JP6958819B2 - 磁気記録媒体用スパッタリングターゲット - Google Patents
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Description
本発明は磁気記録媒体用スパッタリングターゲットに関し、詳しくは、金属Ｃｏ、金属Ｐｔ、および酸化物を含有してなるスパッタリングターゲットに関する。
ハードディスクドライブの磁気ディスクにおいては、情報信号が磁気記録媒体の微細なビットに記録されている。磁気記録媒体の記録密度をさらに向上させるためには、１つの記録情報を保持するビットの大きさを縮小しながら、情報品質の指標であるノイズに対する信号の比率も増大させる必要がある。ノイズに対する信号の比率を増大させるためには、信号の増大またはノイズの低減が必要不可欠である。
現在、情報信号の記録を担う磁気記録媒体として、ＣｏＰｔ基合金−酸化物のグラニュラ構造からなる磁性薄膜が用いられている(例えば、非特許文献１参照)。このグラニュラ構造は、柱状のＣｏＰｔ基合金結晶粒とその周囲を取り囲む酸化物の結晶粒界とからなっている。
このような磁気記録媒体を高記録密度化する際には、記録ビット間の遷移領域を平滑化してノイズを低減させることが必要である。記録ビット間の遷移領域を平滑化するためには、磁性薄膜に含まれるＣｏＰｔ基合金結晶粒の微細化が必須である。
一方、磁性結晶粒が微細化すると、１つの磁性結晶粒が保持できる記録信号の強さは小さくなる。磁性結晶粒の微細化と記録信号の強さとを両立するためには、結晶粒の中心間距離を低減させることが必要である。
他方、磁気記録媒体中のＣｏＰｔ基合金結晶粒の微細化が進むと、超常磁性現象により記録信号の熱安定性が損なわれて記録信号が消失してしまうという、いわゆる熱揺らぎ現象が発生することがある。この熱揺らぎ現象は、磁気ディスクの高記録密度化への大きな障害となっている。
この障害を解決するためには、各ＣｏＰｔ基合金結晶粒において、磁気エネルギーが熱エネルギーに打ち勝つように磁気エネルギーを増大させることが必要である。各ＣｏＰｔ基合金結晶粒の磁気エネルギーはＣｏＰｔ基合金結晶粒の体積ｖと結晶磁気異方性定数Ｋuとの積ｖ×Ｋuで決定される。このため、ＣｏＰｔ基合金結晶粒の磁気エネルギーを増大させるためには、ＣｏＰｔ基合金結晶粒の結晶磁気異方性定数Ｋuを増大させることが必要不可欠である（例えば、非特許文献２参照）。
また、大きいＫuを持つＣｏＰｔ基合金結晶粒を柱状に成長させるためには、ＣｏＰｔ基合金結晶粒と粒界材料との相分離を実現させることが必須である。ＣｏＰｔ基合金結晶粒と粒界材料との相分離が不十分で、ＣｏＰｔ基合金結晶粒間の粒間相互作用が大きくなってしまうと、ＣｏＰｔ基合金−酸化物のグラニュラ構造からなる磁性薄膜の保磁力Ｈcが小さくなってしまい、熱安定性が損なわれて熱揺らぎ現象が発生しやすくなってしまう。したがって、ＣｏＰｔ基合金結晶粒間の粒間相互作用を小さくすることも重要である。
磁性結晶粒の微細化および磁性結晶粒の中心間距離の低減は、Ｒｕ下地層（磁気記録媒体の配向制御のために設けられた下地層）の結晶粒を微細化させることにより達成できる可能性がある。
しかしながら、結晶配向を維持しながらＲｕ下地層の結晶粒を微細化することは困難である(例えば、非特許文献３参照)。そのため、現行の磁気記録媒体のＲｕ下地層の結晶粒の大きさは、面内磁気記録媒体から垂直磁気記録媒体に切り替わったときの大きさとほとんど変わらず、約７〜８ｎｍとなっている。
一方、Ｒｕ下地層ではなく、磁気記録層に改良を加える観点から、磁性結晶粒の微細化を進める検討もなされており、具体的には、ＣｏＰｔ基合金−酸化物磁性薄膜の酸化物の添加量を増加させて磁性結晶粒体積比率を減少させて、磁性結晶粒を微細化させることが検討された(例えば、非特許文献４参照)。そして、この手法によって磁性結晶粒の微細化は達成された。しかしながら、この手法では、酸化物添加量の増加により結晶粒界の幅が増加するため、磁性結晶粒の中心間距離を低減させることはできない。
また、従来のＣｏＰｔ基合金−酸化物磁性薄膜に用いられる単一の酸化物の他に第２酸化物を添加することが検討された(例えば、非特許文献５参照)。しかしながら、複数の酸化物材料を添加する場合、その材料の選定の指針が明確になっておらず、現在でも、ＣｏＰｔ基合金結晶粒に対する粒界材料として用いる酸化物について検討が続けられている。
T. Oikawa et al., IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, 2002年9月,VOL.38, NO.5, p.1976-1978
S. N. Piramanayagam, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 2007年,102, 011301
S. N. Piramanayagam et al., APPLIED PHYSICS LETTERS, 2006年,89, 162504
Y. Inaba et al., IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, 2004年7月, VOL.40, NO.4, p.2486-2488
I. Tamai et al., IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, 2008年11月,VOL.44, NO.11, p.3492-3495
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであって、良好な磁気特性を維持しつつ、磁性結晶粒の微細化および磁性結晶粒の中心間距離の低減がなされた磁性薄膜を作製可能な磁気記録媒体用スパッタリングターゲットを提供することを課題とする。
本発明者は、前記課題を解決するべく鋭意研究した結果、磁性薄膜中の磁性結晶粒の微細化および磁性結晶粒の中心間距離の低減を実現するためには、磁気記録媒体用スパッタリングターゲットに、低融点と高融点の酸化物を含有させること（具体的には、融点が４５０℃と低いＢ2Ｏ3と、ＣｏＰｔ合金の融点（約１４５０℃）よりも融点の高い高融点酸化物とを含有させること）が効果的であることを見出した。
本発明は、この新たな知見に基づきなされたものである。
即ち、本発明に係る磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの第１の態様は、金属Ｐｔおよび酸化物を含有し、残部が金属Ｃｏおよび不可避的不純物からなる磁気記録媒体用スパッタリングターゲットであって、前記磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの金属成分の合計に対して、金属Ｃｏを７０ａｔ％以上９０ａｔ％以下含有し、金属Ｐｔを１０ａｔ％以上３０ａｔ％以下含有し、前記磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの全体に対して前記酸化物を２６ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下含有し、さらに、前記酸化物は、Ｂ2Ｏ3と、融点が１４７０℃以上２８００℃以下の１種以上の高融点酸化物とからなることを特徴とする磁気記録媒体用スパッタリングターゲットである。
本発明に係る磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの第２の態様は、金属Ｐｔ、金属Ｃｒおよび酸化物を含有し、残部が金属Ｃｏおよび不可避的不純物からなる磁気記録媒体用スパッタリングターゲットであって、前記磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの金属成分の合計に対して、金属Ｃｏを７０ａｔ％以上９０ａｔ％未満含有し、金属Ｐｔを１０ａｔ％以上３０ａｔ％未満含有し、金属Ｃｒを０ａｔ％より多く１０ａｔ％以下含有し、前記磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの全体に対して前記酸化物を２６ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下含有し、さらに、前記酸化物は、Ｂ2Ｏ3と、融点が１４７０℃以上２８００℃以下の１種以上の高融点酸化物とからなることを特徴とする磁気記録媒体用スパッタリングターゲットである。
前記１種以上の高融点酸化物の合計に対する前記Ｂ2Ｏ3の体積比が０．５以上４以下であることが好ましい。
前記１種以上の高融点酸化物を、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、Ｃｒ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3およびＺｒＯ2からなる群より選ばれた１種以上の酸化物としてもよい。
前記１種以上の高融点酸化物は、ＴｉＯ2であることが好ましい。
本発明によれば、良好な磁気特性を維持しつつ、磁性結晶粒の微細化および磁性結晶粒の中心間距離の低減がなされた磁性薄膜を作製可能な磁気記録媒体用スパッタリングターゲットを提供することができる。
（１）第１実施形態
本発明の第１実施形態に係る磁気記録媒体用スパッタリングターゲットは、金属Ｐｔおよび酸化物を含有し、残部が金属Ｃｏおよび不可避的不純物からなる磁気記録媒体用スパッタリングターゲットであって、前記磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの金属成分の合計に対して、金属Ｃｏを７０ａｔ％以上９０ａｔ％以下含有し、金属Ｐｔを１０ａｔ％以上３０ａｔ％以下含有し、前記磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの全体に対して前記酸化物を２６ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下含有し、さらに、前記酸化物は、Ｂ2Ｏ3と、融点が１４７０℃以上２８００℃以下の１種以上の高融点酸化物とからなることを特徴とする。
本発明の第１実施形態に係る磁気記録媒体用スパッタリングターゲットは、金属Ｐｔおよび酸化物を含有し、残部が金属Ｃｏおよび不可避的不純物からなる磁気記録媒体用スパッタリングターゲットであって、前記磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの金属成分の合計に対して、金属Ｃｏを７０ａｔ％以上９０ａｔ％以下含有し、金属Ｐｔを１０ａｔ％以上３０ａｔ％以下含有し、前記磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの全体に対して前記酸化物を２６ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下含有し、さらに、前記酸化物は、Ｂ2Ｏ3と、融点が１４７０℃以上２８００℃以下の１種以上の高融点酸化物とからなることを特徴とする。
なお、本明細書では、磁気記録媒体用スパッタリングターゲットを単にスパッタリングターゲットまたはターゲットと記載することがある。また、本明細書では、金属Ｃｏを単にＣｏと記載し、金属Ｐｔを単にＰｔと記載し、金属Ｃｒを単にＣｒと記載することがある。
（１−１）スパッタリングターゲットの構成成分
本第１実施形態に係る磁気記録媒体用スパッタリングターゲットは、金属成分としてＣｏおよびＰｔを含有し、不可避的不純物以外は他の金属を含有していない。
本第１実施形態に係る磁気記録媒体用スパッタリングターゲットは、金属成分としてＣｏおよびＰｔを含有し、不可避的不純物以外は他の金属を含有していない。
金属Ｃｏおよび金属Ｐｔは、スパッタリングによって形成される磁性薄膜のグラニュラ構造において、磁性結晶粒（微小な磁石）の構成成分となる。
Ｃｏは強磁性金属元素であり、磁性薄膜のグラニュラ構造の磁性結晶粒（微小な磁石）の形成において中心的な役割を果たす。スパッタリングによって得られる磁性薄膜中のＣｏＰｔ合金結晶粒（磁性結晶粒）の結晶磁気異方性定数Ｋuを大きくするという観点および得られる磁性薄膜中のＣｏＰｔ合金結晶粒（磁性結晶粒）の磁性を維持するという観点から、本第１実施形態に係るスパッタリングターゲット中のＣｏの含有割合は、金属成分の全体（ＣｏとＰｔの合計）に対して７０ａｔ％以上９０ａｔ％以下としている。
Ｐｔは、所定の組成範囲でＣｏと合金化することにより合金の磁気モーメントを低減させる機能を有し、磁性結晶粒の磁性の強さを調整する役割を有する。スパッタリングによって得られる磁性薄膜中のＣｏＰｔ合金結晶粒（磁性結晶粒）の結晶磁気異方性定数Ｋuを大きくするという観点および得られる磁性薄膜中のＣｏＰｔ合金結晶粒（磁性結晶粒）の磁性を調整するという観点から、本第１実施形態に係るスパッタリングターゲット中のＰｔの含有割合は、金属成分の全体（ＣｏとＰｔの合計）に対して１０ａｔ％以上３０ａｔ％以下としている。
本第１実施形態に係るスパッタリングターゲットの酸化物成分は、Ｂ2Ｏ3と、融点が１４７０℃以上２８００℃以下の１種以上の高融点酸化物（以下、単に高融点酸化物と記すことがある。）とからなる。酸化物成分は、磁性薄膜のグラニュラ構造において、磁性結晶粒（微小な磁石）同士の間を仕切る非磁性マトリックスとなる。
図１は、本第１実施形態に係るスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングを行い、グラニュラ媒体（以下、磁性薄膜のことをグラニュラ媒体と記すことがある。）を形成する際の成長過程を模式的に示す模式図である。図１（Ａ）はグラニュラ媒体の成長の初期段階（グラニュラ媒体１０）を示す模式図であり、図１（Ｂ）はグラニュラ媒体の成長が進んだ段階（グラニュラ媒体２０）を示す模式図である。
本第１実施形態に係るスパッタリングターゲットで用いる高融点酸化物の融点は、１４７０℃以上２８００℃以下であり、磁性結晶粒となるＣｏＰｔ合金の融点よりも高いので、本第１実施形態に係るスパッタリングターゲットを用いたスパッタリングによる成膜過程において、ＣｏＰｔ合金の析出しやすい地点であるＲｕ下地層１２の凸部にＣｏＰｔ合金よりも先に高融点酸化物１４が析出する。このため、図１（Ａ）、（Ｂ）に模式的に示すように、ＣｏＰｔ合金は析出した高融点酸化物１４によって分断された形で結晶成長を行い、ＣｏＰｔ合金結晶粒（磁性結晶粒）１６の面内方向（柱状のＣｏＰｔ合金結晶粒１６の高さ方向と直交する平面方向）の粒成長が抑制される。このため、ＣｏＰｔ合金結晶粒１６はＣｏＰｔ合金結晶粒２２へと柱状に成長して、面内方向に微細化がなされる。
一方、酸化物成分のうち、高融点酸化物でない酸化物成分は、Ｂ2Ｏ3（図１、２において符号１８で示す。）であり、Ｂ2Ｏ3は融点が４５０℃と低いため、スパッタリングによる成膜過程において、析出する時期が遅く、ＣｏＰｔ合金結晶粒が柱状に結晶成長している間（ＣｏＰｔ合金結晶粒１６がＣｏＰｔ合金結晶粒２２へと結晶成長している間）は、柱状のＣｏＰｔ合金結晶粒の間に液体の状態で存在する。このため、最終的には、Ｂ2Ｏ3は柱状に結晶成長したＣｏＰｔ合金結晶粒２２同士を仕切る結晶粒界となるように析出し、磁性薄膜のグラニュラ構造において、磁性結晶粒（微小な磁石）同士の間を仕切る非磁性マトリックスとなる。
図２は、酸化物成分にＢ2Ｏ3のみを用いたスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングを行い、グラニュラ媒体を形成する際の成長過程を模式的に示す模式図である。図２（Ａ）はグラニュラ媒体の成長の初期段階（グラニュラ媒体３０）を示す模式図であり、図２（Ｂ）はグラニュラ媒体の成長が進んだ段階（グラニュラ媒体４０）を示す模式図である。
酸化物成分にＢ2Ｏ3のみを用いたスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングを行って、グラニュラ媒体を形成する場合、酸化物成分であるＢ2Ｏ3の融点は４５０℃と低いため、融点が約１４５０℃のＣｏＰｔ合金がＲｕ下地層１２の凸部に先に析出する。このため、Ｒｕ下地層１２の１つの凸部に１つのＣｏＰｔ合金結晶粒３２が析出し、析出したＣｏＰｔ合金結晶粒３２（図２（Ａ）参照）はＣｏＰｔ合金結晶粒４２（図２（Ｂ）参照）のように成長して、グラニュラ媒体の成長が進む。
酸化物成分にＢ2Ｏ3のみを用いたスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングを行って、グラニュラ媒体を形成する場合、Ｒｕ下地層１２の１つの凸部に１つのＣｏＰｔ合金結晶粒３２が析出して成長するため、Ｒｕ下地層１２の凸部の分布状態以上にＣｏＰｔ合金結晶粒４２を面内方向に微細化することは困難である。
なお、図２（Ｂ）において、符号１８Ａは析出して固体となったＢ2Ｏ3を示し、符号１８Ｂは液体状のＢ2Ｏ3を示す。
また、本第１実施形態に係るスパッタリングターゲットで用いる高融点酸化物の融点の上限値は２８００℃であるが、２８００℃を超える融点（２８５２℃）をもつＭｇＯを酸化物成分として用いた磁気記録媒体用スパッタリングターゲット（表１に記す比較例１０）を用いて作製した磁性薄膜は、理由は不明であるが、磁気特性が良好でなかった。そこで、本第１実施形態に係るスパッタリングターゲットで用いる高融点酸化物の融点の上限値を２８００℃とした。
本第１実施形態に係るスパッタリングターゲットにおいて、スパッタリングターゲット全体に対する金属成分の合計の含有割合および酸化物成分の合計の含有割合は、目的とする磁性薄膜の成分組成によって決まり、特に限定されているわけではないが、スパッタリングターゲット全体に対する金属成分の合計の含有割合は例えば８８ｍｏｌ％以上９４ｍｏｌ％以下とすることができ、スパッタリングターゲット全体に対する酸化物成分の合計の含有割合は例えば６ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下とすることができる。
酸化物成分は、前述したように、磁性薄膜のグラニュラ構造において、磁性結晶粒（微小な磁石）同士の間を仕切る非磁性マトリックスとなる。このため、磁性薄膜中の酸化物の含有量を多くした方が磁性結晶粒同士の間を確実に仕切りやすくなり、磁性結晶粒同士を独立させやすくなるので好ましい。この点から、本第１実施形態に係るスパッタリングターゲット中に含まれる酸化物の含有量は２６ｖｏｌ％以上であることが好ましく、２８ｖｏｌ％以上であることがより好ましく、２９ｖｏｌ％以上であることがさらに好ましい。
ただし、磁性薄膜中の酸化物の含有量が多くなりすぎると、酸化物がＣｏＰｔ合金結晶粒（磁性結晶粒）中に混入してＣｏＰｔ合金結晶粒（磁性結晶粒）の結晶性に悪影響を与えて、ＣｏＰｔ合金結晶粒（磁性結晶粒）においてｈｃｐ以外の構造の割合が増えるおそれがある。また、磁性薄膜における単位面積あたりの磁性結晶粒の数が減るため、記録密度を高めにくくなる。これらの点から、本第１実施形態に係るスパッタリングターゲット中に含まれる酸化物の含有量は４０ｖｏｌ％以下であることが好ましく、３５ｖｏｌ％以下であることがより好ましく、３１ｖｏｌ％以下であることがさらに好ましい。
したがって、本第１実施形態に係るスパッタリングターゲット中に含まれる酸化物のスパッタリングターゲット全体に対する含有量は、２６ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下であることが好ましく、２８ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下であることがより好ましく、２９ｖｏｌ％以上３１ｖｏｌ％以下であることがさらに好ましい。
また、本第１実施形態に係るスパッタリングターゲット中に含まれる酸化物成分は、前述したように、Ｂ2Ｏ3と、融点が１４７０℃以上２８００℃以下の１種以上の高融点酸化物とからなるが、Ｒｕ下地層の凸部にＣｏＰｔ合金よりも先に高融点酸化物を適切な量だけ析出させて、ＣｏＰｔ合金結晶粒（磁性結晶粒）を適切に微細化させる観点から、前記１種以上の高融点酸化物の合計に対する前記Ｂ2Ｏ3の体積比が０．５以上４．０以下であることが好ましく、０．７以上３．５以下であることがより好ましく、０．８以上３．０以下であることがさらに好ましい。
本第１実施形態に係るスパッタリングターゲットの酸化物成分となり得る高融点酸化物としては、例えば、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、Ｃｒ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2等がある。磁性薄膜中の磁性結晶粒の微細化及び磁性結晶粒の中心間距離の低減という観点から、本第１実施形態に係るスパッタリングターゲット中に含まれる高融点酸化物としては、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、Ｃｒ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3及びＺｒＯ2からなる群より選ばれた１種以上の酸化物であることが好ましく、ＴｉＯ2であることがより好ましい。
（１−２）スパッタリングターゲットのミクロ構造
本第１実施形態に係るスパッタリングターゲットのミクロ構造は特に限定されるわけではないが、金属相と酸化物相とが微細に分散し合ってお互いに分散し合ったミクロ構造とすることが好ましい。このようなミクロ構造とすることにより、スパッタリングを実施している際に、ノジュールやパーティクル等の不具合が発生しにくくなる。
本第１実施形態に係るスパッタリングターゲットのミクロ構造は特に限定されるわけではないが、金属相と酸化物相とが微細に分散し合ってお互いに分散し合ったミクロ構造とすることが好ましい。このようなミクロ構造とすることにより、スパッタリングを実施している際に、ノジュールやパーティクル等の不具合が発生しにくくなる。
（１−３）スパッタリングターゲットの製造方法
本第１実施形態に係るスパッタリングターゲットは、例えば、以下のようにして製造することができる。
本第１実施形態に係るスパッタリングターゲットは、例えば、以下のようにして製造することができる。
（１−３−１）ＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末の作製
所定の組成（金属Ｃｏと金属Ｐｔとの合計に対する該金属Ｃｏの原子数比が７０ａｔ％以上９０ａｔ％以下）となるようにＣｏ、Ｐｔを秤量してＣｏＰｔ合金溶湯を作製する。そして、ガスアトマイズを行い、ＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末を作製する。作製したＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末は分級して、粒径が所定の粒径以下（例えば１０６μｍ以下）となるようにする。
所定の組成（金属Ｃｏと金属Ｐｔとの合計に対する該金属Ｃｏの原子数比が７０ａｔ％以上９０ａｔ％以下）となるようにＣｏ、Ｐｔを秤量してＣｏＰｔ合金溶湯を作製する。そして、ガスアトマイズを行い、ＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末を作製する。作製したＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末は分級して、粒径が所定の粒径以下（例えば１０６μｍ以下）となるようにする。
（１−３−２）加圧焼結用混合粉末の作製
（１−３−１）で作製したＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末にＢ2Ｏ3粉末および高融点酸化物粉末（例えばＴｉＯ2粉末、ＳｉＯ2粉末、Ｔａ2Ｏ5粉末、Ｃｒ2Ｏ3粉末、Ａｌ2Ｏ3粉末、ＺｒＯ2粉末）を加えてボールミルで混合分散して、加圧焼結用混合粉末を作製する。ＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末ならびにＢ2Ｏ3粉末および高融点酸化物粉末をボールミルで混合分散することにより、ＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末ならびにＢ2Ｏ3粉末および高融点酸化物粉末が微細に分散し合った加圧焼結用混合粉末を作製することができる。
（１−３−１）で作製したＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末にＢ2Ｏ3粉末および高融点酸化物粉末（例えばＴｉＯ2粉末、ＳｉＯ2粉末、Ｔａ2Ｏ5粉末、Ｃｒ2Ｏ3粉末、Ａｌ2Ｏ3粉末、ＺｒＯ2粉末）を加えてボールミルで混合分散して、加圧焼結用混合粉末を作製する。ＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末ならびにＢ2Ｏ3粉末および高融点酸化物粉末をボールミルで混合分散することにより、ＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末ならびにＢ2Ｏ3粉末および高融点酸化物粉末が微細に分散し合った加圧焼結用混合粉末を作製することができる。
得られるスパッタリングターゲットを用いて作製される磁性薄膜において、Ｂ2Ｏ3および高融点酸化物によって磁性結晶粒同士の間を確実に仕切って磁性結晶粒同士を独立させやすくなる観点、ＣｏＰｔ合金結晶粒（磁性結晶粒）がｈｃｐ構造となりやすくなる観点、および記録密度を高める観点から、Ｂ2Ｏ3粉末および高融点酸化物粉末の合計の加圧焼結用混合粉末の全体に対する体積分率は、２６ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下であることが好ましく、２８ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下であることがより好ましく、２９ｖｏｌ％以上３１ｖｏｌ％以下であることがさらに好ましい。
（１−３−３）成形
（１−３−２）で作製した加圧焼結用混合粉末を、例えば真空ホットプレス法により加圧焼結して成形し、スパッタリングターゲットを作製する。（１−３−２）で作製した加圧焼結用混合粉末はボールミルで混合分散されており、ＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末と酸化物粉末（Ｂ2Ｏ3粉末および高融点酸化物粉末）とが微細に分散し合っているので、本製造方法により得られたスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングを行っているとき、ノジュールやパーティクルの発生等の不具合は発生しにくい。
（１−３−２）で作製した加圧焼結用混合粉末を、例えば真空ホットプレス法により加圧焼結して成形し、スパッタリングターゲットを作製する。（１−３−２）で作製した加圧焼結用混合粉末はボールミルで混合分散されており、ＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末と酸化物粉末（Ｂ2Ｏ3粉末および高融点酸化物粉末）とが微細に分散し合っているので、本製造方法により得られたスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングを行っているとき、ノジュールやパーティクルの発生等の不具合は発生しにくい。
なお、加圧焼結用混合粉末を加圧焼結する方法は特に限定されず、真空ホットプレス法以外の方法でもよく、例えばＨＩＰ法等を用いてもよい。
（１−３−４）変形例
（１−３−１）〜（１−３−３）で説明した製造方法の例では、アトマイズ法を用いてＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末を作製し、作製したＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末にＢ2Ｏ3粉末および高融点酸化物粉末を加えてボールミルで混合分散して、加圧焼結用混合粉末を作製しているが、ＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末を用いることに替えて、Ｃｏ単体粉末およびＰｔ単体粉末を用いてもよい。この場合には、Ｃｏ単体粉末、Ｐｔ単体粉末、ならびにＢ2Ｏ3粉末および高融点酸化物粉末をボールミルで混合分散して加圧焼結用混合粉末を作製する。
