JP2005097657A

JP2005097657A - パーティクル発生の少ない磁性層形成用スパッタリングターゲット

Info

Publication number: JP2005097657A
Application number: JP2003331101A
Authority: JP
Inventors: Akira Mori; 暁森
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2003-09-24
Filing date: 2003-09-24
Publication date: 2005-04-14

Abstract

【課題】パーティクル発生の少ない磁気記録媒体における磁性層形成用スパッタリングターゲットを提供する。
【解決手段】Ｓｉ：５〜１５モル％を含有し、さらにＣｒおよびＰｔの内の１種または２種を合計で５〜４０モル％含有し、残りがＣｏおよび不可避不純物からなる組成を有し、かつ前記ＳｉはＣｏ、Ｐｔ、Ｃｒの内の少なくとも１種のシリサイドとして素地中に分散している組織を有する焼結体からなることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

この発明は、磁気記録媒体における磁性層を形成するための焼結体からなるパーティクル発生の少ない磁性層形成用スパッタリングターゲットに関するものである。

一般に、磁気記録媒体は、ガラスなどの非磁性体基板上に、非磁性下地層を形成し、この非磁性下地層の上に磁性層を形成し、磁性層の上に保護層を形成することにより作られることは知られている。前記磁性層は、少なくともＣｏおよびＰｔを含む合金と、粒径が１０μｍ以下のＳｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，ＡｌおよびＣｒよりなる群から選択された少なくとも一つの酸化物からなる焼結体からなるターゲットをスパッタリングすることにより形成されること、この素地中に分散する酸化物（例えば、ＳｉＯ_２）の粒径が１０μｍ以下に制御されたターゲットはスパッタリングに際して発生するパーティクルの量が少ないこと、およびこのターゲットを用いスパッタリングすることにより形成された磁性層はＣｏを含有する強磁性を有する結晶粒を酸化物粒界が取り巻いた構造を持つグラニュラー組織を有することが好ましいこと、などが知られている（特許文献１参照）。
特開２００１−２３６６４３号公報

しかし、ハードディスクのヘッドの隙間が現在では１２ｎｍであるが、記憶容量の向上のため、さらに隙間を小さくすることが求められており、磁性層をスパッタにより形成している最中にターゲットからパーティクルが発生すると、ハードディスクのヘッドの隙間を小さくするという要求に応えられず、パーティクルの発生の更なる減少が求められている。

そこで、本発明者らは、パーティクルが発生することの一層少ない磁性層形成用スパッタリングターゲットを得るべく研究を行なっていたところ、従来のＣｏおよびＰｔを含む合金と、粒径が１０μｍ以下のＳｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，ＡｌおよびＣｒよりなる群から選択された少なくとも一つの酸化物（例えば、ＳｉＯ_２）からなるターゲットにおいて、Ｓｉの酸化物（ＳｉＯ_２）の代わりに抵抗値の格段に低いＣｏ，Ｐｔ，Ｃｒのシリサイドで置き換えたところ、スパッタリングに際して異常放電が格段に少なくなり、したがって発生するパーティクルの量が格段に少なくなって、ハードディスクのヘッドの隙間を一層小さくすることができ、記憶容量を一層向上させることができる、という研究結果が得られたのである。

この発明は、かかる研究結果に基づいて成されたものであって、
Ｓｉ：５〜１５モル％を含有し、さらにＣｒおよびＰｔの内の１種または２種を合計で５〜４０モル％含有し、残りがＣｏおよび不可避不純物からなる組成を有し、かつ前記ＳｉはＣｏ、Ｐｔ、Ｃｒの内の少なくとも１種のシリサイドとして素地中に分散している組織を有する焼結体からなるパーティクル発生の少ない磁性層形成用スパッタリングターゲット、に特徴を有するものである。

磁気記録媒体における磁性層をスパッタリングにより形成する際にパーティクル発生を一層少なくしてハードディスクのヘッドの隙間を一層狭くし、記憶容量の向上に寄与する。

次に、この発明の磁性層形成用スパッタリングターゲットの成分組成を前述のごとく限定した理由について述べる。
Ｓｉ：
Ｓｉはターゲットの素地中にＣｏ，Ｐｔ，Ｃｒのシリサイドが分散した組織を生成するために添加するが、その含有量が５モル％未満では酸素を添加した雰囲気中でスパッタ成膜しても、得られる磁性層のＳｉＯ_２が不足するところから生成するグラニュラー組織が少ないので好ましくなく、一方、１５モル％を越えて含有すると、ターゲット中のシリサイドが増えすぎて膜中のＳｉＯ_２が過剰になり、強磁性結晶粒の生成が不足するところからグラニュラー組織が不足するようになるので好ましくない。したがって、この発明の磁性層形成用スパッタリングターゲットに含まれるＳｉは５〜１５モル％に定めた。

Ｃｒ、Ｐｔ：
これら成分はＣｏとともに強磁性を有する結晶粒を形成し、さらにシリサイドを形成する成分であるが、ターゲットに含まれるＣｒ、Ｐｔの内の１種または２種が合計で５モル％未満では、スパッタリングして得られた磁性層の磁気特性が不足するので好ましくなく、一方、４０モル％を越えて含有しても、同様に磁性層に必要な磁気特性が得られないので好ましくない。したがって、この発明の磁性層形成用スパッタリングターゲットに含まれるＣｒ、Ｐｔの内の１種または２種を合計で５〜４０モル％に定めた。

この発明の磁性層形成用スパッタリングターゲットは下記のごとくして製造する。まず、原料粉末としてＣｏ粉末、Ｐｔ粉末、Ｃｒ粉末を用意し、さらにＣｏシリサイド粉末、Ｐｔシリサイド粉末、Ｃｒシリサイド粉末を用意し、これら原料粉末を所定の割合になるように配合し、混合して混合粉末を作製し、この混合粉末を非酸化性雰囲気中でホットプレスすることによりホットプレス体を作製し、このホットプレス体を機械加工することにより製造することができる。この時のホットプレス条件は、圧力：１５〜３０ＭＰａ、温度：１１００〜１３００℃、１〜３時間保持の条件で行われることが好ましい。

原料粉末として、４００メッシュアンダーで純度：９９．９％のＣｏ粉末、１５０メッシュアンダーで純度：９９．９％のＣｒ粉末、１００メッシュアンダーで純度：９９．９％のＰｔ粉末、いずれも５００メッシュアンダーで純度：９９．９９％のＣｏＳｉ_２粉末、ＣｒＳｉ_２粉末、ＰｒＳｉ粉末を用意した。さらに５００メッシュアンダーで純度：９９．９％の合成石英破砕粉末を用意した。これら原料粉末を計量して表１に示される配合組成となるように配合し、３時間ジルコニアボールミルを使用したボールミルで乾式混合することにより混合粉末を作製した。

得られた混合粉末を真空雰囲気中、温度：９００℃、１５ＭＰａの条件でホットプレスすることにより表１の配合組成と同じ組成を有するホットプレス体を作製した。このホットプレス体を機械加工することにより直径：１５２．４ｍｍ（６インチ）、厚さ：５ｍｍの寸法を有する本発明磁性層形成用スパッタリングターゲット（以下、本発明ターゲットという）１〜９および従来磁性層形成用スパッタリングターゲット（以下、従来ターゲットという）１〜３を作製し、これら本発明ターゲット１〜９および従来ターゲット１〜３の組織を金属顕微鏡により観察したところ、本発明ターゲット１〜９には素地中にシリサイド粒子が分散しており、一方、従来ターゲット１〜３の素地中にはＳｉＯ_２粒子が分散している組織を有していることが分かった。

このようにして得られた本発明ターゲット１〜９をそれぞれモリブデン製の冷却用バッキングプレートに純度：９９．９９９重量％のイリジウムろう材にてハンダ付けし、これを高周波マグネトロンスパッタリング装置にセットし、さらに、（株）オハラ社製ＴＳ−１０結晶化ガラス基板（直径：８８．９ｍｍ、厚さ：０．８ｍｍ）を用意し、この基板を洗浄したのちこれを高周波マグネトロンスパッタリング装置にセットし、
・スパッタガス：Ａｒ＋酸素（１５％）、
・スパッタガス全圧力：６Ｐａ、
・・ガラス基板とターゲットの距離：６０ｍｍ、
・スパッタ電力：１３．５６ＭＨｚの高周波電力８００Ｋｗ、
の条件で５分間スパッタを行い、直径：０．５μｍ以上の粒径のパーティクル発生数を光学式外観検査装置を使用して測定し、その結果を表１に示した。

従来例

従来ターゲット１〜３を用い、スパッタガスを純Ａｒガスとする以外は、実施例と同様の条件でスパッタを行い、実施例と同様にしてパーティクル数を光学式外観検査装置を使用して測定し、その結果を表１に示した。

表１に示される結果から、素地中にシリサイド粉末が分散した本発明ターゲット１〜９は、素地中にＳｉＯ_２粉末が分散した従来ターゲット１〜３に比べてスパッタ中に発生するパーティクルの数が格段に少ないことが分かる。

Claims

Ｓｉ：５〜１５モル％を含有し、さらにＣｒおよびＰｔの内の１種または２種を合計で５〜４０モル％含有し、残りがＣｏおよび不可避不純物からなる組成を有し、かつ前記ＳｉはＣｏ、Ｐｔ、Ｃｒの内の少なくとも１種のシリサイドとして素地中に分散している組織を有する焼結体からなることを特徴とするパーティクル発生の少ない磁性層形成用スパッタリングターゲット。