DE69432002T2

DE69432002T2 - Target für ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE69432002T2
Application number: DE69432002T
Authority: DE
Inventors: Kaoru Masuda; Takashi Meguro
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1994-05-17
Publication date: 2003-10-23
Anticipated expiration: 2014-05-18
Also published as: US5607780A; EP0640964B1; EP0640964A1; JPH0790567A; DE69432002D1; KR950004146A

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Targetmaterial für ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium mit einer geringen magnetischen Permeabilität, das sich insbesondere für das Magnetronsputtern eignet, und ein Verfahren zum Herstellen des Targetmaterials.
Inzwischen werden magneto-optische Aufzeichnungsmedien in Speichereinrichtungen von Computern oder zum Ablegen von bildartigen Informationen als wiederbeschreibbare Aufzeichnungsmedien mit einer großen Kapazität verwendet. Sie werden außerdem als kleine Aufzeichnungsmedien mit dem Namen "Minidisc" für das Aufzeichnen von Musik oder Daten verwendet.
Bei diesen magneto-optischen Aufzeichnungsmedien werden üblicherweise die magneto-optischen Charakteristika eines hauptsächlich aus einem Seltenerdelement und einem Element der Eisengruppe bestehenden amorphen Dünnfilms verwendet.
Der für magneto-optische Aufzeichnungsmedien verwendete Dünnfilm wird üblicherweise durch Sputterabscheidung hergestellt.
Es gibt verschiedene Methoden für das Sputtern, beispielsweise eine Methode des Sputterns einfacher Substanzen eines Seltenerdelements beziehungsweise eines Elements der Eisengruppe zum selben Zeitpunkt als getrennte Targets (Co-Sputtermethode); und ein Verfahren des Sputterns eines Targets, das zuvor durch Legieren oder Zusammensetzen eines Elements, das zu einem Dünnfilm ausgebildet werden soll, erhalten wurde.
Unter diesen Targets finden die Targets vom Verbundtyp für ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium, die in den japanischen offengelegten Patenten Nr. 62-70550 (JP-A-62 070550) und 1-25977 offenbart sind, d. h. die Targets, die ein Seltenerdelement umfassen, das eine Phase, die hauptsächlich aus einem Seltenerdelement und/oder einer intermetallischen Verbindung oder Legierung eines Seltenerdelements und eines Elements der Eisengruppe besteht, und eine metallische Phase, die hauptsächlich aus einem Element der Eisengruppe besteht, enthält, breite Verwendung, da sie dadurch, daß die Komponentenverteilung in einem Film im Vergleich zum Target vom Verbundtyp, das im japanischen offengelegten Patent Nr. 1-149959 offenbart wird, durch Kontrolle der Mikrostruktur des Targets gleichförmig gemacht werden kann, von Vorteil sind.
Da ein in einem Target enthaltenes Seltenerdelement sehr aktiv ist, werden oftmals zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit eines Dünnfilms ein oder mehrere additive Elemente zugesetzt. Beispielsweise wird in dem japanischen offengelegten Patent Nr. 1-247571 über eine Methode zum Verbessern der Korrosionsbeständigkeit eines Dünnfilms berichtet, indem ein Targetmaterial verwendet wird, das 15 Atom-% oder weniger mindestens eines additiven Elements ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ti, Al, Cu, Cr, Nb, Ta, Pd und Pt enthält.
Bei den obenerwähnten Sputtermethoden hat sich in jüngster Zeit das Magnetronsputtern, das sich zum Vergrößern der Abscheidungsrate eignet, zu einer führenden Methode entwickelt. Bei diesem Magnetronsputtern wird auf der Oberfläche eines Targetmaterials ein magnetischer Leckfluß erzeugt, um ein Plasma in der Nähe der Oberfläche des Targetmaterials einzugrenzen.
Das im japanischen offengelegten Patent Nr. 1- 25977 offenbarte obenerwähnte Target vom Verbundtyp enthält jedoch ferromagnetische Phasen wie etwa Fe und Co, die zu einer hochgesättigtenfMagnetflußdichte (hoher BS-Wert) eines Targetmaterials und somit zu seiner hohen magnetischen Permeabilität führen. Dadurch wird ein unzureichendes Leck von der Oberfläche des Targetmaterials aus erzeugt, was zu Problemen wie etwa einer reduzierten Filmbildungseffizienz und einer reduzierten Gebrauchseffizienz des Targetmaterials aufgrund des Fortschreitens der Bildung von lokalen Konvexitäten führt.
Dementsprechend wird ein Targetmaterial für ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium mit einer geringen magnetischen Permeabilität mit Spannung erwartet.
Als Targetmaterial für ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium, das eine reduzierte magnetische Permeabilität aufweisen kann und sich für das Magnetronsputtern eignet, ist jüngst im offengelegten japanischen Patent Nr. 4-365860 (DE-A-42 19 139) über ein Target mit einer Struktur berichtet worden, die eine Verbundphase umfaßt, die aus einem kristallisierten Metall der Eisengruppe, das in einer aus einer intermetallischen Verbindung eines Seltenerdmetalls und einem Metall der Eisengruppe (im weiteren lediglich als eine "intermetallische Verbindung" bezeichnet) hergestellten Matrix feinteilig und gleichförmig dispergiert ist, besteht, eine Seltenerdmetallphase und eine intermetallische Verbindungsphase, die aus einer Reaktionsphase der obenerwähnten Verbundphase mit der obenerwähnten Seltenerdmetallphase besteht.
Das aus dem offengelegten japanischen Patent Nr. 4-365860 bekannte Target weist aufgrund der Verbundphase, die aus einem kristallisierten Metall der Eisengruppe besteht, das in einer intermetallischen Verbindung fein dispergiert ist, eine reduzierte magnetische Permeabilität auf.
Das in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 4-365860 offenbarte Target reduziert effektiv die magnetische Permeabilität, weist jedoch den folgenden Mangel auf. Da das Target die Seltenerdmetallphase als eine reine Seltenerdmetallphase und die durch Wärmebehandlung gebildete intermetallische Verbindungsphase aufweist, besitzt es eine grobe Struktur. Deshalb beeinflußt die Winkeldifferenz der gesputterten Atome zwischen dem Seltenerdmetall und der intermetallischen Verbindung beim Sputtern die Komponentenverteilung in einem gebildeten Film, so daß es schwierig ist, die Komponentenverteilung im Film gleichförmig zu machen.
Dieses Target ist auch deshalb nachteilig, weil wegen der groben Struktur eine Vorsputterzeit, d. h. eine Zeit, die erforderlich ist, damit die Zusammensetzung des Films beim frühen Sputtern ein Gleichgewicht erzielt, lang ist.
Die magnetischen Charakteristika eines amorphen magnetischen Dünnfilms mit senkrechter Magnetisierung, der hauptsächlich aus einem Seltenerdelement und einem Metall der Eisengruppe besteht und als ein magneto-optischer Aufzeichnungsfilm verwendet wird, sind gegenüber der Zusammensetzung des Films sehr empfindlich. Insbesondere bewirkt eine nur geringfügige Änderung des Gehalts an dem Seltenerdelement in dem Film drastische Änderungen der Koerzitivkraft und des Kerr-Rotationswinkels. Zur Sicherstellung stabiler magnetischer Charakteristika eines magneto-optischen Aufzeichnungsfilms ist deshalb, wenn eine Magnetschicht durch Sputtern ausgebildet wird, ein Targetmaterial erwünscht, mit dem man eine gleichförmige Seltenerdelementverteilung im Film in einem breiten Filmbildungsbereich erhalten kann.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Targetmaterials für ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium das eine geringe magnetische Permeabilität aufweist, in einem Film eine gleichförmige Komponentenverteilung erzielen kann und sich insbesondere für das Magnetronsputtern eignet; und ein Verfahren zum Herstellen des Targetmaterials.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, daß sich die unten beschriebenen Mittel dazu eignen, die Ungleichförmigkeit der Verteilung eines Seltenerdelements in einem Film aufgrund der Winkeldifferenz von gesputterten Atomen zwischen einer als einfache Substanz vorliegenden Phase des Seltenerdelements und einer als intermetallische Verbindung vorliegenden Phase zum Zeitpunkt des Sputterns effektiv zu reduzieren und die magnetische Permeabilität zu reduzieren.
1. Das Seltenerdelement wird in Form nicht einer als einfache Substanz vorliegenden Phase, sondern einer RE-TM-Phase (die Symbole RE und TM werden unten definiert) vorgelegt, d. h. einer dispergierten Phase, die aus dem Seltenerdelement und der intermetallischen Verbindung, die in einem dispergierten Zustand vorliegen, besteht.
2. Im Fall lediglich der RE-TM-Phase liegt im allgemeinen zu wenig Metall der Eisengruppe zur praktischen Verwendung der Zusammensetzung vor, die als magneto-optischer Aufzeichnungsfilm verwendet wird, und es muß deshalb zugesetzt werden. Deshalb wird das Metall der Eisengruppe nicht in Form einer einfachen Substanz zugesetzt, sondern einer intermetallischen Verbindung oder Legierung des Metalls der Eisengruppe und des Seltenerdelements, wobei der Gehalt des Metalls der Eisengruppe höher ist als in der RE-TM-Phase.
Die vorliegende Erfindung wurde auf der Basis der obigen Erkenntnis erstellt, und sie liefert ein Targetmaterial für ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium, wie in Anspruch 1 dargelegt, mit einer Struktur, die gebildet wird durch Sintern einer RE-TM-Phase (A) mit einer Zusammensetzung, deren RE-Gehalt höher ist als der der Zusammensetzung einer intermetallischen Verbindung der chemischen Formel TM&sub2;RE, und einer TM-RE-Phase (B) mit einer Zusammensetzung mit einem RE-Gehalt, der gleich oder kleiner ist als der der Zusammensetzung einer intermetallischen Verbindung der chemischen Formel TM&sub2;RE, wobei RE mindestens ein Seltenerdelement ausgewählt aus der Gruppe von Elementen bestehend aus Nd, Gd, Tb, Dy, Ho und Er und TM mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe von Metallen der Eisengruppe, die aus Fe, Co und Ni besteht, bezeichnet. Dieses Targetmaterial weist bevorzugt eine Struktur auf, in der RE und die intermetallische Verbindung von RE und TM in der RE-TM-Phase (A) dispergiert sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Targetmaterials wie in Anspruch 10 dargelegt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Fotografie einer Metallmikrostruktur, die ein Beispiel der Struktur des Targetmaterials der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine Skizze, die das Beispiel der Struktur des Targetmaterials der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 3 ist eine Fotografie einer Metallmikrostruktur, die ein weiteres Beispiel der Struktur des Targetmaterials der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 4 ist eine Skizze, die das weitere Beispiel der Struktur des Targetmaterials der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 5 zeigt graphische Darstellungen mit Beispielen der Komponentenverteilung in einem Film, der gebildet wird durch die Verwendung jedes der Targetmaterialien der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 zeigt graphische Darstellungen mit Beispielen der Komponentenverteilung in einem Film, der gebildet wird durch die Verwendung jedes der Targetmaterialien eines Vergleichsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 ist ein Phasendiagramm eines aus Tb und Fe bestehenden binären Systems.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Bei der vorliegenden Erfindung liegt eine TM-Phase zusätzlich zu den obenerwähnten Komponenten im Targetmaterial vor. Der Grund dafür ist folgender. Bevorzugt liegt eine TM-Phase, ein ferromagnetisches Material, nicht vor. Jedoch wird in einigen Fällen Co zugesetzt, um die Curie-Temperatur einzustellen, oder TM wird als eine einfache Substanz zur geringfügigen Einstellung der Zusammensetzung zugesetzt.
Der Anteil der TM-Phase in einer Sputteroberfläche des Targets beträgt bevorzugt 20% der Fläche.
Wenn das Targetmaterial eine derartige Struktur aufweist, weist es eine maximale magnetische Permeabilität von 10 oder weniger oder eine Sättigungs-Magnetflußdichte (Bs) von 0,8 T oder weniger auf und eignet sich für das Magnetronsputtern.
Falls von den Metallen der Eisengruppe Fe verwendet wird und wenn als die RE-TM-Phase (A) eine zuvor hergestellte eutektische Legierungphase aus RE und Fe mit einem RE-Gehalt von 66 Gew.-% oder mehr verwendet wird, wird die eutektische Legierungsphase eine dispergierte Phase, die durch eine sehr gleichförmige Dispersion des Seltenerdelements gebildet wird. Dadurch kann die Gleichförmigkeit der Zusammensetzung in einem Film weiter erhöht werden.
Wenn die Zusammensetzung der TM-RE-Phase (B) zum Ausgleichen des Mangels des oder der Metalle der Eisengruppe aufgrund ihres Vorliegens nur in der RE-TM-Phase einen geringeren RE-Gehalt aufweist als die Zusammensetzung einer intermetallischen Verbindung der chemischen Formel TM&sub1;&sub7;RE&sub2;, dann enthält die TM-RE-Phase (B) darin dispergiertes α-TM. Folglich wird die TM-RE-Phase (B) eine homogene und fein kristallisierte Struktur, die aus α-TM und einer intermetallischen Verbindung besteht und die für das Erhöhen der Gleichförmigkeit der Zusammensetzung eines Films bevorzugt wird.
In dem offengelegten japanischen Patent Nr. 1- 247571 wird mindestens ein Element X aus der Gruppe bestehend aus korrosionsbeständigem Al, Ti, Cu, Cr, Nb, Ta, Pd und Pt ausgewählt. Wie in dieser Literaturstelle beschrieben, sind dies Elemente, die alle die Korrosionsbeständigkeit eines Targetmaterials verbessern. Das Vorliegen des oder der Metallelemente X in einem Target in einer Menge von 10 Gew.-% oder weniger kann die Korrosionsbeständigkeit verbessern.
Wenn Co als eine TM-Phase (C) vorgelegt wird, wird es bevorzugt, wenn Co nicht in Form einer Phase vorgelegt wird, die nur aus Co besteht oder einer Legierungsphase von Metallen der Eisengruppe, sondern in Form einer Phase, die aus 50 Atom-% oder weniger mindestens eines Elements ausgewählt aus den Elementen in den Gruppen 4A, 5A und 6A der Periodentafel besteht, Rest im wesentlichen Co.
Wenn Co in Form einer Legierung vorliegt, wobei mindestens ein Element aus den Elementen in den Gruppen 4A, 5A und 6A, d. h. Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo und W ausgewählt ist, wird die Magnetisierung durch den stark störenden Effekt merklich reduziert, so daß die magnetische Permeabilität reduziert sein kann.
Fe wird oftmals zusätzlich zu Co in ein Target für ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium eingearbeitet, aber selbst wenn ein oder mehrere Elemente ausgewählt aus den Elementen in den Gruppen 4A, 5A und 6A zu Fe zugesetzt werden, reduziert Fe die Sättigungs- Magnetflußdichte und die magnetische Permeabilität des Targets nicht so effektiv wie Co.
Das Legieren von Co mit Fe ist nicht erwünscht, da dadurch die Sättigungs-Magnetflußdichte und die magnetische Permeabilität des Targets erhöht werden.
Zum Reduzieren der magnetischen Permeabilität des Targets ist somit ein effektives Mittel, wenn eine Phase vorliegt, die aus 50 Atom-% oder weniger mindestens eines Elements ausgewählt aus den Elementen in den Gruppen 4A, 5A und 6A der Periodentafel besteht, Rest im wesentlichen Co.
Insbesondere im Fall eines Co-Cr-Systems und eines Co-V-Systems, die in der Regel stark gestörte Systeme sind, wurde bestätigt, daß durch den Zusatz einer geringfügigen Menge von Cr oder V die Magnetisierung schnell reduziert wird und daß die Systeme bei einem Cr- oder V-Gehalt von etwa 25 Atom-% bei Raumtemperatur unmagnetisch werden.
Andererseits ist der Zusatz von Cr in einer Menge von etwa 90 Atom-% erforderlich, um ein Fe-Cr-System unmagnetisch zu machen.
Der Grund dafür, daß die Menge des oder der additiven Elemente in der vorliegenden Erfindung auf 50 Atom-% oder weniger begrenzt ist, ist der, daß die Verringerung der Magnetisierung von dem Atomprozentsatz des oder der additiven Elemente abhängt und daß der Zusatz des oder der additiven Elemente in einer Menge von über 50 Atom-% bei der weiteren Reduzierung der magnetischen Permeabilität nicht sehr effektiv ist.
Das obenerwähnte Target der vorliegenden Erfindung kann erhalten werden durch ein Verfahren zum Herstellen eines Targetmaterials für ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium, wobei ein Pulver (a) mit einer Zusammensetzung mit einem RE-Gehalt, der höher ist als der der Zusammensetzung einer intermetallischen Verbindung der chemischen Formel TM&sub2;RE, und mit einer Struktur, in der RE und eine intermetallische Verbindung aus RE und TM dispergiert sind, und ein Pulver (b) mit einer Zusammensetzung mit einem RE-Gehalt gleich oder kleiner dem der Zusammensetzung einer intermetallischen Verbindung der chemischen Formel TM&sub2;RE unter Druck gesintert werden.
In diesem Fall werden Pulver (c) mit einer Zusammensetzung aus einer einfachen TM-Substanz oder einer Legierung von TM-Elementen und die obenerwähnten Pulver (a) und (b) vermischt und dann unter Druck gesintert.
Die Pulver (a), (b) und (c) werden bevorzugt durch einen schnellen Verfestigungsprozeß, einen Barrenmahlprozeß oder dergleichen erhalten. Wenn die Pulver (a) und (b) durch einen schnellen Verfestigungsprozeß wie etwa einen Atomisierungsprozeß hergestellt werden, enthalten diese Ausgangspulver individuell eine feindispergierte Struktur und geben den Komponenten in einem Film effektiv eine gleichförmige Verteilung.
Das Sintern kann vorgenommen werden, nachdem mindestens ein Metallelement X ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Al, Ti, Cr, Cu, Nb, Ta, Pd und Pt in Form entweder eines Pulvers einer einfachen Substanz oder eines Pulvers einer Legierung mit einem Seltenerdelement oder einem Metall der Eisengruppe in einer Menge von 10 Gew.-% oder weniger zugesetzt worden ist.
Wenn in der vorliegenden Erfindung eine Legierungsphase vorgelegt wird, die aus 50 Atom-% oder weniger mindestens eines Elements ausgewählt aus den Elementen in den Gruppen 4A, 5A und 6A des Periodensystems, Rest im wesentlichen Co, besteht, reicht es aus, daß Pulver mit der gleichen Zusammensetzung wie der der Legierungsphase gesintert wird.
Die Gründe für die Spezifikationen in der vorliegenden Erfindung werden unten ausführlicher beschrieben.
Eines der herausragendsten Charakteristika der vorliegenden Erfindung besteht wie oben beschrieben darin, daß durch Sintern eine RE-TM-Phase (A) gehärtet wird, die eine Zusammensetzung aufweist, deren RE-Gehalt höher ist als der der Zusammensetzung einer intermetallischen Verbindung der chemischen Formel TM&sub2;RE, und die wahlweise eine Struktur aufweist, in der α-RE und eine intermetallische Verbindung von RE und TM dispergiert sind.
Durch das Vorliegen eines Seltenerdelements im Target nicht in Form einer als einfache Substanz vorliegenden Phase des Seltenerdelements, sondern einer dispergierten Phase einer intermetallischen Verbindung, kann die Ungleichförmigkeit der Zusammensetzung eines Films aufgrund der Winkeldifferenz von gesputterten Atomen zwischen dem Seltenerdelement und der intermetallischen Verbindung zum Zeitpunkt des Sputterns reduziert werden.
Da das für das Target erforderliche TM in der RE- TM-Phase (A) in einem dispergierten Zustand nicht in Form einer einfachen TM-Substanz vorliegt, sondern der intermetallischen Verbindung, kann eine magnetische Permeabilität erzielt werden, die unter der liegt, die erzielt wird, wenn das ganze TM als eine einfache Substanz vorliegt.
Da die durch Dispersion von TM gebildete RE-TM- Phase (A) weniger oxidierbar ist als reines RE, kann außerdem der Sauerstoffgehalt eines gesinterten Produkts reduziert werden.
Außerdem ist der Zusammensetzungsbereich der in der vorliegenden Erfindung spezifizierten RE-TM-Phase (A) ein wesentlicher Faktor für die folgenden Effekte: ein niedriger Schmelzpunkt wird erzielt, die RE-TM-Phase (A) wirkt wie ein Bindemittel für die TM-RE-Phase, und ein Target mit einer ausreichenden Festigkeit wird erhalten.
Um diese Effekte zu erhalten, wird in der vorliegenden Erfindung die RE-TM-Phase (A) bevorzugt in einem Flächenanteil von 30-70% auf der Basis der Schnittfläche des Targets vorgelegt.
In der vorliegenden Patentschrift bedeutet der Ausdruck "eine Zusammensetzung mit einem RE-Gehalt, der höher ist als der der Zusammensetzung einer intermetallischen Verbindung der chemischen Formel TM&sub2;RE" (die RE-TM-Phase (A)) beispielsweise eine Zusammensetzung in dem in dem Phasendiagramm eines aus Tb und Fe bestehenden binären Systems durch (A) gezeigten Bereich, wobei Tb und Fe typische, einen magneto-optischen Aufzeichnungsfilm darstellende Elemente sind, was in Fig. 7 gezeigt ist.
Der in Fig. 7 gezeigte Bereich (A) ist ein Zusammensetzungsbereich, in dem eine eutektische Struktur gebildet wird. Insbesondere in einem aus Fe und RE bestehenden binären System wird eine eutektische Struktur gebildet, in der eine intermetallische Verbindung der chemischen Formel Fe&sub2;RE und eine α-Phase von RE gleichförmig dispergiert sind.
Als Ausgangspulver für die obenbeschriebene RE-TM- Phase (A) wird bevorzugt ein Pulver mit einer gleichförmigeren und feineren eutektischen Struktur verwendet, die erhalten wird durch schnelles Abschrecken bei 102ºC/s oder mehr durch Gasatomisierung oder dergleichen.
Ein weiteres wesentliches Charakteristikum der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß eine TM-RE- Phase (B) mit einer Zusammensetzung mit einem RE-Gehalt, der gleich oder kleiner ist als der der Zusammensetzung einer intermetallischen Verbindung der chemischen Formel TM&sub2;RE, durch Sintern mit der obenerwähnten RE-TM-Phase (A) kombiniert wird.
Wie in Science Forum Co., Ltd., Handbook of Magneto-optical Discs", S. 61-65, beschrieben wird, weist eine Zusammensetzung in einem Zusammensetzungsbereich, in dem ein amorpher magnetischer Dünnfilm mit senkrechter Magnetisierung als ein magneto-optischer Aufzeichnungsfilm erhalten werden kann, üblicherweise einen RE- Gehalt unter dem von TM&sub2;RE auf. Deshalb kann kein Targetmaterial nur aus der RE-TM-Phase (A) bestehen, und der Mangel an dem oder den Metallen der Eisengruppe muß ausgeglichen werden.
Da TM ein ferromagnetisches Material ist, steigt wie oben beschrieben durch das Vorliegen von TM als einer einfachen Substanz die Sättigungsmagnetisierung (Ms) eines Targetmaterials und somit seine magnetische Permeabilität. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die Beziehung zwischen der Struktur und der magnetischen Permeabilität einer intermetallischen Verbindung aus TM und RE bestimmt und herausgefunden, daß die magnetische Permeabilität bei Vorliegen von TM und RE in Form einer intermetallischen Verbindung oder einer Legierung im Vergleich zu der, die erzielt wird, wenn sowohl TM als auch RE als eine einfache Substanz vorliegen, stark reduziert werden kann.
Indem der Mangel an dem oder den Metallen der Eisengruppe durch Bilden der TM-RE-Phase (B) ausgeglichen wird, kann die magnetische Permeabilität eines Targetmaterials unter Beibehaltung der Gleichförmigkeit der Komponentenverteilung in einem Film weiter reduziert werden, der durch Vorliegen det obenerwähnten RE- TM-Phase (A) erhalten werden kann.
Bei der vorliegenden Erfindung liegt die TM-RE-Phase (B) bevorzugt in einem Flächenanteil von 30 bis 70% auf der Grundlage der Schnittfläche des Targetmaterials vor.
In der vorliegenden Patentschrift bedeutet der Ausdruck "eine Zusammensetzung mit einem RE-Gehalt, der gleich oder kleiner ist als der der Zusammensetzung einer intermetallischen Verbindung der chemischen Formel TM&sub2;RE" (die TM-RE-Phase (B)) beispielsweise eine Zusammensetzung in dem in Fig. 7, d. h. dem Phasendiagramm eines aus Tb und Fe bestehenden binären Systems, durch (B) gezeigten Bereich.
In Fig. 7 wird, wie im Phasendiagramm gezeigt, in dem Zusammensetzungsbereich, der durch (B') in dem durch (B) gezeigten Zusammensetzungsbereich gezeigt ist, eine Struktur gebildet, bei der eine intermetallische Verbindung mit einer Zusammensetzung Fe&sub1;&sub7;RE&sub2; und α- Fe dispergiert sind. Wenn eine in dem durch (B') gezeigten Bereich liegende Zusammensetzung verwendet wird, weist die TM-RE-Phase (B) eine hohe Zähigkeit auf, nämlich die Sprödigkeitskennlinie intermetallischer Verbindungen kann reduziert werden.
Als Material für die TM-RE-Phase verwendetes Pulver kann durch eine Methode des Mahlens eines gegossenen Barrens oder einen schnellen Verfestigungsprozeß wie etwa einen Gasatomisierungsprozeß hergestellt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung sind spezifische Beispiele der TM-Phase, die zugesetzt wird, um die Curie-Temperatur einzustellen, den Kerr-Rotationswinkel zu vergrößern und die Zusammensetzung fein einzustellen, reines Fe, reines Co, reines Ni, Fe-Co-Legierungen, Fe-Co-Ni-Legierungen usw. Wie oben beschrieben, beträgt der Flächenanteil der TM-Phase bevorzugt 20% oder weniger auf der Basis der Schnittfläche des Targetmaterials, da die TM-Phase die magnetische Permeabilität des Targetmaterials vergrößert.
Damit mindestens ein Metallelement ausgewählt aus Metallelementen, die die Korrosionsbeständigkeit verbessern können (d. h. Al, Ti, Cr, Nb und Ta), in einer Menge von 10 Gew.-% oder weniger vorliegen, können das oder die Metallelemente in Form einer als einfache Substanz vorliegenden Phase oder einer Phase einer Legierung mit einem Seltenerdelement oder einem Metall der Eisengruppe zugesetzt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung kann wie oben beschrieben die magnetische Permeabilität durch den stark störenden Effekt stark reduziert werden, indem Co im Target in Form einer Legierung mit mindestens einem Element ausgewählt aus den Elementen in den Gruppen 4A, 5A und 6A vorgelegt wird.
Das oder die Elemente in den Gruppen 4A, 5A und 6A, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, reduzieren die Sättigungs-Magnetflußdichte und die magnetische Permeabilität des Targets effektiv, verschlechtern aber die magneto-optischen Charakteristika eines Films. Für die magneto-optischen Charakteristika ist deshalb die Menge des oder der Elemente bevorzugt so klein wie möglich.
Andererseits können von diesen Elementen Cr, Nb, Ta und Ti auch als Elemente verwendet werden, die in der Lage sind, einem Film Korrosionsbeständigkeit zu verleihen, wie oben beschrieben.
Dementsprechend wird bevorzugt, die Gesamtmenge des oder der dem Target zugesetzten Elemente in Abhängigkeit von den erforderlichen magneto-optischen Charakteristika und der Korrosionsbeständigkeit zu bestimmen.
Außerdem wird bevorzugt, das oder die Elemente mit Co zu legieren und zu verhindern, daß Co als eine Phase einer einfachen Metallsubstanz im Target vorliegt.
Wenn, wie oben beschrieben, Cr oder V als ein mit Co zu legierendes Element ausgewählt wird, ist eine durch Legieren von Cr oder V in einer Menge von viel mehr als 25 Atom-%, auf der Basis der Atome von Co, erhaltene Legierung unmagnetisch und somit sinnlos. Deshalb wird Cr oder V mit Co soweit wie möglich in einer Menge von nicht mehr als 25 Atom-% legiert. Wenn der Zusatz dieser Elemente notwendig ist, um Korrosionsbeständigkeit oder dergleichen zu vermitteln, wird bevorzugt, die Magnetisierung einer anderen Metallphase durch Legieren dieser Elemente mit der Metallphase zu reduzieren. Beispielsweise wird bevorzugt, die Magnetisierung einer Fe-Phase durch Legieren der Elemente mit Fe zu reduzieren.
Das obenerwähnte Targetmaterial der vorliegenden Erfindung kann man durch Herstellen von Legierungspulvern entsprechend den obenerwähnten Phasen und Sintern der Pulver unter Druck erhalten.
Die Temperatur beim Sintern unter Druck muß auf eine Temperatur eingestellt werden, bei der die RE-TM- Phase (A) und die TM-RE-Phase (B) im wesentlichen thermisch stabil vorliegen können. Der Grund dafür ist, daß die RE-TM-Phase (A), wenn sie mit der TM-RE-Phase (B) reagiert, eine intermetallische Verbindungsphase bildet, die im wesentlichen verschwindet.
Das Sintern wird bevorzugt in einem Festkörpersinterbereich ausgeführt, in dem die Sintertemperatur unter einer Flüssigphasen-Erscheinungstemperatur liegt.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es wie oben beschrieben ganz besonders wichtig, daß die RE-TM-Phase (A) und die TM-RE-Phase (B) gesintert worden sind, und andere Phasen können zusätzlich zu den beiden Phasen vorliegen.
Beispielsweise kann zum Einstellen der Zusammensetzungen oder der Komponentenverteilung in einem Film ein Seltenerdelement als eine einfache Substanz vorliegen. Die Menge an einfacher Substanz des Seltenerdmetalls beträgt bevorzugt 5 Flächen-% oder weniger, bezogen auf die Fläche der Sputteroberfläche des Targets, da die einfache Substanz, weil sie leicht oxidierbar ist, dazu neigt, den Sauerstoffgehalt des Targets zu vergrößern und so einen unerwünschten Einfluß auf die magneto-optischen Charakteristika ausübt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Beispiel 1

Zunächst wurden Pulver mit einer oder zwei eutektischen Strukturen, die aus einem von verschiedenen Seltenerdelementen und Eisen bestanden und die jeder der in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigten Zusammensetzungen von Ausgangspulver entsprechen, durch einen Gasatomisierungsprozeß hergestellt als ein Pulver (a) zum Bilden einer RE-TM-Phase (A) mit einer Zusammensetzung mit einem RE-Gehalt, der höher ist als der der Zusammensetzung einer intermetallischen Verbindung der chemischen Formel TM&sub2;RE und einer Struktur, in der RE und eine intermetallische Verbindung von RE und TM dispergiert sind.
Durch den gleichen Gasatomisierungsprozeß wie oben wurden verschiedene Pulver, die jeweils die in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigten Zusammensetzungen von Ausgangspulver aufwiesen, hergestellt als Pulver (b) zum Bilden einer TM-RE-Phase (B) mit einer Zusammensetzung mit einem RE-Gehalt, der gleich oder niedriger ist als der der Zusammensetzung einer intermetallischen Verbindung der chemischen Formel TM&sub2;RE.
Reines Fe-Pulver, reines Co-Pulver und Fe-Co- Legierungspulver wurden durch den gleichen Gasatomisierungsprozeß wie oben als TM-Pulver (c) zur Zusammensetzungseinstellung hergestellt.
Die Pulver (a), (b) und (c) wurden unter Verwendung eine Siebes (entsprechend dem Standard von New JIS, 100 Maschen, Öffnung < 150 um) klassifiziert, wodurch Ausgangspulver erhalten wurden.
Die Ausgangspulver wurden gemischt, um jede der in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigten Zusammensetzungen von Targetmaterial zu erhalten, und jede der resultierenden Mischungen wurde unter Argon mit Hilfe eines Doppelzylindermischers 6 Stunden lang gemischt. Das Gewicht jedes gemischten Pulvers betrug etwa 0,85 kg. Dann wurde jedes gemischte Pulver in eine Kapsel aus weichem Stahl verpackt und zur Entgasung 4 Stunden lang bei einer Temperatur von 400ºC und einem Vakuumgrad von 0,01 Pa erhitzt. Danach wurde die Kapsel versiegelt und das Pulver wurde durch Warmpressen (hot isostatic pressing, im weiteren als HIP abgekürzt) unter Druck gesintert. Die HIP-Bedingungen waren: Temperatur 665ºC, Druck 98 MPa, Verweilzeit 2 Stunden. Das durch die HIP-Behandlung erhaltene gesinterte Produkt wurde mit Hilfe einer Drehbank zu einem Targetmaterial mit den Abmessungen 125 · 5 mm verarbeitet.
Das so verarbeitete gesinterte Produkt wurde poliert, und danach wurde seine Mikrostruktur unter einem optischen Mikroskop betrachtet und das Flächenverhältnis zwischen der RE-TM-Phase (A), der TM-RE-Phase (B) und der TM-Phase (C) wurde durch Bildverarbeitung gemessen.
Aus dem verarbeiteten gesinterten Produkt wurde ein 30 · 10 · 5 mm großer quadratischer Strang als Probe zum Messen des Magnetismus geschnitten, und bei einem maximalen angelegten Magnetfeld von 7,96 · 10&sup5; A/m wurde eine B-H-Kurve mit Hilfe eines Gleichstromflußmeters erhalten, wodurch die Sättigungs-Magnetflußdichte (Bs) und die maximale magnetische Permeabilität (umax) bestimmt wurden. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigt.
Man kann sehen, daß alle in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigten Targetmaterialien für ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium eine Sättigungs-Magnetflußdichte von 0,8 T oder weniger und eine maximale magnetische Permeabilität von 10 oder weniger aufweisen und sich somit für das Magnetronsputtern eignen.

Vergleichsbeispiel 1

Wie in Beispiel 1 wurden durch einen Gasatomisierungsprozeß Pulver mit einer eutektischen Struktur, die aus einem von verschiedenen Seltenerdelementen und Eisen bestand, was jeder der in Tabelle 3 gezeigten Zusammensetzungen von Ausgangspulver entspricht, hergestellt, und zwar als Pulver (a) zum Bilden einer RE-TM- Phase (A) mit einer Zusammensetzung mit einem RE-Gehalt, der höher ist als der in der Zusammensetzung einer intermetallischen Verbindung der chemischen Formel TM&sub2;RE, und einer Struktur, in der RE und eine intermetallische Verbindung aus RE und TM dispergiert sind.
Reines Fe-Pulver und reines Co-Pulver wurden durch den gleichen Gasatomisierungsprozeß wie oben hergestellt, und zwar als TM-Pulver (c), das eine TM-Phase (C) darstellt.
Die beiden Arten der Pulver (a) und (c) wurden unter Verwendung eines Siebes (entsprechend dem Standard von New JIS, 100 Maschen, Öffnung < 150 um) klassifiziert, wodurch Ausgangspulver erhalten wurden.
Die Ausgangspulver wurden gemischt, damit man jede der in Tabelle 3 gezeigten Zusammensetzungen von Targetmaterial erhielt. Es wurden als Targetmaterialien die Proben Nr. 11 bis 13 ohne TM-RE-Phase (B) erhalten, die die Targetmaterialien von Beispiel 1 darstellten.
Jedes der gesinterten Produkte wurde poliert, und danach wurde wie in Beispiel 1 seine Mikrostruktur unter einem optischen Mikroskop betrachtet und das Flächenverhältnis zwischen der RE-TM-Phase (A) und der TM- Phase (C) wurde durch Bildverarbeitung gemessen.
Für die gesinterten Produkte wurden die Sättigungs-Magnetflußdichte (Bs) und die maximale magnetische Permeabilität (umax) bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Wie in Tabelle 3 gezeigt, wiesen die Proben Nr. 11 bis 13, die als Targetmaterialien die gleichen Zusammensetzungen wie diejenigen der Proben Nr. 1 bis 3 aufwiesen, die in Tabelle 1 in Beispiel 1 gezeigt sind, eine magnetische Permeabilität von über 10 auf und eigneten sich somit nicht zum Magnetronsputtern.

Beispiel 2

Die in Tabelle 4 aufgeführten Targetmaterialien wurden hergestellt durch Mischen von Pulver (a) zum Bilden einer RE-TM-Phase (A) und Pulver (c) zum Bilden einer einfachen TM-Substanz-Phase (C), die durch den gleichen Gasatomisierungsprozeß wie in Beispiel 1 hergestellt worden waren, Pulver (b) zum Bilden einer TM- RE-Phase (B), das durch Mahlen eines gegossenen Barrens erhalten worden war, und eines additiven Elements X zum Verbessern der Korrosionsbeständigkeit (Al, Ti, Cr, Nb oder Ta). Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse der Messung des Flächenverhältnisses zwischen den Phasen, die die Mikrostruktur jedes der so erhaltenen gesinterten Produkte darstellen, ihre Sättigungs-Maghetflußdichte (Bs) und ihre maximale magnetische Permeabilität (umax). Aus den in Fig. 4 gezeigten Ergebnissen konnte bestätigt werden, daß die magnetische Permeabilität und die Sättigungs-Magnetflußdichte selbst dann auf 10 oder weniger beziehungsweise 0,8 T oder weniger eingestellt werden kann, wenn das additive Element X vorliegt.
Fig. 1 zeigt eine Aufnahme der Metall-Mikrostruktur der Targetprobe Nr. 21. Fig. 2 zeigt eine Skizze von Fig. 1.
Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die Targetprobe Nr. 21 der vorliegenden Erfindung eine Struktur auf, die durch Sintern der Ausgangspulver gebildet wird, ohne daß ihre Strukturen zerstört werden. In Fig. 1 ist der schwarze Fleck in der weißen Phase eine aus eutektischem Tb-Fe-Legierungspulver abgeleitete RE-TM-Phase, und er weist eine schnell abgekühlte eutektische Struktur auf, in der im wesentlichen αTb und Fe&sub2;Tb fein dispergiert sind.
In Fig. 1 ist das weiße Korn eine Phase von Fe-10Tb, Fe, Co oder Cr und konnte ausschließlich durch die Aufnahme der Mikrostruktur nicht spezifiziert werden. Sie konnte jedoch unter Verwendung eines Röntgenstrahlenmikroanalysators spezifiziert werden.
Es wurde bestätigt, daß durch Sintern eine sehr dünne intermetallische Verbundschicht in der Grenzfläche zwischen einer Phase, die hauptsächlich aus dem Metall der Eisengruppe bestand, und der aus der eutektischen Legierung bestehenden Phase gebildet wurde.

Beispiel 3

Die in Tabelle 5 aufgeführten Targetmaterialien wurden hergestellt, indem Pulver gemischt wurden, die durch den gleichen Gasatomisierungsprozeß wie in Beispiel 1 hergestellt wurden, d. h. Pulver (a) zum Bilden einer RE-TM-Phase (A), Pulver (b) zum Bilden einer TM- RE-Phase (B), Pulver (c') zum Bilden einer Legierungsphase (C') von Co und ein Element ausgewählt aus Cr, Ti, V, Nb und Ta, d. h. typische Elemente in den Gruppen 4A, 5A und 6A, und jedes Legierungspulver von Fe und dem ausgewählten Element, das in Tabelle 5 gezeigt ist.
Die in Tabelle 5 gezeigte Probe Nr. 22 wurde, was für eine gewünschte Zusammensetzung erforderlich ist, durch den Zusatz von Cr zu Co in einer Menge von 25% erhalten, bei der die resultierende Co-Cr-Legierung unmagnetisch war, und indem das überflüssige Cr in der ganzen Zusammensetzung mit Fe legiert wurde.
In Probe Nr. 23 lag Cr als eine Legierung mit Fe vor.
Man kann erkennen, daß die durch positives Legieren von Cr mit Co erhaltene Probe Nr. 22 der vorliegenden Erfindung eine maximale magnetische Permeabilität und eine Sättigungs-Magnetflußdichte aufweisen kann, die beide geringer sind als diejenigen der Probe Nr. 23, bei der Cr als eine Legierung mit Fe vorliegt.
Bei den Targetmaterialien, die erhalten werden, indem Ti, V, Nb beziehungsweise Tb als eine Legierung mit Co vorgelegt werden und die in Tabelle 5 aufgeführt sind, hat das Legieren mit Co die magnetische Permeabilität effektiv reduziert.
Fig. 3 zeigt eine Aufnahme der Metall-Mikrostruktur der Targetprobe Nr. 22. Fig. 4 zeigt eine Skizze von Fig. 3.
Wie in Fig. 3 gezeigt, weist die Probe Nr. 22 der vorliegenden Erfindung eine Struktur auf, die durch Sintern der Ausgangspulver gebildet wird, ohne daß ihre Strukturen zerstört werden, wie Targetprobe Nr. 21 der vorliegenden Erfindung, die in Beispiel 2 beschrieben ist. Die schwarze Phase in Fig. 3 ist eine RE-TM-Phase, die von dem eutektischen Tb-Fe-Legierungspulver abgeleitet ist und eine schnell abgekühlte eutektische Struktur aufweist, in der αTb und Fe&sub2;Tb im wesentlichen fein dispergiert sind.
In Fig. 3 ist das weiße Korn eine Phase von Fe-10Tb, Fe-Cr oder Co-Cr und konnte ausschließlich durch die Aufnahme der Mikrostruktur nicht spezifiziert werden. Sie konnte jedoch unter Verwendung eines Röntgenstrahlenmikroanalysators spezifiziert werden.

Beispiel 4

Nach der Evakuierung auf 4 · 10&supmin;&sup4; Pa wurde unter Verwendung jeder der Proben Nr., 1 bis 3, d. h. der in Beispiel 1 hergestellten Targetmaterialien der vorliegenden Erfindung, bei einem Argondruck von 7 · 10&supmin;¹ Pa und einer HF-Leistung von 200 W ein Film gebildet, und die Komponentenverteilung im Film wurde untersucht.
In diesem Fall wurde der Abstand zwischen dem Target und einem Glassubstrat auf 70 mm eingestellt und die Zusammensetzung auf dem Glassubstrat wurde mit Hilfe von EPMA in Intervallen von 20 mm von der Mitte eines 125 mm · 3 mm großen Targets nach außen in Richtung des Radius gemessen, indem das Target und das Glassubstrat in einem ruhenden Zustand sich gegenüberliegend angeordnet wurden.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 5 gezeigt.
Wie in Fig. 5 gezeigt, kann bei den aus den Targetmaterialien der vorliegenden Erfindung erhaltenen Filmen die Änderung der Komponentenverteilung unter 2% gehalten werden, und zwar in einem großen Bereich ab einer Position unmittelbar unter der Mitte des Targets bis 100 mm. Folgendes kann als Grund vermutet werden: Die Winkeldifferenz der Emission zwischen einem Seltenerdelement und einer intermetallischen Verbindung zum Zeitpunkt des Sputterns wird durch eine RE-TM-Phase (A) mit einer eutektischen Struktur reduziert.

Vergleichsbeispiel 2

Targets entsprechend den in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 4-365860 offenbarten Targetmaterialien wurden als Targets des Vergleichsbeispiels hergestellt. Zunächst wurden die in Tabelle 6 gezeigten Ausgangspulver durch den gleichen Gasatomisierungsprozeß wie in Beispiel 1 hergestellt, um jeweils die gleichen Zusammensetzungen des Targets wie diejenigen der Proben Nr. 1 bis 3 zu erhalten. Die Ausgangspulver wurden gemischt, damit man jede in Tabelle 6 gezeigte Zusammensetzung erhielt, und dann zur Sinterung 1 Stunde lang bei einer Temperatur von 600ºC und einem Druck von 11,8 MPa gehalten. Um ein Targetmaterial zu erhalten, wurde das gesinterte Produkt 4 Stunden lang bei 4 · 10&supmin;&sup4; Pa und 660ºC gehalten. Die magnetischen Charakteristika der so erhaltenen Targetmaterialien des Vergleichsbeispiels wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
Wenn die Targetmaterialien der gleichen Zusammensetzungen, die in Tabelle 1 beziehungsweise Tabelle 6 aufgeführt sind, beispielsweise die in Tabelle 1 aufgeführte Probe Nr. 1 und die in Tabelle 6 aufgeführte Probe Nr. 28, verglichen werden, ähneln sie sich hinsichtlich der magnetischen Permeabilität im wesentlichen, doch ist Probe Nr. 28 schlechter als Probe Nr. 1 bei der Komponentenverteilung in einem Film wie unten beschrieben.
Als nächstes wurde durch die Verwendung jedes der Targetmaterialien des Vergleichsbeispiels auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 ein Film gebildet. Die Komponentenverteilungen in den so erhaltenen Filmen sind in Fig. 6 gezeigt.
Wie in Fig. 6 gezeigt, nimmt bei den durch die Verwendung der Targetmaterialien des Vergleichsbeispiels gebildeten Filmen der Gehalt eines Seltenerdelements im allgemeinen nennenswert von einer Position, die etwa 60 mm von einer Position unmittelbar unter der Mitte des Targets entfernt ist, aus zu.
Folgendes wird als Grund für derartige Komponentenverteilungen angenommen. Bei dem Vergleichsbeispiel wurde durch einen zusätzlichen Wärmebehandlungsprozeß fast eine intermetallische Verbindung gebildet, so daß die Variation der Komponentenverteilungen bemerkenswert war.
Wie oben beschrieben, eignet sich das Targetmaterial der vorliegenden Erfindung wegen seiner geringen magnetischen Permeabilität für das Magnetronsputtern, es kann eine sehr hohe Verwendungseffizienz als ein Target aufweisen, das ein oder mehrere teure Seltenerdelemente enthält, und es ist sehr vorteilhaft zum Reduzieren der Herstellungskosten eines magneto-optischen Aufzeichnungsmediums. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Komponentenverteilung in einem Film gleichförmig, weshalb die vorliegende Erfindung die Zuverlässigkeit bei der Produktion eines magneto-optischen Aufzeichnungsmediums, dessen magnetische Charakteristika sich mit dem Gehalt eines Seltenerdelements sehr empfindlich ändern, sehr effektiv sicherstellt.
Weiterhin werden bei der vorliegenden Erfindung die RE-TM-Phase (A) und die TM-RE-Phase (B) gesintert, so daß die Sprödigkeit, ein durch das Vorliegen der TM- RE-Phase (B) verursachtes Problem, reduziert werden kann. Wenn in das Targetmaterial der vorliegenden Erfindung ein oder mehrere korrosionsbeständige Elemente X vom Cr-Typ eingebaut werden, kann die Korrosionsbeständigkeit eines Films weiter verbessert werden. Das Vorliegen einer Legierungsphase von Co und mindestens eines Elements ausgewählt aus den Elementen in der Gruppe 4A, 5A und 6A reduziert vorteilhafterweise die magnetische Permeabilität weiter.
Die vorliegende Erfindung ist auch deshalb vorteilhaft, weil wegen der Verwendung von Pulvern, die aus einem oder mehreren Seltenerdelementen und der RE- TM-Phase (A) oder der TM-RE-Phase (B) bestehen, der Sauerstoffgehalt des Targetmaterials im Vergleich zu dem eines Targetmaterials reduziert werden kann, das erhalten wird, indem aktives reines RE-Pulver in seinem Ausgangszustand verwendet wird. Tabelle 1 Tabelle 1 (Fortsetzung) Tabelle 2 Tabelle 2 (Fortsetzung) Tabelle 3 Tabelle 4 Tabelle 4 (Fortsetzung) Tabelle 4 (Fortsetzung) Tabelle 5 Tabelle 5 (Fortsetzung) Tabelle 6

Claims

1. Targetmaterial für ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium mit einer durch Sintern gebildeten Struktur, die eine intermetallische RE-TM-Verbindung und eine einfache RE-Substanz enthält, wobei RE für mindestens eines der Seltenerdelemente Nd, Gd, Tb, Dy, Ho und Er, und TM für mindestens eines der Elemente der Eisengruppe Fe, Co und Ni steht,

dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur des Targetmaterials durch Zusammensintern der folgenden Phasen gebildet ist:

(A) einer dispergierten RE-TM-Phase mit einer Zusammensetzung, in der der RE-Gehalt höher ist als in einer intermetallischen Verbindung der chemischen Formel TM&sub2;RE, und einer Struktur, in der die intermetallische RE-TM-Verbindung und die einfache RE- Substanz dispergiert sind,

(B) einer TM-RE-Phase mit einer Zusammensetzung, in der der RE-Gehalt gleich oder kleiner ist als in einer intermetallischen Verbindung der chemischen Formel TH&sub2;RE, und

(C) einer TM-Phase aus einer einfachen TM-Substanz und einer Legierung von TM-Elementen.

2. Targetmaterial nach Anspruch 1, wobei eine Co- Legierungs-Phase aus 50 Atom-% oder weniger mindestens eines der Elemente der Gruppen 4A, 5A und 6A, Rest im wesentlichen Co, als TM-Phase (C) oder Teil davon vorliegt.

3. Targetmaterial nach Anspruch 1, wobei eine Co- Legierungs-Phase aus 30 Atom-% oder weniger an Cr oder V, Rest im wesentlichen Co, als TM-Phase (C) oder Teil davon vorliegt.

4. Targetmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die RE-TM-Phase (A) eine eutektische Legierungsphase aus RE und Fe mit einem RE-Gehalt von 66 Gew.-% oder mehr ist.

5. Targetmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die TM-RE-Phase (B) eine Zusammensetzung aufweist, in der der RE-Gehalt niedriger ist als in einer intermetallischen Verbindung der chemischen Formel TM&sub1;&sub7;RE&sub2;.

6. Targetmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei mindestens eines der Metallelemente Al, Ti, Cu, Cr, Nb, Ta, Pd und Pt in einer Menge von 10 Gew.-% oder weniger vorliegt.

7. Targetmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einer maximalen magnetischen Permeabilität von 10 oder weniger.

8. Targetmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer Sättigungs-Magnetflußdichte (BS) von 0,8 T oder weniger.

9. Targetmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer Struktur, in der RE und eine intermetallische RE-TM-Verbindung in der RE-TM-Phase (A) dispergiert sind.

10. Verfahren zum Herstellen eines Targetmaterials für ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium, wobei ein Material, das eine intermetallische RE-TM-Verbindung und eine einfache RE-Substanz enthält, unter Druck gesintert wird, wobei RE für mindestens eines der Seltenerdelemente Nd, Gd, Tb, Dy, Ho und Er, und TM für mindestens eines der Elemente der Eisengruppe Fe, Co und Ni steht,

dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Pulver zusammen gesintert werden:

(A) ein Pulver mit einer Zusammensetzung, in der der RE-Gehalt höher ist als in einer intermetallischen Verbindung der chemischen Formel TM&sub2;RE, und mit einer Struktur, in der RE und eine intermetallische Verbindung aus RE und TM dispergiert sind,

(B) ein Pulver mit einer Zusammensetzung, in der der RE-Gehalt gleich oder kleiner ist als in einer intermetallischen Verbindung der chemischen Formel TM&sub2;R, und

(C) ein Pulver mit einer Zusammensetzung aus einer einfachen TM-Substanz oder einer Legierung von TM- Elementen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Pulver (A), (B) und (C) vor dem Sintern vermischt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei mindestens eines der Metallelemente Al, Ti, Cu, Cr, Nb, Ta, Pd und Pt in einer Menge von 10 Gew.-% oder weniger in Form eines Pulvers der einfachen Substanz oder eines Pulvers einer Legierung mit einem Seltenerdelement und/oder einem Metall der Eisengruppe hinzugefügt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei anstelle des Pulvers (C) aus der einfachen TM-Substanz oder als Teil dieses Pulvers ein Co-Legierungspulver aus 50 Atom-% oder weniger mindestens eines der Elemente der Gruppen 4A, 5A und 6A, Rest im wesentlichen Co, eingesetzt wird.