能够稳定放电的溅射靶制造技术

提供一种强磁性材料溅射靶，在磁控溅射装置能够获得稳定的放电，并且溅射时的颗粒产生少，提高了漏磁通。溅射靶具备由Co或Co合金构成的多个金属粒子(A)、以及填埋在该多个金属粒子间的隙间中的Co或Co合金与金属氧化物相互彼此分散的复合相(B)，构成多个金属粒子(A)的Co或Co合金中的Co浓度与构成复合相(B)的Co或Co合金中的Co浓度之差为5at％以下，多个金属粒子(A)相对于多个金属粒子(A)以及复合相(B)的合计面积的面积比率为20～65％。

Sputtering target with stable discharge

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】能够稳定放电的溅射靶
本专利技术涉及磁记录介质的磁性薄膜尤其是采用了垂直磁记录方式的硬盘的磁记录层的成膜中所使用的强磁性材料溅射靶，涉及漏磁通大并且在磁控溅射装置进行溅射时能得到稳定的放电的、产生颗粒少的非金属无机材料粒子分散型强磁性材料溅射靶。另外，在以下的说明中，有时将“溅射靶”简写为“靶”，但是实质上意思相同。慎重起见附带说一下。
技术介绍
在以硬盘驱动器为代表的磁记录的领域中，作为承担记录的磁性薄膜的材料，使用了以作为强磁性金属的Co、Fe或Ni为基础的材料。例如，在采用面内磁记录方式的硬盘的记录层中，使用了以Co为主成分的Co-Cr系、Co-Cr-Pt系的强磁性合金。此外，在采用近年来被实用化了的垂直磁记录方式的硬盘的记录层中，大多使用了使氧化物、碳等非磁性粒子分散于以Co为主成分的Co-Cr-Pt系的强磁性合金的复合材料。基于生产性的观点，大多利用以上述材料为成分的溅射靶通过溅射法来制作磁性薄膜。所谓溅射法，是使成为正电极的基板和成为负电极的靶对置在惰性气体气氛下在该基板与靶间施加高电压来产生电场的方法。此时，惰性气体电离，形成由电子和阳离子构成的等离子体，若该等离子体中的阳离子碰撞靶(负电极)的表面则构成靶的原子被激发出，而该飞出的原子附着到对置的基板表面形成膜。通过这样的一系列的动作，从而利用了在基板上成膜构成靶的材料的原理。对于溅射装置，存在各种方式的溅射装置，但是在上述磁记录膜的成膜中，基于生产性的高度，广泛使用了具备DC电源的磁控溅射装置。磁控溅射是在靶的背侧配置永磁铁，通过其磁场限制由溅射产生的2次电子从而高效地进行溅射的方法。但是，对于垂直磁记录用靶这样的强磁靶，磁场穿过靶内部，漏磁通变小，所以溅射的效率变差。因此，需要提高靶的漏磁通。与此同时，伴随近年来硬盘驱动器的记录密度的提高，磁头的浮动量变小，所以作为磁记录介质而允许的颗粒的大小、个数的限制变严，低颗粒化也变得重要。例如，提出了如下方法：利用行星运动型混合器将Co球形粉末与混合了Co粉末、Cr粉末、TiO2粉末和SiO2粉末而得到的混合粉末进行混合，通过热压使该混合粉成形，得到磁记录介质用溅射靶(专利文献1)。该情况下的靶组织，可以看到如下情况：在非金属无机材料粒子均匀分散的金属质地的相(A)中，具有透磁率比周围组织高的球形的金属相(B)(专利文献1的图1)。这种组织具有后述的问题，因而不能说是合适的磁记录介质用溅射靶。在先技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2011/089760号
技术实现思路
专利技术要解决的课题如前所述，若要用磁控溅射装置溅射强磁性材料溅射靶，则来自磁铁的磁通大多穿过作为强磁体的靶内部，所以产生如下较大的问题：漏磁通变小，在溅射时不进行放电，或者即使进行放电，放电也不稳定。要解决该问题，可以考虑如下方法：通过加入Co粗粒来制作透磁率高的部分(Co粗粒部)和低的部分(氧化物分散部)，使整体透磁率下降，提高漏磁通。但是，由Co粗粒部和氧化物分散部会形成组分差，所以在烧结工序中在Co粗粒部和氧化物分散部会引起金属扩散，伴随于此会产生引起氧化物凝集的问题。这成为颗粒数增加的原因。此外，这种方法在Cr少、加入了Pt的组分等的情况下难以得到效果。因此，本专利技术基于上述见解，课题在于提供一种在磁控溅射装置可以获得稳定的放电、并且溅射时的颗粒产生少、提高了漏磁通的强磁性材料溅射靶。用于解决课题的手段本专利技术人为了解决上述课题经过深入研究，发现了通过着眼于控制氧化物的浓度分散从而使透磁率不均匀，提高靶整体的漏磁通的方法，而不是如Co粗粒部和氧化物分散部那样设置金属的组分差的方法。而且，发现了能够获得如下效果：通过尽可能地使靶内的Co浓度均匀，从而抑制扩散，进而减少氧化物的凝集。因此，本申请专利技术如以下那样来确定。(1)一种溅射靶，具备：由Co或Co合金构成的多个金属粒子(A)；以及填埋该多个金属粒子间的隙间的Co或Co合金与金属氧化物相互彼此分散的复合相(B)，构成所述多个金属粒子(A)的Co或Co合金中的Co浓度与构成所述复合相(B)的Co或Co合金中的Co浓度之差为5at％以下，所述多个金属粒子(A)相对于所述多个金属粒子(A)以及所述复合相(B)的合计面积的面积比率为20～65％。(2)根据(1)所述的溅射靶，其中，观察所述多个金属粒子(A)的一面中的、所述多个金属粒子(A)的粒径为20μm以上并且该粒径的平均为20～250μm。(3)根据(1)或(2)所述的溅射靶，其中，所述多个金属粒子(A)以及所述复合相(B)都含有Co合金，该Co合金含有从由Cr、Pt、Ru以及B构成的组中选择的一种以上的合金元素。(4)根据(1)至(3)中任一项所述的溅射靶，其中，所述复合相(B)的所述金属氧化物的面积比率为40～70％。专利技术效果通过使用本专利技术所涉及的强磁性材料溅射靶进行溅射，能够使得在溅射时获得稳定的放电且溅射时的颗粒产生少，并能够提高漏磁通。附图说明图1是示出多个金属粒子(A)以及复合相(B)的图。图2是各实施例以及比较例的各自的剖面组织的激光显微镜照片。图3是各实施例以及比较例的各自的剖面组织的激光显微镜照片。图4是示出了构成多个金属粒子(A)的Co或Co合金中的Co浓度、构成复合相(B)的Co或Co合金中的Co浓度的测量方法的图。图5是示出了多个金属粒子(A)相对于多个金属粒子(A)及复合相(B)的合计面积的面积比率的测量方法的图。图6是示出了复合相(B)中的金属氧化物的面积比率的测量方法的图。具体实施方式本专利技术的强磁性材料溅射靶具备由Co或Co合金构成的多个金属粒子(A)、以及填埋在该多个金属粒子间的隙间中的Co或Co合金与金属氧化物相互彼此分散的复合相(B)。在由Co或Co合金构成的多个金属粒子(A)与复合相(B)中，由于金属氧化物的浓度差而在透磁率方面存在差异，因此作为靶整体能够提高漏磁通。(多个金属粒子(A)以及复合相(B))本专利技术所涉及的溅射靶在一实施方式中，将由Co或Co合金构成的多个金属粒子(A)，与后述的填埋在该多个金属粒子间的隙间中的Co或Co合金与金属氧化物相互彼此分散的复合相(B)进行比较的情况下，构成多个金属粒子(A)的Co或Co合金中的Co浓度与构成复合相(B)的Co或Co合金中的Co浓度之差为5at％以下。如前所述，作为靶整体提高漏磁通的方法，可以考虑设置金属氧化物少、透磁率高的部分以及金属氧化物集中、透磁率低的部分，但是若这些部分中的组分之差大，则会引起金属扩散，在(A)的外周部形成氧化物的凝集，所以颗粒数增加。与此相对，通过使构成多个金属粒子(A)的Co或Co合金中的Co浓度与构成复合相(B)的Co或Co合金中的Co浓度之差为5at％以下，从而能够抑制金属扩散，能够抑制氧化物的凝集，所以漏磁通提高，在磁控溅射装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溅射靶，具备：/n由Co或Co合金构成的多个金属粒子(A)；以及/n填埋在该多个金属粒子间的隙间中的Co或Co合金与金属氧化物相互彼此分散的复合相(B)，/n构成所述多个金属粒子(A)的Co或Co合金中的Co浓度与构成所述复合相(B)的Co或Co合金中的Co浓度之差为5at％以下，/n所述多个金属粒子(A)相对于所述多个金属粒子(A)以及所述复合相(B)的合计面积的面积比率为20～65％。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180831 JP 2018-1639121.一种溅射靶，具备：
由Co或Co合金构成的多个金属粒子(A)；以及
填埋在该多个金属粒子间的隙间中的Co或Co合金与金属氧化物相互彼此分散的复合相(B)，
构成所述多个金属粒子(A)的Co或Co合金中的Co浓度与构成所述复合相(B)的Co或Co合金中的Co浓度之差为5at％以下，
所述多个金属粒子(A)相对于所述多个金属粒子(A)以及所述复合相(B)的合计面积的面积比率为20～65％。

...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩渊靖幸，荻野真一，
申请(专利权)人：JX金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP