JP3534264B2 - Target material for magnetic thin film and method for manufacturing the same - Google Patents

Target material for magnetic thin film and method for manufacturing the same

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JP3534264B2 JP27444694A JP27444694A JP3534264B2 JP 3534264 B2 JP3534264 B2 JP 3534264B2 JP 27444694 A JP27444694 A JP 27444694A JP 27444694 A JP27444694 A JP 27444694A JP 3534264 B2 JP3534264 B2 JP 3534264B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は磁気ヘッド等に用いられ
る磁気薄膜を提供するターゲット材およびその製造方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a target material for providing a magnetic thin film used for a magnetic head or the like and a method for manufacturing the target material.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年磁気記録技術の進歩は著しく、磁気
ディスク等の大容量化、あるいはVTR装置の小型軽量
化のために記録密度の高密度化が進められている。この
高密度の記録のために使用される磁気ヘッドには、高保
磁力を有する記録媒体に十分書き込むことが可能な記録
磁界を有する磁性膜を磁気ヘッドに構成することが要求
されている。また、磁気ヘッド用の材料は、記録や再生
の効率の向上の点から高透磁率を有することが必要であ
り、記録再生特性の安定化のためには、磁歪定数を零近
傍に制御することが望ましい。さらに、磁気ヘッドの製
造プロセスにおいては、信頼性を確保するためにガラス
溶着等を用いることが多いので、加熱処理により特性が
劣化しないように高温における安定性向上も必要であ
る。
2. Description of the Related Art In recent years, the progress of magnetic recording technology has been remarkable, and the recording density has been increased in order to increase the capacity of magnetic disks and the like, or to reduce the size and weight of VTR devices. The magnetic head used for this high-density recording is required to have a magnetic film having a recording magnetic field capable of sufficiently writing on a recording medium having a high coercive force. Also, the material for the magnetic head needs to have a high magnetic permeability from the viewpoint of improving the efficiency of recording and reproduction, and the magnetostriction constant should be controlled to near zero in order to stabilize the recording and reproduction characteristics. Is desirable. Further, in the manufacturing process of the magnetic head, glass welding or the like is often used in order to ensure reliability, so it is also necessary to improve stability at high temperature so that the characteristics are not deteriorated by heat treatment.

【0003】このような材料としては、従来からFe−
Al−Si系合金(いわゆるセンダスト)やCo系アモ
ルファス合金等が開発されており、磁気ヘッドに適用さ
れている。(特開昭60−74110号公報等参照)。
また、最近では特開平3−20444号公報には、優れ
た磁気特性を有する磁気ヘッド用薄膜としてFe−(T
i,Zr,Hf,Nb,Taから選ばれた一種以上の元
素:以下Mと言う)−C系合金が示されている。また、
特開平4−6809号公報には優れた磁気特性が得られ
る磁気ヘッド用薄膜としてFe−(M)−N系合金が示
されている。特開平3−20444号公報および特開平
4−6809号公報に記載されるように、Fe−(M)
−(C,N)系の薄膜は、微結晶組織とすることが可能
であり、保磁力が小さく透磁率も高いことに加え、磁気
特性が熱的に安定であるという優れた特性を有してお
り、磁気ヘッド用薄膜として非常に有望な材料と言え
る。
As such a material, Fe--
Al-Si alloys (so-called sendust), Co amorphous alloys, etc. have been developed and applied to magnetic heads. (See JP-A-60-74110, etc.).
Recently, Japanese Patent Laid-Open No. 3-20444 discloses Fe- (T) as a thin film for a magnetic head having excellent magnetic characteristics.
One or more elements selected from i, Zr, Hf, Nb and Ta: hereinafter referred to as M) -C based alloys are shown. Also,
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 4-68009 discloses a Fe- (M) -N-based alloy as a thin film for a magnetic head that provides excellent magnetic characteristics. As described in JP-A-3-20444 and JP-A-4-6809, Fe- (M)
The (C, N) -based thin film can have a microcrystalline structure, has a small coercive force, a high magnetic permeability, and has excellent characteristics that the magnetic characteristics are thermally stable. Therefore, it can be said that it is a very promising material for thin films for magnetic heads.

【0004】上述した磁気ヘッド用薄膜の内Fe−
(M)−C系合金膜を得る場合には、特開平3−204
44号公報に記載されるように、Fe−M系のターゲッ
ト材の上にグラファイトを配置したターゲット材とする
か、あるいはFe−M系のターゲット材をメタン含有雰
囲気で反応性スパッタリングを行ない膜中に炭素を導入
する方法が知られている。またFe−(M)−N系合金
膜を得る場合には、特開平4−6809号公報に記載さ
れるように、Fe上に金属Mのペレットを配置したスパ
ッリングターゲット材を用いて窒素含有雰囲気下で反応
性スパッタリングを行うことにより、Fe−M−N系の
合金薄膜を得ていた。
Of the above thin films for magnetic heads, Fe-
In order to obtain a (M) -C alloy film, the method disclosed in JP-A-3-204
As described in Japanese Patent Publication No. 44-44, a target material in which graphite is arranged on an Fe-M based target material is used, or the Fe-M based target material is subjected to reactive sputtering in a methane-containing atmosphere in a film. A method of introducing carbon into is known. Further, when an Fe- (M) -N-based alloy film is obtained, as described in JP-A-4-68009, a spalling target material in which pellets of metal M are arranged on Fe is used to contain nitrogen. By carrying out reactive sputtering in an atmosphere, an Fe-MN system alloy thin film was obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述したFe−(M)
−(C,N)系合金の薄膜の製造方法のうち、反応性ス
パッタリング法を用いる方法は、炭素や窒素の導入量を
制御しやすいという利点があり、生産方法の主力になる
ものと考えられる。本発明者は上記の反応性スパッタリ
ング法に適用するため、上記に提案されている合金系の
うち特に高い熱安定性を有し、優れた磁気特性が得られ
るとされるFe−Ta系を選択し、反応性スパッタリン
グによって磁気薄膜を得ることを目的としてFeとTa
の2元合金のターゲット材を鋳造法によって得ることを
試みた。
The above-mentioned Fe- (M)
Among the methods for producing a thin film of a (C, N) -based alloy, the method using the reactive sputtering method has an advantage that it is easy to control the introduction amount of carbon and nitrogen, and is considered to be a main production method. . Since the present inventor applies it to the above-mentioned reactive sputtering method, among the alloy systems proposed above, the Fe-Ta system, which is said to have particularly high thermal stability and excellent magnetic properties, is selected. And Fe and Ta for the purpose of obtaining a magnetic thin film by reactive sputtering.
An attempt was made to obtain the target material of the binary alloy of No. 1 by the casting method.

【0006】ところが、FeとTaの合金は鋳造時にF
eとTaの化合物を形成するため、鋳造時に大きな偏析
部を有する組織となり、この偏析部がスパッタリングに
よって形成する薄膜の組成のばらつきの原因となること
が判明した。本発明の目的は、スパッタリングによって
得られる膜の組成のばらつきを低減できるFe−Ta系
の磁気薄膜用ターゲット材およびその製造方法を提供す
ることである。
However, the alloy of Fe and Ta is F during casting.
It was found that since a compound of e and Ta is formed, the structure has a large segregation portion at the time of casting, and this segregation portion causes variation in the composition of the thin film formed by sputtering. An object of the present invention is to provide an Fe—Ta based target material for a magnetic thin film, which can reduce variations in composition of a film obtained by sputtering, and a method for producing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は、Fe−Ta
系合金ターゲット材において、組成をTa量を5〜15
原子%の範囲とすることで、FeとTaの2元系の状態
図における共晶点近傍の組成とし、さらに鋳造温度を合
金の融点直上とすることにより鋳造時の冷却を早めるこ
とによって、FeとTaの化合物が微細に分散したター
ゲット材を得ることができ、この組織を有するターゲッ
ト材を用いてスパッタリングすれば、組成分布のばらつ
きの少ない薄膜が得られることを見いだし、本発明に到
達した。
The inventor of the present invention has found that Fe--Ta
In the system-based alloy target material, the composition is set to Ta amount of 5 to
By setting the content to be in the atomic% range, the composition near the eutectic point in the phase diagram of the binary system of Fe and Ta can be obtained. Further, by setting the casting temperature just above the melting point of the alloy, the cooling during casting is accelerated, It was found that a target material in which the compound of Ta and Ta is finely dispersed can be obtained, and that a thin film having a small variation in composition distribution can be obtained by sputtering using a target material having this structure, and the present invention was reached.

