Fe-Pt型强磁性材料溅射靶制造技术

一种Fe-Pt型强磁性材料溅射靶，包含Pt为5摩尔%以上且60摩尔%以下、其余为Fe的组成的金属和金属氧化物。本发明专利技术提供磁记录层由Fe-Pt合金等磁性相和将其分离的非磁性相构成，作为非磁性相的材料之一使用金属氧化物的强磁性材料溅射靶。本发明专利技术的课题在于提供可以抑制溅射时以金属氧化物的不经意脱离或在靶中包含的空隙为起点的异常放电造成的粉粒产生，可以提高金属氧化物与母材合金的密合性，并且可以使溅射靶高密度化的强磁性材料溅射靶。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及磁记录介质的磁性体薄膜、特别是颗粒型磁记录层的成膜中使用的强磁性材料溅射靶，涉及粉粒产生少的Fe-Pt型强磁性材料溅射靶。
技术介绍
在以硬盘驱动器为代表的磁记录领域，作为承担记录的磁性薄膜的材料，使用以作为强磁性金属的Co、Fe或Ni为基质的材料。例如，采用面内磁记录方式的硬盘的记录层中使用以Co为主要成分的Co-Cr型或Co-Cr-Pt型强磁性合金。另外，在采用近年来已实用化的垂直磁记录方式的硬盘的记录层中，通常使用包含以Co为主要成分的Co-Cr-Pt型强磁性合金与非磁性无机物粒子的复合材料。而且，硬盘等磁记录介质的磁性薄膜，从生产率高的观点考虑，通常使用以上述材料为成分的强磁性材料溅射靶进行溅射来制作。另一方面，磁记录介质的记录密度逐年急速增大，认为将来会从目前的100千兆比特/平方英寸的面密度达到I万亿比特/平方英寸。记录密度达到I万亿比特/平方英寸时，记录比特(bit)的大小低于IOnm,这种情况下，可以预计由于热涨落造成超常磁化的问题，并且可以预计现在使用的磁记录介质，例如在Co-Cr基合金中添加Pt而提高晶体磁性各向异性的材料、或者在其中进一步添加B而减弱磁性颗粒间的磁耦合的介质是不充分的。这是因为以IOnm以下的大小稳定地表现出强磁性的粒子，需要具有更高的晶体磁性各向异性。鉴于上述情况，具有Lltl结构的FePt相作为超高密度记录介质用材料引起关注。另外，具有Lltl结构的FePt相的耐腐蚀性、耐氧化性优良，因此被期待为适合作为记录介质应用的材料。使用FePt相作为超高密度记录介质用材料时，要求开发将正则化的FePt纳米粒子以使其磁隔离的状态、以尽可能高密度地且取向对齐的方式分散的技术。由此，提出了颗粒型磁记录介质。该颗粒介质，具有在氧化物等非磁性介质中析出磁性微粒子的结构，并且需要通过非磁性物质的介入而将磁性粒子间磁绝缘的结构。作为颗粒型磁记录介质以及与其相关的公知文献，可以列举专利文献1、专利文献2、专利文献3、专利文献4。另外，上述磁记录层由Fe-Pt合金等磁性相和将其分离的非磁性相构成，作为非磁性相的材料之一，金属氧化物是有效的。这样的磁记录层，通常通过溅射成膜法形成，但一般在利用磁控溅射装置使用包含金属氧化物的强磁性材料溅射靶进行溅射时，存在以下问题溅射时以金属氧化物的不经意脱离或靶中包含的空隙为起点产生异常放电，从而产生粉粒(附着到衬底上的杂物)。为了解决该问题，需要提高金属氧化物与母材合金的密合性，并且使溅射靶高密度化。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2000-306228号公报专利文献2:日本特开2000-311329号公报专利文献3:日本特开2008-59733号公报专利文献4:日本特开2008-169464号公报
技术实现思路
本专利技术提供上述磁记录层由Fe-Pt合金等磁性相和将其分离的非磁性相构成，作为非磁性相的材料之一使用金属氧化物的强磁性材料溅射靶；本专利技术的课题在于提供可以抑制在溅射时由于以金属氧化物的不经意脱离或靶中包含的空隙为起点的异常放电而产生粉粒，可以提高金属氧化物与母材合金的密合性，并且可以使溅射靶高密度化的强磁性材料溅射靶。为了解决上述课题，本专利技术人进行了广泛深入的研究，结果发现，通过选择与作为母材合金的主要成分的Fe具有良好润湿性的金属氧化物，可以提高金属氧化物与母材合金的密合性，并且可以制作高密度的溅射靶。这样制作的溅射靶，可以显著地减少粉粒的产生。即，通过使用润湿性高的金属氧化物，可以得到粉粒产生少的靶。基于该发现，本专利技术提供: I)一种Fe-Pt型强磁性材料溅射靶，包含Pt为5摩尔％以上且60摩尔％以下、其余为Fe的组成的金属和金属氧化物。