（１−３−１）〜（１−３−３）で説明した製造方法の例では、アトマイズ法を用いてＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末を作製し、作製したＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末にＢ2Ｏ3粉末および高融点酸化物粉末を加えてボールミルで混合分散して、加圧焼結用混合粉末を作製しているが、ＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末を用いることに替えて、Ｃｏ単体粉末およびＰｔ単体粉末を用いてもよい。この場合には、Ｃｏ単体粉末、Ｐｔ単体粉末、ならびにＢ2Ｏ3粉末および高融点酸化物粉末をボールミルで混合分散して加圧焼結用混合粉末を作製する。
（２）第２実施形態
本発明の第２実施形態に係る磁気記録媒体用スパッタリングターゲットは、金属Ｐｔ、金属Ｃｒおよび酸化物を含有し、残部が金属Ｃｏおよび不可避的不純物からなる磁気記録媒体用スパッタリングターゲットであって、前記磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの金属成分の合計に対して、金属Ｃｏを７０ａｔ％以上９０ａｔ％未満含有し、金属Ｐｔを１０ａｔ％以上３０ａｔ％未満含有し、金属Ｃｒを０ａｔ％より多く１０ａｔ％以下含有し、前記磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの全体に対して前記酸化物を２６ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下含有し、さらに、前記酸化物は、Ｂ2Ｏ3と、融点が１４７０℃以上２８００℃以下の１種以上の高融点酸化物とからなることを特徴とする。
本発明の第２実施形態に係る磁気記録媒体用スパッタリングターゲットは、金属Ｐｔ、金属Ｃｒおよび酸化物を含有し、残部が金属Ｃｏおよび不可避的不純物からなる磁気記録媒体用スパッタリングターゲットであって、前記磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの金属成分の合計に対して、金属Ｃｏを７０ａｔ％以上９０ａｔ％未満含有し、金属Ｐｔを１０ａｔ％以上３０ａｔ％未満含有し、金属Ｃｒを０ａｔ％より多く１０ａｔ％以下含有し、前記磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの全体に対して前記酸化物を２６ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下含有し、さらに、前記酸化物は、Ｂ2Ｏ3と、融点が１４７０℃以上２８００℃以下の１種以上の高融点酸化物とからなることを特徴とする。
（２−１）スパッタリングターゲットの構成成分
本第２実施形態に係る磁気記録媒体用スパッタリングターゲットは、金属成分としてＣｏ、ＰｔおよびＣｒを含有し、不可避的不純物以外は他の金属を含有していない。
本第２実施形態に係る磁気記録媒体用スパッタリングターゲットは、金属成分としてＣｏ、ＰｔおよびＣｒを含有し、不可避的不純物以外は他の金属を含有していない。
本第２実施形態に係る磁気記録媒体用スパッタリングターゲットにおける金属Ｃｏおよび金属Ｐｔの役割は、第１実施形態に係る磁気記録媒体用スパッタリングターゲットにおける金属Ｃｏおよび金属Ｐｔの役割と同様であるので、説明は省略する。
Ｃｒは、所定の組成範囲でＣｏと合金化することによりＣｏの磁気モーメントを低下させる機能を有し、磁性結晶粒の磁性の強さを調整する役割を有する。
スパッタリングによって得られる磁性薄膜中のＣｏＰｔＣｒ合金結晶粒（磁性結晶粒）の結晶磁気異方性定数Ｋuを大きくするという観点および得られる磁性薄膜中のＣｏＰｔＣｒ合金結晶粒の磁性を維持するという観点から、本第２実施形態に係るスパッタリングターゲット中のＣｏの含有割合は、金属成分の全体（Ｃｏ、ＰｔおよびＣｒの合計）に対して７０ａｔ％以上９０ａｔ％未満としており、本第２実施形態に係るスパッタリングターゲット中のＰｔの含有割合は、金属成分の全体（Ｃｏ、ＰｔおよびＣｒの合計）に対して１０ａｔ％以上３０ａｔ％未満としており、本第２実施形態に係るスパッタリングターゲット中のＣｒの含有割合は、金属成分の全体（Ｃｏ、ＰｔおよびＣｒの合計）に対して０ａｔ％より多く１０ａｔ％以下としている。
本第２実施形態に係るスパッタリングターゲットの酸化物成分は、Ｂ2Ｏ3と、融点が１４７０℃以上２８００℃以下の１種以上の高融点酸化物とからなる。酸化物成分は、磁性薄膜のグラニュラ構造において、磁性結晶粒（微小な磁石）同士の間を仕切る非磁性マトリックスとなる。
本第２実施形態に係るスパッタリングターゲットで用いる高融点酸化物の融点は、１４７０℃以上２８００℃以下であり、磁性結晶粒となるＣｏＰｔＣｒ合金の融点よりも高いので、本第２実施形態に係るスパッタリングターゲットを用いたスパッタリングによる成膜過程（グラニュラ媒体の成長過程）において、ＣｏＰｔＣｒ合金の析出しやすい地点であるＲｕ下地層の凸部にＣｏＰｔＣｒ合金よりも先に高融点酸化物が析出する。このため、ＣｏＰｔＣｒ合金は析出した高融点酸化物によって分断された形で結晶成長を行い、ＣｏＰｔＣｒ合金結晶粒の面内方向（柱状のＣｏＰｔＣｒ合金結晶粒の高さ方向と直交する平面方向）の粒成長が抑制される。このため、ＣｏＰｔＣｒ合金結晶粒（磁性結晶粒）は柱状に成長して、面内方向に微細化がなされる。
一方、酸化物成分のうち、高融点酸化物でない酸化物成分は、Ｂ2Ｏ3であり、Ｂ2Ｏ3は融点が４５０℃と低いため、スパッタリングによる成膜過程において、析出する時期が遅く、ＣｏＰｔＣｒ合金結晶粒が柱状に結晶成長している間は、柱状のＣｏＰｔＣｒ合金結晶粒の間に液体の状態で存在する。このため、最終的には、Ｂ2Ｏ3は柱状に結晶成長したＣｏＰｔＣｒ合金結晶粒同士を仕切る結晶粒界となって析出し、磁性薄膜のグラニュラ構造において、磁性結晶粒（微小な磁石）同士の間を仕切る非磁性マトリックスとなる。
なお、本第２実施形態に係るスパッタリングターゲットで用いる高融点酸化物の融点の上限値は２８００℃であるが、２８００℃を超える融点（２８５２℃）をもつＭｇＯを酸化物成分として用いた磁気記録媒体用スパッタリングターゲット（後述する比較例１０）を用いて作製した磁性薄膜では、理由は不明であるが、磁気特性がよくなかった。そこで、本第２実施形態に係るスパッタリングターゲットで用いる高融点酸化物の融点の上限値を２８００℃とした。
本第２実施形態に係るスパッタリングターゲットにおいて、スパッタリングターゲット全体に対する金属成分の合計の含有割合および酸化物成分の合計の含有割合は、目的とする磁性薄膜の成分組成によって決まり、特に限定されているわけではないが、スパッタリングターゲット全体に対する金属成分の合計の含有割合は例えば８８ｍｏｌ％以上９４ｍｏｌ％以下とすることができ、スパッタリングターゲット全体に対する酸化物成分の合計の含有割合は例えば６ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下とすることができる。
