JP3386747B2 - スパッタリングターゲット - Google Patents

スパッタリングターゲット

Info

Publication number
JP3386747B2
JP3386747B2 JP15285999A JP15285999A JP3386747B2 JP 3386747 B2 JP3386747 B2 JP 3386747B2 JP 15285999 A JP15285999 A JP 15285999A JP 15285999 A JP15285999 A JP 15285999A JP 3386747 B2 JP3386747 B2 JP 3386747B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
antiferromagnetic
sputtering target
magnetic
exchange coupling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP15285999A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000160332A (ja
Inventor
尚 山野辺
直美 藤岡
隆 石上
信雄 勝井
ひろみ 福家
和浩 齋藤
仁志 岩崎
政司 佐橋
高志 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=17985665&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP3386747(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of JP2000160332A publication Critical patent/JP2000160332A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3386747B2 publication Critical patent/JP3386747B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
    • G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
    • G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
    • G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
    • G11B5/3929—Disposition of magnetic thin films not used for directly coupling magnetic flux from the track to the MR film or for shielding
    • G11B5/3932—Magnetic biasing films
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
    • H01F10/3218—Exchange coupling of magnetic films via an antiferromagnetic interface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
    • H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
    • H01F10/3268—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the exchange coupling being asymmetric, e.g. by use of additional pinning, by using antiferromagnetic or ferromagnetic coupling interface, i.e. so-called spin-valve [SV] structure, e.g. NiFe/Cu/NiFe/FeMn
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
    • H01F41/18—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates by cathode sputtering
    • H01F41/183—Sputtering targets therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
    • H01F41/30—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE]
    • H01F41/302—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE] for applying spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/01—Manufacture or treatment
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
    • G11B2005/3996—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects large or giant magnetoresistive effects [GMR], e.g. as generated in spin-valve [SV] devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/90—Magnetic feature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/11—Magnetic recording head
    • Y10T428/1107—Magnetoresistive
    • Y10T428/1121—Multilayer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y10T428/265—1 mil or less

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタリングタ
ーゲットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、高密度磁気記録における再生
用ヘッドとして、磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と
記す）を用いた磁気ヘッド（ＭＲヘッド）の研究が進め
られている。現在、磁気抵抗効果膜（ＭＲ膜）として
は、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）を示すＮｉ80Ｆｅ20
(at%）合金（パーマロイ）などが一般的に使用されてい
る。ＡＭＲ膜は磁気抵抗変化率（ＭＲ変化率）が3%程度
と小さいことから、これに代わる磁気抵抗効果膜材料と
して、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）を示す（Ｃｏ／Ｃ
ｕ）n などの人工格子膜やスピンバルブ膜が注目されて
いる。
【０００３】ＡＭＲ膜を用いたＭＲ素子においては、Ａ
ＭＲ膜が磁区を有することから、この磁区に起因するバ
ルクハウゼンノイズが実用化の上で大きな課題となって
いる。このため、ＡＭＲ膜を単磁区化する方法が種々検
討されている。その 1つとして、強磁性体であるＡＭＲ
膜と反強磁性体膜との交換結合を利用して、ＡＭＲ膜の
磁区を特定方向に制御する方法が適用されている。ここ
での反強磁性体としては、従来からγ−ＦｅＭｎ合金が
広く知られている（例えば、米国特許第 4,103,315号明
細書、米国特許第 5,014,147号明細書、米国特許第 5,3
15,468号明細書など参照）。
【０００４】一方、スピンバルブ膜は強磁性層／非磁性
層／強磁性層の積層構造からなるサンドイッチ膜を有
し、一方の強磁性層の磁化をピン止めすることによりＧ
ＭＲを得ている。スピンバルブ膜の一方の強磁性層の磁
化のピン止めにも、反強磁性体膜と強磁性体膜との交換
結合を利用する技術が普及している。この際の反強磁性
体膜の構成材料としてもγ−ＦｅＭｎ合金が広く使用さ
れている。
【０００５】しかしながら、γ−ＦｅＭｎ合金は耐食性
が低く、特に水により腐食しやすいという欠点を有して
いる。このため、γ−ＦｅＭｎ合金からなる反強磁性体
膜を用いたＭＲ素子は、素子形状やヘッド形状への加工
工程で腐食、特に大気中の水分による腐食が生じやす
く、この腐食に基づいて経時的にＭＲ膜との交換結合力
が劣化しやすいという問題がある。
【０００６】反強磁性体膜と強磁性体膜との交換結合膜
には、信頼性という観点から例えば393Kで 200Ｏe 以上
の交換結合力が要求されている。393Kで 200Ｏe 以上の
交換結合力を得るためには、室温での交換結合力に加え
て、交換結合力の温度特性が良好である必要がある。こ
とが求められる。交換結合力の温度特性に関しては、強
磁性体膜と反強磁性体膜との交換結合力が失われる温度
であるブロッキング温度ができるだけ高いことが望まし
い。しかし、γ−ＦｅＭｎ合金はブロッキング温度が44
3K以下と低く、また交換結合力の温度特性も非常に悪
い。
【０００７】一方、例えば米国特許第 5,315,468号に
は、面心正方晶系の結晶構造を有するＮｉＭｎ合金など
のθ−Ｍｎ合金を、反強磁性膜として使用することが記
載されている。θ−Ｍｎ合金からなる反強磁性体膜を用
いると、高温域でも反強磁性体膜と強磁性体膜との交換
結合力が低下しないことが示されている。
【０００８】さらに、ブロッキング温度が高く、交換結
合力が大きいと共に、耐食性に優れる反強磁性体膜とし
て、面心立方晶系の結晶構造を有するＩｒＭｎ合金が提
案されている。同じ結晶構造を有する反強磁性体膜とし
ては、ＰｔＭｎ合金やＲｈＭｎ合金などのγ−ＦｅＭｎ
合金以外のγ−Ｍｎ合金が知られている（米国特許第4,
103,315号、第 5,315,468号など参照）。
【０００９】上述したように、ＩｒＭｎ合金、ＰｔＭｎ
合金、ＲｈＭｎ合金、ＮｉＭｎ合金、ＰｄＭｎ合金、Ｃ
ｒＭｎ合金などのＭｎ合金は、耐食性に優れ、さらに交
換結合膜のブロッキング温度を高くすることができる。
よって、ＭＲ素子の長期的な信頼性を高める反強磁性体
として注目されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、反強磁性体
膜の形成には一般的にスパッタ法が採用されており、上
記したようなＭｎ合金を構成する各元素からなるスパッ
タリングターゲットが用いられている。
【００１１】しかしながら、従来のスパッタリングター
ゲットを用いて成膜した反強磁性体膜では面内の膜組成
が不均一になりやく、このような反強磁性体膜と強磁性
体膜との交換結合膜では、十分な交換結合力が得られな
いという問題があった。また、そのような交換結合膜を
用いたＭＲ素子やＭＲヘッドは、それらを構成する他の
層から反強磁性体膜が悪影響を受け、交換結合特性が劣
化しやすいなどの問題を有している。
【００１２】さらに、従来のスパッタリングターゲット
は、スパッタ初期とライフエンド近くとで、成膜された
膜組成に大きな組成ずれが生じやすいという問題を有し
ている。このような反強磁性体膜の膜組成の経時変化も
交換結合特性の劣化を生じさせる原因になっている。
【００１３】本発明の目的は、耐食性や熱特性に優れる
Ｍｎ合金からなる反強磁性体膜の膜組成や膜質の安定化
を図ると共に、ライフエンドまで組成ずれの少ないスパ
ッタリングターゲットを提供することにある。そして、
室温および高温域で十分な交換結合力が安定して得られ
る反強磁性体膜を、再現性よく形成することを可能にし
たスパッタリングターゲットを提供することを目的とし
ている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明のスパッタリング
ターゲットは、実質的に、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｒ
ｈ、Ｉｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｕ、
Ｏｓ、Ｃｒ、Ｍｏ、ＷおよびＲｅから選ばれる少なくと
も1種のＲ元素と、Ｍｎとからなるスパッタリングター
ゲットであって、酸素含有量が1重量％以下（0を含む）
であると共に、炭素含有量が0.3重量％以下（0を含む）
であることを特徴としている。
【００１５】本発明のスパッタリングターゲットは、さ
らにＢｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇ
ａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｎおよびＮから選ばれる少な
くとも1種の元素を含有していてもよい。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】本発明のスパッタリングターゲットにおい
ては、酸素含有量を 1重量% 以下としているため、Ｍｎ
リッチのターゲット組成を有するスパッタリングターゲ
ットであっても、容易に高密度化することができる。ス
パッタリングターゲットの低酸素濃度化や高密度化は、
それを用いて成膜した反強磁性体膜の高純度化および低
酸素濃度化に大きく寄与する。さらに、反強磁性体膜の
膜質や膜組成（ターゲット組成からのずれ）などを改善
することもできる。
【００２０】さらに、Ｒ元素をＭｎとの合金相や化合物
相としてターゲット組織中に分布させることによって、
ターゲット中の組成を均一化することができ、またター
ゲット組織としても均一な状態に近付く。特に、ターゲ
ットの全体組成がＭｎリッチである場合、Ｒ元素をＭｎ
との合金相や化合物相として分布させることによって、
組成や組織の均一性を向上させることができる。
【００２１】上述したような本発明のスパッタリングタ
ーゲットを用いて、反強磁性体膜をスパッタ成膜するこ
とによって、面内の膜組成の均一性に優れる反強磁性体
膜が安定して得られる。さらに、スパッタリングターゲ
ットの低酸素濃度化や高密度化、さらには組成や組織の
均一化は、スパッタ初期からターゲットのライフエンド
までの組成ずれの抑制に効果を発揮する。
【００２２】このように、本発明のスパッタリングター
ゲットを用いることによって、膜組成の安定性および面
内の膜組成の均一性に優れる反強磁性体膜を再現性よく
得ることができる。このような反強磁性体膜を例えば強
磁性体膜と積層して交換結合膜を構成することによっ
て、十分な交換結合力、良好な耐食性や耐熱性などの優
れた特性を安定して得ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するための形
態について説明する。
【００２４】本発明のスパッタリングターゲットとして
は、まず実質的にＮｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉ
ｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｏｓ、
Ｃｒ、Ｍｏ、ＷおよびＲｅから選ばれる少なくとも 1種
のＲ元素と、Ｍｎとからなるものが挙げられる。このよ
うな本発明のスパッタリングターゲットを用いて成膜し
たＲＭｎ合金からなる反強磁性体膜は、種々の強磁性体
膜と積層することによって、例えば交換結合膜として使
用される。
【００２５】本発明のスパッタリングターゲットにおい
て、Ｍｎの含有量はＲ元素との組合せに基づいて適宜設
定されるが、少なくともＭｎ含有量は10原子% 以上とす
ることが好ましい。Ｍｎ含有量があまり少なすぎると、
良好な交換結合力を得ることができない。一方、Ｒ元素
の含有量が少なすぎると耐食性が低下する傾向がある。
このようなことから、Ｍｎ含有量は10〜98原子% の範囲
とすることが好ましい。本発明はＭｎ含有量が30原子%
以上というように、Ｍｎリッチな組成を有するスパッタ
リングターゲットに対して特に効果的である。
【００２６】Ｍｎ含有量のより好ましい範囲は、選択し
たＲ元素に基づいて設定される。例えば、Ｒ元素がＩ
ｒ、Ｒｈ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｒｅである場合、
Ｍｎ含有量は40〜98原子% の範囲とすることが好まし
く、さらには60〜95原子% の範囲とすることが望まし
い。
【００２７】上記したようなＲ元素を含むＲＭｎ合金
は、一般に上記したような組成範囲で面心立方晶系の結
晶構造が安定となる。結晶構造の少なくとも一部が面心
立方晶構造のＲＭｎ合金は、特に高いネール温度（反強
磁性体が反強磁性を失う温度）を有することから、交換
結合膜のブロッキング温度をより一層向上させることが
できる。
【００２８】また、Ｒ元素がＮｉ、Ｐｄである場合に
は、結晶構造が面心正方晶系のときに熱安定性が向上す
る。従って、このような結晶構造が安定となる組成範
囲、すなわちＭｎ含有量を30〜70原子% の範囲とするこ
とが好ましい。Ｒ元素がＣｒである場合には、ＲＭｎ合
金は体心立方晶構造や体心正方晶構造をとり、Ｍｎ含有
量は30〜70原子% の範囲とすることが好ましい。Ｒ元素
がＰｔである場合には、面心立方晶および面心正方晶共
に熱安定性に優れる。この際のＭｎ含有量は30〜98原子
% の範囲、特に60〜95原子% の範囲とすることが好まし
い。
【００２９】本発明のスパッタリングターゲットには、
上記したＲ元素の他に、Ｂｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｚ
ｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎおよび
Ｎから選ばれる少なくとも 1種の元素（Ａ元素）を含有
させてもよい。ＲＭｎ合金からなる反強磁性体膜は、上
述した組成範囲や結晶構造などに基いて、従来のＦｅＭ
ｎ合金に比べて良好な耐食性が得られているが、このよ
うな添加成分を含有させることで一段と耐食性を向上さ
せることができる。ただし、Ａ元素をあまり多量に含有
すると、交換結合力が低下するおそれがある。Ａ元素の
配合量は40原子%以下とすることが好ましく、さらに好
ましくは30原子% 以下である。
【００３０】本発明のスパッタリングターゲットは、タ
ーゲット組織の少なくとも一部として、Ｒ元素とＭｎと
の合金相およびＲ元素とＭｎとの化合物相から選ばれる
少なくとも 1種を有していることが好ましい。Ｒ元素と
Ｍｎとを組合せたスパッタリングターゲットは、一般的
に粉末焼結法などで高密度化することが難しく、さらに
Ｍｎに対してＲ元素を均一に分布させることが困難であ
る。Ｍｎリッチな組成範囲を適用した場合、特にＲ元素
の分布が不均一になりやすい。
【００３１】このようなＲ元素とＭｎとの組合せにおい
て、Ｒ元素はＭｎとの合金相や化合物相としてスパッタ
リングターゲット中に分布させることが好ましい。例え
ば、Ｒ元素としてＩｒを用いた場合、これらの化合物相
としてはＩｒＭｎ3 が挙げられる。このようなＭｎリッ
チな化合物相や合金相としてＲ元素をターゲット組織中
に分布させ、単相として存在するＲ元素量を極力減らす
ことによって、ターゲット中の組成を均一化することが
できる。さらに、ターゲット組織（金属組織）としても
均一な状態に近付く。特に、ターゲットの全体組成がＭ
ｎリッチである場合、Ｒ元素をＭｎとの合金相や化合物
相として分布させることによって、組成や組織の均一性
を向上させることができる。
【００３２】ここで、Ｒ元素として 2種類以上の元素を
使用する場合、Ｒ元素とＭｎとの合金相や化合物相は、
各Ｒ元素とＭｎとの合金や化合物であってもよいし、ま
た 2種以上のＲ元素とＭｎとの合金や化合物であっても
よい。例えば、Ｒ元素としてＩｒとＲｈを選択した場
合、ＩｒとＭｎの 2元系の合金や化合物、ＲｈとＭｎの
2元系の合金や化合物、およびＩｒとＲｈとＭｎの 3元
系の合金や化合物のいずれか 1種以上が存在していれば
よい。
【００３３】なお、上記した合金相や化合物相を構成す
るＭｎ以外は、Ｍｎ単相として存在することができる。
本発明においては、Ｒ元素の一部も単相として存在する
ことが許容されるが、その比率は上記したような理由か
ら極力減少させることが好ましい。
【００３４】上記した合金相や化合物相を構成するＭｎ
を除く、残余のＭｎの粒径は50μm以下であることが好
ましい。単相として残存するＭｎの粒径が大きいと、微
視的に見た場合にＭｎが偏析していることになる。この
ようなＭｎの偏析に起因する組成や組織の不均一を解消
する上で、単相としてのＭｎの最大粒径は50μm 以下と
することが好ましい。また、そのＭｎの平均粒径は10〜
40μm の範囲とすることが好ましい。
【００３５】Ｍｎ粒径の微細化は特にＭｎリッチなター
ゲット組成に対して効果を示す。しかし、その平均粒径
があまり小さいと酸素含有量の増大原因となるため、10
μm以上とすることが好ましい。Ｍｎの最大粒径は30μm
以下とすることがさらに好ましい。ここで、Ｍｎの粒
径とはＭｎ粒を囲む最小円の直径のことを言う。
【００３６】本発明においては、上述したようなスパッ
タリングターゲット中の酸素含有量を 1重量% 以下(0を
含む）としている。ターゲット中の酸素含有量があまり
多いと、特に焼結時のＭｎの組成制御が難しくなると共
に、スパッタ成膜して得られる反強磁性体膜中の酸素量
が増大する。これらは反強磁性体膜の特性劣化の要因と
なるおそれがある。
【００３７】さらに、ターゲット中の酸素含有量が多い
と、ターゲットを高密度化することが困難となる。ま
た、加工性が悪くなる上に、スパッタ中にターゲットに
割れが入りやすくなるなどの問題が生じる。より好まし
い酸素含有量は 0.7重量% 以下であり、さらに好ましく
は 0.1重量% 以下である。
【００３８】また、ターゲット中の炭素含有量があまり
多い場合にも、焼結時や塑性加工時に割れなどの欠陥が
生じやすくなる。また、得られる反強磁性体膜の交換結
合磁界やブロッキング温度などの特性も低下する。従っ
て、ターゲット中の炭素含有量は 0.3重量% 以下(0を含
む）とすることが好ましい。より好ましい炭素含有量は
0.2重量% 以下であり、さらに好ましくは0.01重量% 以
下である。
【００３９】特に、スパッタリングターゲット中の酸素
含有量や炭素含有量を低減することによって、Ｍｎリッ
チのターゲット組成を有するスパッタリングターゲット
であっても、容易に高密度化することができる。さら
に、スパッタリングターゲットの低酸素濃度化や低炭素
濃度化は、それを用いて成膜した反強磁性体膜の高純度
化、膜質や膜組成（ターゲット組成からのずれ）の改善
などに寄与する。これらは反強磁性体膜の交換結合磁界
やブロッキング温度などの特性を向上させる。
【００４０】本発明のスパッタリングターゲットの密度
は相対密度で 90%以上とすることが好ましい。スパッタ
リングターゲットの密度があまり低いと、スパッタ時に
ターゲットの欠陥部分での異常放電によりパーティクル
が発生しやすくなる。パーティクルが反強磁性体膜中に
分散すると、特性が劣化すると共に、歩留りの低下要因
となる。より好ましい相対密度は 95%以上である。
【００４１】上述したような本発明のスパッタリングタ
ーゲットを用いて、反強磁性体膜をスパッタ成膜するこ
とによって、面内の膜組成の均一性などに優れる反強磁
性体膜が安定して得られる。スパッタリングターゲット
の組成や組織の均一化は、スパッタ初期からターゲット
のライフエンドまでの組成ずれの抑制にも効果を発揮す
る。このように、本発明のスパッタリングターゲットを
用いることによって、膜組成の安定性に優れる反強磁性
体膜を再現性よく得ることができる。得られる反強磁性
体膜は、さらに面内の膜組成の均一性にも優れるもので
ある。
【００４２】本発明のスパッタリングターゲットの製造
には、焼結法および溶解法のいずれを適用してもよい。
ただし、製造コストや原料歩留りなどを考慮した場合、
焼結法を適用することが好ましい。
【００４３】焼結法を適用して本発明のスパッタリング
ターゲットを製造する場合、まず上記したようなターゲ
ット組織（合金相や化合物相を含む金属組織）を得る上
で、極力微細な原料粉末（Ｒ元素およびＭｎの各原料粉
末）を使用することが好ましい。例えば、微細なＩｒ粉
末などのＲ元素粉末と微細なＭｎ粉末とを用いることに
よって、焼結の前段階で均一な混合状態が得らると共
に、Ｒ元素とＭｎとの間の反応を促進することができ
る。これらは焼結時にＲ元素とＭｎとの合金相や化合物
相の生成量の増大に寄与する。さらに、単相として残存
するＭｎ粒径の微細化に対しても効果を発揮する。
【００４４】ただし、Ｒ元素およびＭｎの各原料粉末の
粒径があまり小さいと、原料段階での酸素含有量が増大
し、これがターゲット中の酸素量の増大原因となる。特
に、Ｍｎは酸素を吸着しやすいため、それを考慮して粒
径を設定することが好ましい。このようなことから、Ｒ
元素の原料粉末の平均粒径は20〜50μm の範囲とするこ
とが好ましい。Ｍｎの原料粉末の平均粒径は 100μm 以
下とすることが好ましく、特に40〜50μm の範囲とする
ことが望ましい。
【００４５】次に、上記したようなＲ元素の原料粉末と
Ｍｎの原料粉末とを所定の比率で配合し、十分に混合す
る。原料粉末の混合にはボールミル、Ｖミキサーなど、
各種公知の混合方式を適用することができる。この際、
金属不純物の混入や酸素量の増加などが生じないよう
に、混合条件を設定することが重要である。
【００４６】原料粉末中の酸素については、さらに積極
的に減少させるために、脱酸剤として微量の炭素を添加
してもよい。ただし、炭素自体も成膜された反強磁性体
膜の特性低下要因となるため、上述したようにターゲッ
ト中の炭素量が 0.3重量% 以下となるように条件設定す
ることが好ましい。
【００４７】例えば、ボールミル混合を適用する場合、
金属不純物の混入を防止するために、樹脂（例えばナイ
ロン）製容器やボール、あるいは原料粉末と同質の友材
を内張りした容器やボールを用いることが好ましい。特
に、原料粉末と同質の材料を適用することが好ましい。
さらに、混合工程中に容器内に閉じ込められたガス成分
が原料粉末に吸着もしくは吸収されることを防止するた
めに、混合容器内は真空雰囲気もしくは不活性ガスで置
換した雰囲気とすることが好ましい。ボールミル混合以
外の混合方式を適用する場合においても、同様な不純物
の混入防止策を施すことが好ましい。
【００４８】混合時間は、混合方法、投入する粉末量、
混合容器の大きさなどにより適宜設定するものとする。
混合時間が短すぎると、均一な混合粉末が得られないお
それがある。一方、混合時間が長すぎると、不純物量が
増大するおそれがおおきくなる。混合時間はこれらを考
慮して適宜設定する。例えば、10リットルの混合容器を
用いて、粉末 5kg投入でボールミル混合する場合、混合
時間は48時間程度とすることが適当である。
【００４９】次に、上記したようなＲ元素の原料粉末と
Ｍｎの原料粉末との混合粉末を焼結させて、ターゲット
素材を作製する。焼結は高密度の焼結体が得られるホッ
トプレス法やＨＩＰ法を適用して実施することが好まし
い。焼結温度は原料粉末の種類に応じて設定するものと
するが、特にＲ元素とＭｎとの反応を促進するように、
Ｍｎの融点（1244℃）直下の1150〜1200℃の範囲とする
ことが好ましい。
【００５０】このような高温で混合粉末を焼結させるこ
とによって、スパッタリングターゲット中のＲ元素とＭ
ｎとの合金相や化合物相の量を増加させることができ
る。言い換えると、単相として存在するＲ元素量を低減
することが可能となる。また、ホットプレスやＨＩＰ時
の押圧力は、高密度化が可能な 20MPa以上とすることが
好ましい。
【００５１】得られたターゲット素材は、所定のターゲ
ット形状に機械加工される。これをバッキングプレート
に例えば半田接合することによって、本発明のスパッタ
リングターゲットが得られる。
【００５２】上述したような条件を満足する焼結方法を
適用することによって、後述する溶解法より製造コスト
が安価な焼結法で、Ｒ元素をＭｎとの合金相や化合物相
として存在させると共に、酸素含有量や炭素含有量を低
減したスパッタリングターゲットを安定して製造するこ
とができる。さらに、焼結法は後述する溶解法に対して
使用する希少金属原料の歩留りが高いというような利点
も有している。
【００５３】溶解法を適用して本発明のスパッタリング
ターゲットを製造する場合には、まず所定の比率で配合
したＲ元素の原料とＭｎの原料を溶解する。溶解には一
般的な誘導式電気炉を適用することができる。誘導式で
溶解する場合には、不純物の揮発を促進するために、減
圧下（真空中）で溶解することが好ましい。ただし、Ｍ
ｎなどの揮発による組成変動を抑制したい場合には、不
活性ガス中で実施してもよい。また、原料の形状によっ
ては、アーク溶解や電子ビーム溶解を適用することも可
能である。
【００５４】上記したような溶解法により得られたイン
ゴットは、例えば塑性加工した後、所定のターゲット形
状に機械加工される。これをバッキングプレートに例え
ば半田接合することによって、本発明のスパッタリング
ターゲットが得られる。溶解法によっても、上述した焼
結法と同様に、Ｒ元素をＭｎとの合金相や化合物相とし
て存在させると共に、酸素含有量や炭素含有量を低減し
たスパッタリングターゲットを製造することができる。
【００５５】本発明の反強磁性体膜は、上述した本発明
のスパッタリングターゲットを用いて、常法によりスパ
ッタ成膜することで得られる。本発明のスパッタリング
ターゲットを用いて形成した反強磁性体膜は、前述した
ように膜組成の安定性、および面内の膜組成の均一性に
優れるものである。このような反強磁性体膜は、強磁性
体膜と積層して交換結合膜として用いる際に、十分な交
換結合力、良好な耐食性や耐熱性などの優れた特性が安
定して得られる。
【００５６】本発明の反強磁性体膜は、例えば強磁性体
膜と積層して交換結合膜として使用される。図１は、本
発明の反強磁性体膜を用いた交換結合膜の一実施形態の
構成を模式的に示す図である。基板１上に形成された交
換結合膜２は、積層された反強磁性体膜３と強磁性体膜
４とを有している。反強磁性膜体３と強磁性体膜４と
は、これらの間で交換結合が生じるように、少なくとも
一部を積層させて形成すればよい。
【００５７】なお、交換結合が生じる条件下であれば、
反強磁性膜体３と強磁性体膜４との間に他の層を介在さ
せることも可能である。また、反強磁性体膜３と強磁性
体膜４との積層順は用途に応じて設定され、反強磁性体
膜３を上側に配置してもよい。反強磁性体膜３と強磁性
体膜４とを多重積層した積層膜で交換結合膜を構成する
ことも可能である。
【００５８】ＲＭｎ合金（もしくはＲＭｎＡ合金）から
なる反強磁性体膜３の膜厚は、反強磁性を発現する範囲
内であれば特に限定されるものではないが、大きな交換
結合力を得るためには、反強磁性体膜３の膜厚を強磁性
体膜４の膜厚より厚くすることが望ましい。反強磁性体
膜３を強磁性体膜４の上側に積層する場合には、熱処理
後の交換結合力の安定性などの観点から 3〜15nm程度と
することが好ましく、さらに好ましくは10nm以下であ
る。また、強磁性体膜４の膜厚も同様の観点から1〜 3n
m程度とすることが好ましい。一方、反強磁性体膜３を
強磁性体膜４の下側に積層する場合には 3〜50nm程度と
することが好ましく、強磁性体膜４の膜厚も 1〜 7nmと
することが好ましい。
【００５９】強磁性体膜４には、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉやこ
れらの合金からなる各種の単層構造の強磁性層、さらに
は強磁性的な性質を示す磁性多層膜やグラニュラー膜な
どを用いることができ、具体的には異方性磁気抵抗効果
膜（ＡＭＲ膜）やスピンバルブ膜、人工格子膜、グラニ
ュラー膜などの巨大磁気抵抗効果膜（ＧＭＲ膜）などが
例示される。これら強磁性体のうち、特にＣｏまたはＣ
ｏ合金はＲＭｎ合金からなる反強磁性体膜３と積層形成
することで、ブロッキング温度の非常に高い交換結合膜
２が得られることから好ましく用いられる。
【００６０】上述した実施形態の交換結合膜２は、磁気
抵抗効果素子（ＭＲ素子）における強磁性体膜のバルク
ハウゼンノイズの除去、あるいは人工格子膜やスピンバ
ルブ膜における強磁性体膜の磁化固着などに有効に使用
されるものである。ただし、反強磁性体膜およびそれを
用いた交換結合膜２の用途はＭＲ素子に限られるもので
はなく、例えば強磁性体膜からなる磁気ヨークのような
各種磁気路の磁気異方性制御など、各種の用途に使用し
得るものである。
【００６１】次に、上述したような交換結合膜を使用し
た磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）の実施形態について、
図２〜図５を参照して説明する。ＭＲ素子は、例えばＨ
ＤＤのような磁気記録装置用の磁気へッドの再生素子や
磁界検出用センサなどとして有効であるが、これら以外
に磁気抵抗効果メモリ（ＭＲＡＭ（Magnetoresistivera
ndomaccess memoty))のような磁気記憶装置にも使用す
ることができる。
【００６２】図２は本発明による交換結合膜を異方性磁
気抵抗効果膜（ＡＭＲ膜）のバルクハウゼンノイズの除
去などに使用したＡＭＲ素子５の一構成例を示してい
る。ＡＭＲ素子５は強磁性体膜として、電流の方向と磁
性膜の磁化モーメントの成す角度に依存して電気抵抗が
変化するＮｉ80Ｆｅ20などの強磁性体からなるＡＭＲ膜
６を有している。ＡＭＲ膜６の両端部上には、反強磁性
体膜３がそれぞれ積層形成されている。これらＡＭＲ膜
６と反強磁性体膜３とは交換結合膜を構成しており、Ａ
ＭＲ膜６には反強磁性体膜３から磁気バイアスが付与さ
れている。
【００６３】また、ＡＭＲ膜６の両端部には、反強磁性
体膜３を介して電気的に接続されたＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、
Ａｌ、これらの合金などからなる一対の電極７が形成さ
れており、この一対の電極７によりＡＭＲ膜６に電流
（センス電流）が供給される。これらＡＭＲ膜６、反強
磁性体膜３および一対の電極７によりＡＭＲ素子５が構
成されている。なお、電極７はＡＭＲ膜６に直接接触す
る形態としてもよい。また、これらの各構成要素は、例
えばＡｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣなどからなる基板１の主表面上
に形成されている。
【００６４】上述したＡＭＲ素子５においては、ＡＭＲ
膜６と反強磁性膜３との交換結合を利用し、ＡＭＲ膜６
に磁気バイアスを付与して磁区制御しており、このＡＭ
Ｒ膜６の磁区制御によって、バルクハウゼンノイズの発
生を抑制している。反強磁性体膜３によるＡＭＲ膜６へ
の磁気バイアスの付与は、図３に示すように、ＡＭＲ膜
６上に交換バイアス磁界調整膜８を介して反強磁性体膜
３を積層形成し、これらＡＭＲ膜６と反強磁性体膜３と
の交換バイアス磁界調整膜８を介した交換結合により実
施してもよい。この場合、一対の電極７は反強磁性体膜
３の両端部と一部積層するように形成される。
【００６５】ＡＭＲ素子５におけるＡＭＲ膜６への磁気
バイアスの付与に、本発明の反強磁性体膜を使用した場
合には、前述したようにＲＭｎ合金などからなる反強磁
性体膜３の基本特性を十分かつ安定して発揮させ、室温
および高温域で十分な交換結合力を安定して得ることが
できるため、バルクハウゼンノイズの発生を各種条件下
で再現性よく抑制することが可能となる。
【００６６】図４は、本発明の反強磁性体膜を巨大磁気
抵抗効果膜（ＧＭＲ膜）の強磁性層の磁化固着に適用し
たＧＭＲ素子９の一構成例を示している。ＧＭＲ素子９
は強磁性体膜として、強磁性層／非磁性層／強磁性層の
サンドイッチ構造の磁性多層膜を有し、これら強磁性層
間の磁化の成す角度に依存して電気抵抗が変化するスピ
ンバルブ膜、あるいは強磁性層と非磁性層との多層積層
