Fe-Pt-C型溅射靶制造技术

技术编号:9909802 阅读:94 留言:0更新日期:2014-04-12 00:24
一种溅射靶,其为原子数比的组成由式:(Fe100-X-PtX)100-ACA(其中,A为满足20≤A≤50的数,X为满足35≤X≤55的数)表示的烧结体溅射靶,其特征在于,具有微细分散在母材合金中的C粒子,且氧含量为300重量ppm以下。本发明专利技术的课题在于提供能够制成耐腐蚀性优良的颗粒结构磁性薄膜而且容易使L10结构有序化、微细分散有C粒子且氧含量低的Fe-Pt型溅射靶。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种溅射靶,其为原子数比的组成由式:(Fe100-X-PtX)100-ACA(其中,A为满足20≤A≤50的数,X为满足35≤X≤55的数)表示的烧结体溅射靶,其特征在于,具有微细分散在母材合金中的C粒子,且氧含量为300重量ppm以下。本专利技术的课题在于提供能够制成耐腐蚀性优良的颗粒结构磁性薄膜而且容易使L10结构有序化、微细分散有C粒子且氧含量低的Fe-Pt型溅射靶。【专利说明】Fe-Pt-C型溅射靶
本专利技术涉及磁记录介质中的颗粒型磁性薄膜的成膜中使用的溅射靶,并且涉及在母材合金中分散有C粒子的Fe-Pt型派射革巴。
技术介绍
在以硬盘驱动器为代表的磁记录领域中,作为磁记录介质中的磁性薄膜的材料,使用以强磁性金属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磁性薄膜一直使用以Co为主要成分的Co-Cr-Pt型强磁性合金。另外,采用近年来实用化的垂直磁记录方式的硬盘的磁性薄膜多使用包含以Co为主要成分的Co-Cr-Pt型强磁性合金与非磁性材料的复合材料。而且,从生产率高的观点出发,上述的磁性薄膜大多通过使用DC磁控溅射装置对以上述材料为成分的溅射靶进行溅射来制作。硬盘的记录密度正逐年快速增大,预测将来会超过lTbit/in2。但是,记录密度达到lTbit/in2时,记录比特(bit)的大小会低于10nm,这种情况下,由热涨落导致的超常磁化会成为问题,预料凭目前使用的磁记录介质的材料、例如向Co-Cr基合金中添加Pt而使晶体磁各向异性提高的材料是不充分的。这是因为,以IOnm以下的大小稳定地发挥强磁性行为的磁性粒子需要具有更高的晶体磁各向异性。基于这样的理由,具有Lltl结构的FePt有序合金作为超高密度记录介质用材料受到关注。具有LI。结构的FePt具有高的晶体磁各向异性,并且耐腐蚀性、耐氧化性优良,因此,作为适合应用于磁记录介质的材料受到期待。使用FePt作为超高密度记录介质用材料的情况下,要求开发出使Llci结构的FePt磁性粒子在磁隔离的状态下使C轴与垂直于基板的方向一致且尽可能以高密度分散的技术。`基于上述的理由,提出了利用氧化物或碳这样的非磁性材料使具有LIC1结构的FePt磁性粒子磁隔离而得到的颗粒结构磁性薄膜作为采用热辅助磁记录方式的下一代硬盘的磁记录介质用薄膜。具体而言,该颗粒结构磁性薄膜形成了磁性粒子的晶界由非磁性物质填满的结构。已经提出了具有颗粒结构的磁性薄膜的磁记录介质及与其相关联的技术(专利文献I~5)。作为上述具备具有Lltl结构的FePt的颗粒结构磁性薄膜,含有以体积比率计为10~50%的C作为非磁性物质的磁性薄膜由于其高度的磁特性而特别受到关注。已知这种颗粒结构磁性薄膜通过同时对Fe祀、Pt祀、C祀进行派射或者同时对Fe-Pt合金祀、C革巴进行溅射来制作。但是,为了同时对这些溅射靶进行溅射,需要昂贵的同时溅射装置。于是,要求廉价地进行大量生产的硬盘介质的制造业者为了使用磁控溅射装置对包含Fe-Pt合金与C的复合型溅射靶进行溅射以得到特性高的颗粒结构磁性薄膜而正在进行开发。但是,一般而言,如果要使用溅射装置对包含合金与非磁性材料的复合型溅射靶进行溅射,则会存在如下问题:溅射时非磁性材料不小心发生脱离而成为粉粒(附着在基板上的尘埃)的原因。为了解决上述问题,有效的做法是使非磁性材料微细地分散在母材合金中,并使溅射靶高密度化而提高非磁性材料与母材合金的附着性。在母材合金中分散有非磁性材料的溅射靶一般通过粉末烧结法来制作。这种情况下,烧结的驱动力大大依赖于烧结前的金属粉末的比表面积。