溅射靶制造技术

本发明专利技术提供一种在溅射靶的寿命全程中微粒产生个数较少的溅射靶。该溅射靶是Co为50～90at％、Ru为10～50at％、余量由杂质组成的溅射靶，其特征在于，在所述杂质中，氧超过10000wtppm，碳为50wtppm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】溅射靶
本专利技术涉及一种溅射靶，特别是在采用垂直磁记录方式的硬盘的磁记录层的成膜中使用的强磁性材料溅射靶，涉及一种在磁控溅射装置中进行溅射时微粒产生较少的强磁性材料溅射靶。需要说明的是，在下文的说明中，存在将“溅射靶”仅仅缩写为“靶”的情况，但实质上是指相同产品。慎重起见，在此说明。
技术介绍
在以硬盘驱动器为代表的磁记录的领域，作为负责记录的磁性薄膜的材料，采用以强磁性金属Co、Fe或Ni为基材的材料。例如，在采用平面内磁记录方式的硬盘的记录层中，一直以来使用以Co为主要成分的Co－Cr系、Co－Cr－Pt系的强磁性合金。另外，在近年实用化的采用垂直磁记录方式的硬盘的记录层中，常常使用由以Co为主要成分的Co－Cr－Pt系的强磁性合金和非磁性的无机物形成的复合材料。另外，钌(Ru)合金，热稳定性优良，还是低电阻性，屏蔽性优良，因此作为半导体元件的成膜材料，特别是栅极电极材料、各种扩散屏蔽材料而引人注目。在专利文献1(日本特许第5394577号)中公开了一种强磁性材料溅射靶，是金属形成的溅射靶，其组成是Cr为20mol％以下，Ru为0.5mol％以上30mol％以下，剩余为Co，其特征在于，该靶具有：金属基底(A)，以及在所述(A)中的、含有30mol％以上的Ru的Co－Ru合金相(B)，和不同于所述相(B)的Co或以Co为主要成分的金属或合金相(C)。此类溅射靶，是漏磁通较大的靶，在磁控溅射装置中使用时，具有有效地促进惰性气体的电离，可得到稳定的放电的效果。然而，对于含有Ru的溅射靶中包含的杂质和微粒的产生，专利文献1中没有进行充分的研究。专利文献2(日本特许第5234735号)中公开了一种钌合金溅射靶，是对钌粉末和比钌更容易形成氧化物的金属粉末的混合粉末进行烧结得到的钌合金烧结体靶，其特征在于，除去气体成分的靶的纯度为99.95wt％以上，含有5at％～60at％的比钌更容易形成氧化物的金属，相对密度为99％以上，作为杂质的氧含量为1000ppm以下。这里作为杂质的氧含量为1000ppm以下的理由是，氧含量超过1000ppm的溅射靶，存在溅射时的电弧、微粒的产生变得显著，导致成膜的品质降低的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许5394577号公报专利文献2：日本特许5234735号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题根据专利文献2的专利技术，通过使得作为杂质的氧含量为1000ppm以下，对于减少溅射时的微粒的产生得到了一定的效果，但是近年对在溅射靶的寿命全程中微粒产生个数较少的溅射靶的需求变高，专利文献2公开的技术存在无法对应的方面。专利文献1的专利技术同样如此。因此，本专利技术要解决的技术问题在于，对于含有Co以及Ru的溅射靶，通过控制氧、碳等的杂质，提供一种在溅射靶的寿命全程中微粒产生个数较少的溅射靶。解决技术问题的方法本专利技术人，对于这类含有Co以及Ru的溅射靶，进一步深入研究杂质与微粒的产生的关系，结果发现，在溅射时产生的微粒，与作为杂质的氧相比，作为杂质的碳的影响更大。另外发现，通过使得作为杂质的碳的含量为一定量以下，能够在溅射靶的寿命全程中，非常有效地减少微粒的产生。本专利技术，基于以上研究成果而完成。因此，本申请的专利技术，如下限定。(1)一种溅射靶，是Co为50～90at％、Ru为10～50at％、余量由杂质组成的溅射靶，其特征在于，在所述杂质中，氧超过10000wtppm，碳为50wtppm以下。(2)如(1)所述的溅射靶，其特征在于，在所述杂质中，碳为30wtppm以下。(3)如(1)或(2)所述的溅射靶，其特征在于，还含有从Cr、Ti、Si、Ta以及B组成的群组中选择的1种以上的元素，和以氧化物的形态存在的氧，所述从Cr、Ti、Si、Ta以及B组成的群组中选择的1种以上的元素以及所述以氧化物的形态存在的氧的量，均为1at％以上。