膜を有し、ＧＭＲを示す人工格子膜などからなるＧＭＲ
膜１０を有している。
【００６７】図４に示すＧＭＲ素子９は、スピンバルブ
膜からなるＧＭＲ膜（スピンバルブＧＭＲ膜）１０を有
している。このスピンバルブＧＭＲ膜１０は、強磁性層
１１／非磁性層１２／強磁性層１３のサンドイッチ膜を
有し、このうち上側の強磁性層１３上に反強磁性体膜３
が積層形成されている。強磁性層１３と反強磁性体膜３
とは交換結合膜を構成している。
【００６８】上側の強磁性層１３は、反強磁性体膜３と
の交換結合力により磁化固着されたいわゆるピン層であ
る。一方、下側の強磁性層１１は、磁気記録媒体などか
らの信号磁界（外部磁界）により磁化方向が変化する、
いわゆるフリー層である。なお、スピンバルブＧＭＲ膜
１０におけるピン層とフリー層の位置は、上下逆であっ
てもよい。
【００６９】強磁性層１１は、必要に応じて磁性下地層
（もしくは非磁性下地層）１４上に形成される。磁性下
地層１４は 1種類の磁性膜で構成してもよいし、異なる
種類の磁性膜の積層膜であってもよい。具体的には、磁
性下地層１４としてはアモルファス系軟磁性体や面心立
方晶構造を有する軟磁性体、例えばＮｉＦｅ合金、Ｎｉ
ＦｅＣｏ合金、これらに各種添加元素を添加した磁性合
金などが用いられる。なお、図中１５はＴａなどからな
る保護膜であり、必要に応じて形成される。
【００７０】スピンバルブＧＭＲ膜１０の両端部には、
Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、これらの合金などからなる一
対の電極７が形成されており、この一対の電極７により
スピンバルブＧＭＲ膜１０に電流（センス電流）が供給
される。これらスピンバルブＧＭＲ膜１０および一対の
電極７によりＧＭＲ素子９が構成されている。なお、電
極７はスピンバルブＧＭＲ膜１０の下側に形成する形態
としてもよい。
【００７１】スピンバルブ型のＧＭＲ素子９において、
一方の強磁性層の磁化固着に本発明の反強磁性体膜を使
用した場合、前述したようにＲＭｎ合金などからなる反
強磁性体膜３の基本特性を十分かつ安定して発揮させ、
室温および高温域で十分な交換結合力を安定して得るこ
とができるため、ピン層の磁化固着状態が安定かつ強固
となり、よって良好なＧＭＲ特性を安定して得ることが
可能となる。
【００７２】次に、前述した実施形態のＭＲ素子（例え
ばＧＭＲ素子）を、再生用ＭＲヘッドおよびそれを用い
た記録・再生一体型磁気ヘッドに適用する場合の実施形
態について、図５〜図６を参照して説明する。
【００７３】図５に示すように、Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣな
どからなる基板２１の主表面上には、Ａｌ2 Ｏ3 などか
らなる絶縁層２２を介して、軟磁性材料からなる下側磁
気シールド層２３が形成されている。下側磁気シールド
層２３上には、Ａｌ2 Ｏ3 などの非磁性絶縁膜からなる
下側再生磁気ギャップ２４を介して、例えば図４に示し
たＧＭＲ素子９が形成されている。
【００７４】図中２５はスピンバルブＧＭＲ膜１０にバ
イアス磁界を付与するＣｏＰｔ合金などからなる硬質磁
性膜（ハードバイアス膜）である。バイアス膜は反強磁
性体膜で構成することも可能である。一対の電極７は硬
質磁性膜２５上に形成されており、スピンバルブＧＭＲ
膜１０と一対の電極７とは硬質磁性膜２５を介して電気
的に接続されている。
【００７５】スピンバルブＧＭＲ膜１０にバイアス磁界
を付与する硬質磁性膜３５は、図６に示すように、予め
下側再生磁気ギャップ２４上に形成しておいてもよい。
この場合、一対の硬質磁性膜２５上を含めて下側再生磁
気ギャップ２４上にスピンバルブＧＭＲ膜１０を形成
し、その上に一対の電極７が形成される。
【００７６】ＧＭＲ素子９上には、Ａｌ2 Ｏ3 などの非
磁性絶縁膜からなる上側再生磁気ギャップ２６が形成さ
れている。さらにその上には、軟磁性材料からなる上側
磁気シールド層２７が形成されており、これらにより再
生ヘッドとして機能するシールド型ＧＭＲヘッド２８が
構成されている。
【００７７】シールド型ＧＭＲヘッド２８からなる再生
ヘッド上には、誘導型薄膜磁気ヘッド２９からなる記録
ヘッドが形成されている。シールド型ＧＭＲヘッド２８
の上側磁気シールド層２７は、誘導型薄膜磁気ヘッド２
９の下部記録磁極を兼ねている。この上側磁気シールド
層を兼ねる下部記録磁極２７上には、Ａｌ2 Ｏ3 などの
非磁性絶縁膜からなる記録磁気ギャップ３０を介して、
所定形状にパターニングされた上部記録磁極３１が形成
されている。
【００７８】このようなシールド型ＧＭＲヘッド２８か
らなる再生ヘッドと、誘導型薄膜磁気ヘッド２９からな
る記録ヘッドとによって、録再一体型磁気ヘッド３２が
構成されている。なお、上部記録磁極３１は、記録磁気
ギャップ上に形成されたＳｉＯ2 などからなる絶縁層に
トレンチを設け、このトレンチ内に埋め込み形成したも
のであってもよく、これにより狭トラックを再現性よく
実現することが可能となる。録再一体型磁気ヘッド３２
は、例えば半導体プロセスを利用して形状形成や分割な
どを行うことにより作製される。
【００７９】上記した実施形態の録再一体型磁気ヘッド
３２におけるシールド型ＧＭＲヘッド２８では、ＲＭｎ
合金からなる反強磁性体膜と強磁性体膜との交換結合膜
が有する大きな交換結合力および高いブロッキング温度
を十分に生かすことができる。なお、本発明によるＡＭ
Ｒ素子を再生用磁気ヘッドに適用する場合においても、
同様にして記録・再生一体型磁気ヘッドを構成すること
ができる。
【００８０】
【実施例】次に、本発明の具体的な実施例およびその評
価結果について述べる。
【００８１】実施例１、２ Ｒ元素の原料粉末として、平均粒径が20μm のＩｒ粉
末、Ｐｔ粉末、Ｒｈ粉末、Ｎｉ粉末、Ｐｄ粉末、Ｒｕ粉
末、Ａｕ粉末を用意した。一方、Ｍｎの原料粉末として
平均粒径が40μm のＭｎ粉末を用意した。これら各原料
粉末を表１にそれぞれ示す配合比（原料組成）で配合し
た後、金属不純物による汚染を防ぐために、ナイロン製
のボールミルを用いて混合した。混合はそれぞれ減圧下
で48時間実施した。これら各混合粉末を真空ホットプレ
スにより 25MPaの圧力で焼結させた。ホットプレスはＭ
ｎの融点直下である1150℃で実施した。
【００８２】得られた各ターゲット素材の構成相をＸＲ
ＤとＥＰＭＡによる面分析により調べた。その結果、い
ずれもの素材もＲ元素とＭｎの合金相および化合物相を
有していることが確認された。各ターゲット素材の主要
合金相および主要化合物相を表１に示す。また、ＳＥＭ
により単相として存在するＭｎの粒径を調べた。Ｍｎ粒
径はいずれのターゲット素材も最大で30μm 、平均で20
μm であった。
【００８３】次に、上述した各ターゲット素材をターゲ
ット形状に加工し、これらをバッキングプレートに半田
接合してスパッタリングターゲットをそれぞれ作製し
た。これら各スパッタリングターゲットを高周波マグネ
トロンスパッタ装置にセットし、基板加熱しない状態で
反強磁性体膜を磁界中成膜した。反強磁性体膜は交換結
合膜を形成するように成膜した。
【００８４】具体的には、熱酸化膜を被覆したＳｉ(10
0) 基板上に、厚さ 5nmのＴａ下地膜、厚さ 5nmのＣｏ
系強磁性体膜、厚さ15nmの各組成の反強磁性体膜を順次
形成した。このようにして、それぞれ交換結合膜を作製
した。この段階で交換バイアス力を測定した。ただし、
Ｎｉ50Ｍｎ50膜およびＰｄ50Ｍｎ50膜に関しては、熱処
理を施さないと交換結合力が得られないため、 270℃で
5時間の熟処埋を施した後に交換バイアス力を測定し
た。これらの値を表１（実施例１）に示す。
【００８５】本発明の他の実施例（実施例２）として、
平均粒径が 150μm のＭｎ粉末を用いる以外は同様な工
程により、それぞれ同一組成のスパッタリングターゲッ
トを作製した。この実施例２による各スパッタリングタ
ーゲットについても、実施例１と同様な評価を行った。
その結果を表１（実施例２）に併せて示す。
【００８６】なお、実施例２による各スパッタリングタ
ーゲットの構成相をＸＲＤとＥＰＭＡによる面分析によ
り調べた結果、同様な合金相や化合物相を有していた
が、ＳＥＭでＭｎの粒径を調べたところ、最大で 100μ
m 、最小40μm 、平均で80μmであった。
【００８７】また、本発明との比較例１として、実施例
１および実施例２で使用した各原料粉末を用いて、ホッ
トプレスの温度条件を合金相や化合物相が形成されない
温度条件（1000℃未満）とする以外は同様な工程によ
り、それぞれ同一組成のスパッタリングターゲットを作
製した。比較例１による各スパッタリングターゲットの
構成相をＸＲＤとＥＰＭＡによる面分析により調べた結
果、合金相や化合物相は存在していなかった。
【００８８】
【表１】 表１から分かるように、本発明のスパッタリングターゲ
ットを用いて成膜した反強磁性体膜を含む交換結合膜
は、いずれも大きな交換結合力が得られており、優れた
特性を示しているのに対して、比較例の各スパッタリン
グターゲットを用いた交換結合膜は小さな交換結合力し
か得られなかった。
【００８９】次に、上記した実施例１による各反強磁性
体膜のスパッタ時間の経過に伴う組成変動を調べた。組
成変動は、スパッタ初期(1時間後）の反強磁性体膜と20
時間スパッタを実施した後に形成した反強磁性体膜の組
成を、蛍光Ｘ線分析により測定することにより調べた。
その結果を表２に示す。
【００９０】
【表２】 さらに、実施例１の試料1 によるスパッタリングターゲ
ットを用いて成膜した反強磁性体膜（ＩｒＭｎ合金膜）
と、比較例１によるスパッタリングターゲットを用いて
成膜した反強磁性体膜（ＩｒＭｎ合金膜）を用いて、膜
面内の組成分布を調べた。測定点はＳｉ基板の中心点
（Ａ点）と外周側に四方 3cm離れた 4点（Ｂ，Ｃ，Ｄ，
Ｅ点）とした。測定結果を表３に示す。
【００９１】
【表３】 表２および表３から明らかなように、本発明のスパッタ
リングターゲットを用いて形成した反強磁性体膜は、ス
パッタ時間の経過に伴う組成ずれが小さく、また基板面
内の組成分布の均一性にも優れていることが分かる。
【００９２】実施例３ 実施例１と同様の方法で、各種組成のＩｒＭｎターゲッ
ト、ＲｈＭｎターゲット、ＰｔＭｎターゲットをそれぞ
れ作製した。これら種々の組成のＩｒＭｎターゲット、
ＲｈＭｎターゲット、ＰｔＭｎターゲットをそれぞれ用
いて、実施例１と同様にして交換結合膜を作製した。こ
れら各交換結合膜の交換結合力を測定し、交換結合力の
組成依存性を調べた。その結果を図７に示す。
【００９３】図７より明らかなように、本発明のスパッ
タリングターゲットを用いて成膜した反強磁性体膜を有
する交換結合膜は、広い組成範囲で十分な交換結合力が
得られていることが理解できる。
【００９４】実施例４ 表４に記載された平均粒径を有するＭｎ粉末を用いる以
外は実施例１と同様な工程により、表４に示すＭｎの粒
径がそれぞれ異なるスパッタリングターゲットを作製し
た。
【００９５】得られた各スパッタリングターゲットの酸
素含有量を測定すると共に、実施例１と同様に膜を成膜
し、交換バイアス力を測定した。また、実施例１と同様
の方法により膜面内の組成分布を調べた。その結果を表
４に示す。
【００９６】
【表４】 表４から明らかなように、Ｍｎ粒の最大粒径および平均
粒径が大きなスパッタリングターゲットを用いて成膜し
た膜の組成は、基板面内でのばらつきが大きく、量産性
の点で問題があることが理解できる。一方、Ｍｎ粒の最
大粒径および平均粒径が小さいスパッタリングターゲッ
トを用いて成膜した膜は、基板面内での組成のばらつき
点では問題はないが、交換バイアス力が低下する傾向に
ある。
【００９７】実施例５ 表５に示す各スパッタリングターゲットを、実施例１と
同様な焼結法とそれとは別に溶解法を適用してそれぞれ
作製した。これら各スパッタリングターゲットの加工性
とガス成分濃度（酸素含有濃度および炭素含有濃度）を
調べた。さらに、実施例１と同様にして交換結合膜を作
製し、それら各交換結合膜の交換バイアス力とブロッキ
ング温度を測定した。これらの結果を表５に示す。な
お、実施例３による各スパッタリングターゲット中の構
成相は実施例１と同様であった。
【００９８】一方、本発明との比較例２として、炭素不
純物量が比較的多い原料粉末を用いると共に、混合を大
気中で行う以外は、上記実施例と同様な焼結法でスパッ
タリングターゲットを作製した。また、炭素不純物量が
比較的多い原料粉末を用いると共に、溶解時の脱ガス時
間を実施例より短く設定する以外は、上記実施例と同様
な溶解法でスパッタリングターゲットを作製した。これ
ら比較例による各スパッタリングターゲットについて
も、加工性とガス成分濃度、交換結合膜の交換バイアス
力とブロッキング温度を測定した。これらの結果を併せ
て表５に示す。
【００９９】
【表５】 表５から明らかなように、酸素含有量および炭素含有量
を減少させた本発明のスパッタリングターゲットによれ
ば、それを用いて形成した反強磁性体膜を有する交換結
合膜の特性を向上させることができる。
【０１００】実施例６ この実施例では、実施例１と同様のスパッタリングター
ゲットを用いて成膜した反強磁性体膜と強磁性体膜との
交換結合膜を使用して、図４および図６に示したスピン
バルブ膜を有するＧＭＲ素子、およびそれを用いた磁気
ヘッドを作製した。
【０１０１】スピンバルブＧＭＲ膜１０において、強磁
性層１１、１３としてはそれぞれ厚さが 3nm、 2nmのＣ
ｏ90Ｆｅ10膜を、非磁性層１２としては厚さ 3nmのＣｕ
膜をそれぞれ用いた。ここで成膜したＣｏ90Ｆｅ10膜
は、いずれも面心立方晶系の結晶構造を有していた。反
強磁性体膜３には、上記実施例１および実施例３で作製
した各反強磁性体膜（膜厚 8nm）を使用した。
【０１０２】また、磁性下地層１４には厚さ10nmのＣｏ
88Ｚｒ5 Ｎｂ7 膜と厚さ 2nmのＮｉ80Ｆｅ20膜の積層
膜、電極７には厚さ 0.1μm のＣｕ膜、保護膜１５には
厚さ20nmのＴａ膜を使用した。さらに、硬質磁性膜２５
には厚さ40nmのＣｏ83Ｐｔ17膜を用いた。
【０１０３】強磁性層１１、１３、非磁性層１２および
反強磁性体膜３の成膜は磁界中で行い、さらに磁界中で
熱処理を施して、強磁性層１３と反強磁性体膜３との交
換結合に一方向異方性を付与した。また、磁性下地層１
４についても、磁界中で成膜した後に熱処理を施して、
一軸磁気異方性を付与すると共に、硬質磁性膜２５を着
磁することでその一軸磁気異方性を一段と強めた。最後
に、通常の半導体プロセスに準じて素子加工を行って、
ＧＭＲ素子およびそれを用いた磁気ヘッドを作製した。
【０１０４】この実施例で形成したＧＭＲ素子に外部か
ら磁界を印加して、その磁界応答性を調べたところ、反
強磁性体膜にγ−ＦｅＭｎ合金を用いたＧＭＲ素子と同
等以上の安定した出力が得られた。また、磁壁移動に伴
うバルクハウゼンノイズの発生も見受けられなかった。
しかも、反強磁性体膜にγ−ＦｅＭｎ合金を用いたＧＭ
Ｒ素子に比べて、反強磁性体膜の耐食性が良好であるこ
と、さらに交換結合膜のブロッキング温度が高く、かつ
交換結合力が大きいことに起因して、安定した出力が得
られる高感度のＧＭＲ素子を歩留りよく得ることができ
た。
【０１０５】さらに、そのようなＧＭＲ素子を有する磁
気ヘッドにおいて、特に耐食性が高いＩｒＭｎ系反強磁
性体膜を用いたヘッドによれば、腐食によりＦｅＭｎで
は加工不可能であった、 0.1μm デプスが可能となり、
大きな再生出力を得ることができた。
【０１０６】実施例７ ＩｒＭｎ合金およびＮｉ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｐｂ、Ｔ
ｉ、Ｎｂ、Ｃｒを添加したＩｒＭｎ合金を用いて、実施
例１と同様な工程によりスパッタリングターゲットをそ
れぞれ作製した。
【０１０７】これら各スパッタリングターゲットを用い
て、実施例１と同様の方法で交換結合膜試料をそれぞれ
作製し、これらの試料に対して耐食性試験を行った。耐
食性試験は、上記各試料を水中に一昼夜浸漬した後の腐
食ピット発生率を調べた。その結果を図８に示す。
【０１０８】また、本発明との比較例として、ＩｒＭｎ
合金に代えて、（Ｆｅ0.5 Ｍｎ0.5）89.5Ｉｒ10.5合金
およびＦｅ50Ｍｎ50合金からなる反強磁性体膜を用いた
試料についても、同様な耐食性試験を行った。その結果
を併せて図８に示す。
【０１０９】図８の耐食性試験の結果から明らかなよう
に、ＩｒＭｎ合金に添加元素を含有させることによっ
て、腐食ピットの発生率が低下していることが分かる。
【０１１０】また、図９および図１０に各試料の交換バ
イアス磁界とブロッキング温度の測定結果を示す。図９
および図１０から明らかなように、交換バイアス磁界と
ブロッキング温度が向上している。
【０１１１】以上説明したように、本発明のスパッタリ
ングターゲットによれば、耐食性や熱特性に優れるＭｎ
合金からなる反強磁性体膜の膜組成や膜質の安定化を図
ることができる。よって、十分な交換結合力が安定して
得られる反強磁性体膜を再現性よく提供することが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の反強磁性体膜を使用した交換結合膜
の一実施形態の構成を示す断面図である。
【図２】 本発明の磁気抵抗効果素子の第１の実施形態
の概略構成を示す断面図である。
【図３】 図２に示す磁気抵抗効果素子の変形例を示す
断面図である。
【図４】 本発明の磁気抵抗効果素子の第２の実施形態
の概略構成を示す断面図である。
【図５】 本発明の磁気抵抗効果素子を使用した磁気ヘ
ッドの一実施形態の要部構造を示す断面図である。
【図６】 図５に示す磁気ヘッドの変形例を示す断面図
である。
【図７】 本発明の実施例３によるスパッタリングター
ゲットを用いて成膜した反強磁性体膜の交換結合力の組
成依存性を示す図である。
【図８】 本発明の実施例７によるスパッタリングター
ゲットを用いて成膜した交換結合膜試料の耐食性試験の
結果を示す図である。
【図９】 本発明の実施例７によるスパッタリングター
ゲットを用いて成膜した交換結合膜試料の交換バイアス
力の測定結果を示す図である。
【図１０】 本発明の実施例７によるスパッタリングタ
ーゲットを用いて成膜した交換結合膜試料のブロッキン
グ温度の測定結果を示す図である。2
【符号の説明】
２……交換結合膜 ３……反強磁性体膜 ４……強磁性体膜 ５……ＡＭＲ素子 ９……ＧＭＲ素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝井 信雄 神奈川県横浜市神奈川区斎藤分町40−１ −31 (72)発明者 福家 ひろみ 神奈川県川崎市高津区二子512−11− 1102 (72)発明者 齋藤 和浩 神奈川県横浜市旭区東希望が丘21−３ (72)発明者 岩崎 仁志 神奈川県横須賀市久里浜７−２−１− 503 (72)発明者 佐橋 政司 神奈川県横浜市泉区中田町139−25 (72)発明者 渡辺 高志 神奈川県横浜市磯子区汐見台２−８− ２、Ｂ−207 (56)参考文献 特開 昭63−285737（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−139387（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−88118（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−63715（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−76247（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−315180（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58 G11B 5/39 H01F 10/00 - 10/32 H01F 41/14 - 43/08 H01L 27/10

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 実質的に、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｒ
    ｈ、Ｉｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｕ、
    Ｏｓ、Ｃｒ、Ｍｏ、ＷおよびＲｅから選ばれる少なくと
    も1種のＲ元素と、Ｍｎとからなるスパッタリングター
    ゲットであって、 酸素含有量が1重量％以下（0を含む）であると共に、炭
    素含有量が0.3重量％以下（0を含む）であることを特徴
    とするスパッタリングターゲット。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のスパッタリングターゲッ
    トにおいて、 前記酸素含有量は0.7重量％以下（0を含む）であること
    を特徴とするスパッタリングターゲット。
  3. 【請求項３】 請求項１記載のスパッタリングターゲッ
    トにおいて、 前記酸素含有量は0.1重量％以下（0を含む）であること
    を特徴とするスパッタリングターゲット。
  4. 【請求項４】 請求項１記載のスパッタリングターゲッ
    トにおいて、 前記酸素含有量は0.025重量％以下（0を含む）であるこ
    とを特徴とするスパッタリングターゲット。
  5. 【請求項５】 請求項１記載のスパッタリングターゲッ
    トにおいて、 前記炭素含有量が0.2重量％以下（0を含む）であること
    を特徴とするスパッタリングターゲット。
  6. 【請求項６】 請求項１記載のスパッタリングターゲッ
    トにおいて、 前記炭素含有量が0.01重量％以下（0を含む）であるこ
    とを特徴とするスパッタリングターゲット。
  7. 【請求項７】 請求項１記載のスパッタリングターゲッ
    トにおいて、 前記炭素含有量が0.005重量％以下（0を含む）であるこ
    とを特徴とするスパッタリングターゲット。
  8. 【請求項８】 請求項１記載のスパッタリングターゲッ
    トにおいて、 前記Ｒ元素はＩｒ、ＰｔおよびＰｄから選ばれる1種で
    あることを特徴とするスパッタリングターゲット。
  9. 【請求項９】 請求項１記載のスパッタリングターゲッ
    トにおいて、 前記スパッタリングターゲットは焼結法により得られる
    ことを特徴とするスパッタリングターゲット。
  10. 【請求項１０】 請求項１記載のスパッタリングターゲ
    ットにおいて、 前記スパッタリングターゲットは溶解法により得られる
    ことを特徴とするスパッタリングターゲット。
  11. 【請求項１１】 請求項１記載のスパッタリングターゲ
    ットにおいて、 前記Ｍｎを30原子％以上含有することを特徴とするスパ
    ッタリングターゲット。
  12. 【請求項１２】 請求項１記載のスパッタリングターゲ
    ットにおいて、 さらに、Ｂｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、
    Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｎおよびＮから選ばれる少
    なくとも1種の元素を含有することを特徴とするスパッ
    タリングターゲット。
JP15285999A 1996-11-20 1999-05-31 スパッタリングターゲット Expired - Lifetime JP3386747B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8-308816 1996-11-20
JP30881696 1996-11-20

