CN100543175C - 溅射靶、使用该溅射靶的光学薄膜及其制造方法、以及光学记录介质 - Google Patents

溅射靶、使用该溅射靶的光学薄膜及其制造方法、以及光学记录介质 Download PDF

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Abstract

一种溅射靶，包含Si和C作为其主要成分，并包括其中Si相以网状连续地存在于SiC晶粒间的间隙中的结构。Si相的平均直径被控制到1000nm或更小。在含氧气体中溅射所述溅射靶，从而淀积包含作为其主要成分的硅(Si)和氧(O)，以及除主要成分以外的第三元素的光学薄膜，所述第三元素的总量在10至2000ppm的范围内。

Description

溅射靶、使用该溅射靶的光学薄膜及其制造方法、以及光学记录介质
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求享有2005年7月8日提交在先的日本专利申请2005-200782号的优先权权益，其全部内容通过引用结合在本文中。
技术领域
本发明涉及溅射靶、使用该溅射靶的光学薄膜及其制造方法、以及光学记录介质。
背景技术
在常规光学记录介质的绝缘层、保护层、光吸收层等中使用SiC薄膜。但SiC薄膜在可见光谱中不透明，即使在红光谱中透光率也低。而且，SiC薄膜在下一代高密度光盘所用的蓝-紫光谱中吸收大量光，因此几乎不透光。
在使用蓝-紫激光的下一代高密度可重写光盘中，有效的是一种所谓低-对-高极性介质，该低-对-高极性介质在其上记录数据时呈现的反射率比不记录数据时的更高。一种获得低-对-高极性光盘的已知方法是下述膜结构。即在具有从光入射侧依次层叠的第一绝缘膜、相变记录膜、第二绝缘膜及反射膜的结构中，第一绝缘膜由具有高折射率绝缘膜、低折射率绝缘膜及高折射率绝缘膜的多层绝缘膜构成。
通常SiO2膜被用作低折射率绝缘膜，因为低折射率绝缘膜的折射率越低越好。已知的SiO2膜的薄膜淀积方法是使用SiO2靶的溅射方法、使用Si靶的反应溅射方法等。但前一种方法存在的问题是膜的淀积率很低，且基板的温度升高极大。后一种方法存在的问题是由于溅射时Si靶的表面氧化作用而降低了导电率，阻碍了稳定溅射的持续。由于这些原因，使用SiO2靶的溅射方法和使用Si靶的反应溅射方法都不适合于大规模生产。
同时，已知在含氧的稀有气体氛围中，通过反应性地溅射含有Si和C作为其主要成分的溅射靶而形成的SiOC膜是透明的且具有低折射率，即使其在蓝-紫光谱中仍稍有一些光吸收系数(见日本专利公开申请2005-025851号)。由于其高淀积率和优良的大规模生产性，期望用含有Si和C作为其主要成分的靶形成的SiOC膜作为光学记录介质的低折射率绝缘膜。然而，由于对其结构、成分等等没有充分的考虑，常规的SiC靶存在容易开裂及容易引起异常放电的问题，这导致了膜的缺陷。异常放电将是介质中特性变异的原因。
这种情况的可能原因之一可以是，SiC是一种熔点非常高的材料，从而烧结性差。因此，SiC靶难以具有高密度的结构，故具有低强度，容易开裂。而且，生产出的溅射靶具有粗糙的结构，易引起从靶中的孔隙中开始的异常放电。获得Si靶的较高密度的已知方法是，在约2000℃的高温和高压条件下烧结SiC原料粉末的方法，和对SiC原料粉末加入烧结助剂的方法。但前一种方法要求高成本，将是增大SiC靶的生产成本的原因。
获得较高密度的后一种方法使用诸如Al和Fe金属元素作为烧结助剂。同时，通常可用的SiC原料粉末具有约为2N至3N的纯度，而且除了作为主要成分的Si和C成分以外，原料粉末含有用作烧结助剂的元素和不具这种作用的元素。因此，如果不考虑靶中杂质元素的种类和量，那么该杂质元素极可能是异常放电的起始点。结果，在溅射时经常发生异常放电。
而且，如果靶中含有太多的烧结物，那么烧结助剂的成分(如金属元素Al和Fe)被大量收入通过烧结淀积的膜中，这增大了SiOC膜的吸收。这种SiOC膜用于光学记录介质中，将产生信号强度不足的问题。为解决由常规SiC靶产生的问题，必须改进该靶的结构、纯度、生产方法等，但现在还没有找到工业上有效的解决方法。
下一代相变光学记录介质采用缩窄光道间距的方法，以改进其记录密度。这种相变光学记录介质存在可能发生所谓的交叉擦除的问题。交叉擦除是指这样一种现象，即在光道间距基本上等于或小于光束尺寸的区域中，记录于某一光道的数据在数据被记录到相邻光道或从相邻光道中擦除时被损坏。发生交叉擦除的可能原因在于，当光束照射相邻光道时，有关的光道也暴露在有较高光强度光束的边缘中，且光照射的影响只损坏有关光道上记录的记号。另一个可能原因是当相邻光道被光束加热时所产生的热，在膜面上的内方向上通过热传输被传输到有关光道，且其影响损坏了所记录记号的形状。
解决前一个原因所引起的交叉擦除的有效方法是膜结构，其中使非晶质部分(记录部分)的光吸收率Aa小于结晶部分(非记录部分)的光吸收率Ac。为了满足Aa<Ac，采用有上述低-对-高极性的膜结构是有效的。上述专利公布描述了这种膜结构，并进一步描述了采用其C浓度为0.1至30原子％的SiOC膜作为低折射率绝缘膜，获得低-对-高信号极性，并由碳(C)改善膜的热传导性。改善了的SiOC膜的热传导性能够使由激光束照射而产生的热在垂直于膜面的方向上被有效地传输。结果，能进一步减少交叉擦除。
上述专利公布描述了其C浓度在0.1原子％至30原子％范围内的SiOC膜，当复合折射率表示为n—ik(n：折射率，k：衰减系数)时，在蓝-紫波长谱中呈现1.45<n<1.55和k<0.01的光学特性。但是，0.01或更小的衰减系数k还不足以小到能获得具有充分反射率对比度的光学记录介质。因此，要求绝缘膜一方面保持减少交叉擦除的影响，另一方面具有进一步减少的衰减系数k。
SiOC膜不仅适用于相变光学记录介质的低折射率绝缘膜，而且也适用于光学薄膜，例如一次性写入的光学记录介质的绝缘膜，和各种部分及构件的抗反射膜、选择性透过膜、干涉膜、偏光膜等。例如，在通过不可逆光学变化记录数据的一次性写入的光学记录介质中，主要使用有机染料作为记录膜的材料。通常，有机染料膜(记录膜)形成于诸如聚碳酸酯基板的树脂基板上，并且再在其上配置金属反射膜。但是，如果与有机染料接触的金属反射膜是薄的，则不能获得足够的热传导性。这造成了由所施加的激光脉冲所产生的热不能很快扩散的问题，以至于损坏所记录的记号的形状。