(4)如(1)～(3)中任一项所述的溅射靶，其特征在于，与理论密度相比的相对密度为98.0％以上。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供一种在溅射靶的寿命全程中能够有效地减少溅射时的微粒产生且成膜性优良的溅射靶。附图说明图1是示出溅射靶中的碳含量与溅射时的微粒个数的关系的图。图2是进一步放大图1的纵轴的图。具体实施方式构成本专利技术的溅射靶的主要成分是，Co为50～90at％、Ru为10～50at％、余量由杂质组成，杂质中，氧超过10000wtppm，碳为50wtppm以下。上述Co以及Ru是作为必须成分添加的成分。若Co量为50at％以上，则能够给溅射靶整体赋予强磁性。另一方面，当Co量超过90at％时，Ru相对地变少，添加Ru产生的性能改善的效果较弱，因此是不优选的。关于上述Ru，自10at％以上起可得到磁性薄膜的效果，因此如上所述设置下限值。另一方面，当Ru过多时，在作为磁性材料的特性上不优选，因此将上限值设为50at％。除了上述Co和Ru以外，溅射靶的余量为杂质。杂质中最影响溅射靶的性能的是氧以及碳。关于氧，如上文所述的专利文献2中记载的，虽然具有1000ppm以下带来的减少微粒的效果，但是如下文所述，在含有Co以及Ru的溅射靶中碳含量的控制非常重要，因此在本专利技术中，氧含量选用超过10000wtppm。若氧含量超过10000wtppm，则使得碳含量为50wtppm以下带来的减少微粒的效果进一步变得显著。在杂质中，使得碳含量为50wtppm以下非常重要。本专利技术人对含有Co以及Ru的溅射靶调查溅射时的微粒的产生，结果认识到当碳含量超过50wtppm时，微粒爆发性地增多。因此，碳含量选用50wtppm以下。若碳含量为50wtppm以下，则不仅能够急剧减少微粒的产生个数，还能够在溅射靶的寿命全程中非常有效地抑制微粒的产生个数的增多。基于该观点，碳含量优选为30wtppm以下，更优选为20wtppm以下，还更优选为10wtppm以下。溅射靶中含有的碳，除了原料粉末自身含有的碳以外，还包括在烧结原料粉末时，从石墨制成的模套扩散的碳。特别是，碳容易向Ru扩散，因此溅射靶内的碳含量升高的情况较多。杂质的浓度，能够通过惰性气体溶解法进行测量。特别地，在本专利技术中重要的碳浓度，能够用车床从各溅射靶的圆中心部采取直径100mm×厚度0.1mm份量的切粉，使用碳分析装置“LECO公司制造，CSLS600”，通过惰性气体溶解法对该试样进行测量。氧浓度，能够使用氧·氮同时分析装置“LECO公司制造，TC－600”，通过惰性气体溶解法对上述试样进行测量。为了减少溅射靶中含有的碳含量，在将原料粉末填充到石墨制成的模套中并进行热压时，优选进行隔离以便不与石墨制成的模套直接接触。隔离的方法，例如可考虑在模套上涂覆氧化铝。另外，对于减少碳含量，降低热压时的温度条件也是有效的。进一步，在本专利技术的溅射靶中，能够含有从Cr、Ti、Si、Ta本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溅射靶，是Co为50～90at％、Ru为10～50at％、余量由杂质组成的溅射靶，其特征在于，所述杂质中，氧超过10000wtppm，碳为50wtppm以下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180327 JP 2018-0603651.一种溅射靶，是Co为50～90at％、Ru为10～50at％、余量由杂质组成的溅射靶，其特征在于，所述杂质中，氧超过10000wtppm，碳为50wtppm以下。


2.如权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，在所述杂质中，碳为30wtppm以下。

【专利技术属性】
技术研发人员：古谷祐树，
申请(专利权)人：JX金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP