JP2692139B2 - Manufacturing method of sputtering target - Google Patents

Manufacturing method of sputtering target

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JP2692139B2
JP2692139B2 JP63130539A JP13053988A JP2692139B2 JP 2692139 B2 JP2692139 B2 JP 2692139B2 JP 63130539 A JP63130539 A JP 63130539A JP 13053988 A JP13053988 A JP 13053988A JP 2692139 B2 JP2692139 B2 JP 2692139B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は希土類遷移金属合金スパッタリング用ターゲ
ットの組織及び組成及び製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to the structure and composition of a rare earth-transition metal alloy sputtering target, and a manufacturing method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

希土類遷移金属系光磁気記録膜を作成するスパッタリ
ング用ターゲットは従来より鋳造法,焼結法,半溶融法
などがある。ここでいう鋳造法とは鋳込んだ鋳塊をその
まま外径加工にてターゲットにするものであり、焼結法
とは一度鋳込んだ鋳塊を粉砕し、焼結にてターゲット形
状とするものである。又、半溶融法とは特開昭61-95788
号,特開昭61-99640号に示すものである。
Conventionally, sputtering targets for forming rare-earth transition metal-based magneto-optical recording films include casting, sintering, and semi-melting methods. The casting method here is to use the cast ingot as a target by directly processing the outer diameter, and the sintering method is to crush the cast ingot once and form the target shape by sintering. Is. Further, the semi-melting method is disclosed in JP-A-61-95788.
And JP-A-61-99640.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら前述の焼結法は、本質的に酸素量を多く
含み(2000ppmが限界)、酸化され易い希土類遷移金属
系には適していない。一方、鋳造法は酸素量も少なく
(500ppm程度)好ましいが、成膜面内で組成分布が生じ
るという問題点を有する。
However, the above-mentioned sintering method essentially contains a large amount of oxygen (2000 ppm is the limit) and is not suitable for a rare earth transition metal system which is easily oxidized. On the other hand, the casting method is preferable because it has a small amount of oxygen (about 500 ppm), but has a problem that a composition distribution occurs in the film formation surface.

又、半溶融法で作成したターゲットは基板面内で組成
分布が生じにくいという特長があるが、半溶融法も基本
的には焼結による製造であるため、ターゲットは完全な
密状態となっておらず、空隙がターゲット内部まで連続
してつながっており、大気中に放置された場合はターゲ
ットの表面から内部に向かって酸素が進行し、予備スパ
ッタリングでは酸化層をクリーニングできないほどの酸
化層となってしまう。
In addition, the target produced by the semi-melting method is characterized in that the composition distribution does not easily occur in the substrate surface, but since the semi-melting method is also basically manufactured by sintering, the target is in a completely dense state. However, voids are continuously connected to the inside of the target, and when left in the atmosphere, oxygen progresses from the surface of the target toward the inside, and the oxide layer becomes so large that it cannot be cleaned by pre-sputtering. Will end up.

そこで本発明は、このような課題を解決するもので、
その目的とするところは従来の鋳造合金ターゲットがも
つ成膜面内で組成分布が生じるという欠点を克服し、さ
らに半溶融法,焼結法ターゲットのもつ酸化されやすい
という欠点を克服する希土類遷移金属ターゲット及びそ
の製造方法を種々提供することろにある。
Therefore, the present invention solves such a problem,
The purpose is to overcome the drawbacks of the conventional cast alloy target that the composition distribution occurs in the film formation surface, and to overcome the drawback of the semi-melting and sintering targets that they are easily oxidized. It is to provide various targets and manufacturing methods thereof.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

1.希土類金属と遷移金属とを加熱して融解し、溶融合金
にする工程と、前記溶融合金の温度を第1の温度に調節
した後、該溶融合金に希土類金属粉末と遷移金属粉末と
を投入する工程と、を有するスパッタリングターゲット
の製造方法であって、前記第1の温度は、前記希土類金
属粉末の融点よりも低く、かつ、前記遷移金属粉末の融
点よりも低い温度であることを特徴とする。
1. a step of heating and melting a rare earth metal and a transition metal to form a molten alloy, and adjusting the temperature of the molten alloy to a first temperature, and then adding a rare earth metal powder and a transition metal powder to the molten alloy And a step of introducing the sputtering target, wherein the first temperature is lower than a melting point of the rare earth metal powder and lower than a melting point of the transition metal powder. And

2.容器内に、第1の融点を有する空孔率が30〜80%の遷
移金属粉末を入れる工程と、前記遷移金属粉末の上部に
前記第1の融点より低い第2の融点を有する希土類遷移
金属合金塊を乗せる工程と、前記遷移金属粉末と前記希
土類遷移金属合金塊とを、前記第1の融点と前記第2の
融点との間の温度に加熱して、前記遷移金属粉末に前記
希土類遷移金属合金を浸み込ませる工程を経て成形体に
する工程と、前記成形体を熱処理する工程と、を有する
ことを特徴とする。
2. A step of putting a transition metal powder having a first melting point and a porosity of 30 to 80% into a container, and a rare earth having a second melting point lower than the first melting point above the transition metal powder. The step of placing the transition metal alloy ingot, heating the transition metal powder and the rare earth transition metal alloy ingot to a temperature between the first melting point and the second melting point, the transition metal powder to the transition metal powder. The method is characterized by including a step of forming a compact through a step of impregnating a rare earth transition metal alloy, and a step of heat-treating the compact.

3.前記希土類金属は、Sm,Nb,Pr,Ce,Tb,Dyのうち少なく
とも1種以上の希土類金属元素を含み、前記遷移金属
は、Fe,Coのうち少なくとも1種以上の遷移金属元素を
含むことを特徴とする。
3. The rare earth metal includes at least one or more rare earth metal elements selected from Sm, Nb, Pr, Ce, Tb, and Dy, and the transition metal includes at least one transition metal element selected from Fe and Co. It is characterized by including.

4.前記遷移金属粉末の平均粒径は、10μm〜3.0mmであ
ることを特徴とする。
4. The average particle size of the transition metal powder is 10 μm to 3.0 mm.

〔作用〕[Action]

従来より実験室で用いられている遷移金属(TM)ター
ゲット上に希土類金属(RE)チップを配して成膜する複
合ターゲット方式の場合、基板面内の組成分布は鋳造合
金ターゲットのそれとは逆の傾向を示す。
In the case of the composite target method that deposits a rare earth metal (RE) chip on a transition metal (TM) target that has been conventionally used in the laboratory, the composition distribution in the substrate surface is opposite to that of the cast alloy target. Shows the tendency of.

つまり複合ターゲットの場合はターゲットの直上にな
るほどREが多く、側面ほどTMが多い。一方、鋳造合金タ
ーゲットのそれは、ターゲットの直上になるほどTMが多
く、側面ほどREが多い。丁度、鋳造合金ターゲットと複
合ターゲットではREとTMのスパッタ粒子の飛び方に、相
補関係があることがわかる。つまりRE単体相と、TM単体
相とRE-TM合金相を適当に混在させたターゲットができ
れば、基板面内で組成分布のない均一な成膜が可能とな
る。
In other words, in the case of a compound target, there are more REs just above the target and more TMs on the sides. On the other hand, the cast alloy target has more TM as it goes directly above the target and more RE as it goes to the side. It can be seen that there is a complementary relationship between the flying directions of sputtered particles of RE and TM in the cast alloy target and the composite target. In other words, if a target in which the RE single phase and the TM single phase and the RE-TM alloy phase are appropriately mixed can be formed, it is possible to form a uniform film having no composition distribution in the substrate surface.

そして、酸化し難い充填密度が100%のターゲットを
作成するための製造方法として、主として以下の2通り
の方法が考えられる。
The following two methods are mainly conceivable as a manufacturing method for producing a target having a packing density of 100% that is difficult to oxidize.

1つは、RE粒とTM粒を融点の低いRE-TM合金浴中に投
入し混合し作成する方法。他の1つは、凝固する際にRE
単体相が出現するRE-TE合金浴中にTM粉(シート)を分
散させる方法である。両者に共通していえることは、粉
体あるいはシートの周囲をRE-TM合金浴湯が完全に取り
囲み、出来た成形体に焼結品にみられる微細空孔が存在
しないということである。本発明品の空孔は、存在した
としても鋳造品にみられる巣の様なものであり、空孔自
身は連結しておらず、表面酸化が内部にまで進行するこ
とはない。
One is a method in which RE particles and TM particles are put into a RE-TM alloy bath having a low melting point and mixed to prepare. The other one is RE when it solidifies
This is a method of dispersing TM powder (sheet) in a RE-TE alloy bath in which a single phase appears. What can be said to be common to both is that the powder or sheet is completely surrounded by the RE-TM alloy bath water, and the formed body does not have the fine pores found in the sintered product. The pores of the product of the present invention are like the cavities found in the cast product even if they exist, the pores themselves are not connected, and the surface oxidation does not proceed to the inside.

〔実施例1−1〕 まず原料としてNd23Dy77at%となるNdDy鋳塊を作り、
平均粒径が500μm程度となる様に鋳塊を粉砕しNdDy粉
末を作る。そして、Fe80.5Co19.5at%となるFeCo鋳塊を
作り、平均粒径が200μmとなる様に鋳塊を粉砕したFeC
o粉末を作る。
[Example 1-1] First, an Nd Dy ingot with Nd 23 Dy 77 at% was made as a raw material,
NdDy powder is made by crushing the ingot so that the average particle size becomes about 500 μm. Then, a FeCo ingot with Fe 80.5 Co 19.5 at% was made, and the ingot was crushed to have an average particle size of 200 μm.
o Make powder.

次にNd10.0Dy35.0Fe44.0Co11.0at%となる様にルツボ
中にNd,Dy,Fe,Coを投入し、1550℃まで一度温度を上げ
完全に溶解させ、その後1200℃まで下げる。そして、こ
のNdDyFeCo溶湯合金中に、上記のNdDy粉末としFeCo粉末
をルツボ中に投入した。このNdDyは融点が1400℃であ
り、FeCoは1530℃であるため1200℃の湯中では溶解しな
いので、NdDy,FeCoは粉末のままで存在することにな
る。そしてこれらNdDyFeCo,NdDy,FeCo量は次のような割
合になっている。
Next, Nd, Dy, Fe, and Co are added to the crucible so that Nd 10.0 Dy 35.0 Fe 44.0 Co 11.0 at% is reached, the temperature is raised to 1550 ° C once to completely melt, and then lowered to 1200 ° C. Then, FeCo powder as the above-mentioned NdDy powder was put into the crucible in this NdDyFeCo molten alloy. Since NdDy has a melting point of 1400 ° C. and FeCo is 1530 ° C., it does not dissolve in 1200 ° C. hot water, so NdDy and FeCo exist as powders. The amounts of NdDyFeCo, NdDy, and FeCo are as follows.

(NdDyFeCo)A((NdDy)C(FeCo)DB A:B=25:75wt% C:D=28:72at% この様にしてできた(NdDyFeCo)−(NdDy)−(FeC
o)溶湯を、鋳型に鋳込み、その後出来上がった鋳造合
金を加工し、4″φ×6tのスパッタリングターゲットの
表面組織の模式図を第1図に示す。1の相は(NdDy)33
(FeCo)67at%組成相であり、この相はFeCo組成相で、
3はNdDy組成相である。つまりNdDyのRE単体相と、FeCo
のTM単体相と、NdDyFeCoのRE-TM合金相の3相からなっ
ていることがわかる。
(NdDyFeCo) A ((NdDy) C (FeCo) D ) B A: B = 25: 75 wt% C: D = 28: 72 at% (NdDyFeCo)-(NdDy)-(FeC
o) The molten metal is cast into a mold, the finished cast alloy is processed, and a schematic diagram of the surface structure of a 4 ″ φ × 6t sputtering target is shown in FIG. 1. The phase 1 is (NdDy) 33
(FeCo) 67 at% composition phase, this phase is FeCo composition phase,
3 is the NdDy composition phase. In other words, NdDy RE single phase and FeCo
It can be seen that it consists of three phases, a TM simple substance phase of No.2 and a RE-TM alloy phase of NdDyFeCo.

このNdDyFeCoターゲットを第2図に示す様なスパッタ
リング装置を装着し、成膜しその磁気特性及び組成分布
を調べてみた。第2図の21がスパッタリングターゲット
であり、22が基板ホルダー(300φ)である。成膜条件
はAr圧2.5mTorr,初期真空度3×10-7Torr,投入電力はDC
電源を用い1.0A340Vでおこなった。第3図は本発明ター
ゲットを用いた基板ホルダー内組成分布及び磁気特性分
布図である。この図に示す様に組成はREが28.0〜28.5at
%で均一であり、磁気特性もHcが9.7〜10.5KOeで均一で
ある。基板ホルダー内にほとんどといって良いほど均一
な膜が成膜できている。当然このターゲットは鋳造合金
であるので酸素量は少なく350ppmであった。
This NdDyFeCo target was attached to a sputtering apparatus as shown in FIG. 2, a film was formed, and its magnetic characteristics and composition distribution were examined. Reference numeral 21 in FIG. 2 is a sputtering target, and 22 is a substrate holder (300φ). Film formation conditions are Ar pressure 2.5 mTorr, initial vacuum degree 3 × 10 -7 Torr, input power DC
It was performed at 1.0A 340V using a power supply. FIG. 3 is a composition distribution and magnetic characteristic distribution diagram in a substrate holder using the target of the present invention. As shown in this figure, the composition is 28.0 to 28.5 at RE.
%, The magnetic properties are also uniform at Hc of 9.7 to 10.5 KOe. Almost almost uniform film can be formed in the substrate holder. Naturally, this target was a cast alloy, so the amount of oxygen was small and was 350 ppm.

本発明ターゲットを用いて、スパッタリングにて光磁
気記録媒体を作成した。媒体の構造図を第35図に示す。
351はポリカーボネート基板であり、352はAlSiN誘電体
膜、353は本発明ターゲットで作成したNdDyFeCo膜、354
はAlSiN誘電体膜である。この媒体は、線速5.7m/sec,Do
main長1.4μmでC/N59dBと非常に高い値が得られ、又、
信頼性試験においても90℃90%RHの恒温恒湿下で、3000
時間もの長時間で孔食の発生がなかった。
A magneto-optical recording medium was produced by sputtering using the target of the present invention. A structural drawing of the medium is shown in FIG.
351 is a polycarbonate substrate, 352 is an AlSiN dielectric film, 353 is an NdDyFeCo film made with the target of the present invention, 354
Is an AlSiN dielectric film. This medium has a linear velocity of 5.7m / sec, Do
With a main length of 1.4 μm, a very high value of C / N 59 dB was obtained.
Even in the reliability test, under constant temperature and humidity of 90 ° C and 90% RH, 3000
No pitting corrosion occurred for a long time.

一方、比較のために従来の製造方法でNdDyFeCoターゲ
ットを作成した。すなわちNdDyFeCo全組成を1500℃でル
ツボ中にて溶解し、そして鋳型に注湯し鋳塊を作った。
その後鋳塊を切断、研摩し4″φ×6tのNdDyFeCoターゲ
ットを作成した。このターゲットの表面組織の模式図が
第4図である。
On the other hand, for comparison, an NdDyFeCo target was prepared by a conventional manufacturing method. That is, the entire composition of NdDyFeCo was melted in a crucible at 1500 ° C., and then poured into a mold to form an ingot.
Thereafter, the ingot was cut and polished to prepare a 4 ″ φ × 6t NdDyFeCo target. A schematic view of the surface structure of this target is shown in FIG.

41は(Nd0.12Dy0.8825(Fe0.8Co0.275at%組成相
で、42は(Nd0.3Dy0.733.3(Fe0.8Co0.266.7at%組
成相である。つまり、両相ともNdDyFeCo合金相である。
全体ではNd6.5Dy21.5Fe58Co14at%の組成であった。こ
のターゲットを第2図で示すスパッタ装置で成膜をおこ
なった。第5図にこの従来の製造方法による鋳造合金Nd
DyFeCoターゲットを用いた基板ホルダー内組成分布及び
磁気特性分布図を示す。この図に示す様に組成はREが2
9.8〜26.8at%で、基板ホルダー中心へいくほどREが多
く、逆にホルダー外周へいくほどREが少なくなってい
る。又、磁気特性もHcが12〜6KOeとホルダー中心へいく
ほどHcが大きくなっている。これは組成分布とも一致す
る。
41 is a (Nd 0.12 Dy 0.88 ) 25 (Fe 0.8 Co 0.2 ) 75 at% composition phase, and 42 is a (Nd 0.3 Dy 0.7 ) 33.3 (Fe 0.8 Co 0.2 ) 66.7 at% composition phase. That is, both phases are NdDyFeCo alloy phases.
The overall composition was Nd 6.5 Dy 21.5 Fe 58 Co 14 at%. A film was formed on this target with the sputtering apparatus shown in FIG. Figure 5 shows the cast alloy Nd produced by this conventional manufacturing method.
The composition distribution and magnetic characteristic distribution map in the substrate holder using the DyFeCo target are shown. As shown in this figure, the composition of RE is 2
At 9.8 to 26.8 at%, the more RE toward the center of the substrate holder, the less RE toward the outer periphery of the holder. The magnetic properties of Hc are 12 to 6 KOe, and Hc increases toward the center of the holder. This agrees with the composition distribution.

この従来のターゲットを用いてスパッタリングにて光
磁気記録媒体を作成した。媒体の構造は第35図と同様で
あり、光磁気記録層をAlSiN誘電体膜でサンドイッチし
ている。この媒体は、線速5.7m/sec Domain長1.4μmで
C/N55dBと少し低い値であった。これは媒体内での組成
分布の影響である。信頼性試験においては、90℃90%RH
の恒温恒湿下で3000時間後も孔食の発生はなかった。
A magneto-optical recording medium was prepared by sputtering using this conventional target. The structure of the medium is the same as that of FIG. 35, and the magneto-optical recording layer is sandwiched by AlSiN dielectric films. This medium has a linear velocity of 5.7 m / sec and a domain length of 1.4 μm.
The value was a little lower, C / N 55 dB. This is an effect of the composition distribution in the medium. 90 ° C 90% RH in reliability test
No pitting corrosion occurred even after 3000 hours under constant temperature and humidity.

さらに、比較のために特開昭61-957788号,特開昭61-
99640号に示す半溶融法によるNdDyFeCoターゲットを作
製し成膜評価した。ターゲット組成は、Nd6.5Dy21.5Fe
58Co14at%であり、NdDy,NdDyFeCo,FeCo量は前述と同様
である。このターゲットの酸素量は1500ppmであった。
このターゲットを第2図に示すスパッタ装置に装着し、
予備スパッタリングを十分におこない、ターゲット表面
が十分にクリーンな状態になってから成膜を行った。成
膜条件は前述と同じである。第6図に半溶融NdDyFeCoタ
ーゲットを用いた基板ホルダー内組成分布及び磁気特性
分布図を示す。組成分布は第3図に示す本発明ターゲッ
トと同程であるが、磁気特性分布は全体に保持力(Hc)
が小さい方向にずれていることがわかる。これは本発明
ターゲットより、半溶融ターゲットの方が焼結であるた
め酸素量が多く、希土類金属が酸素によって一部酸化さ
れたために生じた現象である。
Further, for comparison, JP-A-61-957788 and JP-A-61-957788
An NdDyFeCo target was manufactured by the semi-melting method shown in No. 99640 and the film formation was evaluated. The target composition is Nd 6.5 Dy 21.5 Fe
58 Co 14 at%, and the amounts of NdDy, NdDyFeCo, and FeCo are the same as described above. The oxygen content of this target was 1500 ppm.
This target was attached to the sputtering device shown in FIG.
Pre-sputtering was sufficiently performed to form a film after the target surface was in a sufficiently clean state. The film forming conditions are the same as described above. FIG. 6 shows the composition distribution and magnetic characteristic distribution diagram in the substrate holder using the semi-molten NdDyFeCo target. The composition distribution is similar to that of the target of the present invention shown in FIG. 3, but the magnetic characteristic distribution is the coercive force (Hc)
It can be seen that is shifted in the smaller direction. This is a phenomenon caused by the fact that the semi-molten target has a larger amount of oxygen than the target of the present invention because it is sintered, and the rare earth metal is partially oxidized by oxygen.

この半溶融法ターゲットを用いて、スパッタリングに
て光磁気記録媒体を作成した。媒体の構造は第35図と同
様であり、光磁気記録層をAlSiN誘電体膜でサンドイッ
チしている。この媒体は、線速5.7m/sec,Domain長1.4μ
mでC/N57dBと少し低い値であった。これはターゲット
中の酸素が膜中にも取り込まれたためである。また、信
頼性試験において、90℃90%RHの恒温恒湿下で200時間
目から孔食が発生し、Error Rateが悪化しはじめた。こ
れもターゲット中の酸素が膜中に取り込まれたためであ
る。
Using this semi-molten target, a magneto-optical recording medium was created by sputtering. The structure of the medium is the same as that of FIG. 35, and the magneto-optical recording layer is sandwiched by AlSiN dielectric films. This medium has a linear velocity of 5.7 m / sec and a domain length of 1.4 μ.
It was C / N 57 dB at m, which was a little low value. This is because oxygen in the target was also taken into the film. In the reliability test, pitting corrosion started to occur from the 200th hour under constant temperature and humidity of 90 ℃ and 90% RH, and the Error Rate started to deteriorate. This is also because oxygen in the target was taken into the film.

前述の本発明NdDyFeCoターゲットと、半溶融NdDyFeCo
ターゲットをスパッタリング終了後取りはずし、両ター
ゲットを大気中に24時間放置した。その後両ターゲット
を再度第2図に示すスパッタ装置に装着し成膜を試み
た。表1にスパッタリング時の放電状態を記す。
The aforementioned NdDyFeCo target of the present invention and semi-molten NdDyFeCo
The target was removed after the sputtering was completed, and both targets were left in the atmosphere for 24 hours. After that, both targets were mounted on the sputtering apparatus shown in FIG. 2 again to attempt film formation. Table 1 shows the discharge state during sputtering.

上表に示すごとく、本発明ターゲットは初期からDCス
パッタAr圧2.5mTorrのままで、放電は非常に安定してい
るが、半溶融ターゲットは、初期はDCスパッタできなか
った。これは大気中に長時間放置されたために、半溶融
ターゲットの表面が完全に絶縁体となってしまったため
である。そして1時間後は、DCスパッタが可能となる
が、Ar圧は10mTorrとしなければならず、7時間後にや
っと2.5mTorrでDCスパッタが可能となった。
As shown in the table above, the target of the present invention remained at DC sputtering Ar pressure of 2.5 mTorr from the initial stage and the discharge was very stable, but the semi-molten target could not perform DC sputtering at the initial stage. This is because the surface of the semi-molten target became a complete insulator after being left in the atmosphere for a long time. After 1 hour, DC sputtering was possible, but the Ar pressure had to be 10 mTorr, and after 7 hours, DC sputtering was finally possible at 2.5 mTorr.

これら大気放置後の両ターゲットの、スパッタリング
時間と膜の磁気特性の関係を示したものが第7図であ
る。71が本発明によるターゲットであり、72が半溶融法
によるターゲットのものである。この図から明らかな様
に、本発明によるターゲットは大気中に長時間晒されて
いても、スパッタリング後すぐに安定な膜特性を示すこ
とがわかる。一方、半溶融法によるターゲットは大気中
に長時間晒されていると、初期はスパッタリング自身が
非常に困難となり、長時間の予備スパッタリングをおこ
なった後でも、膜特性は全然安定せず、膜特性が安定す
ることにはターゲットが減り無くなるころになってしま
う。これらに示す膜の磁気特性は補償組成を境にして、
TMrich側の組成(特性)であるため、保磁力(Hc)が大
きいほど良い膜特性ということになる。
FIG. 7 shows the relationship between the sputtering time and the magnetic characteristics of the film for both targets after being left in the atmosphere. 71 is a target according to the present invention, and 72 is a target according to the semi-melting method. As is clear from this figure, the target according to the present invention exhibits stable film characteristics immediately after sputtering even when exposed to the atmosphere for a long time. On the other hand, when the target by the semi-melting method is exposed to the air for a long time, the sputtering itself becomes very difficult at the beginning, and even after performing the long-time pre-sputtering, the film properties are not stable at all, and the film properties are not stable. It will be about the time when the number of targets decreases and the number of targets stabilizes. The magnetic properties of the films shown in these are bounded by the compensation composition,
Since the composition (characteristics) is on the TMrich side, the larger the coercive force (Hc), the better the film characteristics.

次に半溶融法によるターゲットは、大気中にどの程度
晒すと膜特性に影響が生じてくるかを調べた。ターゲッ
トは予備スパッタリングで十分クリーニングし、膜特性
も安定した所で、ターゲットを取り外し、大気中に10
分,30分,1時間,5時間,10時間と放置した。その後第7図
と同様の実験をおこない、膜磁気特性のスパッタ時間依
存性をみた。第8図がそれである。81が大気放置10分の
もの、82が大気放置30分のもの、83が大気放置1時間の
もの、84が大気放置5時間のもの、83が大気放置10時間
のものである。図より明らかな様に、半溶融法によるタ
ーゲットは、大気中に10分間でも放置されると、ターゲ
ットの表面酸化が生じ、膜磁気特性に影響を及ぼす。そ
して、大気中放置時間が長ければ長いほど、ターゲット
表面からの酸化が進行し、膜磁気特性に及ぼす影響度合
が激しくなることがわかる。
Next, it was investigated how the target by the semi-melting method affects the film characteristics when exposed to the atmosphere. The target was thoroughly cleaned by pre-sputtering, and the film characteristics were stable.
It was left for minutes, 30 minutes, 1 hour, 5 hours, 10 hours. After that, an experiment similar to that shown in FIG. 7 was performed, and the dependence of the magnetic properties of the film on the sputtering time was observed. Figure 8 shows that. 81 is 10 minutes left in the atmosphere, 82 is 30 minutes left in the atmosphere, 83 is 1 hour left in the atmosphere, 84 is 5 hours left in the atmosphere, and 83 is 10 hours left in the atmosphere. As is clear from the figure, when the target obtained by the semi-melting method is left in the atmosphere for 10 minutes, surface oxidation of the target occurs and the film magnetic characteristics are affected. Further, it can be seen that the longer the standing time in the air is, the more the oxidation from the target surface progresses and the more serious the influence on the magnetic properties of the film becomes.

