垂直磁记录介质的中间层膜制备用的溅射靶材料和通过使用其制备的薄膜制造技术

本发明专利技术公开一种用于制备垂直磁记录介质的中间层膜的溅射靶材料，其能够显著减小通过溅射形成的薄膜的晶粒尺寸。所述溅射靶材料以原子％计包含1至20％的W；总计0.1至10％的P、Zr、Si和B组成的组一种或多种选自由P、Zr、Si和B组成的组中的元素；和余量的Ni。

【技术实现步骤摘要】
垂直磁记录介质的中间层膜制备用的溅射靶材料和通过使用其制备的薄膜本申请是申请日为2009年4月30日、申请号为200980114784. 8的专利技术名称为《垂直磁记录介质的中间层膜制备用的溅射靶材料和通过使用其制备的薄膜》的申请的分案申请。[对相关申请的交叉引用]本申请要求于2008年4月30日提交的日本专利申请2008-118113和于2008年7月23日提交的日本专利申请2008-189853的优先权，所述两项申请的全部公开内容都通过引用结合在此。 本专利技术涉及含有Ni-W作为主要组分的垂直磁记录介质的中间层膜制备用的溅射靶材料以及通过使用这种材料制备的薄膜。更具体地，本专利技术涉及用于中间层膜的Ni-W-P，Zr-基或Ni-W-(Si，B)-基溅射靶材料，以及通过使用这种材料制备的薄膜。近年来，伴随着磁记录技术的显著进步，磁记录介质的记录密度归因于驱动器容量的增加而变得更高。然而，对于当前广泛使用的具有纵向磁记录系统的磁记录介质，对实现高记录密度的尝试使得记录位最小化，这需要达到可以用所述记录位进行记录的程度的高的矫磁力。因此，作为用于解决这些问题和提高记录密度的手段，正在研究垂直磁记录系统。在垂直磁记录系统中，形成容易磁化的轴，使其垂直于在垂直磁记录介质的磁膜中的介质表面取向，并且此系统适用于高记录密度。在垂直磁记录系统中，已经开发了多层记录介质，其拥有具有提高的记录灵敏度的磁记录膜层，软磁膜层和中间层。CoCrPt-SiO2-基合金通常用于此磁记录膜层,而Co-Zr-Nb-基合金等用于软磁膜层。本文中所述的中间层通常是指为了下列目的而提供的层减小磁记录膜层的晶粒的尺寸，和对晶体取向赋予各向异性。作为中间层，已经提出了多种Ni-基合金，Ta-基合金，Pd-基合金，Ru-基合金等，并且最近已经使用了 Ni-W-基合金。这些中间层的作用之一是控制磁记录膜层的结构。为此目的，据认为重要的是减小中间层的晶粒尺寸。例如，已经提出了 Ru中间层，如在“垂直磁记录膜的结构控制(Structure Control of Perpendicular Magnetic RecordingFilm)”(Fuji Jiho，第77卷，第2期，2004，第121页)中所公开的。另夕卜，据认为，在Ni-W-基合金中，如果薄膜的晶格常数在约3. 53至3. 61 (X 10-10m)的范围内，则记录密度良好，尽管详细原因未知。尽管如果通过使用Ni-W-基薄膜作为中间层制备垂直磁记录介质，则可以得到良好的记录性质，但是需要减小Ni-W-基中间层的晶粒尺寸以实现高得多的记录密度。然后，关于可以有助于减小Ni-W-基薄膜的晶粒尺寸的要加入的元素等，根本不存在公知常识。[专利技术概述]本专利技术人现在发现，通过下列方法可以显著减小通过溅射形成的薄膜的晶粒尺寸通过将预定量的P、Zr、Si和B组成的组一种或多种选自由P、Zr、Si和B组成的组中的元素加入到Ni-W 二元组分中而构造(structure)派射祀材料。因此，本专利技术的一个目的是提供一种垂直磁记录介质的中间层膜制备用的溅射靶材料，其中所述溅射靶材料能够显著地减小通过溅射形成的薄膜的晶粒尺寸。根据本专利技术，提供一种溅射靶材料以及由该材料制备的薄膜，所述溅射靶材料用于制备垂直磁记录介质的中间层膜，所述溅射靶材料以原子％计包含I至20%的W ;总计O. I至10%的P、Zr、Si和B组成的组一种或多种选自由P、Zr、Si和B组成的组中的元素；和余量的Ni，并且优选由这些组分组成。 根据本专利技术的第一实施方案，提供一种溅射靶材料以及通过使用该材料制备的Ni-W-P, Zr-基薄膜，所述溅射靶材料用于制备垂直磁记录介质的中间层膜，所述溅射靶材料以原子％计包含I至20%的W ;总计O. I至10%的P和/或Zr ;和余量的Ni，并且优选由这些组分组成。根据本专利技术的第二实施方案，提供一种溅射靶材料以及通过使用该材料制备的Ni-W-(Si, B)-基薄膜，所述溅射靶材料用于制备垂直磁记录介质的中间层膜，所述溅射靶材料以原子％计包含I至20%的W ;总计O. I至10%的Si和B ;和余量的Ni，并且优选由这些组分组成。