【0008】すなわち本発明は、合金組成としてTaを
5〜15原子%含有し、残部Feおよび不可避的不純物
からなるターゲット材であって、Feを主体とするマト
リックスに、最大粒径が50μm以下のFeとTa
状化合物と、最大長50μm以下のFeとTa長粒状
化合物とが分散した組織を有することを特徴とする磁気
薄膜用ターゲット材である。また、本発明は、合金組成
としてTaを5〜15原子%、Crを10原子%以下含
有し、残部Feおよび不可避的不純物からなるターゲッ
ト材であって、Feを主体とするマトリックスに、最大
粒径が50μm以下のFeとTaの塊状化合物と、最大
長50μm以下のFeとTaの長粒状化合物とが分散し
た組織を有することを特徴とする磁気薄膜用ターゲット
材である。
That is, the present invention contains Ta as an alloy composition in an amount of 5 to 15 atomic%, and balances Fe and unavoidable impurities.
Which is a target material composed of Fe, and a lumpy compound of Fe and Ta having a maximum particle diameter of 50 μm or less and a long-granular compound of Fe and Ta having a maximum length of 50 μm or less. A target material for a magnetic thin film having a dispersed structure. Further, the present invention is an alloy composition
5 to 15 atomic% Ta and 10 atomic% or less Cr
And a target consisting of the balance Fe and unavoidable impurities.
It is a tough material and has a maximum content of Fe-based matrix.
Fe and Ta lumps with particle size less than 50 μm
Fe particles with a length of 50 μm or less and long granular compounds of Ta are dispersed.
Target for magnetic thin film characterized by having different texture
It is a material.

【0009】また、その他の本発明は、上記組成の合金
溶湯を前記合金の液相温度を超え融点+50℃の鋳造温
度にて鋳造を行なうことを特徴とする本発明の磁気薄膜
用ターゲット材の製造方法である
Another aspect of the present invention is to provide a target material for magnetic thin film according to the present invention, which is characterized in that the molten alloy having the above composition is cast at a casting temperature of a melting point + 50 ° C. which is higher than the liquidus temperature of the alloy. it is a manufacturing method.

【0010】[0010]

【作用】本発明のターゲット材の特徴の一つは、Feと
Taの2元系の状態図における共晶付近の組成であるT
a5〜15原子%に規定したことである。FeとTaの
2元系状態図によれば、共晶点はTa7.9原子%であ
り、Ta2.5〜28原子%の範囲で共晶組織を発現可
能である。ターゲット材の組織を均一微細にするために
は共晶点に一致する組成が好ましいが、共晶点組成の近
傍でも微細な組織を得ることが可能であり、本発明にお
いては、Taを5〜15原子%に規定した。好ましく
は、Ta7−10%である。
One of the characteristics of the target material of the present invention is that the composition near the eutectic in the phase diagram of the binary system of Fe and Ta is T
It is defined to be 5 to 15 atom%. According to the binary phase diagram of Fe and Ta, the eutectic point is Ta 7.9 atom%, and the eutectic structure can be expressed in the range of Ta 2.5 to 28 atom%. A composition matching the eutectic point is preferable in order to make the structure of the target material uniform and fine, but it is possible to obtain a fine structure even in the vicinity of the eutectic point composition. It was defined as 15 atom%. Preferably, it is Ta7-10%.

【0011】なお、Taの下限を5原子%としたのは、
5原子%未満では磁気ヘッド等に用いられる磁気薄膜と
した場合に結晶粒の微細化等の磁気特性の向上が達成で
きないためであり、また5%未満ではTa量が少ないこ
とから、FeとTaの化合物自体が少なくなり、化合物
の偏析による薄膜組成のばらつきの問題が生じにくいた
めである。一方15原子%を超えると、共晶組成から離
れるとともにFeとTaの金属間化合物が多量に生成し
てターゲット材組織を微細化できなくなるため、15原
子%以下と規定した。
The lower limit of Ta is 5 atomic%
If it is less than 5 atomic%, it is not possible to achieve improvement in magnetic properties such as grain refinement in the case of a magnetic thin film used for a magnetic head or the like, and if it is less than 5%, the Ta content is small, so Fe and Ta This is because the compound itself becomes less and the problem of variation in thin film composition due to segregation of the compound is less likely to occur. On the other hand, if it exceeds 15 atomic%, it is separated from the eutectic composition and a large amount of an intermetallic compound of Fe and Ta is generated and the target material structure cannot be refined.

【0012】本発明においては、FeとTaの2元系を
基本にするものであるが、Taと同様に薄膜形成時に炭
化物あるいは窒化物となって微細な組織を形成する作用
を持つ元素として知られているTi,Zr,Hf,V,
NbをTaの一部と置換して含有することを除外するも
のではない。これらの元素は、Taに比べて形成する薄
膜の耐熱性の点で劣るため、Taの含有量よりも少なく
する必要がある。
In the present invention, although it is based on a binary system of Fe and Ta, it is known as an element having a function of forming a fine structure by becoming a carbide or a nitride at the time of forming a thin film like Ta. Ti, Zr, Hf, V,
It does not exclude that Nb is substituted with a part of Ta and contained. Since these elements are inferior to Ta in heat resistance of the thin film to be formed, it is necessary to make the content less than Ta.

【0013】また、本発明においては、薄膜に耐食性を
確保するためCr,Al,Pt,Ru等の耐食性元素の
添加が望ましい。本発明のターゲット材はスパッタリン
グ期間中に炭素あるいは窒素と反応されるものであり、
炭素や窒素と強力に結合する4A,5A属元素であるT
i,Zr,Hf,V,Nbは、薄膜状態で炭化物あるい
は窒化物として存在することになるため、薄膜の耐食性
の向上の効果が少ない。 したがって、これ以外のFe
に対して耐食性を高める元素を添加することが望ましい
のである。特にCrは、磁気特性の劣化が少ない元素と
して有効である。上述した耐食性元素は、多量に添加す
ると磁気特性を劣化するため、添加量は制限する必要が
あり、10原子%以下とすることが望ましい。
Further, in the present invention, it is desirable to add a corrosion-resistant element such as Cr, Al, Pt, Ru or the like in order to ensure the corrosion resistance of the thin film. The target material of the present invention is one that is reacted with carbon or nitrogen during the sputtering period,
T, which is a 4A, 5A group element that strongly binds to carbon and nitrogen
Since i, Zr, Hf, V, and Nb exist as a carbide or a nitride in a thin film state, the effect of improving the corrosion resistance of the thin film is small. Therefore, other Fe
Therefore, it is desirable to add an element that enhances corrosion resistance. In particular, Cr is effective as an element with little deterioration in magnetic characteristics. The above-mentioned corrosion-resistant element deteriorates the magnetic characteristics when added in a large amount, so the addition amount needs to be limited, and is preferably 10 atomic% or less.

【0014】また、本発明はFeを主体とするマトリッ
クスに、最大粒径が50μm以下のFeとTaを主体と
する塊状化合物と、最大長50μm以下のFeとTaを
主体とする長粒状化合物とが分散した組織に規定した。
磁気ヘッド等に用いられるFe−Ta−(C,N)系の
合金薄膜においては、、ターゲット材から導入されるT
aがスパッタリングにより気相から導入されるCあるい
はNと結合して炭化物あるいは窒化物を形成し、薄膜組
織において結晶の成長を抑える核として作用している。
この作用により薄膜が微細組織となり優れた磁気特性が
得られるものである。したがって、均一な微細組織であ
り、磁気特性の変動の少ない薄膜を安定して得るために
は、ターゲット材中の組織のばらつきを少なく抑える必
要がある。
Further, according to the present invention, in a matrix containing Fe as a main component, an agglomerate compound containing Fe and Ta as a main component having a maximum particle size of 50 μm or less and a long-granular compound containing Fe and Ta as a main component having a maximum length of 50 μm or less as a main component. Defined in a dispersed organization.
In the Fe—Ta— (C, N) -based alloy thin film used for a magnetic head or the like, T introduced from the target material is used.
a combines with C or N introduced from the vapor phase by sputtering to form a carbide or a nitride, and acts as a nucleus for suppressing crystal growth in the thin film structure.
By this action, the thin film becomes a fine structure and excellent magnetic properties are obtained. Therefore, in order to stably obtain a thin film having a uniform fine structure and little variation in magnetic characteristics, it is necessary to suppress the variation in the structure in the target material.

【0015】一方ターゲット材を構成する元素であるT
aはFeとの化合物を形成してターゲット材中に存在す
る。この化合物はマトリックスとなるFeとスパッタリ
ング速度およびスパッタリング方向が異なるため、偏析
があるとTa濃度が大きく変動し、得られる薄膜の磁気
特性を大きく変動することになる。本発明では、ターゲ
ット材中の偏析を少なくし、組織の微細化を試み、組成
を共晶組成付近に限定するとともに、鋳造を該合金の液
相温度を越え+50℃の範囲内で行うことで、偏析の少
ない微細組織を得たものである。その微細組織は、具体
的には最大粒径が50μm以下のFeとTaを主体とす
る塊状化合物と、最大長50μm以下のFeとTaを主
体とする長粒状化合物とが分散した組織である。なお塊
状化合物と長粒状化合物の存在比は、Ta量によって変
えることができるため、Ta量によってスパッタリング
装置の特性に合わせたスパッタリング速度、Ta濃度分
布の調製が可能である。
On the other hand, T which is an element constituting the target material
a forms a compound with Fe and exists in the target material. Since this compound has a sputtering rate and a sputtering direction different from those of Fe that is a matrix, if Ta is segregated, the Ta concentration greatly changes, and the magnetic characteristics of the obtained thin film greatly change. In the present invention, segregation in the target material is reduced, microstructure refinement is attempted, the composition is limited to the vicinity of the eutectic composition, and casting is performed within the range of + 50 ° C. above the liquidus temperature of the alloy. A microstructure with less segregation was obtained. Specifically, the fine structure is a structure in which a lump compound mainly composed of Fe and Ta having a maximum particle size of 50 μm or less and a long granular compound mainly composed of Fe and Ta having a maximum length of 50 μm or less are dispersed. Since the abundance ratio of the lump compound and the long particulate compound can be changed by the Ta amount, it is possible to adjust the sputtering rate and the Ta concentration distribution according to the characteristics of the sputtering device by the Ta amount.

【0016】本発明の製造方法における重要な特徴は、
液相温度を超え融点+50℃の鋳造温度にて鋳造を行な
うことである。本発明においては、鋳造温度を融点直上
とし、注湯後にすばやく凝固が始まるようにすることに
よって、FeとTaの化合物の微細な晶出が起こるとと
もに、鋳造工程中で晶出するFeとTaの化合物とマト
リックスとの比重差に起因する偏析を防止することがで
き、上述した本発明の組織のターゲット材を得ることが
できるものである。また、本発明の製造方法において
は、他の偏析を防止する手段を併用することを除外する
ものではない。例えばより微細な組織とするための強制
冷却を行ったり、1100〜1300℃に加熱して1時
間以上保持するソーキングを行っても良い。
An important feature of the manufacturing method of the present invention is that
Casting is performed at a casting temperature of the melting point + 50 ° C, which exceeds the liquidus temperature. In the present invention, the casting temperature is set just above the melting point so that solidification starts quickly after pouring, whereby fine crystallization of the Fe and Ta compounds occurs, and at the same time the Fe and Ta compounds crystallized during the casting process. Segregation due to the difference in specific gravity between the compound and the matrix can be prevented, and the target material having the structure of the present invention described above can be obtained. Further, in the production method of the present invention, it is not excluded that another means for preventing segregation is also used. For example, forced cooling may be performed to obtain a finer structure, or soaking may be performed by heating to 1100 to 1300 ° C. and holding for 1 hour or more.

