强磁性材料溅射靶及其制造方法技术

一种强磁性材料溅射靶，其组成为Cr为20摩尔%以下、Pt为5～30摩尔%、SiO2为5～15摩尔%、Sn为0.05～0.60摩尔%、其余为Co，其特征在于，在金属基质（A）中分散的SiO2的粒子（B）中，含有所述Sn。本发明专利技术的目的在于得到可以抑制溅射时导致粉粒产生的氧化物的异常放电的非磁性材料粒子分散型强磁性材料溅射靶。

【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，涉及可以抑制溅射时导致粉粒产生的氧化物的异常放电的非磁性材料粒子分散型。
技术介绍
溅射装置有各种方式，在上述磁记录膜的成膜中，从生产率高的观点考虑，广泛使用具备DC电源的磁控溅射装置。溅射法使用的原理如下:将作为正电极的衬底与作为负电极的靶对置，在惰性气体气氛中，在该衬底与靶之间施加高电压以产生电场。此时，惰性气体电离，形成包含电子和阳离子的等离子体，该等离子体中的阳离子撞击靶(负极)的表面时将构成靶的原子击出，该飞出的原子附着到对置的衬底表面形成膜。通过这样的一系列动作，构成靶的材料在衬底上形成膜。另一方面，查看涉及磁性材料的开发时发现，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。作为这样的强磁性溅射靶的制作方法，考虑溶炼法或粉末冶金法。采用哪种方法来制作取决于所要求的特性，不能一概而论，在垂直磁记录方式的硬盘的记录层中使用的包含强磁性合金和非磁性无机物粒子的溅射靶，一般通过粉末冶金法来制作。这是因为:需要将无机物粒子均匀地分散到合金基质中，因此，难以通过溶炼法制作。例如，提出了将通过急冷凝固法制作的具有合金相的合金粉末与构成陶瓷相的粉末进行机械合金化，使构成陶瓷相的粉末均匀地分散到合金粉末中，通过热压进行成形，而得到磁记录介质用溅射靶的方法(专利文献I)。此时的祀组织，看起来是基质以鱼白(鍾鱼的精子)状结合，且在其周围包围着SiO2 (陶瓷)的形态(专利文献I的图2)或者呈细绳状分散(专利文献I的图3)的形态。其它图不清晰，但是推测为同样的组织。这样的组织具有后述的问题，从而不能说是合适的磁记录介质用溅射靶。另外，专利文献I的图4所示的球状物质是机械合金化的粉末，并非靶的组织。另外，即使不使用通过急冷凝固法制作的合金粉末，对于构成靶的各成分准备市售的原料粉末，将这些原料粉末以达到所需组成的方式进行称量，用球磨机等公知的方法进行混合，将混合粉末通过·热压进行成型和烧结，由此也可以制作强磁性材料溅射靶。例如，提出了用行星运动型混合机将Co粉末、Cr粉末、TiO2粉末和SiO2粉末混合而得到的混合粉末与Co球形粉末混合，将所得混合粉末利用热压进行成形而得到磁记录介质用溅射靶的方法(专利文献2)。此时的靶组织，可以看到是在作为均匀分散有无机物粒子的金属基质的相(A)中具有球形的相(B)的形态(专利文献2的附图说明图1)。这样的组织，虽然在漏磁通的提高方面是好的，但是从抑制溅射时的粉粒产生方面来看，不能说是适合的磁记录介质用溅射靶。另外，提出了将Co-Cr 二元合金粉末与Pt粉末和SiO2粉末混合，对所得到的混合粉末进行热压，由此得到磁记录介质薄膜形成用溅射靶的方法(专利文献3)。此时的靶组织，虽然没有图示，但是记载了观察到Pt相、SiO2相和Co-Cr 二元合金相，并且在Co-Cr 二元合金相的周围观察到扩散层。这样的组织也不能说是适合的磁记录介质用溅射靶。除上述以外，以磁性材料的开发为目标，还提出了一些方案。例如，在专利文献4中，提出了具有SiC和SiOx (X:1 2)的垂直磁记录介质。另外,在专利文献5中，记载了含有Co、Pt、第一金属氧化物、第二金属氧化物、第三金属氧化物的磁性材料靶。另外，在专利文献6中，提出了由Co、Pt的基质相和金属氧化物相构成的溅射靶，并提出了抑制晶粒生长，得到低导磁率、高密度的靶，提高成膜效率的方案。另外，在专利文献7中，记载了如下的非磁性材料粒子分散型强磁性材料溅射靶:以作为强磁性材料的Co、Fe为主要成分，非磁性材料为选自氧化物、氮化物、碳化物、硅化物的材料，并且规定了非磁性材料的形状。另外，在专利文献8中，记载了在Co-Cr合金的强磁性体材料中分散有由氧化物构成的非磁性材料粒子的非磁性材料粒子分散型强磁性材料溅射靶，并记载了规定其粒径细微的溅射靶。