溅射靶及其制造方法技术

技术编号:14210885 阅读:72 留言:0更新日期:2016-12-18 19:59
本发明专利技术提供能够制作矫顽力Hc大的磁性薄膜的溅射靶及其制造方法。一种溅射靶,其含有金属Co、金属Pt和氧化物而成,其中,不含有金属Cr,并且,上述氧化物具有WO3和TiO2中的至少任意一者而成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及溅射靶及其制造方法,具体而言,涉及能够制作矫顽力大的磁性薄膜的溅射靶及其制造方法。需要说明的是,下述中,有时将溅射靶简记为“靶”。
技术介绍
在硬盘驱动器的磁盘中,作为承担记录信息信号的磁记录膜,使用由CoPtCr-氧化物系的颗粒结构构成的磁性薄膜(例如参见非专利文献1)。对于该磁性薄膜而言,为了进一步提高记录密度,需要将磁记录层(磁性薄膜)中所含的磁性晶粒微细化。但是,磁性晶粒的微细化进展的结果是会产生所谓的热起伏现象,即,因超顺磁现象使得记录信号的热稳定性受损而记录信号消失。对于磁盘的高记录密度化而言,该热起伏现象成为大的阻碍。为了解决该阻碍,对于各磁性晶粒而言需要增大磁能使得磁能克服热能,各磁性晶粒的磁能由磁性晶粒的体积v与磁晶各向异性常数Ku的积v×Ku来决定。因此,为了增大磁能,使磁性晶粒的磁晶各向异性常数Ku增大是必不可少的(例如参见非专利文献2)。现有的垂直磁记录膜的结构是由柱状的CoPtCr晶粒与包围其周围的氧化物的晶界构成的颗粒结构。为了增大由该颗粒结构构成的CoPtCr-氧化物膜的磁晶各向异性常数Ku,尝试了在使基板温度升温的状态下进行溅射。尝试在使基板温度升温的状态下进行溅射,由此,在成膜中促进金属原子(Co原子、Pt原子、Cr原子)的扩散,从而得到良好的磁性晶粒。但是,在使基板温度升温的状态下进行溅射来制作CoPtCr-氧化物膜时,会产生如下现象:CoPtCr磁性晶粒生长为球状而并非柱状,磁性晶粒的磁各向异性降低,所得到的CoPtCr-氧化物膜的磁晶各向异性常数Ku降低(参见非专利文献3)。因此,本专利技术人们尝试在不使基板升温的状态下(室温下)制作CoPtCr-氧化物膜然后进行退火由此提高磁晶各向异性常数Ku。但是,进行退火时,柱状的CoPtCr磁性晶粒的下方部(靠近基板一侧的部位)的直径增大,在CoPtCr磁性晶粒的下方部产生磁耦合,晶粒间相互作用增大,矫顽力Hc反而降低。现有技术文献非专利文献非专利文献1:T.Oikawa et al.,IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS,2002年9月,VOL.38,NO.5,p.1976-1978非专利文献2:S.N.Piramanayagam,JOURNAL OF APPLIED PHYSICS,2007年,102,011301非专利文献3:日向慎太郎、其他四人、第37次 日本磁学会学术讲演会、2013年9月、5aA-1
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术是鉴于上述情况而完成的,其第一课题在于提供能够制作矫顽力Hc大的磁性薄膜的溅射靶及其制造方法。另外,第二课题在于提供能够制作通过进行退火处理可增大矫顽力Hc的磁性薄膜的溅射靶及其制造方法。用于解决问题的方法本专利技术人为了解决上述问题进行了深入研究,结果发现:并非利用目前的磁性薄膜(垂直磁记录膜)中所使用的CoPtCr合金来形成颗粒结构的磁性薄膜(垂直磁记录膜)中的磁性晶粒,而是利用不使用Cr的CoPt合金来形成颗粒结构的磁性薄膜(垂直磁记录膜)中的磁性晶粒,由此,能够提高磁晶各向异性常数Ku。此外,本专利技术人发现:作为在利用CoPt合金形成磁性晶粒来制作CoPt-氧化物膜的情况下所使用的氧化物,在室温下进行成膜而得到的膜的矫顽力Hc大的方面以及通过对室温下进行成膜而得到的膜进行退火处理而能够进一步增大矫顽力Hc的方面,WO3和TiO2良好,其中特别是WO3良好。本专利技术是基于这些新见解而完成的。即,本专利技术涉及的溅射靶是含有金属Co、金属Pt和氧化物而成的溅射靶,其特征在于,不含有金属Cr,并且,上述氧化物具有WO3和TiO2中的至少任意一者而成。在上述溅射靶中,优选相对于金属Co与金属Pt的合计而含有20~90原子%的金属Co。上述氧化物优选为WO3和TiO2中的至少任意一者。另外,上述氧化物优选具有WO3而成。另外,上述氧化物优选为WO3。另外,优选含有10~50体积%的上述氧化物,更优选含有25~35体积%的上述氧化物。另外,上述溅射靶优选能够用于制作磁性薄膜。优选:对使用上述溅射靶制作的磁性薄膜在300℃以上且550℃以下的温度范围进行退火处理,由此,与现今的技术水平所实现的矫顽力(以下,有时记为“现今的技术水平的矫顽力”)相比,能够使该磁性薄膜的矫顽力为同等以上的矫顽力、即为6kOe以上。更优选:上述氧化物具有WO3而成,对使用上述溅射靶制作的磁性薄膜在400℃以上且520℃以下的温度范围进行退火处理,由此,能够使该磁性薄膜的矫顽力超过现今的技术水平的矫顽力而为9kOe以上。另外,进一步优选:上述氧化物具有WO3而成,对使用上述溅射靶制作的磁性薄膜在460℃以上且520℃以下的温度范围进行退火处理,由此,能够使该磁性薄膜的矫顽力超过现今的技术水平的矫顽力而为10kOe以上。进行上述退火处理后的上述磁性薄膜的结构优选为颗粒结构。本专利技术涉及的溅射靶的制造方法的第一方式为:一种溅射靶的制造方法,其特征在于,该制造方法具有:通过雾化法制作含有Co和Pt但不含有Cr的CoPt合金粉末的工序;将上述制作的CoPt合金粉末与氧化物粉末混合分散来制作加压烧结用混合粉末的工序;和对上述制作的加压烧结用混合粉末进行加压烧结的工序,其中,上述氧化物粉末具有WO3和TiO2中的至少任意一者而成。本专利技术涉及的溅射靶的制造方法的第二方式为:一种溅射靶的制造方法,其特征在于,该制造方法具有:将Co粉末、Pt粉末和氧化物粉末混合分散而得到加压烧结用混合粉末的工序;和对上述所得到的加压烧结用混合粉末进行加压烧结的工序,其中,上述氧化物粉末具有WO3和TiO2中的至少任意一者而成。通过上述制造方法得到的溅射靶优选相对于金属Co与金属Pt的合计而含有20~90原子%的金属Co。上述氧化物粉末优选为WO3和TiO2中的至少任意一者。另外,上述氧化物粉末优选具有WO3而成。另外,上述氧化物粉末优选为WO3。另外,上述氧化物粉末相对于上述加压烧结用混合粉末整体的体积分数优选为10~50体积%,更优选为25~35体积%。专利技术效果根据本专利技术,可以提供能够制造矫顽力Hc大的磁性薄膜的溅射靶及其制造方法。另外,可以提供能够制作通过进行退火处理可增大矫顽力Hc的磁性薄膜的溅射靶及其制造方法。附图说明图1是示出存在于CoPt系合金粒子(磁性晶粒)内的fcc晶体结构的比例Pfcc的曲线图。图2是示出CoPt系合金-SiO2磁性薄膜的磁晶各向异性常数Ku的测定结果的曲线图。图3是实施例1的烧结体试样的厚度方向截面的金属显微镜照片(拍摄时的照片倍率为100倍,照片中的比例尺刻度为500μm)。图4是实施例1的烧结体试样的厚度方向截面的金属显微镜照片(拍摄时的照片倍率为500倍,照片中的比例尺刻度为100μm)。图5是示出关于磁性薄膜(CoPt合金-氧化物)的矫顽力Hc的测定结果的曲线图。图6是示出磁性薄膜(CoPt合金-氧化物)的M-H环(磁化曲线)的曲线图。图7是实施例1的磁性薄膜的TEM照片,(a)是未进行退火处理的CoPt-WO3磁性薄膜的平面TEM照片,(b)是在500℃进行了退火处理的CoPt-WO3磁性薄膜的平面TEM照片,(c)是在500℃进行了退火处理的CoPt-WO3磁性薄膜本文档来自技高网
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溅射靶及其制造方法

【技术保护点】
一种溅射靶,其含有金属Co、金属Pt和氧化物而成,其特征在于,不含有金属Cr,并且,所述氧化物具有WO3和TiO2中的至少任意一者而成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.02 JP 2014-0955661.一种溅射靶,其含有金属Co、金属Pt和氧化物而成,其特征在于,不含有金属Cr,并且,所述氧化物具有WO3和TiO2中的至少任意一者而成。2.如权利要求1所述的溅射靶,其特征在于,相对于金属Co与金属Pt的合计,含有20~90原子%的金属Co。3.如权利要求1或2所述的溅射靶,其特征在于,所述氧化物为WO3和TiO2中的至少任意一者。4.如权利要求1或2所述的溅射靶,其特征在于,所述氧化物具有WO3而成。5.如权利要求1或2所述的溅射靶,其特征在于,所述氧化物为WO3。6.如权利要求1~5中任一项所述的溅射靶,其特征在于,含有10~50体积%的所述氧化物。7.如权利要求1~5中任一项所述的溅射靶,其特征在于,含有25~35体积%的所述氧化物。8.如权利要求1~7中任一项所述的溅射靶,其特征在于,所述溅射靶能够用于制作磁性薄膜。9.如权利要求8所述的溅射靶,其特征在于,通过对使用所述溅射靶制作的磁性薄膜在300℃以上且550℃以下的温度范围进行退火处理,能够使该磁性薄膜的矫顽力为6kOe以上。10.如权利要求8所述的溅射靶,其特征在于,所述氧化物具有WO3而成,通过对使用所述溅射靶制作的磁性薄膜在400℃以上且520℃以下的温度范围进行退火处理,能够使该磁性薄膜的矫顽力为9kOe以上。11.如权利要求8所述的溅射靶,其特征在于,所述氧化物具有WO3而成,通过对使用所述溅射靶制作的磁性薄膜在460℃以上且520℃以下的温度范围进行退火处理,能够使该磁性薄膜的矫顽力为10kOe以上。12....

【专利技术属性】
技术研发人员:金光谭山本俊哉齐藤伸日向慎太朗高桥研
申请(专利权)人:田中贵金属工业株式会社国立大学法人东北大学
类型:发明
国别省市:日本;JP

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