JP2003328118A - Ru−Al金属間化合物ターゲットの製造方法、Ru−Al金属間化合物ターゲットおよび磁気記録媒体 - Google Patents
Ru−Al金属間化合物ターゲットの製造方法、Ru−Al金属間化合物ターゲットおよび磁気記録媒体Info
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Abstract
からなる高抗折力の金属間化合物ターゲットの製造方
法、その製造方法によって作製されるターゲットと磁気
記録媒体を提供する。 【解決手段】 金属Ru粉末と金属Al粉末とを反応焼
結法により、実質的にB2規則格子からなるRu−Al
金属間化合物とし、次いで該金属間化合物を粉砕したR
u−Al金属間化合物粉末を焼結するRu−Al金属間
化合物ターゲットの製造方法である。また、上記の製造
方法で作製した実質的にB2規則格子からなるRu−A
l金属間化合物粉末の焼結体でなるRu−Al金属間化
合物ターゲットである。また、上述したRu−Al金属
間化合物ターゲットで成膜した実質的にB2規則格子か
らなるRu−Al金属間化合物膜を、Co系磁性膜と非
磁性基板の間に形成する下地膜の少なくとも1層とする
磁気記録媒体である。
Description
スク装置用などの磁気記録媒体の下地層を形成するため
に用いられるB2規則格子からなるRu−Al金属間化
合物ターゲットの製造方法、Ru−Al金属間化合物タ
ーゲットおよび磁気記録媒体に関するものである。
が可能なように発展してきた。一般に磁性層をエピタキ
シャル成長させるために、磁性層の下に下地層が形成さ
れる。この下地層に対しては、磁性層を健全なエピタキ
シャル成長させるために、格子定数、結晶配向性、結晶
粒度および膜の均一性の改良が行われている。たとえ
ば、従来の下地層としては、Co系磁性層との格子定数
の整合性から、純CrおよびCr合金が主流である。
が提案されている(例えば、特許文献1参照)。上述し
た特許文献1には、B2規則格子金属間化合物を、Cr
下地の代わりに直接磁性膜を形成する下地膜として使用
すること、および純Crの下地膜のさらに下地になる膜
として使用することが提案されている。特に、純Crの
さらに下地となる膜として使用すると、Cr膜の結晶粒
をより微細とすることができ、高保磁力の磁気記録媒体
が得られることが報告されている。
細書
規則格子金属間化合物の下地層を検討したところ、格子
定数がCo系磁性層と近いこと、結晶配向性および膜の
微細均一性でCo系磁気記録媒体の下地層に適している
ことを確認した。このB2規則格子金属間化合物の下地
層を作製する方法としては、上述した文献等に記載され
るようにRFスパッタリング法などが使用できる。スパ
ッタリング法においては、膜組成の供給源となるターゲ
ットが必要となる。
一な膜を形成するための化合物ターゲットを作製するこ
とを検討した。そして、B2規則格子金属間化合物から
なるターゲットを溶解法で作製したところ抗折力が低く
加工中に破断するといった問題が発生した。B2規則格
子金属間化合物の鋳造ターゲットは、ある程度微細なチ
ル晶、粗大でかつ冷却方向に依存する柱状晶、そしてあ
る程度微細な等軸晶が形成され粒径が大きくばらついて
しまうことを確認した。結晶粒のばらつきは、パーティ
クルの発生の原因になるばかりでなく、成膜した時の薄
膜の膜厚がばらつく原因になる。こうなると下地膜とし
てその上面に形成する薄膜をエピタキシャル成長させに
くくなり、結果として磁気記録特性を劣化する原因とな
る。本発明の目的は、B2規則格子であるRu−Al金
属間化合物からなる高抗折力の金属間化合物ターゲット
の製造方法、その製造方法によって作製されるターゲッ
トと磁気記録媒体を提供することである。
子金属間化合物ターゲットの抗折力はターゲットのミク
ロ組織に大きく依存することを見いだした。そして、鋳
造ターゲットで確認された結晶粒の大きなばらつきを防
止しする手段として焼結ターゲットとすることが必要で
あることを見いだした。さらに、この金属間化合物ター
ゲットとしては、予め反応焼結法によりB2規則格子か
らなる金属間化合物粉末に調整し、これを焼結したター
ゲットが、高抗折力を確保できることを見いだし、本発
明に到達した。
l粉末とを反応焼結法により、実質的にB2規則格子か
らなるRu−Al金属間化合物とし、次いで該金属間化
合物を粉砕したRu−Al金属間化合物粉末を焼結する
Ru−Al金属間化合物ターゲットの製造方法である。
た実質的にB2規則格子からなるRu−Al金属間化合
物粉末の焼結体でなるRu−Al金属間化合物ターゲッ
トである。上記ターゲットは、相対密度を99%以上で
あることが好ましい。さらに、平均結晶粒径を200μ
m以下であることが望ましい。また、上述した条件を満
たすことにより、従来にない抗折力を250MPa以上
のターゲットを得ることができる。また、ターゲット中
の酸素量は6000ppm以下が好ましい。
間化合物ターゲットで成膜した実質的にB2規則格子か
らなるRu−Al金属間化合物膜を、Co系磁性膜と非
磁性基板の間に形成する下地膜の少なくとも1層とする
磁気記録媒体である。
金属間化合物ターゲットを、反応焼結法を用いて作製し
た粉末を使用して焼結法で得たことが重要な特徴であ
る。特にRu−AlのB2規則格子金属間化合物は、融
点が2000℃を超えるため、焼結用原料粉末作製方法
として、溶解法で製造したインゴットを粉砕して焼結原
料粉末とする方法は、溶解工程においてスカル溶解等に
よって炉材との反応を避ける必要があり高価なものとな
り、さらに、密度の高いインゴット粉砕するには時間が
かかるとともに、不純物が混入する原因となるという問
題もある。また、アトマイズ法により焼結原料を作製す
る方法は、融点が高いために溶湯の温度低下によるノズ
ルの目詰まりやノズルとの反応といった問題がある。
しない反応焼結法により金属間化合物としたものを粉砕
して焼結原料粉末とする。この方法は、例えば、減圧雰
囲気もしくは不活性ガス雰囲気のチャンバー内で、Ru
粉末とAl粉末の混合粉末をアーク、火花、電流等で着
火、あるいはチャンバー内を温度上昇させることによ
り、混合粉末の反応を誘発することで、RuとAlの化
合時の自己発熱を利用して反応焼結させるものである。
Ru−Al系の反応焼結法は、自己発熱を利用できるた
め、高融点でありながら特殊な溶解設備を必要とせず、
容易に目的とする組成系の金属間化合物の作製ができる
という点で優れた方法である。また、反応焼結法により
作製したRu−AlからなるB2規則格子金属間化合物
は、隙間の多い多孔質焼結体であるため、粉砕が容易で
あるという利点もある。本発明のターゲットは、上述し
た方法で得られた金属間化合物を粉砕して粉末とし、こ
れを焼結することによって得ることができる。
製に焼結法を適用することも大きな特徴である。溶解法
により金属間化合物ターゲットを得る場合で問題となる
結晶粒の粗大化による抗折力の低下を抑えることが可能
となるためである。
することにより、密度に依存する抗折力の低下を防止す
ることができる。また、平均結晶粒径を200μm以下
と微小なものとすることは、結晶粒の持つ方位の違いよ
るスパッタリング速度の差を低減でき、均一な膜を得る
ことにおいて有利である。より好ましくは30μm以下
とする。また、微細な結晶粒は、微細な歪みを吸収する
結晶粒界を多く有することになり、抗折力を向上すると
いう点でも有利であり、250MPa以上の高い抗折力
を得ることができる。ターゲット中の酸素量が6000
ppmを超えるとターゲット中の酸化物量が増大しスパ
ッタ中に異常放電やパーティクルといった問題が急激に
増大し問題となることがある。さらに、ターゲット中の
酸素量が6000ppmを超えると成膜した膜中の第2
相の量が増加し整合性の低下等により磁気特性が悪くな
る。
で成膜したB2規則格子からなるRu−Al金属間化合
物膜を、Co系磁性膜と非磁性基板の間に形成する下地
膜の少なくとも1層とすることにより、パーティクルの
発生が少なく、膜厚のばらつきも少ない安定な磁気記録
媒体の製造を行うことができる。少なくとも1層と規定
するのは、B2規則格子薄膜の上に直接Co系磁性膜を
形成しても良いが、たとえばB2規則格子薄膜の上にC
rやCr合金層といった磁気記録媒体としての保磁力角
形比の増加が期待できる薄膜を配置することが可能であ
ることを意味するものである。
にそれぞれの単体金属粉末を混合した後、反応焼結法に
よりB2規則格子金属間化合物とした。ついでボールミ
ルで粉砕し粉末を作製した。各々の粉末を1200℃×
100MPa×3hの条件で焼結させて、φ101×4
t(mm)のターゲットを作製した。さらに、試料9は所望
の組成になるようにスカル溶解法で溶解し、精密鋳造し
てのφ101のターゲットを作製した。
びインターセプト法による体積平均径による平均結晶粒
径を表1に示す。また、図1に本発明のターゲットの典
型的な組織を示す例として、試料1と同様に製造した1
00倍の焼結体のミクロ組織を示す。表1および図1を
見て明らかなように、本発明によれば、金属間化合物粉
末を焼結することにより高密度および微結晶粒であっ
て、高抗折力のターゲットが得られたことがわかる。
た基板上の2μm以上の異物の数を測定した。また、比
較例のターゲットにより成膜した基板上の2μm以上の
異物の数も測定した。測定した異物の数を表2に示す。
ただし、表2の異物の数は、試料1のターゲットにより
成膜した基板上の2μm以上の異物の数を100として
表している。表2に示すように、本発明のターゲット
は、従来のターゲットに比べて異物の発生を抑制できる
ことがわかる。
するターゲットを提供することができるため、ターゲッ
トの取り扱いが容易になるとともに、異物の発生を低減
でき、高品質の磁気記録媒体を提供することが可能とな
る。
ロ組織顕微鏡写真である。
するRu−Al金属間化合物ターゲットを提供すること
ができるため、ターゲットの取り扱いが容易になるとと
もに、異物の発生を低減でき、高品質の磁気記録媒体を
提供することが可能となる。
Claims (7)
- 【請求項1】 金属Ru粉末と金属Al粉末とを反応焼
結法により、実質的にB2規則格子からなるRu−Al
金属間化合物とし、次いで該金属間化合物を粉砕したR
u−Al金属間化合物粉末を焼結することを特徴とする
Ru−Al金属間化合物ターゲットの製造方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の製造方法で作製した実
質的にB2規則格子からなるRu−Al金属間化合物粉
末の焼結体でなることを特徴とするRu−Al金属間化
合物ターゲット。 - 【請求項3】 相対密度が99%以上であることを特徴
とする請求項2に記載のRu−Al金属間化合物ターゲ
ット。 - 【請求項4】 平均結晶粒径が200μm以下であるこ
とを特徴とする請求項2または3に記載のRu−Al金
属間化合物ターゲット。 - 【請求項5】 抗折力が250MPa以上であることを
特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載のRu−A
l金属間化合物ターゲット。 - 【請求項6】 ターゲット中の酸素量が6000ppm
以下であることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか
に記載のRu−Al金属間化合物ターゲット。 - 【請求項7】 請求項2乃至6のいずれかに記載のター
ゲットで成膜した実質的にB2規則格子からなるRu−
Al金属間化合物膜を、Co系磁性膜と非磁性基板の間
に形成する下地膜の少なくとも1層とすることを特徴と
する磁気記録媒体。
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- 2003-03-31 JP JP2003093647A patent/JP3997527B2/ja not_active Expired - Fee Related
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