另一个问题是，当有机染料被施加到基板上时，聚碳酸酯基板受到溶剂的影响，该溶剂是为改善有机染料的成膜能力而混合的，因此当将其保持在高温环境中时会使记录膜逐渐损坏。另外，当用波长约405nm的所谓的蓝-紫激光作为光源时，为充分增加反射率，银系材料最为合适。但因银昂贵，增大了光盘的生产成本。为降低生产成本而减少反射膜的厚度，将引起损害热传导性和损坏所记录记号形状的问题。此外，在基板的表面上通过旋转涂敷法等来直接形成由机染料制成的记录膜。因此当长期保持在高温和高湿条件下时，有机染料中的溶剂会与基板起反应，以产生使其记录特性逐渐变坏的问题。
解决这些问题的有效方法是在树脂基板和有机染料膜(记录层)之间设置低折射率的SiOC膜。SiOC膜具有接近于树脂基板的折射率，因此界面上不需要的光反射小，故不易发生光学问题。从大规模生产的观点看，与相变光学记录介质中使用的SiC膜类似，在含氧气氛中通过反应式溅射含有Si和C作为其主要成分的溅射靶也可较好地形成SiOC膜。但是，由于常规SiC靶引起的异常放电，仍然存在可能发生介质间的特性变异的问题。
采用SiOC膜作为诸如抗反射膜、选择性透光膜、光干涉膜或偏光膜等光学薄膜，存在的问题是含在SiC靶中的杂质元素被极大地收入通过溅射淀积的薄膜中，从而增大了吸收。由于源自于常规SiC靶的膜中的杂质包括为获得较高靶密度所必需的烧结助剂，膜的吸收大为增加，从而使膜在紫外光谱中基本上不透光。
发明内容
根据本发明的一个实施例的溅射靶，是包含硅(Si)和碳(C)作为主要成分的溅射靶，包括：具有碳化硅(SiC)晶粒和硅(Si)相的结构，所述硅(Si)相以网状连续存在于碳化硅(SiC)晶粒之间的间隙中，且其平均直径为1000nm或更小。
根据本发明的一个实施例的光学薄膜包括薄膜，该薄膜在含氧气体中通过溅射根据本发明的前述实施例的溅射靶而淀积，该薄膜包含作为主要成分的硅(Si)和氧(O)，及除主要成分以外的第三元素，所述第三元素的总量在10ppm至2000ppm的范围内。
根据本发明的一个实施例的光学薄膜的制造方法，包括：在含氧气体中，溅射根据本发明的前述实施例的溅射靶，以淀积含硅(Si)和氧(O)作为主要成分的薄膜。
根据本发明的一个实施例的光学记录介质，包括：通过光辐射，实现可逆的向其上记录/从其上擦除的相变记录膜；和淀积于相变记录膜的光入射侧的多层绝缘膜，且该多层绝缘膜具有依次层叠的第一高折射率绝缘膜、低折射率绝缘膜、及第二高折射率绝缘膜。低折射率绝缘膜包括薄膜，该薄膜在含氧气体中通过溅射根据本发明的前述一个实施例的溅射靶而淀积，该薄膜包含作为主要成分的硅(Si)和氧(O)，及除所述主要成分以外的第三元素，所述第三元素的总量在10ppm至2000ppm的范围内。
根据本发明的另一个实施例的光学记录介质，包括：通过光照射，在其上实现不可逆记录的记录膜；和与记录膜层叠的绝缘膜。所述绝缘膜包括薄膜，该薄膜在含氧气体中通过溅射根据本发明的前述一个实施例的溅射靶而淀积，该薄膜，包含作为主要成分的硅(Si)和氧(O)，及除主要成分以外的第三元素，所述第三元素的总量在10ppm至2000ppm的范围内。
附图说明
图1为示意性地显示根据本发明的一个实施例的溅射靶的结构的放大截面图。
图2为显示根据本发明的一个实施例的相变光学记录介质的结构的截面图。
图3为显示根据本发明的一个实施例的一次性写入的光学记录介质的结构的截面图。
具体实施方式
在下文中，参照附图说明本发明的实施例。应该注意，虽然下面根据附图说明本发明的实施例，但提供这些附图只用于说明，决不用于限制本发明。
根据本发明的一个实施例的溅射靶，包含Si和C作为其主要成分，并包括例如SiC基的烧结体。图1示意地显示了该实施例的溅射靶的结构(以下称作SiC基靶)。本实施例的SiC基靶1具有其中Si相(游离Si相)3以网状连续地存在于SiC晶粒2之间的间隙中的结构。由于存在于SiC晶粒2之间的间隙中的Si相3，所以可以用微量的烧结助剂来获得SiC基靶的较高密度。因此，可同时获得Si基靶的较高密度和较高纯度。
包括SiC晶粒和游离Si相3的靶结构可用EPMA(Electron Probe Micro-Analyzer：电子探针显微分析仪)、EDX(Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer：能量分散X射线荧光光谱仪)、SEM(Scanning Electron Microscope：扫描电子显微镜)、TEM(Transmission Electron Microscope：透射电子显微镜)等来观察。
SiC基靶的较高密度导致增大的强度。因此，通过溅射对膜淀积的SiC基靶的使用可防止靶开裂。具体说，较佳的是SiC基靶的气孔率为5％或更低。气孔率超过5％的靶，其强度不足，因而溅射时容易开裂。此外，易于引起异常放电。更佳的是SiC基靶的气孔率为2％或更低，且最佳为1％或更低。靶的气孔率被定义为基于表达式[气孔率(％)＝(1—d1/d0)×100]算得的值，式中d1是通过排水量的阿基米得方法测量获得的测量密度，且d0是理论密度(3.2g/cm3)。
此外，就SiC基靶的具体强度而言，其弯曲强度较佳为500Mpa或更大。弯曲强度小于500Mpa的SiC基靶在溅射时容易开裂，因而不适合大规模生产。通过控制下述Si相的含量和平均直径，可以得到具有良好再现性的SiC基靶的这种强度和密度。注意靶的弯曲强度被定义为用下述方法测得的值。即，将靶做成具有长40mm×宽4mm×厚3mm的弯曲试验片，并在室温下对该弯曲试验片作三点弯曲试验。该试验的测量值被定义为弯曲强度。
在具有图1所示结构的SiC基靶中，Si相3的含量较佳地在5至50质量％的范围内。Si相3的含量低于5质量％可能引起SiC基靶的密度和强度变坏。重要的是Si相3以网状(网络形状)连续地存在于SiC晶粒2之间的间隙中，但若Si相3的含量太少，结构(网络结构)可能变得不连续，从而易形成孔隙。而且也降低了SiC基靶的强度。
另一方面，如果Si相3的含量超过50质量％，就可能降低SiC基靶的强度。具体说，由于Si相3的强度低于SiC晶粒2的强度，Si相3可能是破坏起始点，从而降低了SiC基靶的强度。靶结构中Si相3的量更好在5至25质量％范围内，这可以获得更高强度的SiC基靶。
较好的是Si相3以细微大小均匀地存在于SiC晶粒2之间的间隙中。从这个观点出发，Si相3的平均直径被控制到1000nm或更小。Si相3的平均直径相当于SiC晶粒2之间的平均距离。如果Si相3的平均直径超过1000nm，那么它们的分布变得不匀并产生偏析。由于Si相3的强度比SiC晶粒2的低，所以偏析的Si相3将是降低SiC基靶强度的原因。
此外，Si相3的偏析易于引发异常放电。偏析的Si相3具有低于SiC晶粒2的熔点，而且在含氧氛围中施加溅射时易被氧化。这些因素将是引发异常放电的原因。Si相3的平均直径小意味着使可能是破坏起始点的和引发异常放电的Si相3做得细小。因此，有可能提供具有高强度和减少异常放电发生的SiC基靶。Si相3的平均直径更好是100nm或更小。
Si相3的平均直径计算如下。首先，用EPMA和SEM或TEM对靶结构成像，并对图像进行图像处理。在分离Si相和SiC相之后，计算Si相的平均大小值。每个Si相区的面积不同，故计算其平均值作为平均直径。当Si相的平均直径与本实施例的SiC基靶一般小时，较好用TEM来成像靶结构。
由于上述靶结构，所以用少量的烧结助剂可获得本实施例的SiC基靶的较高密度。用作SiC基烧结体的烧结助剂，例如是选自Al、Fe、Zr、和Sn中的至少一种金属元素。其中Al和Fe尤为有效。这类金属元素在烧结SiC过程中有助于达到烧结体的较高密度，但烧结后，它们将成为靶中的杂质元素，从而成为引发异常放电的因素。因此，要添加的烧结助剂的量最好降低到能实现SiC基靶的较高密度的范围值内。
根据本实施例，可以用微量的烧结助剂来获得SiC基靶的较高密度。具体说，除作为SiC基靶的主要成分的Si和C之外的第三元素的总含量可在10至2000ppm(质量比)的范围内。这里提到的第三元素是指添加元素，而不是不可避免地包含在SiC基靶的原料粉末之类中的杂质元素。这类第三元素的可能的具体实例是选自上述Al、Fe、Zr、和Sn中的至少一种的金属元素。其中，使用选自Al、Fe中的至少一种元素为更佳。
当用作SiC的烧结助剂的第三元素(金属元素)的含量下降在10至2000ppm的范围内时，可减少可能是溅射靶的异常放电的起始点的杂质。因此，可能在溅射SiC基靶时防止发生异常放电。根据本实施例的SiC基靶，由于上述靶结构和第三元素的含量，溅射期间的异常放电得以防止。从而，可减少溅射膜(下称SiOX膜)的缺陷和特性变化，这可以实现较大规模的生产。
如果SiC基靶中所含第三元素的总量超过2000ppm，溅射过程中将产生反应产物，这易于使溅射时发生异常放电。另一方面，如果第三元素的总量少于10ppm，则SiC的烧结性受损，即使有上述结构，也使得难以实现SiC基靶的高密度。此外，为了将第三元素的总量调整到10ppm以下，就需要如提高原料粉末纯度之类的处理，这将导致生产成本的增加。第三元素的总含量在10至1000ppm(质量比)范围内则更佳。可用ICP分析仪、SIMS、X射线荧光光谱仪等检查第三元素的含量。
顺便提及，SiC基靶的原料粉末和有机粘结剂有时含有除如Al和Fe的有意添加元素之外的不可避免的少量杂质元素。SiC基靶的原料粉末有时含有如Ca、Na、Mg和Ni的金属元素，且有机粘结剂有时含有卤素元素等。此类不可避免的杂质元素有时被收入SiC基靶中，但它们的存在并不偏离本发明的精神。
因其主要成分Si和C，在含氧氛围中，本实施例的溅射靶在膜淀积率方面是优良的。这里，若是为了提高淀积率而对常规的SiC基靶施加高功率，就特别经常发生异常放电。另一方面，本实施例的SiC基靶在如上所述的机械强度方面是优等的，而且纯度高，因此在热传导性方面也优良。根据这类热传导性高的SiC基靶，有可能进一步抑制基板温度的上升。这允许在溅射时对SiC基靶施加高功率，从而可进一步提高淀积率。即，可在膜淀积过程中提高大规模生产能力。
通过应用反应性烧结SiC方法可制造具有上述结构的SiC基靶。即，本实施例的溅射靶较佳地包括通过反应性烧结方法制造的SiC基烧结体。用来制造SiC基烧结体的其它方法是大气压力烧结法、热压法、无向性热压法等。但这些烧结法要求温度升高到SiC的熔点2000℃附近，导致了SiC基靶的生产成本的提高。而且由于需要大量烧结助剂，靶的纯度变低。
反应性烧结法只要求温度上升到金属Si的熔点1400℃附近，且只用少量烧结助剂也能达到较高的密度。因此，可同时获得SiC基靶的成本降低和较高纯度。例如，用反应性烧结法以以下方式制造SiC基靶。首先，将高纯度SiC粉和碳粉，与作为第三元素被加入的Fe粉、Al粉等跟适量的有机粘结剂混合。该混合物在溶剂中分散，制备低粘度浆料。
接着，采用压力滑移浇铸装置等，将上述浆料注入模型并同时加压，从而制得成型体。干燥后，在惰性气体氛围中加热该成型体到约600℃，从而从中除去有机粘结剂成分(脱脂)。随后，在减压状态下或在惰性气体氛围中加热该成型体至1400℃或更高，并用熔融的金属Si浸渍该加热后的成型体。在该浸渍熔融Si的过程中，成型体被反应性烧结，从而制成该SiC基烧结体为靶材料。
在上述溶融Si的浸渍过程中，成型体中的碳粉与溶融Si在高温下起反应，故产生微小的SiC晶粒。另一方面，成型体中的SiC粉基本上没有晶粒生长。因此，可得到这样的结构，其中兼有相对大的粒度大小的SiC晶粒和在反应性烧结过程中产生的微小SiC晶粒。因此，SiC晶粒之间的间隙变得细小且均匀。在SiC晶粒之间的这种间隙中，在反应中没有涉及的Si继续作为游离Si相以网状存在。
应用这种反应性烧结方法可以得到具有高密度和微细结构的SiC基烧结体。当应用反应性烧结法来制造SiC基烧结体时，调整作为初始原料的SiC粉和碳粉的粒度大小、成型体的密度等等。这使得能控制平均直径和游离Si基的含量。然后，这种SiC基烧结体经机械加工成所要的靶形状，从而得到本实施例的溅射靶(SiC基靶)。
下面说明采用上述实施例的SiC基靶制造光学薄膜的方法以及该光学薄膜的实施例。本实施例的光学薄膜的制造过程包括在含氧气体中溅射上述SiC基靶。例如，用作溅射气体的是如氩气的惰性气体与加入其中的适量氧气的混合气体。通过这种溅射过程，淀积包含Si和O作为其主要成分的薄膜。该薄膜包含除主要成分Si和O以外的第三元素X，第三元素X的总含量在10至2000ppm(质量比)范围内。
如上所述，在SiC基靶中，减少了作为烧结助剂的金属元素的含量。因此，通过溅射SiC基靶淀积的薄膜具有降低的第三元素X的含量。包含在薄膜中的第三元素X包括加到SiC基靶作为烧结助剂的金属元素(选自Al、Fe、Zr、Sn的至少一种元素)、作为SiC基靶的构成元素的碳(C)、从溅射气体中取得的氮(N)等。
包含作为其主要成分的Si和O、和其含量在10至2000ppm范围内的第三元素X的薄膜(下面称为SiOX薄膜)，作为光学薄膜来说，具有优良的特性。至于包含在SiOX薄膜中的第三元素X中的如Al和Fe的金属元素，其包含在SiOX薄膜中的含量也因加到SiC基靶的烧结助剂本身的减少而减少。至于作为SiC基靶的构成元素的碳，其包含在SiOX薄膜中的量也可以被减少。应注意，即使不可避免地包含在SiC基靶中的少量前述杂质元素被收入SiOX薄膜中，这也不偏离本发明的精神。
将上述第三元素X的总量控制到2000ppm或更小，可减少用作光学薄膜的SiOX薄膜的吸收。由于进一步减少SiOX薄膜的吸收，第三元素X的含量更佳是1000ppm或更小。第三种元素X如果大量存在于SiOX薄膜中，将成为增加吸收的原因。但微量的第三元素X有助于改善膜结构的控制性能等。例如，在包含其含量在10至2000ppm范围内的第三元素X的SiOX薄膜中，由于第三元素X的存在，可控制取向状态。
如此控制SiOX薄膜的取向状态可以提供多功能的光学薄膜。如果第三元素X的含量小于10ppm，则不能控制SiOX薄膜的取向状态等。此外，由于为获得过高纯度所需的成本而使得SiOX薄膜的淀积成本增加。第三元素X的含量更佳的是在10至1000ppm(质量比)范围内。
由于除主要成分之外只有微量的第三元素X被收入SiOX薄膜，故SiOX薄膜只具有小的吸收，并能保持直至紫外光谱的高透光性。这种SiOX薄膜适合于诸如相变光学记录介质的低折射率绝缘膜、一次性写入的光学记录介质的绝缘膜等的光学薄膜。此外，SiOX薄膜不仅适用于光学记录介质的绝缘膜，而且还适用于诸如各种部件和构件的抗反射膜、选择性透光膜、光学干涉膜、及偏光膜的光学薄膜。采用SiC基靶的本实施例的SiOX薄膜的膜淀积过程可适用于各种光学薄膜的制造过程。
本实施例的SiOX薄膜包含除主要成分以外的微量的第三元素X，故能由溅射过程控制膜结构如膜的取向状态。它也能消除膜的取向。因此，根据本实施例，有可能提供高质量的SiOX薄膜作为光学薄膜。此外，由于减少了在溅射时发生的异常放电并使靶难以开裂，所以本实施例的光学薄膜的制造方法在大规模生产方面是优良的。
顺便指出，在使用SiO2靶的SiO2膜的膜淀积过程中不能由薄膜淀积过程实现膜结构的控制。此外，当使用包含Si和C作为其主要成分的常规靶时，由于该靶包含相对地大量杂质，因而杂质元素局部地存在于由溅射所淀积的膜中。这种膜(SiO基薄膜)的膜结构难以由膜淀积过程来控制。
下面说明本发明的光学记录介质的第一实施例。这里将根据实施例来说明，该实施例中，对相变光学记录介质应用上述实施例的溅射靶和用该溅射靶的光学薄膜的制造方法。相变光学记录介质可以是单层介质，或者可以是单侧双层介质。在任一种情况中，相变光学记录介质包括作为其基本结构的多层膜，在多层膜中从光入射侧依次层叠第一绝缘膜、相变记录膜、第二绝缘膜及金属反射膜。
图2是显示本发明的相变光学记录介质的一个实施例的结构截面图。图2所示的相变光学记录介质10具有置于光入射侧上的诸如聚碳酸酯基板的透明基板11。在透明基板11上依次层叠第一绝缘膜12、由光照射对/从其实现的可逆记录/擦除的相变记录膜13、第二绝缘膜14及金属反射膜15。层压基板17经由紫外线硬化树脂层16被层压在金属反射层15上。它们构成相变光学记录介质10。
用作相变记录膜13的是GeSbTeBi、GeSbTe、GeBiTe、GeSbTeSn、AgInSbTe、InSbTe、AgInGeSbTe、GeInSbTe等。相变记录膜13的各上和下侧面上或在一侧上可提供GeN、CrO、SiN等的界面层。置于相变记录膜13的光入射侧上的第一绝缘膜12由多层绝缘膜构成，其中依次层叠第一高折射率绝缘膜18、低折射率绝缘膜19及第二高折射率绝缘膜20。
低折射率绝缘膜19包括在含氧气体中通过溅射上述实施例的SiC基靶而淀积的薄膜。该薄膜是包含Si和C作为其主要成分并包含除主要成分以外的第三元素X的SiOX薄膜，其中第三元素X的总含量在10至2000ppm(质量比)的范围内。X元素除了稀有气体元素之外较好的是选自Al、Fe、Zr、Sn、C和N的至少一种，更好的是选自Al、Fe、C和N的至少一种。SiOX薄膜中第三元素X的容量较佳的是在10至1000ppm范围内。
应注意SiOX薄膜中的第三元素X是指有意添加到SiC基靶的元素和膜淀积过程从气体中获得的元素。因此，即使SiOX薄膜包含少量上述的不可避免地包含在SiC基靶中的杂质元素，这也不偏离本发明的精神。可用ICP、RBS或SIMS方法分析SiOX薄膜的构成元素。
包含在低折射率绝缘膜19中的SiOX膜能被稳定地形成，无须从SiC基靶的使用开始至使用结束进行如清洗的任何处理。此外，可以防止淀积SiOX膜时发生异常放电。因此，具有SiOX膜的相变光学记录介质10受到从异常放电开始的很小的特性损害，且这些介质中的特性变化也小。此外，由于SiOX膜中第三元素X的含量被控制在10至2000ppm范围内，因此膜的吸收小，从而能实现足够的反射率对比度。为此，能提供有高的再生信号的SN比的相变光学记录介质10。此外，能控制低折射率绝缘膜19的膜结构。
为了获得上述的SiOX膜，最好适当地设置溅射膜淀积的条件。可用作放电气体的是如Ar的稀有气体和O2的混合气体，或Ar、O2和N2的混合气体。可应用的溅射方法是RF溅射、RF重叠DC溅射、包括脉冲模式的DC溅射、DC溅射等。
高折射率绝缘膜18、20的构成材料不限于特定的一种，但最好用透明的且对记录/再生光的波长呈现高折射率的材料。这种绝缘材料较好用其主要成分选自ZnS、GeN、GeCrN、CeO、Cr2O3和Ta2O5中至少一种的材料，更好是用其主要成分是ZnS-SiO2的材料。注意，对第二绝缘膜14使用与高折射率绝缘膜18、20相同的材料。用作金属反射膜15的构成材料的是如Ag、Al、Au、Cu，或主要由这些金属构成的合金。
下面说明本发明的光学记录介质的第二实施例。在这里说明的该实施例中，将上述实施例中的溅射靶和使用该溅射靶的光学薄膜的制造方法应用于一次性写入的光学记录介质。一次性写入的光学记录介质可以是单层介质，或者可以是单侧双层介质。当它是单层介质时，其从光入射侧开始依次具有作为其基本结构的基板、记录膜和金属反射膜。
