Fe-Al型合金溅射靶制造技术

一种Fe-Al合金溅射靶，其特征在于，Al含量为1～23原子％，氧含量为100重量ppm以下，其余为Fe和不可避免的杂质。将Al为1～23原子％、其余为Fe和不可避免的杂质的Fe原料和Al原料在熔化温度为1200～1600℃、平均升温速度为300℃/小时以上的条件下熔化(其中，在Al为15～23原子％的情况下，在熔化温度为1400～1600℃的范围且平均升温速度为320℃/小时以上的条件下熔化或者在熔化温度为1200℃以上且低于1400℃的条件下熔化；在Al为1～15％且在Ar气氛中熔化的情况下，将熔化温度设定为1200～1600℃的范围且将平均升温速度设定为300℃/小时以上；在Al为1～15％且在大气气氛中熔化的情况下，将熔化温度设定为1200～1600℃的范围且将平均升温速度设定为320℃/小时以上)，对其进行铸造后，进行轧制和机械加工。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2012年4月26日、申请号为201280047726.X的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及磁记录介质中的磁性薄膜的成膜中使用的溅射靶或非挥发性磁性存储器(MRAM)等中使用的软磁性合金溅射靶，并且涉及使溅射中的异常放电减少的Fe-Al型溅射靶。
技术介绍
在提高磁记录介质的保持力的进展中，对用于记录再生的磁头的磁头材料要求高饱和磁通密度化。包含Fe-Al型合金的软磁性材料是在此过程中开发的材料。这种软磁性材料是比以往作为磁头材料使用的铁氧体具有更高的饱和磁通密度的材料，因此，作为高画质VTR用的磁头材料受到关注(参考专利文献1)。另外，作为非挥发性磁性存储器(MRAM)等中使用的软磁性金属材料，除了可以使用以往的Fe、Co、Ni等材料以外，也可以使用Fe-Al型合金的高导磁率的软磁性合金(参考专利文献2)。以往，这些材料大多通过溅射来成膜，需要为此使用的靶，但Fe-Al型合金靶中含有氧化性强的Al，因此，其在靶中形成氧化铝(Al2O3)的粒子，以此为起点，成为溅射中的异常放电或粉粒产生的原因，产生膜质降低的问题。作为现有技术，揭示了以下几种技术，但没有公开本申请专利技术的课题和解决方法。之前记述的专利文献1提出了包含Fe-Al型合金的软磁性材料，并提出了将其作为溅射靶进行溅射成膜的方案，但为了使晶粒直径微细化，该Fe-Al型合金中添加有氧。该氧会助长氧化铝的形成，存在溅射中的异常放电或粉粒的产生增多的问题。专利文献3中提出了FeAlSi型的磁性膜形成用溅射靶。其中记载了：在这种情况下，为了防止磁性膜的劣化(改善特性)而脱氧，以此为目的，使氧含量为10ppm以下。而且，提出了使用Ti、Al、B、C作为该脱氧材料的方案。这种情况下，未明确是添加Al或者是作为脱氧材料，还是这两种情况。实施例中对其也没有具体揭示。另外，既没有掌握也没有说明添加Al时氧增加的现象、靶中的氧会成为异常放电或粉粒产生的原因。专利文献4中，作为可以在半导体领域、液晶领域、磁记录领域中使用的薄膜形成用溅射靶，提出了使氧含量、碳含量、氮含量分别为300ppm以下的方案。提出了多种在这种情况下使用的薄膜材料，其中也有Fe-Al的组合。而且，以防止粉尘的产生和磁特性的均匀化为目标。但是，没有公开含有Al时氧的行为，也没有在Fe-Al的组合的情况下含有何种程度的氧的实施例。另外，也没有描述在溅射中氧会引起异常放电、粉粒产生。作为溅射靶材，使用Al粉末(专利文献5)、使用包含软磁性材料的Al-Fe合金溅射靶(专利文献6)、使用包含选自Fe、Al、Si中的两种以上元素的组合的光记录介质用溅射靶(专利文献7)，但均没有公开氧的含量、氧的行为，也没有描述在溅射中氧会引起异常放电、粉粒产生。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平5-47552号公报专利文献2：日本特开2003-297983号公报专利文献3：日本特开2001-279432号公报专利文献4：日本特开2001-335923号公报专利文献5：日本特开平11-172425号公报专利文献6：日本特开平8-311642号公报专利文献7：日本特开2004-284241号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的课题在于提供使氧含量降低的Fe-Al型溅射靶，并且提供使溅射时产生的异常放电现象、粉粒量减少的高密度的溅射靶。