【0017】[0017]

【実施例】【Example】

(実施例1)原子%でFe=92.1%、Ta 7.9
%の共晶点組成の合金を10マイナス3乗Torr下で融点
温度である1442℃に対して +20〜25℃に制御
しながら鋳造を行なった。このターゲット材を光学顕微
鏡で組織観察した。図1にその400倍の金属ミクロ組
織写真を示す。図1を見ると明かなように、ターゲット
材のミクロ組織は組織断面に占める1個の粒子の面積が
大きい塊状化合物と、微細な長粒状化合物が分散した組
織となっていることがわかる。この組織の観察により塊
状化合物の最大粒径は21μm、長粒化合物の最大長は
24μmであった。またX線回折分析により、塊状化合
物および長粒化合物ともFe3Ta7の化合物であること
が確認された。また比較例として同一組成の合金を鋳造
温度を融点+70〜80℃に制御して鋳造を行なった。
得られた比較例のターゲット材の400倍の金属ミクロ
組織写真を図2に示す。比較例のターゲット材中に存在
するFeとTaの塊状化合物の最大粒径は64μmであ
った。
(Example 1) Fe = 92.1% in atomic%, Ta 7.9
% Alloy having a eutectic point composition was cast at 10 to the third power Torr while controlling the melting point temperature of 1442 ° C. to +20 to 25 ° C. The structure of this target material was observed with an optical microscope. FIG. 1 shows a 400 times metal microstructure photograph. As is clear from FIG. 1, the microstructure of the target material has a structure in which a lump compound in which one particle occupies a large area in the cross section of the structure and a fine long granular compound are dispersed. Observation of this structure revealed that the maximum particle size of the lump compound was 21 μm and the maximum length of the long compound was 24 μm. In addition, it was confirmed by X-ray diffraction analysis that both the lump compound and the long-grain compound were Fe 3 Ta 7 compounds. As a comparative example, an alloy having the same composition was cast by controlling the casting temperature to a melting point +70 to 80 ° C.
FIG. 2 shows a photograph of the metal microstructure of the obtained target material of Comparative Example at 400 times. The maximum particle size of the massive compound of Fe and Ta present in the target material of the comparative example was 64 μm.

【0018】次にこれらのターゲット材を使用して窒素
とアルゴンの混合雰囲気下でスパッタリングを行ない、
16原子%の窒素の導入を行った。他の条件は以下の通
りである。 排気到達真空度 < 1× 10マイナス6乗 投入電力 4.5W/cm2 基板 結晶化ガラス 膜厚 2μmプラス・マイナス0.2μm ターゲット材を40時間スパッタリングして、得られた
薄膜中のTa濃度のばらつきは本発明のターゲット材で
0.1原子%であったが、比較例のターゲット材では
0.9原子%と大きなものとなり、本発明のターゲット
材の方が磁気薄膜を安定して得ることができることがわ
かった。
Next, using these target materials, sputtering is performed in a mixed atmosphere of nitrogen and argon,
Introduction of 16 atomic% nitrogen was performed. Other conditions are as follows. Degree of exhausted vacuum <1 × 10 minus 6th power input 4.5 W / cm 2 Substrate Crystallized glass film thickness 2 μm plus / minus 0.2 μm Target material was sputtered for 40 hours to obtain Ta concentration in the obtained thin film. The variation was 0.1 atom% in the target material of the present invention, but was as large as 0.9 atom% in the target material of the comparative example, and the target material of the present invention can obtain a magnetic thin film more stably. I found that

