磁性材料濺射靶及其制造方法
【專利摘要】一種磁性材料濺射靶，其為含有氧化物的磁性材料濺射靶，其特征在于，氧化物的平均粒徑為400nm以下。一種含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于，通過PVD或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板，接著將該成膜后的磁性材料粉碎而得到靶用原料，然后將該原料燒結。本發明的課題在于得到能夠抑制導致濺射時產生粉粒的氧化物的異常放電的磁性材料靶、特別是非磁性材料顆粒分散型強磁性材料濺射靶。
【專利說明】磁性材料濺射靶及其制造方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及用于磁記錄介質的磁性體薄膜，特別是采用垂直磁記錄方式的硬盤的磁記錄介質的顆粒膜的成膜的強磁性材料濺射靶，涉及能夠抑制導致濺射時產生粉粒的氧化物的異常放電的非磁性材料顆粒分散型強磁性材料濺射靶及其制造方法。

【背景技術】
[0002]濺射裝置有各種方式，對于上述磁記錄膜的成膜而言，從生產率高的觀點考慮，廣泛使用具備DC電源的磁控濺射裝置。濺射法使用的原理如下:將作為正極的襯底與作為負極的靶對置，在惰性氣體氣氛中，在該襯底與靶之間施加高電壓以產生電場。
[0003]此時，惰性氣體電離，形成包含電子和陽離子的等離子體，該等離子體中的陽離子撞擊靶(負極)的表面時將構成靶的原子擊出，該飛出的原子附著到對置的襯底表面上而形成膜。通過這樣的一系列動作，構成靶的材料在襯底上形成膜。
[0004]另一方面，從關于磁性材料的開發來看，在以硬盤驅動器為代表的磁記錄領域，作為承擔記錄的磁性薄膜的材料，使用以作為強磁性金屬的Co、Fe或Ni為基質的材料。例如，采用面內磁記錄方式的硬盤的記錄層中使用以Co為主要成分的Co-Cr基或Co-Cr-Pr基強磁性合金。
[0005]另外，在采用近年來實用化的垂直磁記錄方式的硬盤的記錄層中，通常使用包含以Co為主要成分的Co-Cr-Pr基強磁性合金與非磁性無機物的復合材料。
[0006]而且，從生產率高的觀點考慮，硬盤等磁記錄介質的磁性薄膜通常使用以上述材料為成分的強磁性材料濺射靶進行濺射來制作。
[0007]作為這樣的強磁性材料濺射靶的制作方法，考慮熔煉法或粉末冶金法。采用哪種方法制作取決于所要求的特性，不能一概而論，用于垂直磁記錄方式的硬盤的記錄層的、包含強磁性合金和非磁性無機物顆粒的濺射靶一般通過粉末冶金法來制作。這是因為:需要將無機物顆粒均勻地分散到合金基質中，因此難以通過熔煉法制作。
[0008]例如，提出了將通過急冷凝固法制作的具有合金相的合金粉末與構成陶瓷相的粉末進行機械合金化，使構成陶瓷相的粉末均勻地分散到合金粉末中，通過熱壓進行成形而得到磁記錄介質用濺射靶的方法(專利文獻I)。
[0009]這種情況下的靶組織可以看到是基質以魚白(鱈魚的精子)狀結合，在其周圍包圍著S12 (陶瓷)的形態(專利文獻I的圖2)或者呈細繩狀分散(專利文獻I的圖3)的形態。其它圖不清晰，但是推測為同樣的組織。這樣的組織具有后述的問題，不能說是優選的磁記錄介質用濺射靶。另外，專利文獻I的圖4中所示的球狀物質是粉末，并非靶的組織。
[0010]另外，即使不使用通過急冷凝固法制作的合金粉末，對于構成靶的各成分準備市售的原料粉末，稱量將這些原料粉末以達到所需組成，通過球磨機等公知的方法進行混合，將混合粉末通過熱壓進行成型和燒結，由此也可以制作強磁性材料濺射靶。
[0011]例如，提出了用行星運動型混合機將Co粉末、Cr粉末、T12粉末和S12粉末混合而得到的混合粉末與Co球形粉末混合，將所得到的混合粉末通過熱壓進行成形而得到磁記錄介質用濺射靶的方法(專利文獻2)。
[0012]這種情況下的靶組織可以看到是在作為均勻分散有無機物顆粒的金屬基質的相(A)中具有球形的相⑶的形態(專利文獻2的圖1)。
[0013]這樣的組織雖然在提高漏磁通方面是好的，但是從抑制濺射時的粉粒產生方面來看，不能說是優選的磁記錄介質用濺射靶。
[0014]另外，提出了將Co-Cr 二元合金粉末與Pt粉末和S12粉末混合，對所得到的混合粉末進行熱壓，由此得到磁記錄介質薄膜形成用濺射靶的方法(專利文獻3)。
[0015]這種情況下的靶組織雖然沒有圖示，但是記載了觀察到Pt相、S12相和Co-Cr 二元合金相，并且在Co-Cr 二元合金相的周圍觀察到擴散層。這樣的組織也不能說是優選的磁記錄介質用濺射靶。
[0016]除上述以外，以磁性材料的開發為目標，還提出了一些方案。例如，在專利文獻4中，提出了具有SiC和S1x (X:1~2)的垂直磁記錄介質。另外，在專利文獻5中，記載了含有Co、Pt、第一金屬氧化物、第二金屬氧化物、第三金屬氧化物的磁性材料靶。
[0017]另外，在專利文獻6中，提出了包含Co、Pt的基質相和平均粒徑0.05 μ m以上且小于7.0 μ m的金屬氧化物相的濺射靶，并提出了抑制晶粒生長，得到低磁導率、高密度的靶，提高成膜效率的方案。
[0018]另外，在專利文獻7中，記載了如下的非磁性材料顆粒分散型強磁性材料濺射靶:以作為強磁性體材料的Co、Fe為主要成分，非磁性材料為選自氧化物、氮化物、碳化物、硅化物的材料，并且規定了非磁性材料的形狀(小于半徑2 μ m的假想圓)。
[0019]另外,在專利文獻8中，記載了在Co-Cr合金的強磁性體材料中分散有小于半徑I μ m的假想圓的由氧化物構成的非磁性材料顆粒的非磁性材料顆粒分散型強磁性材料濺射靶，并記載了詳細規定其粒徑的濺射靶。另外，在專利文獻9中，記載了顆粒結構的磁性膜。
[0020]如上所示，對于Co-Cr-Pt-氧化物等非磁性材料顆粒分散型強磁性材料濺射靶，提出了使用Si02、Cr2O3, T12作為氧化物，并且進一步提出規定氧化物的形狀。但是，這些氧化物為絕緣體，因此會造成異常放電。而且，由于該異常放電，濺射中的粉粒產生成為問題。
[0021]伴隨HDD的記錄密度提高，磁頭的懸浮高度(浮上量)正在逐年減小。因此，磁記錄介質上允許的粉粒的尺寸和個數變得越來越嚴格。已知，顆粒膜的成膜時產生的粉粒的大部分為起因于靶的氧化物。認為作為用于抑制這樣的粉粒產生的方法之一，使靶中的氧化物微細分散在母相合金中是有效的。
[0022]除了上述專利文獻6~8以外，下述專利文獻10~19中也提出了使金屬氧化物的顆粒細化的方案。即，專利文獻10中記載了使金屬氧化物相所形成的顆粒的平均粒徑為0.05 μ m以上且小于7.0 μ m ;專利文獻11中記載了使陶瓷相的長軸粒徑為1ymWT ?’專利文獻12中記載了使含氧物質或氧化物相為50 μ m以下；專利文獻13中記載了使氧化物相所形成的顆粒的平均粒徑為3μπι以下；專利文獻14中記載了氧化硅顆?；蜓趸侇w粒在與濺射靶的主表面垂直的截面中，在將與濺射靶的主表面垂直的方向的粒徑設為DnJf與所述主表面平行的方向的粒徑設為Dp時，滿足2 ( Dp/Dn，專利文獻15中記載了使鉻氧化物聚集體為500個/mm2。
[0023]另外，專利文獻16中記載了在含有氧化硅、Cr或Pt的Co基合金濺射靶中，氧化硅相處于0.5~5 μ m的范圍且使用疏水性的氧化硅粉末進行制作；專利文獻17中記載了一種磁記錄介質制造用濺射靶，其中，氧化物的粒徑為10 μ m以下；專利文獻18中記載了在Co-Cr-Pt-C基濺射靶中，基質的平均晶粒直徑為50 μ m以下，且使碳化物分散在組織中；專利文獻19中記載了構成磁性薄膜的晶粒從包含非強磁性非金屬相的晶粒間界部分離的磁記錄介質。但是，它們使顆粒細化的條件均不充分，現狀是正在尋求進一步的改善。
[0024]現有技術文獻
[0025]專利文獻
[0026]專利文獻1:日本特開平10-88333號公報
[0027]專利文獻2:日本特愿2010-011326
[0028]專利文獻3:日本特開2009-1860號公報
[0029]專利文獻4:日本特開2006-127621號公報
[0030]專利文獻5:日本特開2007-4957號公報
[0031]專利文獻6:日本特開2009-102707號公報
[0032]專利文獻7:日本再公表專利W02007/080781
[0033]專利文獻8:國際公開W02009/119812A1
[0034]專利文獻9:日本特開2001-76329號公報
[0035]專利文獻10:國際公開W02009-054369號公報
[0036]專利文獻11:日本特開2006-045587號公報
[0037]專利文獻12:日本特開2008-169464號公報
[0038]專利文獻13:日本特開2009-215617號公報
[0039]專利文獻14:日本特開2011-222086號公報
[0040]專利文獻15:日本特開2008-240011號公報
[0041]專利文獻16:日本特開2004-339586號公報
[0042]專利文獻17:日本特開2001-236643號公報
[0043]專利文獻18:日本特開2001-98360號公報
[0044]專利文獻19:日本特開平7-311929號公報


【發明內容】

[0045]發明所要解決的問題
[0046]—般而言，在Co-Cr-Pt-氧化物等非磁性材料顆粒分散型強磁性材料濺射靶中，所含有的S12、Cr2O3、T12、Ta2O5、Co0、Co304、B203等氧化物為絕緣體，因此會導致異常放電。而且，由于該異常放電，濺射中的粉粒產生成為問題。
[0047]本發明鑒于上述問題，以抑制氧化物的異常放電，減少異常放電導致的濺射中的粉粒產生為課題。以往，通過減小氧化物的粒徑來減少異常放電的概率，但是伴隨磁記錄介質的記錄密度提高，允許的粉粒水平變得嚴格，因此本發明的課題在于提供氧化物的分散狀態進一步改善的非磁性材料顆粒分散型強磁性材料濺射靶。
[0048]用于解決問題的手段
[0049]為了解決上述問題，本發明人進行了廣泛深入的研究，結果發現，通過調整靶的組織(氧化物顆粒)結構，可以得到不產生濺射時的由氧化物引起的異常放電從而粉粒的產生少的靶。
[0050]基于這樣的發現，本發明提供以下的發明。
[0051 ] I) 一種磁性材料濺射靶，其為含有氧化物的磁性材料濺射靶，其特征在于，氧化物的平均粒徑為400nm以下。
[0052]2)如I)所述的磁性材料濺射靶，其為含有氧化物的磁性材料濺射靶，其特征在于，具有氧化物的平均粒徑為400nm以下的相A、和包圍相A且氧化物的平均粒徑為2 μ m以下的相B。
[0053]3)如I)~2)中任一項所述的磁性材料濺射靶，其為含有氧化物的磁性材料濺射靶，其特征在于，具有平均粒徑為400nm以下且長徑比為2以下的氧化物組織。
[0054]4)如I)~3)中任一項所述的磁性材料濺射靶，其為含有氧化物的磁性材料濺射革巴，其特征在于，具有相A和包圍相A且氧化物的平均粒徑為2 μ m以下的相B，所述相A具有平均粒徑為400nm以下、并且以使面積達到最小的方式與氧化物顆粒外切的長方形的長徑比為2以下的氧化物組織。
[0055]5)如上述I)~4)中任一項所述的磁性材料濺射靶，其特征在于，Cr為45摩爾％以下(不包括O摩爾％ )，其余為Co。
[0056]6)如上述I)~4)中任一項所述的磁性材料濺射靶，其特征在于，Cr為45摩爾％以下(不包括O摩爾％ )，Pt為I摩爾％以上且30摩爾％以下，其余為Co。
[0057]7)如上述I)~4)中任一項所述的磁性材料濺射靶，其特征在于，Pt為I摩爾％以上且30摩爾％以下，其余為Co。
[0058]8)如上述I)~4)中任一項所述的磁性材料濺射靶，其特征在于，Pt為5摩爾％以上且60摩爾％以下，其余為Fe。
[0059]9)如上述I)~8)中任一項所述的磁性材料濺射靶，其特征在于，
[0060]含有0.5 摩爾 ％ 以上且 20 摩爾 ％以下選自 B、T1、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Ag、Au、Cu、C中的I種以上元素作為添加元素。
[0061]10)如上述I)~9)中任一項所述的磁性材料濺射靶，其特征在于，含有I~20摩爾％選自B、S1、Cr、T1、Ta、W、Al、Mg、Mn、Ca、Zr、Y中的I種以上成分的氧化物作為氧化物原料。
[0062]11)如上述I)~10)中任一項所述的磁性材料濺射靶，其特征在于，含有選自碳、氮化物、碳化物中的I種以上成分的無機物材料作為添加材料。
[0063]12)如上述I)~11)中任一項所述的磁性材料濺射靶，其特征在于，在熱壓后進行了 HIP壓實處理。
[0064]13) 一種含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于,通過PVD或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板，接著將該成膜后的磁性材料粉碎而得到靶用原料，然后將該原料燒結。
[0065]14) 一種含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其為上述I)~12)中任一項所述的含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于，通過PVD或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板，接著將該成膜后的磁性材料粉碎而得到靶用原料，然后將該原料燒結。
[0066]15) 一種含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于，通過PVD或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板，接著將該成膜后的磁性材料粉碎而得到靶用原料，然后在該原料中補充不足的成分并混合，對該混合物進行燒結。
[0067]16) 一種含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其為上述I)~12)中任一項所述的含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于，通過PVD或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板，接著將該成膜后的磁性材料粉碎而得到靶用原料，然后在該原料中補充不足的成分并混合，對該混合物進行燒結。
[0068]17) 一種含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于,通過PVD或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板，然后對所得到的磁性材料進行熱等靜壓加工(HIP)。
[0069]18) 一種含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其為上述I)~12)中任一項所述的含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于，通過PVD或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板，然后對所得到的磁性材料進行熱等靜壓加工(HIP)。
[0070]19) 一種含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于,通過PVD或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板而制成靶。
[0071]20) 一種含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其為上述I)~12)中任一項所述的含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于，通過PVD或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板而制成靶。
[0072]21)如上述17)~20)中任一項所述的含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于，從成膜后的磁性材料上除去基板，將所得到的薄膜層疊而制成靶。
[0073]發明效果
[0074]本發明能夠調整(細化)強磁性材料濺射靶的組織結構、特別是氧化物顆粒的形狀，能夠減少來自粉碎裝置、介質的雜質的混入，因此不產生濺射時的由氧化物引起的異常放電，能夠減少粉粒的產生。因此，如果使用本發明的靶，則在利用磁控濺射裝置進行濺射時可以得到穩定的放電。另外，具有如下的優良效果:能夠抑制氧化物的異常放電，能夠減少異常放電所導致的濺射中的粉粒產生，能夠得到成品率提高帶來的成本改善效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0075]圖1為表示實施例1的Co-Pt-Cr-S12-T12-Cr2O3基靶的組織的圖(照片)。
[0076]圖2為表示比較例I的Co-Pt-Cr-S12-T12-Cr2O3基靶的組織的圖(照片)。
[0077]圖3為表示實施例2的C0-Pt-Ru-Cr-S12-T12-C0O基靶的組織的圖(照片)。
[0078]圖4為表示比較例2的Co-Pt-Ru-Cr-S12-T12-CoO基靶的組織的圖(照片)。
[0079]圖5為表示實施例5的Co-Cr-T12基靶的組織的圖(照片)。
[0080]圖6為表示實施例6的Co-Pt-S12-T12-Cr2O3基靶的組織的圖(照片)。
[0081]圖1為表示在實施例2的Co-Pt-Ru-Cr-S12-T12-CoO基靶中在氧化物的相A的晶粒間界存在較大的氧化物的相B的形態的圖(照片)。
[0082]圖8為在實施例2的Co-Pt-Ru-Cr-S12-T12-CoO基靶中在氧化物的相A的晶粒間界存在較大的氧化物的相B的形態的說明圖。

【具體實施方式】
[0083]近年來，伴隨硬盤驅動器的記錄容量增大，迫切需要在制造硬盤介質時減少來自濺射靶的粉粒。垂直磁記錄用濺射靶通常通過粉末燒結來制造。為了減少粉粒，濺射靶的組織細化是非常有效的。
[0084]垂直磁記錄用濺射靶由作為強磁性材料的金屬和氧化物、碳等非金屬材料構成。為了抑制濺射中的粉粒，需要使金屬和非金屬微細且均勻地分散。
[0085]為此，使用強力的球磨機等將原料粉末之間機械粉碎混合是有效的方法之一。但是，在現行的機械粉碎混合的方法中，組織的細化存在物理極限，從而無法完全消除粉粒的產生。
[0086]因此，不使用以往的機械粉碎混合，而通過使用蒸鍍法來實現超微細組織。作為蒸鍍法，可以舉出:PVD 法(Physical Vapor Deposit1n,物理蒸鍍法)或 CVD 法(ChemicalVapor Deposit1n,化學蒸鍍法)。
[0087]PVDXVD為通常用于制作薄膜的方法。這些方法在原理上通過將材料分解到分子水平后進行再構成來制作薄膜，因此具有遠超過機械粉碎混合的超微細的組織。因此，通過由利用PVD、CVD方法得到的膜制造濺射靶，可以解決上述問題。
[0088]本申請發明的含有氧化物的磁性材料濺射靶通過下述方式來制造:通過PVD法或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板，接著將該成膜后的磁性材料粉碎而得到靶用原料，然后將該原料燒結。PVD法或CVD法中，特別有效的是:從通過濺射法或蒸鍍法在基板上成膜而得到的薄膜上將基板剝離而得到濺射原料。
[0089]它們能夠通過大型裝置來實現成膜，并且能夠達到約1000 μ m的厚度，因此具有制造容易的特征。具有如下優點:在成膜時不需要進行觀察，并且所得到的濺射原料基本沒有污染，并且由于機械粉碎容易因而在粉碎時污染也少。
[0090]另外，在燒結時，在熱壓后進行HIP壓實處理是有效的，但是燒結條件并不限定于此，可以任意設定。
[0091]另外，有時預先通過PVD或CVD法在基板上成膜后的材料與要制造的磁性材料濺射靶的成分組成不一致。這種情況下，也可以預先將近似的成分組成的磁性材料在基板上進行成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板，將成膜后的磁性材料粉碎而作為靶用原料，然后在該原料中補充不足的成分并混合，將該混合物燒結，從而制造含有氧化物的磁性材料濺射靶。
[0092]上述成膜后的基板的除去可以適當使用機械性除去或化學性溶解除去或者將它們適當組合使用，沒有特別限制。優選抑制基板材料在基板除去后混入到燒結用原料。另外，在基板材料使用與燒結材料近似或相同的材料的情況下，能夠極大地降低雜質的混入。
[0093]另外，作為所述補充(填補)材料，優選使用與燒結原料類似的微細顆粒，但是由于在燒結原料中為少量，因此可以說不受到顯著影響。
[0094]如果在回收蒸鍍膜后先進行粉碎然后再進行燒結，則蒸鍍膜粉碎粉之間的晶粒間界有時成為分散有比蒸鍍膜內大的氧化物的組織。
[0095] 但是，雖說晶粒間界的氧化物比蒸鍍膜內的氧化物大，但是與機械性粉碎混合的氧化物相比還是充分地小的，另外，燒結體的大部分為微細的組織，該大顆粒的影響減小，因此可以說該存在于蒸鍍膜的晶粒間界的氧化物不會造成大問題。
[0096]上述中，通過PVD或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板，將該成膜后的磁性材料粉碎而得到原料，但是也可以對薄膜本身進行熱等靜壓加工(HIP)。
[0097]另外，也可以從該成膜后的磁性材料上除去基板后直接得到靶。另外，也可以從成膜后的磁性材料上除去基板，將所得到的薄膜層疊，對所得物實施熱等靜壓加工(HIP)等壓制加工，從而得到含有氧化物的磁性材料濺射靶。
[0098]這樣得到的薄膜的膜厚和層疊的片數任意，可以根據材料和要求來適當確定。另外，也可以補充不足的成分并進行燒結來制造含有氧化物的磁性材料濺射靶。本申請發明包括全部這些。
[0099]通過以上可以得到氧化物的平均粒徑為400nm以下的含有氧化物的磁性材料濺射靶。其為本申請發明中可以達成的基本的靶結構。
[0100]另外，本申請發明可以得到:一種含有氧化物的磁性材料濺射靶，其具有氧化物的平均粒徑為400nm以下的相A、和包圍相A且氧化物的平均粒徑為2 μ m以下的相B ;以及一種含有氧化物的磁性材料濺射靶，其具有平均粒徑為400nm以下并且長徑比為2以下的氧化物組織；一種含有氧化物的磁性材料濺射靶，其具有相A和包圍相A且氧化物的平均粒徑為2 μ m以下的相B，所述相A具有平均粒徑為400nm以下、并且以使面積達到最小的方式與氧化物顆粒外切的長方形的長徑比為2以下的氧化物組織。
[0101]以上的磁性材料濺射靶中，可以得到Cr為45摩爾％以下(不包括O摩爾％ )、其余為Co的磁性材料濺射靶；Cr為45摩爾％以下(不包括O摩爾％ )、Pt為I摩爾％以上且30摩爾％以下、其余為Co的磁性材料濺射靶；Pt為5摩爾％以上且60摩爾％以下、其余為Fe的磁性材料濺射靶。
[0102]另外，可以得到:含有0.5摩爾％以上且20摩爾％以下選自B、T1、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Ag、Au、Cu、C中的I種以上元素作為添加元素的上述磁性材料濺射靶；含有I~20摩爾％選自B、S1、Cr、T1、Ta、W、Al、Mg、Mn、Ca、Zr、Y中的I種以上成分的氧化物作為氧化物原料的上述磁性材料濺射靶；含有選自碳、氮化物、碳化物中的I種以上成分的無機物材料作為添加材料的上述磁性材料濺射靶；在熱壓后進行了 HIP壓實處理的磁性材料濺射靶。
[0103]上述含有元素的量表示為了利用作為強磁性材料的特性的優選的數值范圍，當然也可以根據需要而使用該范圍以外的數值。本申請發明包括這些的全部。而且，所述添加量為用于發揮添加的效果的有效量。
[0104]而且，以達到所期望的組成的方式稱量所得到的燒結原料，使用研缽、球磨機等公知的方法在粉碎的同時進行混合。對于補充的原料粉末，可以在該階段進行混合。另外，作為混合機，可以使用行星運動型混合機或行星運動型攪拌混合機，但是并不特別限定于粉碎機和混合機。另外，考慮到混合中的氧化問題，可以說優選在惰性氣體氣氛中或真空中進行混合。
[0105]本申請說明書中，對作為含有氧化物的磁性材料的代表性的Cr-Co合金基磁性材料、Cr-Pt-Co合金基磁性材料、Pt-Co合金基磁性材料、Pt-Fe合金基磁性材料進行了說明，但本申請發明的特征在于存在于磁性材料中的氧化物的形態和用于得到該特殊的氧化物(存在形態)的制造方法。
[0106]因此，本申請發明在Fe-Ni合金基磁性材料、Fe-Co合金基磁性材料、Fe-N1-Co合金基磁性材料等其它成分體系中也能夠同樣地應用，并且可以得到同樣的效果，這是應該容易地理解的。本申請發明包括這些。
[0107]實施例
[0108]以下基于實施例和比較例進行說明。需要說明的是，本實施例只是一例，本發明不受該例的任何限制。即，本發明僅受權利要書的限制，本發明包含本發明中包括的實施例以外的各種變形。
[0109](實施例1)
[0110]作為金屬原料粉末，準備平均粒徑4 μ m的Co粉末、平均粒徑5 μ m的Cr粉末、平均粒徑3 μ m的Pt粉末，作為氧化物粉末，準備平均粒徑I μ m的T12粉末、平均粒徑0.7 μ m的S12粉末、平均粒徑I μπι的Cr2O3粉末。按照以下的組成比稱量2000g這些粉末。組成如下所述。
[0111]組成:70Co-18Pt-3Cr-4Si02-2Ti02-3Cr203(摩爾 ％ )
[0112]接著，將秤量的粉末與作為粉碎介質的鎢合金球一起封入容量10升的球磨機罐，旋轉120小時進行混合。將該混合粉末填充至碳制模具，在真空氣氛中、溫度1050°C、保持時間2小時、加壓壓力30MPa的條件下進行熱壓而得到燒結體。然后，用車床對該燒結體進行切削加工而得到直徑為180_、厚度為6_的圓盤狀革巴。
[0113]接著，將該靶安裝到DC磁控濺射裝置并進行濺射。濺射條件為:濺射功率lkW、Ar氣壓1.5Pa，實施2kWh的預濺射后，在直徑6.5英寸的Al基板上以目標膜厚4000 μ m進行濺射。
[0114]接著，從該濺射成膜后的材料上剝離基板，實施熱等靜壓加工(HIP)。熱等靜壓加工的條件為:升溫速度300°C /小時、保持溫度950°C、保持時間2小時，從升溫開始時起緩慢升高Ar氣的氣壓，保持在950°C的過程中以150MPa進行加壓。保持結束后在爐內原樣自然冷卻。
[0115]然后，用車床對所得物進行切削加工而得到直徑為164mm、厚度為3mm的圓盤狀靶。將該靶的組織照片如圖1所示。如該圖1所示，得到了具有平均粒徑60nm的微細氧化物顆粒的 Co-Pt-Cr-S12-T12-Cr2O3 基靶。
[0116]接著,將該祀與直徑為180mm、厚度為4mm的Cu制背襯板接合后,安裝到DC磁控派射裝置并進行濺射。濺射條件為:濺射功率lkW、Ar氣壓1.5Pa，實施2kWh的預濺射后，在直徑4英寸的Si基板上以IkW成膜200秒。
[0117]用粉粒計數器對附著到基板上的粉粒的個數進行測定。在相同的濺射條件下進行3次。此時的Si基板上的平均粉粒數為:0.17μπι~0.25 μ m大小的粉粒為0.3個、0.25 μ m~3.0 μ m大小的粉粒為O個。
[0118]該結果如表1所示。這樣的具有微細顆粒的靶不產生濺射時的由氧化物引起的異常放電，能夠減少粉粒的產生。而且，在利用磁控濺射裝置進行濺射時能夠得到穩定的放電。
[0119]

【權利要求】
1.一種磁性材料濺射靶，其為含有氧化物的磁性材料濺射靶，其特征在于，氧化物的平均粒徑為400nm以下。
2.如權利要求1所述的磁性材料濺射靶，其為含有氧化物的磁性材料濺射靶，其特征在于， 具有氧化物的平均粒徑為400nm以下的相A、和包圍相A且氧化物的平均粒徑為2 μ m以下的相B。
3.如權利要求1~2中任一項所述的磁性材料濺射靶，其為含有氧化物的磁性材料濺射靶，其特征在于， 具有平均粒徑為400nm以下且長徑比為2以下的氧化物組織。
4.如權利要求1~3中任一項所述的磁性材料濺射靶，其為含有氧化物的磁性材料濺射靶，其特征在于， 具有相A和包圍相A且氧化物的平均粒徑為2 μ m以下的相B，所述相A具有平均粒徑為400nm以下、并且以使面積達到最小的方式與氧化物顆粒外切的長方形的長徑比為2以下的氧化物組織。
5.如權利要求1~4中任一項所述的磁性材料濺射靶，其特征在于， Cr為45摩爾％以下(不包括O摩爾％ ),其余為Co。
6.如權利要求1~4中任一項所述的磁性材料派射祀，其特征在于， Cr為45摩爾％以下(不包括O摩爾％ )，Pt為I摩爾％以上且30摩爾％以下，其余為Co。
7.如權利要求1~4中任一項所述的磁性材料濺射靶，其特征在于， Pt為I摩爾%以上且30摩爾%以下,其余為Co。
8.如權利要求1~4中任一項所述的磁性材料濺射靶，其特征在于， Pt為5摩爾％以上且60摩爾％以下,其余為Fe。
9.如權利要求1~8中任一項所述的磁性材料濺射靶，其特征在于， 含有 0.5 摩爾 % 以上且 20 摩爾 % 以下選自 B、T1、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Ag、Au、Cu、C中的I種以上元素作為添加元素。
10.如權利要求1~9中任一項所述的磁性材料濺射靶，其特征在于， 含有I~20摩爾％選自B、S1、Cr、T1、Ta、W、Al、Mg、Mn、Ca、Zr、Y中的I種以上成分的氧化物作為氧化物原料。
11.如權利要求1~10中任一項所述的磁性材料濺射靶，其特征在于， 含有選自碳、氮化物、碳化物中的I種以上成分的無機物材料作為添加材料。
12.如權利要求1~11中任一項所述的磁性材料濺射靶，其特征在于， 在熱壓后進行HIP壓實處理。
13.一種含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于， 通過PVD或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板，接著將該成膜后的磁性材料粉碎而得到靶用原料，然后將該原料燒結。
14.一種含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其為權利要求1~12中任一項所述的含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于， 通過PVD或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板，接著將該成膜后的磁性材料粉碎而得到靶用原料，然后將該原料燒結。
15.一種含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于， 通過PVD或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板，接著將該成膜后的磁性材料粉碎而得到靶用原料，然后在該原料中補充不足的成分并混合，對該混合物進行燒結。
16.一種含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其為權利要求1~12中任一項所述的含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于， 通過PVD或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板，接著將該成膜后的磁性材料粉碎而得到靶用原料，然后在該原料中補充不足的成分并混合，對該混合物進行燒結。
17.一種含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于， 通過PVD或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板，然后對所得到的磁性材料進行熱等靜壓加工(HIP)。
18.一種含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其為權利要求1~12中任一項所述的含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于， 通過PVD或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板，然后對所得到的磁性材料進行熱等靜壓加工(HIP)。
19.一種含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于， 通過PVD或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板而制成靶。
20.一種含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其為權利要求1~12中任一項所述的含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于， 通過PVD或CVD法在基板上將磁性材料成膜，接著從該成膜后的磁性材料上除去基板而制成靶。
21.如權利要求17~20中任一項所述的含有氧化物的磁性材料濺射靶的制造方法，其特征在于， 從成膜后的磁性材料上除去基板，將所得到的薄膜層疊而制成靶。
【文檔編號】C22C1/05GK104169457SQ201380013940
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年2月26日 優先權日:2012年3月15日
【發明者】荻野真一, 中村祐一郎 申請人:吉坤日礦日石金屬株式會社