JP2000355759A - 光磁気記録媒体用ターゲットとその製造方法 - Google Patents

光磁気記録媒体用ターゲットとその製造方法

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JP2000355759A
JP2000355759A JP16659999A JP16659999A JP2000355759A JP 2000355759 A JP2000355759 A JP 2000355759A JP 16659999 A JP16659999 A JP 16659999A JP 16659999 A JP16659999 A JP 16659999A JP 2000355759 A JP2000355759 A JP 2000355759A
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target
particle size
magneto
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saturation magnetization
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JP16659999A
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Hiroyuki Ito
弘幸 伊藤
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面の飽和磁化を低く抑え、ターゲット厚み
を10mm以上に厚くすることで、使用効率を高くした
ターゲット及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 希土類金属と、必要に応じて更に添加元
素を含み、残部が遷移金属である組成を有し、表面の飽
和磁化(4πMs)が3.5kG以下、相対密度が90
%以上、厚さが10mm以上の焼結体からなる光磁気記
録媒体用ターゲット。また、溶体化合金を30秒以内で
室温まで急冷し、平均粒径が350μm以下で、平均粒
径±20μmの範囲の粒径粒子が80重量%以上、か
つ、平均粒径±30μmの範囲の粒径粒子が95重量%
以上である粉末を得、この粉末を加圧下で昇温速度25
0℃/時以上で900℃以上まで昇温保持して焼結する
光磁気記録媒体用ターゲットの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気記録媒体を
スパッタリング法で製造するときの磁気記録層膜の原料
である光磁気記録媒体用ターゲットとその製造方法に関
し、より詳しくは、厚さ10mm以上でも表面磁化を比
較的小さくて使用効率が向上する光磁気記録媒体用ター
ゲットとその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光記録媒体は、ディスクやカードなど
に、TbFeCo系またはTbFeCoCr系などから
なる記録層、保護膜層などを順次形成したもので、記録
層はスパッタリング法で形成される。この方法の原料で
あるターゲットの製造は、粉末原料をホットプレス等で
焼結する方法(粉末焼結法)と、原料を溶解、鋳造する
方法(溶解鋳造法)とがある。溶解鋳造法は、原料の歩
留りが悪い上に、冷却中の割れ、鋳造時の偏析などの問
題点が多いので、工業的には粉末焼結法が広く行われて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、粉末焼結法を
用いてられたターゲットは、ターゲット表面の飽和磁化
(4πMs)が比較的高い。このため、ターゲット厚み
を厚くすると、スパッタリング中にターゲット表面から
の漏洩磁場が弱くなり、スパッタリングができなくな
る。そこで、ターゲット厚みは高々8mmにしかするこ
とができなかった。
【0004】例えば、従来の製造方法によって厚さ10
mmのターゲットを得ると、表面の飽和磁化4πMsが
5.0kG以上となってしまう。
【0005】ターゲット厚が薄いと、ターゲットを頻繁
に交換しなくてはならず、ターゲットの使用効率が低か
った。
【0006】そこで本発明は、上記の問題を解決し、表
面の飽和磁化を低く抑え、ターゲット厚みを10mm以
上に厚くすることで、使用効率を高くしたターゲット及
びその製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の光磁気記録媒体用ターゲットは、Nd、G
d、Tb、Dy、及びHoの元素郡から選ばれる1種以
上の希土類金属を10〜50原子%含み、必要に応じて
更にAl、Ti、Cr、Cu、Nb、Pd、Ta、及び
Ptの中から選ばれる添加元素を1〜10原子%含み、
残部がFe、Co、及びNiの元素群から選ばれる1種
以上の遷移金属である組成を有し、表面の飽和磁化(4
πMs)が3.5kG以下、相対密度が90%以上、厚
さが10mm以上の焼結体からなることを特徴とする。
【0008】また、本発明の光磁気記録媒体用ターゲッ
トの製造方法は、所定組成の原料を高温下で溶体化し、
溶体化状態から30秒以内で室温まで急冷して、平均粒
径が350μm以下で、粒度分布が、平均粒径±20μ
mの範囲の粒径粒子が80重量%以上、かつ、平均粒径
±30μmの範囲の粒径粒子が95重量%以上である粉
末を得て、この粉末を加圧下で昇温速度250℃/時以
上で900℃以上まで昇温し、同じく加圧下で900℃
以上、30分以上保持して焼結することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明における焼結体の組成は、
Nd、Gd、Tb、Dy、及びHoの元素郡から選ばれ
る1種以上の希土類金属を10〜50原子%含み、必要
に応じて更にAl、Ti、Cr、Cu、Nb、Pd、T
a、及びPtの中から選ばれる添加元素を1〜10原子
%含み、残部がFe、Co、及びNiの元素群から選ば
れる1種以上の遷移金属を対象とする。例えば、TbF
eCo系やTbFeCoCr系が挙げられる。
【0010】ターゲットの表面の飽和磁化(4πMs)
を3.5kG以下とするのは、これより表面の飽和磁化
が大きいと、厚さを10mm以上にしたときに漏洩磁化
が発生せず、スパッタリングが不可能になるからであ
る。
【0011】ターゲットの相対密度を90%以上とする
のは、使用効率の向上と、スパッタリングの安定化のた
めである。
【0012】ターゲットはスパッタリングを行うにつれ
て消耗され、厚みが減少する。厚みの減少は通常均一で
なく、穴が貫通したところでこれ以上スパッタリングに
供せられなくなり、交換することになる。そこでターゲ
ットの使用開始時の厚さが厚いほど交換するまで実施で
きるスパッタリング量が増加し、使用効率が向上するこ
とになる。
【0013】本発明の光磁気記録媒体用ターゲットの製
造方法は、粉末焼結法による。
【0014】まず、目的組成の焼結体が得られるように
所定配合の原料を用意する。原料は、純金属、合金いず
れであってもよい。
【0015】次にこの原料を高温下で溶体化する。溶体
化する温度は、組成によって適宜選択すればよい。
【0016】次に、高温下で溶体化した状態から、30
秒以内、より好ましくは10秒以内で室温まで急冷す
る。冷却方法は特に限定されないが、溶融金属をガス圧
でノズルから噴出して粉体を得る、ガスアトマイズ法が
好ましい。このように急速に冷却することにより、2相
や3相以上に相分離することなく、溶体化の状態が室温
でも保たれるものと思われる。本発明が対象とする組成
では、相分離すると、飽和磁化を高くする効果を有する
相が出現する。
【0017】粉体は、焼結体の相対密度を向上させるた
め、平均粒径が350μm以下で、粒度分布が、平均粒
径±20μmの範囲の粒径粒子が80重量%以上、か
つ、平均粒径±30μmの範囲の粒径粒子が95重量%
以上とする。
【0018】この粉末を、加圧下で昇温速度250℃/
時以上で900℃以上まで昇温し、同じく加圧下で90
0℃以上、30分以上保持して焼結する。加圧下で焼結
するには、公知のホットプレス法や、HIP法によれば
よい。
【0019】
【実施例】実施例1 ・・・ ガスアトマイズ法で、組
成が、Tbが22原子%、Feが65原子%、Coが1
0原子%、Crが3原子%であるTbFeCoCr系の
合金粉末を得た。このガスアトマイズ法では、溶体化状
態から室温まで12秒間で冷却されている。
【0020】この合金粉末は、平均粒径が250μm、
粒度分布は、230μmから270μmの間の粒子が8
2%、220μmから280μmの間の粒子が96%で
あった。平均粒径は、フィッシャー・サブ・シーブ・サ
イザーによって測定した。
【0021】この合金粉末を、直径130mmのグラフ
ァイト製型に、高さ13mmまで給粉し、真空ホットプ
レスを用いて、圧力を250kg/cm2、保持温度1
100℃、1100℃までの昇温時間を4時間(昇温速
度275℃/時)とし、保持時間40分の条件で焼結
し、焼結体を2枚製造した。
【0022】得られた焼結体を、直径127mm、厚さ
13mmに加工し、表面の飽和磁化及び密度を測定し
た。表面の飽和磁化(4πMs)は3.0kG、相対密
度は97%であった。飽和磁化は、ターゲットから5×
20×5mmにサンプルを切り出し、これをチオフィ型
自記磁束計にて測定した。
【0023】次に、飽和磁化の測定に供しなかった方の
加工した焼結体を、マグネトロンスパッタリング装置の
パッキングプレートに接合し、直流スパッタリングを行
ったところ、使用初期から安定したスパッタリングを行
うことができた。
【0024】貫通孔ができ、交換が必要になるまでのタ
ーゲットの使用時間は、120kW・hrであった。こ
れは、従来の方法で得られた同組成の、密度80%、厚
み8mmのターゲットと比較したところ、約3倍であっ
た。
【0025】実施例2 ・・・ ガスアトマイズ法で、
組成が、Tbが22原子%、Feが65原子%、Coが
10原子%であるTbFeCo系の合金粉末を得た。こ
のガスアトマイズ法では、溶体化状態から室温まで4秒
間で冷却されている。
【0026】この合金粉末は、平均粒径が250μm、
粒度分布は、230μmから270μmの間の粒子が8
3%、220μmから280μmの間の粒子が97%で
あった。粒度分布測定は、実施例1と同じ方法による。
【0027】この合金粉末を、実施例1と同じ型に、高
さ15mmまで給粉し、真空ホットプレスを用いて、圧
力を500kg/cm2、保持温度1100℃、110
0℃までの昇温時間を4時間(昇温速度275℃/時)
とし、保持時間30分の条件で焼結し、焼結体を2枚製
造した。
【0028】得られた焼結体を、直径127mm、厚さ
15mmに加工し、表面の飽和磁化及び密度を測定し
た。表面の飽和磁化(4πMs)は2.5kG、相対密
度は99%であった。
【0029】次に、飽和磁化の測定に供しなかった方の
加工した焼結体を、マグネトロンスパッタリング装置の
パッキングプレートに接合し、直流スパッタリングを行
ったところ、使用初期から安定したスパッタリングを行
うことができた。
【0030】貫通孔ができ、交換が必要になるまでのタ
ーゲットの使用時間は、180kW・hrであった。こ
れは、従来の方法で得られた同組成の、密度80%、厚
み8mmのターゲットと比較したところ、約4.5倍で
あった。
【0031】実施例3 ・・・ ガスアトマイズ法で、
組成が、Tbが22原子%、Feが65原子%、Coが
10原子%、Crが3原子%であるTbFeCoCr系
の合金粉末を得た。このガスアトマイズ法では、溶体化
状態から室温まで10秒間で冷却されている。
【0032】この合金粉末は、平均粒径が200μm、
粒度分布は、180μmから220μmの間の粒子が8
7%、170μmから230μmの間の粒子が96%で
あった。粒度分布測定は、実施例1と同じ方法による。
【0033】この合金粉末を、実施例1と同じ型に、高
さ13mmまで給粉し、真空ホットプレスを用いて、圧
力を400kg/cm2、保持温度1000℃、100
0℃までの昇温時間を4時間(昇温速度250℃/時)
とし、保持時間90分の条件で焼結し、焼結体を2枚製
造した。
【0034】得られた焼結体を、直径127mm、厚さ
13mmに加工し、表面の飽和磁化及び密度を測定し
た。表面の飽和磁化(4πMs)は3.5kG、相対密
度は98%であった。
【0035】次に、飽和磁化の測定に供しなかった方の
加工した焼結体を、マグネトロンスパッタリング装置の
パッキングプレートに接合し、直流スパッタリングを行
ったところ、使用初期から安定したスパッタリングを行
うことができた。
【0036】貫通孔ができ、交換が必要になるまでのタ
ーゲットの使用時間は、128kW・hrであった。こ
れは、従来の方法で得られた同組成の、密度80%、厚
み8mmのターゲットと比較したところ、約3.2倍で
あった。
【0037】
【発明の効果】本発明により、粉末焼結法によっても表
面の飽和磁化が低く抑えられ、ターゲットの厚みを10
mm以上にすることが可能となり、スパッタリングによ
る使用効率が高いターゲットを製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01F 41/18 B22F 3/00 B

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Nd、Gd、Tb、Dy、及びHoの元
    素郡から選ばれる1種以上の希土類金属を10〜50原
    子%含み、必要に応じて更にAl、Ti、Cr、Cu、
    Nb、Pd、Ta、及びPtの中から選ばれる添加元素
    を1〜10原子%含み、残部がFe、Co、及びNiの
    元素群から選ばれる1種以上の遷移金属である組成を有
    し、表面の飽和磁化(4πMs)が3.5kG以下、相
    対密度が90%以上、厚さが10mm以上の焼結体から
    なる光磁気記録媒体用ターゲット。
  2. 【請求項2】 組成がTbFeCo系またはTbFeC
    oCr系であり、表面の飽和磁化(4πMs)が3.5
    kG以下、焼結体の相対密度が90%以上、厚さが10
    mm以上の焼結体からなる光磁気記録媒体用ターゲッ
    ト。
  3. 【請求項3】 所定組成の原料を高温下で溶体化し、溶
    体化状態から30秒以内で室温まで急冷して、平均粒径
    が350μm以下で、粒度分布が、平均粒径±20μm
    の範囲の粒径粒子が80重量%以上、かつ、平均粒径±
    30μmの範囲の粒径粒子が95重量%以上である粉末
    を得て、この粉末を加圧下で昇温速度250℃/時以上
    で900℃以上まで昇温し、同じく加圧下で900℃以
    上、30分以上保持して焼結することを特徴とする請求
    項1または請求項2に記載の光磁気記録媒体用ターゲッ
    トの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1209022A2 (en) 2000-11-22 2002-05-29 Nissan Motor Co., Ltd. Hybrid vehicle drive system and control method
JP2007059424A (ja) * 2005-08-22 2007-03-08 Showa Denko Kk 磁性薄膜作成用ターゲット、磁気記録媒体およびその製造方法、磁気記録再生装置

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