【0019】(実施例2) 原子%でFe=88.0%、Ta12.0%の組成の
合金を10マイナス3乗Torr下で液相線温度である15
20℃に対して+20〜25℃に制御しながら鋳造を行
なった。このターゲット材を光学顕微鏡で組織観察し
た。図3にその400倍の金属ミクロ組織写真を示す。
図3を見ると明かなように、実施例1と同様にターゲッ
ト材のミクロ組織は組織断面に占める1個の粒子の面積
が大きい塊状化合物と、微細な長粒状化合物が分散した
組織となっていることがわかる。この組織の観察により
塊状化合物の最大粒径は26μm、長粒化合物の最大
長は13μmであった。またX線回折分析により、塊状
化合物および長粒化合物ともFe3Ta7の化合物であ
ることが確認された。なお、実施例1と比較すると塊状
化合物の割合が増加していた。
(Example 2) An alloy having a composition of Fe = 88.0 % and Ta = 12.0% in atomic% has a liquidus temperature of 15 under 10 ^ 3 Torr.
Casting was performed while controlling at +20 to 25 ° C with respect to 20 ° C. The structure of this target material was observed with an optical microscope. Fig. 3 shows a photograph of the metal microstructure of 400 times.
As is clear from FIG. 3, as in Example 1, the microstructure of the target material has a structure in which a lump compound having a large area of one particle occupying the structure cross section and a fine long granular compound are dispersed. You can see that Maximum particle size of the bulk compound the tissue observation 26 .mu.m, the maximum length of long grain-like compound was 13 .mu.m. The addition X-ray diffraction analysis, it was confirmed with mass compounds and Nagatsubu like compound is a compound of Fe 3 Ta 7. In addition, as compared with Example 1, the ratio of the lump compound was increased.

【0020】図3に示すように12原子%のTaを含有
する場合でも、本発明のターゲット材組織は極めて微細
であり、偏析のないものであることがわかる。得られた
ターゲット材を実施例1と同様にスパッタリングを行
い、組成のばらつきを測定したところ0.3原子%であ
り、本発明のターゲット材により、12原子%のTaを
含有する本発明のターゲット材においても磁気薄膜を安
定して得ることができることがわかった。
As shown in FIG. 3, it can be seen that the target material structure of the present invention is extremely fine and has no segregation even when it contains 12 atomic% of Ta. The obtained target material was sputtered in the same manner as in Example 1 and the compositional variation was measured to be 0.3 atom%. With the target material of the present invention, the target of the present invention containing 12 atom% of Ta was used. It was found that the magnetic thin film can be stably obtained even in the material.

【0021】(実施例3) 原子%でFe=92.1%、Ta7.9%で100%
とし前記FeとTaの合計に対して、Cr5.7%
を添加した合金を10マイナス3乗Torr下でFeとTa
の共晶点温度である1442℃に対して+20〜25℃
に制御しながら鋳造を行った。このターゲット材は耐食
性元素としてCrを添加したものである。ターゲット材
組織を光学顕微鏡で組織観察した。図4にその400倍
のターゲット材の金属ミクロ組織写真を示す。図4を見
ると明かなように、実施例1と同様にターゲット材のミ
クロ組織は組織断面に占める1個の粒子の面積が大きい
塊状化合物と、微細な長粒状化合物が分散した組織とな
っていることがわかる。この組織の観察により塊状化合
物の最大粒径は20μm、長粒化合物の最大長は13
μmであった。またX線回折分析により塊状化合物およ
び長粒化合物としてFe3Ta7の化合物が確認され
た。ターゲット材中のCrは、化合物としては検出でき
ず、マトリックス部分のCr濃度が化合物部分のよりも
高いことが確認された。
(Example 3) Fe = 92.1% in atomic% and 100% in Ta = 7.9 %
And Cr = 5.7% with respect to the total of Fe and Ta.
Fe and Ta alloy under 10 minus cube Torr with the addition of
+20 to 25 ° C against 1442 ° C which is the eutectic point temperature of
Casting was performed while controlling the temperature. This target material has Cr added as a corrosion resistant element. The structure of the target material was observed with an optical microscope. FIG. 4 shows a photograph of a metal microstructure of the target material at a magnification of 400 times. As is clear from FIG. 4, as in Example 1, the microstructure of the target material has a structure in which a lump compound in which one particle occupies a large area in the structure cross section and a fine long grain compound are dispersed. You can see that Maximum particle size of the bulk compound the tissue observation 20 [mu] m, the maximum length of long grain-like compound 13
was μm. The compounds of Fe 3 Ta 7 as mass compounds and Nagatsubu like compound was confirmed by X-ray diffraction analysis. Cr in the target material could not be detected as a compound, and it was confirmed that the Cr concentration in the matrix portion was higher than that in the compound portion.