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52347798A Division JP3387934B2 (ja) 1996-11-20 1997-11-20 スパッタリングターゲット

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000160332A JP2000160332A (ja) 2000-06-13
JP3386747B2 true JP3386747B2 (ja) 2003-03-17

Family

ID=17985665

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52347798A Expired - Lifetime JP3387934B2 (ja) 1996-11-20 1997-11-20 スパッタリングターゲット
JP15285999A Expired - Lifetime JP3386747B2 (ja) 1996-11-20 1999-05-31 スパッタリングターゲット

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52347798A Expired - Lifetime JP3387934B2 (ja) 1996-11-20 1997-11-20 スパッタリングターゲット

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6165607A (ja)
EP (2) EP1780301A3 (ja)
JP (2) JP3387934B2 (ja)
KR (1) KR100315556B1 (ja)
CN (2) CN1194116C (ja)
DE (1) DE69738612T2 (ja)
SG (1) SG88758A1 (ja)
TW (1) TW479075B (ja)
WO (1) WO1998022636A1 (ja)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000251223A (ja) * 1999-02-23 2000-09-14 Read Rite Smi Kk スピンバルブ磁気抵抗センサ及び薄膜磁気ヘッド
US6326637B1 (en) * 1999-10-18 2001-12-04 International Business Machines Corporation Antiferromagnetically exchange-coupled structure for magnetic tunnel junction device
CN1425196A (zh) * 1999-11-24 2003-06-18 霍尼韦尔国际公司 导电互连
JP3817399B2 (ja) * 1999-12-24 2006-09-06 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 磁気抵抗センサー
JP4900992B2 (ja) * 2000-07-21 2012-03-21 株式会社東芝 スパッタリングターゲットとそれを用いたＧｅ層、Ｇｅ化合物層、Ｇｅ合金層および光ディスク、電気・電子部品、磁気部品
US6645614B1 (en) 2000-07-25 2003-11-11 Seagate Technology Llc Magnetic recording media having enhanced coupling between magnetic layers
US6753072B1 (en) 2000-09-05 2004-06-22 Seagate Technology Llc Multilayer-based magnetic media with hard ferromagnetic, anti-ferromagnetic, and soft ferromagnetic layers
US20020044391A1 (en) 2000-11-15 2002-04-18 Masayoshi Hiramoto Magneto-resistive element magnetic head, and magnetic recording and reproduction apparatus
JP4608090B2 (ja) * 2000-12-27 2011-01-05 三井金属鉱業株式会社 低酸素スパッタリングターゲット
US6358756B1 (en) * 2001-02-07 2002-03-19 Micron Technology, Inc. Self-aligned, magnetoresistive random-access memory (MRAM) structure utilizing a spacer containment scheme
JP3973857B2 (ja) 2001-04-16 2007-09-12 日鉱金属株式会社 マンガン合金スパッタリングターゲットの製造方法
US6724027B2 (en) * 2002-04-18 2004-04-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Magnetic shielding for MRAM devices
JP3797317B2 (ja) * 2002-05-30 2006-07-19 住友金属鉱山株式会社 透明導電性薄膜用ターゲット、透明導電性薄膜およびその製造方法、ディスプレイ用電極材料、有機エレクトロルミネッセンス素子
JP3959335B2 (ja) 2002-07-30 2007-08-15 株式会社東芝 磁気記憶装置及びその製造方法
WO2005021828A2 (en) * 2003-08-21 2005-03-10 Honeywell International Inc. Copper-containing pvd targets and methods for their manufacture
US20050061857A1 (en) * 2003-09-24 2005-03-24 Hunt Thomas J. Method for bonding a sputter target to a backing plate and the assembly thereof
JP2005123412A (ja) * 2003-10-16 2005-05-12 Anelva Corp 磁気抵抗多層膜製造方法及び製造装置
JP2005232509A (ja) * 2004-02-18 2005-09-02 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Ｍｎ合金スパッタリングターゲットの製造方法及びその製法によるＭｎ合金スパッタリングターゲット
US7256971B2 (en) * 2004-03-09 2007-08-14 Headway Technologies, Inc. Process and structure to fabricate CPP spin valve heads for ultra-high recording density
US7270896B2 (en) * 2004-07-02 2007-09-18 International Business Machines Corporation High performance magnetic tunnel barriers with amorphous materials
US7357995B2 (en) * 2004-07-02 2008-04-15 International Business Machines Corporation Magnetic tunnel barriers and associated magnetic tunnel junctions with high tunneling magnetoresistance
US20060012926A1 (en) * 2004-07-15 2006-01-19 Parkin Stuart S P Magnetic tunnel barriers and associated magnetic tunnel junctions with high tunneling magnetoresistance
US7321734B2 (en) * 2004-07-29 2008-01-22 Nortel Networks Limited Digital synthesis of readily compensated optical signals
US7300711B2 (en) * 2004-10-29 2007-11-27 International Business Machines Corporation Magnetic tunnel junctions with high tunneling magnetoresistance using non-bcc magnetic materials
US7351483B2 (en) * 2004-11-10 2008-04-01 International Business Machines Corporation Magnetic tunnel junctions using amorphous materials as reference and free layers
JP2006283054A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Hoya Corp スパッタリングターゲット、多層反射膜付き基板の製造方法、及び反射型マスクブランクの製造方法、並びに反射型マスクの製造方法
WO2006134743A1 (ja) * 2005-06-16 2006-12-21 Nippon Mining & Metals Co., Ltd. ルテニウム合金スパッタリングターゲット
US20080131735A1 (en) * 2006-12-05 2008-06-05 Heraeus Incorporated Ni-X, Ni-Y, and Ni-X-Y alloys with or without oxides as sputter targets for perpendicular magnetic recording
US9279178B2 (en) * 2007-04-27 2016-03-08 Honeywell International Inc. Manufacturing design and processing methods and apparatus for sputtering targets
JP5808094B2 (ja) * 2010-09-29 2015-11-10 株式会社東芝 スパッタリングターゲットの製造方法
JP5426030B2 (ja) * 2010-12-09 2014-02-26 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 強磁性材スパッタリングターゲット
CN102877033A (zh) * 2011-07-14 2013-01-16 北京有色金属研究总院 一种锰合金靶材及其制造方法
JP5768029B2 (ja) * 2012-10-05 2015-08-26 田中貴金属工業株式会社 マグネトロンスパッタリング用ターゲットおよびその製造方法
JP6376438B2 (ja) * 2013-05-31 2018-08-22 日立金属株式会社 Ｃｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材およびその製造方法
WO2016052371A1 (ja) * 2014-09-30 2016-04-07 Ｊｘ金属株式会社 スパッタリングターゲット用母合金及びスパッタリングターゲットの製造方法
CN105695946A (zh) * 2014-11-28 2016-06-22 宁波江丰电子材料股份有限公司 透光基板的镀膜方法
US9958511B2 (en) 2014-12-08 2018-05-01 Infineon Technologies Ag Soft switching of magnetization in a magnetoresistive sensor
KR101705962B1 (ko) 2015-01-19 2017-02-14 한양대학교 산학협력단 수직자기이방성을 갖는 mtj 구조 및 이를 포함하는 자성소자
US9406365B1 (en) * 2015-01-26 2016-08-02 International Business Machines Corporation Underlayers for textured films of Heusler compounds
JP6626732B2 (ja) * 2015-06-29 2019-12-25 山陽特殊製鋼株式会社 スパッタリングターゲット材
CN107012411A (zh) * 2017-03-08 2017-08-04 宁波高新区远创科技有限公司 一种土壤接地网用合金材料的制备方法
US10760156B2 (en) 2017-10-13 2020-09-01 Honeywell International Inc. Copper manganese sputtering target
US11035036B2 (en) 2018-02-01 2021-06-15 Honeywell International Inc. Method of forming copper alloy sputtering targets with refined shape and microstructure
JP7061543B2 (ja) * 2018-09-19 2022-04-28 デクセリアルズ株式会社 Ｍｎ－Ｎｂ－Ｗ－Ｃｕ－Ｏ系スパッタリングターゲット及びその製造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4103315A (en) * 1977-06-24 1978-07-25 International Business Machines Corporation Antiferromagnetic-ferromagnetic exchange bias films
JPH06104870B2 (ja) * 1981-08-11 1994-12-21 株式会社日立製作所 非晶質薄膜の製造方法
JPS6115941A (ja) * 1984-06-30 1986-01-24 Res Dev Corp Of Japan 酸素を含む強磁性非晶質合金およびその製造法
JPS61288065A (ja) * 1985-06-14 1986-12-18 Hitachi Metals Ltd タ−ゲツト
DE3707522A1 (de) * 1986-03-12 1987-09-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Magnetischer nitridfilm
JPH0753636B2 (ja) * 1986-07-10 1995-06-07 株式会社村田製作所 酸化亜鉛圧電結晶薄膜の製造方法
JP2529274B2 (ja) * 1987-07-10 1996-08-28 松下電器産業株式会社 窒化合金膜の熱処理方法
JPH01118238A (ja) * 1987-10-30 1989-05-10 Mitsubishi Kasei Corp 光磁気記録媒体の製造方法
JPH02109309A (ja) * 1988-10-18 1990-04-23 Tokin Corp Ｎ，ｆ含有磁性膜及びその製造方法
US5014147A (en) * 1989-10-31 1991-05-07 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor with improved antiferromagnetic film
JPH03271359A (ja) * 1990-03-20 1991-12-03 Japan Steel Works Ltd:The 複合酸化物の合成方法
JPH04214831A (ja) * 1990-09-27 1992-08-05 Sony Corp 軟磁性膜
US5206590A (en) * 1990-12-11 1993-04-27 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect
US5315468A (en) * 1992-07-28 1994-05-24 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor having antiferromagnetic layer for exchange bias
JPH08227813A (ja) * 1994-12-05 1996-09-03 Sony Corp 軟磁性薄膜及びこれを用いた薄膜磁気ヘッド

Also Published As

Publication number Publication date
DE69738612D1 (de) 2008-05-15
EP1780301A3 (en) 2007-09-05
SG88758A1 (en) 2002-05-21
EP1780301A2 (en) 2007-05-02
EP0897022A4 (en) 2001-05-02
JP2000160332A (ja) 2000-06-13
EP0897022B1 (en) 2008-04-02
DE69738612T2 (de) 2009-07-09
CN1194116C (zh) 2005-03-23
CN100336934C (zh) 2007-09-12
CN1590580A (zh) 2005-03-09
KR100315556B1 (ko) 2002-01-12
US6165607A (en) 2000-12-26
JP3387934B2 (ja) 2003-03-17
EP0897022A1 (en) 1999-02-17
CN1209847A (zh) 1999-03-03
WO1998022636A1 (fr) 1998-05-28
TW479075B (en) 2002-03-11
KR19990077377A (ko) 1999-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3386747B2 (ja) スパッタリングターゲット
US7092222B2 (en) Exchange coupled film having improved current-carrying reliability and improved rate of change in resistance and magnetic sensing element using same
JP2962415B2 (ja) 交換結合膜
JPH10284321A (ja) 交換結合膜とそれを用いた磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドおよび磁気記憶装置
EP0883196B1 (en) Magnetoresistance effect film and magnetoresistance effect type head
JP4130451B2 (ja) 交換結合膜とそれを用いた磁気抵抗効果素子および磁気装置
JPH09148132A (ja) 交換結合膜および磁気抵抗効果素子
JP3727914B2 (ja) 反強磁性体膜とそれを用いた磁気抵抗効果素子および磁気装置
JP2010067769A (ja) 磁気抵抗膜ならびに磁気抵抗膜を用いた磁気記録用磁気ヘッド、磁気センサ及び磁気メモリー
JP4268915B2 (ja) 反強磁性体膜の製造方法
JP4434975B2 (ja) 反強磁性体膜の製造方法、交換結合膜の製造方法、磁気抵抗効果素子の製造方法、および磁気装置の製造方法
JP2002280641A (ja) 交換結合膜及び前記交換結合膜を用いた磁気検出素子
JP2000068569A (ja) 交換結合膜およびそれを用いた磁気抵抗効果素子
JP3337732B2 (ja) 磁気抵抗効果素子
JP3274449B2 (ja) 磁気抵抗効果素子、ならびに、前記磁気抵抗効果素子を用いた薄膜磁気ヘッド
JPH09237716A (ja) 交換結合膜、磁気抵抗効果素子および磁気抵抗効果素子の製造方法
JP3274440B2 (ja) 磁気抵抗効果素子、ならびに、前記磁気抵抗効果素子を用いた薄膜磁気ヘッド
JP3255901B2 (ja) 交換結合膜の製造方法
JP3048571B2 (ja) 交換結合膜と、この交換結合膜を用いた磁気抵抗効果素子、ならびに、前記磁気抵抗効果素子を用いた薄膜磁気ヘッド
JPH11329838A (ja) 磁気抵抗効果膜
JP2000031563A (ja) 磁気抵抗効果素子、ならびに、前記磁気抵抗効果素子を用いた薄膜磁気ヘッド
JP2000031561A (ja) 交換結合膜と、この交換結合膜を用いた磁気抵抗効果素子、ならびに、前記磁気抵抗効果素子を用いた薄膜磁気ヘッド

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20021217

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080110

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090110

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100110

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100110

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110110

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120110

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130110

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140110

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term