольный пример.

Перёд изготовлением носителя оптический записи проводились следующие испытания в отношении реактивного распыления в постоянном токе.

Испытание 1: после вакууминизации ка- ме эы до 5x10 8 Торр проводилось.распылении в постоянном токе, используя мишень сплава SI и Сг(композиция Slso Сгао. размер

4 дюйма) в качестве катода при усиленном постоянном токе 300 Вт в атмосфере смешённых газов газа Аг 20 SCCM и N газа 20

5 jtCM. Обеспечивалось, чтобы тлеющий разряд был стабильным при этих условиях. j Испытание 2: затем после доведения давления в камере до атмосферного путем ввода в нее воздуха и повторного образования вакуума порядка 5х 10 Торр. произво- ди/юсь реактивное распыление в постоянном токе аналогично вышеописан- Н01йу способу. Тлеющий разряд снова обес- пе ивался стабильным. ; П ри ме-р 3.

После вакууминизации камеры до 5xllO 5Topp производилось реактивное рас- пьиЬение в постоянном токе, используя ми- щейьсплава Si и Сг (состав SieoCr20, размер 4 дюйма), в качестве катода усиленным постоянным током 300 Вт в атмосфере (1,5 м Торр) смешанных газов газа Ar20 S CCM и газа N 20 S CCM для осаждения защитной плёнки Si-Cr-N, имеющей .толщину около 10Q.O А° на подложке из сополимера этиле- на-тетрациклододецена.

Затем регистрирующий слой Tb-Fe-Co толщиной примерно 1000 А был образован на защитной пленке путем распыления в маг нитроне постоянного тока мишени сплава frb-Fe-Co в условиях 20-50°С и 1, Торр в атмосфере аргона. Затем носитель оптической записи был получен путем обра- зовЬния защитной пленки SI-Cr-N толщиной прцмерно 1000 А на регистрирующем слое, аналогично тому, как описано выше. Атомное отношение SI и Сг защитной пленки бьф 80:20.

Обеспечивалось, чтобы тлеющий разряд был стабильным во время осаждения защитной пленки. Коэрцитивная сила (Не) не изменялась в испытание на долговечность, аналогичного примеру 1. Оптическая константа защитной пленки и результат испытания на растрескивание также приведены $ таблице 1.

Примеры 4-9.

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

скоррсть потока смешенных газов Аг и N изменялась.

Скорость потока газов, скорость образования и каждая оптическая константа за- 5 щитных пленок приведены в табл.2.

Сравнительный пример 1.

Образование защитной пленки производилось путем использования только мишени SI в качестве катода при тех же 0 условиях как в примере 3. Но разряд не был стабильным, и защитный слой не мог быть образован.

Сравнительный пример 2.

Носитель оптической записи был пол- 5 учен путем 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 0 указан в таблице 1.

Сравнительный пример 3.

Носитель оптической записи был получен путем образования защитных пленок на подложке и регистрирующем слое в усло- 5 виях как в примере 1, за исключением использования композитной мишени типа мишени SI с чипами Nd на ней. Результат приведен в таблице 1.

Сравнительный пример 4, 0 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 ти- 5 па мишени Si с чипами ТЬ на ней. Результат приведен в таблице 1.

Сравнительный пример 5.

Носитель оптической записи был получен путем образования защитных пленок 0 на подложке и регистрирующем слое в тех же условиях как в примере 1, за исключением использования композитной мишени типа мишени Sf с чипами gd на ней. Результат приведен в таблице 1. 5 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 исключени- 0 ем использования композитной мишени типа мишени Si с чипами Со на ней. Результат, приведен в таблице 1.

Сравнительный пример 7. 5 Носитель оптической записи был получен путём 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 TI на ней. Атомное

отношение SI и TI в защитной пленке было 69:31. Результат приведен в таблице 1.

Сравнительный пример 8,

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 Zr на ней. Атомное отношение SI и Zr в защитной пленке было 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 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 регистрирующего слоя, от ли чающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости, защитная пленка выполнена толщиной 50- 5000А и содержит кремний (Si), хром (Сг) и азот (N), атомное отношение которых описывается формулой

(Si 1-х Сгх) 1-у Ny ,

где х - удовлетворяет неравенству 0.05:Јх ОА

у-0, 0,9.

2. Носитель по п. 1,отличающий- с

я тем, что регистрирующий слой выполнен магнитооптическим и имеет одноосную магнитную анизотропию, перпендикулярную к плоскости защитной оптически активной пленки.

3. Носитель по п.1 или п.2, отличаю- щ и и с я 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 путём 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.

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.

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.

Таблица 1

Примем а. ни е: в колонке трещин пленки 0 означает, что трещины не обнаружены.

Н

}////

/

/

f / / ///( //// / / / г S /

Ш;т$ $ $Таблица 2

/

1

г -j

Фчг- i