【0022】図4に示すようにCr含有する場合でも、
本発明のターゲット材組織は極めて微細であり、偏析の
ないものであることがわかる。得られたターゲット材を
実施例1と同様にスパッタリングを行い、組成のばらつ
きを測定したところ0.1原子%であり、耐食性改善元
素としてCrを含有する本発明のターゲット材において
も磁気薄膜を安定して得ることができることがわかっ
た。
Even when Cr is contained as shown in FIG.
It can be seen that the target material structure of the present invention is extremely fine and has no segregation. Sputtering was performed on the obtained target material in the same manner as in Example 1, and the variation in composition was measured to be 0.1 atom%, and the magnetic thin film was stable even in the target material of the present invention containing Cr as a corrosion resistance improving element. I found that I can get it.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によれば、FeとTaの化合物を
均一に分散させることができ、組成ばらつきの少ない薄
膜の形成が可能になる。したがって、極めて精度の高い
記録あるいは再生特性を要求される磁気ヘッド用薄膜の
成形のために使用されるターゲット材として極めて有効
である。
According to the present invention, the compound of Fe and Ta can be uniformly dispersed, and a thin film with little composition variation can be formed. Therefore, it is extremely effective as a target material used for forming a thin film for a magnetic head that requires extremely accurate recording or reproducing characteristics.

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

【図1】本発明のターゲット材の金属ミクロ組織写真の
例である。
FIG. 1 is an example of a metal microstructure photograph of a target material of the present invention.

【図2】比較例のターゲット材の金属ミクロ組織写真の
例である。
FIG. 2 is an example of a metal microstructure photograph of a target material of a comparative example.

【図3】Ta量の多い本発明のターゲット材の金属ミク
ロ組織写真の例である。
FIG. 3 is an example of a metal microstructure photograph of a target material of the present invention having a large amount of Ta.

【図4】Crを含有する本発明のターゲット材の金属ミ
クロ組織写真の例である。
FIG. 4 is an example of a metal microstructure photograph of a target material of the present invention containing Cr.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G11B 5/31 G11B 5/31 C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI G11B 5/31 G11B 5/31 C

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 合金組成としてTaを5〜15原子%含
有し、残部Feおよび不可避的不純物からなるターゲッ
ト材であって、Feを主体とするマトリックスに、最大
粒径が50μm以下のFeとTa塊状化合物と、最大
長50μm以下のFeとTa長粒状化合物とが分散し
た組織を有することを特徴とする磁気薄膜用ターゲット
材。
1. A target material containing 5 to 15 atomic% of Ta as an alloy composition , the balance being Fe and unavoidable impurities, and having a Fe-based matrix with a maximum particle size of 50 μm. the following Fe and Ta bulk compound and a magnetic thin film target material and length particulate compound of the maximum length 50μm or less of Fe and Ta are characterized by having a distributed organization.
【請求項2】 合金組成としてTaを5〜15原子%、
Crを10原子%以下含有し、残部Feおよび不可避的
不純物からなるターゲット材であって、Feを主体とす
るマトリックスに、最大粒径が50μm以下のFeとT
塊状化合物と、最大長50μm以下のFeとTa
長粒状化合物とが分散した組織を有することを特徴とす
る磁気薄膜用ターゲット材。
2. An alloy composition of 5 to 15 atomic% Ta,
Cr content of 10 atomic% or less, balance Fe and unavoidable
A target material composed of impurities , in which a Fe-based matrix has a maximum grain size of 50 μm or less and Fe and T
bulk compound a and the target material for a magnetic film characterized by having a structure in which the <br/> length particulate compounds of the maximum length 50μm or less of Fe and Ta are dispersed.
【請求項3】 請求項1または2のいずれかに記載の組
成の合金溶湯を合金の液相温度を超え+50℃の範囲
の鋳造温度にて鋳造を行なうことを特徴とする磁気薄膜
用ターゲット材の製造方法。
3. The set according to claim 1 or 2.
The method of manufacturing a magnetic thin film target material, characterized in that the molten alloy adult performing casting at casting temperature in the range of greater than + 50 ℃ liquidus temperature of the alloy.
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