磁控溅射用靶制造技术

本发明专利技术提供一种漏磁通大、不用担心成膜时的组成发生变动、并且能够在稳定的电压下进行成膜的新型溅射靶。一种溅射靶，其由(1)含有Co和Pt且Pt相对于Co的比例为4～10原子％的Co‑Pt磁性相、(2)含有Co、Cr和Pt且Co与Cr的比率为Cr：30原子％以上、Co：70原子％以下的Co‑Cr‑Pt非磁性相和(3)含有微细分散的金属氧化物的氧化物相构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于制造磁记录介质的磁控溅射用靶及其制造方法。
技术介绍
在制造以计算机用硬盘为代表的磁记录介质的情况下，通常，在保持磁记录的磁性薄膜的成膜中使用磁控溅射法。溅射是利用通过导入到真空中的气体的电离而产生的等离子体从靶表面轰击出原子并将其成膜于目标基板的表面的技术。磁控溅射的特征在于，通过在靶的背侧配置磁铁由此通过在靶表面泄漏的磁通使等离子体集中于靶附近从而进行溅射，能够在提高成膜效率的同时防止基板的由等离子体引起的损伤。在通过磁控溅射形成磁性薄膜的情况下存在如下问题：溅射靶本身为强磁性体，因此，来自靶背面的磁铁的磁通通过靶内部而导致漏磁通减少，不能高效地进行溅射。因此，努力通过各种各样的设计来增加靶的漏磁通。例如，在专利文献1中公开了：通过使用具备含有Co和Cr作为主要成分的磁性相和含有Pt作为主要成分的非磁性相的双相结构的溅射靶，大幅地改善了漏磁通。但是，专利文献1中记载的靶具有含有Pt作为主要成分的非磁性相，因此成膜时的组成变动成为问题。溅射的速度在每种元素间不同，Pt的成膜速度与作为靶中所含的其它金属的Co、Cr相比更快，因此，在靶中存在含有Pt作为主要成分的非磁性相时，这部分先进行成膜，
形成如下状态：与靶的组成相比，在形成的薄膜中Pt较多。另外，在该状态下继续进行成膜时，随着时间的推移，靶中的Pt率先被消耗掉，因此，还会产生形成的薄膜中的Pt量逐渐减少这样的问题。此外，对于专利文献1中记载的方法而言，制造靶时使用了通过雾化法制作的粉末，但对于通过雾化法制作的粉末而言在内部存在有被称为气孔(ブローホール)的空隙。如果该空隙在溅射时出现在靶表面，则等离子体集中于此而导致电压不稳定化，因此要求使空隙减少的设计。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4422203号
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的目的在于提供一种漏磁通大、不用担心成膜时的组成发生变动、并且能够在稳定的电压下进行成膜的新型磁控溅射用靶。用于解决问题的方法对于用于磁控溅射的磁记录介质用靶而言，具有如下矛盾：为了制造具有矫顽力大的磁记录层的磁记录介质而要求含有强磁性金属元素，而另一方面，强磁性金属元素使来自靶背面的磁铁的磁通透过而导致漏磁通减少，不能高效地进行溅射。对满足虽然含有强磁性金属元素但维持高漏磁通这样相反要求的磁控溅射用靶进行了深入研究，结果得出如下见解：通过在靶中形成相对于作为强磁性金属元素的Co以特定比例合金化Pt和Cr而成的磁性相和非磁性相以及氧化物相，由此能够在含有强磁性金属元素的同时提高漏磁通，从而完成了本专利技术。本专利技术的磁控溅射用靶的特征在于，其具有由(1)含有Co和Pt且Pt相对于Co的比例为4～10原子％的Co-Pt磁性相、(2)含有Co、Cr和Pt且Cr相对于Co的比例为30原子％以上的Co-Cr-Pt非磁性相和(3)含有金属氧化物的氧化物相构成的三相结构。在本申请说明书和权利要求书中，“非磁性”是指小至磁场的影响可以忽略的程度，“磁性”是指受到磁场的影响。根据本专利技术，提供以下方式的磁控溅射用靶及其制造方法。[1]一种磁控溅射用靶，其具有由(1)含有Co和Pt且Pt的比率为4～10原子％的Co-Pt磁性相、(2)含有Co、Cr和Pt且Co与Cr的比率为Cr：30原子％以上、Co：70原子％以下的Co-Cr-Pt非磁性相和(3)含有微细分散的金属氧化物的氧化物相构成的三相结构。[2]如[1]所述的磁控溅射用靶，其中，(2)Co-Cr-Pt非磁性相还含有选自由B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W组成的组中的一种以上的元素。[3]如[1]或[2]所述的磁控溅射用靶，其中，(3)氧化物相含有选自由Si、Ti、Ta、Cr、Co、B、Fe、Cu、Y、Mg、Al、Zr、Nb、Mo、Ce、Sm、Gd、W、Hf、Ni组成的组中的一种以上的元素的氧化物或其复合氧化物。[4]如[1]～[3]中任一项所述的磁控溅射用靶，其中，利用金属显微镜进行观察时，(1)Co-Pt磁性相具有长径与短径之比为1～2.5的范围的圆形或椭圆形、或者相对的顶点间的最长距离与最短距离之比为1～2.5的范围的多边形的截面形状。[5]如[1]～[4]中任一项所述的磁控溅射用靶，其中，利用金属显微镜进行观察时，(2)Co-Cr-Pt非磁性相具有长径与短径之比为2.5以上的圆形或椭圆形、或者相对的顶点间的最长距离与最短距离之比为2.5以上的多边形的截面形状。