图3是显示本发明的一次性写入的光学记录介质的一个实施例的结构的截面图。图3所示的一次性写入的光记录介质30具有置于光入射侧的如聚碳酸脂基板的透明基板31。在透明基板31上，依次层叠第一绝缘膜32、由光照射对之进行不可逆记录的记录膜33、第二绝缘膜34、金属反射膜35及第三绝缘膜36。层压基板38经由紫外光硬化树脂层37被层压在第三绝缘膜36上。对于记录膜33，可使用偶氮金属复合染料、化青染料等。作为记录膜33，可以使用通过光作不可逆变化的膜，并且可以是AlSi、Zn-S-Mg-O-Si等的无机记录膜。
各第一、第二和第三绝缘膜32、34、36包括在含氧气体中溅射上述实施例的SiC基靶而淀积的SiOX薄膜。注意，不必要提供所有的绝缘膜32、34、36。一次性写入的光学记录介质30可包括第一、第二、和第三绝缘膜32、34、36中的一个或两个。根据组合膜的特性和诸如光学记录介质30的所采用的线速度等的条件，可适当地改变绝缘膜配置的位置。
各绝缘膜32、34、36中包含的SiOX薄膜含有作为其主要成分的Si和O，并且其中除主要成分以外的第三元素X的量被控制在10至2000ppm(质量比)范围内。X元素除了稀有气体元素之外较好的是选自Al、Fe、Zr、Sn、C和N的至少一种，更好的是选自Al、Fe、C和N的至少一种。第三元素X的含量更佳的是在10至1000ppm范围内。
应注意SiOX薄膜中的第三元素X是指有意添加到SiC基靶的元素和膜淀积过程从气体中获得的元素。因此，即使SiOX薄膜包含少量上述的不可避免地包含在SiC基靶中的杂质元素，这也不偏离本发明的精神。可用ICP、RBS或SIMS方法分析SiOX薄膜的构成元素。
SiOX膜能被稳定地形成，无须从SiC基靶的使用开始至使用结束进行如清洗的任何处理。此外，能防止淀积SiOX膜时发生的异常放电。因此，具有SiOX膜的一次性写入的光学记录介质30受到从异常放电开始的很小的特性损害，且这些介质中的特性变化也小。此外，由于SiOX膜中第三元素X的含量被控制在10至2000ppm范围内，因此膜的吸收小，从而能实现足够的反射率对比度。为此，能提供具有高的再生信号的SN比的一次性写入的光学记录介质30。此外，可以控制绝缘膜32、34、36的膜结构。
为了获得上述SiOX膜，最好适当地设置溅射膜淀积的条件。可用作放电气体的是如Ar的稀有气体和O2的混合气体，或Ar、O2和N2的混合气体。可应用的溅射方法是RF溅射、RF重叠DC溅射、包括脉冲模式的DC溅射、DC溅射等。
当本发明被应用于单侧双层介质的光入射侧上的记录层时，，其从光入射侧起依次具有作为其基本结构的基板、记录膜和金属反射膜。较好在基板和记录膜之间、在记录膜和金属反射膜之间、及金属反射膜和基板之间的全部或部分位置上设置上述SiOX膜。当本发明被应用于位于从单侧双层介质的光入射侧看的背侧位置上的记录层时，其从光入射侧起具有作为其基本结构的粘接层、记录膜、金属反射膜及基板。较好在粘接层和记录膜之间、在记录膜和金属反射膜之间、以及金属反射膜和基板之间的全部或部分位置上设置上述SiOX膜。SiOX膜的具体结构和效果与单层介质中的相同。根据组合膜的特性和诸如所采用的线速度等的条件，可适当地改变绝缘膜配置的位置。
下面讨论本发明和具体实例及其评估结果。应注意这些例子决不用于限制本发明。
实例1至17(溅射靶)
用有机粘结剂将高纯度的SiC粉和C粉与添加的Fe粉和Al粉相混合。使该混合物在溶剂中分散以制得低粘度浆料。接着，用压力滑移浇铸装置，将上述浆料注入模型，同时加压，制得成型体。该成型体在空气中被干燥，在惰性气体氛围中加热至600℃，并脱脂。然后，在减压或在惰性气体氛围的状态下加热至1400℃或更高，烧结用熔融的金属Si浸渍后的该被加热的成型体。生成的SiC基烧结体被机械加工，从而制成所要的溅射靶。
如此得到的各溅射靶被附接到磁控管溅射设备，并在氩和氧的混合气体中被溅射，从而淀积SiOX膜。用光谱椭圆计测量各生成的SiOX膜的衰减系数k。此外，产生长时间连续放电以测试这些溅射靶各自的大规模生产性，并对这期间中发生的异常放电的次数进行计数。将膜淀积期间不可能的异常放电表示为耐电弧性。
为评估耐电弧性，有意选择更可能发生异常放电的条件，并考察对各种材料得到的结果之间的差异。在耐电弧性的评估中，◆表示从靶使用开始起30分钟期间和使用结束前30分钟期间没有发生异常放电，○表示在各个30分钟期间只发生一次异常放电，△表示在各个30分钟期间发生2至10次异常放电，以及X表示在各个30分钟期间发生10次或更多异常放电。
表1示出通过溅射淀积的SiOX膜的衰减系数k的测量结果和耐电弧性的测量结果，同时示出靶中检测出的Al和Fe量、靶的弯曲强度。Al和Fe的含量通过ICP分析定量。测量中从各类靶中抽取三个样片，在各评估项中示出三个样片所测值的平均值。三个样片所测值中的变化最大约2ppm。注意表1中的比较例1是含有Si和C作为其主要成分的常规靶，而且是用该常规靶来淀积的SiOX膜。
表1
Figure C200610103049D00161
从表1可见，通过使用实例1至17的溅射靶来淀积的SiOX膜中，衰减系数k小。此外，看出在这些SiOX膜中，从使用开始至使用结束，溅射期间中发生的异常放电次数少。顺便指出，从实例1至17的靶的结构观察中，确认它们每个都具有其中Si相以网状(网络形状)连续地存在于SiC晶粒之间的间隙中的结构。
游离Si相的平均直径的测量/评估表明，任一个靶中的平均直径都是1000nm或更小。形成网络的Si相的含量在任一个靶中都在5至50质量％范围内。而且，气孔率和弯曲强度在这些靶中都得到合适的值。另一方面，根据比较例1，靶含有大量Al和Fe，且游离Si相的平均直径超过1000nm。生成膜的衰减系数k大，且发生异常放电的次数也多。
实例18(溅射靶)
以与实例1相同的方式制成SiC基靶，只不过在Al、Fe之外还加入了Zr和Sn。用于分析靶中第三元素的量的ICP分析表明，Al含量是456ppm，Fe含量是412ppm，Zr含量是951ppm，Sn含量是125ppm，这些元素的总量是1944ppm。从靶的结构观察中，确认靶具有其中Si相以网状连续地存在于SiC晶粒之间的间隙中的结构。Si相的平均直径是1000nm或更小，且Si相的含量在5至50质量％范围内。而气孔率和弯曲强度在靶中得到合适的值。
通过使用该SiC基靶以与实例1相同的方式来淀积SiOX膜。生成的SiOX膜的衰减系数k是9.4×10-3。此外，在从靶使用开始的30分钟期间和使用结束前的30分钟期间中，耐电弧性被评估为○。
实例19至25(溅射靶)
在SiC基靶的制造过程中，改变SiC粉和C粉的平均粒度大小、成型体的制造条件等，从而改变存在于SiC晶粒之间的间隙中的Si相的平均直径。以与实例1相同的方式溅射这种溅射靶，并测量和评估耐电弧性。表2示出各溅射靶的Si相的平均直径、气孔率、弯曲强度及耐电弧性的评估结果。