2)如上述I)所述的Fe-Pt型强磁性材料溅射靶，其特征在于，金属氧化物对熔融金属的润湿性的值为25 (J/molK)以下。3)如上述I)或2)所述的Fe-Pt型强磁性材料溅射靶，其特征在于，金属氧化物的含有比例为15 70体积％。4)如上述I)至3)中任一项所述的Fe-Pt型强磁性材料溅射靶，其特征在于，在金属基质中分散有0.1 50 μ m的粒径的金属氧化物。另外，本专利技术提供:5)如上述I)至4)中任一项所述的Fe-Pt型强磁性材料溅射靶，其特征在于，所述金属氧化物为选自Zr、Mg、T1、Al、B、Ta、Nb、Zn、S1、Cr、Mn、Ga的一种以上元素的氧化物。6)如上述I)至5)中任一项所述的Fe-Pt型强磁性材料溅射靶，其特征在于，相对密度为97%以上。7)如上述I)至6)中任一项所述的Fe-Pt型强磁性材料溅射靶，其特征在于，含有0.5摩尔％以上且20摩尔％以下选自B、C、Ru、Ag、Au、Cu的一种以上元素作为添加元素。专利技术效果本专利技术涉及上述磁记录层由Fe-Pt合金等磁性相和将其分离的非磁性相构成，作为非磁性相的材料之一使用金属氧化物的强磁性材料溅射靶。本专利技术的强磁性材料溅射靶具有以下优良效果:能够提供可以抑制在溅射时由于以金属氧化物的不经意脱离或靶中包含的空隙为起点的异常放电而产生粉粒，可以提高金属氧化物与母材合金的密合性，并且可以使溅射靶高密度化的强磁性材料溅射靶。具有可以用于磁记录介质的磁性体薄膜、特别是颗粒型磁记录层的成膜的效果。具体实施例方式本专利技术的Fe-Pt型强磁性材料溅射靶，包含Pt为5摩尔％以上且60摩尔％以下、其余为Fe的组成的金属和金属氧化物。这是本专利技术的基本点。如下述实施例所示,通过添加选自Zr、Mg、T1、Al、B、Ta、Nb、Zn、S1、Cr、Mn、Ga的一种以上元素的氧化物作为金属氧化物，具有可以提高Fe-Pt型强磁性材料溅射靶的密度，可以显著抑制粉粒产生的效果，已发现，这些氧化物添加的共同特性是可以提高金属氧化对熔融金属的润湿性。关于母材合金与非磁性材料的润湿性，可以通过模拟，使用CalculatedWettability Index (计算润湿指数)(以下称为“CWI”)进行预测、评价。特别地，金属氧化物对熔融金属的CWI值为25 (J/molK)以下(需要说明的是，单位“K”表示开尔文。本说明书中表示同样的含义)对于改善润湿性、提高金属氧化物与母材合金的密合性、以及高密度的溅射靶是有效的。这样制作的溅射靶可以有效地抑制粉粒的产生。关于所述润湿性，可以由Fe与各氧化物之间的、在任意化学平衡状态下的自由能和焓变化量计算润湿性。计算顺序是，首先计算任意氧化物(固相)与Fe (液相)交换氧的反应中的自由能的变化量(AGtlX然后，计算在任意氧化物的金属成分中溶解I摩尔Fe时的焓变化量(AHmix)。最后，将由(AGfAHmixVRT计算的值作为CWI。此时，R为气体常数，T为反应场的温度。一般已知CWI的值与任意氧化物和金属成分之间的接触角存在相关关系。另外，对于本专利技术的Fe-Pt型强磁性材料溅射靶而言，使金属氧化物的含有比例为15 70体积％、并且使0.1 50 μ m的粒径的金属氧化物分散在金属基质中，是特别有效的。这可以制作高密度的溅射靶，并且制作的溅射靶可以有效地抑制粉粒的产生。另外，作为所述金属氧化物，希望为选自Zr、Mg、T1、Al、B、Ta、Nb、Zn、S1、Cr、Mn、Ga的一种以上元素的氧化物。这些物质提高润湿性，对任意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.31 JP 2010-1951431.一种Fe-Pt型强磁性材料溅射靶，包含Pt为5摩尔％以上且60摩尔％以下、其余为Fe的组成的金属和金属氧化物。2.如权利要求1所述的Fe-Pt型强磁性材料溅射靶，其特征在于，金属氧化物对熔融金属的润湿性的值为25 (J/molK)以下。3.如权利要求1或2所述的Fe-Pt型强磁性材料溅射靶，其特征在于，金属氧化物的含有比例为15 70体积％。4.如权利要求1至3中任一项所述的Fe-Pt型强磁性材料溅射靶，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：荻野真一，中村祐一郎，
申请(专利权)人：吉坤日矿日石金属株式会社，
类型：
国别省市：