用于解决问题的手段为了解决上述问题，本专利技术人进行了深入研究，结果发现，能够制作能够使氧降低至目标值的溅射靶。本专利技术人发现，这样制作的溅射靶能够使异常放电和粉粒产生变得非常少，能够提高成膜的品质，能够提高成品率。基于这样的发现，本专利技术提供：1)一种Fe-Al合金溅射靶，其特征在于，Al含量为1～23原子％，氧含量为100重量ppm以下，其余为Fe和不可避免的杂质。2)如上述1)所述的Fe-Al合金溅射靶，其特征在于，氧含量为70重量ppm以下。3)如上述1)所述的Fe-Al合金溅射靶，其特征在于，氧含量为50重量ppm以下。4)如上述1)～3)中任一项所述的Fe-Al合金溅射靶，其特征在于，溅射时的粉粒数为35个以下。5)如上述1)～3)中任一项所述的Fe-Al合金溅射靶，其特征在于，溅射时的粉粒数为20个以下。6)一种Fe-Al合金溅射靶的制造方法，所述Fe-Al合金溅射靶中，Al含量为1～23原子％，氧含量为100重量ppm以下，其余为Fe和不可避免的杂质，所述制造方法中，将Fe原料和Al原料在熔化温度为1200～1600℃、平均升温速度为300℃/小时以上的条件下熔化(其中，在Al为15～23原子％的情况下，在熔化温度为1400～1600℃的范围且平均升温速度为320℃/小时以上的条件下熔化或者在熔化温度为1200℃以上且低于1400℃的条件下熔化；在Al为1～15％且在Ar气氛中熔化的情况下，将熔化温度设定为1200～1600℃的范围且将平均升温速度设定为300℃/小时以上；在Al为1～15％且在大气气氛中熔化的情况下，将熔化温度设定为1200～1600℃的范围且将平均升温速度设定为320℃/小时以上)，对其进行铸造而得到Al为1～23原子％、其余为Fe和不可避免的杂质的Fe-Al合金锭，然后，对铸锭进行轧制和机械加工。7)如上述6)所述的Fe-Al合金溅射靶的制造方法，其特征在于，氧含量为70重量ppm以下。8)如上述6)所述的Fe-Al合金溅射靶的制造方法，其特征在于，氧含量为50重量ppm以下。专利技术效果本专利技术提供使氧含量降低的Fe-Al型溅射靶，由此，具有能够提供使溅射时产生的异常放电现象、粉粒量减少的靶的优良效果。附图说明图1是表示氧量与粉粒数的相关关系的图。具体实施方式本专利技术的Fe-Al合金溅射靶中，Al含量为1～23原子％，氧含量为100重量ppm以下，其余为Fe和不可避免的杂质。这是本专利技术的基础。Al含量为1原子％的下限值是能够维持作为合金的特性的下限值，并且也是通常的制造工序中能够控制的Al量。Al含量的上限值为23原子％。这是因为，Al含量超过23原子％时，仅形成Al与Fe的金属间化合物，材料整体成为脆的材质。结果，难以通过铸造来制作，在铸造时的冷却中或者在锻造或轧制时，可能会产生裂纹。氧为杂质，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Fe‑Al合金溅射靶，其特征在于，Al含量为1～23原子％，氧含量为100重量ppm以下，其余为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
2011.09.30 JP 2011-2166871.一种Fe-Al合金溅射靶，其特征在于，Al含量为1～23原子％，
氧含量为100重量ppm以下，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的Fe-Al合金溅射靶，其特征在于，氧含量
为70重量ppm以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：原田健太郎，
申请(专利权)人：吉坤日矿日石金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP