JP2988021B2 - 透磁率の低い光磁気記録薄膜形成用高強度ターゲット材 - Google Patents

透磁率の低い光磁気記録薄膜形成用高強度ターゲット材

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、透磁率が低く、した
がってマグネトロンスパッタリングにより光磁気記録薄
膜を形成するのに用いた場合に、高い利用効率（ターゲ
ット材における薄膜形成量の占める割合）での薄膜形成
を可能とする高強度ターゲット材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、マグネトロンスパッタリング法に
より光磁気記録薄膜を形成するに際しては多くのターゲ
ット材が用いられており、これらの多くのターゲット材
の中で、高強度を有するターゲット材として、例えば特
開昭６１−１１９６４８号公報に記載される通りの、面
積％で（以下％は面積％を示す）、Ｆｅ，Ｎｉ，および
Ｃｏのうちの１種または２種以上からなる鉄族金属相：
２５〜６０％、Ｔｂ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｔｍ，および
Ｅｒのうちの１種または２種以上からなる希土類金属
相：１０〜４５％、上記鉄族金属相と上記希土類金属相
の反応相からなる金属間化合物相：残り、で構成された
組織を有するターゲット材が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の光磁気記
録薄膜形成の省力化およびＦＡ化に伴ない、これに用い
られるターゲット材にも使用寿命の延命化、すなわちよ
り一段の利用効率の向上が強く要求されているが、この
ためにはターゲット材の透磁率をより低くして、ターゲ
ット材のスパッタ面に形成されるクレータ（凹み）の形
態を平面的に広く、かつ浅いものとする必要がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上記の従来高強度ターゲット材に着目し、これのさらに
一段の透磁率の低下をはかるべく研究を行なった結果、
上記従来高強度ターゲット材における鉄族金属相を、希
土類金属と鉄族金属の金属間化合物からなる素地に、全
体に占める割合で５〜４０％の晶出鉄族金属が樹枝状、
針状、あるいは塊状の形状で微細均一に分散してなる複
合相とすると、強度の低下なく、一段と透磁率が低下
し、利用効率の著しい向上がはかれるようになるという
研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、Ｔｂ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｔ
ｍ，およびＥｒのうちの１種または２種以上からなる希
土類金属と、Ｆｅ，Ｎｉ，およびＣｏのうちの１種また
は２種以上からなる鉄族金属との金属間化合物からなる
素地に、全体に占める割合で５〜４０％の晶出鉄族金属
が樹枝状、針状、あるいは塊状に微細均一に分散してな
る複合相：２０〜７５％、Ｔｂ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｔ
ｍ，およびＥｒのうちの１種または２種以上からなる希
土類金属相：１５〜４０％、上記複合相と上記希土類金
属相との反応相からなる金属間化合物相：残り、で構成
された組織を有する、透磁率が低く、したがってマグネ
トロンスパッタリング法により光磁気記録薄膜を形成す
るの用いた場合に、高い利用効率を示す高強度ターゲッ
ト材に特徴を有するものである。
【０００６】つぎに、この発明の高強度ターゲット材に
おいて、構成相の割合を上記の通りに限定した理由を説
明する。 （ａ）晶出鉄族金属 晶出鉄族金属には、原料粉末としてアトマイズ粉末を用
いれば樹枝状あるいは針状に、また原料粉末として鋳造
インゴットの粉砕粉末を用いれば塊状にそれぞれ分散分
布して、ターゲット材の強度を低下させることなく、タ
ーゲット材の透磁率を向上させる作用があるが、その割
合が５％未満では、所望の高強度を確保することができ
ず、一方その割合が４０％を越えると、ターゲット材の
透磁率に上昇傾向が現われるようになることから、その
割合を５〜４０％と定めた。
【０００７】（ｂ）複合相 複合相の割合が２０％未満になると、相対的に金属間化
合物相の割合が多くなりすぎて所望の高強度を確保する
のが困難となるばかりでなく、薄膜中の面内組成分布が
不均一になり、一方その割合が７５％を越えると、相対
的に複合相を構成する金属間化合物の割合が多くなりす
ぎて薄膜中の面内組成分布が不均一になることから、そ
の割合を２０〜７５％と定めた。
【０００８】（ｃ）希土類金属相 希土類金属相の割合が１５％未満でも、また４０％を越
えても所望の磁気特性をもった薄膜を、均一な濃度分布
で形成することが困難となることから、その割合を２５
〜４０％と定めた。
【０００９】
【実施例】つぎに、この発明の高強度ターゲット材を実
施例により具体的に説明する。 実施例１ 通常の高周波溶解炉を用い、表１に示される配合割合の
溶湯を調製した後、露点が−２５℃の高純度Ａｒにてガ
スアトマイズ（この場合の冷却速度は１０〜１０4 ℃／
sec)して複合相形成用粉末を形成し、これを分級して−
１５０〜＋３２５mesh（平均粒径で１００μｍ）とした
状態で、別途用意した平均粒径：１００μｍの各種の希
土類金属粉末と同じく表１に示される割合に配合し、混
合した後、内容積が直径：１２５mmφ×高さ：５mmの肉
厚：１．２mmのステンレス鋼製缶体に装入し、真空度：
１×１０-5torrで真空封入し、ついで温度：６００℃
で、１回の圧下率：１０％で３回の熱間圧延を行ない、
熱間圧延後、温度：６００〜８００℃の範囲内の所定の
温度で１５時間の熱処理を施すことにより直径：１２７
×厚さ：３mmの寸法を有する本発明高強度ターゲット材
１〜１２をそれぞれ製造した。この結果得られた本発明
高強度ターゲット材１〜１２の構成組織割合を表１およ
び表２に示した。また、図１には本発明高強度ターゲッ
ト材１の金属顕微鏡による組織写真（倍率：６００倍）
を示した。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【表２】
【００１２】実施例２ 通常の真空高周波溶解炉を用い、表２に示される配合割
合の溶湯を調製した後、銅金型にて直径：１５mmφ×長
さ：２００mmの寸法をもった棒材（この場合の冷却速度
は１０〜１０3 ℃／sec)に金型鋳造し、この棒材をスタ
ンプミルにてＡｒ雰囲気中で粉砕し、分級して−１５０
〜＋３２５meshの粒度（平均粒径：１００μｍ）をもっ
た複合相形成用粉末を形成し、これに別途用意した平均
粒径：１００μｍの各種の希土類金属粉末を表２に示さ
れる割合に配合し、以後上記実施例１におけると同一の
条件で本発明高強度ターゲット材Ａ〜Ｌをそれぞれ製造
した。この結果得られた本発明高強度ターゲット材Ａ〜
Ｌの構成組織割合を表３および表４に示した。また図２
には本発明高強度ターゲット材Ａの金属顕微鏡による組
織写真（倍率：４００倍）を示した。
【００１３】
【表３】
【００１４】
【表４】
【００１５】比較例 原料粉末として、いずれも１００μｍの平均粒径を有す
る各種の鉄族金属粉末および希土類金属粉末を用い、こ
れらを表３に示される配合割合に配合し、以後実施例１
におけると同一の条件にて、従来高強度ターゲット材１
〜１２を製造した。この結果得られた従来高強度ターゲ
ット材１〜１２の構成組織割合を表５および表６に示し
た。
【００１６】
【表５】
【００１７】
【表６】
【００１８】つぎに、これらの各種高強度ターゲット材
について、透磁率、抗折力、および利用効率を測定し
た。これらの測定結果を表１〜６にそれぞれ示した。な
お、ターゲット材の利用効率は、通常のマグネトロンス
パッタリング装置を用い、 Ａｒ雰囲気圧力：３×１０-3torr、 ＲＦ出力：２００Ｗ ターゲット材と基板間の距離：７０mm、 基板温度：常温、 膜厚：０．５μｍ、 の条件で基板表面に光磁気記録薄膜を形成し、ターゲッ
ト材のスパッタ面に形成されるクレーターの深さがター
ゲット材の底面に到達した時点をもって使用寿命とし、
この時点のターゲット材の重量減の割合をもって示し
た。
【００１９】
【発明の効果】図１および図２に示される本発明高強度
ターゲット材１およびＡの組織において、白色部分が希
土類金属相、黒色部分が複合相、前記白色部分と黒色部
分の間に存在する灰色部分が上記複合相と希土類金属相
の反応相からなる金属間化合物相を示し、上記黒色部分
の複合相中に、図１では針状および樹枝状に、また図２
では不規則塊状に分散分布する濃黒色部分が晶出鉄族金
属相を示すものである。
【００２０】このように本発明高強度ターゲット材と従
来高強度ターゲット材とは、前者では希土類金属と鉄族
金属の金属間化合物からなる素地に晶出鉄族金属相が分
散分布するのに対して、後者では前記晶出鉄族金属相が
存在しない点で組織上相異し、この相異が、同等の高強
度を保持した状態で、本発明高強度ターゲット材の方が
従来高強度ターゲット材に比して透磁率が低く、この結
果として薄膜形成では高い利用効率を示すようになるこ
とに現われている。
【００２１】上述のように、この発明の高強度ターゲッ
ト材は、高強度を保持した状態で、低い透磁率を示すの
で、これをマグネトロンスパッタリング法による光磁気
記録薄膜形成に用いた場合に、スパッタ面におけるクレ
ーターの形成が平面的に広く、かつ浅い状態で進行する
ようになり、この結果利用効率が著しく向上するように
なることから、光磁気記録薄膜形成の省力化およびＦＡ
化に寄与することが可能になるなど工業上有用な効果を
もたらすのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明高強度ターゲット材１の金属顕微鏡によ
る組織写真である。
【図２】本発明高強度ターゲット材Ａの金属顕微鏡によ
る組織写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−25977（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−19448（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58 C22C 19/00,38/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 面積％で、希土類金属と鉄族金属の金属
    間化合物からなる素地に、全体に占める割合で５〜４０
    ％の晶出鉄族金属が微細均一に分散してなる複合相：２
    ０〜７５％、希土類金属相：１５〜４０％、上記複合相
    と上記希土類金属相の反応相からなる金属間化合物相：
    残り、で構成された組織を有することを特徴とする透磁
    率の低い光磁気記録薄膜形成用高強度ターゲット材。
  2. 【請求項２】 上記希土類金属が、Ｔｂ，Ｇｄ，Ｄｙ，
    Ｈｏ，Ｔｍ，およびＥｒのうちの１種または２種以上か
    らなることを特徴とする請求項１記載の高強度ターゲッ
    ト材。
  3. 【請求項３】 上記鉄族金属が、Ｆｅ，Ｎｉ，およびＣ
    ｏのうちの１種または２種以上からなることを特徴とす
    る請求項１記載の高強度ターゲット材。
  4. 【請求項４】 上記晶出鉄族金属が、樹枝状、針状、あ
    るいは塊状を呈することを特徴とする請求項１記載の高
    強度ターゲット材。
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