[6]一种磁控溅射用靶的制造方法，其包括：第一混合工序，将含有Co、Cr和Pt且Co与Cr的比率为Cr：30原子％以上、Co：70原子％以下的非磁性金属粉末和氧化物粉末混合从而制备第一混合粉末；第二混合工序，将该第一混合粉末和含有Co和Pt且Pt的比率为4～10原子％的磁性金属粉末混合从而制备第二混合粉末；和对该第二混合粉末进行烧结的工序。[7]如[6]所述的制造方法，其中，上述非磁性金属粉末还含有选自由B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W组成的组中的一种以上的元素。[8]如[6]或[7]所述的制造方法，其中，上述氧化物粉末含有选自由Si、Ti、Ta、Cr、Co、B、Fe、Cu、Y、Mg、Al、Zr、Nb、Mo、Ce、Sm、Gd、W、Hf、Ni组成的组中的一种以上的元素的氧化物或其复合氧化物。[9]如[6]～[8]中任一项所述的制造方法，其中，上述非磁性金属粉末和/或上述磁性金属粉末以合金的形式制备。[10]如[9]所述的制造方法，其中，上述非磁性金属粉末和上述磁性金属粉末是通过雾化法制备的合金粉末。[11]如[6]～[10]中任一项所述的制造方法，其中，在第二混合工序之前，还包括对磁性金属粉末实施机械性处理从而将气孔压破的工序。专利技术效果根据本专利技术，能够提供漏磁通大、不用担心成膜不均、并且能够进行电压稳定的成膜的磁控溅射用靶。附图说明图1是示出Co-Pt合金的Pt含量与磁铁的吸附力的关系的曲线图。图2是示出Co-Cr合金的Cr含量与磁铁的吸附力的关系的曲线图。图3是在根据本专利技术的实施例1制造的磁控溅射用靶的金属显微镜照片上补充了说明的图。图4是根据本专利技术的实施例1制造的磁控溅射用靶的金属显微镜照片。图5是根据本专利技术的实施例1制造的磁控溅射用靶的金属显微镜照片。图6是根据本专利技术的实施例1制造的磁控溅射用靶的电子显微镜照片。图7是利用电子探针显微分析仪(EPMA)对根据本专利技术的实施例1制造的磁控溅射用靶进行分析的结果。图8是根据比较例1制造的磁控溅射用靶的金属显微镜照片。图9是根据比较例1制造的磁控溅射用靶的金属显微镜照片。图10是根据比较例2制造的磁控溅射用靶的金属显微镜照片。图11是根据比较例2制造的磁控溅射用靶的金属显微镜照片。具体实施方式以下对本专利技术详细地进行说明，但本专利技术并非限定于此。本专利技术的磁控溅射用靶的特征在于，其具有由(1)含有Co和Pt且Pt的比率为4～10原子％的Co-Pt磁性相、(2)含有Co、Cr和Pt且Co与Cr的比率为Cr：30原子％以上、Co：70原子％以下的Co-Cr-Pt非磁性相和(3)含有微细分散的金属氧化物的氧化物相构成的三相结构。以下，对各相详细地进行说明。1.靶的构成成分本专利技术的磁控溅射用靶至少含有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁控溅射用靶，其具有由(1)含有Co和Pt且Pt的比例为4～10原子％的Co‑Pt磁性相、(2)含有Co、Cr和Pt且Co与Cr的比率为Cr：30原子％以上、Co：70原子％以下的Co‑Cr‑Pt非磁性相和(3)含有微细分散的金属氧化物的氧化物相构成的三相结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.29 JP 2013-2239051.一种磁控溅射用靶，其具有由(1)含有Co和Pt且Pt的比例为4～10原子％的Co-Pt磁性相、(2)含有Co、Cr和Pt且Co与Cr的比率为Cr：30原子％以上、Co：70原子％以下的Co-Cr-Pt非磁性相和(3)含有微细分散的金属氧化物的氧化物相构成的三相结构。2.如权利要求1所述的磁控溅射用靶，其中，(2)Co-Cr-Pt非磁性相还含有选自由B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W组成的组中的一种以上的元素。3.如权利要求1或2所述的磁控溅射用靶，其中，(3)氧化物相含有选自由Si、Ti、Ta、Cr、Co、B、Fe、Cu、Y、Mg、Al、Zr、Nb、Mo、Ce、Sm、Gd、W、Hf、Ni组成的组中的一种以上的元素的氧化物或其复合氧化物。4.如权利要求1～3中任一项所述的磁控溅射用靶，其中，利用电子显微镜进行观察时，(1)Co-Pt磁性相具有长径与短径之比为1～2.5的范围的圆形或椭圆形、或者相对的顶点间的最长距离与最短距离之比为1～2.5的范围的多边形的截面形状。5.如权利要求1～4中任一项所述的磁控溅射用靶，其中，利用电子显微镜进行观察时，(2)Co-Cr-Pt非磁性相具有长径与短径之比为2.5以上的圆形...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤康之，小林优辅，渡边恭伸，
申请(专利权)人：田中贵金属工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP