JP2012211356A - Ru−Pd系スパッタリングターゲット及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】RuとPdを主要成分として含有するRu−Pd系スパッタリングターゲットであって、Ruを1〜40at%含有して残部がPdおよび不可避的不純物からなるRu−Pd合金相と、不可避的不純物を含むRu相とが互いに分散した構造を有するようにする。
また、Ruを1〜40at%含有し、残部がPdおよび不可避的不純物からなるRu−Pd合金粉末をアトマイズ法で作製し、作製した該Ru−Pd合金粉末に、粉末全体に対するPdの含有量が1〜50at%となるように不可避的不純物を含むRu粉末を混合して混合粉末を作製した後、作製した該混合粉末を加圧下で加熱して成形して、Ru−Pd系スパッタリングターゲットを製造する。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態に係るRu−Pd系スパッタリングターゲットは、RuとPdを主要成分として含有するRu−Pd系スパッタリングターゲットであって、Ruを1〜40at%含有して残部がPdおよび不可避的不純物からなるRu−Pd合金相と、不可避的不純物を含むRu相とが互いに分散した構造を有することを特徴とする。
PdはRuと同じく貴金属であり、また、Pdの原子番号は46であってRuの原子番号44と近く、原子半径等の特性がPdはRuと近似している。このため、Ruの結晶格子においてRu原子を所定量以下だけPd原子と置換してもRuの六方最密充填構造(hcp)の結晶格子は歪みにくい。したがって、Pdは、垂直磁気記録方式ハードディスクのRu層において、Ru原子と置換する役割を有し、Ruターゲットの代替となり得るRu−Pdターゲットの主成分となるという役割を有する。
本発明の実施形態に係るRu−Pd系スパッタリングターゲットの構造は、Ruを1〜40at%含有して残部がPdおよび不可避的不純物からなるRu−Pd合金相と、不可避的不純物を含むRu相とが互いに分散した構造である。
本発明の実施形態に係るRu−Pd系スパッタリングターゲットの製造方法は、Ruを1〜40at%含有して残部がPdおよび不可避的不純物からなるRu−Pd合金粉末をアトマイズ法で作製し、作製した該Ru−Pd合金粉末に、粉末全体に対するPdの含有量が1〜50at%となるように不可避的不純物を含むRu粉末を混合して混合粉末を作製した後、作製した該混合粉末を加圧下で加熱して成形することを特徴とする。
Ruを1〜40at%含有して残部がPdおよび不可避的不純物からなる溶湯に、アトマイズ法を適用して、該溶湯と同一組成のRu−Pd合金粉末を作製する。
前記のようにしてアトマイズ法により得られたRu−Pd合金粉末に、粉末全体に対するPdの含有量が1〜50at%となるように平均粒径5〜100μmのRu粉末を混合して混合粉末を作製する。用いるRu粉末の平均粒径が大きすぎると、得られるターゲットにおいてPdの分布の均一性が低下し、スパッタリングの際の均一なエロージョンが得られなくなるおそれがある。
前記混合粉末を加圧下で加熱して成形する方法は特に限定されず、例えば、ホットプレス法、熱間等方圧プレス法(HIP法)、放電プラズマ焼結法(SPS法)等を用いることができる。
前述したように、Ru−Pd合金粉末中のRuの含有量が40at%を上回るようにするためには、アトマイズ法に用いるRu−Pd合金溶湯中のRuの含有量も40at%を上回らせる必要があり、このためには前述したようにRu−Pd合金溶湯の温度を2000℃以上に加熱する必要があり、通常のルツボを使用することができないため製造コストが高くなる。
本実施形態に係るRu−Pd系スパッタリングターゲットを用いて形成する層は、垂直磁気記録方式ハードディスクの下地層にRu層の代替として用いることができ、本実施形態に係るRu−Pd系スパッタリングターゲットは、Ruターゲットを代替することができる。
本実施例1では、ターゲット組成の目標を85at%Ru−15at%Pdに設定してターゲットの作製を行った。
本実施例2では、ターゲット組成の目標を75at%Ru−25at%Pdに設定してターゲットの作製を行った。
本比較例1では、ターゲット組成の目標を実施例1と同様の85at%Ru−15at%Pdに設定してターゲットの作製を行ったが、Ru−Pd合金粉末は用いず、Ru粉末とPd粉末とを用いて混合粉末を作製し、ターゲットの作製を行った。
本比較例2では、ターゲット組成の目標を実施例2と同様の75at%Ru−25at%Pdに設定してターゲットの作製を行ったが、Ru−Pd合金粉末は用いず、Ru粉末とPd粉末とを用いて混合粉末を作製し、ターゲットの作製を行った。
実施例1、2、比較例1、2におけるターゲット中の酸素、窒素、炭素、硫黄の含有量の測定結果、スパッタリング時のノジュール、パーティクルの発生の有無、およびハードディスクの記録特性の評価結果を下記の表9にまとめて示す。なお、ハードディスクの記録特性の評価では、下地層にRuを用いたハードディスクと比べて記録特性に差がない場合を○、下地層にRuを用いたハードディスクと比べて記録特性が劣る場合を×として、表9に記載している。
102…基材
104…下地層
106…磁性記録層
108…保護層
110…潤滑層
Claims (12)
- RuとPdを主要成分として含有するRu−Pd系スパッタリングターゲットであって、Ruを1〜40at%含有して残部がPdおよび不可避的不純物からなるRu−Pd合金相と、不可避的不純物を含むRu相とが互いに分散した構造を有することを特徴とするRu−Pd系スパッタリングターゲット。
- 請求項1において、
ターゲット全体に対する酸素の含有量が100質量ppm以下であることを特徴とするRu−Pd系スパッタリングターゲット。 - 請求項1または2において、
ターゲット全体に対する窒素、炭素、硫黄の含有量がそれぞれ10質量ppm以下であることを特徴とするRu−Pd系スパッタリングターゲット。 - 請求項1〜3のいずれかにおいて、
ターゲット全体に対するPdの含有量が1〜50at%であることを特徴とするRu−Pd系スパッタリングターゲット。 - 請求項1〜4のいずれかにおいて、
垂直磁気記録媒体用であることを特徴とするRu−Pd系スパッタリングターゲット。 - Ruを1〜40at%含有し、残部がPdおよび不可避的不純物からなるRu−Pd合金粉末をアトマイズ法で作製し、作製した該Ru−Pd合金粉末に、粉末全体に対するPdの含有量が1〜50at%となるように不可避的不純物を含むRu粉末を混合して混合粉末を作製した後、作製した該混合粉末を加圧下で加熱して成形することを特徴とするRu−Pd系スパッタリングターゲットの製造方法。
- 請求項6において、
得られるRu−Pd系スパッタリングターゲット中の酸素含有量を100質量ppm以下とすることを特徴とするRu−Pd系スパッタリングターゲットの製造方法。 - 請求項6または7において、
得られるRu−Pd系スパッタリングターゲット中の窒素、炭素、硫黄の含有量をそれぞれ10質量ppm以下とすることを特徴とするRu−Pd系スパッタリングターゲットの製造方法。 - 請求項6〜8のいずれかにおいて、
前記Ru粉末は、還元処理がなされていることを特徴とするRu−Pd系スパッタリングターゲットの製造方法。 - 請求項6〜9のいずれかにおいて、
前記アトマイズ法は、アルゴンガスまたは窒素ガスを用いて行うことを特徴とするRu−Pd系スパッタリングターゲットの製造方法。 - 請求項6〜10のいずれかにおいて、
得られるRu−Pd系スパッタリングターゲットは、垂直磁気記録媒体用であることを特徴とするRu−Pd系スパッタリングターゲットの製造方法。 - 請求項6〜11のいずれかに記載の製造方法により製造されるRu−Pd系スパッタリングターゲット。
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