表2
Figure C200610103049D00171
由表2可见，当连续存在于SiC晶粒之间的间隙中的Si相的平均直径被控制到1000nm或更小时，就可能以良好的重复性加强SiC基靶的强度和密度。而且，能以良好的重复性减少溅射SiC基靶时发生的异常放电的次数。实例19至25的各SiC基靶中的第三元素的总量在10至2000ppm范围内。另一方面，对Si相平均直径超过1000nm的比较例2的溅射靶来说，看出其强度低，且溅射期间发生的异常放电的次数较多。
实例26至30(溅射靶)
在SiC基靶的制造过程中，改变SiC粉和C粉的平均粒度大小、成型体的制造条件等，从而改变存在于SiC晶粒之间的间隙中的Si相的含量。以与实例1相同的方式溅射这种溅射靶，并测量和评估耐电弧性。表3示出各溅射靶的Si相的含量、气孔率、弯曲强度及耐电弧性的评估结果。
表3
Figure C200610103049D00181
由表3可见，当以网状连续存在于SiC晶粒之间间隙中的Si相的含量被控制在5至50质量％范围内时，就可能以良好的重复性进一步增大SiC基靶的强度和密度。而且，能以良好的重复性减少溅射SiC基靶时发生的异常放电的次数。实例26-30的各SiC基靶中的第三元素的总量在10至2000ppm范围内。还看出，Si相的含量太大和太小均导致强度变坏。而且，还导致溅射期间发生异常放电次数的增加。
实例31至47(相变光学记录介质)
如下制造具有图2所示的结构的光学记录介质。首先，将0.6mm厚度的聚碳酸脂基板制备为各透明基板11。在透明基板11上以0.68μm间距形成40nm深的沟。在岸/沟记录的情况中，光道间隔为0.34μm。在下文中，沟光道是指更接近光入射表面的光道，岸光道是指更远离光入射表面的光道。
在透明基板11上从光入射侧起依次淀积下列膜。
高折射率绝缘膜18：ZnS-SiO2膜(厚度＝30nm)
低折射率绝缘膜19：SiOX膜(厚度＝60nm)
高折射率绝缘膜20：ZnS-SiO2膜(厚度＝25nm)
相变记录膜13：GeSbTeBi膜(厚度＝13nm)
第二绝缘膜14：ZnS-SiO2膜(厚度＝20nm)
反射膜15：Ag合金膜(厚度＝100nm)
这里，置于相变记录膜13的光入射侧上的第一绝缘膜12由高折射率膜18/低折射率绝缘膜19/高折射率绝缘膜20的多层膜构成。注意每个用作高折射率绝缘膜的ZnS-SiO2膜含有ZnS和SiO2的混合物。用作低折射率绝缘膜19的SiOX膜分别通过采用前述实例1-17的溅射靶被淀积。溅射在氩和氧的混合气体中进行。进而，在通过旋转涂敷方法涂敷紫外线硬化树脂之后，0.6mm厚的聚碳酸脂基板17被层压在其上，并光学地硬化树脂。表4示出当淀积各低折射率绝缘膜(SiO膜)时发生的放电的类型及在各SiOX膜中测得的第三元素的量。
表4
Figure C200610103049D00201
各相变光学记录介质被放置在初始化设备中，并被用50μm宽且1μm长的椭圆波束照射，从而使记录膜的整个表面初始化(结晶化)。在评估光学记录介质的盘特性之前，测量反射率。测量结果表明，结晶部分和非晶质部分之间的反射性差异约为15％或更高，这意味着得到了大对比度的盘。对这种光学记录介质进行记录/擦除试验如下。在记录/擦除试验中，使用的是包含拾取器的光盘评估装置，拾取器有NA＝0.65的物镜和405nm波长的半导体激光器。在记录试验中，记录线速度被设置为5.6m/sec，并使用9T(T是表示信号长度的指数)信号(其信号长度和间隔长度均为0.78μm)。
试验方法如下。在评估岸或沟光道的特性的试验中，要考虑写到另一光道的信号不影响有关光道。以下述方式测量CNR(载波噪声比)和交叉擦除特性。首先，测量CNR的记录功率依存性和擦除功率依存性，从而找出最佳功率。其次，用十倍最佳功率将随机模式改写到岸或沟光道，并进一步写入9T信号。这时，测量这一光道上的9T信号的CNR。而且，用最佳功率将9T信号记录到未记录的光道，并在其上发射连续的擦除光。在这种方式中，测量在擦除功率发射的前和后有多少载波值改变，并定义其改变量为擦除比ER(DC擦除比)。
此外，为评估光学记录介质的可靠性，将制成的光学记录介质暴露在温度为85℃、相对湿度为85％的环境中300小时，然后进行与上述同样的试验。测量环境试验后的CNR。表5示出各包含在溅射靶的使用开始时淀积的低折射率绝缘薄膜(SiOX薄膜)的光学记录介质和各包含在使用结束时淀积的低折射率绝缘薄膜(SiOX薄膜)的光学记录介质的CNR、擦除比ER、及环境试验后的CNR。
表5
由表5可见，实例31至47的光学记录介质从靶的使用开始到使用结束全都稳定地呈现良好特性。而且，在环境试验后也呈现良好特性。另一方面，看出在使用常规靶(比较例1)来淀积低折射率绝缘膜的比较例3的膜中，第三元素的量大。这种情况下，在淀积期间异常放电渐进地发生多次。因此，对在靶的使用结束前制成的光学记录介质来说，得不到良好的值，CNR为44.5dB，ER为24.8dB。环境试验后的CNR为42.8dB。
在比较例4中，用高纯度SiO2靶代替含Si和C作为其主要成分的靶来淀积低折射率绝缘膜。由于淀积率和大规模生产性低，故此方法毫无价值。因此，需要用两倍于常规功率的功率来制造光学记录介质。但由于其温度大量升高，基板大为变形，故得不到满意的光学记录介质。
实例48(相变光学记录介质)
以与实例31相同方式制造相变光学记录介质，只不过是用实例18的溅射靶来淀积低折射率绝缘膜。当用ICP分析来定量低折射率绝缘膜(SiOX膜)中的第三元素的量时，Al的量为512ppm，Fe的量为468ppm，Zr的量为843ppm，Sn的量为142ppm，C的量为15ppm，以及这些元素的总量为1980ppm。进而以与实例31相同的方式测量和评估相变光学记录介质的特性。结果，在靶使用开始时制成的光学记录介质中，CNR为51.5dB且ER为31.4dB。在靶使用结束时制成的光学记录介质中，CNR为50.9dB且ER为31.1dB。环境试验后的CNR为50.5dB。
实例49至65(相变光学记录介质)
如下制造具有图2所示结构的光学记录介质。类似于实例30，将0.6mm厚的聚碳酸脂基板制备为各透明基板11。在透明基板11上从光入射侧起依次淀积下列膜。
高折射率绝缘膜18：ZnS-SiO2膜(厚度＝30nm)
低折射率绝缘膜19：SiOX膜(厚度＝55nm)
高折射率绝缘膜20：ZnS-SiO2膜(厚度＝24nm)
相变记录膜13：GeBiTe膜(厚度＝11nm)
第二绝缘膜14：ZnS-SiO2膜(厚度＝25nm)
反射膜15：Ag合金膜(厚度＝100nm)
分别使用上述实例1至17的溅射靶来淀积用作低折射率绝缘膜19的SiOX膜。溅射在氩和氧的混合气体中进行。表6示出当淀积各低折射率绝缘膜(SiOC膜)时发生的放电的类型，并示出SiOX膜中测得的第三元素的量。进而以与实例30同样的方式测量并评估各相变光学记录介质的特性。表7示出结果。
表6
Figure C200610103049D00241
表7
由表7可见，实例49至65的光学记录介质从靶的使用开始到使用结束全都稳定地呈现良好特性，而且在环境试验后也呈现良好特性。另一方面，在使用常规靶来淀积低折射率绝缘膜的比较例5中，看出膜中的第三元素的量大。在这种情况下，在淀积期间异常放电渐进地发生多次。因此，在靶的使用结束前制成的光学记录介质中，得不到良好的值，CNR为45.9dB，ER为26.1dB。环境试验后的CNR为42.9dB。此外，在比较例6中，与比较例4一样，用高纯度SiO2靶来淀积低折射率绝缘膜，并呈现与实例4相同的结果。
实例66(相变光学记录介质)
以与实例49相同的方式制作相变光学记录介质，只不过与实例18相同，用具有Zr和Sn以及加入其中的Al和Fe的溅射靶来淀积低折射率绝缘膜。当定量低折射率绝缘膜(SiOX膜)中第三元素的量时，Al的量为402ppm，Fe的量为496ppm，Zr的量为687ppm，Sn的量为103ppm，C的量为28ppm，及这些元素的总量为1716ppm。进而以与实例31相同的方式测量并评估该相变光学记录介质的特性。结果，在靶的使用开始时制成的光学记录介质中，CNR为50.9dB，ER为31.1dB。在靶的使用结束前制成的光学记录介质中，CNR为50.5dB，ER为30.7dB。环境试验后的特性CNR为50.2dB。
实例67至70(一次性写入的光学记录介质)
以如下方式制造具有图3所示的结构的一次性写入的光学记录介质。首先，将0.6mm厚的聚碳酸脂基板制备为各透明基板31。在透明基板31上以0.4μm间距形成60nm深的沟，用于沟记录。在下文中，沟光道是指更接近光入射表面的光道。
在透明基板31上从光入射侧起依次淀积下列膜。实例67被做成具有SiOX膜(厚度＝20nm)32/有机染料膜(厚度＝50nm)33/Ag合金膜(厚度＝30nm)35的结构。实例68被做成具有有机染料膜(厚度＝50nm)33/SiO膜(厚度＝40nm)34/Ag合金膜(厚度＝40nm)35的结构。实例69被做成具有有机染料膜(厚度＝50nm)33/Ag合金膜(厚度＝40nm)35/SiOX膜(厚度＝100nm)36的结构。实例70被做成具有SiOX膜(厚度＝20nm)32/有机染料膜(厚度＝50nm)33/SiOX膜(厚度＝30nm)32/Ag合金膜(厚度＝40nm)35/SiOX膜(厚度＝30nm)36的结构。
有机染料膜通过旋转涂敷形成。SiOX膜在氩和氧混合气体中通过使用上述实例的溅射靶而被淀积。Ag合金膜在Ar中通过溅射Ag合金而被淀积。进而，在使用旋转涂敷放法涂敷紫外线硬化树脂后，0.6mm厚的聚碳酸脂基板被层压在其上，且该树脂被光学硬化。当对与实例67至70中使用的淀积SiOX膜相同的处理条件下淀积的薄膜进行分析时，除Si和O以外的测得的第三元素的量是Al为38ppm，Fe为12ppm，C为35ppm。
对上述一次性写入的光学记录介质的记录/擦除试验按下述方式进行。试验中，使用的是包含拾取器的光盘评估设备，拾取器内有NA＝0.65的物镜和405nm波长的半导体激光器。在记录试验中，记录线速度设置为6.61m/sec，并使用3T信号(其记号长度和间隔长度均为0.306μm)。使用3T信号的理由在于，由于其记号长度短，因此显著地显现了在记号端上的抖动的影响，这有助于介质的优越性比较。
测量各实例的每个光学记录介质的CNR(载波噪声比)(CNR-A)。此外，为评估光学记录介质的可靠性，在将光学记录介质暴露在温度为85℃、相对湿度为85％的环境中300小时后，进行与上述同样的试验，并测量CNR(CNR-B)。表8示出测量的结果。
表8
 
CNR·A[dB] CRN-B[dB]
实例67 52.5 52.2
比较例7 52.5 38.2
实例68 52.8 -
比较例8 43.0 -
实例69 53.2 -
实例70 54.8 -
比较例9 51.0 -
比较例10 52.2 -
比较例11 53.1 -
比较例12 52.6 -
由表8可见，实例67呈现良好的初始特性，并且由于设置在基板31和有机染料膜33之间的SiOX膜32抑制了染料和基板的反应，故在环境试验之后也呈现良好的特性。同时，作为比较例7，制成其中在基板31和有机染料膜33之间未设有SiOX膜的光学记录介质。这种光学记录介质的特性评估表明，环境试验之前的CNR好至52.5dB，但环境试验之后降至38.2dB。这能证明在基板31和有机染料膜33之间的界面上设有SiOX膜的光学记录介质的影响。
实例68中，Ag合金膜35的厚度减到40nm，从而节省资源以降低成本。如从表8所示实例68的CNR-A的测量结果显见，获得高CNR。这是由于SiOX膜34补偿了因Ag合金膜35的厚度减小而降低的热传导性的原因。另一方面，作为比较例8，制成其中没有SiOX膜而只有有机染料膜(厚度50nm)和Ag合金膜(厚度40nm)的光学记录介质。当测量此介质的初始CNR时，只得到43dB。这是由于不充分的热传导性使记号形状变形的原因。
实例69中，改变SiOX膜和Ag合金膜的配置次序使其与实例68中的不同。在这种情况下，也由于SiOX膜补偿了因Ag合金膜的厚度减小而降低的热传导性而得到高CNR。实例70是一种介质，在该介质中，Ag合金膜35的厚度被减小，且SiOX膜32、34、36被置于基板31和有机染料膜33之间、有机染料膜33和Ag合金膜35之间、及Ag合金膜和随后层之间。在Ag合金膜35的上、下侧设置SiOX膜34、36的效果是能补偿因Ag合金膜35厚度的进一步减小而降低的热传导性，从而得到好的初始CNR(CNR-A)。而且，由于设置在基板31和有机染料膜33之间的SiOX膜32的影响，在环境试验后也得到好的CNR(CNR-B)。