另外，在专利 文献9中，记载了颗粒结构的磁性膜。如上所示，对于Co-Cr-Pt-氧化物等的非磁性材料粒子分散型强磁性材料溅射靶，提出了使用Si02、Cr2O3^ TiO2作为氧化物，并且也进一步提出要规定氧化物的形状。但是，这些氧化物为绝缘体，因此会造成异常放电。而且，该异常放电会造成溅射中产生粉粒的问题。迄今，通过减小氧化物的粒径而减小异常放电的概率，但是，随着磁记录介质的记录密度提高，容许的粉粒水平正在变得更加苛刻，因此仍然要求进一步的改善。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平10-88333号公报专利文献2:日本特愿2010-011326专利文献3:日本特开2009-1860号公报专利文献4:日本特开2006-127621号公报专利文献5:日本特开2007-4957号公报专利文献6:日本特开2009-102707号公报专利文献7:日本再公表专利W02007/080781号公报专利文献8:国际公开W02009/119812A1号公报专利文献9:日本特开2001-76329号公报
技术实现思路
一般而言，在Co-Cr-Pt-氧化物等的非磁性材料粒子分散型强磁性材料溅射靶中，所含有的Si02、Cr203、Ti02等氧化物为绝缘体，因此成为异常放电的原因。而且，该异常放电会造成溅射中产生粉粒的问题。本专利技术鉴于以上问题而创立，其目的在于抑制氧化物的异常放电，减少异常放电造成的溅射中的粉粒产生。迄今，虽然通过减小氧化物的粒径而减小异常放电的概率，但是，伴随磁记录介质的记录密度提高，容许的粉粒水平正在变得更加苛刻，因此本专利技术的课题在于提供进一步改善的非磁性粒子分散型强磁性材料溅射靶。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，通过调节靶的组成和组织结构，可以得到溅射时不产生由氧化物引起的异常放电，粉粒的产生少的靶。基于该发现，本专利技术提供:I) 一种强磁性材料溅射靶，其组成为Cr为20摩尔％以下、Pt为5 30摩尔％、SiO2为5 15摩尔％、Sn为0.05 0.60摩尔％、其余为Co，其特征在于，在金属基质(A)中分散的SiO2的粒子(B)中，含有所述Sn。另外，本专利技术提供:2)如上述I)所述的强磁性材料溅射靶，其特征在于，除了所述SiO2以外，还含有5 15 摩尔 ％选自 Ti02、Ti203、Cr203、Ta205、Ti509、B203、Co0、Co3O4 的一种以上氧化物，这些氧化物分散在金属基质(A)中，并且这些氧化物中含有Sn。另外，本专利技术提供:3)如上述I)或2) 所述的强磁性材料溅射靶，其特征在于，含有0.5 10摩尔％选自Ru、B、Ta的一种以上兀素。4)如上述I)至3)中任一项所述的强磁性材料溅射靶，其特征在于，相对密度为97%以上。另外，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.12.15 JP 2010-2787981.一种强磁性材料溅射靶，其组成为Cr为20摩尔％以下、Pt为5 30摩尔％、SiO2为5 15摩尔％、Sn为0.05 0.60摩尔％、其余为Co，其特征在于，在金属基质(A)中分散的SiO2的粒子(B)中，含有所述Sn。2.按权利要求1所述的强磁性材料溅射靶，其特征在于，除了所述SiO2以外，还含有5 15 摩尔 ％选自 Ti02、Ti203、Cr203、Ta205、Ti509、B203、Co0、Co3O4 的一种以上氧化物，这些氧化物分散在金属基质(A)中，并且这些氧化物中含有Sn。3.按权利要求1或2所述的强磁性材料溅射靶，其特征在于，含有0.5 10摩尔％选自Ru、B、Ta的一种以上元素。4.按权利要求1至3中任一项所述的强磁性材料溅射靶，其特征在于，相对密度为97%以上。5.一种强磁性材料溅射靶的制造方法，其特征在于，以得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：池田祐希，高见英生，
申请(专利权)人：吉坤日矿日石金属株式会社，
类型：
国别省市：