CN108699679B - FePt-C系溅射靶 - Google Patents
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Abstract
本发明能够单独地形成可作为磁记录介质使用的含有FePt系合金的薄膜,并且能够进一步减少颗粒。一种含有Fe、Pt和C的FePt‑C系溅射靶,其具有在含有33摩尔%以上且60摩尔%以下的Pt且余量实质上由Fe构成的FePt系合金相中分散有实质上由C构成的C相的结构,C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,并且,C相的非球形指数b的平均值为3.0以上。
Description
技术领域
本发明涉及FePt-C系溅射靶。需要说明的是,下述中,有时将“FePt-C系溅射靶”简记为“溅射靶”或“靶”。
背景技术
FePt合金由于能够通过在高温(例如600℃以上)下进行热处理而具备具有高的磁晶各向异性的fct(Ordered Face Centered Tetragonal,面心正方)结构,因此作为磁记录介质备受瞩目。为了使该FePt合金的薄膜中的FePt粒子小且均匀,提出了在该FePt薄膜中含有规定量的碳(C)(例如,专利文献1)。
但是,专利文献1中所记载的FePtC薄膜的形成方法是使用2英寸直径的Fe靶和C靶以及长宽5mm的Pt靶将Fe、Pt、C同时蒸镀到MgO(100)基板上的方法。该方法难以严格地控制所得到的膜的组成。另外,由于需要3个靶并且各个靶均需要阴极、电源等,因此溅射的准备操作费事,也使装置的成本变高。
相对于此,专利文献2中公开了能够在不使用多个靶的情况下单独地形成FePt-C薄膜的磁记录介质膜形成用溅射靶及其制造方法,专利文献3中公开了能够在不使用多个靶的情况下单独地形成碳含量多的FePtC系薄膜的FePt-C系溅射靶及其制造方法,提出了几个被认为能够单独地形成作为新的磁记录介质而备受瞩目的FePtC系薄膜的溅射靶。
另一方面,对于溅射靶而言,一般要求减少溅射时所产生的颗粒,对于被认为能够单独地形成FePtC系薄膜的溅射靶也这样要求。
作为溅射时所产生的颗粒少的FePt-C系溅射靶,专利文献4中提出了具有靶中的一次粒子的C彼此按照相互不接触的方式分散的结构的FePt-C系溅射靶。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3950838号公报
专利文献2:日本特开2012-102387号公报
专利文献3:日本特开2012-214874号公报
专利文献4:WO2014/132746号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是,对于FePt-C系溅射靶而言,期望溅射时所产生的颗粒尽可能地接近零,期望进一步减少颗粒的产生。
本发明鉴于上述情况而完成,其课题在于提供一种能够在不使用多个靶的情况下单独地形成可作为磁记录介质使用的含有FePt系合金和碳的薄膜、并且能够减少溅射时所产生的颗粒的FePt-C系溅射靶。
用于解决问题的方法
本发明人为了解决上述问题进行了深入研究开发,结果发现,通过下述FePt-C系溅射靶能够解决上述问题,从而完成了本发明。
即,本发明的FePt-C系溅射靶的第一方式为:一种FePt-C系溅射靶,其是含有Fe、Pt和C的FePt-C系溅射靶,其特征在于,具有在含有33摩尔%以上且60摩尔%以下的Pt且余量实质上由Fe构成的FePt系合金相中分散有实质上由C构成的C相的结构,在对该FePt-C系溅射靶的厚度方向的截面以1000倍的倍率针对121μm×97μm范围的视野拍摄10个部位而得到的10个图像的各个图像中,将C相的内切圆的直径自大的起至第5个为止的这5个直径的平均值设为C相的尺寸指数a,并且,针对直径自大的起至第5个为止的C相分别求出连接从直径自大的起至第5个为止的C相的内切圆的中心到该C相的界面而成的直线的最大长度L除以该内切圆的半径R而得到的值L/R,将所求出的5个值的平均值设为C相的非球形指数b,此时,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,并且,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的非球形指数b的平均值为3.0以上。
在此,在本申请中,“余量实质上由Fe构成”不仅包括余量只由Fe构成的情况,也包括除了Fe以外还具有不可避免的杂质的情况。另外,在本申请中,“实质上由C构成的C相”不仅包括只由C构成的C相,也包括除了C以外还具有不可避免的杂质的C相。
另外,在本申请中,“C相的尺寸指数a”和“C相的非球形指数b”按照后述的(实施例1)中记载的步骤(1)~(6)算出。
另外,在本申请中,“拍摄10个部位而得到的10个图像”是指通过后述(实施例1)中记载的步骤(2)得到的10个二值化处理图像。
另外,在本申请中,记载为FePt系合金时,是指含有Fe和Pt作为主要成分的合金,不仅是指只含有Fe和Pt的二元系合金,也指含有Fe和Pt作为主要成分并且还含有Fe和Pt以外的元素的三元系以上的合金。另外,记载为FePt-C系溅射靶时,是指含有Fe、Pt、C作为主要成分的溅射靶,也包括进一步具有作为主要成分的Fe、Pt、C以外的元素的溅射靶。另外,记载为FePtC系薄膜时,是指含有Fe、Pt、C作为主要成分的薄膜,也包括进一步具有作为主要成分的Fe、Pt、C以外的元素的薄膜。另外,记载为FePtC系层时,是指含有Fe、Pt、C作为主要成分的层,也包括进一步具有作为主要成分的Fe、Pt、C以外的元素的层。
本发明的FePt-C系溅射靶的第二方式为:一种FePt-C系溅射靶,其是含有Fe、Pt和C、并且含有Fe、Pt以外的一种以上元素的FePt-C系溅射靶,其特征在于,具有在含有33摩尔%以上且小于60摩尔%的Pt、大于0摩尔%且20摩尔%以下的Fe、Pt以外的上述一种以上元素、并且Pt与上述一种以上元素的合计为60摩尔%以下、余量实质上由Fe构成的FePt系合金相中分散有实质上由C构成的C相的结构,在对该FePt-C系溅射靶的厚度方向的截面以1000倍的倍率针对121μm×97μm范围的视野拍摄10个部位而得到的10个图像的各个图像中,将C相的内切圆的直径自大的起至第5个为止的这5个直径的平均值设为C相的尺寸指数a,并且,针对直径自大的起至第5个为止的C相分别求出连接从直径自大的起至第5个为止的C相的内切圆的中心到该C相的界面而成的直线的最大长度L除以该内切圆的半径R而得到的值L/R,将所求出的5个值的平均值设为C相的非球形指数b,此时,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,并且,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的非球形指数b的平均值为3.0以上。
在本发明的FePt-C系溅射靶的第二方式中,Fe、Pt以外的上述一种以上元素可以为Cu、Ag、Rh、Au、Mn、Ni、Co、Pd、Cr、V、B中的一种以上。
在本发明的FePt-C系溅射靶的第一和第二方式中,优选上述C相中所含的C相对于靶整体的含有比例为10摩尔%以上且60摩尔%以下。
本发明的FePt-C系溅射靶的第三方式为:一种FePt-C系溅射靶,其是含有Fe、Pt、C和氧化物的FePt-C系溅射靶,其特征在于,具有在含有33摩尔%以上且60摩尔%以下的Pt且余量实质上由Fe构成的FePt系合金相中分散有实质上由C构成的C相和实质上由氧化物构成的氧化物相的结构,在对该FePt-C系溅射靶的厚度方向的截面以1000倍的倍率针对121μm×97μm范围的视野拍摄10个部位而得到的10个图像的各个图像中,将C相的内切圆的直径自大的起至第5个为止的这5个直径的平均值设为C相的尺寸指数a,并且,针对直径自大的起至第5个为止的C相分别求出连接从直径自大的起至第5个为止的C相的内切圆的中心到该C相的界面而成的直线的最大长度L除以该内切圆的半径R而得到的值L/R,将所求出的5个值的平均值设为C相的非球形指数b,此时,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,并且,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的非球形指数b的平均值为3.0以上。
在此,在本申请中,“实质上由氧化物构成的氧化物相”不仅包括只由氧化物构成的氧化物相,也包括除了氧化物以外还具有不可避免的杂质的氧化物相。
本发明的FePt-C系溅射靶的第四方式为:一种FePt-C系溅射靶,其是含有Fe、Pt、C和氧化物、并且含有Fe、Pt以外的一种以上元素的FePt-C系溅射靶,其特征在于,具有在含有33摩尔%以上且小于60摩尔%的Pt、大于0摩尔%且20摩尔%以下的Fe、Pt以外的上述一种以上元素、并且Pt与上述一种以上元素的合计为60摩尔%以下、余量实质上由Fe构成的FePt系合金相中分散有实质上由C构成的C相和实质上由氧化物构成的氧化物相的结构,在对该FePt-C系溅射靶的厚度方向的截面以1000倍的倍率针对121μm×97μm范围的视野拍摄10个部位而得到的10个图像的各个图像中,将C相的内切圆的直径自大的起至第5个为止的这5个直径的平均值设为C相的尺寸指数a,并且,针对直径自大的起至第5个为止的C相分别求出连接从直径自大的起至第5个为止的C相的内切圆的中心到该C相的界面而成的直线的最大长度L除以该内切圆的半径R而得到的值L/R,将所求出的5个值的平均值设为C相的非球形指数b,此时,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,并且,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的非球形指数b的平均值为3.0以上。
在本发明的FePt-C系溅射靶的第四方式中,Fe、Pt以外的上述一种以上元素可以为Cu、Ag、Rh、Au、Mn、Ni、Co、Pd、Cr、V、B中的一种以上。
在本发明的FePt-C系溅射靶的第三和第四方式中,优选:上述C相中所含的C和上述氧化物相中所含的氧化物的合计相对于靶整体的含有比例为10摩尔%以上且60摩尔%以下,并且,上述C相中所含的C相对于靶整体的含有比例为5摩尔%以上且50摩尔%以下,上述氧化物相中所含的氧化物的合计相对于靶整体的含有比例为1摩尔%以上且25摩尔%以下。
在本发明的FePt-C系溅射靶的第三和第四方式中,上述氧化物可以为包含SiO2、TiO2、Ti2O3、Ta2O5、Cr2O3、CoO、Co3O4、B2O3、Fe2O3、Fe3O4、CuO、Cu2O、Y2O3、MgO、Al2O3、ZrO2、Nb2O5、MoO3、CeO2、Sm2O3、Gd2O3、WO2、WO3、HfO2、NiO2中的至少一种的氧化物。
在本发明的FePt-C系溅射靶的第一至第四方式中,优选相对密度为90%以上。
发明效果
根据本发明的FePt-C系溅射靶,能够在不使用多个靶的情况下单独地形成可作为磁记录介质使用的含有FePt系合金和C(碳)的薄膜,并且能够减少溅射时所产生的颗粒。
附图说明
图1是实施例1的烧结体的厚度方向的截面(热压时的加压方向的烧结体截面)的SEM照片(对121μm×97μm的视野以1000倍的倍率进行拍摄而得到的SEM照片、照片中的比例尺刻度为10μm)。
图2是针对图1所示的SEM照片进行二值化处理后的图像。
图3是将包含图2中记载的一个内切圆的区域放大地示出的二值化处理图像。
图4是用于对本申请中所述的“C相的内切圆”的定义进行说明的图。
图5是示出实施例1~4、比较例1~4的溅射靶的、溅射累积持续时间与颗粒产生数的关系的图。
图6是示出实施例1~4、比较例1~3的溅射靶的、溅射累积持续时间与颗粒产生数的关系的图。
图7是比较例1的烧结体的厚度方向的截面(热压时的加压方向的烧结体截面)的SEM照片(对121μm×97μm的视野以1000倍的倍率进行拍摄而得到的SEM照片、照片中的比例尺刻度为10μm)。
图8是针对图7所示的SEM照片进行二值化处理后的图像。
图9是将包含图8中记载的一个内切圆的区域放大地示出的二值化处理图像。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式详细地进行说明。
1.第一实施方式
1-1.溅射靶的构成成分和结构
本发明的第一实施方式的FePt-C系溅射靶是含有Fe、Pt和C的FePt-C系溅射靶,其特征在于,具有在含有33摩尔%以上且60摩尔%以下的Pt且余量实质上由Fe构成的FePt系合金相中分散有实质上由C构成的C相的结构,在对该FePt-C系溅射靶的厚度方向的截面以1000倍的倍率针对121μm×97μm的范围的视野拍摄10个部位而得到的10个图像的各个图像中,将C相的内切圆的直径自大的起至第5个为止的这5个直径的平均值设为C相的尺寸指数a,并且,针对直径自大的起至第5个为止的C相分别求出连接从直径自大的起至第5个为止的C相的内切圆的中心到该C相的界面而成的直线的最大长度L除以该内切圆的半径R而得到的值L/R,将所求出的5个值的平均值设为C相的非球形指数b,此时,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,并且,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的非球形指数b的平均值为3.0以上。需要说明的是,在本说明书中,表示数值范围时有时将“α以上且β以下”记为“α~β”。
1-1-1.关于FePt系合金
FePt系合金由于可以通过在高温(例如600℃以上)下进行热处理而具备具有高的磁晶各向异性的fct结构,因此具有成为磁记录介质的记录层的作用,在本发明的实施方式的FePt-C系溅射靶中成为主要成分。
将FePt系合金相中的Pt的含量规定为33~60摩尔%的理由在于,若FePt系合金相中的Pt的含量落在33~60摩尔%之外,则有可能无法表现出fct(面心正方)结构。从在FePt系合金相中可靠地表现出fct(面心正方)结构的观点出发,FePt系合金相中的Pt的含量优选为45~55摩尔%,更优选为49~51摩尔%,特别优选为50摩尔%。
1-1-2.关于C(碳)
C(碳)在通过溅射得到的FePtC系层中具有成为将作为磁性粒子的FePt系合金粒子彼此隔开的间壁、使FePtC系层中的FePt系合金粒子变小且均匀的作用,在本第一实施方式的FePt-C系溅射靶中成为主要成分之一。
C(碳)相中所含的C相对于靶整体的含有比例优选为10~60摩尔%,通过将C(碳)相中所含的C相对于靶整体的含有比例设为10~60摩尔%,在通过溅射得到的FePtC系层中,C(碳)成为将作为磁性粒子的FePt系合金粒子彼此隔开的间壁,从而能够提高表现出使FePt系合金粒子变小且均匀的效果的可靠性。C(碳)相中所含的C的含有比例小于10摩尔%时,有可能无法充分表现出该效果。另一方面,C(碳)相中所含的C的含有比例超过60摩尔%时,在通过溅射得到的FePtC系层中,FePtC系层中的每单位体积的FePt系合金粒子的数量变少,在存储容量方面不利。从提高表现出使FePtC系层中的FePt系合金粒子变小且均匀的效果的可靠性的观点以及所形成的FePtC系层的存储容量的观点出发,C(碳)相中所含的C相对于靶整体的含有比例更优选为20~55摩尔%,进一步优选为30~55摩尔%,特别优选为35~50摩尔%。
需要说明的是,在靶中,C(碳)相的鉴定可以利用EPMA进行。
1-1-3.关于靶的结构
本第一实施方式的FePt-C系溅射靶的结构为在含有33摩尔%以上且60摩尔%以下的Pt且余量实质上由Fe构成的FePt系合金相中分散有实质上由C构成的C相的结构。并且,在对该FePt-C系溅射靶的厚度方向的截面以1000倍的倍率针对121μm×97μm范围的视野拍摄10个部位而得到的10个图像的各个图像中,将C相的内切圆的直径自大的起至第5个为止的这5个直径的平均值设为C相的尺寸指数a,并且,针对直径自大的起至第5个为止的C相分别求出连接从直径自大的起至第5个为止的C相的内切圆的中心到该C相的界面而成的直线的最大长度L除以该内切圆的半径R而得到的值L/R,将所求出的5个值的平均值设为C相的非球形指数b,此时,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,并且,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的非球形指数b的平均值为3.0以上。
需要说明的是,对于通常得到的靶而言,上述C相的非球形指数b的上述平均值通常为10.0以下,多数情况下为15.0以下,最大为20.0。
对于本第一实施方式的FePt-C系溅射靶而言,上述C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,成为该C相的周围容易被作为基体金属的FePt系合金包覆的适度的尺寸。另外,上述C相的非球形指数b的平均值为3.0以上,因此,靶中的C相成为与球形相比更细长的形状,每单位体积的表面积大于球形。因此,靶中的C相与作为基体金属的FePt系合金的粘附容易变得良好。
因此,使用本第一实施方式的FePt-C系溅射靶进行溅射时,所产生的颗粒的数量减少。这在后述的实施例中也得到证实。
另外,关于靶的相对密度,其值越大则靶中的空隙越减少,因此就进行良好的溅射方面而言是优选的。具体而言,靶的相对密度优选为90%以上,更优选为95%以上。
需要说明的是,从C相的周围容易被作为基体金属的FePt系合金包覆的观点出发,C相的尺寸指数a的平均值优选为5.0μm以上且8.0μm以下。另外,从进一步增大C相的每单位体积的表面积的观点出发,C相的非球形指数b的平均值优选为5.0以上。
1-1-4.Fe和Pt以外的元素
本第一实施方式的FePt-C系溅射靶仅含有Fe和Pt作为金属元素,但在FePt系合金相中也可以含有Fe和Pt以外的元素(本第一实施方式的变形例)。
这种情况下,从在FePt系合金相中可靠地表现出fct(面心正方)结构的观点出发,FePt系合金相只要是含有33摩尔%以上且小于60摩尔%的Pt、大于0摩尔%且20摩尔%以下的Fe、Pt以外的一种以上元素、并且Pt与上述一种以上元素的合计为60摩尔%以下、余量实质上由Fe构成的FePt系合金相即可。
此外,在该变形例(在FePt系合金相中含有Fe、Pt以外的元素的例子)的情况下,从在FePt系合金相中进一步可靠地表现出fct(面心正方)结构的观点出发,FePt系合金相中的Pt的含量优选为45~55摩尔%,更优选为49~51摩尔%。但是,前提在于,Fe和Pt的合计含量小于100摩尔%,Fe、Pt以外的上述一种以上元素的合计含量大于0摩尔%且20摩尔%以下,并且Fe、Pt以外的上述一种以上元素的合计与Pt的合计为60摩尔%以下。
在本第一实施方式的变形例中,作为FePt系合金相中可以含有的Fe、Pt以外的元素,可以列举例如Cu、Ag、Rh、Au、Mn、Ni、Co、Pd、Cr、V、B,在靶中不仅可以含有这些金属元素中的一种,也可以含有两种以上。
例如含有Cu时,可降低用于使FePt系合金的晶体结构成为fct结构的热处理温度(例如,600℃),可降低对进行溅射所得到的FePtC系层的热处理的成本。此外,通过含有Cu,也有可能使所得到的FePtC系层的晶体结构能够在不进行另外的热处理的情况下通过溅射时所产生的热而成为fct结构。
1-2.关于制造方法
本第一实施方式的FePt-C系溅射靶可以如下制造:例如,将含有33摩尔%以上且60摩尔%以下的Pt且余量实质上由Fe构成的平均粒径60μm以下的FePt系合金粉末、以及所含的C粒子的平均粒径为8μm以上且60μm以下并且所含的C粒子的形状为非球形的C粉末进行混合,制作加压烧结用混合粉末,然后,将所制作的该加压烧结用混合粉末在加压下加热、成形,由此来制造。
FePt系合金粉末的平均粒径超过60μm时,有可能所得到的靶的相对密度不充分大、FePt系合金不能充分地包覆C粒子的周围,使用所得到的溅射靶进行溅射时,有可能所产生的颗粒数增多。从为了使所得到的靶的相对密度充分大、C粒子的周围被FePt系合金充分包覆的观点出发,本第一实施方式的FePt-C系溅射靶的制造中所使用的FePt系合金粉末的平均粒径优选为55μm以下,更优选为50μm以下。
另外,所使用的C粉末是所含的C粒子的平均粒径为8μm以上且60μm以下并且所含的C粒子的形状为非球形的C粉末。通过使用这样的C粉末,所得到的靶中的C相的尺寸及形状适当,如后述的实施例所证实的那样,溅射时所产生的颗粒数减少。从使所得到的靶中的C相的尺寸及形状适当、进一步减少溅射时所产生的颗粒数的观点出发,本第一实施方式的FePt-C系溅射靶的制造中所使用的C粉末的平均粒径优选为10μm以上且55μm以下,更优选为12μm以上且52μm以下。这在后述的其它制造方法的例子中也是同样。
在此,在本申请中,粉末的平均粒径是指:将对该粉末利用激光衍射散射法进行测定而得到的该粉末中所含的粒子的体积分布转换成将粒子的形状假设为球形的粒径分布,进行该转换而得到的粒径分布中的中值径(粒度分布的频率累积曲线为50%的粒径)。
另外,在本申请中,粒子的平均粒径是指:将对该粒子的集团(即粉末)利用激光衍射散射法进行测定而得到的该粒子的集团(即粉末)中所含的粒子的体积分布转换成将粒子的形状假设为球形的粒径分布,进行该转换而得到的粒径分布中的中值径(粒度分布的频率累积曲线为50%的粒径)。
另外,在本申请中,“C粒子的形状为非球形”是指如下形状:C粒子的表面并非仅由平滑的球面形成,局部具有凹凸、突起等,由此能够期待与基体金属的锚定效果。
将FePt系合金粉末与C粉末混合而制作加压烧结用混合粉末时的气氛没有特别限定,可以在大气中进行混合。
另外,也可以使用平均粒径20μm以下的Fe单质粉末和平均粒径5μm以下的Pt单质粉末代替FePt系合金粉末。这种情况下,按照使Pt相对于Fe和Pt的合计的比例为33摩尔%以上且60摩尔%以下的方式称量Fe单质粉末和Pt单质粉末。然后,使所称量的Fe单质粉末、所称量的Pt单质粉末、以及所含的C粒子的平均粒径为8μm以上且60μm以下并且所含的C粒子的形状为非球形的C粉末进行混合,制作加压烧结用混合粉末,然后,将所制作的该加压烧结用混合粉末在加压下加热、成形。
从使所得到的靶的相对密度充分大、C粒子的周围被Fe和Pt充分包覆的观点出发,本第一实施方式的FePt-C系溅射靶的制造中所使用的Fe单质粉末的平均粒径优选为15μm以下,更优选为10μm以下。另外,从同样的观点出发,本第一实施方式的FePt-C系溅射靶的制造中所使用的Pt单质粉末的平均粒径优选为4μm以下,更优选为3μm以下。
但是,Fe单质粉末由于活性高,在大气中有可能起火,因此处理时需要充分注意。通过使Fe与Pt合金化而制成FePt系合金粉末,即使是粉末状态也可使活性降低,因此就该点而言使用FePt系合金粉末是优选的。
将如上所述制作的加压烧结用混合粉末在加压下加热、成形的方法没有特别限定,可使用例如热压法、热等静压法(HIP法)、放电等离子体烧结法(SPS法)等。这些成形方法优选在实施本发明时在真空中或不活泼气氛中实施。由此,即使上述加压烧结用混合粉末中含有一定程度的氧,所得到的烧结体中的氧量也减少。
需要说明的是,如本第一实施方式的变形例那样,在使FePt系合金相中含有Fe和Pt以外的元素的情况下,只要使用含有33摩尔%以上且小于60摩尔%的Pt、大于0摩尔%且20摩尔%以下的Fe、Pt以外的一种以上元素、并且Pt与上述一种以上元素的合计为60摩尔%以下、余量实质上由Fe构成的平均粒径60μm以下的FePt系合金粉末代替含有33摩尔%以上且60摩尔%以下的Pt且余量实质上由Fe构成的平均粒径60μm以下的FePt系合金粉末即可,之后的工序与在FePt系合金相中不含Fe和Pt以外的元素的情况(本第一实施方式的情况)同样。
制造本第一实施方式的变形例的靶时,从使所得到的靶的相对密度充分大、C粒子的周围被FePt系合金充分包覆的观点出发,所使用的上述FePt系合金粉末的平均粒径也优选为55μm以下,更优选为50μm以下。
另外,制造本第一实施方式的变形例的靶时,可以使用含有Pt且余量实质上由Fe构成的平均粒径60μm以下的FePt系合金粉末和含有不可避免的杂质的由Fe、Pt以外的一种以上元素构成的平均粒径30μm以下的粉末。
这种情况下,将含有Pt且余量实质上由Fe构成的平均粒径60μm以下的FePt系合金粉末和含有不可避免的杂质的由Fe、Pt以外的一种以上元素构成的平均粒径30μm以下的粉末按照上述Pt相对于上述Pt、上述Fe、上述一种以上元素的总合计的比例为33摩尔%以上且小于60摩尔%、上述一种以上元素相对于上述总合计的比例为大于0摩尔%且20摩尔%以下、上述Pt与上述一种以上元素的合计相对于上述总合计的比例为60摩尔%以下的方式进行称量。然后,将所称量的上述FePt系合金粉末、所称量的上述由一种以上元素构成的粉末、以及所含的C粒子的平均粒径为8μm以上且60μm以下并且所含的C粒子的形状为非球形的C粉末进行混合,制作加压烧结用混合粉末,然后将所制作的该加压烧结用混合粉末在加压下加热、成形。
在这种情况下,从使所得到的靶的相对密度充分大、C粒子的周围被上述FePt系合金及上述由Fe、Pt以外的一种以上元素构成的粉末充分包覆的观点出发,所使用的上述FePt系合金粉末的平均粒径也优选为55μm以下,更优选为50μm以下,另外,上述由Fe、Pt以外的一种以上元素构成的粉末的平均粒径也优选为25μm以下,更优选为20μm以下。
另外,制造本第一实施方式的变形例的靶时,可以使用含有不可避免的杂质的平均粒径5μm以下的Pt单质粉末、含有不可避免的杂质的平均粒径20μm以下的Fe单质粉末、以及含有不可避免的杂质的由Fe和Pt以外的一种以上元素构成的平均粒径30μm以下的粉末。
这种情况下,将平均粒径5μm以下的Pt单质粉末、平均粒径20μm以下的Fe单质粉末、以及由Fe和Pt以外的一种以上元素构成的平均粒径30μm以下的粉末按照上述Pt相对于上述Pt、上述Fe、上述一种以上元素的总合计的比例为33摩尔%以上且小于60摩尔%、上述一种以上元素相对于上述总合计的比例为大于0摩尔%且20摩尔%以下、上述Pt与上述一种以上元素的合计相对于上述总合计的比例为60摩尔%以下的方式进行称量。然后,将所称量的上述Pt单质粉末、所称量的上述Fe单质粉末、所称量的上述由一种以上元素构成的粉末、以及所含的C粒子的平均粒径为8μm以上且60μm以下并且所含的C粒子的形状为非球形的C粉末进行混合,制作加压烧结用混合粉末,然后将所制作的该加压烧结用混合粉末在加压下加热、成形。
在这种情况下,从使所得到的靶的相对密度充分大、C粒子的周围被上述Pt单质粉末、上述Fe单质粉末、以及上述由Fe和Pt以外的一种以上元素构成的粉末充分包覆的观点出发,所使用的上述Pt单质粉末的平均粒径也优选为4μm以下,更优选为3μm以下,另外,上述Fe单质粉末的平均粒径也优选为15μm以下,更优选为10μm以下,另外,上述由Fe和Pt以外的一种以上元素构成的粉末的平均粒径也优选为25μm以下,更优选为20μm以下。
1-3.关于效果
本第一实施方式的FePt-C系溅射靶的结构为在含有33摩尔%以上且60摩尔%以下的Pt且余量实质上由Fe构成的FePt系合金相中分散有实质上由C构成的C相的结构。并且,在对该FePt-C系溅射靶的厚度方向的截面以1000倍的倍率针对121μm×97μm范围的视野拍摄10个部位而得到的10个图像的各个图像中,将C相的内切圆的直径自大的起至第5个为止的这5个直径的平均值设为C相的尺寸指数a,并且,针对直径自大的起至第5个为止的C相分别求出连接从直径自大的起至第5个为止的C相的内切圆的中心到该C相的界面而成的直线的最大长度L除以该内切圆的半径R而得到的值L/R,将所求出的5个值的平均值设为C相的非球形指数b,此时,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,并且,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的非球形指数b的平均值为3.0以上。
在本第一实施方式的FePt-C系溅射靶中,上述C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,成为该C相的周围容易被作为基体金属的FePt系合金包覆的适度的尺寸。另外,上述C相的非球形指数b的平均值为3.0以上,因此,靶中的C相成为与球形相比更细长的形状,每单位体积的表面积大于球形。因此,靶中的C相与作为基体金属的FePt系合金的粘附容易变得良好。
因此,使用本第一实施方式的FePt-C系溅射靶进行溅射时,所产生的颗粒的数量减少。这在后述的实施例中也得到证实。
另外,本第一实施方式的制造方法中,使用烧结法而不是铸造法,因此,能够使C相对于靶整体的含量增多,可制作C相对于靶整体的含有比例为10摩尔%以上且60摩尔%以下的FePt-C系溅射靶。因此,通过使用本第一实施方式的FePt-C系溅射靶进行溅射,能够单独地、即不使用多个靶地以一张该靶形成以可作为磁记录介质使用的程度含有大量C的、含有FePt系合金的薄膜。
2.第二实施方式
以下,对第二实施方式的FePt-C系溅射靶进行说明,对于与第一实施方式的FePt-C系溅射靶同样的内容适当省略说明。
2-1.溅射靶的构成成分和结构
在第一实施方式的FePt-C系溅射靶中,合金成分(Fe、Pt)以外的含有物为C(碳),但是,在本第二实施方式的FePt-C系溅射靶中,合金成分(Fe、Pt)以外的含有物为C(碳)和金属氧化物。
即,本发明的第二实施方式的FePt-C系溅射靶是含有Fe、Pt、C和氧化物的FePt-C系溅射靶,其特征在于,具有在含有33摩尔%以上且60摩尔%以下的Pt且余量实质上由Fe构成的FePt系合金相中分散有实质上由C构成的C相和实质上由氧化物构成的氧化物相的结构,在对该FePt-C系溅射靶的厚度方向的截面以1000倍的倍率针对121μm×97μm范围的视野拍摄10个部位而得到的10个图像的各个图像中,将C相的内切圆的直径自大的起至第5个为止的这5个直径的平均值设为C相的尺寸指数a,并且,针对直径自大的起至第5个为止的C相分别求出连接从直径自大的起至第5个为止的C相的内切圆的中心到该C相的界面而成的直线的最大长度L除以该内切圆的半径R而得到的值L/R,将所求出的5个值的平均值设为C相的非球形指数b,此时,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,并且,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的非球形指数b的平均值为3.0以上。
2-1-1.关于FePt系合金
对于本第二实施方式的FePt-C系溅射靶中的FePt系合金予以说明的内容,由于与第一实施方式的“1-1-1.关于FePt系合金”中说明的内容同样,因此省略说明。
2-1-2.关于C和氧化物
C(碳)和氧化物在通过溅射得到的FePtC系层中具有成为将作为磁性粒子的FePt系合金粒子彼此隔开的间壁、使FePtC系层中的FePt系合金粒子变小且均匀的作用,在本第二实施方式的FePt-C系溅射靶中成为主要成分之一。
C(碳)相中所含的C和氧化物相中所含的氧化物的合计相对于靶整体的含有比例优选为10~60摩尔%,通过将C(碳)相中所含的C和氧化物相中所含的氧化物的合计相对于靶整体的含有比例设为10~60摩尔%,在通过溅射得到的FePtC系层中,C(碳)和氧化物成为将作为磁性粒子的FePt系合金粒子彼此隔开的间壁,能够提高表现出使FePt系合金粒子变小且均匀的效果的可靠性。C(碳)相中所含的C和氧化物相中所含的氧化物的合计的含有比例小于10摩尔%时,有可能无法充分地表现出该效果。另一方面,C(碳)相中所含的C和氧化物相中所含的氧化物的合计的含有比例超过60摩尔%时,在通过溅射得到的FePtC系层中,FePtC系层中的每单位体积的FePt系合金粒子的数量减少,在存储容量方面变得不利。从提高表现出使FePtC系层中的FePt系合金粒子变小且均匀的效果的可靠性的观点及所形成的FePtC系层的存储容量的观点出发,C(碳)相中所含的C和氧化物相中所含的氧化物的合计相对于靶整体的含有比例更优选为15~55摩尔%,进一步优选为20~50摩尔%,特别优选为25~45摩尔%。
但是,从靶中所含的C与氧化物的平衡的观点出发,C相对于靶整体的含有比例优选为5~50摩尔%,更优选为10~45摩尔%,进一步优选为15~40摩尔%,特别优选为20~35摩尔%,氧化物相对于靶整体的含有比例优选为1~25摩尔%,更优选为3~22摩尔%,进一步优选为5~19摩尔%,特别优选为7~16摩尔%。
在本第二实施方式中,作为氧化物,例如可以使用包含SiO2、TiO2、Ti2O3、Ta2O5、Cr2O3、CoO、Co3O4、B2O3、Fe2O3、Fe3O4、CuO、Cu2O、Y2O3、MgO、Al2O3、ZrO2、Nb2O5、MoO3、CeO2、Sm2O3、Gd2O3、WO2、WO3、HfO2、NiO2中的至少一种的氧化物。
需要说明的是,在靶中,C(碳)相和氧化物相的鉴定可以使用EPMA进行。
2-1-3.关于靶的结构
本第二实施方式的FePt-C系溅射靶的结构为在含有33摩尔%以上且60摩尔%以下的Pt且余量实质上由Fe构成的FePt系合金相中分散有实质上由C构成的C相和实质上由氧化物构成的氧化物相的结构。并且,在对该FePt-C系溅射靶的厚度方向的截面以1000倍的倍率针对121μm×97μm范围的视野拍摄10个部位而得到的10个图像的各个图像中,将C相的内切圆的直径自大的起至第5个为止的这5个直径的平均值设为C相的尺寸指数a,并且,针对直径自大的起至第5个为止的C相分别求出连接从直径自大的起至第5个为止的C相的内切圆的中心到该C相的界面而成的直线的最大长度L除以该内切圆的半径R而得到的值L/R,将所求出的5个值的平均值设为C相的非球形指数b,此时,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,并且,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的非球形指数b的平均值为3.0以上。
需要说明的是,对于通常得到的靶而言,上述C相的非球形指数b的上述平均值通常为10.0以下,多数情况下为15.0以下,最大为20.0。
在本第二实施方式的FePt-C系溅射靶中,上述C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,成为该C相的周围容易被作为基体金属的FePt系合金包覆的适度的尺寸。另外,上述C相的非球形指数b的平均值为3.0以上,因此,靶中的C相成为与球形相比更细长的形状,每单位体积的表面积大于球形。因此,使靶中的C相和氧化物相组合而成的相与作为基体金属的FePt系合金的粘附容易变得良好。
因此,使用本第二实施方式的FePt-C系溅射靶进行溅射时,所产生的颗粒的数量减少。这在后述的实施例中也得到证实。
需要说明的是,氧化物相在FePt系合金相中以约1μm以下的尺寸微细分散,几乎不会成为颗粒的产生原因。
另外,对于靶的相对密度,其值越大则靶中的空隙越减少,因此,就良好地进行溅射而言是优选的。具体而言,靶的相对密度优选为90%以上,更优选为95%以上。
需要说明的是,从C相的周围容易被作为基体金属的FePt系合金包覆的观点出发,C相的尺寸指数a的平均值优选为5.0μm以上且8.0μm以下。另外,从进一步增大C相的每单位体积的表面积的观点出发,C相的非球形指数b的平均值优选为5.0以上。
2-1-4.Fe和Pt以外的元素
本第二实施方式的FePt-C系溅射靶只含有Fe和Pt作为金属元素,但是,在FePt系合金相中也可以含有Fe和Pt以外的元素(本第二实施方式的变形例)。
对于本第二实施方式的FePt-C系溅射靶中的FePt系合金相所含的Fe和Pt以外的元素应予以说明的内容与第一实施方式的“1-1-4.Fe和Pt以外的元素”中说明的内容同样,因此省略说明。
2-2.关于制造方法
本第二实施方式的FePt-C系溅射靶可以如下制造:例如,将含有33摩尔%以上且60摩尔%以下的Pt且余量实质上由Fe构成的平均粒径60μm以下的FePt系合金粉末、所含的C粒子的平均粒径为8μm以上且60μm以下并且所含的C粒子的形状为非球形的C粉末、以及氧化物粉末进行混合,制作加压烧结用混合粉末,然后将所制作的该加压烧结用混合粉末在加压下加热、成形,由此来制造。
FePt系合金粉末的平均粒径超过60μm时,有可能所得到的靶的相对密度不充分大、FePt系合金无法充分地包覆C粒子的周围,使用所得到的溅射靶进行溅射时,有可能所产生的颗粒数增多。从为了使所得到的靶的相对密度充分大、C粒子的周围被FePt系合金充分包覆的观点出发,本第二实施方式的FePt-C系溅射靶的制造中所使用的FePt系合金粉末的平均粒径优选为55μm以下,更优选为50μm以下。
另外,所使用的C粉末是所含的C粒子的平均粒径为8μm以上且60μm以下并且所含的C粒子的形状为非球形的C粉末。氧化物粉末例如可以使用平均粒径0.01~20μm的氧化物粉末。通过使用这样的C粉末和氧化物粉末,所得到的靶中的C相的尺寸及形状适当,如后述的实施例中所证实的那样,溅射时所产生的颗粒数减少。从使所得到的靶中的C相的尺寸及形状适当、进一步减少溅射时所产生的颗粒数的观点出发,本第二实施方式的FePt-C系溅射靶的制造中所使用的C粉末的平均粒径更优选为10μm以上且55μm以下,特别优选为12μm以上且52μm以下。这在后述的其它制造方法的例子中也是同样的。
将FePt系合金粉末与C粉末和氧化物粉末混合而制作加压烧结用混合粉末时的气氛没有特别限定,可以在大气中进行混合。
另外,在加压烧结用混合粉末制作时的气氛中含有氧的情况下,能够抑制混合中氧化物粉末被还原,因此,能够抑制混合中来自氧化物粉末的金属混入FePt系合金粉末中,使用所得到的FePt-C系溅射靶制作的FePtC系薄膜容易发挥稳定的磁记录特性。
另外,也可以使用平均粒径20μm以下的Fe单质粉末和平均粒径5μm以下的Pt单质粉末代替FePt系合金粉末。这种情况下,以Pt相对于Fe和Pt的合计的比例为33摩尔%以上且60摩尔%以下的方式称量Fe单质粉末和Pt单质粉末。然后,将所称量的Fe单质粉末、所称量的Pt单质粉末、所含的C粒子的平均粒径为8μm以上且60μm以下并且所含的C粒子的形状为非球形的C粉末、以及氧化物粉末进行混合,制作加压烧结用混合粉末,然后将所制作的该加压烧结用混合粉末在加压下加热、成形。
从使所得到的靶的相对密度充分大、C粒子的周围被Fe和Pt充分包覆的观点出发,本第二实施方式的FePt-C系溅射靶的制造中所使用的Fe单质粉末的平均粒径优选为15μm以下,更优选为10μm以下。另外,从同样的观点出发,本第二实施方式的FePt-C系溅射靶的制造中所使用的Pt单质粉末的平均粒径优选为4μm以下,更优选为3μm以下。
但是,Fe单质粉末由于活性高、有可能在大气中起火,因此处理时需要充分注意。通过使Fe与Pt合金化而制成FePt系合金粉末,即使是粉末状态也能够降低活性,因此,就这点而言优选使用FePt系合金粉末。
在本第二实施方式中,作为氧化物粉末,例如可以使用包含SiO2、TiO2、Ti2O3、Ta2O5、Cr2O3、CoO、Co3O4、B2O3、Fe2O3、Fe3O4、CuO、Cu2O、Y2O3、MgO、Al2O3、ZrO2、Nb2O5、MoO3、CeO2、Sm2O3、Gd2O3、WO2、WO3、HfO2、NiO2中的至少一种的氧化物粉末。
将如上所述制作的加压烧结用混合粉末在加压下加热、成形的方法没有特别限定,例如可以使用热压法、热等静压法(HIP法)、放电等离子体烧结法(SPS法)等。这些成形方法在实施本发明时优选在真空中或不活泼气氛中实施。由此,即使上述加压烧结用混合粉末中含有一定程度的氧,所得到的烧结体中的氧量也减少。
需要说明的是,如本第二实施方式的变形例那样,在使FePt系合金相中含有Fe和Pt以外的元素的情况下,只要使用含有33摩尔%以上且小于60摩尔%的Pt、大于0摩尔%且20摩尔%以下的Fe、Pt以外的一种以上元素、并且Pt与上述一种以上元素的合计为60摩尔%以下、余量实质上由Fe构成的平均粒径60μm以下的FePt系合金粉末代替使用含有33摩尔%以上且60摩尔%以下的Pt且余量实质上由Fe构成的平均粒径60μm以下的FePt系合金粉末即可,之后的工序与在FePt系合金相中不含Fe和Pt以外的元素的情况(本第二实施方式的情况)同样。
制造本第二实施方式的变形例的靶时,从使所得到的靶的相对密度充分大、C粒子的周围被FePt系合金充分包覆的观点出发,所使用的上述FePt系合金粉末的平均粒径也优选为55μm以下,更优选为50μm以下。
另外,制造本第二实施方式的变形例的靶时,可以使用含有Pt且余量实质上由Fe构成的平均粒径60μm以下的FePt系合金粉末和含有不可避免的杂质的由Fe、Pt以外的一种以上元素构成的平均粒径30μm以下的粉末。
这种情况下,将含有Pt且余量实质上由Fe构成的平均粒径60μm以下的FePt系合金粉末和含有不可避免的杂质的由Fe、Pt以外的一种以上元素构成的平均粒径30μm以下的粉末按照上述Pt相对于上述Pt、上述Fe、上述一种以上元素的总合计的比例为33摩尔%以上且小于60摩尔%、上述一种以上元素相对于上述总合计的比例为大于0摩尔%且20摩尔%以下、上述Pt与上述一种以上元素的合计相对于上述总合计比例为60摩尔%以下的方式进行称量。然后,将所称量的上述FePt系合金粉末、所称量的上述由一种以上元素构成的粉末、所含的C粒子的平均粒径为8μm以上且60μm以下并且所含的C粒子的形状为非球形的C粉末、以及氧化物粉末混合,制作加压烧结用混合粉末,然后将所制作的该加压烧结用混合粉末在加压下加热、成形。
在这种情况下,从使所得到的靶的相对密度充分大、C粒子的周围被上述FePt系合金及上述由Fe、Pt以外的一种以上元素构成的粉末充分包覆的观点出发,所使用的上述FePt系合金粉末的平均粒径也优选为55μm以下,更优选为50μm以下,另外,上述由Fe、Pt以外的一种以上元素构成的粉末的平均粒径也优选为25μm以下,更优选为20μm以下。
另外,制造本第二实施方式的变形例的靶时,可以使用含有不可避免的杂质的平均粒径5μm以下的Pt单质粉末、含有不可避免的杂质的平均粒径20μm以下的Fe单质粉末、以及含有不可避免的杂质的由Fe和Pt以外的一种以上元素构成的平均粒径30μm以下的粉末。
这种情况下,将平均粒径5μm以下的Pt单质粉末、平均粒径20μm以下的Fe单质粉末、以及由Fe和Pt以外的一种以上元素构成的平均粒径30μm以下的粉末按照上述Pt相对于上述Pt、上述Fe、上述一种以上元素的总合计的比例为33摩尔%以上且小于60摩尔%、上述一种以上元素相对于上述总合计的比例为大于0摩尔%且20摩尔%以下、上述Pt与上述一种以上元素的合计相对于上述总合计的比例为60摩尔%以下的方式进行称量。然后,将所称量的上述Pt单质粉末、所称量的上述Fe单质粉末、所称量的上述由一种以上元素构成的粉末、所含的C粒子的平均粒径为8μm以上且60μm以下并且所含的C粒子的形状为非球形的C粉末、以及氧化物粉末混合,制作加压烧结用混合粉末,然后将所制作的该加压烧结用混合粉末在加压下加热、成形。
在这种情况下,从使所得到的靶的相对密度充分大、C粒子的周围被上述Pt单质粉末、上述Fe单质粉末、以及上述由Fe和Pt以外的一种以上元素构成的粉末充分包覆的观点出发,所使用的上述Pt单质粉末的平均粒径也优选为4μm以下,更优选为3μm以下,另外,上述Fe单质粉末的平均粒径也优选为15μm以下,更优选为10μm以下,另外,上述由Fe和Pt以外的一种以上元素构成的粉末的平均粒径也优选为25μm以下,更优选为20μm以下。
2-3.关于效果
本第二实施方式的FePt-C系溅射靶的结构为在含有33摩尔%以上且60摩尔%以下的Pt且余量实质上由Fe构成的FePt系合金相中分散有实质上由C构成的C相和实质上由氧化物构成的氧化物相的结构。并且,在对该FePt-C系溅射靶的厚度方向的截面以1000倍的倍率针对121μm×97μm范围的视野拍摄10个部位而得到的10个图像的各个图像中,将C相的内切圆的直径自大的起至第5个为止的这5个直径的平均值设为C相的尺寸指数a,并且,针对直径自大的起至第5个为止的C相分别求出连接从直径自大的起至第5个为止的C相的内切圆的中心到该C相的界面而成的直线的最大长度L除以该内切圆的半径R而得到的值L/R,将所求出的5个值的平均值设为C相的非球形指数b,此时,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,并且,上述10个图像的各个图像中求出的上述C相的非球形指数b的平均值为3.0以上。
在本第二实施方式的FePt-C系溅射靶中,上述C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,成为该C相的周围容易被作为基体金属的FePt系合金包覆的适度的尺寸。另外,上述C相的非球形指数b的平均值为3.0以上,因此,靶中的C相成为与球形相比更细长的形状,每单位体积的表面积大于球形。因此、靶中的C相与作为基体金属的FePt系合金的粘附容易变得良好。
因此,使用本第二实施方式的FePt-C系溅射靶进行溅射时,所产生的颗粒的数量减少。这在后述的实施例中也得到证实。
另外,在本第二实施方式的制造方法中,使用烧结法而不是铸造法,因此,能够使C和氧化物的合计相对于靶整体的含量增多,能够制作C和氧化物的合计相对于靶整体的含有比例为10摩尔%以上且60摩尔%以下的FePt-C系溅射靶。因此,通过使用本第二实施方式的FePt-C系溅射靶进行溅射,能够单独地、即不使用多个靶地以一张该靶形成以可作为磁记录介质使用的程度含有大量C和氧化物的、含有FePt系合金的薄膜。
实施例
(实施例1)
本实施例1中的混合粉末、烧结体和靶的组成的目标是60.5(50Fe-50Pt)-39.5C。即,金属成分的组成的目标是50摩尔%Fe-50摩尔%Pt,FePt合金与C(碳)的组成比的目标是FePt合金为60.5摩尔%、C为39.5摩尔%。
在平均粒径6.75μm的Fe粉129.32g中添加平均粒径1.17μm的Pt粉451.73g和平均粒径12.17μm的非球形C粉末36.31g,利用使用球的混合机以300rpm混合30分钟,得到加压烧结用混合粉末。
将所得到的加压烧结用混合粉末在温度为1150℃、压力为30.6MPa、时间为60分钟、气氛为5×10-2Pa以下的真空中的条件下进行热压,制作烧结体。
利用阿基米德法测定所制作的烧结体的密度,用该测定值除以理论密度而求出相对密度,结果为95.82%。
另外,利用HORIBA公司制造的碳硫分析装置测定所制作的烧结体中的碳的含量,利用LECO公司制造的TC-600型氧氮同时分析装置测定氧和氮的含量,结果碳的含量为5.98质量%、氧的含量为298质量ppm、氮的含量为8质量ppm。
需要说明的是,将加压烧结用混合粉末进行加压烧结而制作靶时,C(碳)的一部分与氧发生反应,在所得到的靶中FePt合金与C(碳)的组成比略偏离目标值。因此,在本实施例1中,考虑该C(碳)的变动量(基于利用HORIBA公司制造的碳硫分析装置测定的碳的含量)而算出所得到的烧结体的相对密度,上述的相对密度95.82%也是这样计算出的值。在本说明书中的其它实施例和比较例中,相对密度也是考虑C(碳)的变动量(基于利用HORIBA公司制造的碳硫分析装置测定的碳的含量)而算出的值。
利用扫描电子显微镜(SEM)对所得到的本实施例1的烧结体进行组织观察。具体而言,对于本实施例1的烧结体的厚度方向的截面(热压时的加压方向的烧结体截面)中的10个部位,利用扫描电子显微镜(SEM)进行拍摄,得到10张SEM照片。所拍摄的10张SEM照片均是以1000倍的倍率对121μm×97μm的视野进行拍摄而得到的SEM照片。将拍摄所得到的10张SEM照片中的1张示于图1。图1所示的照片中的比例尺刻度为10μm。
在图1中,灰色的相为FePt合金相、黑色的相为C(碳)相。
为了容易地进行C(碳)相的尺寸及形状的评价,对于所拍摄的10张SEM照片的各个照片进行二值化处理,得到10张二值化处理图像。图2是对图1所示的SEM照片进行二值化处理后的图像,白色的相为FePt合金相、黑色的相为C(碳)相。
使用针对烧结体截面中的10个部位的二值化处理图像10张,进行C(碳)相的尺寸及形状的评价。以下对进行该评价时的步骤(1)~(6)进行说明。
(1)首先,利用扫描电子显微镜(SEM)拍摄所得到的烧结体的厚度方向的截面(热压时的加压方向的烧结体截面)中的10个部位,取得10个扫描电子显微镜像(10张SEM照片)。这10张SEM照片都是以1000倍的倍率对121μm×97μm的视野进行拍摄而得到的SEM照片。
(2)将所得到的10张SEM照片进行二值化处理,得到容易辨别C相的界面的10个二值化处理图像。更详细而言,使用图像处理软件ImageJ 1.44o进行二值化处理,此时,将二值化条件(Threshold)设定为默认(Default)并利用生成属性二进制(Make Binary)进行二值化。另外,将C相之中的干扰亮点除去(Remove Outliers(Radius:3.0pixels,Threshold:50))。进行这些处理,得到10个二值化处理图像。
(3)在10个二值化处理图像的各个图像中,自直径大的起选出5个在内侧不含FePt合金相而在内侧只含C(碳)相并且与C(碳)相的界面内切的“C相的内切圆”。然后,在10个二值化处理图像的各个图像中,求出所选出的5个内切圆的直径的平均值,作为C相的尺寸指数a。图2是记载了在二值化处理图像中自直径大的起仅5个与C(碳)相的界面内切的内切圆的一例,从该内切圆中引出斜线。另外,将包含图2中记载的一个内切圆的区域放大地示出的二值化处理图像示于图3中。
在此,对于本申请中所述的“C相的内切圆”进行定义。图4是用于对本申请中所述的“C相的内切圆”的定义进行说明的图。本申请中所述的“C相的内切圆”是指上述二值化处理图像中的与C相的界面外切的内切圆。在此,对1个C相可以描绘出多个内切圆,但是,这种情况下,需要按照对1个C相描绘的内切圆彼此不接触的方式描绘、或者以相互外切(参考图4(A))的方式描绘,不能以相互内切(参考图4(B))的方式描绘,另外,不能以相互交叉(参考图4(C))的方式描绘,另外,不能以一个内包另一个(参考图4(D))的方式描绘。
(4)在10个二值化处理图像的各个图像中,求出连接从直径自大的起至第5个为止的C相的内切圆的中心到该C相的界面而成的直线的最大长度L。图2是记载了从各个内切圆的中心向C(碳)相的界面延伸的最大长度L的直线的一例。
(5)在10个二值化处理图像的各个图像中,针对直径自大的起至第5个为止的C相分别求出上述最大长度L除以该内切圆的半径R而得到的值L/R,将所求出的5个值的平均值设为C相的非球形指数b。
(6)将针对10个二值化处理图像的各个图像利用上述(3)求出的C相的尺寸指数a进行平均,求出其平均值,并且,将针对10个二值化处理图像的各个图像利用上述(5)求出的C相的非球形指数b进行平均,求出其平均值。
在本实施例1的烧结体中,通过上述步骤(1)~(6)求出的C相的尺寸指数a的平均值为5.3μm。另外,通过上述步骤(1)~(6)求出的C相的非球形指数b的平均值为4.5。
接着,使用所得到的烧结体,制作直径153mm、厚度2mm的溅射靶,与直径161mm、厚度4mm的Cu制背板接合。将接合后的溅射靶安装于溅射装置,在输出功率为500W、腔室内Ar气压为1Pa下进行溅射,对所产生的颗粒数进行评价。具体而言,在溅射累积持续时间为15分钟、30分钟、1小时、2小时的各时刻暂时停止溅射,在各时刻将直径2.5英寸的圆形的玻璃基板安装于溅射装置,进行20秒钟溅射。在此,溅射累积持续时间是指进行溅射的累计的时间。
然后,将在上述各时刻进行20秒钟溅射后的直径2.5英寸的圆形的玻璃基板从溅射装置中取出,安装于光学表面分析装置(光学表面分析仪(Optical SurfaceAnalyzer)),测量颗粒产生数。从在各时刻的溅射后的颗粒数中减去预先计数的溅射前的颗粒数,将所得到的数的十分之一作为各时刻的颗粒产生数。即,将进行20秒钟溅射所产生的颗粒数的十分之一设为各时刻的颗粒产生数。这与形成硬盘的磁性相时的溅射时间为约2秒钟相符。
溅射累积持续时间为15分钟、30分钟、1小时、2小时的各时刻的颗粒产生数分别为33、49、62、80。将对这些值进行绘图而得到的图与其它实施例和比较例的结果一起示于图5、图6中。图5、图6的横轴为溅射累积持续时间(小时)、纵轴为颗粒产生数(个)。图5和图6的纵轴的刻度的间隔不同,图5的纵轴的刻度的间隔较大,图6的纵轴的刻度的间隔较小。
需要说明的是,烧结体的厚度方向的截面(热压时的加压方向的烧结体截面)对于溅射靶而言是指溅射靶的厚度方向的截面。这在以下记载的实施例2~4、比较例1~3中也是同样。
(实施例2)
在本实施例2中,使用平均粒径19.93μm的非球形C粉末36.31g代替实施例1中使用的平均粒径12.17μm的非球形C粉末36.31g,除此以外,与实施例1同样地制作烧结体及溅射靶。作为目标的烧结体及溅射靶的组成与实施例1同样地为60.5(50Fe-50Pt)-39.5C。
与实施例1同样地测定所制作的烧结体的相对密度,结果为95.20%。
另外,与实施例1同样地测定所制作的烧结体中的碳、氧和氮的含量,结果碳的含量为6.01质量%、氧的含量为199质量ppm、氮的含量为14质量ppm。
在本实施例2的烧结体中,与实施例1同样地求出的C相的尺寸指数a的平均值为6.3μm。另外,与实施例1同样地求出的C相的非球形指数b的平均值为5.2。
另外,在本实施例2中,也与实施例1同样地使用所得到的烧结体制作溅射靶进行溅射,对所产生的颗粒数进行评价。溅射累积持续时间为15分钟、30分钟、1小时、2小时的各时刻的颗粒产生数分别为152、62、48、48。将对这些值进行绘图而得到的图与其它实施例和比较例的结果一起示于图5、图6中。
(实施例3)
在本实施例3中,使用平均粒径51.01μm的非球形C粉末36.31g代替实施例1中使用的平均粒径12.17μm的非球形C粉末36.31g,除此以外,与实施例1同样地制作烧结体及溅射靶。作为目标的烧结体及溅射靶的组成与实施例1同样地为60.5(50Fe-50Pt)-39.5C。
与实施例1同样地测定所制作的烧结体的相对密度,结果为96.54%。
另外,与实施例1同样地测定所制作的烧结体中的碳、氧和氮的含量,结果碳的含量为5.99质量%、氧的含量为264质量ppm、氮的含量为10质量ppm。
在本实施例3的烧结体中,与实施例1同样地求出的C相的尺寸指数a的平均值为7.6μm。另外,与实施例1同样地求出的C相的非球形指数b的平均值为6.0。
另外,在本实施例3中,也与实施例1同样地使用所得到的烧结体制作溅射靶进行溅射,对所产生的颗粒数进行评价。溅射累积持续时间为15分钟、30分钟、1小时、2小时的各时刻的颗粒产生数分别为68、67、52、55。将对这些值进行绘图而得到的图与其它实施例和比较例的结果一起示于图5、图6中。
(实施例4)
本实施例4中的混合粉末、烧结体和靶的组成的目标是60(50Fe-50Pt)-30C-10SiO2。即,金属成分的组成的目标是50摩尔%Fe-50摩尔%Pt,FePt合金和C(碳)和SiO2的组成比的目标是FePt合金为60摩尔%、C为30摩尔%、SiO2为10摩尔%。
本实施例4中使用的C粉末与实施例2中使用的C粉末同样,是平均粒径19.93μm的非球形C粉末。在本实施例4中,使用了17.46g该C粉末。
另外,在本实施例4中,使用了平均粒径0.7μm的SiO2粉末。
制作本实施例4的烧结体及溅射靶时,首先,使用气体雾化法制作FePt合金粉。
在所制作的FePt合金粉740.00g中添加SiO2粉末59.07g,利用使用球的混合机以462rpm混合57小时,得到第一混合粉末。
在所得到的第一混合粉末394.00g中添加C粉末17.46g,利用使用球的混合机以300rpm混合30分钟,得到加压烧结用混合粉末。
将所得到的加压烧结用混合粉末在温度为1100℃、压力为30.6MPa、时间为60分钟、气氛为5×10-2Pa以下的真空中的条件下进行热压,制作烧结体。
与实施例1同样地测定所制作的烧结体的相对密度,结果为94.37%。
另外,与实施例1同样地测定所制作的烧结体中的碳、氧和氮的含量,结果碳的含量为3.88质量%、氧的含量为3.68质量%、氮的含量为8质量ppm。
在本实施例4的烧结体中,C相的尺寸指数a的平均值为5.4μm。另外,C相的非球形指数b的平均值为5.6。
另外,在本实施例4中,也与实施例1同样地使用所得到的烧结体制作溅射靶进行溅射,对所产生的颗粒数进行评价。溅射累积持续时间为15分钟、30分钟、1小时、2小时的各时刻的颗粒产生数分别为13、13、18、17。将对这些值进行绘图而得到的图与其它实施例和比较例的结果一起示于图5、图6中。
(比较例1)
在本比较例1中,使用平均粒径6.63μm的球形C粉末36.31g代替实施例1中使用的平均粒径12.17μm的非球形C粉末36.31g,并且将所得到的加压烧结用混合粉末在1100℃下进行热压,除此以外,与实施例1同样地制作烧结体及溅射靶。作为目标的烧结体及溅射靶的组成与实施例1同样地为60.5(50Fe-50Pt)-39.5C。
与实施例1同样地测定所制作的烧结体的相对密度,结果为96.07%。
另外,利用HORIBA公司制造的碳硫分析装置测定所制作的烧结体中的碳的含量,利用LECO公司制造的TC-600型氧氮同时分析装置测定氧和氮的含量,结果碳的含量为6.07质量%、氧的含量为377质量ppm、氮的含量为14质量ppm。
利用扫描电子显微镜(SEM)对所得到的本实施例1的烧结体进行组织观察。具体而言,针对本比较例1的烧结体的厚度方向的截面(热压时的加压方向的烧结体截面)中的10个部位,利用扫描电子显微镜(SEM)进行拍摄,得到10张SEM照片。所拍摄的10张SEM照片都是以1000倍的倍率对121μm×97μm的视野进行拍摄而得到的SEM照片。将拍摄所得到的10张SEM照片中的1张示于图7。图7所示的照片中的比例尺刻度为10μm。
在图7中,灰色的相为FePt合金相、黑色的相为C(碳)相。
为了容易进行C(碳)相的尺寸及形状的评价,对于所拍摄的10张SEM照片的各个照片进行二值化处理,得到10个二值化处理图像。图8是对图7所示的SEM照片进行二值化处理后的图像,白色的相为FePt合金相、黑色的相为C(碳)相。在图8中,记载了自直径大的起仅5个与C(碳)相的界面内切的内切圆,从该内切圆中引出斜线。另外,将包含图8中记载的一个内切圆的区域放大地示出的二值化处理图像示于图9中。
在本比较例1的烧结体中,与实施例1同样地求出的C相的尺寸指数a的平均值为6.6μm。另外,与实施例1同样地求出的C相的非球形指数b的平均值为2.0。
另外,在本比较例1中,也与实施例1同样地使用所得到的烧结体制作溅射靶进行溅射,对所产生的颗粒数进行评价。溅射累积持续时间为15分钟、30分钟、1小时、2小时的各时刻的颗粒产生数分别为340、156、320、186。将对这些值进行绘图而得到的图与其它实施例和比较例的结果一起示于图5、图6中。
(比较例2)
在本比较例2中,使用平均粒径22.55μm的球形C粉末36.31g代替实施例1中使用的平均粒径12.17μm的非球形C粉末36.31g,并且将所得到的加压烧结用混合粉末在1050℃下进行热压,除此以外,与实施例1同样地制作烧结体及溅射靶。作为目标的烧结体及溅射靶的组成与实施例1同样地为60.5(50Fe-50Pt)-39.5C。
与实施例1同样地测定所制作的烧结体的相对密度,结果为97.11%。
另外,与实施例1同样地测定所制作的烧结体中的碳、氧和氮的含量,结果碳的含量为5.90质量%、氧的含量为264质量ppm、氮的含量为28质量ppm。
在本比较例2的烧结体中,与实施例1同样地求出的C相的尺寸指数a的平均值为9.7μm。另外,与实施例1同样地求出的C相的非球形指数b的平均值为2.5。
另外,在本比较例2中,也与实施例1同样地使用所得到的烧结体制作溅射靶进行溅射,对所产生的颗粒数进行评价。溅射累积持续时间为15分钟、30分钟、1小时、2小时的各时刻的颗粒产生数分别为842、265、108、110。将对这些值进行绘图而得到的图与其它实施例和比较例的结果一起示于图5、图6中。
(比较例3)
在本比较例3中,使用平均粒径5.09μm的非球形C粉末36.31g代替实施例1中使用的平均粒径12.17μm的非球形C粉末36.31g,并且将所得到的加压烧结用混合粉末在1300℃下进行热压,除此以外,与实施例1同样地制作烧结体及溅射靶。作为目标的烧结体及溅射靶的组成与实施例1同样地为60.5(50Fe-50Pt)-39.5C。
与实施例1同样地测定所制作的烧结体的相对密度,结果为94.37%。
另外,与实施例1同样地测定所制作的烧结体中的碳、氧和氮的含量,结果碳的含量为5.91质量%、氧的含量为211质量ppm、氮的含量为18质量ppm。
在本比较例3的烧结体中,与实施例1同样地求出的C相的尺寸指数a的平均值为3.7μm。另外,与实施例1同样地求出的C相的非球形指数b的平均值为3.9。
另外,在本比较例3中,也与实施例1同样地使用所得到的烧结体制作溅射靶进行溅射,对所产生的颗粒数进行评价。溅射累积持续时间为15分钟、30分钟、1小时、2小时的各时刻的颗粒产生数分别为165、236、305、360。将对这些值进行绘图而得到的图与其它实施例和比较例的结果一起示于图5、图6中。
(比较例4)
在本比较例4中,作为目标的烧结体及溅射靶的组成与实施例1同样地为60.5(50Fe-50Pt)-39.5C。
在本比较例4中使用的C粉末是一次粒子的平均粒径(中值径)为30nm(目录值)且形成了二次粒子的炭黑,各个C粒子的形状为非球形。在本比较例4中使用62.50g该C粉末。
制作本比较例4的烧结体及溅射靶时,首先,利用气体雾化法制作FePt合金粉。所得到的FePt合金粉的平均粒径为45μm。
在所制作的FePt合金粉1000.00g中添加C粉末62.50g,利用使用球的混合机以462rpm混合24小时,得到加压烧结用混合粉末。
将所得到的加压烧结用混合粉末在温度为1460℃、压力为26.2MPa、时间为60分钟、气氛为5×10-2Pa以下的真空中的条件下进行热压,制作烧结体。
与实施例1同样地测定所制作的烧结体的相对密度,结果为96.12%。
另外,与实施例1同样地测定所制作的烧结体中的碳、氧和氮的含量,结果碳的含量为5.72质量%、氧的含量为23质量ppm、氮的含量为10质量ppm。
在本比较例4的烧结体中,与实施例1同样地求出的C相的尺寸指数a的平均值为0.8μm。另外,与实施例1同样地求出的C相的非球形指数b的平均值为3.5。
另外,在本比较例4中,也与实施例1同样地使用所得到的烧结体制作溅射靶进行溅射,对所产生的颗粒数进行评价。溅射累积持续时间为15分钟、30分钟、1小时、2小时的各时刻的颗粒产生数分别为3019、3587、5803、4807。将对这些值进行绘图而得到的图与其它实施例和比较例的结果一起示于图5、图6中。
如图5和图6所示,使用本比较例4的溅射靶进行溅射时所产生的颗粒的数量与实施例1~4和比较例1~3相比非常多。在本比较例4中,所使用的C粉末是一次粒子的平均粒径(中值径)极小至约20nm~约50nm(目录值30nm)的炭黑,且形成了二次粒子,认为在FePt合金相中也形成了二次粒子。二次粒子的C为一次粒子的C被压实后的状态,二次粒子内部的一次粒子的C的周围未被FePt合金包覆,因此认为,在溅射期间容易以块的状态从靶上脱落,容易形成颗粒。因此,认为使用本比较例4的溅射靶进行溅射时所产生的颗粒的数量与实施例1~4和比较例1~3相比非常多。
(考察)
将实施例1~4、比较例1~4的主要数据汇总示于下述表1中。关于靶的组成,实施例1~3、比较例1~4为60.5(50Fe-50Pt)-39.5C,只有实施例4为60(50Fe-50Pt)-30C-10SiO2。
[表1]
包含在本发明的范围内的实施例1~4中,烧结体中的C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,并且,烧结体中的C相的非球形指数b的平均值为3.0以上。
在实施例1~4中,烧结体中的C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,因此,成为该C相的周围容易被作为基体金属的FePt系合金包覆的适度的尺寸。另外,烧结体中的C相的非球形指数b的平均值为3.0以上,因此,靶中的C相成为与球形相比更细长的形状,每单位体积的表面积大于球形。因此,靶中的C相与作为基体金属的FePt系合金的粘附容易变得良好。
因此认为,在实施例1~4中,所产生颗粒的数量减少。
另一方面,在比较例1和2中,烧结体中的C相的非球形指数b的平均值分别为2.0和2.5,均低于3.0,烧结体中的C相的形状是接近球形的形状。因此,在比较例1和2中,每单位体积的烧结体中的C相的表面积减小,C相与作为基体金属的FePt系合金的粘附减弱,因此认为,所产生的颗粒的数量与实施例1~4相比增多。
另外,在比较例3和4中,烧结体中的C相的尺寸指数a的平均值分别为3.7μm和0.8μm,均低于4.0μm,C相的尺寸过小,因此,C相的周围未被作为基体金属的FePt系合金充分包覆,因此认为,所产生的颗粒的数量与实施例1~4相比增多。
另外,在比较例4中,如上所述,一次粒子的碳在烧结体中形成了二次粒子。二次粒子的C是一次粒子的C被压实后的状态,二次粒子内部的C的一次粒子的周围未被FePt合金包覆,因此认为,在溅射期间容易以块的状态从靶上脱落,容易形成颗粒。因此认为,使用比较例4的溅射靶进行溅射时所产生的颗粒的数量与实施例1~4和比较例1~3相比非常多。
产业上的可利用性
本发明的溅射靶能够在不使用多个靶的情况下单独地形成可作为磁记录介质使用的含有FePt系合金和碳的薄膜,并且是能够减少溅射时所产生的颗粒的FePt-C系溅射靶,具有产业上的可利用性。
Claims (15)
1.一种FePt-C系溅射靶,其是含有Fe、Pt和C的FePt-C系溅射靶,其特征在于,
具有如下结构:在含有33摩尔%以上且60摩尔%以下的Pt且余量实质上由Fe构成的FePt系合金相中,分散有实质上由C构成的C相,
在对该FePt-C系溅射靶的厚度方向的截面以1000倍的倍率针对121μm×97μm范围的视野拍摄10个部位而得到的10个图像的各个图像中,将C相的内切圆的直径自大的起至第5个为止的这5个直径的平均值设为C相的尺寸指数a,并且,针对直径自大的起至第5个为止的C相分别求出连接从直径自大的起至第5个为止的C相的内切圆的中心到该C相的界面而成的直线的最大长度L除以该内切圆的半径R而得到的值L/R,将所求出的5个值的平均值设为C相的非球形指数b,此时,所述10个图像的各个图像中求出的所述C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,并且,所述10个图像的各个图像中求出的所述C相的非球形指数b的平均值为3.0以上。
2.一种FePt-C系溅射靶,其是含有Fe、Pt和C、并且含有Fe、Pt以外的一种以上元素的FePt-C系溅射靶,其特征在于,
具有如下结构:在含有33摩尔%以上且小于60摩尔%的Pt、大于0摩尔%且20摩尔%以下的Fe、Pt以外的所述一种以上元素、并且Pt与所述一种以上元素的合计为60摩尔%以下、余量实质上由Fe构成的FePt系合金相中,分散有实质上由C构成的C相,
在对该FePt-C系溅射靶的厚度方向的截面以1000倍的倍率针对121μm×97μm范围的视野拍摄10个部位而得到的10个图像的各个图像中,将C相的内切圆的直径自大的起至第5个为止的这5个直径的平均值设为C相的尺寸指数a,并且,针对直径自大的起至第5个为止的C相分别求出连接从直径自大的起至第5个为止的C相的内切圆的中心到该C相的界面而成的直线的最大长度L除以该内切圆的半径R而得到的值L/R,将所求出的5个值的平均值设为C相的非球形指数b,此时,所述10个图像的各个图像中求出的所述C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,并且,所述10个图像的各个图像中求出的所述C相的非球形指数b的平均值为3.0以上。
3.如权利要求2所述的FePt-C系溅射靶,其特征在于,Fe、Pt以外的所述一种以上元素为Cu、Ag、Rh、Au、Mn、Ni、Co、Pd、Cr、V、B中的一种以上。
4.如权利要求1~3中任一项所述的FePt-C系溅射靶,其特征在于,所述C相中所含的C相对于靶整体的含有比例为10摩尔%以上且60摩尔%以下。
5.一种FePt-C系溅射靶,其是含有Fe、Pt、C和氧化物的FePt-C系溅射靶,其特征在于,
具有如下结构:在含有33摩尔%以上且60摩尔%以下的Pt且余量实质上由Fe构成的FePt系合金相中,分散有实质上由C构成的C相和实质上由氧化物构成的氧化物相,
在对该FePt-C系溅射靶的厚度方向的截面以1000倍的倍率针对121μm×97μm范围的视野拍摄10个部位而得到的10个图像的各个图像中,将C相的内切圆的直径自大的起至第5个为止的这5个直径的平均值设为C相的尺寸指数a,并且,针对直径自大的起至第5个为止的C相分别求出连接从直径自大的起至第5个为止的C相的内切圆的中心到该C相的界面而成的直线的最大长度L除以该内切圆的半径R而得到的值L/R,将所求出的5个值的平均值设为C相的非球形指数b,此时,所述10个图像的各个图像中求出的所述C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,并且,所述10个图像的各个图像中求出的所述C相的非球形指数b的平均值为3.0以上。
6.一种FePt-C系溅射靶,其是含有Fe、Pt、C和氧化物、并且含有Fe、Pt以外的一种以上元素的FePt-C系溅射靶,其特征在于,
具有如下结构:在含有33摩尔%以上且小于60摩尔%的Pt、大于0摩尔%且20摩尔%以下的Fe、Pt以外的所述一种以上元素、并且Pt与所述一种以上元素的合计为60摩尔%以下、余量实质上由Fe构成的FePt系合金相中,分散有实质上由C构成的C相和实质上由氧化物构成的氧化物相,
在对该FePt-C系溅射靶的厚度方向的截面以1000倍的倍率针对121μm×97μm范围的视野拍摄10个部位而得到的10个图像的各个图像中,将C相的内切圆的直径自大的起至第5个为止的这5个直径的平均值设为C相的尺寸指数a,并且,针对直径自大的起至第5个为止的C相分别求出连接从直径自大的起至第5个为止的C相的内切圆的中心到该C相的界面而成的直线的最大长度L除以该内切圆的半径R而得到的值L/R,将所求出的5个值的平均值设为C相的非球形指数b,此时,所述10个图像的各个图像中求出的所述C相的尺寸指数a的平均值为4.0μm以上且9.0μm以下,并且,所述10个图像的各个图像中求出的所述C相的非球形指数b的平均值为3.0以上。
7.如权利要求6所述的FePt-C系溅射靶,其特征在于,Fe、Pt以外的所述一种以上元素为Cu、Ag、Rh、Au、Mn、Ni、Co、Pd、Cr、V、B中的一种以上。
8.如权利要求5~7中任一项所述的FePt-C系溅射靶,其特征在于,所述C相中所含的C和所述氧化物相中所含的氧化物的合计相对于靶整体的含有比例为10摩尔%以上且60摩尔%以下,并且,所述C相中所含的C相对于靶整体的含有比例为5摩尔%以上且50摩尔%以下,所述氧化物相中所含的氧化物的合计相对于靶整体的含有比例为1摩尔%以上且25摩尔%以下。
9.如权利要求5~7中任一项所述的FePt-C系溅射靶,其特征在于,所述氧化物包含SiO2、TiO2、Ti2O3、Ta2O5、Cr2O3、CoO、Co3O4、B2O3、Fe2O3、Fe3O4、CuO、Cu2O、Y2O3、MgO、Al2O3、ZrO2、Nb2O5、MoO3、CeO2、Sm2O3、Gd2O3、WO2、WO3、HfO2、NiO2中的至少一种。
10.如权利要求8所述的FePt-C系溅射靶,其特征在于,所述氧化物包含SiO2、TiO2、Ti2O3、Ta2O5、Cr2O3、CoO、Co3O4、B2O3、Fe2O3、Fe3O4、CuO、Cu2O、Y2O3、MgO、Al2O3、ZrO2、Nb2O5、MoO3、CeO2、Sm2O3、Gd2O3、WO2、WO3、HfO2、NiO2中的至少一种。
11.如权利要求1、2、3、5、6、7中任一项所述的FePt-C系溅射靶,其特征在于,相对密度为90%以上。
12.如权利要求4所述的FePt-C系溅射靶,其特征在于,相对密度为90%以上。
13.如权利要求8所述的FePt-C系溅射靶,其特征在于,相对密度为90%以上。
14.如权利要求9所述的FePt-C系溅射靶,其特征在于,相对密度为90%以上。
15.如权利要求10所述的FePt-C系溅射靶,其特征在于,相对密度为90%以上。
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