强磁性材料溅射靶制造技术

一种强磁性材料溅射靶，其为包含Cr为20摩尔%以下、Pt为5摩尔%以上、余量为Co的组成的金属的溅射靶，其特征在于，该靶具有：金属基质(A)、以及在所述(A)中的含有30摩尔%以上Ru的Co-Ru合金相(B)和与所述相(B)不同的Co或以Co作为主要成分的金属或合金相(C)。本发明专利技术目的在于得到使漏磁通提高、并且通过磁控溅射装置能够稳定放电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，涉及漏磁通大、通过磁控溅射装置进行溅射时能够得到稳定放电的非磁性材料粒子分散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系或Co-Cr-Pr系的强磁性合金。另外，在采用近年来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-Pr系的强磁性合金与非磁性的无机物的复合材料。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，考虑熔炼法或粉末冶金法。要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的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:由于需要将无机物粒子均匀地分散到合金基质中，因此难以通过熔炼法制作。例如，提出了将通过 骤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，并通过热压法成形，而得到磁记录介质用溅射靶的方法(专利文献I)。可以看到此时的靶组织是，基质以鱼白(鳕鱼的精子)状结合，在其周围包围着SiO2 (陶瓷)的样子(专利文献I的图2)或分散为细绳状(专利文献I的图3)的样子。其它的图虽然不清晰，但是推测具有相同的组织。这样的组织具有后述的问题，不能说是适合的磁记录介质用溅射靶。另外，专利文献I的图4所示的球状物质为机械合金化粉末，并不是靶的组织。并且，即使不使用通过骤冷凝固法制成的合金粉末，通过以下方法也可以制成强磁性材料溅射靶:对于构成靶的各成分准备市售的原料粉末，将这些原料粉末按照所需要的组成称量，通过球磨机等公知的方法混合，并通过热压将混合粉末成形、烧结。例如，提出了如下方法:通过行星运动型混合机将Co粉末、Cr粉末、TiO2粉末与SiO2粉末混合而得到的混合粉末与Co球形粉末进行混合，将该混合粉末通过热压进行成形，得到磁记录介质用溅射靶(专利文献2)。此时的靶组织可见如下状态:在作为均匀分散有无机物粒子的金属基质的相(A)中，具有球形的金属相(B)(专利文献2的附图说明图1)。这样的组织也存在根据Co和Cr等构成元素的含有率，漏磁通不充分提高的情况，从而不能说是适合的磁记录介质用溅射靶。另外，提出了如下方法:将Co-Cr 二元合金粉末、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(专利文献3)。此时的靶组织虽然没有图示，但记载了可以观察到Pt相、SiO2相以及Co-Cr 二元合金相，在Co-Cr 二元合金层的周围可以观察到扩散层。这样的组织也不能说是适合的磁记录介质用溅射靶。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:将作为正极的衬底与作为负极的革巴对置，在惰性气体气氛中，在该衬底与祀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。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
技术实现思路
一般而言，当欲通过磁控溅射装置对强磁性材料溅射靶进行溅射时，由于来自磁铁的磁通量大部分通过作为强磁性 体的靶内部，因此漏磁通变少，产生溅射时不能进行放电，或者即使放电也不能稳定放电的大问题。为了解决该问题，考虑减少作为强磁性金属的Co的含有比例。但是，使Co减少时，无法得到期望的磁记录膜，因此，不是本质的解决策略。另外，虽然通过使靶的厚度变薄，能够使漏磁通提高，但是此时靶的寿命缩短，需要频繁地更换靶，因此，成为成本上升的主要原因。本专利技术鉴于上述问题，其课题在于提供使漏磁通增加、并且通过磁控溅射装置能够得到稳定放电的非磁性材料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，通过调节靶的组成以及组织结构，可以得到漏磁通大的靶。基于这样的见解，本专利技术提供:I) 一种强磁性材料溅射靶，其为包含Cr为20摩尔％以下、Ru为0.5摩尔％以上且30摩尔％以下、余量为Co的组成的金属的溅射靶，其特征在于，该靶具有:金属基质(A)、以及在所述㈧中的含有30摩尔％以上Ru的Co-Ru合金相⑶和与所述相⑶不同的Co或以Co作为主要成分的金属或合金相(C)。另外，本专利技术提供:2) 一种强磁性材料溅射靶，其为包含Cr为20摩尔％以下、Ru为0.5摩尔％以上且30摩尔％以下、Pt为0.5摩尔％以上，余量为Co的组成的金属的溅射靶，其特征在于，该靶的组织具有:金属基质(A)、以及在所述(A)中的含有30摩尔％以上Ru的Co-Ru合金相(B)和与所述相(B)不同的Co或以Co作为主要成分的金属或合金相(C)。另外，本专利技术提供:3)如上述I) 2)中任一项所述的强磁性材料溅射靶，其特征在于，上述金属或合金相(C)为含有90摩尔％以上Co的相。4)如上述I) 3)中任一项所述的强磁性材料溅射靶，其特征在于，含有0.5摩尔％以上且10摩尔％以下选自B、T1、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、S1、Al中的一种以上元素作为添加元素。另外，本专利技术提供:5)如上述I) 4)中任一项所述的强磁性材料溅射靶，其特征在于，金属基质(A)中含有选自碳、氧化物、氮化物、碳化物、碳氮化物中的一种以上成分的无机物材料。另外，本专利技术提供:6)如上述I) 5)中任一项所述的强磁性材料溅射靶，其特征在于，上述无机物材料为选自Cr、Ta 、S1、T1、Zr、Al、Nb、B、Co中的一种以上元素的氧化物，该非磁性材料的体积比率为20% 40%。另外，本专利技术提供:7)如上述I) 6)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。专利技术效果这样调节后的本专利技术的非磁性材料粒子分散型强磁性材料溅射靶，成为漏磁通大的靶，在磁控溅射装置中使用时，有效地进行惰性气体的电离促进，能够得到稳定的放电。另外，由于能够使靶的厚度变厚，因此，靶的更换频率减小，具有能够以低成本制造磁性体薄膜的优点。具体实施例方式构成本专利技术的强磁性材料溅射靶的主要成分，包含Cr为20摩尔％以下、Ru为0.5摩尔％以上且30摩尔％以下、余量为Co的组成的金属、或者Cr为20摩尔％以下、Ru为0.5摩尔％以上且30摩尔％以下、Pt为0.5摩尔％以上、余量为Co的组成的金属。上述Cr作为必须成分添加，不包括O摩尔％。即，含有能够分析的下限值以上的Cr量。如果Cr量为20摩尔％以下，则在微量添加的情况下也有效。关于上述Ru，由于从0.5摩尔％以上可以得到磁性体薄膜的效果，因此，使下限值如上所述。另一方面，Ru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】2010.12.22 JP 2010-2859051.一种强磁性材料溅射靶，其为包含Cr为20摩尔％以下、Ru为0.5摩尔％以上且30摩尔％以下、余量为Co的组成的金属的溅射靶，其特征在于，该靶具有:金属基质(A)、以及在所述㈧中的含有30摩尔％以上Ru的Co-Ru合金相⑶和与所述相⑶不同的Co或以Co作为主要成分的金属或合金相(C)。2.一种强磁性材料溅射靶，其为包含Cr为20摩尔％以下、Ru为0.5摩尔％以上且30摩尔％以下、Pt为0.5摩尔％以上、余量为Co的组成的金属的溅射靶，其特征在于，该靶的组织具有:金属基质㈧以及在所述㈧中的含有30摩尔％以上Ru的Co-Ru合金相(B)和与所述相(B)不同的Co或以Co作为主要成分的金属或合金相(C)。3.如权利要求1...

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