作为比较例9至12，以与实例68至71相同的方式制成一次性写入的光学记录介质，只不过使用含有Si和C作为其主要成分的常规溅射靶来淀积SiOX膜。比较例9至12的膜结构与实例67至70的相同，只是SiOX膜不同。当分析在与实例9-12所用的SiOX膜的相同处理条件下淀积的膜时，测得的除Si和O以外的第三元素的量是Al为851ppm，Fe为742ppm，C为1268ppm。可见全部比较例9至12的初始CNR均低于实例67至70的。这是由于第三元素的光吸收的原因。顺便指出，当使用其中Si相的平均直径大的溅射靶时，由于其易使SiOX膜包含因溅射时异常放电所引起的缺陷，故介质的噪声级高。
实例71(抗反射膜)
可将上述实例的SiOX膜应用于例如抗反射膜。这里采用通常所用的玻璃作为基板，通过溅射来淀积作为低折射率膜的SiOX膜和作为高折射率膜的TiO2膜。通过使用任一个实例的溅射靶来淀积作为低折射率膜的SiOX膜。将这种多层膜置于分光光度计中并测量反射率光谱。结果证实对可见光谱中的光，反射率足够低。
此外，实例的溅射靶的高机械强度允许施加高功率。结果，达到高淀积率。此外，由于它以高能量粘附到基板或基膜上，故能得到粘结强度高的膜。控制溅射过程可减轻膜的应力。此外，通过溅射过程控制膜结构，可加强与随后层压到SiOX膜上的膜的粘着力。
应指出本发明不限于上述实施例，但当实施本发明时可作不背离本发明的精神的各种修改。此外，通过适当组合上述实施例所揭示的多个结构要素，可形成各种发明。例如可从实施例所示的全部结构要素中删去一些结构要素。此外，可适当组合不同实施例中示出的结构要素。
其他的优点和修改对于本领域的熟练技术人员来说是很容易实现的。因此，本发明在其广阔的各个方面并不限于本文显示和描述的具体细节和代表性实施例。所以，可以进行各种各样的修改和变化而不背离由后附的权利要求及其等同内容定义的本发明的精神和范围。

Claims (19)

1、一种溅射靶，包含硅(Si)和碳(C)作为主要成分，其特征在于，包括：
具有碳化硅(SiC)晶粒和硅(Si)相的结构，所述硅(Si)相以网状连续地存在于碳化硅(SiC)晶粒之间的间隙中，且其平均直径为1000nm或更小；
其中在所述溅射靶中还包含除所述主要成分以外的第三元素，所述第三元素的总量在10至2000ppm的范围内。
2、如权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，所述溅射靶中的Si(硅)相的含量比率在5质量％至50质量％的范围内。
3、如权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，所述溅射靶包括具有所述结构的烧结体。
4、如权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，所述溅射靶包括具有所述结构并通过反应性烧结方法形成的烧结体。
5、如权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，所述溅射靶的气孔率为5％或更小。
6、如权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，所述溅射靶的弯曲强度为500MPa或更大。
7、如权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，所述第三元素是起碳化硅(SiC)的烧结助剂作用的金属元素。
8、如权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，所述第三元素是选自铝(Al)、铁(Fe)、锆(Zr)和锡(Sn)中的至少一种。
9、如权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，所述溅射靶用于淀积包含硅(Si)和氧(O)作为主要成分的薄膜。
10、一种光学薄膜，其特征在于，包括：
在含氧气体中通过溅射如权利要求1所述的溅射靶而淀积的薄膜，所述薄膜包含作为主要成分的硅(Si)和氧(O)、及除所述主要成分以外的第三元素，所述第三元素的总量为在10至2000ppm的范围内。
11、如权利要求10所述的光学薄膜，其特征在于，所述第三元素是选自铝(Al)、铁(Fe)、锆(Zr)、锡(Sn)、碳(C)和氮(N)中的至少一种。
12、如权利要求10所述的光学薄膜，其特征在于，所述光学薄膜是光学记录介质的绝缘膜、抗反射膜、选择性透光膜、光干涉膜或偏光膜。
13、一种光学薄膜的制造方法，其特征在于，包括：
在含氧气体中溅射如权利要求1所述的溅射靶，以淀积包含硅(Si)和氧(O)作为主要成分的薄膜。
14、如权利要求13所述的光学薄膜的制造方法，其特征在于，所述光学薄膜包含除所述主要成分以外的第三元素，所述第三元素的总量在10至2000ppm的范围内。
15、如权利要求14所述的光学薄膜的制造方法，其特征在于，所述第三元素是选自铝(Al)、铁(Fe)、锆(Zr)、锡(Sn)、碳(C)和氮(N)中的至少一种。
16、一种光学记录介质，其特征在于，包括：
相变记录膜，通过光辐射实现可逆的向其上记录/从其上擦除；和
多层绝缘膜，所述多层绝缘膜被设置在所述相变记录膜的光入射侧，并具有依次层叠的第一高折射率绝缘膜、低折射率绝缘膜和第二高折射率绝缘膜，
其中，所述低折射率绝缘膜包括在含氧气体中通过溅射如权利要求1所述的溅射靶而淀积的薄膜，所述薄膜包含作为主要成分的硅(Si)和氧(O)、及除所述主要成分以外的第三元素，所述第三元素的总量在10ppm至2000ppm的范围内。
17、如权利要求16所述的光学记录介质，其特征在于，
所述第三元素是选自铝(Al)、铁(Fe)、锆(Zr)、锡(Sn)、碳(C)和氮(N)中的至少一种。
18、一种光学记录介质，其特征在于，包括：
记录膜，通过光辐射在其上实现不可逆记录；和
与所述记录膜层叠的绝缘膜，且所述绝缘膜包括在含氧气体中通过溅射如权利要求1所述溅射靶而淀积的薄膜，所述薄膜包含作为主要成分的硅(Si)和氧(O)、及除所述主要成分以外的第三元素，所述第三元素的总量在10至2000ppm的范围内。
19、如权利要求18所述的光学记录介质，其特征在于，
所述第三元素是选自铝(Al)、铁(Fe)、锆(Zr)、锡(Sn)、碳(C)和氮(N)中的至少一种。
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