换言之,如果使用粒径更小的金属粉末,则能够得到更高密度的烧结体。另外,为了使非磁性材料微细地分散在母材合金中,需要准备在粒径小的金属粉末中高度分散有粒径为相同程度的非磁性材料粉末的烧结用粉末。 但是,使烧结用粉末的粒径减小时,会因金属粉末的表面氧化的影响而使粉末中的氧量增加。另外,在对这种氧含量高的粉末进行烧结的情况下,烧结体中的氧量也有增加的倾向。而且,在对氧含量高的Fe-Pt-C型溅射靶进行溅射而制作颗粒结构磁性膜的情况下,有耐腐蚀性降低的担忧。这是因为考虑到氧进入到FePt磁性粒子中而形成Fe的氧化物的可能性。另外,溅射膜中存在Fe的氧化物时,在进行退火处理而使Fe-Pt相有序化时,有难以有序化的担忧。专利文献6中记载了氧含量为500重量ppm以下的Fe-Pt-C靶,但没有记载用于减少氧量的具体对策。另外,要使C粒子以微米级以下的粒径微细分散在母材合金中时,需要使烧结用粉末的大小至少为微米级以下,这种情况下,对于专利文献6的实施例中记载的制造方法而言,即使能够使溅射靶中的氧含量为500重量ppm以下,也难以使其进一步减少至约300重量ppm以下。专利文献7中提出了通过减少溅射成膜时使用的靶的气体成分量而得到残留气体成分量减少的Fe-Pt合金等的合金膜的方法。但是,关于减少靶中的气体成分量的对策,仅仅是使用低杂质和低气体成分的Fe锭,关于具体的对策没有任何记载。另外,对于C而言,基于磁合金膜的有序化 温度上升而导致磁特性降低的理由,认为不优选C。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号公报专利文献5:日本特开2004-152471号公报专利文献6:国际公开W02012/086335号专利文献7:日本特开2003-313659号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的课题在于提供能够制成耐腐蚀性优良的颗粒结构磁性薄膜、而且能够容易使Lltl结构有序化、微细分散有C粒子且氧含量低的Fe-Pt型溅射靶。用于解决问题的手段为了解决上述课题,本专利技术人进行了深入研究,结果发现,通过将金属粉末与C粉末一起进行热处理,使烧结用粉末的氧化得到抑制,而且使用该烧结用粉末制作的Fe-Pt-C型溅射靶能够使氧含量为300重量ppm以下。基于这样的发现,本专利技术提供:1) 一种溅射祀,其为原子数比的组成由式:(Feicl(l_x-Ptx)lcl(l_ACA(其中,A为满足20 ≤ A ≤50的数,X为满足35 ≤ X≤55的数)表示的烧结体溅射靶,其特征在于,具有微细分散在母材合金中的C粒子,且氧含量为300重量ppm以下;2) 一种溅射靶,其为原子数比的组成由式:(Fe1Q(l_x_Y-Ptx-MY)1(lcl_ACA(其中,M为Fe、Pt以外的金属元素,A为满足20 ≤A ≤ 50的数,X为满足35 ≤X ≤ 55的数,Y为满足.0.5 ≤ Y ≤ 15的数)表示的烧结体溅射靶,其特征在于,具有微细分散在母材合金中的C粒子,且氧含量为300重量ppm以下;3)如上述2)所述的溅射靶,其特征在于,金属元素M为Cu、Ag中的任意元素;4) 一种派射祀的制造方法,其特征在于,将金属粉末与C粉末混合,将该混合粉末在惰性气体气氛下或真空气氛下、在750°C以上且1100°C以下的温度下进行热处理,将所得到的粉末作为原料粉末的一部分进行烧结;5)如上述4)所述的溅射靶的制造方法,其特征在于,将热处理后的粉末填充到模本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种溅射靶,其为原子数比的组成由式:(Fe100?X?PtX)100?ACA(其中,A为满足20≤A≤50的数,X为满足35≤X≤55的数)表示的烧结体溅射靶,其特征在于,具有微细分散在母材合金中的C粒子,且氧含量为300重量ppm以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:佐藤敦
申请(专利权)人:吉坤日矿日石金属株式会社
类型:
国别省市:

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