酸化物成分は、前述したように、磁性薄膜のグラニュラ構造において、磁性結晶粒（微小な磁石）同士の間を仕切る非磁性マトリックスとなる。このため、磁性薄膜中の酸化物の含有量を多くした方が磁性結晶粒同士の間を確実に仕切りやすくなり、磁性結晶粒同士を独立させやすくなるので好ましい。この点から、本第２実施形態に係るスパッタリングターゲット中に含まれる酸化物の含有量は２６ｖｏｌ％以上であることが好ましく、２８ｖｏｌ％以上であることがより好ましく、２９ｖｏｌ％以上であることがさらに好ましい。
ただし、磁性薄膜中の酸化物の含有量が多くなりすぎると、酸化物がＣｏＰｔＣｒ合金結晶粒（磁性結晶粒）中に混入してＣｏＰｔＣｒ合金結晶粒（磁性結晶粒）の結晶性に悪影響を与えて、ＣｏＰｔＣｒ合金結晶粒（磁性結晶粒）においてｈｃｐ以外の構造の割合が増えるおそれがある。また、磁性薄膜における単位面積あたりの磁性結晶粒の数が減るため、記録密度を高めにくくなる。これらの点から、本第２実施形態に係るスパッタリングターゲット中に含まれる酸化物の含有量は４０ｖｏｌ％以下であることが好ましく、３５ｖｏｌ％以下であることがより好ましく、３１ｖｏｌ％以下であることがさらに好ましい。
したがって、本第２実施形態に係るスパッタリングターゲット中に含まれる酸化物のスパッタリングターゲット全体に対する含有量は、２６ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下であることが好ましく、２８ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下であることがより好ましく、２９ｖｏｌ％以上３１ｖｏｌ％以下であることがさらに好ましい。
また、本第２実施形態に係るスパッタリングターゲット中に含まれる酸化物成分は、前述したように、Ｂ2Ｏ3と、融点が１４７０℃以上２８００℃以下の１種以上の高融点酸化物とからなるが、Ｒｕ下地層の凸部にＣｏＰｔＣｒ合金よりも先に高融点酸化物を適切な量だけ析出させて、ＣｏＰｔＣｒ合金結晶粒（磁性結晶粒）を適切に微細化させる観点から、前記１種以上の高融点酸化物の合計に対する前記Ｂ2Ｏ3の体積比が０．５以上４．０以下であることが好ましく、０．７以上３．５以下であることがより好ましく、０．８以上３．０以下であることがさらに好ましい。
本第２実施形態に係るスパッタリングターゲットの酸化物成分となり得る高融点酸化物としては、例えば、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、Ｃｒ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2等がある。磁性薄膜中の磁性結晶粒の微細化及び磁性結晶粒の中心間距離の低減という観点から、本第２実施形態に係るスパッタリングターゲット中に含まれる高融点酸化物としては、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、Ｃｒ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3及びＺｒＯ2からなる群より選ばれた１種以上の酸化物であることが好ましく、ＴｉＯ2であることがより好ましい。
（２−２）スパッタリングターゲットのミクロ構造
本第２実施形態に係るスパッタリングターゲットのミクロ構造は特に限定されるわけではないが、金属相と酸化物相とが微細に分散し合ってお互いに分散し合ったミクロ構造とすることが好ましい。このようなミクロ構造とすることにより、スパッタリングを実施している際に、ノジュールやパーティクル等の不具合が発生しにくくなる。
本第２実施形態に係るスパッタリングターゲットのミクロ構造は特に限定されるわけではないが、金属相と酸化物相とが微細に分散し合ってお互いに分散し合ったミクロ構造とすることが好ましい。このようなミクロ構造とすることにより、スパッタリングを実施している際に、ノジュールやパーティクル等の不具合が発生しにくくなる。
（２−３）スパッタリングターゲットの製造方法
本第２実施形態に係るスパッタリングターゲットの製造方法は、所定の組成のＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末に替えて、所定の組成のＣｏＰｔＣｒ合金アトマイズ粉末を作製する点が、第１実施形態に係るスパッタリングターゲットの製造方法と相違するが、その他の点は第１実施形態に係るスパッタリングターゲットの製造方法と同様であるので、説明は省略する。
本第２実施形態に係るスパッタリングターゲットの製造方法は、所定の組成のＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末に替えて、所定の組成のＣｏＰｔＣｒ合金アトマイズ粉末を作製する点が、第１実施形態に係るスパッタリングターゲットの製造方法と相違するが、その他の点は第１実施形態に係るスパッタリングターゲットの製造方法と同様であるので、説明は省略する。
なお、本第２実施形態に係るスパッタリングターゲットの製造方法において、所定の組成のＣｏＰｔＣｒ合金アトマイズ粉末を作製することに替えて、Ｃｏ単体粉末、Ｐｔ単体粉末およびＣｒ単体粉末を用いてもよい。この場合には、Ｃｏ単体粉末、Ｐｔ単体粉末、Ｃｒ単体粉末、ならびにＢ2Ｏ3粉末および高融点酸化物粉末をボールミルで混合分散して加圧焼結用混合粉末を作製する。
以下、実施例および比較例について記載する。
（実施例１）
実施例１として作製したターゲット全体の組成は、（８０Ｃｏ−２０Ｐｔ）−１５ｖｏｌ％Ｂ2Ｏ3−１５ｖｏｌ％ＴｉＯ2であり、モル比で表すと、８９．３（８０Ｃｏ−２０Ｐｔ）−３．６Ｂ2Ｏ3−７．１ＴｉＯ2である。
実施例１として作製したターゲット全体の組成は、（８０Ｃｏ−２０Ｐｔ）−１５ｖｏｌ％Ｂ2Ｏ3−１５ｖｏｌ％ＴｉＯ2であり、モル比で表すと、８９．３（８０Ｃｏ−２０Ｐｔ）−３．６Ｂ2Ｏ3−７．１ＴｉＯ2である。
本実施例１に係るターゲットの作製に際しては、まず、８０Ｃｏ−２０Ｐｔ合金アトマイズ粉末を作製した。具体的には、合金組成がＣｏ：８０ａｔ％、Ｐｔ：２０ａｔ％となるように各金属を秤量し、１５００℃以上に加熱して合金溶湯とし、ガスアトマイズを行って８０Ｃｏ−２０Ｐｔ合金アトマイズ粉末を作製した。
作製した８０Ｃｏ−２０Ｐｔ合金アトマイズ粉末を１５０メッシュのふるいで分級して、粒径が１０６μｍ以下の８０Ｃｏ−２０Ｐｔ合金アトマイズ粉末を得た。
（８０Ｃｏ−２０Ｐｔ）−１５ｖｏｌ％Ｂ2Ｏ3−１５ｖｏｌ％ＴｉＯ2の組成となるように、分級後の８０Ｃｏ−２０Ｐｔ合金アトマイズ粉末に、Ｂ2Ｏ3粉末およびＴｉＯ2粉末を添加してボールミルで混合分散を行い、加圧焼結用混合粉末を得た。
得られた加圧焼結用混合粉末を用いて、焼結温度：９２０℃、圧力：２４．５ＭＰａ、時間：３０ｍｉｎ、雰囲気：５×１０-2Ｐａ以下の条件でホットプレスを行い、焼結体テストピース（φ３０ｍｍ）を作製した。作製した焼結体テストピースの相対密度は９７．４１９％であった。なお、計算密度は９．３９ｇ／ｃｍ3である。得られた焼結体テストピースの厚さ方向断面を金属顕微鏡で観察したところ、金属相（８０Ｃｏ−２０Ｐｔ合金相）と酸化物相（Ｂ2Ｏ3＋ＴｉＯ2相）とは微細に分散されていた。
次に、作製した加圧焼結用混合粉末を用いて、焼結温度：９２０℃、圧力：２４．５ＭＰａ、時間：６０ｍｉｎ、雰囲気：５×１０-2Ｐａ以下の条件でホットプレスを行い、φ１５３．０×１．０ｍｍ＋φ１６１．０×４．０ｍｍのターゲットを１つ作製した。作製したターゲットの相対密度は９８．４％であった。
作製したターゲットを用いてＤＣスパッタ装置でスパッタリングを行い、（８０Ｃｏ−２０Ｐｔ）−１５ｖｏｌ％Ｂ2Ｏ3−１５ｖｏｌ％ＴｉＯ2からなる磁性薄膜をガラス基板上に成膜させ、磁気特性測定用サンプルおよび組織観察用サンプルを作製した。これらのサンプルの層構成は、ガラス基板に近い方から順に表示して、Ｔａ(5nm, 0.6Pa)/Ｎｉ90Ｗ10(6nm, 0.6Pa)/Ｒｕ(10nm, 0.6Pa)/Ｒｕ(10nm, 8Pa)/ＣｏＰｔ合金−酸化物 (16nm, 4Pa)/Ｃ (7nm, 0.6Pa)である。括弧内の左側の数字は膜厚を示し、右側の数字はスパッタリングを行ったときのＡｒ雰囲気の圧力を示す。本実施例１で作製したターゲットを用いて成膜した磁性薄膜はＣｏＰｔ合金−酸化物（Ｂ2Ｏ3＋ＴｉＯ2）であり、垂直磁気記録媒体の記録層となる磁性薄膜である。なお、この磁性薄膜を成膜する際には基板は昇温させておらず、室温で成膜した。
得られた磁気特性測定用サンプルの磁気特性の測定には、振動型磁力計およびトルク磁力計を用い、磁気特性測定用サンプルの熱揺らぎ耐性の測定には極カー効果測定装置を用いた。また、得られた組織観察用サンプルの構造の評価（磁性結晶粒の粒径等の評価）にはＸ線回折装置および透過電子顕微鏡を用いた。
実施例１の磁気特性測定用サンプルのグラニュラ媒体磁化曲線の一例を、他の実施例および比較例の結果と合わせて図３に示す。図３の横軸は加えた磁場の強さであり、図３の縦軸は単位体積当たりの磁化の強さである。
また、磁気特性測定用サンプルのグラニュラ媒体磁化曲線の測定結果から、飽和磁化Ｍs、保磁力Ｈc、横軸と交わる地点の傾きαを求めた。また、結晶磁気異方性定数Ｋuはトルク磁力計を用いて測定した。それらの値を、他の実施例および比較例の結果と合わせて表１に示す。
また、実施例１の磁気特性測定用サンプルの面内方向（柱状のＣｏＰｔ合金結晶粒の高さ方向と直交する平面方向）のＸ線回折の測定結果を、他の実施例および比較例の結果と合わせて図４に示す。図４に示すＸ線回折の測定結果のうち、六方晶であるＣｏＰｔ（１１．０）の回折線の測定結果にSherrer式を適用してＣｏＰｔ合金結晶粒の粒径ＧＤinplane（ｎｍ）を算出した。その算出結果を、他の実施例および比較例の結果と合わせて表１に示す。
また、実施例１の面内方向のＸ線回折の測定結果から、全てのＣｏＰｔ合金結晶粒がＣ面配向していることを確認した。
また、熱揺らぎ耐性を測定して、熱エネルギーにより反転する磁化領域、つまり粒間交換結合を考慮した磁性結晶粒の粒径ＧＤactを測定した。その測定結果を、他の実施例および比較例の結果と合わせて表１に示す。
また、組織観察用サンプルについて、柱状のＣｏＰｔ合金結晶粒の高さ方向と略直交する平面を透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察を行った。その観察結果の平面ＴＥＭ写真を、実施例４および比較例１の結果と合わせて図５に示す。
また、得られた平面ＴＥＭ写真において、各ＣｏＰｔ結晶粒を画像処理にて粒子を特定し、その円周を真円に置き換えた際の直径（円周相当径）をＧＤTEMとした。また各粒子の重心を画像処理にて算出し、近接する粒子の重心間距離を求めＧＰTEMとした。その測定結果を、他の実施例および比較例の結果と合わせて表１に示す。
また、高融点酸化物としてＴｉＯ2を用いた本実施例１の平面ＴＥＭ写真からわかるように、いくつかのＣｏＰｔ結晶粒内に薄い粒界が観察された。この薄い粒界は、前述したように、ＣｏＰｔ合金よりも先に析出した高融点酸化物ＴｉＯ2であると考えられる。なお、図５（Ａ）において、ＴｉＯ2の薄い粒界が観察されたＣｏＰｔ結晶粒は点線で囲んでいる。
（実施例２〜２７、比較例１〜１６）
ターゲットの組成を実施例１から変更した以外は、実施例１と同様にして磁気特性測定用サンプルおよび組織観察用サンプルを作製し、実施例１と同様に評価を行った。その測定結果をターゲットの組成とともに表１に示す。また、実施例４〜６、比較例１については、図３および図４にも具体的な測定結果を図示している。
ターゲットの組成を実施例１から変更した以外は、実施例１と同様にして磁気特性測定用サンプルおよび組織観察用サンプルを作製し、実施例１と同様に評価を行った。その測定結果をターゲットの組成とともに表１に示す。また、実施例４〜６、比較例１については、図３および図４にも具体的な測定結果を図示している。
高融点酸化物としてＣｒ2Ｏ3を用いた実施例４の図５（Ｂ）の平面ＴＥＭ写真からわかるように、実施例４においては、実施例１と同様に、いくつかのＣｏＰｔ合金結晶粒内に薄い粒界が観察された。図５（Ｂ）において、Ｃｒ2Ｏ3の薄い粒界が観察されたＣｏＰｔ合金結晶粒は点線で囲んでいる。
また、実施例４の組織観察用サンプルについては、柱状のＣｏＰｔ合金結晶粒の高さ方向と略平行な切断面についてもＴＥＭ観察を行った。その観察結果の断面ＴＥＭ写真を図６に示す。図６の断面ＴＥＭ写真に示すように、１つのＲｕ結晶粒の上に複数のＣｏＰｔ合金結晶粒が成長していることが観察される。
表１から明らかなように、本発明の範囲内である実施例１〜２７においては、磁性結晶粒の微細化および磁性結晶粒の中心間距離の低減がなされた磁性薄膜が得られており、かつ、実施例１〜２７で得られた磁性薄膜は良好な磁気特性を発現している。
一方、本発明の範囲内ではない比較例１〜１６においては、磁性結晶粒の微細化および磁性結晶粒の中心間距離の低減と、良好な磁気特性の発現とが両立された磁性薄膜は得られなかった。
ここで、良好な磁性薄膜であるという観点から、結晶磁気異方性定数ＫuとＧＤinplaneは、Ｋu＞４．６×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3、かつ、ＧＤinplane＜５．１ｎｍであることが好ましく、Ｋu＞６．０×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3、かつ、ＧＤinplane＜４．８ｎｍであることがより好ましいが、実施例１〜２７で得られた磁性薄膜の多くは、好ましい条件（Ｋu＞４．６×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3、かつ、ＧＤinplane＜５．１ｎｍ）を満たしており、実施例１〜２７で得られた磁性薄膜のいくつかは、より好ましい条件（Ｋu＞６．０×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3、かつ、ＧＤinplane＜４．８ｎｍ）についても満たしている。
なお、前記好ましい条件（Ｋu＞４．６×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3、かつ、ＧＤinplane＜５．１ｎｍ）、および前記より好ましい条件（Ｋu＞６．０×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3、かつ、ＧＤinplane＜４．８ｎｍ）は、良好な磁性薄膜であると判断する目安であり、それらの条件を満たさないからといって直ちに本発明の範囲に含まれないというわけではない。
例えば、第２酸化物としてＳｉＯ2を用いた実施例５と１１のＧＤinplaneはそれぞれ５．８ｎｍと５．７ｎｍであり、前記好ましい条件（Ｋu＞４．６×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3、かつ、ＧＤinplane＜５．１ｎｍ）のうちのＧＤinplaneについての条件、および前記より好ましい条件（Ｋu＞６．０×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3、かつ、ＧＤinplane＜４．８ｎｍ）のうちのＧＤinplaneについての条件を満たしていないが、酸化物としてＳｉＯ2のみを用いた比較例４のＧＤinplane（６．４ｎｍ）と比べて小さくなっており、本発明の効果が発現している。また、実施例５と１１のＫuはそれぞれ７．３×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3と７．４×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3であり、酸化物としてＳｉＯ2のみを用いた比較例４のＫu（５．９×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3）と比べて大きくなっている。
また、第２酸化物としてＴａ2Ｏ5を用いた実施例６と１２のＧＤinplaneはそれぞれ５．２ｎｍと５．４ｎｍであり、前記好ましい条件（Ｋu＞４．６×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3、かつ、ＧＤinplane＜５．１ｎｍ）のうちのＧＤinplaneについての条件、および前記より好ましい条件（Ｋu＞６．０×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3、かつ、ＧＤinplane＜４．８ｎｍ）のうちのＧＤinplaneについての条件を満たしていないが、酸化物としてＴａ2Ｏ5のみを用いた比較例３のＧＤinplane（６．３ｎｍ）と比べて小さくなっており、本発明の効果が発現している。また、実施例６と１２のＫuはそれぞれ６．５×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3と６．９×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3であり、酸化物としてＴａ2Ｏ5のみを用いた比較例３のＫu（６．３×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3）と比べて大きくなっている。
また、第２酸化物としてＺｒＯ2を用いた実施例１３のＫuは４．６×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3であり、前記好ましい条件（Ｋu＞４．６×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3、かつ、ＧＤinplane＜５．１ｎｍ）のうちのＫuについての条件、および前記より好ましい条件（Ｋu＞６．０×１０6ｅｒｇ／ｃｍ3、かつ、ＧＤinplane＜４．８ｎｍ）のうちのＫuについての条件を満たしていないが、実施例１３のＧＤinplaneは４．５ｎｍであり、酸化物としてＺｒＯ2のみを用いた比較例８のＧＤinplane（１０．７ｎｍ）と比べて格段に小さくなっており、本発明の効果が発現している。
本発明に係る磁気記録媒体用スパッタリングターゲットは、良好な磁気特性を維持しつつ、磁性結晶粒の微細化および磁性結晶粒の中心間距離の低減がなされた磁性薄膜を作製可能であり、産業上の利用可能性を有する。
１０、２０、３０、４０…グラニュラ媒体
１２…Ｒｕ下地層
１４…高融点酸化物
１６、２２、３２、４２…ＣｏＰｔ合金結晶粒
１８…Ｂ2Ｏ3
１８Ａ…析出して固体となったＢ2Ｏ3
１８Ｂ…液体状のＢ2Ｏ3
１２…Ｒｕ下地層
１４…高融点酸化物
１６、２２、３２、４２…ＣｏＰｔ合金結晶粒
１８…Ｂ2Ｏ3
１８Ａ…析出して固体となったＢ2Ｏ3
１８Ｂ…液体状のＢ2Ｏ3
Claims (5)
- 金属Ｐｔおよび酸化物を含有し、残部が金属Ｃｏおよび不可避的不純物からなる磁気記録媒体用スパッタリングターゲットであって、
前記磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの金属成分の合計に対して、金属Ｃｏを７０ａｔ％以上９０ａｔ％以下含有し、金属Ｐｔを１０ａｔ％以上３０ａｔ％以下含有し、
前記磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの全体に対して前記酸化物を２６ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下含有し、
さらに、前記酸化物は、Ｂ2Ｏ3と、融点が１４７０℃以上２８００℃以下の１種以上の高融点酸化物とからなることを特徴とする磁気記録媒体用スパッタリングターゲット。 - 金属Ｐｔ、金属Ｃｒおよび酸化物を含有し、残部が金属Ｃｏおよび不可避的不純物からなる磁気記録媒体用スパッタリングターゲットであって、
前記磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの金属成分の合計に対して、金属Ｃｏを７０ａｔ％以上９０ａｔ％未満含有し、金属Ｐｔを１０ａｔ％以上３０ａｔ％未満含有し、金属Ｃｒを０ａｔ％より多く１０ａｔ％以下含有し、
前記磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの全体に対して前記酸化物を２６ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下含有し、
さらに、前記酸化物は、Ｂ2Ｏ3と、融点が１４７０℃以上２８００℃以下の１種以上の高融点酸化物とからなることを特徴とする磁気記録媒体用スパッタリングターゲット。 - 前記１種以上の高融点酸化物の合計に対する前記Ｂ2Ｏ3の体積比が０．５以上４以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体用スパッタリングターゲット。
- 前記１種以上の高融点酸化物は、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、Ｃｒ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3およびＺｒＯ2からなる群より選ばれた１種以上の酸化物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の磁気記録媒体用スパッタリングターゲット。
- 前記１種以上の高融点酸化物は、ＴｉＯ2であることを特徴とする請求項４に記載の磁気記録媒体用スパッタリングターゲット。
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