これら大気中放置が悪影響を及ぼすということは、光
磁気記録媒体を量産化するに当り、歩留りコストの点で
大きな問題となる。本発明によるターゲットは、この点
でも大きな効果がある。
The fact that leaving them in the atmosphere has a serious problem in terms of yield cost when mass-producing magneto-optical recording media. The target according to the present invention also has a great effect in this respect.

作成した媒体は、基板がPC,誘導体膜にAlSiNを用いた
が、PC基板以外にPMMA,APO,ガラス等何でも良く、又AlS
iN以外にSiN,Si34,SiO,AlSiNO,ZnS等どの様な誘導体
膜でも本発明効果は存在した。
Although the substrate used was a PC and AlSiN was used for the derivative film, the medium created could be PMMA, APO, glass, etc. in addition to the PC substrate.
In addition to iN, the effects of the present invention existed with any derivative film such as SiN, Si 3 N 4 , SiO, AlSiNO, ZnS.

〔実施例 1−2〕 次に原料としてPr23Tb77at%となるPrTb鋳塊を作り、
実施例1−1と同様にPrTb粉末を作る。そして同様にFe
80.5Co19.5at%粉末を作る。
Example 1-2] Next make Pr 23 Tb 77 at% to become PrTb ingot as a raw material,
PrTb powder is prepared in the same manner as in Example 1-1. And similarly Fe
80.5 Co 19.5 at% Make powder.

さらにPr10Tb35Fe44Co11at%となる様にルツボ中に各
元素を投入し、1550℃まで一度温度を上げ完全に溶解さ
せ、その後1200℃まで下げる。そしてこのPrTbFeCo溶湯
合金に、上記のPrTb粉末とFeCo粉末をルツボ中に投入し
た。このPrTbは融点が1370℃であり、FeCoは1530℃であ
るため1200℃の湯中では溶解しないので、PrTb粉末、Fe
Co粉末のままで存在することになる。そして、これらPr
TbFeCo,PrTb,FeCo量は次の様な割合になっている。
Further, each element is put into the crucible so as to be Pr 10 Tb 35 Fe 44 Co 11 at%, the temperature is once raised to 1550 ° C. and completely melted, and then lowered to 1200 ° C. Then, the PrTbFeCo molten alloy was charged with the PrTb powder and the FeCo powder described above in a crucible. Since this PrTb has a melting point of 1370 ° C and FeCo is 1530 ° C, it does not dissolve in hot water at 1200 ° C, so PrTb powder, Fe
It will exist as Co powder. And these Pr
The amounts of TbFeCo, PrTb, and FeCo are as follows.

(PrTbFeCo)E((PrTb)G(FeCo)HF E:F=25:75wt% G:H=28:72at% この様にしてできた(PrTbFeCo)−(PrTb)−(FeC
o)鋳造合金ターゲットを用い実施例1−1と同様の成
膜装置及び成膜方法で、基板ホルダー内の組成分布と磁
気特性分布を評価した結果、REが28.0〜28.5at%でHcが
18.0〜19.0KOeで均一であった。又酸素量も380PPMと少
なく、大気中放置24時間後も、スパッタリング放電は初
期から安定しており、膜磁気特性も同様に初期から安定
していた。
(PrTbFeCo) E ((PrTb) G (FeCo) H ) F E: F = 25: 75 wt% G: H = 28: 72 at% Thus formed (PrTbFeCo)-(PrTb)-(FeC
o) As a result of evaluating the composition distribution and the magnetic property distribution in the substrate holder with the same film forming apparatus and film forming method as in Example 1-1 using the cast alloy target, RE was 28.0 to 28.5 at% and Hc was
It was uniform at 18.0 to 19.0 KOe. Also, the amount of oxygen was as small as 380 PPM, the sputtering discharge was stable from the beginning even after being left in the air for 24 hours, and the magnetic properties of the film were also stable from the beginning.

PrTbFeCo組成でも本発明効果が確認できた。 The effect of the present invention was confirmed even with the PrTbFeCo composition.

〔実施例1−3〕 次にSm23Gd77at%となるSmGd鋳塊を作り、SmGd粉末を
作る。そして同様にFe90Co10at%粉末を作る。さらにSm
10Gd35Fe49.5Co5.5at%となる様にルツボ中に各元素を
投入し、1550℃まで一度温度を上げ完全に溶解させ、そ
の後1200℃まで下げる。そしてこのSmGdFeCo溶湯合金
に、上記のSmGd粉末ととFeCo粉末をルツボ中に投入し
た。このSmGdは融点が1270℃であり、FeCoは1530℃であ
るため1200℃の湯中では溶解しないのでSmGd粉末、FeCo
粉末のままで存在することになる。そしてこれらSmGdFe
Co,SmGd,FeCo量は次のような割合になっている。
[Example 1-3] Next, an SmGd ingot having an Sm 23 Gd of 77 at% is made, and an SmGd powder is made. And in the same way, make Fe 90 Co 10 at% powder. Furthermore Sm
Put each element into the crucible so that 10 Gd 35 Fe 49.5 Co 5.5 at%, raise the temperature to 1550 ° C once to completely dissolve it, and then lower it to 1200 ° C. Then, this SmGdFeCo molten alloy was charged with the above SmGd powder and FeCo powder in a crucible. Since this SmGd has a melting point of 1270 ° C and FeCo of 1530 ° C, it does not dissolve in 1200 ° C hot water, so SmGd powder, FeCo
It will exist as a powder. And these SmGdFe
The amounts of Co, SmGd, and FeCo are as follows.

(SmGdFeCo)I((SmGd)K(FeCo)LJ I:J=25:75wt% K:L=28:72at% この様にしてできた(SmGdFeCo)−(SmGd)−(FeC
o)鋳造合金ターゲットは、実施例1−1,1−2と同様
に、やはり基板ホルダー内で組成分布,磁性特性分布の
ない成膜ができるターゲットであった。Hcは5〜5.5KO
e,REは28〜28.5at%で均一であった。酸素量は300ppm
で、大気中放置24時間後も、スパッタリング放電は初期
から安定しており、膜磁気特性も同様に初期から安定し
ていた。
(SmGdFeCo) I ((SmGd) K (FeCo) L ) J I: J = 25: 75wt% K: L = 28: 72at% Thus formed (SmGdFeCo)-(SmGd)-(FeC
o) The cast alloy target was a target capable of forming a film having no composition distribution or magnetic property distribution in the substrate holder as in the case of Examples 1-1 and 1-2. Hc is 5 to 5.5 KO
The e and RE were uniform at 28-28.5 at%. Oxygen amount is 300ppm
The sputtering discharge was stable from the beginning even after being left in the atmosphere for 24 hours, and the film magnetic characteristics were also stable from the beginning.

SmGdFeCo組成でも本発明効果が確認できた。 The effect of the present invention was confirmed even with the SmGdFeCo composition.

〔実施例1−4〕 次にCe11.5Pr11.5Dy77at%となるCePrDy鋳塊をつくり
CePrDy粉末を作る。そしてFe80.5Co19.5at%粉末を同様
に用意し、さらにCe5.0Pr5.0Dy35.0Fe44.0Co11.0at%と
なる様にルツボ中に各元素を投入し、1550℃まで一度温
度を上げ完全に溶解させ、その後1200℃まで下げる。そ
してこのCePrDyCo溶湯合金に、上記のCePrDy粉末とFeCo
粉末をルツボ中に投入した。このCePrDyは融点が1350℃
であり、FeCoは1530℃であるため1200℃の湯中では溶解
しないのでCePrDy,FeCo粉末のままで存在することにな
る。そして、これらCePrDyFeCo,CePrDy,FeCo量は次の割
合になっている。
[Example 1-4] Next, a CePrDy ingot with Ce 11.5 Pr 11.5 Dy 77 at% was prepared.
Make CePrDy powder. Then, prepare Fe 80.5 Co 19.5 at% powder in the same manner, and further add each element into the crucible so that Ce 5.0 Pr 5.0 Dy 35.0 Fe 44.0 Co 11.0 at%, raise the temperature once to 1550 ° C and completely melt. And then lower to 1200 ℃. Then, the CePrDyCo molten alloy was mixed with the above CePrDy powder and FeCo.
The powder was placed in a crucible. This CePrDy has a melting point of 1350 ° C.
Since FeCo is 1530 ° C and is not dissolved in hot water at 1200 ° C, it exists as CePrDy, FeCo powder as it is. The CePrDyFeCo, CePrDy and FeCo amounts are in the following proportions.

((CePrDyFeCo)M((CePrDy)P(FeCo)QN M:N=25:75wt% P:Q=28:72at% この様にしてできた(CePrDyFeCo)−(CePrDy)−
(FeCo)鋳造合金ターゲットは、実施例1−1,1−2,1−
3と同様に基板ホルダー内で組成分布が生じない成膜が
できるターゲットであった。又、酸素量も420ppmであ
り、大気中放置24時間後も、スパッタリング放電は初期
から安定しており、膜磁気特性も同様に初期から安定し
ていた。
((CePrDyFeCo) M ((CePrDy) P (FeCo) Q ) N M: N = 25: 75wt% P: Q = 28: 72at% Thus formed (CePrDyFeCo)-(CePrDy)-
The (FeCo) cast alloy target was manufactured according to Examples 1-1, 1-2, 1-
As with No. 3, it was a target capable of forming a film without composition distribution in the substrate holder. The oxygen content was 420 ppm, and the sputtering discharge was stable from the beginning even after being left in the air for 24 hours, and the magnetic properties of the film were also stable from the beginning.

CePrDyFeCo組成についても本発明効果が確認できた。 The effect of the present invention was confirmed with respect to the CePrDyFeCo composition.

これら実施例1−1,1−2,1−3,1−4に示す組成系以
外に、NdTbFeCo,NdGdFeCo,NdDbCo,NdTbGdFe,NdTbGdFeC
o,NdDyGdFeCo,NdDyGdTbFeCo,PrDyFeCo,PrGdFeCo,NdPrDy
FeCo,NdCeDyFeCo,NdTbCo,NdPrCeDyFeCo,NdSmDyFeCo,CeS
mPrDyFeCo,CePrNdDyTbFeCo,CeNdPrDyGdFeCo,等のSm,Nd,
Pr,Ceのうちの少なくとも1種以上の軽希土とGd,Tb,Dy
のうちの少なくとも1種以上の重希土と、Fe,Coのうち
の少なくとも1種以上の遷移金属とを含む全ての組成系
について本発明効果が存在することを確認した。
In addition to the composition systems shown in these Examples 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, NdTbFeCo, NdGdFeCo, NdDbCo, NdTbGdFe, NdTbGdFeC
o, NdDyGdFeCo, NdDyGdTbFeCo, PrDyFeCo, PrGdFeCo, NdPrDy
FeCo, NdCeDyFeCo, NdTbCo, NdPrCeDyFeCo, NdSmDyFeCo, CeS
Sm, Nd, such as mPrDyFeCo, CePrNdDyTbFeCo, CeNdPrDyGdFeCo, etc.
At least one light rare earth element of Pr and Ce and Gd, Tb, Dy
It has been confirmed that the effect of the present invention is present in all the composition systems containing at least one or more heavy rare earths and at least one or more transition metals of Fe and Co.

次にターゲット組成が軽希土類金属を含まない場合、
すなわち重希土類金属(HR)と遷移金属(TM)とを含む
場合の実施例を述べる。
Next, if the target composition does not include light rare earth metals,
That is, an example in which a heavy rare earth metal (HR) and a transition metal (TM) are contained will be described.

〔実施例2−1〕 まず原料として、平均粒径が300μm程度のTb粉末を
作り、Fe93Co7at%となるFeCo鋳塊を平均粒径が150μm
程度になる様に粉砕し、FeCo粉末を作る。
Example 2-1 First, as a raw material, Tb powder having an average particle size of about 300 μm was prepared, and an FeCo ingot having an Fe 93 Co of 7 at% had an average particle size of 150 μm.
Grind to a certain size to make FeCo powder.

次にTb45Fe51Co4at%となる様に真空中でルツボ中に
投入し、1650℃まで一度温度を上げ完全に溶解させ、そ
の後1200℃まで下げる。そしてこのTbFeCo溶湯合金に、
上記のTb粉末とFeCo粉末をルツボ中に投入した。Tbは融
点が1450℃であり、FeCoは1530℃であるため1200℃の湯
中では溶解しないので、Tb,FeCo粉末のままで存在する
ことになる。そしてこれらTbFeCo,Tb,FeCo量は次の様な
割合になっている。
Next, the crucible was put into a crucible in a vacuum so as to have Tb 45 Fe 51 Co 4 at%, the temperature was once raised to 1650 ° C to completely dissolve it, and then lowered to 1200 ° C. And in this TbFeCo molten alloy,
The above Tb powder and FeCo powder were put into a crucible. Since Tb has a melting point of 1450 ° C. and FeCo is 1530 ° C., it does not dissolve in 1200 ° C. hot water, so Tb and FeCo powders remain as they are. Then, the amounts of these TbFeCo, Tb, and FeCo are as follows.

(TbFeCo)A(TbC(FeCo)DB A:B=25:75wt% C:D=22:78at% この様にしてできた(TbFeCo)−Tb−(FeCo)溶湯を
鋳型に鋳込み、その後出来上がった鋳造合金を加工し、
4″φ×6tのスパッタリングターゲットを作成した。こ
うして、できあがったターゲットの表面組織は第1図の
場合と同様であり、TbFeCoのRE-TM合金相とTbのRE単体
相とFeCoのTM単体相の3相となっていた。
(TbFeCo) A (Tb C (FeCo) D ) B A: B = 25: 75 wt% C: D = 22: 78 at% The (TbFeCo) -Tb- (FeCo) molten metal thus formed is cast into a mold, After that, the finished casting alloy is processed,
A 4 ″ φ × 6t sputtering target was created. The surface texture of the resulting target was the same as in the case of Fig. 1. The RE-TM alloy phase of TbFeCo, the RE simple phase of Tb, and the TM simple phase of FeCo were prepared. It was three phases.

この本発明によるTbFeCoターゲットを第2図にと同じ
スパッタリング装置に装着成膜し、その磁気特性及び組
成分布を調べたみた。成膜条件は、Ar圧2.5mTorr、初期
真空度3×10-7Torr、投入電力はDC電源を用い1.0A、34
0Vでおこなった。第9図に本発明ターゲットを用いた基
板ホルダー内組成分布及び磁気特性分布図である。この
図に示す様に、組成はREが、22.0〜22.5at%で均一であ
り、磁気特性も、Hcが14.7〜15.5KOeで均一である。基
板ホルダー内にほとんどといって良いほど均一な膜が成
膜できている。当然のこのターゲットは鋳造合金である
ので酸素は少なく350ppmであった。
This TbFeCo target according to the present invention was mounted on the same sputtering apparatus as shown in FIG. 2 to form a film, and its magnetic characteristics and composition distribution were examined. The film forming conditions are Ar pressure of 2.5 mTorr, initial vacuum degree of 3 × 10 -7 Torr, and input power of 1.0 A using a DC power source, 34
It was done at 0V. FIG. 9 is a composition distribution and magnetic characteristic distribution diagram in a substrate holder using the target of the present invention. As shown in this figure, the composition of RE is uniform at 22.0 to 22.5 at%, and the magnetic properties are also uniform at Hc of 14.7 to 15.5 KOe. Almost almost uniform film can be formed in the substrate holder. Naturally, this target was a cast alloy, so it had a low oxygen content of 350 ppm.

本発明ターゲットを用いて作成した光磁気記録媒体
は、線速5.7/sec,Domain長1.4μmでC/N60dBと非常に高
い値が得られた。又、信頼性試験においても90℃90%RH
の恒温恒湿下で3000時間後も孔食の発生はみられず、Er
ror rateの増加もなかった。
The magneto-optical recording medium prepared using the target of the present invention had a very high value of C / N 60 dB at a linear velocity of 5.7 / sec and a domain length of 1.4 μm. Also in the reliability test, 90 ℃ 90% RH
No pitting corrosion was observed even after 3000 hours under constant temperature and humidity.
There was also no increase in ror rate.

一方、比較のために従来の製造方法でTbFeCoターゲッ
トを作成した。すなわちTbFeCo全組成をTb22Fe73Co5at
%となるようにルツボ中で1650℃で溶解し、そして鋳型
に注湯し鋳塊を作った。そして、この鋳塊を切断、研磨
し4″φ×6tのTbFeCoのターゲットを作成した。第10図
にこの従来の製造方法により鋳造合金TbFeCoターゲット
を用いた基板ホルダー内組成分布及び磁気特性分布図を
示す。この図に示す様に組成はREが22.8〜19.8at%で、
基板ホルダー中心へいくほどREが多く、逆にホルダー外
周へいくほどREが少なくなっている。また、磁気特性も
Hcが17〜11KOeとホルダー中にへいくほどHcが大きくな
っている。これは組成分布とも一致する。つまり従来の
製造方法による鋳造合金TbFeCoターゲットはターゲット
の上方向ほどTM(遷移金属)がとびやすく、横方向ほど
REがとびやすい特性を示し、基板ホルダー内に組成分布
を生じさせてしまう。
On the other hand, a TbFeCo target was prepared by a conventional manufacturing method for comparison. That is, the total composition of TbFeCo is Tb 22 Fe 73 Co 5 at
It was melted in a crucible at 1650 ° C. so that it would be 100%, and then poured into a mold to make an ingot. Then, this ingot was cut and polished to prepare a 4 ″ φ × 6t TbFeCo target. Fig. 10 is a composition distribution and magnetic characteristic distribution diagram in the substrate holder using the cast alloy TbFeCo target by this conventional manufacturing method. As shown in this figure, the composition is 22.8 to 19.8 at% RE,
There is more RE toward the center of the substrate holder, and conversely less RE toward the outside of the holder. Also, the magnetic characteristics
Hc increases from 17 to 11 KOe and goes into the holder. This agrees with the composition distribution. In other words, in the cast alloy TbFeCo target manufactured by the conventional manufacturing method, TM (transition metal) is more likely to jump in the upper direction of the target,
RE exhibits a property of easily jumping, which causes a composition distribution in the substrate holder.

このターゲットを用いて作成した光磁気記録媒体は、
線速5.7m/sec,Domain長1.4μmでC/N57dBと少し低い値
であった。これは、媒体内での組成分布の影響である。
信頼性試験においては、90℃90%RHの恒温恒湿下で3000
時間後も孔食の発生はなかった。
The magneto-optical recording medium created using this target is
The linear velocity was 5.7 m / sec, the domain length was 1.4 μm, and the C / N was 57 dB, which was a little low value. This is an effect of composition distribution in the medium.
In the reliability test, 3000 at 90 ° C and 90% RH under constant temperature and humidity.
No pitting occurred after the time.

さらに、比較のために特開昭61-95788号、特開昭61-9
9640号に示す半溶融法によるTbFeCoターゲットを作製し
成膜評価した。ターゲット組成は、Tb22Fe73Co5at%で
あり、Tb,TbFeCo,FeCoの量は、前述と同様である。この
ターゲットの酸素量は1300ppmであった。このターゲッ
トも第2図に示すスパッタリング装置に装着し、予備ス
パッタリングを十分におこない、ターゲット表面が十分
にクリーンな状態になってから成膜を行った。成膜条件
は前述と同じである。第11図に半溶融法TbFeCoターゲッ
トを用いた基板ホルダー内組成分布及び磁気特性分布図
を示す。組成分布は第9図に示す本発明ターゲットと同
程度であるが、磁気特性分布は全体に保磁力(Hc)が小
さい方向にずれていることがわかる。これは本発明ター
ゲットより、半溶融法ターゲットの方が焼結であるため
酸素量が多く、希土類金属が酸素によって、一部酸化さ
れたために生じた現象である。
Further, for comparison, JP-A-61-95788 and JP-A-61-9
A TbFeCo target was manufactured by the semi-melting method shown in No. 9640 and the film formation was evaluated. The target composition is Tb 22 Fe 73 Co 5 at%, and the amounts of Tb, TbFeCo, and FeCo are the same as described above. The oxygen content of this target was 1300 ppm. This target was also mounted on the sputtering apparatus shown in FIG. 2 and pre-sputtering was sufficiently performed to form a film after the target surface was in a sufficiently clean state. The film forming conditions are the same as described above. Fig. 11 shows the composition distribution and magnetic property distribution diagram in the substrate holder using the semi-melted TbFeCo target. Although the composition distribution is about the same as that of the target of the present invention shown in FIG. 9, it can be seen that the magnetic characteristic distribution is shifted in the direction in which the coercive force (Hc) is small overall. This is a phenomenon caused by the partial melting of the rare earth metal by oxygen because the semi-melting method target is more sintered than the target of the present invention because it is sintered.

このターゲットを用いて作成した光磁気記録媒体は、
線速5.7m/sec,Domain長1.4μmでC/N58dBと少し低い値
であった。これは、ターゲット中の酸素が膜中にも取り
込まれたためである。また、信頼性試験において90℃90
%RHの恒温恒湿下で200時間目から孔食が発生し、Eroor
Rateが悪化しはじめた。これもターゲット中の酸素が
膜中に取り込まれたためである。
The magneto-optical recording medium created using this target is
At a linear velocity of 5.7 m / sec and a domain length of 1.4 μm, the C / N was 58 dB, which was a little low value. This is because oxygen in the target was also taken into the film. In the reliability test, 90 ℃ 90
Pitting corrosion occurs from the 200th hour under constant temperature and humidity of% RH.
Rate started to deteriorate. This is also because oxygen in the target was taken into the film.

又、前述の本発明TbFeCoターゲットと、半溶融法TbFe
Coターゲットをスパッタリング終了後取りはずし、両タ
ーゲットを大気中に24時間放置した。その後両ターゲッ
トを再度第2図に示すスパッタリング装置に装着し成膜
を試みた。表2にスパッタリング時の放電状態を記す。
Further, the above-mentioned TbFeCo target of the present invention and the semi-molten TbFe target
After the sputtering, the Co target was removed and both targets were left in the atmosphere for 24 hours. After that, both targets were mounted on the sputtering apparatus shown in FIG. 2 again to attempt film formation. Table 2 shows the discharge state during sputtering.

上表に示すごとく、本発明ターゲットは初期からDCス
パッタAr圧2.5mTorrのままで放電は非常に安定している
が、半溶融ターゲットは、初期はDCスパッタできなかっ
た。これは大気中に長時間放置されたために、半溶融Tb
FeCoターゲットの表面が完全に絶縁体となってしまった
ためである。そして1時間後は、DCスパッタが可能とな
るが、Ar圧は8mTorrとしなければならず、5時間後にや
っと2.5mTorrでDCスパッタが可能となった。
As shown in the above table, the target of the present invention was very stable in the discharge with the DC sputtering Ar pressure of 2.5 mTorr from the initial stage, but the semi-molten target could not perform the DC sputtering in the initial stage. Since this was left in the atmosphere for a long time, semi-molten Tb
This is because the surface of the FeCo target is completely an insulator. After 1 hour, DC sputtering was possible, but the Ar pressure had to be 8 mTorr, and after 5 hours, DC sputtering was finally possible at 2.5 mTorr.

これら大気放置後の両ターゲットの、スパッタリング
時間と膜の磁気特性の関係を示したものが第12図であ
る。121が本発明によるターゲットであり、122が半溶融
法によるターゲットのものである。この図から明らかな
様に、本発明によるターゲットは大気中に長時間晒され
ていても、スパッタリング後すぐに安定な膜特性を示す
ことがわかる。一方、半溶融法によるターゲットは大気
中に長時間晒されていると、初期はスパッタリング自身
が非常に困難となり、長時間の予備スパッタリングをお
こなった後でも膜特性は全然安定せず、膜特性が安定す
るころにはターゲットが減り無くなるころになってしま
う。これらに示す膜の磁気特性は補償組成を境にして、
TMrich側の組成(特性)であるため、保磁力(Hc)が大
きいほど良い膜特性ということになる。
FIG. 12 shows the relationship between the sputtering time and the magnetic properties of the film for both targets after being left in the atmosphere. 121 is the target according to the present invention, and 122 is the target according to the semi-melting method. As is clear from this figure, the target according to the present invention exhibits stable film characteristics immediately after sputtering even when exposed to the atmosphere for a long time. On the other hand, when the target by the semi-melting method is exposed to the air for a long time, the sputtering itself becomes very difficult at the beginning, and the film characteristics are not stable even after performing the long-time pre-sputtering, and the film characteristics are not stable. By the time it stabilizes, there will be no more targets left. The magnetic properties of the films shown in these are bounded by the compensation composition,
Since the composition (characteristics) is on the TMrich side, the larger the coercive force (Hc), the better the film characteristics.

次に半溶融法ターゲットは、大気中にどの程度放置さ
れると膜特性に影響が生じてくるかを調べた。ターゲッ
トは予備スパッタリングで十分クリーニングし、膜特性
も安定した所で、ターゲットを取り外し、大気中に10
分,30分,1時間,3時間と放置した。その後第12図と同様
の実験をおこない、膜磁気特性のスパッタ時間依存性を
みた。第13図がそれであり、131が大気放置10分のも
の、132が大気放置30分のもの、133が大気放置1時間の
もの、134が大気放置3時間のものである。図より明ら
かな様に、半溶融法によるターゲットは、大気中に10分
間でも放置されると、ターゲットの表面酸化が生じ、膜
磁気特性に影響を及ぼす。そして、大気中放置時間が長
ければ長いほど、ターゲット表面からの酸化が進行し、
膜磁気特性に影響を及ぼす影響度合が激しくなることが
わかる。
Next, it was investigated how the semi-melting method target affects the film characteristics when left in the atmosphere. The target was thoroughly cleaned by pre-sputtering, and the film characteristics were stable.
It was left for 3 minutes, 30 minutes, 1 hour, and 3 hours. After that, the same experiment as in Fig. 12 was performed, and the dependence of the magnetic properties of the film on the sputtering time was observed. Fig. 13 shows this, 131 for 10 minutes in the atmosphere, 132 for 30 minutes in the atmosphere, 133 for 1 hour in the atmosphere, and 134 for 3 hours in the atmosphere. As is clear from the figure, when the target obtained by the semi-melting method is left in the atmosphere for 10 minutes, surface oxidation of the target occurs and the film magnetic characteristics are affected. And, the longer it is left in the air, the more the oxidation from the target surface progresses,
It can be seen that the degree of influence that affects the magnetic properties of the film becomes severe.

軽希土類金属を含まないTbFeCoでも本発明効果が確認
できた。
The effect of the present invention was confirmed even with TbFeCo containing no light rare earth metal.

〔実施例2−2〕 次に原料として、平均粒径が300μm程度のDy粉末を
作り、Fe93Co7at%となるFeCo鋳塊を平均粒径が150μm
程度になる様に粉砕し、FeCo粉末を作る。
[Example 2-2] Next, as a raw material, Dy powder having an average particle diameter of about 300 µm was prepared, and an FeCo ingot having an Fe 93 Co of 7 at% was formed to have an average particle diameter of 150 µm.
Grind to a certain size to make FeCo powder.

次にDy45Fe51Co4at%となる様に真空中でルツボ中に
投入し、1650℃まで一度温度を上げ完全に溶解させ、そ
の後1200℃まで下げる。そしてこのDyFeCo溶湯合金に、
上記のDy粉末とFeCo粉末をルツボ中に投入した。Dyは融
点が1450℃であり、FeCoは1530℃であるため1200℃の湯
中では溶解しないので、Dy,FeCo粉末は粉末のままで存
在することになる。そしてこれらDyFeCo,DyFeCo量は次
の様な割合になっている。
Next, the crucible is put into a crucible so that it becomes Dy 45 Fe 51 Co 4 at%, the temperature is once raised to 1650 ° C to completely melt it, and then it is lowered to 1200 ° C. And in this DyFeCo molten alloy,
The above Dy powder and FeCo powder were put into a crucible. Since Dy has a melting point of 1450 ° C. and FeCo is 1530 ° C., it does not dissolve in 1200 ° C. hot water, so the Dy, FeCo powder remains as a powder. The amounts of DyFeCo and DyFeCo are as follows.

(DyFeCo)E(DyG(FeCo)HF D:F=25:75wt% G:H=22:78at% この様にしてできた(DyFeCo)−Dy−(FeCo)溶湯
を、鋳型に鋳込みその後出来上がった鋳造合金を加工
し、4″φ×6tのスパッタリングターゲットを用い実施
例2−1と同じ成膜装置及び成膜方法で、基板ホルダー
内の組成分布と磁気特性分布を評価した結果、REが22.0
〜22.5at%で均一であり、磁気特性もHcが12.0〜13.0KO
eで均一であった。酸素量も350ppmと少なかった。又、
大気中放置24時間後も、スパッタリング放電は初期から
安定しており、膜磁気特性も同様に初期から安定してい
た。
(DyFeCo) E (Dy G (FeCo) H ) F D: F = 25: 75wt% G: H = 22: 78at% The (DyFeCo) -Dy- (FeCo) molten metal thus formed is cast into a mold. After that, the finished cast alloy was processed, and the composition distribution and magnetic property distribution in the substrate holder were evaluated by the same film forming apparatus and film forming method as in Example 2-1, using a 4 ″ φ × 6t sputtering target. RE is 22.0
~ 22.5at%, uniform, magnetic properties Hc is 12.0 ~ 13.0KO
It was uniform in e. The amount of oxygen was as low as 350 ppm. or,
Even after being left in the air for 24 hours, the sputtering discharge was stable from the beginning and the film magnetic characteristics were also stable from the beginning.

DyFeCo組成についての本発明効果が確認できた。 The effect of the present invention on the DyFeCo composition was confirmed.

〔実施例2−3〕 次に原料として、Tb50Gd50at%となるGdTb鋳塊を作
り、GdTb粉末を作る。そして同様にFe93Co7at%粉末を
作る。さらにGd22.5Tb22.5Fe51Co4at%となる様にルツ
ボ中に各元素を投入し、1650℃まで一度温度を上げ完全
に溶解させ、その後1200℃まで下げる。そしてこのGdTb
FeCo溶湯合金に、上記のGdTb粉末とFeCo粉末をルツボ中
に投入した。このGdTb粉末は融点が1400℃であり、FeCo
は1530℃であるため1200℃の湯中では溶解しないので、
GdTb,FeCo粉末は粉末のままで存在することになる。そ
して、これらGdTbFeCo,GdTb,FeCo量は次の様な割合にな
っている。
As Example 2-3] Next feedstock, make GdTb ingot becomes Tb 50 Gd 50 at%, making GdTb powder. And in the same way, make Fe 93 Co 7 at% powder. Further, each element is put into the crucible so as to have Gd 22.5 Tb 22.5 Fe 51 Co 4 at%, the temperature is once raised to 1650 ° C to completely dissolve it, and then it is lowered to 1200 ° C. And this GdTb
The above-mentioned GdTb powder and FeCo powder were put into a crucible in an FeCo molten alloy. This GdTb powder has a melting point of 1400 ° C,
Since it is 1530 ℃, it does not dissolve in 1200 ℃ hot water, so
The GdTb and FeCo powders remain as powders. The amounts of GdTbFeCo, GdTb and FeCo are as follows.

(GdTdFeCo)I((GdTb)K(FeCo)LJ I:J=25:75wt% K:L=22:78at% この様にしてできた(GdTbFeCo)−(GdTb)−(FeC
o)鋳造合金ターゲットは、実施例2−1,2−2と同様
に、やはり基板ホルダー内で組成分布、磁気特性分布な
い成膜ができるターゲットであった。Hcは11〜13KOe、R
Eは22〜22.5at%で均一であった。酸素量は300ppmであ
った。
(GdTdFeCo) I ((GdTb) K (FeCo) L ) J I: J = 25: 75wt% K: L = 22: 78at% Thus formed (GdTbFeCo)-(GdTb)-(FeC
o) The cast alloy target was a target capable of forming a film with no composition distribution or magnetic property distribution in the substrate holder as in the case of Examples 2-1 and 2-2. Hc is 11 ~ 13KOe, R
E was uniform at 22 to 22.5 at%. The amount of oxygen was 300 ppm.

又、大気中放置24時間後も、スパッタリング放電は初
期から安定しており、膜磁気特性も同様に初期から安定
していた。
Further, even after being left in the air for 24 hours, the sputtering discharge was stable from the beginning, and the film magnetic characteristics were also stable from the beginning.

GdTbFeCoについても本発明効果が確認できた。 The effect of the present invention was confirmed also for GdTbFeCo.

これら実施例2−1,2−2,2−3に示した組成系以外
に、TbDyFeCo,DyGdFeCo,GdFeCo,GdTbFe,TbDyFe,TbCo,Dy
GdCo,等のGd,Tb,Dyのうちの少なくとも1種以上の重希
土類金属と、Fe,Coのうちの少なくとも1種以上の遷移
金属とを含む全ての組成系について本発明効果が存在す
ることを確認した。
In addition to the composition systems shown in these Examples 2-1, 2-2, 2-3, TbDyFeCo, DyGdFeCo, GdFeCo, GdTbFe, TbDyFe, TbCo, Dy
The effect of the present invention is present in all composition systems containing at least one heavy rare earth metal of Gd, Tb, Dy such as GdCo, and at least one transition metal of Fe, Co. It was confirmed.

次に他の実施例として、本発明ターゲットの別の製造
方法を示す。この製造方法は、含浸法あるいは溶浸法と
呼ばれるものである。この製造方法の概略を説明する。
Next, as another example, another manufacturing method of the target of the present invention will be described. This manufacturing method is called an impregnation method or an infiltration method. The outline of this manufacturing method will be described.

型内にTM粉末を敷き、その上にRE-TM合金鋳塊(母合
金と呼ぶ)を置く。この母合金組成は、状態図において
希土類金属共晶組成近傍で、融点も1200℃以下の低融点
合金である。この粉末と母合金を加熱し、母合金を溶解
させ、粉末の空孔中に溶解した母合金を浸み込ませるこ
とにより作製する。溶解した母合金が凝固するときに
は、REとRE1TM2の相に分離するため、必然的に出来上が
ったターゲットの金属組織はTM相、RE単独相、RE-TM合
金相の3相になるのである。
TM powder is spread in a mold, and a RE-TM alloy ingot (called mother alloy) is placed on it. This mother alloy composition is a low melting point alloy having a melting point of 1200 ° C. or less in the vicinity of the rare earth metal eutectic composition in the phase diagram. This powder and the mother alloy are heated to melt the mother alloy, and the melted mother alloy is soaked in the pores of the powder. When the melted master alloy solidifies, it separates into RE and RE 1 TM 2 phases, so the resulting metallic structure of the target becomes the TM phase, the RE single phase, and the RE-TM alloy phase. is there.

〔実施例3−1〕 まず原料として(Nd0.2Dy0.872.2(Fe0.8Co0.2
27.8at%の鋳塊を作る(以下この鋳塊をR+R12母合
金と呼ぶ)。この母合金の融点は830℃程度と低く、形
状は4″φ×2tである。そして次にFe80Co20at%の200
μm粒径の粉末を用意した。この粉末の融点は1500℃程
度と高く、又この粉末の空孔率は62.4%である。
[Example 3-1] First, as a raw material, (Nd 0.2 Dy 0.8 ) 72.2 (Fe 0.8 Co 0.2 ).
A 27.8 at% ingot is formed (hereinafter, this ingot is referred to as an R + R 1 T 2 master alloy). The melting point of this master alloy is as low as 830 ℃, and the shape is 4 ″ φ × 2t. Then, Fe 80 Co 20 at% 200
A powder having a particle size of μm was prepared. The melting point of this powder is as high as 1500 ° C, and the porosity of this powder is 62.4%.

この粉末を4″φ内径のルツボ中に入れ、その上にR
+R12母合金を入れる。この状態を示した模式図が第
14図である。141がルツボ、142が高周波誘導加熱コイ
ル、143がR+R12母合金、144がFe80Co20at%粉末で
ある。この状態から真空に引き、その後1050℃まで温度
を上げる。このときR+R12母合金は溶解されてお
り、Fe-Co粉末は溶解しないまま粉末の状態で存在して
いる。つまりR+R12鋳塊が溶解した溶湯はFe-Co粉
末の空孔中に浸み込み空孔を埋めることになる。その後
冷却し、ルツボ中の成形体を取り出し外周加工、研磨し
4″φ×3tのスパッタリング用ターゲットを作成した。
このターゲット組成はNd5.5Dy22.0Nd58.0Co14.5at%と
なっている。このターゲットの表面組織の模式図を第15
図に示す。151の相はFe-Co粒子、152の相はNd-Dyの希土
類単独相、153は(NdDy)1(FeCo)2の希土類遷移金属
合金相である。つまり希土類単独相と希土類遷移金属相
と遷移金属単独相の3相になっているのである。
This powder is put into a 4 ″ φ inner diameter crucible, and R
+ R 1 T 2 Master alloy is added. The schematic diagram showing this state is
14 is a figure. 141 is a crucible, 142 is a high frequency induction heating coil, 143 is an R + R 1 T 2 mother alloy, and 144 is a Fe 80 Co 20 at% powder. A vacuum is drawn from this state, and then the temperature is raised to 1050 ° C. At this time, the R + R 1 T 2 mother alloy is melted, and the Fe—Co powder remains in a powder state without being melted. That is, the molten metal in which the R + R 1 T 2 ingot is melted penetrates into the pores of the Fe—Co powder and fills the pores. After cooling, the molded body in the crucible was taken out, and the outer periphery was processed and polished to prepare a sputtering target of 4 ″ φ × 3t.
The target composition is Nd 5.5 Dy 22.0 Nd 58.0 Co 14.5 at%. Figure 15 shows a schematic diagram of the surface texture of this target.
Shown in the figure. The phase of 151 is Fe-Co particles, the phase of 152 is a rare-earth-only phase of Nd-Dy, and the phase of 153 is a rare-earth transition metal alloy phase of (NdDy) 1 (FeCo) 2 . That is, there are three phases of the rare earth single phase, the rare earth transition metal phase, and the transition metal single phase.

このNdDyFeCoターゲットを第2図と同様のスパッタリ
ング装置に装着し、成膜しその磁気特性及び組成分布を
調べたみた。成膜条件はAr圧2.5mTorr、初期真空度3×
10-7Torr,投入電力はDC電源を用い1.0A340Vでおこなっ
た。第16図に本発明ターゲットを用いた基板ホルダー内
組成分布及び磁気特性分布図である。この図に示す様に
組成はREが28.0〜28.5at%で均一であり、磁気特性もHc
が9.7〜10.5KOeで均一で、膜組成と合致した磁気特性を
示している。基板ホルダー内にほとんどいって良いほど
均一な膜が成膜されている。当然このターゲットは焼結
法でなく、母合金は粉末でなくバルクであり完全溶融に
よる溶浸ターゲットであるため酸素量も少なく350ppmで
ある。又、前述の型へ流し込む方法でないため、巣の発
生も極めて少なく、充填密度も99.5%と非常に高いもの
ができた。
This NdDyFeCo target was attached to a sputtering apparatus similar to that shown in FIG. 2, a film was formed, and its magnetic characteristics and composition distribution were examined. Film forming conditions are Ar pressure 2.5 mTorr, initial vacuum degree 3 ×
The applied power was 10 -7 Torr, and DC power was applied at 1.0 A 340V. FIG. 16 is a composition distribution and magnetic characteristic distribution diagram in a substrate holder using the target of the present invention. As shown in this figure, the composition is uniform with RE of 28.0 to 28.5 at%, and the magnetic characteristics are Hc.
Is uniform from 9.7 to 10.5 KOe and shows magnetic characteristics matching the film composition. A uniform film is formed almost in the substrate holder. Naturally, this target is not a sintering method, the mother alloy is not a powder but a bulk, and since it is an infiltration target by complete melting, the amount of oxygen is small and it is 350 ppm. Moreover, since it was not a method of pouring into the mold described above, the occurrence of cavities was extremely small, and the packing density was 99.5%, which was extremely high.

本ターゲットも、スパッタリング初期より放電は非常
に安定しており、Ar圧も2.5mTorrでDCスパッタリングが
可能である。そして、大気中に24時間放置した後もスパ
ッタリング後すぐに安定な膜特性を示す。
This target also has a very stable discharge from the beginning of sputtering, and DC sputtering is possible with an Ar pressure of 2.5 mTorr. And, even after being left in the atmosphere for 24 hours, stable film characteristics are exhibited immediately after sputtering.

〔実施例3−2〕 次にPrTbArFeCoについて本発明法による効果を確認し
た。製造方法は実施例3−1と同じであり、まず母合金
として(Pr0.2Tb0.880(Fe0.8Co0.220at%の鋳塊を
作る。この母合金の融点は810℃程度であり、形状も
4″φ×2.5tのバルクである。そして次にFe80Co20at%
の200μm粒径の粉末を用意し、この粉末を4″φ内径
のアルミナでできた型に敷く。そしてその上に母合金を
置き、真空下で1050℃で雰囲気炉中加熱した。母合金が
溶解した後冷却し、型中に出来上がった成形体を取り出
し外周加工し、研磨し4″φ×3tのスパッタリング用タ
ーゲットを作成した。やはりターゲット組成はRE,RE-T
M,TMの3相となっており、全体の組成はPr5.5Tb22.0Fe
58.0Co14.5at%であった。そして実施例3−1と同様の
成膜装置及び成膜方法で基板ホルダー内の組成分布と磁
気特性分布を評価した結果、REが28.0〜28.5at%でHcが
18.0〜19.0KOeで均一であった。又、酸素量も380ppmと
少なく、大気中放置24時間後も、スパッタリングは初期
から安定しており、膜磁気特性も同様に初期から安定し
ていた。
[Example 3-2] Next, the effect of the method of the present invention was confirmed for PrTbArFeCo. The manufacturing method is the same as in Example 3-1, first as matrix alloy (Pr 0.2 Tb 0.8) 80 ( Fe 0.8 Co 0.2) make 20 at% of the ingot. The melting point of this master alloy is about 810 ° C, and the shape is 4 ″ φ × 2.5t bulk. And then Fe 80 Co 20 at%
Powder of 200 μm particle size is prepared, and this powder is laid on a mold made of alumina with a 4 ″ φ inner diameter. Then, the mother alloy is placed on it and heated in a furnace at 1050 ° C. under vacuum. After melting, the mixture was cooled, and the formed body was taken out of the mold, processed for outer circumference, and polished to prepare a sputtering target of 4 ″ φ × 3t. After all the target composition is RE, RE-T
It has three phases, M and TM, and the overall composition is Pr 5.5 Tb 22.0 Fe.
It was 58.0 Co 14.5 at%. Then, as a result of evaluating the composition distribution and the magnetic property distribution in the substrate holder with the same film forming apparatus and film forming method as in Example 3-1, RE was 28.0 to 28.5 at% and Hc was
It was uniform at 18.0 to 19.0 KOe. Also, the oxygen content was as low as 380 ppm, and the sputtering was stable from the beginning even after being left in the air for 24 hours, and the film magnetic characteristics were also stable from the beginning.

PrTbFeCo組成についても本発明製造方法が可能であ
り、同様の効果も確認できた。
For the PrTbFeCo composition, the manufacturing method of the present invention is possible, and the same effect was confirmed.

〔実施例3−3〕 次にSmGdFeCoについて本発明法による効果を確認し
た。製造方法は実施例3−1,3−2と同じであり、まず
母合金として(Sm0.2Gd0.872.2(Fe0.8Co0.227.8at
%の鋳塊を作る。この母合金の融点は808℃程度であ
る。そして次にFe80Co20at%の200μm粒径の粉末を用
意し、この粉末を4″φ内径のムライトでできた型に敷
く。そしてその上に母合金を置き、真空下で1040℃に雰
囲気加熱した。母合金が溶解した後、冷却し型中に出来
上がった成形体を取り出し外周開口し、研磨し4″φ×
3tのスパッタリング用ターゲットを作成した。やはりタ
ーゲット組成はRE,RE-TM,TMの3相となっており、全体
の組成はSm5.5Gd22.0Fe58.0Co14.5at%であった。そし
て実施例3−1,3−2と同様の成膜装置及び成膜方法で
基板ホルダー内の組成分布と磁気特性分布を評価した結
果、REが28.0〜28.5at%でHcが5〜5.5KOeで均一であっ
た。又、酸素量も390ppmと少なく、大気中放置24時間後
もスパッタリングは初期から安定しており、膜磁気特性
も同様に初期から安定していた。
[Example 3-3] Next, the effect of the method of the present invention was confirmed for SmGdFeCo. The manufacturing method is the same as in Examples 3-1 and 3-2. First, as a master alloy, (Sm 0.2 Gd 0.8 ) 72.2 (Fe 0.8 Co 0.2 ) 27.8 at
Make% ingot. The melting point of this master alloy is about 808 ° C. Then, prepare a powder of Fe 80 Co 20 at% with a particle size of 200 μm, and spread this powder on a mold made of mullite with a 4 ″ φ inner diameter. The atmosphere was heated. After the mother alloy was melted, it was cooled and the formed body was taken out in the mold, the outer circumference was opened, and it was polished to 4 ″ φ ×
A 3t sputtering target was created. After all, the target composition was three phases of RE, RE-TM, and TM, and the overall composition was Sm 5.5 Gd 22.0 Fe 58.0 Co 14.5 at%. Then, the composition distribution and the magnetic property distribution in the substrate holder were evaluated by the same film forming apparatus and film forming method as those in Examples 3-1, 3-2, and as a result, RE was 28.0 to 28.5 at% and Hc was 5 to 5.5 KOe. Was uniform. Also, the amount of oxygen was as small as 390 ppm, the sputtering was stable from the beginning even after standing for 24 hours in the air, and the film magnetic characteristics were also stable from the beginning.

SmGdFeCo組成についても本発明製造方法が可能であ
り、同様の効果も確認できた。
For the SmGdFeCo composition, the production method of the present invention is possible, and the same effect was confirmed.

〔実施例3−4〕 次にNdSmDyTbFeCoについて本発明法による効果を確認
した。製造方法は実施例3−1,3−2,3−3と同じであ
り、まず母合金として(Nd0.1Sm0.1Dy0.4Tb0.4
72.2(Fe0.8Co0.227.8at%の鋳塊を作る。この鋳塊の
融点は830℃程度であり、形状も4″φ×2.5tのバルク
である。そして次にFe80Co20at%の200μm粒径の粉末
を用意し、この粉末を4″φ内径のイソライトでできた
型に敷く。そしてその上に母合金を置き、真空下で1030
℃に雰囲気加熱した。母合金が溶解した後冷却し型中に
出来上がった成形体を取り出し外周加工、研磨し4″φ
×3tのスパッタリング用ターゲットを作成した。やはり
前述の実施例と同じく、ターゲット組成はRE,RE-TM,T,
の3相となっており、全体の組成はNd2.75Sm2.75Dy11.0
Tb11.0Fe58.0Co14.5at%であった。そして実施例3−1,
3−2,3−3と同様の成膜装置及び成膜方法で基板ホルダ
ー内の組成分布と磁気特性分布を評価した結果、REが2
8.0〜28.5at%と均一であり、Hcも17〜17.5KOeで均一で
あった。又、酸素量も375ppmと少なく、大気中放置24時
間後もスパッタリングは初期から安定していた。
Example 3-4 Next, the effect of the method of the present invention was confirmed for NdSmDyTbFeCo. The manufacturing method is the same as in Examples 3-1, 3-2, and 3-3. First, as a master alloy (Nd 0.1 Sm 0.1 Dy 0.4 Tb 0.4 )
72.2 (Fe 0.8 Co 0.2 ) Make 27.8 at% ingot. The melting point of this ingot is about 830 ° C, and the shape is a bulk of 4 ″ φ × 2.5t. Then, prepare a powder of Fe 80 Co 20 at% with a particle size of 200 μm, and use this powder for 4 ″ φ. Lay it on a mold made of Isolite with an inner diameter. Then put the mother alloy on it and under vacuum 1030
The atmosphere was heated to ° C. After the mother alloy has melted, it is cooled and the resulting molded product is taken out from the mold and processed to the outer periphery and polished to 4 "φ
A × 3t sputtering target was prepared. The target composition is RE, RE-TM, T,
The total composition is Nd 2.75 Sm 2.75 Dy 11.0.
It was Tb 11.0 Fe 58.0 Co 14.5 at%. And Example 3-1
As a result of evaluating the composition distribution and magnetic property distribution in the substrate holder with the same film forming apparatus and film forming method as 3-2 and 3-3, RE was 2
The homogeneity was 8.0 to 28.5 at%, and the Hc was also uniform from 17 to 17.5 KOe. Also, the amount of oxygen was as small as 375 ppm, and sputtering was stable from the beginning even after being left in the air for 24 hours.

NdSmDyTbFeCo組成についても本発明製造方法が可能で
あり、同様の効果も確認できた。
For the NdSmDyTbFeCo composition, the manufacturing method of the present invention is possible, and the same effect was confirmed.

これら実施例3−1,3−2,3−3,3−4に示す組成系以
外にNdGdFeCo,NdTbFeCo,NdPrDyFeCo,NdPrDyTbFeCo,PrDy
FeCo,NdSmGdFeCo,CeNdDyFeCo,CeNdPrDyFeCo,等のSm,Nd,
Pr,Ceのうちの少なくとも1種以上の軽希土類金属と、G
d,Td,Dyのうちの少なくとも1種以上の重希土類金属
と、Fe,Coのうちの少なくとも1種以上の遷移金属とを
含む全ての組成系について本発明製造方法が可能であ
り、又同様の効果も存在することが確認された。
In addition to the composition systems shown in these Examples 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, NdGdFeCo, NdTbFeCo, NdPrDyFeCo, NdPrDyTbFeCo, PrDy
FeCo, NdSmGdFeCo, CeNdDyFeCo, CeNdPrDyFeCo, etc. Sm, Nd,
At least one light rare earth metal of Pr or Ce, and G
The production method of the present invention is possible for all composition systems containing at least one heavy rare earth metal of d, Td, Dy and at least one transition metal of Fe, Co, and the same It was confirmed that the effect of exists.

そして、遷移金属粉をFe粉にし、母合金の方でCo量を
調整することによりターゲットのCo組成を所望にする方
法も可能であることが確認された。
Then, it was confirmed that a method is also possible in which the transition metal powder is made into Fe powder and the Co content of the master alloy is adjusted to make the Co composition of the target desired.

次にターゲット組成が軽希土類金属を含まない場合、
すなわち重希土類金属と遷移金属とを含む場合の実施例
を述べる。
Next, if the target composition does not include light rare earth metals,
That is, an example in which a heavy rare earth metal and a transition metal are contained will be described.

〔実施例3−5〕 まず原料としてTb72(Fe0.9Co0.128at%の鋳塊を作
る(以下この鋳塊をR+R12母合金と呼ぶ)。この母
合金の融点は847℃程度と低く、形状も4″φ×2.5tで
ある。そして次にFe90Co10at%の200μm粒径の粉末を
用意し。この融点を1500℃程度と高く、又この粉末の空
孔率は43.4母合金である。
Example 3-5 First, an ingot of Tb 72 (Fe 0.9 Co 0.1 ) 28 at% is made as a raw material (hereinafter, this ingot is referred to as an R + R 1 T 2 mother alloy). The melting point of this master alloy is as low as 847 ° C, and the shape is also 4 ″ φ × 2.5t. Then, prepare powder of Fe 90 Co 10 at% with a particle size of 200 μm. This melting point is as high as 1500 ° C. The porosity of this powder is 43.4 mother alloy.

この粉末を4″φ内径のアルミナでできた型に敷き、
その上に母合金を置き、Ar圧ガス雰囲気加熱した。母合
金が溶解した後、冷却し型中に出来上がった成形体を取
り出し外周加工、研磨し4″φ×3tのスパッタリング用
ターゲットを作成した。やはりターゲット組成はRE,RE-
TM,TMの3相となっており、全体の組成はTb22Fe70.2Co
7.8at%となっている。そして実施例3−1,3−2等と同
様の成膜装置及び成膜方法で基板ホルダー内の組成分布
と磁気特性分布を評価した結果、REが22.0〜22.5at%で
均一であり、磁気特性もHcが14.7〜15.5KOeで均一であ
った。基板ホルダー内にほとんどいって良いほど均一な
膜が成膜できている。又、酸素量も350ppmと少なく、大
気中放置24時間後もスパッタリングは初期から安定して
おり、膜磁気特性も同様に初期から安定していた。
Spread this powder on a mold made of alumina with a 4 "φ inner diameter,
The mother alloy was placed on it and heated in an Ar gas atmosphere. After the mother alloy was melted, it was cooled, and the formed body was taken out from the die and processed on the outer periphery and polished to form a 4 ″ φ × 3t sputtering target. Again, the target composition was RE, RE-
It has three phases, TM and TM, and the overall composition is Tb 22 Fe 70.2 Co.
It is 7.8 at%. Then, as a result of evaluating the composition distribution and the magnetic property distribution in the substrate holder by the film forming apparatus and the film forming method similar to those in Examples 3-1, 3-2, RE was 22.0 to 22.5 at% and the The properties were also uniform at Hc of 14.7 to 15.5 KOe. The more uniform the film is, the better the film can be placed in the substrate holder. Also, the amount of oxygen was as low as 350 ppm, the sputtering was stable from the beginning even after being left in the air for 24 hours, and the magnetic properties of the film were also stable from the beginning.

〔実施例3−6〕 次にDyFeCoについて本発明法による効果を確認した。
製造方法は実施例3−1,3−2等と同じであり、まず原
料としてDy71.5(Fe0.9Co0.128.5at%の鋳塊を作る。
この鋳塊融点は890℃程度である。そして次にFe90Co10a
t%の200μm粒径の粉末を用意した。この融点は1500℃
程度と高く、又この粉末の空孔率は43.2%である。
[Example 3-6] Next, the effect of the method of the present invention was confirmed for DyFeCo.
The manufacturing method is the same as in Examples 3-1 and 3-2. First, an ingot of Dy 71.5 (Fe 0.9 Co 0.1 ) 28.5 at% is made as a raw material.
The melting point of this ingot is about 890 ° C. And then Fe 90 Co 10 a
A powder having a particle diameter of 200 μm of t% was prepared. This melting point is 1500 ° C
The porosity of this powder is 43.2%.

この粉末を4″φ内径のムライトでできた型を敷き、
その上に鋳塊を置き、真空中で1050℃まで温度を上げ鋳
塊が溶解した後冷却し、型中に出来上がった成形体を取
り出し外周加工し、研磨し4″φ×3tのスパッタリング
用ターゲットを作成した。やはりターゲット組成はRE,R
E-TM,TMの3相となっており、全体の組成はDy22Fe70.2C
o7.8at%であった。そして実施例3−1,3−2等と同様
の成膜装置及び成膜方法で基板ホルダー内の組成分布と
磁気特性分布を評価した結果、REが21.5〜22.0at%で均
一であり、磁気特性もHcが13.5〜13.0KOeで均一であ
る。基板ホルダー内にほとんどといって良いほど均一な
膜が成膜できている。又このターゲットの酸素量も350p
pmと少なく、大気中放置24時間後もスパッタリングは初
期から安定しており、膜磁気特性も同様に初期から安定
していた。
Spread this powder on a mold made of mullite with a 4 "φ inner diameter,
Place the ingot on it, raise the temperature to 1050 ° C in vacuum, melt the ingot, and then cool it. Take out the formed body in the mold, process the outer periphery, and polish it. 4 ″ φ × 3t sputtering target After all, the target composition is RE, R
It has three phases, E-TM and TM, and the overall composition is Dy 22 Fe 70.2 C.
It was 7.8 at%. Then, the composition distribution and the magnetic property distribution in the substrate holder were evaluated by the same film forming apparatus and film forming method as those in Examples 3-1, 3-2 and the like. As a result, RE was 21.5 to 22.0 at% and the magnetic distribution was uniform. The characteristics are uniform with Hc of 13.5-13.0 KOe. Almost almost uniform film can be formed in the substrate holder. The oxygen content of this target is also 350p
Sputtering was stable from the beginning even after being left in the atmosphere for 24 hours, and the magnetic properties of the film were also stable from the beginning.

〔実施例3−7〕 次にTbGdFeCoについて本発明法による効果を確認し
た。製造方法は実施例3−1,3−2等と同じであり、ま
ず母合金として(Tb0.5Gd0.571.5(Fe0.9Co0.128.5
at%の鋳塊を作る。この母合金の融点は838℃程度であ
る。そして次にFe90Co10at%の200μm粒径の粉末を用
意した。この融点は1500℃程度と高く、又この粉末の空
孔率は43.7%である。
[Example 3-7] Next, the effect of the method of the present invention was confirmed for TbGdFeCo. The manufacturing method is the same as in Examples 3-1 and 3-2. First, as a master alloy, (Tb 0.5 Gd 0.5 ) 71.5 (Fe 0.9 Co 0.1 ) 28.5
Make at% ingot. The melting point of this master alloy is about 838 ° C. Then, a powder of Fe 90 Co 10 at% and a particle size of 200 μm was prepared. This melting point is as high as 1500 ° C, and the porosity of this powder is 43.7%.

この粉末を4″φ内径のイソライトでできた型を敷
き、その上に母合金を入れる。その後真空中で1050℃ま
で雰囲気加熱し、母合金が溶解した後冷却し、型中に出
来上がった成形体を取り出し外周加工し、研磨し4″φ
×3tのスパッタリング用ターゲットを作成した。やはり
ターゲット組成はRE,RE-TM,TMの3相となっており、全
体の組成はGd11Fe70.2Co7.8at%であった。そして実施
例3−1,3−2等と同様の成膜装置及び成膜方法で基板
ホルダー内の組成分布と磁気特性分布を評価した結果、
REが22.0〜22.3at%で均一であり、磁気特性もHcが15.5
〜16.0KOeで均一である。基板ホルダー内にほとんどと
いって良いほど均一な膜が成膜できている。又、酸素量
も300ppmと少なく、大気中放置24時間後もスパッタリン
グは初期から安定しており、膜磁気特性も同様に初期か
ら安定いていた。
This powder is laid on a mold made of isolite with a 4 ″ φ inner diameter, and the master alloy is put on it. After that, it is heated in the atmosphere to 1050 ° C. in a vacuum, and the master alloy is melted and cooled. Remove the body, process the outer circumference, and polish it to 4 "φ
A × 3t sputtering target was prepared. After all, the target composition was three phases of RE, RE-TM, and TM, and the overall composition was Gd 11 Fe 70.2 Co 7.8 at%. And, as a result of evaluating the composition distribution and the magnetic characteristic distribution in the substrate holder by the film forming apparatus and the film forming method similar to those in Examples 3-1 and 3-2,
RE is uniform at 22.0-22.3at% and magnetic properties are Hc of 15.5
Uniform at ~ 16.0 KOe. Almost almost uniform film can be formed in the substrate holder. Also, the amount of oxygen was as low as 300 ppm, the sputtering was stable from the beginning even after standing in the air for 24 hours, and the film magnetic characteristics were also stable from the beginning.

これら実施例3−5,3−6,3−7に示す組成系以外にTb
Fe,TbCo,GdFeCo,GdDyFeCo,GdDyTbFeCo,DyTbFeCo,GdTbF
e,DyCo,TbGdCo,TbDyCo等のGd,Tb,Dyのうちの少なくとも
1種以上の重希土類金属と、Fe,Coのうちの少なくとも
1種以上の遷移金属とを含む全ての組成系について本発
明製造法が可能であり、又同様の効果も存在することが
確認された。
In addition to the composition systems shown in these Examples 3-5, 3-6, 3-7, Tb
Fe, TbCo, GdFeCo, GdDyFeCo, GdDyTbFeCo, DyTbFeCo, GdTbF
The present invention for all composition systems containing at least one heavy rare earth metal of Gd, Tb, Dy such as e, DyCo, TbGdCo, TbDyCo and at least one transition metal of Fe, Co It was confirmed that a manufacturing method is possible and that the same effect is present.

そして、遷移金属粉をFe粉にし、母合金の方でCo量を
調整することにより、ターゲットのCo組成を所望にする
方法も可能であることが確認された。
Then, it was confirmed that a method in which the transition metal powder is changed to Fe powder and the Co content of the master alloy is adjusted to make the target Co composition desirable is also possible.

次に他の実施例として、本発明ターゲットの別の製造
方法を示す。この製造方法は、上述してきた含浸法と基
本的に同じであるが、TM粉末を用いるかわりに、発泡状
TMを用いるのである。発泡状TMとは例えば「工業材料,1
987年10月号」等にみられるような、骨格が海綿状の高
い空孔率を持った金属多孔体である。
Next, as another example, another manufacturing method of the target of the present invention will be described. This manufacturing method is basically the same as the impregnation method described above, but instead of using TM powder,
TM is used. Foamed TM is, for example, "industrial materials, 1
The skeleton is a spongy metal porous body with high porosity, as seen in the October 987 issue.

型内に発泡状TMシートを敷き、その上にRE-TM母合金
鋳塊を置く。この母合金組成は、状態図において希土類
金属側共晶組成近傍で、融点も1200℃以下の低融点合金
である。このシートと母合金を加熱し、母合金を溶解さ
せ、シートの空孔中に溶解した母合金を浸み込ませるこ
とにより作成する。溶解した母合金が凝固するときに
は、REとRE1TM2の相に分離するため、必然的に出来上が
ったターゲットの金属組織はTM相,RE相,RE-TM合金相の
3相になるのである。この発泡TMはTMが粉体でないた
め、連続したTMが骨格となる。そのため、出来たターゲ
ットはTMの骨格で強度が増し、靱性も強化され、非常に
強いターゲットとなる。
Place a foamed TM sheet in the mold and place the RE-TM mother alloy ingot on it. This master alloy composition is a low melting point alloy having a melting point of 1200 ° C. or less in the vicinity of the eutectic composition on the rare earth metal side in the phase diagram. This sheet and the mother alloy are heated to melt the mother alloy, and the molten mother alloy is soaked in the pores of the sheet. When the melted master alloy solidifies, it separates into RE and RE 1 TM 2 phases, so the resulting metallic structure of the target becomes the TM phase, RE phase, and RE-TM alloy phase. . In this foamed TM, since TM is not a powder, continuous TM becomes the skeleton. Therefore, the resulting target has an increased strength and toughness in the TM skeleton, making it a very strong target.

〔実施例4−1〕 まず原料として組成がTb72Fe26.2Co1.8at%なる母合
金鋳塊を作る。またFe93.6Co6.4at%なる組成の発泡状F
eCoシートを準備する。この発泡状シートは空孔率が91
%と非常に高く、このままでは使用できないため発泡シ
ートをプレスし、空孔率が43.5%となる様にした。
Example 4-1 First, as a raw material, a master alloy ingot having a composition of Tb 72 Fe 26.2 Co 1.8 at% is prepared. In addition, foamed F with a composition of Fe 93.6 Co 6.4 at%
Prepare an eCo sheet. This foamed sheet has a porosity of 91.
Since it cannot be used as it is, the foamed sheet was pressed so that the porosity was 43.5%.

この発泡状FeCoシートを4″φ内径のアルミナででき
た型に敷き、そしてその上に母合金を置き、真空下で10
00℃に雰囲気加熱した。母合金は融点850℃程度と低
く、溶解した母合金鋳塊は発泡状FeCoシートに溶浸透す
る。その後冷却し型中に出来上がった成形体を取り出し
外周加工、研磨し4″φ×3tのスパッタリング用ターゲ
ットを作成した。このターゲットの金属組織の模式図を
第17図に示す。組織中には遷移金属(Fe93.6Co6.4)の
単独相171,希土類金属(Tb)の単独相172,遷移金属と希
土類金属の合金相(TbFeCo)173が混在している。ター
ゲットの全体組成はTb22Fe73Co5at%であった。
This foamed FeCo sheet is laid on a mold made of alumina with a 4 ″ φ inner diameter, and the mother alloy is placed on top of it and placed under vacuum for 10
The atmosphere was heated to 00 ° C. The melting point of the master alloy is as low as about 850 ° C, and the melted master alloy ingot permeates into the expanded FeCo sheet. After cooling, the molded body was taken out from the mold, processed to the outer periphery and polished to prepare a sputtering target of 4 ″ φ × 3t. A schematic diagram of the metal structure of this target is shown in FIG. Metal (Fe 93.6 Co 6.4 ) single phase 171, rare earth metal (Tb) single phase 172, transition metal and rare earth metal alloy phase (TbFeCo) 173 are mixed.The total composition of the target is Tb 22 Fe 73 Co. It was 5 at%.

この本発明ターゲットを第2図と同様のスパッタリン
グ装置に装着し、成膜しその磁気特性及び組成分布を調
べてみた。成膜条件はAr圧2.5mTorr、初期真空度3×10
-7Torr,投入電力はDC電源を用い1.0A340Vでおこなっ
た。第18図に本発明法ターゲットを用いた基板ホルダー
内組成分布及び磁気特性分布図である。この図に示すよ
うに組成はREが22.0〜22.5at%で均一であり、Hcも14.7
〜15.5KOeで均一である。基板ホルダー内にほとんどい
って良いほど均一な膜が成膜されている。当然このター
ゲットは焼結法でなく、母合金もTMシートも粉体でな
く、全溶融による溶浸ターゲットであるため酸素量も少
なく500ppmであった。又、充填密度も99.8%と完全充填
となった。
This target of the present invention was mounted on the same sputtering apparatus as that shown in FIG. 2, and a film was formed to examine its magnetic characteristics and composition distribution. Film formation conditions are Ar pressure 2.5 mTorr, initial vacuum degree 3 × 10
-7 Torr, input power was 1.0A340V using DC power supply. FIG. 18 is a composition distribution and magnetic characteristic distribution diagram in a substrate holder using the target of the present invention. As shown in this figure, the composition is uniform with RE of 22.0 to 22.5 at% and Hc of 14.7 at.
Uniform at ~ 15.5KOe. A uniform film is formed almost in the substrate holder. Naturally, this target was not a sintering method, neither the mother alloy nor the TM sheet was a powder, and because it was an infiltration target by total melting, the amount of oxygen was small and was 500 ppm. Also, the packing density was 99.8%, which is a complete packing.

本ターゲットも、スパッタリング初期より放電は非常
に安定しており、Ar圧も2.5mTorrでDCスパッタリングが
可能である。そして、大気中24時間放置した後もスパッ
タリング後すぐに安定な膜特性を示す。
This target also has a very stable discharge from the beginning of sputtering, and DC sputtering is possible with an Ar pressure of 2.5 mTorr. And, even after being left in the air for 24 hours, it exhibits stable film characteristics immediately after sputtering.

〔実施例4−2〕 次に原料として組成がDy72Fe26.2Co1.8at%なる母合
金鋳塊を作る。又、Fe93.6Co6.4at%なる組成の発泡状F
eCoシートを準備する。この発泡状FeCoシートは空孔率
を43.1%になる様に、プレスし調整した後、この発泡状
FeCoシートを4″φ内径のジルコニアでできた型に敷
き、そしてその上に母合金を置き、真空下で1050℃の雰
囲気加熱した。母合金が溶解した後冷却し、型中に出来
上がった成形体を取り出し、外周加工、研磨し4″φ×
3tのスパッタリング用ターゲットを作成した。やはりタ
ーゲット組成はRE,RE-TM,TMの3相となっており、全体
の組成はDy22Fe73Co5at%であった。そして実施例4−
1と同様の成膜装置及び成膜方法で基板ホルダー内の組
成分布と磁気特性分布を評価した結果、REが21.5〜22.0
at%で均一であり、磁気特性もHcが13.5〜13.0KOeで均
一である。基板ホルダー内にほとんどいって良いほど均
一な膜が成膜できている。またこのターゲットの酸素量
も430ppmと少なく、大気中放置24時間後もスパッタリン
グは初期から安定しており、膜磁気特性も同様に初期か
ら安定していた。
Example 4-2 Next, as a raw material, a master alloy ingot having a composition of Dy 72 Fe 26.2 Co 1.8 at% is prepared. In addition, a foamed F with a composition of Fe 93.6 Co 6.4 at%
Prepare an eCo sheet. This foamed FeCo sheet was pressed and adjusted to have a porosity of 43.1%.
The FeCo sheet was laid on a mold made of zirconia with a 4 ″ φ inner diameter, and the mother alloy was placed on it and heated in a vacuum atmosphere at 1050 ° C. After the mother alloy was melted, it was cooled and molded into the mold. Take out the body, process the outer circumference, and polish it to 4 "φ
A 3t sputtering target was created. After all, the target composition was three phases of RE, RE-TM, and TM, and the overall composition was Dy 22 Fe 73 Co 5 at%. And Example 4-
As a result of evaluating the composition distribution and magnetic property distribution in the substrate holder with the same film forming apparatus and film forming method as in 1, the RE was 21.5 to 22.0.
The magnetic properties are uniform at at%, and the magnetic properties are also uniform at Hc of 13.5-13.0 KOe. The more uniform the film is, the better the film can be placed in the substrate holder. Also, the oxygen content of this target was as small as 430 ppm, and the sputtering was stable from the beginning even after standing in the air for 24 hours, and the film magnetic characteristics were also stable from the beginning.

〔実施例4−3〕 次にTbGdFeCoについて本発明法による効果を確認し
た。製造方法は実施例4−1,4−2と同じであり、まず
原料としてTb36Gd36Fe26.2Co1.8at%となる母合金鋳塊
を作る。又Fe93.6Co6.4at%なる組成の発泡状FeCoシー
トを準備し、空孔率が43.5%になるまでプレスし調整し
た。そして、この発泡状FeCoシートを4″φ内径のムラ
イトでできた型に敷き、そしてその上に母合金を置き、
真空下で1020℃に雰囲気加熱した。母合金が溶解した
後、冷却し型中に出来上がった成形体を取り出し外周加
工し、研磨し4″φ×3tのスパッタリング用ターゲット
を作成した。やはりターゲット組成はRE,RE-TM,TMの3
相となっており、全体の組成はTb11Gd11Fe73Co5at%で
あった。そして実施例4−1,4−2と同様の成膜装置及
び成膜方法で基板ホルダー内の組成分布と磁気特性分布
を評価した結果、REが21.5〜22.0at%で均一であり、磁
気特性もHcが14〜15.0KOeで均一である。基板ホルダー
内にほとんどといって良いほど均一な膜が成膜できてい
る。又このターゲットの酸素量も480ppmと少なく、大気
中放置24時間後もスパッタリングは初期から安定してお
り、膜磁気特性も同様に初期から安定していた。
[Example 4-3] Next, the effect of the method of the present invention was confirmed for TbGdFeCo. The manufacturing method is the same as in Examples 4-1 and 4-2. First, as a raw material, a master alloy ingot containing Tb 36 Gd 36 Fe 26.2 Co 1.8 at% is prepared. Further, a foamed FeCo sheet having a composition of Fe 93.6 Co 6.4 at% was prepared, and pressed to adjust the porosity to 43.5%. Then, this foamed FeCo sheet is laid on a mold made of mullite with a 4 ″ φ inner diameter, and a mother alloy is placed on it.
The atmosphere was heated to 1020 ° C. under vacuum. After the mother alloy was melted, it was cooled and the molded body was taken out from the mold, processed on the outer circumference, and polished to prepare a 4 ″ φ × 3t sputtering target. The target composition was also RE, RE-TM, or TM.
The composition of the whole is Tb 11 Gd 11 Fe 73 Co 5 at%. Then, the composition distribution and the magnetic characteristic distribution in the substrate holder were evaluated by the same film forming apparatus and film forming method as those in Examples 4-1, 4-2, and as a result, RE was 21.5 to 22.0 at% and the magnetic characteristics were uniform. Hc is uniform at 14 to 15.0 KOe. Almost almost uniform film can be formed in the substrate holder. The oxygen content of this target was as low as 480 ppm, and the sputtering was stable from the beginning even after standing in the air for 24 hours, and the film magnetic characteristics were also stable from the beginning.

これら実施例4−1,4−2,4−3に示す組成系以外にTb
Fe,TbCo,GdFeCo,GdDyTbFeCo,DyTbFeCo,GdTbFe,DyCo,TbG
dCo,TbDyCo等の、Gd,Tb,Dyのうちの少なくとも1種以上
の重希土類金属とFe,Coのうちの少なくとも1種以上の
遷移金属とを含む全ての組成系について発泡金属が用い
る本発明製造方法が可能であり、又同様の効果も存在す
ることが確認された。
In addition to the composition systems shown in these Examples 4-1, 4-2 and 4-3, Tb
Fe, TbCo, GdFeCo, GdDyTbFeCo, DyTbFeCo, GdTbFe, DyCo, TbG
The present invention uses a foam metal for all composition systems containing at least one heavy rare earth metal of Gd, Tb, Dy such as dCo, TbDyCo and at least one transition metal of Fe, Co It was confirmed that a manufacturing method is possible and that the same effect exists.

そして、発泡遷移金属をFeにし、母合金の方でCo量を
調整することによりターゲットのCo組成を所望にする方
法も可能であることが確認された。
It was also confirmed that a method in which the foaming transition metal is Fe and the Co content of the master alloy is adjusted to make the Co composition of the target desired is possible.

次にターゲット組成が軽希土類金属を含む場合、すな
わち軽希土類金属と重希土類金属と遷移金属とを含む場
合の、発泡金属を用いた本発明製造法の実施例を述べ
る。
Next, an example of the production method of the present invention using a foam metal when the target composition contains a light rare earth metal, that is, when it contains a light rare earth metal, a heavy rare earth metal, and a transition metal will be described.

〔実施例4−4〕 NdDyFeCoについて本発明法による効果を確認した。製
造方法は実施例4−1,4−2等と同じである、まず原料
として(Nd0.2Dy0.872.2(Fe0.8Co0.227.8at%の母
合金鋳塊を作る。又Fe80Co20at%からなる組成の発泡状
FeCoシートを準備し、空孔率62.6%になるまでプレスし
調整した。そしてこの発泡状FeCoシートを4″φ内径の
イソライトでできた型に敷く、そしてその上に母合金を
置き、真空下で1030℃に雰囲気加熱した。母合金が溶解
した後、冷却し型中に出来上がった成形体を取り出し外
型加工、研磨し4″φ×3tのスパッタリング用ターゲッ
トを作成した。やはりターゲット組成はRE,RE-TM,TMの
3相となっており、全体の組成はNd5.5Dy22.0Fe58.0Co
14.5at%であった。そして実施例4−1,4−2等と同様
の成膜装置及び成膜方法で基板ホルダー内の組成分布と
磁気特性分布を評価した結果、REが28.0〜28.5at%と均
一であり、磁気特性もHcが9.7〜10.5KOeで均一である。
基板ホルダー内にほとんどといって良いほど均一な膜が
成膜できている。又このターゲットの酸素量も475ppmと
少なく、大気中放置24時間後もスパッタリングは初期か
ら安定しており、膜磁気特性も同様に初期から安定して
いた。
Example 4-4 The effect of the method of the present invention was confirmed for NdDyFeCo. The manufacturing method is the same as in Examples 4-1 and 4-2. First, a master alloy ingot of (Nd 0.2 Dy 0.8 ) 72.2 (Fe 0.8 Co 0.2 ) 27.8 at% is prepared as a raw material. In addition, a foamed composition composed of Fe 80 Co 20 at%
An FeCo sheet was prepared and pressed to adjust the porosity to 62.6%. Then, this foamed FeCo sheet was laid on a mold made of isolite having a 4 ″ φ inner diameter, and a mother alloy was placed on it, and heated in an atmosphere at 1030 ° C. under vacuum. After the mother alloy melted, it was cooled in the mold. The formed body was taken out, processed by an outer mold, and polished to prepare a 4 ″ φ × 3t sputtering target. After all, the target composition is three phases of RE, RE-TM, TM, and the overall composition is Nd 5.5 Dy 22.0 Fe 58.0 Co.
It was 14.5 at%. Then, the composition distribution and the magnetic property distribution in the substrate holder were evaluated by the same film forming apparatus and film forming method as in Examples 4-1, 4-2 and the like, and as a result, RE was 28.0 to 28.5 at% and the magnetic distribution was uniform. The characteristics are even at Hc of 9.7 to 10.5 KOe.
Almost almost uniform film can be formed in the substrate holder. The oxygen content of this target was also low at 475 ppm, and sputtering was stable from the beginning even after being left in the air for 24 hours, and the magnetic properties of the film were also stable from the beginning.

〔実施例4−5〕 次にPrTbDyFeCoについて本発明法による効果を確認し
た。製造方法は実施例4−1,4−2等と同じであり、ま
ず母合金として(Pr0.2Tb0.4Dy0.480(Fe0.8Co0.2
20at%の鋳塊を作る。この母合金の融点は820℃程度で
ある。又Fe80Co20at%からなる組成の発泡状FeCoシート
を準備し、空孔率が62.8%になるまでプレスし調整し
た。そしてこの発泡状FeCoシートを4″φ内径のアルミ
ナでできた型に敷き、その上に母合金を置き、真空下で
1030℃に雰囲気加熱した。母合金が溶解した後、冷却し
型中に出来上がった成形体を取り出し、外型加工、研磨
し4″φ×3tのスパッタリング用ターゲットを作成し
た。やはりターゲット組成はRE,RE-TM,TMの3相となっ
ており、全体の組成はPr5.5Tb11Dy11Fe58Co14.5at%で
あった。そして実施例4−1,4−2等と同様の成膜装置
及び成膜方法で基板ホルダー内の組成分布と磁気特性分
布を評価した結果、REが28.0〜27.8at%で均一であり、
磁気特性もHcが15.5〜15.8KOeで均一であった。基板ホ
ルダー内にほとんどといって良いほど均一な膜が成膜で
きている。又このターゲットの酸素量も420ppmと少な
く、大気中放置24時間後もスパッタリングは初期から安
定しており、膜磁気特性も同様に初期から安定してい
た。
[Example 4-5] Next, the effect of the method of the present invention was confirmed for PrTbDyFeCo. The manufacturing method is the same as in Examples 4-1 and 4-2. First, as a master alloy, (Pr 0.2 Tb 0.4 Dy 0.4 ) 80 (Fe 0.8 Co 0.2 ).
Make a 20 at% ingot. The melting point of this master alloy is about 820 ° C. A foamed FeCo sheet having a composition of Fe 80 Co 20 at% was prepared, and pressed to adjust the porosity to 62.8%. Then, this foamed FeCo sheet is laid on a mold made of alumina with a 4 ″ φ inner diameter, the mother alloy is placed on it, and it is placed under vacuum.
The atmosphere was heated to 1030 ° C. After the mother alloy was melted, it was cooled and the molded body was taken out from the mold, processed by an outer mold and polished to prepare a 4 ″ φ × 3t sputtering target. Again, the target composition was RE, RE-TM, TM. It had three phases, and the overall composition was Pr 5.5 Tb 11 Dy 11 Fe 58 Co 14.5 at%. Then, the substrate was formed by the same film forming apparatus and film forming method as in Examples 4-1 and 4-2. As a result of evaluating the composition distribution and magnetic property distribution in the holder, RE was 28.0 to 27.8 at% and was uniform.
The magnetic properties were also uniform at Hc of 15.5 to 15.8 KOe. Almost almost uniform film can be formed in the substrate holder. The oxygen content of this target was as low as 420 ppm, and the sputtering was stable from the beginning even after being left in the air for 24 hours, and the magnetic properties of the film were also stable from the beginning.

〔実施例4−6〕 次にPrSmDyGdFeCoについて本発明法による効果を確認
した。製造方法は実施例4−1,4−2等と同じであり、
まず母合金として(Pr0.1Sm0.1Dy0.4Gd0.472.2(Fe
0.8Co0.220.8at%の鋳塊を作る。この鋳塊の融点は88
0℃程度である。又Fe80Co20at%からなる組成の発泡状F
eCoシートを準備し、空孔率が63.1%になるまでプレス
し調整した。そして、この発泡状FeCoシートを4″φ内
径のアルミナでできた型に敷き、その上に母合金を置
き、真空下で1040℃に雰囲気加熱した。母合金が溶解し
た後、冷却し型中に出来上がった成形体を取り出し、外
型加工、研磨し4″φ×3tのスパッタリング用ターゲッ
トを作成した。やはりターゲット組成はRE,RE-TM,TMの
3相となっており、全体の組成はPr2.75Sm2.75Dy11Gd11
Co14.5at%であった。そして実施例4−1,4−2等と同
様の成膜装置及び成膜方法で基板ホルダー内の組成分布
と磁気特性分布を評価した結果、REが28.0〜28.1at%で
均一であり、磁気特性もHcが7.2〜7.5KOeで均一であっ
た。基板ホルダー内にほとんどといって良いほど均一な
膜が成膜できている。又このターゲットの酸素量も490p
pmと少なく、大気中放置24時間後もスパッタリングは初
期から安定しており、膜磁気特性も同様に初期から安定
していた。
[Example 4-6] Next, the effect of the method of the present invention was confirmed for PrSmDyGdFeCo. The manufacturing method is the same as in Examples 4-1 and 4-2,
First, as a master alloy (Pr 0.1 Sm 0.1 Dy 0.4 Gd 0.4 ) 72.2 (Fe
0.8 Co 0.2 ) Make a 20.8 at% ingot. The melting point of this ingot is 88
It is about 0 ° C. In addition, a foamed F composed of Fe 80 Co 20 at%
An eCo sheet was prepared and pressed to adjust the porosity to 63.1%. Then, this foamed FeCo sheet was laid on a mold made of alumina having a 4 ″ φ inner diameter, and the mother alloy was placed on it and heated under atmosphere at 1040 ° C. under vacuum. The formed body was taken out, processed with an outer mold, and polished to prepare a 4 ″ φ × 3t sputtering target. After all, the target composition is three phases of RE, RE-TM, TM, and the overall composition is Pr 2.75 Sm 2.75 Dy 11 Gd 11
It was Co 14.5 at%. Then, as a result of evaluating the composition distribution and the magnetic property distribution in the substrate holder by the film forming apparatus and the film forming method similar to those in Examples 4-1, 4-2 and the like, RE was 28.0 to 28.1 at% and the magnetic distribution was uniform. The properties were even at Hc of 7.2 to 7.5 KOe. Almost almost uniform film can be formed in the substrate holder. The oxygen content of this target is also 490p
Sputtering was stable from the beginning even after being left in the atmosphere for 24 hours, and the magnetic properties of the film were also stable from the beginning.

これら実施例4−4,4−5,4−6に示す組成系以外にNd
GdFeCo,NdTbFeCo,NdPrDyFeCo,NdPrDyTbFeCo,PrDyFeCo,N
dSmGdFeCo,PrTbFeCo,CeNdDyFeCo,CeNdPrDyFeCo等の、S
m,Nd,Pr,Ceのうちの少なくとも1種以上の軽希土類金属
とGd,Dy,Tbのうちの少なくとも1種以上の重希土類金属
と、Fe,Coのうちの少なくとも1種以上の遷移金属とを
含む全ての組成系について本発明製造法が可能であり、
又同様の効果も存在することが確認された。
In addition to the composition systems shown in these Examples 4-4, 4-5, and 4-6, Nd
GdFeCo, NdTbFeCo, NdPrDyFeCo, NdPrDyTbFeCo, PrDyFeCo, N
S such as dSmGdFeCo, PrTbFeCo, CeNdDyFeCo, CeNdPrDyFeCo
At least one light rare earth metal among m, Nd, Pr and Ce, at least one heavy rare earth metal among Gd, Dy and Tb, and at least one transition metal among Fe and Co The production method of the present invention is possible for all composition systems including
It was also confirmed that a similar effect exists.

そして、発泡遷移金属をFeにし、母合金の方でCo量を
調整することにより、ターゲットのCo組成を所望にする
方法も可能であることが確認された。
It was also confirmed that a method in which the foaming transition metal is Fe and the Co content of the master alloy is adjusted to make the target Co composition desirable is also possible.

本発明法の1つである含浸法あるいは溶浸法では、粉
末あるいは発泡シートの空孔率が重要になてくる。これ
は、粉末あるいは発泡シートの空孔の内に、溶融した鋳
塊が浸み込みターゲットが作られるのであるから、ター
ゲット組成は空孔率で決定されることになる。つまり空
孔率を制御することにより所望の組成のターゲットを提
供しなければならない。
In the impregnation method or the infiltration method, which is one of the methods of the present invention, the porosity of the powder or foam sheet becomes important. This is because the molten ingot penetrates into the pores of the powder or foam sheet to form the target, and the target composition is determined by the porosity. That is, the target having a desired composition must be provided by controlling the porosity.

媒体の組成は希土類金属量が15at%〜35at%ぐらいま
でが要求されるため、それに伴いターゲットの組成を合
わせなければならない。それを満たすため粉末あるいは
発泡金属の空孔率を種々変えることによりターゲット組
成を合わせようとするものである。
Since the composition of the medium is required to have a rare earth metal content of about 15 at% to 35 at%, the composition of the target must be adjusted accordingly. In order to satisfy this, the target composition is to be adjusted by variously changing the porosity of the powder or foam metal.

具体的に簡単に説明する。空孔率が30%程度の粉末を
用意し、その上に鋳塊を置く。第19図(a)がそれであ
る。そして鋳塊を溶融し、粉末中に含浸させた状態が第
19図(b)である。粉末中の空孔にしか溶融した鋳塊が
入り込まないのがわかる。次に空孔率が80%の粉末を用
意し、その上に鋳塊を置いたものが第20図(a)であ
る。同様に鋳塊を溶融し、粉末中に含浸させた状態が第
20図(b)である。この様にすることにより粉末の空孔
率を制御し、組成を決定することができるのである。
A specific brief description will be given. Prepare a powder with a porosity of about 30% and place the ingot on it. It is shown in FIG. 19 (a). The state where the ingot is melted and impregnated in the powder is
It is FIG. 19 (b). It can be seen that the molten ingot enters only the pores in the powder. Next, a powder having a porosity of 80% was prepared, and an ingot was placed on the powder, as shown in FIG. 20 (a). Similarly, the state where the ingot is melted and impregnated in the powder is
Fig. 20 (b). By doing so, the porosity of the powder can be controlled and the composition can be determined.

〔実施例5−1〕 NdDyFeCoについて、種々の空孔率の粉末及び発泡TMシ
ートを用意し、本発明製造法である含浸法によりスパッ
タリング用ターゲットを作成した。
[Example 5-1] With respect to NdDyFeCo, powders having various porosities and foamed TM sheets were prepared, and a sputtering target was prepared by the impregnation method which is the manufacturing method of the present invention.

母合金として(Nd0.2Dy0.872.2(Fe0.8Co0.227.8
at%の鋳塊を作る。そして次にFe80Co20at%で200μm
粒径の粉末を用意した。粉末の空孔率は、30%,40%,50
%,62%,70%,80%のものを用意した。空孔率は粒が球
状のものから異形のものまで用意することにより制御が
可能である。又、同じくFe80Co20at%の発泡金属シート
を用意し、プレスにより空孔率30%,40%,50%,62%,70
%,80%のものを用意した。先の実施例3−1,4−4と同
様の製造方法で、各種空孔率の異なるFeCo粉末あるいは
発泡FeCoシートを用いたスパッタリング用ターゲットを
作成した。下表に、用いた粉末の空孔率と出来たターゲ
ット組成、発泡シートの空孔率と出来たターゲット組成
を示す。
As mother alloy (Nd 0.2 Dy 0.8 ) 72.2 (Fe 0.8 Co 0.2 ) 27.8
Make at% ingot. And next, Fe 80 Co 20 at% 200μm
A powder having a particle size was prepared. Porosity of powder is 30%, 40%, 50
%, 62%, 70%, 80% were prepared. The porosity can be controlled by preparing spherical particles and irregular particles. Similarly, prepare a metal foam sheet of Fe 80 Co 20 at% and press it to obtain porosities of 30%, 40%, 50%, 62%, 70%.
%, 80% were prepared. By the same manufacturing method as in Examples 3-1 and 4-4 above, sputtering targets using FeCo powders or foamed FeCo sheets having different porosities were prepared. The following table shows the porosity of the powder used and the resulting target composition, and the porosity of the foam sheet and the achieved target composition.

これらFeCo粉空孔率を変えたターゲットあるいはFeCo
発泡シート空孔率を変えたターゲットを用いて、第2図
と同様のスパッタ装置で成膜し基板ホルダー内の組成分
布をみた。第21図が各種空孔率粉末を用いたターゲット
の組成分布図で、第22図が各種空孔率発泡シートを用い
たターゲットの組成分布図である。
Targets with different porosity of FeCo or FeCo
Using a target with a different porosity of the foamed sheet, a film was formed by the same sputtering device as in FIG. 2 and the composition distribution in the substrate holder was observed. FIG. 21 is a composition distribution diagram of a target using various porosity powders, and FIG. 22 is a composition distribution diagram of a target using various porosity foam sheets.

211が空孔率30%粉のターゲットで成膜した組成分
布、212が空孔率40%粉のターゲットで成膜した組成分
布、213が空孔率50%粉のターゲットで成膜した組成分
布、214が空孔率62%粉のターゲットで成膜した組成分
布、215が空孔率70%粉のターゲットで成膜した組成分
布、216が空孔率80%粉のターゲットで成膜した組成分
布である。又、221が空孔率30%発泡シートのターゲッ
トで成膜した組成分布、222が空孔率40%発泡シートの
ターゲットで成膜した組成分布、223が空孔率50%発泡
シートのターゲットで成膜した組成分布、224が空孔率6
2%発泡シートのターゲットで成膜した組成分布、225が
空孔率70%発泡シートのターゲットで成膜した組成分
布、226が空孔率80%発泡シートのターゲットで成膜し
た組成分布である。これらいずれのターゲットにおいて
も、本発明製造法によるターゲットで成膜した組成分布
は極めて小さく良好な均一性を示しており、空孔率を制
御することにより膜組成を種々に変えることができるも
のである。
211 is a composition distribution formed by a target having a porosity of 30% powder, 212 is a composition distribution formed by a target having a porosity of 40% powder, and 213 is a composition distribution formed by a target having a porosity of 50% powder. , 214 is a composition distribution formed by a target having a porosity of 62% powder, 215 is a composition distribution formed by a target having a porosity of 70% powder, and 216 is a composition formed by a target having a porosity of 80% powder Distribution. Further, 221 is a composition distribution formed by a target of a foam sheet having a porosity of 30%, 222 is a composition distribution formed by a target of a foam sheet having a porosity of 40%, and 223 is a target of a foam sheet having a porosity of 50%. Compositional distribution of the deposited film, 224 is porosity 6
The composition distribution formed with the target of 2% foam sheet, 225 is the composition distribution formed with the target of foam sheet 70% porosity, and 226 is the composition distribution formed with the target of foam sheet 80% porosity. . In any of these targets, the composition distribution formed by the target according to the manufacturing method of the present invention is extremely small and shows good uniformity, and the film composition can be variously changed by controlling the porosity. is there.

他の組成系、PrTbFeCo,SmGdFeCo,SmDyTbFeCo,NdTbFeC
o,NdGdFeCo,NdPrDyFeCo,NdPrDyTbFeCo,PrDyFeCo,NdSmGd
TbFeCo,CeNdDyFeCo,CeNdPrDyFeCo等のSm,Nd,Pr,Ceのう
ちの少なくとも1種以上の軽希土類金属と、Gd,Dy,Tbの
うちの少なくとも1種以上の重希土類金属と、Fe,Coの
うちの少なくとも1種以上の遷移金属とを含む全ての組
成系について本発明法は有効であることを確認した。
Other composition systems, PrTbFeCo, SmGdFeCo, SmDyTbFeCo, NdTbFeC
o, NdGdFeCo, NdPrDyFeCo, NdPrDyTbFeCo, PrDyFeCo, NdSmGd
TbFeCo, CeNdDyFeCo, CeNdPrDyFeCo and other Sm, Nd, Pr, Ce at least one light rare earth metal and Gd, Dy, Tb at least one heavy rare earth metal, and Fe, Co It was confirmed that the method of the present invention is effective for all composition systems containing at least one transition metal of

〔実施例5−2〕 次にTbFeCoについて、種々の空孔率の粉末及び発泡TM
シートを用意し、本発明製造法である含浸法によりスパ
ッタリング用ターゲットを作成した。
[Example 5-2] Next, regarding TbFeCo, powders having various porosities and foaming TM
A sheet was prepared and a sputtering target was prepared by the impregnation method which is the manufacturing method of the present invention.

母合金としてTb72(Fe0.9Co0.128at%の鋳塊を作
る。そして次にFe90Co10at%で200μm粒径の粉末を用
意した。粉末の空孔率は、30%,43%,50%,60%,70%,8
0%のものを用い、空孔率は粒が球状のものから異形の
ものまで用意することにより制御した。又、同じくFe90
Co10at%の発泡金属シートを用意し、プレスにより空孔
率30%,43%,50%,60%,70%,80%のものを用意した。
先の実施例3−5,4−1と同様の製造方法で、各種空孔
率の異なるFeCo粉末あるいは発泡FeCoシートを用いスパ
ッタリング用ターゲットを作成した。下表に、用いた粉
末の空孔率と出来たターゲット組成、発泡シートの空孔
率と出来たターゲット組成を示す。
As a master alloy, an ingot of Tb 72 (Fe 0.9 Co 0.1 ) 28 at% is made. Then, a powder of Fe 90 Co 10 at% and a particle size of 200 μm was prepared. Porosity of powder is 30%, 43%, 50%, 60%, 70%, 8
0% was used, and the porosity was controlled by preparing spherical particles to irregular shapes. Also, Fe 90
A foamed metal sheet of Co 10 at% was prepared and pressed to have porosities of 30%, 43%, 50%, 60%, 70% and 80%.
Using the same manufacturing method as in Examples 3-5 and 4-1, a sputtering target was prepared using FeCo powder or foamed FeCo sheet having different porosities. The following table shows the porosity of the powder used and the resulting target composition, and the porosity of the foam sheet and the achieved target composition.

これらFeCo粉空孔率を変えたターゲットあるいはFeCo
発泡シート空孔率を変えたターゲットを用いて、第2図
と同様のスパッタ装置で成膜し基板ホルダー内の組成分
布をみた。第23図が各種空孔率粉末を用いたターゲット
の組成分布図で、第24図が各種空孔率発泡シートを用い
たターゲットの組成分布図である。
Targets with different porosity of FeCo or FeCo
Using a target with a different porosity of the foamed sheet, a film was formed by the same sputtering device as in FIG. 2 and the composition distribution in the substrate holder was observed. FIG. 23 is a composition distribution diagram of a target using various porosity powders, and FIG. 24 is a composition distribution diagram of a target using various porosity foam sheets.

231が空孔率30%粉のターゲットで成膜した組成分
布、232が空孔率43%粉のターゲットで成膜した組成分
布、233が空孔率50%粉のターゲットで成膜した組成分
布、234が空孔率60%粉のターゲットで成膜した組成分
布、235が空孔率70%粉のターゲットで成膜した組成分
布、236が空孔率80%粉のターゲットで成膜した組成分
布である。又、241が空孔率30%発泡シートのターゲッ
トで成膜した組成分布、242が空孔率43%発泡シートの
ターゲットで成膜した組成分布、243が空孔率50%発泡
シートのターゲットで成膜した組成分布、244が空孔率6
0%発泡シートのターゲットで成膜した組成分布、245が
空孔率70%発泡シートのターゲットで成膜した組成分布
である。246が空孔率80%発泡シートのターゲットで成
膜した組成分布である。これらいずれのターゲットにお
いても、本発明製造法によるターゲットで成膜した組成
分布は極めて小さく、良好な均一性を示しており、空孔
率を制御することにより膜組成を種々に変えることがで
きるものである。
231 is a composition distribution formed by a target having a porosity of 30% powder, 232 is a composition distribution formed by a target having a porosity of 43% powder, and 233 is a composition distribution formed by a target having a porosity of 50% powder. , 234 is a composition distribution formed by a target having a porosity of 60% powder, 235 is a composition distribution formed by a target having a porosity of 70% powder, and 236 is a composition formed by a target having a porosity of 80% powder Distribution. Further, 241 is a composition distribution formed by a target having a porosity of 30% foamed sheet, 242 is a composition distribution formed by a target having a porosity of 43% foamed sheet, and 243 is a target having a porosity of 50% foamed sheet. The composition distribution of the deposited film, 244 is the porosity 6
The composition distribution formed with the target of 0% foam sheet, and 245 is the composition distribution formed with the target of foam sheet of 70% porosity. 246 is a composition distribution formed by forming a film on a foamed sheet target having a porosity of 80%. In any of these targets, the composition distribution formed by the target according to the manufacturing method of the present invention is extremely small and shows good uniformity, and the film composition can be variously changed by controlling the porosity. Is.

他の組成系、DyFeCo,TbGdFeCo,TbFe,CdFeCo,GdDyFeC
o,GdDyTbFeCo,DyTbFeCo,GdTbFe,TbDyCo等のGd,Tb,Dyの
うち少なくとも1種以上の重希土類金属と、Fe,Coのう
ちの少なくとも1種以上の遷移金属とを含む全ての組成
系について本発明法は有であることを確認した。
Other composition systems, DyFeCo, TbGdFeCo, TbFe, CdFeCo, GdDyFeC
o, GdDyTbFeCo, DyTbFeCo, GdTbFe, TbDyCo and other Gd, Tb, Dy heavy rare earth metals of at least one or more, and all composition systems containing at least one or more transition metals of Fe, Co It was confirmed that the invention method was available.

次に遷移金属粉末を使用する本発明法ターゲットの作
成において、粉末の粒径が種々異なるものを用意しター
ゲットを作成してみた。
Next, in the preparation of the method target of the present invention using a transition metal powder, the target was prepared by preparing powders having different particle diameters.

〔実施例6−1〕 基本的作成方法は実施例3−1と同じであり、原料と
して(Nd0.2Dy0.872.2(Fe0.8Co0.227.8at%の母合
金鋳塊を用意し(4″φ×4t)、次にFe80Co20at%の粒
径の異なった粉末を種々用意し、それらを用いて、粉末
上に母合金を置き1000℃で真空中雰囲気加熱し、スパッ
タリング用ターゲットを作成した。出来上がりは4″φ
×6tのターゲットを作成。
[Example 6-1] The basic production method is the same as that of Example 3-1, and a (Nd 0.2 Dy 0.8 ) 72.2 (Fe 0.8 Co 0.2 ) 27.8 at% mother alloy ingot was prepared as a raw material (4 ″ Φ × 4t), then various powders with different particle size of Fe 80 Co 20 at% are prepared. Using these, the mother alloy is placed on the powder and heated at 1000 ° C. in a vacuum atmosphere, and the sputtering target is used. Was created. The result is 4 ″ φ
Create a target of × 6t.

用いた粉末の平均粒径は、5μm,8μm,10μm,24μm,3
8μm,53μm,120μm,230μm,570μm,730μm,1mm,1.5mm,2
mm,3mm,3.2mm,4mmである。
The average particle size of the powder used was 5μm, 8μm, 10μm, 24μm, 3
8 μm, 53 μm, 120 μm, 230 μm, 570 μm, 730 μm, 1 mm, 1.5 mm, 2
mm, 3 mm, 3.2 mm, 4 mm.

用いた粉末に対するターゲットの出来上がり状態を下
表に示す。
The table below shows the finished state of the target for the powder used.

上表の結果より平均粒径が5μm,8μmの粉を使用し
た場合は、母合金が浸み込まずターゲットが製造できな
いことがわかる。これは粉末の粒径があまりにも小さ過
ぎ、空孔自身も小さ過ぎるために溶解した母合金溶液の
粘度との関係があり、浸み込まないのである。10μm以
上の平均粒径をもつ粉末は、100%浸み込みターゲット
が作成できる。
From the results shown in the above table, it is understood that when powders having an average particle size of 5 μm and 8 μm are used, the target cannot be manufactured without the master alloy infiltrating. This is because the particle size of the powder is too small, and the pores themselves are too small, and there is a relationship with the viscosity of the melted master alloy solution, so that the particles do not penetrate. A powder having an average particle size of 10 μm or more can be a 100% impregnated target.

上表の平均粒径が10μm以上の粉末を用いたターゲッ
トを第2図に示すスパッタ装置に装着し、成膜を試み
た。どのターゲットもスパッタ初期より放電も安定して
おり、問題なかった。それぞれのターゲットを長時間ス
パッタし、膜磁気特性との関係をみた。第25図,第26図
がそれで、膜磁気特性のスパッタ時間依存性図である。
251が10μm粒径粉を用いたターゲット、252が24μm粒
径粉を用いたターゲット、253が38μm粒径粉を用いた
ターゲット、254が53μm粒径粉を用いたターゲット、2
55が120μm粒径粉を用いたターゲット、256が230μm
粒径粉を用いたターゲット、257が570μm粒径粉を用い
たターゲットである。
A target using a powder having an average particle diameter of 10 μm or more in the above table was mounted on the sputtering apparatus shown in FIG. 2 to attempt film formation. All targets had stable discharge from the beginning of sputtering, and there was no problem. Each target was sputtered for a long time and the relationship with the magnetic properties of the film was observed. FIGS. 25 and 26 are diagrams showing the dependence of the magnetic properties of the film on the sputtering time.
251 is a target using 10 μm particle size powder, 252 is a target using 24 μm particle size powder, 253 is a target using 38 μm particle size powder, 254 is a target using 53 μm particle size powder, 2
55 is a target using 120 μm particle size powder, 256 is 230 μm
The target using the particle size powder and 257 are the targets using the 570 μm particle size powder.

10μm〜570μm粒径粉使用のターゲットにおいて
は、全てのスパッタ時間で一定した膜磁気特性であり十
分使用可能であることが確認された。それぞれのターゲ
ットで膜磁気特性が異なるのは、粉末の空孔率が異な
り、したがってターゲット組成が異なってくるためであ
り、本実施例の主旨とは直接関係のないものである。26
1は730μm粒径粉を用いたターゲット、262は1.0mm粒径
粉を用いたターゲット、263は1.5mm粒径粉を用いたター
ゲット、264は2.5mm粒径粉を用いたターゲット、265は
3.0mm粒径粉を用いたターゲット、266は3.2mm粒径粉を
用いたターゲット、267は4.0mm粒径粉を用いたターゲッ
トである。730μm〜2.5mm粒径粉使用ターゲットにおい
ては、全てのスパッタ時間で一定した膜磁気特性であり
十分使用可能であることが確認された。3.0mm粒径粉使
用ターゲットにおいてはスパッタ時間により、膜磁気特
性が少し変動している。これは粒子の大きさが大きくな
ってきたため、ターゲット表面のRE,RE-TM,TMの比率が
スパッタ時間により変動するからである。
It was confirmed that the target using the powder having a particle size of 10 μm to 570 μm has a constant magnetic film property over the entire sputtering time and is sufficiently usable. The magnetic properties of the film are different for each target because the porosity of the powder is different and therefore the target composition is different, which is not directly related to the purpose of this embodiment. 26
1 is a target using 730 μm particle size powder, 262 is a target using 1.0 mm particle size powder, 263 is a target using 1.5 mm particle size powder, 264 is a target using 2.5 mm particle size powder, 265 is
A target using 3.0 mm particle size powder, 266 is a target using 3.2 mm particle size powder, and 267 is a target using 4.0 mm particle size powder. It was confirmed that the target using 730 μm to 2.5 mm particle size powder has a constant magnetic film property over the entire sputtering time and is sufficiently usable. In the target using 3.0 mm particle size powder, the magnetic properties of the film fluctuate slightly depending on the sputtering time. This is because the size of the particles has increased and the ratio of RE, RE-TM, TM on the target surface changes depending on the sputtering time.

しかしながら、3.0mm粒径程度であれば、変動中も、
あまり大きくなく使用することは可能である。ところ
が、3.2mm粒径粉使用ターゲット、4.0mm粒径粉使用ター
ゲットにおいては、あまりにも膜磁気特性の変動が大き
すぎるために使用には耐えられないことがわかった。こ
のことより本発明ターゲットを製造するには、TM粉末は
平均粒径が10μm以上3.0mm以下であることが必要とな
る。
However, if the particle size is around 3.0 mm, even during fluctuation,
It is possible to use it without being too large. However, it was found that the target using 3.2 mm grain size powder and the target using 4.0 mm grain size powder could not be used because the fluctuation of the magnetic properties of the film was too large. Therefore, in order to manufacture the target of the present invention, it is necessary that the TM powder has an average particle size of 10 μm or more and 3.0 mm or less.

他の組成系、PrTbFeCo,SmGdFeCo,SmDyTbFeCo,NdTbFeC
o,NdGdFeCo,NdPrDyFeCo,NdPrDyTbFeCo,PrDyFeCo,NdSmGd
TbFeCo,CeNdDyFeCo,CeNdPrDyFeCo等のSm,Ns,Pr,Ceのう
ちの少なくとも1種以上の軽希土類金属と、Gd,Dy,Tbの
うちの少なくとも1種以上の重希土類金属と、Fe,Coの
うちの少なくとも1種以上の遷移金属とを含む全ての組
成系についても、同範囲の粒径を用いる必要のあること
を確認した。
Other composition systems, PrTbFeCo, SmGdFeCo, SmDyTbFeCo, NdTbFeC
o, NdGdFeCo, NdPrDyFeCo, NdPrDyTbFeCo, PrDyFeCo, NdSmGd
TbFeCo, CeNdDyFeCo, CeNdPrDyFeCo and other Sm, Ns, Pr, Ce at least one light rare earth metal, and Gd, Dy, Tb at least one heavy rare earth metal, and Fe, Co It was confirmed that it is necessary to use the particle size in the same range for all the composition systems containing at least one or more kinds of transition metals.

〔実施例6−2〕 次にTbFeCoについて、TM粉の粒径の異なるものを用意
し、実施例3−5と同様の製造方法を試みた。
[Example 6-2] Next, as TbFeCo, those having different TM powder particle sizes were prepared, and the same production method as in Example 3-5 was tried.

原料としてTb72(Fe0.9Co0.128at%の母合金鋳塊を
用意し(4″φ×4t)、次にFe90Co10at%の粒径の異な
った粉末を種々用意し、それらを用いて、粉末上に母合
金を置き1010℃で真空中雰囲気加熱し、スパッタリング
用ターゲットを作成した。出来上がりターゲットは4″
φ×6tである。
As a raw material, a master alloy ingot of Tb 72 (Fe 0.9 Co 0.1 ) 28 at% was prepared (4 ″ φ × 4t), and then various powders of Fe 90 Co 10 at% having different particle sizes were prepared. Using, the mother alloy was placed on the powder and heated in a vacuum atmosphere at 1010 ° C. to prepare a sputtering target. The finished target was 4 ″.
φ × 6t.

用いた粉末の平均粒径は、5μm、8μm,10μm,24μ
m,38μm,53μm,120μm,230μm,570μm,730μm,1mm,1.5m
m,2mm,3mm,3.2mm,4mmである。用いた粉末に対するター
ゲットの出来上がり状態を下表に示す。
The average particle size of the powder used is 5μm, 8μm, 10μm, 24μ
m, 38 μm, 53 μm, 120 μm, 230 μm, 570 μm, 730 μm, 1 mm, 1.5 m
It is m, 2mm, 3mm, 3.2mm, 4mm. The table below shows the finished state of the target for the powder used.

上表の結果より平均粒径が5μm,8μmの粉を使用し
た場合は、母合金が浸み込まずターゲットが製造できな
いことがわかる。これは粉末の粒径があまりにも小さ過
ぎ、空孔自身も小さ過ぎるために溶解した母合金溶液の
粘度との関係があり、浸み込まないのである。10μm以
上の平均粒径をもつ粉末は、100%浸み込みターゲット
が作成できる。
From the results shown in the above table, it is understood that when powders having an average particle size of 5 μm and 8 μm are used, the target cannot be manufactured without the master alloy infiltrating. This is because the particle size of the powder is too small, and the pores themselves are too small, and there is a relationship with the viscosity of the melted master alloy solution, so that the particles do not penetrate. A powder having an average particle size of 10 μm or more can be a 100% impregnated target.

上表の平均粒径が10μm以上の粉末を用いたターゲッ
トを第2図に示すスパッタ装置に装着し、成膜を試み
た。どのターゲットもスパッタ初期より放電も安定して
おり、問題なかった。それぞれのターゲットを長時間ス
パッタし、膜磁気特性との関係をみた。第27図,第28図
がそれで、膜磁気特性のスパッタ時間依存性図である。
271が10μm粒径粉を用いたターゲット、272が24μm粒
径粉を用いたターゲット、273が38μm粒径粉を用いた
ターゲット、274が53μm粒径粉を用いたターゲット、2
75が120μm粒径粉を用いたターゲット、276が230μm
粒径粉を用いたターゲット、277が570μm粒径粉を用い
たターゲットである。
A target using a powder having an average particle diameter of 10 μm or more in the above table was mounted on the sputtering apparatus shown in FIG. 2 to attempt film formation. All targets had stable discharge from the beginning of sputtering, and there was no problem. Each target was sputtered for a long time and the relationship with the magnetic properties of the film was observed. FIG. 27 and FIG. 28 are diagrams showing the dependence of the magnetic properties of the film on the sputtering time.
271 is a target using 10 μm particle size powder, 272 is a target using 24 μm particle size powder, 273 is a target using 38 μm particle size powder, 274 is a target using 53 μm particle size powder, 2
75 is a target using 120 μm particle size powder, 276 is 230 μm
A target using a particle size powder and 277 is a target using a 570 μm particle size powder.

10μm〜570μm粒径粉使用のターゲットにおいて
は、全てのスパッタ時間で一定した膜磁気特性であり十
分使用可能であることが確認された。それぞれのターゲ
ットで膜磁気特性が異なるのは、粉末の空孔率が異な
り、したがってターゲット組成が異なってくるためであ
り、本実施例の主旨とは直接関係のないものである。28
1は730μm粒径粉を用いたターゲット、282は1.0mm粒径
粉を用いたターゲット、283は1.5mm粒径粉を用いたター
ゲット、284は2.5mm粒径粉を用いたターゲット、285は
3.0mm粒径粉を用いたターゲット、286は3.2mm粒径粉を
用いたターゲット、287は4.0mm粒径粉を用いたターゲッ
トである。730μm〜2.5mm粒径粉使用ターゲットにおい
ては、全てのスパッタ時間で一定した膜磁気特性であり
十分使用可能であることが確認された。3.0mm粒径粉使
用ターゲットにおいてはスパッタ時間により、膜磁気特
性が少し変動している。これは粒子の大きさが大きくな
ってきたため、ターゲット表面のRE,RE-TM,TMの比率が
スパッタ時間により変動するからである。
It was confirmed that the target using the powder having a particle size of 10 μm to 570 μm has a constant magnetic film property over the entire sputtering time and is sufficiently usable. The magnetic properties of the film are different for each target because the porosity of the powder is different and therefore the target composition is different, which is not directly related to the purpose of this embodiment. 28
1 is a target using 730 μm particle size powder, 282 is a target using 1.0 mm particle size powder, 283 is a target using 1.5 mm particle size powder, 284 is a target using 2.5 mm particle size powder, and 285 is
A target using 3.0 mm particle size powder, 286 is a target using 3.2 mm particle size powder, and 287 is a target using 4.0 mm particle size powder. It was confirmed that the target using 730 μm to 2.5 mm particle size powder has a constant magnetic film property over the entire sputtering time and is sufficiently usable. In the target using 3.0 mm particle size powder, the magnetic properties of the film fluctuate slightly depending on the sputtering time. This is because the size of the particles has increased and the ratio of RE, RE-TM, TM on the target surface changes depending on the sputtering time.

しかしながら、3.0mm粒径程度であれば、変動中も、
あまり大きくなく使用することは可能である。ところ
が、3.2mm粒径粉使用ターゲット、4.0mm粒径粉用ターゲ
ットにおいては、あまりにも膜磁気特性の変動が大きす
ぎるために使用には耐えられないことがわかった。この
ことより本発明ターゲットを製造するには、TM粉末は平
均粒径が10μm以上3.0mm以下であることが必要とな
る。
However, if the particle size is around 3.0 mm, even during fluctuation,
It is possible to use it without being too large. However, it was found that the target for use with 3.2 mm grain size powder and the target for 4.0 mm grain size powder cannot be used because the fluctuation of the magnetic properties of the film is too large. Therefore, in order to manufacture the target of the present invention, it is necessary that the TM powder has an average particle size of 10 μm or more and 3.0 mm or less.

他の組成系DyFeCo,TbGdFeCo,TbFe,GdFeCo,GdDyFeCo,G
dDyTbFeCo,DyTbFeCo,TbCo,GdTbFe,TbDyCo等のGd,Tb,Dy
のうち少なくとも1種以上の重希土類金属と、Fe,Coの
うちの少なくとも1種以上の遷移金属とを含む全ての組
成系についても、同範囲の粒径を用いる必要のあること
を確認した。
Other composition systems DyFeCo, TbGdFeCo, TbFe, GdFeCo, GdDyFeCo, G
Gd, Tb, Dy such as dDyTbFeCo, DyTbFeCo, TbCo, GdTbFe, TbDyCo
It has been confirmed that it is necessary to use the same range of particle sizes for all composition systems containing at least one heavy rare earth metal and at least one transition metal selected from Fe and Co.

次に発泡遷移金属シートを使用する本発明法ターゲッ
トの作成において、発泡金属の空孔径が種々異なるもの
を用意しターゲットを作成してみた。
Next, in the preparation of the target of the method of the present invention using a foamed transition metal sheet, the target was prepared by preparing foamed metal having various pore diameters.

このように発砲状遷移金属シートを用いたのは、融け
た金属を染め込ませるためには金属中に空孔が必要であ
ることから、そのような空孔ができるためには、粉末
(顆状)状の組織にするか泡が連続につながった発砲組
織にしておく必要があることに着目し、発砲遷移金属シ
ートは、粉末と同様の作用効果を有することが予測でき
るからである。
The reason why the foamed transition metal sheet is used is that the pores are required in the metal in order to infiltrate the molten metal. This is because it is possible to predict that the foamed transition metal sheet has the same action and effect as the powder, paying attention to the fact that it is necessary to make the foamed structure in which the foamed structure is continuous or the bubbles are connected.

〔実施例7−1〕 FeDyFeCoについて、発泡遷移金属の空孔径が種々異な
るものを用意し、実施例4−4と同様の製造方法を試み
た。
[Example 7-1] With respect to FeDyFeCo, various foamed transition metals having different pore sizes were prepared, and the same manufacturing method as in Example 4-4 was tried.

原料として(Nd0.2Dy0.872.2(Fe0.8Co0.227.8at
%の母合金鋳塊を用意し(4″φ×4t)、次にFe80Co20
at%の空孔径の異なった発泡シートを種々用意し、それ
らを用いて、発泡シート上に母合金を置き1000℃で真空
中雰囲気加熱し、スパッタリング用ターゲットを作成し
た。出来上がりターゲットは4″φ×6tのターゲットを
作成。
As a raw material (Nd 0.2 Dy 0.8 ) 72.2 (Fe 0.8 Co 0.2 ) 27.8 at
% Master alloy ingot (4 ″ φ × 4t), then Fe 80 Co 20
Various foam sheets having different at% pore diameters were prepared, and using these, a mother alloy was placed on the foam sheets and heated at 1000 ° C. in a vacuum atmosphere to prepare a sputtering target. The finished target is a 4 ″ φ × 6t target.

用いた発泡金属の平均空孔径は、5μm,8μm,10μm,2
4μm,38μm,53μm,120μm,230μm,570μm,730μm,1mm,
1.5mm,2mm,3mm,3.2mm,4mmである。
The average pore diameter of the used foam metal is 5μm, 8μm, 10μm, 2
4μm, 38μm, 53μm, 120μm, 230μm, 570μm, 730μm, 1mm,
They are 1.5mm, 2mm, 3mm, 3.2mm and 4mm.

用いた発泡金属に対するターゲットの出来上がり状態
を下表に示す。
The following table shows the finished state of the target for the foam metal used.

上表の結果より平均空孔径が5μm,8μmの発泡金属
を使用した場合は、母合金が浸み込まずターゲットが製
造できないことがわかる。これは発泡金属の空孔径があ
あまりにも小さ過ぎるために溶解した母合金溶液の粘度
との関係があり、浸み込まないのである。10μm以上の
平均空孔径をもつ発泡金属は、100%浸み込みターゲッ
トが作成できる。
From the results in the above table, it is understood that when a foam metal having an average pore diameter of 5 μm or 8 μm is used, the target cannot be manufactured because the mother alloy does not penetrate. This is because the pore diameter of the foam metal is too small and is related to the viscosity of the melted mother alloy solution, so that it does not penetrate. Foamed metal having an average pore diameter of 10 μm or more can be made into a 100% impregnated target.

上表の平均空孔径が10μm以上の発泡金属を用いたタ
ーゲットを第2図に示すスパッタ装置に装着し、成膜を
試みた。どのターゲットもスパッタ初期より放電も安定
しており、問題なかった。それぞれのターゲットを長時
間スパッタし、膜磁気特性との関係をみた。第29図,第
30図がそれで、膜磁気特性のスパッタ時間依存性図であ
る。291が10μm空孔径発泡金属を用いたターゲット、2
92が24μm空孔径発泡金属を用いたターゲット、293が3
8μm空孔径発泡金属を用いたターゲット、294が53μm
空孔径発泡金属を用いたターゲット、295が120μm空孔
径発泡金属を用いたターゲット、296が230μm空孔径発
泡金属を用いたターゲット、297が570μm空孔径発泡金
属を用いたターゲットである。
A target using a foam metal having an average pore diameter of 10 μm or more in the above table was attached to the sputtering apparatus shown in FIG. 2 to attempt film formation. All targets had stable discharge from the beginning of sputtering, and there was no problem. Each target was sputtered for a long time and the relationship with the magnetic properties of the film was observed. Fig. 29, Fig.
Fig. 30 shows the sputtering time dependence of the magnetic properties of the film. 291 is a target using a foam metal with a pore size of 10 μm, 2
92 is a target using a 24 μm pore diameter foam metal, 293 is 3
8μm pore size target using foam metal, 294 is 53μm
A target using a foam metal having a pore diameter, 295 is a target using a foam metal having a pore diameter of 120 μm, 296 is a target using a foam metal having a pore diameter of 230 μm, and 297 is a target using a foam metal having a pore diameter of 570 μm.

10μm〜570μm空孔径発泡金属使用のターゲットに
おいては、全てのスパッタ時間で一定した膜磁気特性で
あり十分使用可能であることが確認された。それぞれの
ターゲットで膜磁気特性が異なるのは、粉末の空孔率が
異なり、したがってターゲット組成が異なってくるため
であり、本実施例の主旨とは直接関係のないものであ
る。301は730μm空孔径発泡金属を用いたターゲット、
302は1.0mm空孔径発泡金属を用いたターゲット、303は
1.5mm空孔径発泡金属を用いたターゲット、304は2.5mm
空孔径発泡金属を用いたターゲット、305は3.0mm空孔径
発泡金属を用いたターゲット、306は3.2mm空孔径発泡金
属を用いたターゲット、307は4.0mm空孔径発泡金属を用
いたターゲットである。730μm〜2.5mm空孔径発泡金属
使用ターゲットにおいては、全てのスパッタ時間で一定
した膜磁気特性であり十分使用可能であることが確認さ
れた。3.0mm空孔径発泡金属使用ターゲットにおいては
スパッタ時間により、膜磁気特性が少し変動している。
これは空孔の大きさが大きくなってきたため、ターゲッ
ト表面のRE,RE-TM,TMの比率がスパッタ時間により変動
するからである。
It was confirmed that the target using a foam metal having a pore diameter of 10 μm to 570 μm had a constant magnetic film property over the entire sputtering time and was sufficiently usable. The magnetic properties of the film are different for each target because the porosity of the powder is different and therefore the target composition is different, which is not directly related to the purpose of this embodiment. 301 is a target using 730 μm pore size foam metal,
302 is a target using 1.0 mm pore diameter foam metal, 303 is
Target with foam metal of 1.5mm pore size, 304 is 2.5mm
A target using a foam metal having a pore diameter, 305 is a target using a foam metal having a pore diameter of 3.0 mm, 306 is a target using a foam metal having a pore diameter of 3.2 mm, and 307 is a target using a foam metal having a pore diameter of 4.0 mm. It was confirmed that the target with 730 μm to 2.5 mm pore diameter foam metal has a constant magnetic film property over the entire sputtering time and is sufficiently usable. In the target using a foam metal with a 3.0 mm pore diameter, the magnetic properties of the film fluctuate slightly depending on the sputtering time.
This is because the size of the holes has increased and the ratio of RE, RE-TM, TM on the target surface fluctuates depending on the sputtering time.

しかしながら、3.0mm空孔率径程度であれば、変動中
も、あまり大きくなく使用することは可能である。とこ
ろが、3.2mm空孔径発泡金属使用ターゲット、4.0mm空孔
径発泡金属使用ターゲットにおいては、あまりにも膜磁
気特性の変動が大きすぎるために使用には耐えられない
ことがわかった。このことより本発明ターゲットを製造
するには、YM発泡金属は平均空孔径が10μm以上3.0mm
以下であることが必要となる。
However, as long as it has a porosity of about 3.0 mm, it can be used without being so large even during fluctuation. However, it was found that the targets using a foam metal with a pore diameter of 3.2 mm and the target using a foam metal with a pore diameter of 4.0 mm could not be used because the fluctuations of the magnetic properties of the film were too large. Therefore, in order to manufacture the target of the present invention, the YM foam metal has an average pore diameter of 10 μm or more and 3.0 mm.
It is necessary that:

他の組成系PrTbFeCo,SmGdFeCo,SmDyTbFeCo,NdTbFeCo,
NdGdFeCo,NdPrDyFeCo,NdPrDyTbFeCo,PrDyFeCo,NdSmGdTb
FeCo,CeNdDyFeCo,CeNdPrDyFeCo等のSm,Nd,Pr,Ceのうち
少なくとも1種以上の軽希土類金属と、Gd,Dy,Tbのうち
の少なくとも1種以上の重希土類金属と、Fe,Coのうち
の少なくも1種以上の遷移金属とを含む全ての組成系に
ついても、同範囲の空孔径を用いる必要のあることを確
認した。
Other composition systems PrTbFeCo, SmGdFeCo, SmDyTbFeCo, NdTbFeCo,
NdGdFeCo, NdPrDyFeCo, NdPrDyTbFeCo, PrDyFeCo, NdSmGdTb
FeCo, CeNdDyFeCo, CeNdPrDyFeCo and other Sm, Nd, Pr, Ce at least one light rare earth metal, Gd, Dy, Tb at least one or more heavy rare earth metal, and Fe, Co It was confirmed that it is necessary to use the same range of pore diameters for all composition systems containing at least one transition metal.

〔実施例7−2〕 次にTbFeCoについて、発泡遷移金属の空孔径の異なる
ものを用意し、実施例4−1と同様の製造方法を試み
た。
[Example 7-2] Next, with respect to TbFeCo, different foamed transition metals having different pore diameters were prepared, and the same production method as in Example 4-1 was tried.

原料としてTb72(Fe0.9Co0.128at%の母合金鋳塊を
用意し(4″φ×4t)、次にFe90Co10at%の空孔径の異
なった発泡金属を種々用意し、それらを用いて、発泡金
属上に母合金を置き1010℃で真空中雰囲気加熱し、スパ
ッタリング用ターゲットを作成した。出来上がったター
ゲットは4″φ×6tである。
As a raw material, prepare a master alloy ingot of Tb 72 (Fe 0.9 Co 0.1 ) 28 at% (4 ″ φ × 4t), then prepare various foamed metals of Fe 90 Co 10 at% with different pore diameters, Using these, a mother alloy was placed on the foam metal and heated in a vacuum atmosphere at 1010 ° C. to prepare a sputtering target. The finished target was 4 ″ φ × 6t.

用いた発泡金属の平均空孔径は、5μm,8μm,10μm,2
4μm,38μm,53μm,120μm,230μm,570μm,730μm,1mm,
1.5mm,2mm,3mm,3.2mm,4mmである。用いた発泡金属に対
するターゲットの出来上がり状態を下表に示す。
The average pore diameter of the used foam metal is 5μm, 8μm, 10μm, 2
4μm, 38μm, 53μm, 120μm, 230μm, 570μm, 730μm, 1mm,
They are 1.5mm, 2mm, 3mm, 3.2mm and 4mm. The following table shows the finished state of the target for the foam metal used.

上表の結果より平均空孔径が5μm,8μmの発泡金属
を使用した場合は、母合金が浸み込まずターゲットが製
造できないことがわかる。これは発泡金属の空孔径があ
まりにも小さ過ぎるために溶解した母合金溶液の粘度と
の関係があり、浸み込まないのである。10μm以上の平
均空孔径をもつ発泡金属は、100%浸み込みターゲット
が作成できる。
From the results in the above table, it is understood that when a foam metal having an average pore diameter of 5 μm or 8 μm is used, the target cannot be manufactured because the mother alloy does not penetrate. This is because the pore diameter of the foam metal is too small and is related to the viscosity of the melted mother alloy solution, so that it does not penetrate. Foamed metal having an average pore diameter of 10 μm or more can be made into a 100% impregnated target.

上表の平均空孔径が10μm以上の発泡金属を用いたタ
ーゲットを第2図に示すスパッタ装置に装着し、成膜を
試みた。どのターゲットもスパッタ初期より放電も安定
しており、問題なかった。それぞれのターゲットを長時
間スパッタし、膜磁気特性との関係をみた。第31図,第
32図がそれで、膜磁気特性のスパッタ時間依存性図であ
る。311が10μm空孔径発泡金属を用いたターゲット、3
12が24μm空孔径発泡金属を用いたターゲット、313が3
8μm空孔径発泡金属を用いたターゲット、314が53μm
空孔径発泡金属を用いたターゲット、315が120μm空孔
径発泡金属を用いたターゲット、316が230μm空孔径発
泡金属を用いたターゲット、317が570μm空孔径発泡金
属を用いたターゲットである。
A target using a foam metal having an average pore diameter of 10 μm or more in the above table was attached to the sputtering apparatus shown in FIG. 2 to attempt film formation. All targets had stable discharge from the beginning of sputtering, and there was no problem. Each target was sputtered for a long time and the relationship with the magnetic properties of the film was observed. Fig. 31, Fig.
Fig. 32 shows the dependence of the magnetic properties of the film on the sputtering time. 311 is a target using a foam metal with a pore size of 10 μm, 3
12 is a target using a 24 μm pore diameter foam metal, 313 is 3
8μm pore size target using foam metal, 314 is 53μm
315 is a target using a 120 μm pore diameter foam metal, 316 is a target using a 230 μm pore diameter foam metal, and 317 is a target using a 570 μm pore diameter foam metal.

10μm〜570μm空孔径発泡金属使用のターゲットに
おいては、全てのスパッタ時間で一定した膜磁気特性で
あり十分使用可能であることが確認された。それぞれの
ターゲットで膜磁気特性が異なるのは、粉末の空孔率が
異なり、したがってターゲット組成が異なってくるため
であり、本実施例の主旨とは直接関係のないものであ
る。321は730μm空孔径発泡金属を用いたターゲット、
322は1.0mm空孔径発泡金属を用いたターゲット、323は
1.5mm空孔径発泡金属を用いたターゲット、324は2.5mm
空孔径発泡金属を用いたターゲット、325は3.0mm空孔径
発泡金属を用いたターゲット、326は3.2mm空孔径発泡金
属を用いたターゲット、327は4.0mm空孔径発泡金属を用
いたターゲットである。730μm〜2.5mm空孔径発泡金属
使用ターゲットにおいては、全てのスパッタ時間で一定
した膜磁気特性であり十分使用可能であることが確認さ
れた。3.0mm空孔径発泡金属使用ターゲットにおいては
スパッタ時間により、膜磁気特性が少し変動している。
これは空孔の大きさが大きくなってきたため、ターゲッ
ト表面のRE,RE-TM,TMの比率がスパッタ時間より変動す
るからである。
It was confirmed that the target using a foam metal having a pore diameter of 10 μm to 570 μm had a constant magnetic film property over the entire sputtering time and was sufficiently usable. The magnetic properties of the film are different for each target because the porosity of the powder is different and therefore the target composition is different, which is not directly related to the purpose of this embodiment. 321 is a target using a 730 μm pore diameter foam metal,
322 is a target using a foam metal with a 1.0 mm pore size, 323 is
Target with 1.5 mm pore size foam metal, 324 is 2.5 mm
A target using a foam metal having a pore diameter, 325 is a target using a foam metal having a pore diameter of 3.0 mm, 326 is a target using a foam metal having a pore diameter of 3.2 mm, and 327 is a target using a foam metal having a pore diameter of 4.0 mm. It was confirmed that the target with 730 μm to 2.5 mm pore diameter foam metal has a constant magnetic film property over the entire sputtering time and is sufficiently usable. In the target using a foam metal with a 3.0 mm pore diameter, the magnetic properties of the film fluctuate slightly depending on the sputtering time.
This is because the size of the holes has increased and the ratio of RE, RE-TM, TM on the target surface fluctuates from the sputtering time.

しかしながら、3.0mm空孔率径程度であれば、変動中
も、あまり大きく使用することは可能である。ところ
が、3.2mm空孔径発泡金属使用ターゲット、4.0mm空孔径
発泡金属使用ターゲットにおいては、あまりにも膜磁気
特性の変動が大きすぎるために使用には耐えられないこ
とがわかった。このことより本発明ターゲットを製造す
るには、TM発泡金属は平均空孔径が10μm以上3.0mm以
下であることが必要となる。
However, if the porosity diameter is about 3.0 mm, it is possible to use it too much during the fluctuation. However, it was found that the targets using a foam metal with a pore diameter of 3.2 mm and the target using a foam metal with a pore diameter of 4.0 mm could not be used because the fluctuations of the magnetic properties of the film were too large. Therefore, in order to manufacture the target of the present invention, the TM foam metal needs to have an average pore diameter of 10 μm or more and 3.0 mm or less.

他の組成系、DyFeCo,TbGdFeCo,TbFe,GdFeCo,GdDyFeC
o,GdDyTbFeCo,DyTbFeCo,TbCo,GdTbFe,TdDyCo等のTb,Dy
のうち少なくとも1種以上の重希土類金属と、Fe,Coの
うち少なくとも1種以上の遷移金属とを含む全ての組成
系についても、同範囲の空孔径を用いる必要のあること
を確認した。
Other composition systems, DyFeCo, TbGdFeCo, TbFe, GdFeCo, GdDyFeC
Tb, Dy such as o, GdDyTbFeCo, DyTbFeCo, TbCo, GdTbFe, TdDyCo
It has been confirmed that it is necessary to use the same range of pore diameters for all composition systems containing at least one heavy rare earth metal among them and at least one transition metal among Fe and Co.

ここまで述べてきた様に、本発明法の1つである含浸
法あるいは溶浸法では、粉末あるいは発泡金属の空孔率
や粒径,空孔径が重要であり、特定範囲のものを用いる
必要があることがわかった。一方、母合金の方の組成も
重要であり、含浸させるための母合金融点と、母合金の
金属組織つまり、希土類単層と希土類1遷移金属2の合金
相の比率とのかねあいで、母合金組成が決定される。具
体的に以下の実施例で説明する。
As described above, in the impregnation method or the infiltration method, which is one of the methods of the present invention, the porosity, particle size, and pore diameter of the powder or foam metal are important, and it is necessary to use those having a specific range. I found out that there is. On the other hand, the composition of the mother alloy is also important, and the mother alloy melting point for impregnation and the metal structure of the mother alloy, that is, the ratio of the rare earth single layer and the alloy phase of the rare earth 1 transition metal 2 are mixed, The alloy composition is determined. A specific example will be described below.

〔実施例8−1〕 NdDyFeCoを含浸法で作成する際の本発明は、実施例3
−1,4−4等に述べている通りであり、母合金に(Nd0.2
Dy0.872.2(Fe0.8Co0.227.8at%組成を用いてい
る。この組成は状態図において、希土類金属(RE)側の
共晶組成近傍であり融点が低く(830℃程度)、含浸法
による作成に都合がよい。本実施例では、母合金組成が
どの範囲までであれば、含浸法によるターゲットの作成
が可能かを調べた。
[Example 8-1] The present invention when preparing NdDyFeCo by the impregnation method is described in Example 3
-1,4-4, etc., and (Nd 0.2
Dy 0.8 ) 72.2 (Fe 0.8 Co 0.2 ) 27.8 at% composition is used. This composition is near the eutectic composition on the rare earth metal (RE) side in the phase diagram and has a low melting point (about 830 ° C.), which is convenient for preparation by the impregnation method. In the present example, it was investigated up to what range the composition of the master alloy could be used to prepare a target by the impregnation method.

実施例3−1と同じFe-Co粉末(空孔率62.4%)を用
い、母合金組成を種々用意し、含浸法によりターゲット
を作成した。次表に、用いた母合金組成と、その組成の
融点ならびにその融点で加熱し作成した 含浸ターゲットの出来上り状態を示す。
Using the same Fe-Co powder (porosity 62.4%) as in Example 3-1, various master alloy compositions were prepared, and targets were prepared by the impregnation method. The following table shows the mother alloy composition used, the melting point of that composition, and the finished state of the impregnated target prepared by heating at that melting point.

上表の結果より融点が1200℃を超える母合金を用いた
場合には、Fe-Co粉末の一部が溶解し始め、含浸法にな
らないことがわかる。1200℃以下の融点の母合金を用い
たターゲットはFeCo粉末も溶解せず、きれいに含浸法に
よりターゲットができた。つまり母合金組成は、融点が
1200℃以下のものを用いる必要がある。
From the results in the above table, it is understood that when the mother alloy having a melting point of more than 1200 ° C. is used, a part of the Fe—Co powder begins to melt and the impregnation method cannot be used. The target using the master alloy having a melting point of 1200 ° C or lower did not dissolve FeCo powder, and the target was finely formed by the impregnation method. In other words, the mother alloy composition has a melting point
It is necessary to use a temperature below 1200 ° C.

他の組成系、PrTbFeCo,SmGdFeCo,SmDyTbFeCo,NdTbFeC
o,NdGdFeCo,NdPrDyFeCo,NdPrDyTbFeCo,PrDyFeCo,NdSmGd
TbFeCo,CeNdDyFeCo,CeNdPrDyFeCo等のSm,Nd,Pr,Ceのう
ち少なくとも1種以上の軽希土類金属と、Gd,Dy,Tbのう
ちの少なくとも1種以上の重希土類金属と、Fe,Coのう
ちの少なくとも1種以上の遷移金属とを含む全ての組成
系についても、同範囲の融点の母合金を用いる必要のあ
ることを確認した。
Other composition systems, PrTbFeCo, SmGdFeCo, SmDyTbFeCo, NdTbFeC
o, NdGdFeCo, NdPrDyFeCo, NdPrDyTbFeCo, PrDyFeCo, NdSmGd
Of Sm, Nd, Pr, Ce such as TbFeCo, CeNdDyFeCo, CeNdPrDyFeCo, at least one light rare earth metal, and at least one heavy rare earth metal of Gd, Dy, Tb, and Fe, Co It was confirmed that it is necessary to use a mother alloy having a melting point in the same range for all composition systems containing at least one or more transition metals.

〔実施例8−2〕 TbFeCoでも母合金組成を種々用意し、含浸法によりタ
ーゲットを作成した。作成方法は実施例3−5に示す方
法と同様である。Fe90Co10at%の空孔率43%の粉末を用
意し、種々の母合金組成を用い含浸法ターゲットを作成
してみた。次表に用いた母合金組成と、その組成の融点
ならびにその融点で加熱し作成した含浸ターゲットの出
来上り状態を示す。
[Example 8-2] With TbFeCo, various master alloy compositions were prepared, and a target was prepared by an impregnation method. The production method is the same as the method shown in Example 3-5. We prepared powders of Fe 90 Co 10 at% with porosity of 43% and prepared impregnation targets using various master alloy compositions. The following table shows the mother alloy composition used, the melting point of that composition, and the finished state of the impregnated target prepared by heating at that melting point.

上表の結果よりやはりNdDyFeCoと同様に、融点が1200
℃を超える母合金を用いた場合には、Fe-Co粉末の一部
が溶解し始め、含浸法にならないことがわかる。1200℃
以下の融点の母合金を用いたターゲットはFeCo粉末を溶
解せず、きれいに含浸法によりターゲットができた。つ
まり母合金組成は、融点が1300℃以下のものを用いる必
要がある。
From the results in the above table, the melting point is 1200 as well as NdDyFeCo.
It can be seen that when the mother alloy having a temperature higher than 0 ° C is used, a part of the Fe-Co powder begins to melt and the impregnation method cannot be used. 1200 ℃
The target using the master alloy having the following melting point did not dissolve the FeCo powder, and the target was finely formed by the impregnation method. That is, it is necessary to use a master alloy having a melting point of 1300 ° C. or less.

他の組成系、DyFeCo,TbGdFeCo,TbFe,GdFeCo,GdDyFeC
o,GdDyTbFeCo,DyTbFeCo,TbCo,GdTbFe,TbDyCo等のGd,Tb,
Dyのうち少なくとも1種以上の重希土類金属と、Fe,Co
のうちの少なくとも1種以上の遷移金属とを含む全ての
組成系についても、同範囲の融点の母合金を用いる必要
のあることを確認した。
Other composition systems, DyFeCo, TbGdFeCo, TbFe, GdFeCo, GdDyFeC
o, GdDyTbFeCo, DyTbFeCo, TbCo, GdTbFe, TbDyCo and other Gd, Tb,
Fe, Co and at least one heavy rare earth metal of Dy
It was confirmed that it is necessary to use a master alloy having a melting point in the same range for all the composition systems containing at least one kind of transition metal among them.

これら実施例8−1,8−2に示したNdDyFeCo,TbFeCo系
等で用いた種々の母合金組成により、出来上がったター
ゲットの金属組織は異なってくる。つまりRE1-TM2の金
属間化合物相の出現量がことなるのである。REの少ない
側、例えばRE40TM60の母合金組成を用いれば金属間化合
物相は多くなり、又逆にREの多い側、例えばRE89TM11
母合金組成を用いれば金属間化合物相は少なくなる。こ
れらの母合金組成は、用いられるスパッタリング装置あ
るいは成膜方法により、最適な母合金組成を選択するこ
とになる。
The metal structures of the finished targets differ depending on the various master alloy compositions used in the NdDyFeCo and TbFeCo systems shown in Examples 8-1 and 8-2. In other words, the amount of RE 1 -TM 2 intermetallic compound phase is different. If the master alloy composition of RE 40 side, for example, RE 40 TM 60 , is used, the intermetallic compound phase is increased. Conversely, if the master alloy composition of RE 89 TM 11 , for example, is used, the intermetallic compound phase is increased. Less. For these mother alloy compositions, an optimum mother alloy composition is selected depending on the sputtering apparatus or film forming method used.

金属間化合物相の量が、母合金組成だけではコントロ
ールできない場合に、次の様な方法をとることもある。
つまり出来上がったターゲットを、再度融点未満の温度
で熱処理することにより、金属間化合物相をコントロー
ルするのである。
When the amount of the intermetallic compound phase cannot be controlled only by the composition of the master alloy, the following method may be adopted.
That is, the intermetallic compound phase is controlled by heat-treating the finished target again at a temperature lower than the melting point.

〔実施例9−1〕 実施例3−1で作成したNdDyFeCo含浸ターゲットを用
いて種々の熱処理をおこない(NdDy)1(FeCo)2の金属
間化合物相の量がどのようになるかをみてみた。熱処理
条件と金属間化合物相の量を次表に示す。熱処理は真空
中にて無加圧のままおこなった。
[Example 9-1] Various heat treatments were performed using the NdDyFeCo-impregnated target prepared in Example 3-1, and the amount of the intermetallic compound phase of (NdDy) 1 (FeCo) 2 was examined. . The heat treatment conditions and the amount of the intermetallic compound phase are shown in the following table. The heat treatment was performed in vacuum without pressure.

上表に示すように温度が高いほど、又時間が長いほど
金属間化合物量が多くなることがわかる。これは固相拡
散によりおこる現象であるから、温度と時間の関係にな
るのは当然である。
As shown in the table above, the higher the temperature and the longer the time, the greater the amount of intermetallic compound. Since this is a phenomenon caused by solid phase diffusion, it is natural that there is a relationship between temperature and time.

これら金属間化合物量の最適値は、スパッタリング装
置及びスパッタリング方法により決まってくる。具体的
に数例を次に述べる。
The optimum value of the amount of these intermetallic compounds is determined by the sputtering device and the sputtering method. Specific examples will be described below.

第2図に示す様なスパッタリング装置の場合におい
て、基板ホルダー22が回転しており、とりつけられる基
板が自転する方法であると(つまり基板が自公転す
る)、金属間化合物量はどのような量でもかまわない。
ところが基板が自転しない方法(つまり公転だけ)であ
ると、金属間化合物量は10〜30area%程度が良い。この
中で、どの量が最適かは、ターゲット基板間の距離、タ
ーゲット中心と基板ホルダー中心との距離、スパッタリ
ング条件(Ar圧,Power)により決定されてくる。
In the case of the sputtering apparatus as shown in FIG. 2, if the substrate holder 22 is rotating and the substrate to be mounted rotates on its axis (that is, the substrate rotates on its axis), what is the amount of intermetallic compound? But it doesn't matter.
However, if it is a method in which the substrate does not rotate (that is, only revolution), the amount of intermetallic compound is preferably about 10 to 30 area%. Of these, the optimum amount is determined by the distance between the target substrates, the distance between the target center and the substrate holder center, and the sputtering conditions (Ar pressure, Power).

第33図に示す様なスパッタリング装置の場合には、33
1のターゲットと332の基板は対向しており、基板も動か
ず静止している。この場合、金属間化合物量は15〜40ar
ea%程度が良い。この中でどの量が最適かは、ターゲッ
ト基板間の距離、スパッタリング条件(Ar圧,Power)に
より決定されてくる。
In the case of a sputtering device as shown in Fig. 33, 33
The target of 1 and the substrate of 332 face each other, and the substrate is also stationary without moving. In this case, the amount of intermetallic compound is 15-40 ar
ea% is good. Which of these is optimal depends on the distance between the target substrates and the sputtering conditions (Ar pressure, Power).

ターゲット上を基板が通過していく第34図に示す様な
スパッタリング装置の場合、金属間化合物量は20〜60ar
ea%程度が良い(341はターゲット、342は基板)。この
中でどの量が最適かは、ターゲット基板間の距離、スパ
ッタリング条件(Ar圧,Power)、防着板の有無によって
決定されてくる。
In the case of a sputtering device as shown in Fig. 34 in which the substrate passes over the target, the amount of intermetallic compound is 20-60 ar.
ea% is good (341 is target, 342 is substrate). The optimum amount among these is determined by the distance between the target substrates, the sputtering conditions (Ar pressure, Power), and the presence or absence of the deposition preventive plate.

他の組成系PrTbFeCo,SmGdFeCo,SmDyTbFeCo,NdTbFeCo,
NdGdFeCo,NdPrDyFeCo,NdPrDyTbFeCo,PrDyFeCo,NdSmGdTb
FeCo,CeNdDyFeCo,CeNdPrDyFeCo等のSm,Nd,Pr,Ceのうち
少なくとも1種以上の軽希土類金属とGd,Dy,Tbのうちの
少なくとも1種以上の重希土類金属と、Fe,Coのうちの
少なくとも1種以上の遷移金属とを含む全ての組成系に
ついても、本実施例と同様の結果が得られた。
Other composition systems PrTbFeCo, SmGdFeCo, SmDyTbFeCo, NdTbFeCo,
NdGdFeCo, NdPrDyFeCo, NdPrDyTbFeCo, PrDyFeCo, NdSmGdTb
FeCo, CeNdDyFeCo, CeNdPrDyFeCo and other Sm, Nd, Pr, Ce at least one light rare earth metal and Gd, Dy, Tb at least one heavy rare earth metal and at least Fe, Co Similar results as in this example were obtained for all composition systems containing one or more transition metals.

〔実施例9−2〕 実施例3−5で作成したTbFeCo含浸ターゲットを用い
て種々の熱処理をおこないTb1(FeCo)2の金属間化合物
相の量がどのようになるかをみてみた。熱処理条件と金
属間化合物相の量を次表に示す。熱処理は真空中にて無
加圧のままおこなった。
[Example 9-2] Using the TbFeCo-impregnated target prepared in Example 3-5, various heat treatments were carried out to see what the amount of the intermetallic compound phase of Tb 1 (FeCo) 2 would be. The heat treatment conditions and the amount of the intermetallic compound phase are shown in the following table. The heat treatment was performed in vacuum without pressure.

実施例9−1の場合と同様に、熱処理の温度が高いほ
ど、又時間が長いほど金属間化合物量が多くなる。
Similar to the case of Example 9-1, the higher the temperature of the heat treatment and the longer the time, the greater the amount of intermetallic compound.

これら金属間化合物量の最適値は、スパッタリング装
置およびスパッタリング方法により決まる。
The optimum value of the amount of these intermetallic compounds depends on the sputtering device and the sputtering method.

他の組成系、DyFeCo,TbGdFeCo,TbFe,GdFeCo,GdDyFeC
o,GdDyTbFeCo,DyTbFeCo,TbCo,GdTbFe,TbDyCo等のGd,Tb,
Dyのうち少なくとも1種以上の重希土類金属と、Fe,Co
のうちの少なくとも1種以上の遷移金属とを含む全ての
組成系についても、本実施例と同様の結果が得られた。
Other composition systems, DyFeCo, TbGdFeCo, TbFe, GdFeCo, GdDyFeC
o, GdDyTbFeCo, DyTbFeCo, TbCo, GdTbFe, TbDyCo and other Gd, Tb,
Fe, Co and at least one heavy rare earth metal of Dy
The same results as in this example were obtained for all the composition systems containing at least one or more of the above transition metals.

今まで述べてきた本発明法の内で、粉末あるいは発泡
金属を用い、その上に母合金鋳塊を置き、含浸法で製造
する場合には、組成を制御するには粉末あるいは発泡金
属の空孔率を制御する必要がある。次に述べる方法は粉
末を使用するが、空孔率を制御しなくても組成を制御で
きる方法である。
Among the methods of the present invention described so far, when powder or foam metal is used, and a master alloy ingot is placed on it, and the production is carried out by the impregnation method, the composition of the powder or foam metal should be controlled to control the composition. Porosity needs to be controlled. The method described below uses powder, but the composition can be controlled without controlling the porosity.

簡単に述べると、遷移金属の粉末と共晶組成近傍の希
土類遷移金属合金鋳塊を粉砕した粉末とを適当に混合
し、均一になるまで十分混ぜ合わせる。そののち型内
に、この混合粉を入れ、1000℃程度に加熱し、冷却した
のち、成形体を加工しターゲットを作成するのである。
Briefly, the transition metal powder and the powder obtained by crushing the rare earth transition metal alloy ingot in the vicinity of the eutectic composition are appropriately mixed and thoroughly mixed until uniform. After that, this mixed powder is put in a mold, heated to about 1000 ° C., cooled, and then the molded body is processed to form a target.

〔実施例10−1〕 NdDyFeCoについて述べる。まず原料として(Nd0.2Dy
0.872.2(Fe0.8Co0.227.8at%の母合金鋳塊を作
る。この鋳塊をジョークラッシャーにて荒粉砕したの
ち、ボールミル等で200μm平均粒径になるまで粉砕す
る。そしてFe80Co20at%の200μm粒径の粉末を用意
し、先の母合金粉末と十分混合する。このFeCo粉とNdDy
FeCo母合金粉末の量は、全体でNd5.5Dy22.0Fe58.0Co
14.0at%となる様な量比で混合されている。そしてこの
混合粉末を4″φ内径のルツボ中に入れ、真空に引いた
後、無加圧状態のまま1050℃まで加熱する。このとき母
合金粉末は溶解され、FeCo粉末は溶解しない。そのため
溶解しないFeCo粉末の周囲を溶解した母合金が囲み、冷
却されると、母合金溶湯はNdDyと(NdDy)1(FeCo)2
2相に分離し、3相混在のターゲットの出来上がりとな
る。
Example 10-1 NdDyFeCo will be described. First, as raw material (Nd 0.2 Dy
0.8 ) 72.2 (Fe 0.8 Co 0.2 ) 27.8 at% master alloy ingot is made. After roughly crushing this ingot with a jaw crusher, it is crushed with a ball mill etc. until the average particle size becomes 200 μm. Then, a powder of Fe 80 Co 20 at% having a particle diameter of 200 μm is prepared and sufficiently mixed with the above master alloy powder. This FeCo powder and NdDy
The total amount of FeCo master alloy powder was Nd 5.5 Dy 22.0 Fe 58.0 Co.
They are mixed in a quantity ratio of 14.0 at%. Then, this mixed powder is put into a crucible having a 4 ″ φ inner diameter, and after being evacuated, it is heated to 1050 ° C. in a non-pressurized state.At this time, the master alloy powder is melted and the FeCo powder is not melted. When the melted master alloy surrounds the surrounding FeCo powder and is cooled, the melt of the master alloy is separated into two phases, NdDy and (NdDy) 1 (FeCo) 2 , and a target with three phases mixed is completed.

出来上りターゲットの組成は、初期混合する母合金粉
末と、FeCo粉末の量比により決定されるため、粉末の空
孔率の制御がいらなくなり、コントロールし易くなる。
Since the composition of the finished target is determined by the ratio of the amount of the mother alloy powder to be initially mixed with the FeCo powder, the porosity of the powder is not required to be controlled and is easy to control.

この様にしてできたターゲットを第2図と同様のスパ
ッタリング装置に装着し、成膜し、その磁気特性及び組
成分布を評価した結果、REが28〜28.5at%で、Hcが9.7
〜10.5KOeで均一であった。又、酸素量も490ppmと少な
く、大気中放置24時間後もスパッタリングは初期から安
定しており、膜磁気特性も同様に初期から安定してい
た。
The target thus formed was mounted on the same sputtering apparatus as that shown in FIG. 2 to form a film, and its magnetic characteristics and composition distribution were evaluated. As a result, RE was 28 to 28.5 at% and Hc was 9.7.
Uniform at ~ 10.5 KOe. Also, the amount of oxygen was as small as 490 ppm, the sputtering was stable from the beginning even after standing for 24 hours in the air, and the film magnetic characteristics were also stable from the beginning.

本製造方法は粉末を使用するが、焼結法でなく一方の
母合金粉末が完全溶解するため、充填密度も99.3%とな
り、大気中に放置しても表面酸化が内部にまで進行する
ことはない。
This manufacturing method uses powder, but not the sintering method, because one master alloy powder is completely dissolved, the packing density is also 99.3%, and surface oxidation does not proceed to the inside even if left in the atmosphere. Absent.

他の組成系、PrTbFeCo,SmGdFeCo,SmDyTbFeCo,NdTbFeC
o,NdGdFeCo,NdPrDyFeCo,NdPrDyTbFeCo,PrDyFeCo,NdSmGd
TbFeCo,CeNdDyFeCo,CeNdPrDyFeCo,等のSm,Nd,Pr,Ceのう
ちの少なくとも1種以上の重希土類金属と、Fe,Coのう
ちの少なくとも1種以上の遷移金属とを含む全ての組成
系について、同様の製造方法が可能であり、又、同様の
効果が存在するとも確認した。
Other composition systems, PrTbFeCo, SmGdFeCo, SmDyTbFeCo, NdTbFeC
o, NdGdFeCo, NdPrDyFeCo, NdPrDyTbFeCo, PrDyFeCo, NdSmGd
TbFeCo, CeNdDyFeCo, CeNdPrDyFeCo, etc. Sm, Nd, Pr, and Ce, for all composition systems containing at least one heavy rare earth metal and at least one transition metal of Fe and Co, It was also confirmed that the same manufacturing method is possible and that the same effect exists.

〔実施例10−2〕 次にTbFeCoについて述べる。まず原料としてTb72Fe
26.2Co1.8at%の母合金鋳塊を作る。この鋳塊をジョー
クラッシャーにて荒粉砕したのち、ボールミル等で200
μm平均粒径になるまで粉砕する。そしてFe93.6Co6.4a
t%の200μm粒径の粉末を用意し、先の母合金粉末と十
分混合する。このFeCo粉とTbFeCo母合金粉末の量は、全
体でTb22Fe73Co5at%となる様な量比で混合されてい
る。そしてこの混合粉末を4″φ内径のアルミナの型中
に入れ、真空下で1050℃の雰囲気加熱をした。その後冷
却し、できた成形体を加工しスパッタリングターゲット
とした。このターゲットは、Tb,Tb1(FeCo)2,FeCoの3
相よりなっている。
Example 10-2 Next, TbFeCo will be described. First, Tb 72 Fe as a raw material
26.2 Co Make a 1.8 at% mother alloy ingot. After roughly crushing this ingot with a jaw crusher, 200
Grind until the average particle size is μm. And Fe 93.6 Co 6.4 a
Prepare t% powder having a particle size of 200 μm and thoroughly mix it with the mother alloy powder. The amounts of the FeCo powder and the TbFeCo master alloy powder are mixed in a total amount ratio of Tb 22 Fe 73 Co 5 at%. Then, this mixed powder was put into a 4 ″ φ inner diameter alumina mold and heated in an atmosphere at 1050 ° C. under vacuum. After that, the formed body was processed into a sputtering target. Tb 1 (FeCo) 2 , FeCo 3
It consists of phases.

そして第2図と同様の成膜装置に装着し、成膜を試
み、基板ホルダー内の組成分布と磁気特性分布を評価し
た結果、REが21.5〜22.0at%と均一であり、磁気特性も
Hcが14.5〜15.2KOeで均一であった。又このターゲット
酸素量は440ppm,充填密度は99.5%と良好であった。そ
して、大気中放置24時間後もスパッタリングは初期から
安定しており、膜磁気特性も同様に初期から安定してい
た。
Then, it was mounted on the same film forming apparatus as shown in Fig. 2, and the film formation was tried. As a result of evaluating the composition distribution and magnetic characteristic distribution in the substrate holder, RE was 21.5 to 22.0 at% and the magnetic characteristic was also uniform.
Hc was uniform at 14.5-15.2 KOe. The target oxygen content was 440 ppm and the packing density was 99.5%. The sputtering was stable from the beginning even after being left in the air for 24 hours, and the film magnetic characteristics were also stable from the beginning.

他の組成系、DyFeCo,TbGdFeCo,TbFe,GdFeCo,GdDyFeC
o,GdDyTbFeCo,DyTbFeCo,TbCo,GdTbFe,TbDyCo等のGd,Tb,
Dyのうち少なくとも1種以上の重希土類金属とFe,Coの
うちの少なくとも1種以上の遷移金属とを含む全ての組
成系についても、同様の製造方法が可能であり、又同様
の効果が存在することも確認された。
Other composition systems, DyFeCo, TbGdFeCo, TbFe, GdFeCo, GdDyFeC
o, GdDyTbFeCo, DyTbFeCo, TbCo, GdTbFe, TbDyCo and other Gd, Tb,
The same manufacturing method is possible and has the same effect for all composition systems containing at least one heavy rare earth metal of Dy and at least one transition metal of Fe and Co. It was also confirmed to do.

本発明法(実施例10−1,10−2)による場合も全組成
が1200℃以下の融点をもつ組成でなければならないの
で、実施例8−1,8−2と同様に、言うまでもないこと
である。
Even in the case of the method of the present invention (Examples 10-1 and 10-2), the total composition must have a melting point of 1200 ° C. or less, and needless to say, as in Examples 8-1 and 8-2. Is.

以上今まで述べてきた本発明(実施例1−1)〜(実
施例10−2)に用いた遷移金属粉末あるいは発泡遷移金
属は、FeCo合金ベースであるが、これをFeベースにし、
母合金をRE-FeCoあいは、RE-Coにし作成することも可能
であり、同様の本発明ターゲットを作成できることを確
認した。又、同時の効果を有することも確認できてい
る。さらにFeCo合金ベース、又はCoベースの粉末あるい
は発泡金属を用い、母合金にRE-Fe合金を用いる場合も
同様に本発明ターゲットは作成でき、同様の効果も確認
できた。そして当然のことながら、Fe粉末とCo粉末を混
合した粉末を使用しても本発明ターゲットの作成が可能
であった。
The transition metal powder or foamed transition metal used in the present invention (Example 1-1) to (Example 10-2) described above is based on FeCo alloy.
It was confirmed that RE-FeCo can be used as the mother alloy when RE-FeCo is used, and the same target of the present invention can be prepared. It has also been confirmed that they have the same effect. Further, the target of the present invention can be similarly prepared when FeCo alloy base or Co base powder or foamed metal is used and RE-Fe alloy is used as the mother alloy, and the same effect was confirmed. And, as a matter of course, the target of the present invention could be prepared by using a powder obtained by mixing Fe powder and Co powder.

又、本実施例等に示した希土類遷移金属組成以外に、
Ti,Cr,Al,Zr,Pt,Au,Ag,Cu等の添加物、あるいはSi,Ca,C
等の不可避の不純物等が混入しても本発明法による製造
は可能であり、又同様の効果も存在することを確認して
いる。
In addition to the rare earth transition metal composition shown in this example,
Additives such as Ti, Cr, Al, Zr, Pt, Au, Ag, Cu, or Si, Ca, C
It has been confirmed that the production according to the method of the present invention is possible even when unavoidable impurities such as the above are mixed, and that the same effect is present.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

請求項1に係る発明によれば、希土類金属と遷移金属
との溶融合金に希土類金属粉末と遷移金属粉末とを投入
するので、希土類金属粉末及び遷移金属粉末の周囲を、
希土類金属と遷移金属との溶融合金が取り囲むので、微
細空孔は存在しない。たとえ存在したとしても空孔は互
いに連結していないので、表面酸化が内部まで進行する
ことはない。従って、耐酸化性の優れたスパッタリング
ターゲットの製造が可能となるという優れた効果を奏す
る。また、希土類金属単体相と遷移金属単体相と希土類
金属−遷移合金相とが混在したスパッタリングターゲッ
トが製造できる。このスパッタリングターゲットを用い
て基板上にスパッタリングすると、組成分布が一様な膜
を製膜することができるという優れた効果を奏する。
According to the invention of claim 1, since the rare earth metal powder and the transition metal powder are charged into the molten alloy of the rare earth metal and the transition metal, the surroundings of the rare earth metal powder and the transition metal powder are
Since the molten alloy of the rare earth metal and the transition metal surrounds it, there are no fine pores. Even if they exist, the pores are not connected to each other, so that the surface oxidation does not proceed to the inside. Therefore, there is an excellent effect that a sputtering target having excellent oxidation resistance can be manufactured. Further, it is possible to manufacture a sputtering target in which the rare earth metal single phase, the transition metal single phase and the rare earth metal-transition alloy phase are mixed. Sputtering on a substrate using this sputtering target has an excellent effect that a film having a uniform composition distribution can be formed.

請求項2に係る発明によれば、酸化しやすい希土類金
属を、希土類金属−遷移金属合金の塊の状態で使用する
ので、粉末のときに比べて表面積が小さい酸化されにく
い。従って、希土類金属粉末を使用して製造されたスパ
ッタリングターゲットに比べて含有酸素量の少ないスパ
ッタリングターゲットの製造が可能となるという優れた
効果を奏する。また、遷移金属粉末の空孔率の設定によ
り、組成のコントロールがしやすいので、所望の組成の
スパッタリングターゲットを容易に得ることが可能とな
る。さらに、熱処理することによって金属間化合物相の
量をコントロールすることも可能となるという優れた効
果を奏する。
According to the invention of claim 2, since the rare earth metal which is easily oxidized is used in the state of the lump of the rare earth metal-transition metal alloy, the surface area is smaller than that of the powder and is less likely to be oxidized. Therefore, there is an excellent effect that it is possible to manufacture a sputtering target containing less oxygen as compared with a sputtering target manufactured using a rare earth metal powder. Further, the composition can be easily controlled by setting the porosity of the transition metal powder, so that a sputtering target having a desired composition can be easily obtained. Further, the heat treatment brings about an excellent effect that the amount of the intermetallic compound phase can be controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明法によるスパッタリングターゲットの
表面組織の模式図。 第2図は、スパッタリング装置の模式図。 第3図は、本発明NdDyFeCoターゲットを用いた基板ホル
ダー内組成分布及び磁気特性分布図。 第4図は、従来の鋳造合金NdDyFeCoターゲットの表面組
織の模式図。 第5図は、従来の鋳造合金NdDyFeCoターゲットを用いた
基板ホルダー内組成分布及び磁気特性分布図。 第6図は、半溶融法NdDyFeCoターゲットを用いた基板ホ
ルダー内組成分布及び磁気特性分布図。 第7図は、24時間大気放置後の、本発明NdDyFeCoターゲ
ットと半溶融法NdDyFeCoターゲットのスパッタリング時
間と膜磁気特性の関係図。 第8図は、半溶融法NdDyFeCoターゲットの大気放置時間
に対する、膜磁気特性のスパッタ時間依存性図。 第9図は、本発明TbFeCoターゲットを用いた、基板ホル
ダー内組成分布及び磁気特性分布図。 第10図は、従来の鋳造合金TbFeCoターゲットを用いた基
板ホルダー内組成分布及び磁気特性分布図。 第11図は、半溶融法TbFeCoターゲットを用いた基板ホル
ダー内組成分布及び磁気特性分布図。 第12図は、24時間大気放置後の、本発明TbFeCoターゲッ
トと半溶融法TbFeCoターゲットのスパッタリング時間と
膜磁気特性の関係図。 第13図は、半溶融法TbFeCoターゲットの大気放置時間に
対する、膜磁気特性のスパッタ時間依存性図。 第14図は、含浸法による本発明製造方法の模式図。 第15図は、含浸法による本発明ターゲットの表面組織の
模式図。 第16図は、含浸法による本発明ターゲットを用いた基板
ホルダー内組成分布及び磁気特性分布図。 第17図は、発泡金属シートを用いた本発明ターゲットの
金属組織の模式図。 第18図は、発泡金属シートによる本発明ターゲットを用
いた基板ホルダー内組成分布及び磁気特性分布図。 第19図(a)は、空孔率30%程度の粉末を用いた母合金
鋳塊が溶解する前の模式図。 第19図(b)は、空孔率30%程度の粉末を用いた母合金
が溶解し含浸した所の模式図。 第20図(a)は、空孔率80%程度の粉末を用いた母合金
鋳塊が溶解する前の模式図。 第20図(b)は、空孔率80%程度の粉末を用いた母合金
が溶解し含浸した所の模式図。 第21図は、各種空孔率粉末を用いたNdDyFeCoターゲット
の基板ホルダー内組成分布図。 第22図は、各種空孔率発泡シートを用いたNdDyFeCoター
ゲットの基板ホルダー内組成分布図。 第23図は、各種空孔率粉末を用いたNdFeCoターゲットの
基板ホルダー内組成分布図。 第24図は、各種空孔率発泡シートを用いたTbFeCoターゲ
ットの基板ホルダー内組成分布図。 第25図は、10μm〜570μm粒径粉を用いたNdDyFeCoタ
ーゲットの、膜磁気特性とスパッタ時間の関係図。 第26図は、730μm〜4.0mm粒径粉を用いたNdDyFeCoター
ゲットの、膜磁気特性とスパッタ時間の関係図。 第27図は、10μm〜570μm粒径粉を用いたTbFeCoター
ゲットの、膜磁気特性とスパッタ時間の関係図。 第28図は、730μm〜4.0mm粒径粉を用いたTbFeCoターゲ
ットの、膜磁気特性とスパッタ時間の関係図。 第29図は、10μm〜570μm空孔径発泡金属を用いたNdD
yFeCoターゲットの、膜磁気特性とスパッタ時間の関係
図。 第30図は、730μm〜4.0mm空孔径発泡金属を用いたNdDy
FeCoターゲットの、膜磁気特性とスパッタ時間の関係
図。 第31図は10μm〜570μm空孔径発泡金属を用いたTbFeC
oターゲットの、膜磁気特性とスパッタ時間の関係図。 第32図は、730μm〜4.0mmの空孔径発泡金属を用いたTb
FeCoターゲットの、膜磁気特性とスパッタ時間の関係
図。 第33図は、基板がターゲットと対向し、静止しているス
パッタ装置の概略図。 第34図は、基板がターゲット上を通過していくスパッタ
装置の概略図。 第35図は、光磁気記録媒体の構造図。 1……(NdDy)33(FeCo)67at%組成相 2……FeCo組成相 3……FeDy組成相 21……スパッタリングターゲット 22……基板ホルダー 41……(Nd0.12Dy0.8825(Fe0.8Co0.275at%組成相 42……(Nd0.3Dy0.733.3(Fe0.8Co0.266.7at%組成
相 71……本発明ターゲット 72……半溶融法ターゲット 81……大気放置10分 82……大気放置30分 83……大気放置1時間 84……大気放置5時間 85……大気放置5時間 121……本発明ターゲット 122……半溶融法ターゲット 131……大気放置10分 132……大気放置30分 133……大気放置1時間 134……大気放置3時間 141……ルツボ 142……高周波誘導加熱コイル 143……R+R12母合金 144……Fe80Co20at%粉末 151……Fe-Co粒子 152……Nd-Dyの希土類金属単独相 153……(NdDy)1(FeCo)2の希土類遷移金属合金相 171……Fe93.6Co6.4at%の単独相 172……希土類金属(Tb)の単独相 173……遷移金属と希土類金属の合金相(TbFeCo) 211……空孔率30%粉のターゲット 212……空孔率40%粉のターゲット 213……空孔率50%粉のターゲット 214……空孔率62%粉のターゲット 215……空孔率70%粉のターゲット 216……空孔率80%粉のターゲット 221……空孔率30%発泡シートのターゲット 222……空孔率40%発泡シートのターゲット 223……空孔率50%発泡シートのターゲット 224……空孔率62%発泡シートのターゲット 225……空孔率70%発泡シートのターゲット 226……空孔率80%発泡シートのターゲット 231……空孔率30%粉のターゲット 232……空孔率43%粉のターゲット 233……空孔率50%粉のターゲット 234……空孔率60%粉のターゲット 235……空孔率70%粉のターゲット 236……空孔率80%粉のターゲット 241……空孔率30%発泡シートのターゲット 242……空孔率43%発泡シートのターゲット 243……空孔率50%発泡シートのターゲット 244……空孔率60%発泡シートのターゲット 245……空孔率70%発泡シートのターゲット 246……空孔率80%発泡シートのターゲット 251……10μm粒径粉を用いたターゲット 252……24μm粒径粉を用いたターゲット 253……38μm粒径粉を用いたターゲット 254……53μm粒径粉を用いたターゲット 255……120μm粒径粉を用いたターゲット 256……230μm粒径粉を用いたターゲット 257……570μm粒径粉を用いたターゲット 261……730μm粒径粉を用いたターゲット 262……1.0mm粒径粉を用いたターゲット 263……1.5mm粒径粉を用いたターゲット 264……2.5mm粒径粉を用いたターゲット 265……3.0mm粒径粉を用いたターゲット 266……3.2mm粒径粉を用いたターゲット 267……4.0mm粒径粉を用いたターゲット 271……10μm粒径粉を用いたターゲット 272……24μm粒径粉を用いたターゲット 273……38μm粒径粉を用いたターゲット 274……53μm粒径粉を用いたターゲット 275……120μm粒径粉を用いたターゲット 276……230μm粒径粉を用いたターゲット 277……570μm粒径粉を用いたターゲット 281……730μm粒径粉を用いたターゲット 282……1.0mm粒径粉を用いたターゲット 283……1.5mm粒径粉を用いたターゲット 284……2.5mm粒径粉を用いたターゲット 285……3.0mm粒径粉を用いたターゲット 286……3.2mm粒径粉を用いたターゲット 287……4.0mm粒径粉を用いたターゲット 291……10μm空孔径発泡金属を用いたターゲット 292……24μm空孔径発泡金属を用いたターゲット 293……38μm空孔径発泡金属を用いたターゲット 294……53μm空孔径発泡金属を用いたターゲット 295……120μm空孔径発泡金属を用いたターゲット 296……230μm空孔径発泡金属を用いたターゲット 297……570μm空孔径発泡金属を用いたターゲット 301……730μm空孔径発泡金属を用いたターゲット 302……1.0μm空孔径発泡金属を用いたターゲット 303……1.5mm空孔径発泡金属を用いたターゲット 304……2.5mm空孔径発泡金属を用いたターゲット 305……3.0mm空孔径発泡金属を用いたターゲット 306……3.2mm空孔径発泡金属を用いたターゲット 307……4.0mm空孔径発泡金属を用いたターゲット 311……10μm空孔径発泡金属を用いたターゲット 312……24μm空孔径発泡金属を用いたターゲット 313……38μm空孔径発泡金属を用いたターゲット 314……53μm空孔径発泡金属を用いたターゲット 315……120μm空孔径発泡金属を用いたターゲット 316……230μm空孔径発泡金属を用いたターゲット 317……570μm空孔径発泡金属を用いたターゲット 321……730μm空孔径発泡金属を用いたターゲット 322……1.0mm空孔径発泡金属を用いたターゲット 323……1.5mm空孔径発泡金属を用いたターゲット 324……2.5mm空孔径発泡金属を用いたターゲット 325……3.0mm空孔径発泡金属を用いたターゲット 326……3.2mm空孔径発泡金属を用いたターゲット 327……4.0mm空孔径発泡金属を用いたターゲット 331……ターゲット 332……基板 341……ターゲット 342……基板 351……ポリカーボネート基板 352……AlSiN誘電体膜 353……NdDyFeCo光磁気記録膜 354……AlSiN誘電体膜
FIG. 1 is a schematic diagram of the surface texture of a sputtering target according to the method of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram of a sputtering device. FIG. 3 is a composition distribution and magnetic characteristic distribution diagram in a substrate holder using the NdDyFeCo target of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram of the surface structure of a conventional cast alloy NdDyFeCo target. FIG. 5 is a composition distribution and magnetic characteristic distribution diagram in a substrate holder using a conventional cast alloy NdDyFeCo target. FIG. 6 is a composition distribution and magnetic characteristic distribution diagram in a substrate holder using a semi-melting method NdDyFeCo target. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the sputtering time and the magnetic film properties of the NdDyFeCo target of the present invention and the semi-molten NdDyFeCo target after being left in the air for 24 hours. FIG. 8 is a graph showing the sputtering time dependence of the magnetic properties of the film with respect to the exposure time of the semi-melted NdDyFeCo target to the atmosphere. FIG. 9 is a composition distribution and magnetic characteristic distribution diagram in a substrate holder using the TbFeCo target of the present invention. FIG. 10 is a composition distribution and magnetic characteristic distribution diagram in a substrate holder using a conventional cast alloy TbFeCo target. FIG. 11 is a composition distribution and magnetic characteristic distribution diagram in a substrate holder using a semi-molten TbFeCo target. FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the sputtering time and the magnetic film properties of the TbFeCo target of the present invention and the semi-molten TbFeCo target after being left in the air for 24 hours. FIG. 13 is a graph showing the sputtering time dependence of the magnetic properties of the film with respect to the time period for which the semi-molten TbFeCo target was left in the atmosphere. FIG. 14 is a schematic diagram of the production method of the present invention by the impregnation method. FIG. 15 is a schematic diagram of the surface texture of the target of the present invention by the impregnation method. FIG. 16 is a composition distribution and magnetic characteristic distribution diagram in a substrate holder using the target of the present invention by the impregnation method. FIG. 17 is a schematic view of the metal structure of the target of the present invention using a foam metal sheet. FIG. 18 is a composition distribution and magnetic characteristic distribution diagram in a substrate holder using the target of the present invention using a foam metal sheet. FIG. 19 (a) is a schematic view before melting of a master alloy ingot using powder having a porosity of about 30%. FIG. 19 (b) is a schematic view of a portion where a mother alloy using a powder having a porosity of about 30% is melted and impregnated. FIG. 20 (a) is a schematic view before melting of a master alloy ingot using powder having a porosity of about 80%. FIG. 20 (b) is a schematic view of a portion where a mother alloy using a powder having a porosity of about 80% is melted and impregnated. FIG. 21 is a composition distribution diagram in the substrate holder of the NdDyFeCo target using various porosity powders. FIG. 22 is a composition distribution diagram in the substrate holder of the NdDyFeCo target using various porosity foam sheets. FIG. 23 is a compositional distribution diagram in a substrate holder of an NdFeCo target using various porosity powders. FIG. 24 is a composition distribution diagram in a substrate holder of a TbFeCo target using various porosity foam sheets. FIG. 25 is a diagram showing the relationship between the film magnetic characteristics and the sputtering time of the NdDyFeCo target using 10 μm to 570 μm particle size powder. FIG. 26 is a diagram showing the relationship between the film magnetic characteristics and the sputtering time of the NdDyFeCo target using powder of 730 μm to 4.0 mm in particle size. FIG. 27 is a diagram showing the relationship between the film magnetic characteristics and the sputtering time of the TbFeCo target using 10 μm to 570 μm particle size powder. FIG. 28 is a diagram showing the relationship between the film magnetic characteristics and the sputtering time of a TbFeCo target using a powder having a particle size of 730 μm to 4.0 mm. Fig. 29 shows NdD using foamed metal with a pore size of 10 to 570 μm.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the magnetic film characteristics and the sputtering time of the yFeCo target. Fig. 30 shows NdDy using foam metal with a pore size of 730 μm to 4.0 mm.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the magnetic properties of the film and the sputtering time of the FeCo target. Fig. 31 shows TbFeC using foamed metal with a pore size of 10 to 570 μm.
o Diagram showing the relationship between film magnetic properties and sputtering time for the target. Fig. 32 shows Tb using foamed metal with a pore size of 730 μm to 4.0 mm.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the magnetic properties of the film and the sputtering time of the FeCo target. FIG. 33 is a schematic view of a sputtering device in which the substrate faces the target and is stationary. FIG. 34 is a schematic view of a sputtering apparatus in which the substrate passes over the target. FIG. 35 is a structural diagram of a magneto-optical recording medium. 1 …… (NdDy) 33 (FeCo) 67 at% composition phase 2 …… FeCo composition phase 3 …… FeDy composition phase 21 …… Sputtering target 22 …… Substrate holder 41 …… (Nd 0.12 Dy 0.88 ) 25 (Fe 0.8 Co 0.2 ) 75 at% composition phase 42 …… (Nd 0.3 Dy 0.7 ) 33.3 (Fe 0.8 Co 0.2 ) 66.7 at% composition phase 71 …… Invention target 72 …… Semi-melting method target 81 …… Atmosphere 10 minutes 82 …… 30 minutes in the atmosphere 83 …… 1 hour in the atmosphere 84 …… 5 hours in the atmosphere 85 …… 5 hours in the atmosphere 121 …… Target of the present invention 122 …… Target for the semi-melting method 131 …… 10 minutes in the atmosphere 132 …… 30 minutes in the atmosphere 133 …… 1 hour in the atmosphere 134 …… 3 hours in the atmosphere 141 …… Crucible 142 …… High frequency induction heating coil 143 …… R + R 1 T 2 mother alloy 144 …… Fe 80 Co 20 at% powder 151… … Fe-Co particles 152 …… Nd-Dy rare earth metal single phase 153 …… (NdDy) 1 (FeCo) 2 rare earth transition metal alloy phase 171 …… Fe 93.6 Co 6.4 a t% single phase 172 …… Rare earth metal (Tb) single phase 173 …… Transition metal and rare earth metal alloy phase (TbFeCo) 211 …… 30% porosity powder target 212 …… Porosity 40% powder Target 213 …… 50% porosity powder target 214 …… Porosity 62% powder target 215 …… Porosity 70% powder target 216 …… Porosity 80% powder target 221 …… Empty Porosity 30% Foamed sheet target 222 …… Porosity 40% Foamed sheet target 223 …… Porosity 50% Foamed sheet target 224 …… Porosity 62% Foamed sheet target 225 …… Porosity 70% Foamed sheet target 226 …… Porosity 80% Foamed sheet target 231 …… Porosity 30% Powder target 232 …… Porosity 43% Powder target 233 …… Porosity 50% Powder Target 234 …… 60% porosity powder target 235 …… Porosity 70% powder target 236 …… Porosity 80% powder target 241 …… 30% porosity foamed sheet target 242 …… Porosity 43% foamed sheet target 243 …… Porosity 50% foamed sheet target 244 …… Porosity 60% foamed sheet target 245 …… Target with 70% porosity foamed sheet 246 …… Target with 80% porosity foamed sheet 251 …… Target with 10 μm particle size powder 252 …… 24 μm Target with particle size powder 253 …… 38 μm Target with particle size powder 254 …… 53μm Target with particle size powder 255 …… 120μm Target with particle size powder 256 …… 230μm Target with particle size powder 257 …… 570μm particle size with powder Target 261 …… Target with 730 μm particle size powder 262 …… Target with 1.0 mm particle size powder 263 …… Target with 1.5 mm particle size powder 264 …… Target with 2.5 mm particle size powder 265… … Target with 3.0mm particle size 266 …… 3.2mm particle Target using powder 267 …… 4.0mm Target using powder with particle size 271 …… Target using 10μm particle size powder 272 …… Target using particle with particle size 24μm 273 …… Target using powder with particle size 38μm 274 …… Target with 53μm particle size powder 275 …… Target with 120μm particle size powder 276 …… 230μm particle size Target with powder 277 …… 570μm particle size Target with powder 281 …… 730μm particle size Target using powder 282 …… 1.0mm Target using powder with particle size 283 …… 1.5mm Target using powder with particle size 284 …… 2.5mm Target using powder with particle size 285 …… 3.0mm Particle using powder Targets used 286 …… Targets using 3.2mm particle size powders 287 …… Targets using 4.0mm particle size powders 291 …… Targets using 10 μm pore diameter foam metal 292 …… 24 μm pore diameter using foam metal Target 293 …… 38 μm pore size Target 294 …… 53 μm target with foamed metal foam 295 …… 120 μm target with foamed metal foam 296 …… 230 μm target with foamed metal foam 297 …… 570 μm target with foamed metal foam 301 ...... 730 μm pore diameter target using foam metal 302 …… 1.0 μm pore diameter target using foam metal 303 …… 1.5 mm pore diameter target using foam metal 304 …… 2.5 mm target using foam metal foam 305 …… Target with 3.0 mm pore diameter foam metal 306 …… 3.2 mm Target with pore diameter foam metal 307 …… 4.0 mm Target with pore diameter foam metal 311 …… 10 μm Hole diameter using foam metal Target 312 …… 24μm Target with foamed metal foam 313 …… 38μm Target with foamed metal foam 314 …… 53μm Target with foamed metal foam 315 …… 120μm Target with foamed metal foam 316 …… 230 μm Target with foamed metal foam 317 …… 570 μm Target with foamed metal foam 321 …… 730 μm Target with foamed metal foam 322 …… 1.0 mm empty Target made of foam metal 323 …… 1.5mm Target made of foam metal 324 …… 2.5mm Target made of foam metal 325 …… 3.0mm Target made of foam metal 326 …… 3.2 mm Target made of foam metal 327 …… 4.0 Target made of foam metal 331 …… Target 332 …… Substrate 341 …… Target 342 …… Substrate 351 …… Polycarbonate substrate 352 …… AlSiN dielectric film 353 …… NdDyFeCo magneto-optical recording film 354 …… AlSiN dielectric film

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】希土類金属と遷移金属とを加熱して融解
し、溶融合金にする工程と、 前記溶融合金の温度を第1の温度に調節した後、該溶融
合金に希土類金属粉末と遷移金属粉末とを投入する工程
と、 を有するスパッタリングターゲットの製造方法であっ
て、 前記第1の温度は、前記希土類金属粉末の融点よりも低
く、かつ、前記遷移金属粉末の融点よりも低い温度であ
ることを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方
法。
1. A process of heating and melting a rare earth metal and a transition metal to form a molten alloy, and adjusting the temperature of the molten alloy to a first temperature, and then adding the rare earth metal powder and the transition metal to the molten alloy. And a step of introducing a powder, wherein the first temperature is lower than a melting point of the rare earth metal powder and lower than a melting point of the transition metal powder. A method of manufacturing a sputtering target, comprising:
【請求項2】容器内に、第1の融点を有する空孔率が30
〜80%の遷移金属粉末を入れる工程と、 前記遷移金属粉末の上部に前記第1の融点より低い第2
の融点を有する希土類遷移金属合金塊を乗せる工程と、 前記遷移金属粉末と前記希土類遷移金属合金塊とを、前
記第1の融点と前記第2の融点との間の温度に加熱し
て、前記遷移金属粉末に前記希土類遷移金属合金を浸み
込ませる工程を経て成形体にする工程と、 前記成形体を熱処理する工程と、 を有することを特徴とするスパッタリングターゲットの
製造方法。
2. A container having a porosity of 30 having a first melting point.
-80% transition metal powder, and a second lower melting point than the first melting point on the transition metal powder.
Placing a rare earth-transition metal alloy ingot having a melting point of, and heating the transition metal powder and the rare earth-transition metal alloy ingot to a temperature between the first melting point and the second melting point, A method of manufacturing a sputtering target, comprising: a step of impregnating a transition metal powder with the rare earth-transition metal alloy to form a compact, and a step of heat-treating the compact.
【請求項3】前記希土類金属は、Sm,Nb,Pr,Ce,Tb,Dyの
うち少なくとも1種以上の希土類金属元素を含み、前記
遷移金属は、Fe,Coのうち少なくとも1種以上の遷移金
属元素を含むことを特徴とする請求項1または2記載の
スパッタリングターゲットの製造方法。
3. The rare earth metal contains at least one kind of rare earth metal element selected from Sm, Nb, Pr, Ce, Tb and Dy, and the transition metal is at least one kind of transition metal selected from Fe and Co. The method for producing a sputtering target according to claim 1, further comprising a metal element.
【請求項4】前記遷移金属粉末の平均粒径は、10μm〜
3.0mmであることを特徴とする請求項2記載のスパッタ
リングターゲットの製造方法。
4. The average particle size of the transition metal powder is from 10 μm to
The method of manufacturing a sputtering target according to claim 2, wherein the sputtering target is 3.0 mm.
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