JP4160877B2 - 光磁気ディスク記録膜用スパッタリングターゲット - Google Patents

Description

本発明は、光磁気ディスクの記録膜の形成に用いられるスパッタリングターゲットに関する。

光磁気ディスクは、プラスチック基板上に、第１の保護膜、記録膜、第２の保護膜および反射膜を順次形成することによって製造される。

前記記録膜は、希土類元素と遷移金属を主体とするスパッタリングターゲットを用いて、マグネトロンスパッタリング法によって形成される。希土類元素と遷移金属を主体とするスパッタリングターゲットは、磁性体であるため、同一の組成を有するスパッタリングターゲットを使用した場合であっても、スパッタリングターゲットの磁気特性によってスパッタリングされ方が異なり、得られる記録膜の特性や、スパッタリングターゲットの使用効率に、差が生じる場合がある。

例えば、使用効率の向上を目的として、スパッタリングターゲットの透磁率を低くすることが、増田らによる論文「光磁気記録用低透磁率ターゲット材」（日立金属技報、Vol.11(1995)、P.51）や、特許第３０９８２０４号公報などに示されている。また、増田らによる前記論文では、低透磁率を達成する目的で、スパッタリングターゲットの低飽和磁化についても検討している。しかし、スパッタリングターゲットの保磁力に言及した例は、ほとんど無い。

スパッタリングターゲットの透磁率を低くする理由は、エロージョン深さ（スパッタリングによりスパッタリングターゲットが掘られる深さ）が、ターゲット面内で均一化され、その結果として、スパッタリングターゲットの使用効率が向上することによる。逆に、スパッタリングターゲットの透磁率が高いと、局所的なエロージョンが起こり、スパッタリングターゲットの一部分のみが使用されることになり、スパッタリングターゲットの使用効率は低くなる。

しかし、透磁率を低くすることにより、ほぼ同一のエロージョン形状が得られたとしても、スパッタリングの途中で、スパッタリングターゲットの非エロージョン部の表面にスパッタバックした膜（スパッタバック膜）が付着するという現象が生じることがある。

この場合、厚く堆積したスパッタバック膜が、スパッタリングターゲットから剥離して、製品ディスク面に付着するという不具合が発生するために、スパッタリングターゲットのエロージョンが所定の深さに達する前に、当該スパッタリングターゲットを交換する必要が生じる。従って、ターゲット寿命が短くなって、スパッタリングターゲットの使用効率が低くなっていた。
特許第３０９８２０４号公報 「光磁気記録用低透磁率ターゲット材」（日立金属技報、Vol.11(1995)、P.51）

本発明の目的は、かかる点に鑑み、スパッタバック膜の付着が起こり難く、その結果として高い使用効率を得るのに好適な光磁気ディスク記録膜用スパッタリングターゲットを提供することにある。

本発明者は、種々の検討を実施した結果、スパッタリングターゲットの保磁力を一定の値に制御することにより、スパッタバック膜の付着を抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明の光磁気ディスク記録膜用スパッタリングターゲットは、保磁力が、６．０×１０⁵Ａ／ｍ以上、８．１×１０⁵Ａ／ｍ以下である。

本発明の光磁気ディスク記録膜用スパッタリングターゲットの一態様では、希土類元素の１種以上を一般的に２０〜３０ａｔ％含み、残部がＦｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群から選ばれる１種以上である。また、必要に応じて、Ｃｒ、Ａｌ、ＳｎおよびＩｎからなる群から選ばれる１種以上を、０．１〜１０ａｔ％含んでもよい。なお、その他不可避不純物も含みうる。

本発明により、スパッタバック膜の付着が起こり難く、その結果として高い使用効率を得るのに好適な光磁気ディスク記録膜用スパッタリングターゲットを提供することが可能となった。

本発明の光磁気ディスク記録膜用スパッタリングターゲットは、保磁力が、６．０×１０⁵Ａ／ｍ以上、８．１×１０⁵Ａ／ｍ以下である。６．０×１０⁵Ａ／ｍ未満の場合、あるいは８．１×１０⁵Ａ／ｍを超えた場合には、スパッタバック膜の付着防止効果が不十分である。なお、飽和磁化の大きさ、ひいては透磁率の大きさについても検討を行ったが、飽和磁化の大きさを変えても、スパッタバック膜が付着する問題を解決できなかった。

スパッタリングターゲットの保磁力を調整することにより、スパッタバック膜の付着が抑制される機構については必ずしも明確ではないが、スパッタリングターゲットにかかる磁場が揺動されていること、および、保磁力の大きさに対応して残留磁化の大きさが変わることを勘案すると、スパッタリングに寄与するスパッタリングターゲット上のプラズマ領域が保磁力の大きさにより変化するためであると推測している。

（実施例１〜４、比較例１〜４）
表１に示す組成を有する原料粉を、ガスアトマイズ法、溶解鋳造および粉砕法、還元拡散法により得た。

得られた原料粉を用いて、ホットプレス法により、直径１２７ｍｍ×厚さ１２ｍｍのスパッタリングターゲットを製造した。得られたスパッタリングターゲットから、６ｍｍ×６ｍｍ×１５ｍｍに切り出した試験片を用いて、磁気特性をCioffi型自記磁束計により測定した。測定結果を表１に示す。

さらに、得られたスパッタリングターゲットを用いて、スパッタ装置（バルザス社製、製品名Sprinter）により、スパッタ試験を実施した。ターゲット寿命の評価は、スパッタ試験の途中でスパッタリングターゲットを取り出して、目視検査を行い、スパッタバック膜の剥離が発生するまでの積算のスパッタ電力を求め、スパッタバック膜の形成が無く、最後まで使用できた場合のスパッタ電力を１．０として、それに対するスパッタ電力の比で表した。測定結果を表１に示す。

表１に示すように、保磁力を６．０〜８．１×１０⁵Ａ／ｍの範囲に制御された実施例では、スパッタバック膜の形成が抑制され、ターゲット寿命の最後まで、問題なく使用できていたことがわかる。

Claims (3)

1. 保磁力が、６．０×１０⁵Ａ／ｍ以上、８．１×１０⁵Ａ／ｍ以下であることを特徴とする光磁気ディスク記録膜用スパッタリングターゲット。
2. 希土類元素の１種以上と、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群から選ばれる１種以上とからなる請求項１に記載の光磁気ディスク記録膜用スパッタリングターゲット。
3. 希土類元素の１種以上と、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群から選ばれる１種以上と、Ｃｒ、Ａｌ、ＳｎおよびＩｎからなる群から選ばれる１種以上とからなる請求項１に記載の光磁気ディスク記録膜用スパッタリングターゲット。