[实施方案的描述]根据第一实施方案的濺射靶材料根据本专利技术的第一实施方案，提供一种溅射靶材料，其以原子％计包含I至20%的W ;总计O. I至10%的P和/或Zr ;和余量的Ni，并且优选由这些组分组成。具体地，W的含量以原子％计为I至20%，并且优选5至15%。如果W的含量小于I %，则溅射薄膜的晶格常数小于3. 53 (X 10-10m)，而如果W的含量超过20 %，则晶格常数超过3. 61 (X 10_1(lm)，它们都导致记录密度降低。P和/或Zr的总含量为O. I至10. 0%，并且优选0.3至5%。如果P和/或Zr的总含量小于O. 1%，则是不适宜的，因为不存在减小溅射薄膜的晶粒尺寸的效果，或者如果P和/或Zr的总含量超过10. 0%，则是不适宜的，因为减小晶粒尺寸的效果变得饱和，其中产生大量的具有Ni的化合物，其据认为不利地影响磁记录膜层的结构控制，并且一部分变为是非晶的。作为原料粉末，由于下列原因而优选气体雾化粉末。即，P和Zr根本不在具有低冷却速率的熔融工艺例如铸造中与Ni形成固溶体，从而形成粗结晶化合物。此粗化合物在溅射靶材料中的存在可能引起一些破坏，例如放电异常和通过溅射产生大量粒子。相反，如果通过气体雾化工艺产生原料粉末，则不形成粗结晶化合物，原因在于粉末在气体雾化工艺过程中淬火并固化。通过使用此粉末固结(consolidate)的溅射靶材料产生较少粒子。根据第二实施方案的濺射靶材料根据本专利技术的第二实施方案，提供一种溅射靶材料，其以原子％计包含I至20%的W ;总计O. I至10%的Si和B ;和余量的Ni，并且优选由这些组分组成。具体地，W的含量以原子％计为I至20%，并且优选5至15%。如果W的含量小于I %，则溅射薄膜的晶格常数小于3. 53 (X 10-10m)，而如果W的含量超过20 %，则晶格常数超过3. 61 (X 10_1(lm)，它们都导致记录密度降低。Si和B的总含量为O. I至10. 0%，并且优选1.0至8%。如果Si和B的总含量小于O. I %，则是不适宜的，因为不存在减小溅射薄膜的晶粒尺寸的效果，或者如果Si和B的总含量超过10. 0%，则是不适宜的，因为减小晶粒尺寸的效果变得饱和。另外，更优选Si和B的比率为2 8至6 4，原因在于合金的低共熔点显著降低并且减小晶粒尺寸的效果极闻。作为原料粉末，由于下列原因而优选气体雾化粉末。即，Si和B几乎不在具有低冷却速率的熔融工艺中与Ni形成固溶体，从而形成粗结晶Ni-基硅酸盐或Ni-基硼酸盐。这些粗化合物在溅射靶材料中的存在可能引起一些破坏，例如放电异常和通过溅射产生大量粒子。相反，如果通过气体雾化工艺产生原料粉末，则不形成粗结晶化合物，原因在于粉 末在气体雾化工艺过程中淬火并固化。通过使用此粉末构成的溅射靶材料产生较少粒子，这是更优选的。固结由于下列原因而优选在800和1250°C之间的温度进行。即，在低于800°C的温度的固结导致溅射靶材料的相对密度低。另一方面，在高于1250°C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溅射靶材料，所述溅射靶材料用于制备垂直磁记录介质的中间层膜，所述溅射靶材料以原子％计包含1％至20％的W；总计0.1％至10％的一种或多种选自由P、Zr、Si和B组成的组中的元素；和余量的Ni。

【技术特征摘要】
2008.04.30 JP 2008-118113;2008.07.23 JP 2008-18981.一种溅射靶材料，所述溅射靶材料用于制备垂直磁记录介质的中间层膜，所述溅射靶材料以原子％计包含1%至20%的W ;总计O. 1%至10%的一种或多种选自由P、Zr、Si和B组成的组中的元素；和余量的Ni。2.根据权利要求I所述的溅射靶材料，所述溅射靶材料以原子％计由下列各项组成1%至20%的W ;总计O. 1%至10%的一种或多种选自由P、Zr、Si和B组成的组中的元素；和余量的Ni。3.根据权利要求I所述的溅射靶材料，所述溅射靶材料以原子％计包含1%至20%的W;总计O. 1%至10%的P和/或Zr ;和余量的Ni。4.根据权利要求3所述的溅射靶材料，所述溅射靶材料以原子％计由1%至20%的W;总计O. I %至10%的P和/或Zr ;和余量的Ni组成。5.根据权利要求3所述的溅射靶材料，所述溅射靶材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽田俊之，岸田敦，柳谷彰彦，
申请(专利权)人：山阳特殊制钢株式会社，
类型：发明
国别省市：