JP7057692B2 - スパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体 - Google Patents

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Description

本発明は、スパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体及びその製造方法に関する。
FePt合金は高温(例えば600℃以上)で熱処理をすることにより、高い結晶磁気異方性を持ったfct(Ordered Face Centered Tetragonal、面心直方)構造を備えることができるため、磁気記録媒体として注目されている。FePt系磁気記録媒体は、FePt系スパッタリングターゲットを用いて成膜されるが、スパッタリング時に発生するパーティクルは製品歩留まりを低下させるため、パーティクルの発生を減少させることが求められている。
FePt合金の磁性相と、当該磁性相の間に存在する非磁性相と、から構成されるFe-Pt系スパッタリングターゲットが種々提案されており、非磁性相として、SiOなどの酸化物、BN(窒化ホウ素)、Cなどを用いることが多い。
たとえば、特許文献1(特許第5567227号公報)には、「Fe-Pt系磁性材焼結体であって、非磁性材料として六方晶系BN及びSiOを含有し、前記焼結体の切断面におけるB又はNの存在領域にSi及びOが存在することを特徴とするFe-Pt系磁性材焼結体」が開示されている。具体的には、0.5μm以上10μm以下のFe粉末、Pt粉末、BN粉末及びSiO粉末をボールミルに投入して300rpmの回転数で2時間の撹拌混合を行い、混合粉末を950℃、30MPaで焼結し、次いで焼結体を950℃、150MPaの等方熱間加圧加工に供して、相対密度98.3%のFe-Pt-SiO-BN焼結体を製造したことが記載されている(実施例2)。
また、特許文献2(特許第5913620号公報)には、「BNを含有するFe-Pt系焼結体スパッタリングターゲットであって、スパッタ面に対して垂直断面における六方晶BN(002)面のX線回折ピーク強度に対する、スパッタ面に対して水平面における六方晶BN(002)面のX線回折ピーク強度の強度比が2以上であることを特徴とする焼結体スパッタリングターゲット」が開示されている。具体的には、Fe-Pt合金粉末及びSiO粉末をボールミルに投入して300rpmの回転数で2時間の撹拌混合により粉砕して合金粉末を板状あるいは薄片状とした後に、BN粉末(薄片状)を添加して100μm目の篩を用いて混合し、混合粉末を1100℃、30MPaで焼結し、次いで焼結体を1100℃、150MPaの等方熱間加圧加工に供して、スパッタ面に対して垂直断面方向では層状構造になっておりBNが配向しているFe-Pt-SiO-BN焼結体を製造したことが記載されている(実施例2)。
特許第5567227号公報 特許第5913620号公報
特許文献1及び2に開示されている発明は、950℃又は1100℃の高温での焼結後に等方熱間加圧加工することにより、Fe-Pt-SiO-BN焼結体の密度を高めるというものである。焼結後の等方熱間加圧加工は、製造工程数が増加し、等方熱間加圧加工用の設備機器が必要であるため、煩雑である。
本発明は、等方熱間加圧加工を施さずに、スパッタリング時のパーティクル発生を抑制できる高密度のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体を提供することを目的とする。
一般的に、焼結温度を高めるほど焼結体の密度は高くなることが知られている。しかし、本発明者らは、Fe-Pt-酸化物-BN焼結体を製造する際の焼結温度を従来一般的な焼結温度である950℃以上1300℃以下にすると、逆に相対密度が低下し、スパッタリング中に多量のパーティクルが発生するという事象を確認した。
本発明者らは、Fe-Pt-酸化物-BN焼結体を製造する際の焼結温度を高温にすると、逆に相対密度が低下する原因を鋭意研究したところ、高温で焼結したFe-Pt-酸化物-BN系焼結体のN含有量が理論値よりも低下していることを知見した。N含有量の低下の原因は、BNと酸化物の長時間の接触及び高温の焼結によりBNが分解して窒素ガス又は窒素酸化物ガスが発生したことによると考え、BNと酸化物の混合条件及び焼結条件によりBNの分解及び窒素ガス又は窒素酸化物ガスの発生を抑制する最適条件を見出し、本発明を完成するに至った。
本発明によれば、以下の態様のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体が提供される。
[1]Bに対するNの質量比N/Bが1.30±0.1の範囲にあるスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体。
[2]アルキメデス法で測定した相対密度が92.0%以上である前記[1]に記載のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体。
[3]Ptが33mol%以上60mol%以下、BNと酸化物の合計が5mol%以上40mol%以下、残部はFe及び不可避不純物である、前記[1]又は[2]に記載のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体。
[4]Ptが33mol%以上60mol%以下、BNと酸化物の合計が5mol%以上40mol%以下、Co、Zn、Ge、Rh、Ru、又はPdから選択される1種以上を1mol%以上15mol%以下、残部はFe及び不可避不純物である、前記[1]又は[2]に記載のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体。
[5]Ptが33mol%以上60mol%以下、BNと酸化物の合計が5mol%以上40mol%以下、Cを1mol%以上15mol%以下、残部はFe及び不可避不純物である、前記[1]又は[2]に記載のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体。
[6]酸化物は、Si、Ti又はTaの酸化物から選択される、前記[1]~[5]のいずれかに記載のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体。
[7]金属粉末、酸化物粉末及びBN粉末を混合して、850℃以下の温度で焼結する、前記[1]~[6]のいずれか1に記載のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体を製造する方法。
[8]FePt系合金粉末と酸化物粉末とを混合して、FePt系合金内に酸化物が微細分散している複合酸化物合金粉末を形成し、次いで、当該複合酸化物合金粉末にBN粉末を添加して、BN含有複合酸化物合金粉末を形成し、次いで、当該BN含有複合酸化物合金粉末を850℃以下の温度で焼結する、前記[1]~[6]のいずれか1に記載のスパッタリングターゲット用Fe-Pt―酸化物-BN系焼結体を製造する方法。
[9]FePt系合金粉末と酸化物粉末とを強混合して、FePt系合金内に酸化物が微細分散している複合酸化物合金粉末を形成し、次いで、当該複合酸化物合金粉末にBN粉末を添加して弱混合し、BN含有複合酸化物合金粉末を形成し、次いで、当該BN含有複合酸化物合金粉末を850℃以下の温度で焼結する、前記[1]~[6]のいずれか1に記載のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体を製造する方法。
本発明のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体は、スパッタリング時に発生するパーティクル量を低減した高密度のスパッタリングターゲットを提供することができる。
本発明によれば、等方熱間加圧加工を必要とせずに、低温焼結のみで、スパッタリング時に発生するパーティクル量を低減した高密度のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体を製造することができる。
本発明によれば、Bに対するNの質量比N/Bが1.30±0.1、好ましくは1.30+0.1の範囲にあるスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体が提供される。BN(窒化ホウ素)は酸化物と共に非磁性材として、磁性体であるFe-Pt合金相の間に存在して、隔壁を構成する。本発明者らは、パーティクルの発生が多いスパッタリングターゲットを調査したところ、Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体において、B(ホウ素)に対するN(窒素)の質量比N/Bが化学両論比から減少している事象を見出した。このことから、BNと酸化物とが接触することにより分解して、BN(窒化ホウ素)が分解することにより、Nが窒素ガス又は窒素酸化物ガスとして抜け出て、BN及び酸化物がパーティクルとして剥離し易くなると考えられ、BNの分解を阻止することがパーティクル発生を抑制するために有効であることを知見した。Bに対するNの質量比N/Bが1.30±0.1とは、BとNとの化学両論比1における質量比である1.30にほぼ等しく、BNがBとNに分解することが抑制され、Nが窒素ガス及び窒素酸化物ガスとして抜け出て減少し過ぎていないことを意味する。
本発明のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体は、92.0%以上、好ましくは94.0%以上、より好ましくは95.0%以上の相対密度を有する。一般に、BNを含むFe-Pt-酸化物系焼結体は相対密度が低くなるため、92.0%以上の相対密度は非常に高いといえる。なお、本願において「相対密度」はアルキメデス法で測定するものとする。
本発明のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体の組成は、Ptが33mol%以上60mol%以下、BNと酸化物の合計が5mol%以上40mol%以下、残部はFe及び不可避不純物、もしくはPtが33mol%以上60mol%以下、BNと酸化物の合計が5mol%以上40mol%以下、Co、Zn、Ge、Rh、Ru、又はPdから選択される1種以上を1mol%以上15mol%以下、残部はFe及び不可避不純物、あるいはPtが33mol%以上60mol%以下、BNと酸化物の合計が5mol%以上40mol%以下、Cを1mol%以上15mol%以下、残部はFe及び不可避不純物である。BN及び酸化物は共に0mol%を超えて含まれ、合計が5mol%以上40mol%以下であれば適宜の比率で含むことができるが、BNは1mol%以上30mol%、酸化物は1mol%以上15mol%以下であることが好ましい。酸化物としては、Si、Ti又はTaの酸化物を挙げることができ、SiO、SiO、Si、TiO、TiO、Tiが好ましく、SiO、TiO、Taがより好ましい。
本発明のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体のPtの含有量は、33mol%以上60mol%以下、好ましくは33mol%以上52mol%以下、より好ましくは35mol%以上47mol%以下である。
本発明のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体のBNと酸化物との合計含有量は、5mol%以上40mol%以下、好ましくは5mol%以上35mol%以下、より好ましくは6mol%以上30mol%以下である。BNの含有量は1mol%以上30mol%以下、好ましくは2mol%以上28mol%以下、より好ましくは3mol%以上25mol%以下である。酸化物の含有量は1mol%以上15mol%以下、好ましくは2mol%以上15mol%以下、より好ましくは3mol%以上15mol%以下である。上記範囲内であれば粒界材として良好に機能する。
Co、Zn、Ge、Rh、Ru、又はPdから選択される1種以上を含むスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体におけるこれらの金属の含有量は、1mol%以上15mol%以下、好ましくは1mol%以上13mol%以下、より好ましくは1mol%以上10mol%以下である。上記範囲内であれば、Fe-Pt合金の磁気特性を良好に維持することができる。
Cを含むスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体におけるCの含有量は、1mol%以上15mol%以下、好ましくは1mol%以上13mol%以下、より好ましくは1mol%以上10mol%以下である。上記範囲内であれば、BN及び酸化物と共に粒界材として良好に機能し、Fe-Pt合金粒子を孤立させることができるため、Fe-Pt合金の磁気特性を良好に維持することができる。
本発明のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体は、金属粉末、酸化物粉末及びBN粉末を混合して、850℃以下、好ましくは830℃以下、より好ましくは800℃以下、730℃以上、好ましくは750℃以上の低温で焼結することにより製造することができる。金属粉末、酸化物粉末及びBN粉末の混合は、たとえば300rpmで30分程度の弱混合で行うことが好ましい。混合条件を緩やかにすることで、BNと酸化物とが過剰に接触することを防止し、焼結温度を低温にすることでBNと酸化物との反応を抑制してBNの分解を防止することができる。一方で、混合時間が短すぎると分散性が悪くなるため、混合時間は15分以上45分以下が好ましい。ここで、「金属粉末」とは、Fe金属粉末及びPt金属粉末の他、本発明のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体の成分として用いられ得るCo、Zn、Ge、Rh、Ru及びPdから選択される1種以上の各金属粉末又はこれらの合金粉末を意味する。
あるいは、本発明のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体は、FePt系合金粉末と酸化物粉末とを混合して、FePt系合金内に酸化物が微細分散している複合酸化物合金粉末を形成し、次いで、当該複合酸化物合金粉末にBN粉末を添加して、BN含有複合酸化物合金粉末を形成し、次いで、当該BN含有複合酸化物合金粉末を850℃以下、好ましくは830℃以下、より好ましくは800℃以下、730℃以上、好ましくは750℃以上の低温で焼結することにより製造することができる。
焼結前駆体としてのBN含有複合酸化物合金粉末は、FePt系合金粉末と酸化物粉末とを混合することにより得られるFePt系合金内に酸化物が微細分散している複合酸化物合金粉末に対して、BN粉末を混合することにより形成する。最初にFePt系合金内に酸化物が微細分散している複合酸化物合金粉末を形成することにより、FePt系合金と酸化物とを微細かつ均一に分散させることができ、後から添加するBN粉末が酸化物と過剰に接触することを防止することができる。
複合酸化物合金粉末は強混合により調製し、BN含有複合酸化物合金粉末は弱混合により調製することが好ましい。本願において、強混合とは、300rpm以上の回転数で1時間以上行う大きな混合エネルギーを与える混合であり、弱混合とは、300rpm以下の回転数で1時間未満行う小さな混合エネルギーを与える混合をいう。強混合及び弱混合の回転数及び混合時間は、上記範囲内において、複合酸化物合金粉末及びBN含有複合酸化物合金粉末の組成及び酸化物の所望の分散状態により適宜調整することができる。たとえば、酸化物をより均一に分散させた複合酸化物合金粉末を得る場合には、300rpm以上の回転数で20時間以上の強混合が好ましい。回転数が高く、混合時間が長いほど、混合エネルギーは大きくなる。たとえば、400rpmの回転数では10時間以上混合すればよい。また、複合酸化物合金粉末とBN粉末との混合において、BNと酸化物の反応をより抑制するためには、300rpm以下の回転数で30分以下の弱混合が好ましい。
BN含有複合酸化物合金粉末の焼結温度は、所望の焼結体の組成によるが、従来一般的な焼結温度である900℃以上1400℃以下と比較するとかなり低温である。850℃以下、好ましくは830℃以下、より好ましくは800℃以下、730℃以上、好ましくは750℃以上の低温で焼結することにより、BNと酸化物との接触によるBNの分解を抑制し、かつ焼結体の密度を高めることができる。
なお、本発明のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体が追加の成分としてCo、Zn、Ge、Rh、Ru及びPdから選択される1種以上を含む場合には、これらの金属を単体粉末として又は合金粉末として、Fe金属粉末及びPt金属粉末と一緒に酸化物粉末及びBN粉末と混合することができ、あるいはFePt合金粉末と一緒に酸化物粉末と混合し、次いでBN粉末を混合することができる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
各実施例及び比較例におけるN濃度及びB濃度の測定方法は以下のとおりである。
[N濃度測定]
酸素・窒素分析装置(LECO社製TC-600、熱伝導度方式)を用いて、N(窒素)濃度を測定する。
出力:5200W(2842℃)
フラックス:Niカプセル グラファイトパウダー0.06g Snペレット0.5g
測定試料質量:0.1g
検量線試料:Si
[B濃度測定]
試料を振動ミルにて粉砕し、アルカリ融解用Zrるつぼに約0.1g秤量する。アルカリ融解剤として炭酸ナトリウム約0.5gを添加して、試料と炭酸ナトリウムを撹拌棒で十分にすりつぶした後、Zrるつぼ内に過酸化ナトリウム約2.0gを添加する。Zrるつぼを高周波アルカリ溶解装置で加熱融解(900℃)した後、放冷する。Zrるつぼが冷めたらビーカーに入れ、純水約50mlを加えてZrるつぼを水に浸漬し、濃塩酸約20mlを添加して酸性にする。ビーカーをホットプレートに載せ、試料が完全に溶け、反応が終わるまで約1時間加熱し、放冷する。溶液が冷めたら、溶液を100mlメスフラスコに移して、1000ppm(100mg/100ml)濃度の試料溶液を調製する。試料溶液をポリ瓶に移して、25倍希釈し、測定溶液を調製する。測定溶液をICP(CCDマルチICP発行分光分析装置SPECTRO ARCOS)にて分析し、分析結果からB(ホウ素)濃度(wt%)を算出する。
[相対密度]
置換液として純水を用いて、アルキメデス法で測定する。テストピースの質量を測定し、テストピースを置換液に浮遊させた状態で完全に沈め、浮力(=テストピースの体積)を測定して、テストピースの質量(g)をテストピースの体積(cm)で除して実測密度(g/cm)を求める。焼結体の組成に基づいて計算した理論密度との比率(実測密度/理論密度)が相対密度である。
[パーティクル数]
直径161mm、厚さ4mmのCu製バッキングプレートと接合したターゲット用焼結体(直径153mm、厚さ2mm)をマグネトロンスパッタ装置に取り付け、出力500W、ガス圧1Paで2秒間のスパッタリングの後、基板上に付着したパーティクルの個数をパーティクルカウンターで測定した。
[実施例1]
Fe-35Pt-25BN-5SiOとなるように、Fe-50Ptアトマイズ粉(平均粒径50μm)640.00gとSiO粉(平均粒径1μm未満)21.89gとBN粉(平均粒径15μm)45.22gを秤量し、最初にFe-50Ptアトマイズ粉(平均粒径50μm)とSiO粉(平均粒径1μm未満)とをボールミルにて450rpmで60時間混合して(強混合)、複合酸化物合金粉末を形成した。次いで、複合酸化物合金粉末にBN粉(平均粒径15μm)を添加して、さらに300rpmで5分間混合して(弱混合)、BN含有複合酸化物合金粉末を調製した。
BN含有複合酸化物合金粉末を真空下、焼結温度830℃、焼結圧力65.60MPaにて焼結して、スパッタリングターゲット用Fe-Pt-SiO-BN系焼結体を得た。この焼結体のアルキメデス法にて測定した密度は98.3%であった。N/Bは1.25で理論値1.30±0.1の範囲内にあり、パーティクル数は42個と少ない。BNの分解が抑制され、パーティクルの発生が抑制されたと考えられる。
なお、原材料粉末の平均粒径はD50の値である(以下の実施例及び比較例において同じ)。
[実施例2~6]
表1に示す組成及び焼結温度に変えた以外は実施例1と同様にして、スパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体を得た。密度、N/B、及びパーティクル数の測定結果を表1に示す。密度は96%以上、N/Bは1.29~1.38と理論値1.30±0.1の範囲内にあり、パーティクル数は28個以下と少ない。BNの分解が抑制され、パーティクルの発生が抑制されたと考えられる。
[実施例7]
Fe-40Pt-10BN-10SiOとなるように、Fe粉(平均粒径6μm)146.12g、Pt粉(平均粒径1μm)510.41g、SiO粉(平均粒径1μm未満)39.30g、BN粉(平均粒径15μm)16.23gを秤量し、ボールミルにて300rpmで30分間混合した。
混合物を真空下、焼結温度780℃、焼結圧力65.60MPaにて焼結して、スパッタリングターゲット用Fe-Pt-SiO-BN系焼結体を得た。この焼結体のアルキメデス法にて測定した密度は97.0%であった。N/Bは1.28で理論値1.30±0.1の範囲内にあり、パーティクル数は35個と少ない。BNの分解が抑制され、パーティクルの発生が抑制されたと考えられる。
[実施例8~9]
酸化物をTiO(平均粒径2μm、実施例8)及びTa(平均粒径3μm、実施例9)に変えて表1に示す組成とした以外は実施例7と同様にして、スパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体を得た。密度、N/B、及びパーティクル数の測定結果を表1に示す。密度は92%以上、N/Bは1.22~1.24と理論値1.30±0.1の範囲内にあり、パーティクル数は55個以下と少ない。BNの分解が抑制され、パーティクルの発生が抑制されたと考えられる。
[実施例10]
Fe-35Pt-10Co-10BN-10SiOとなるように、Fe粉(平均粒径6μm)136.16g、Pt粉(平均粒径1μm)475.64g、Co粉(平均粒径5μm)41.05g、SiO粉(平均粒径1μm未満)41.86g、BN粉(平均粒径15μm)17.29gを秤量し、ボールミルにて300rpmで30分間混合した。
混合物を真空下、焼結温度780℃、焼結圧力65.60MPaにて焼結して、スパッタリングターゲット用Fe-Pt-SiO-BN系焼結体を得た。この焼結体のアルキメデス法にて測定した密度は95.6%であった。N/Bは1.40で理論値1.30±0.1の範囲内にあり、パーティクル数は15個と少ない。BNの分解が抑制され、パーティクルの発生が抑制されたと考えられる。
[実施例11~15]
追加の金属成分を、Zn粉(平均粒径7μm、実施例11)、Ge粉(平均粒径20μm、実施例12)、Rh粉(平均粒径20μm、実施例13)、Ru粉(平均粒径6μm、実施例14)、Pd粉(平均粒径3μm、実施例15)に変え、組成及び焼結温度を表1に示すように変えた以外は実施例10と同様にして、スパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体を得た。密度、N/B、及びパーティクル数の測定結果を表1に示す。密度は92%以上、N/Bは1.20~1.35と理論値1.30±0.1の範囲内にあり、パーティクル数は40個以下と少ない。BNの分解が抑制され、パーティクルの発生が抑制されたと考えられる。
[実施例16]
Fe-35Pt-10BN-10SiO-10Cとなるように、Fe粉(平均粒径6μm)144.32g、Pt粉(平均粒径1μm)504.13g、SiO粉(平均粒径1μm未満)44.36g、BN粉(平均粒径15μm)18.33g、C(平均粒径10μm)8.87gを秤量し、ボールミルにて300rpmで30分間混合した。
混合物を真空下、焼結温度780℃、焼結圧力65.60MPaにて焼結して、スパッタリングターゲット用Fe-Pt-SiO-BN系焼結体を得た。この焼結体のアルキメデス法にて測定した密度は92.6%であった。N/Bは1.26で理論値1.30±0.1の範囲内にあり、パーティクル数は45個と少ない。BNの分解が抑制され、パーティクルの発生が抑制されたと考えられる。
[比較例1]
焼結温度を950℃に変えた以外は実施例1と同様にして、スパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体を得た。密度、N/B、及びパーティクル数の測定結果を表1に示す。密度は87.6%以下と低く、N/Bは1.12と理論値1.30よりも0.1以上低く、パーティクル数は220個と多い。BNが分解して窒素ガス又は窒素酸化物ガスが発生したと考えられる。
[比較例2]
焼結温度を950℃に変えた以外は実施例3と同様にして、スパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体を得た。密度、N/B、及びパーティクル数の測定結果を表1に示す。密度は83.8%以下と低く、N/Bは1.13と理論値1.30よりも0.1以上低く、パーティクル数は189個と多い。BNが分解して窒素ガス又は窒素酸化物ガスが発生したと考えられる。
[比較例3]
焼結温度を950℃に変えた以外は実施例5と同様にして、スパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体を得た。密度、N/B、及びパーティクル数の測定結果を表1に示す。密度は88.1%以下と低く、N/Bは1.05と理論値1.30よりも0.1以上低く、パーティクル数は128個と多い。BNが分解して窒素ガス又は窒素酸化物ガスが発生したと考えられる。
[比較例4]
焼結温度を950℃に変え、混合条件を300rpmで3時間とした以外は実施例7と同様にしてスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体を得た。得られた焼結体のアルキメデス法で測定した密度は89.8%と低く、N/Bは1.10と理論値1.30よりも0.1以上低く、パーティクル数も135個と多い。BNが分解して窒素ガス又は窒素酸化物ガスが発生したと考えられる。
[比較例5]
焼結温度を950℃に変え、混合条件を300rpmで3時間とした以外は実施例8と同様にしてスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体を得た。密度、N/B、及びパーティクル数の測定結果を表1に示す。密度は90.3%以下と低く、N/Bは1.19と理論値1.30よりも0.1以上低く、パーティクル数は356個と非常に多い。BNが分解して窒素ガス又は窒素酸化物ガスが発生したと考えられる。
[比較例6]
焼結温度を950℃に変え、混合条件を300rpmで3時間とした以外は実施例10と同様にしてスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体を得た。密度、N/B、及びパーティクル数の測定結果を表1に示す。密度は88.5%以下と低く、N/Bは1.11と理論値1.30よりも0.1以上低く、パーティクル数は114個と多い。BNが分解して窒素ガス又は窒素酸化物ガスが発生したと考えられる。
Figure 0007057692000001

Claims (8)

  1. 磁性体であるFe-Pt合金相と、当該Fe-Pt合金相の間に存在するBN及び酸化物からなる非磁性材を含み、Bに対するNの質量比N/Bが1.30±0.1の範囲にあり、アルキメデス法で測定した相対密度が92.0%以上であるスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体。
  2. Ptが33mol%以上60mol%以下、BNと酸化物の合計が5mol%以上40mol%以下、残部はFe及び不可避不純物である、請求項1に記載のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体。
  3. Ptが33mol%以上60mol%以下、BNと酸化物の合計が5mol%以上40mol%以下、Co、Zn、Ge、Rh、Ru、又はPdから選択される1種以上を1mol%以上15mol%以下、残部はFe及び不可避不純物である、請求項1に記載のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体。
  4. Ptが33mol%以上60mol%以下、BNと酸化物の合計が5mol%以上40mol%以下、Cを1mol%以上15mol%以下、残部はFe及び不可避不純物である、請求項1に記載のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体。
  5. 酸化物は、Si、Ti又はTaの酸化物から選択される、請求項1~のいずれか1に記載のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体。
  6. 金属粉末、酸化物粉末及びBN粉末を混合して、850℃以下の温度で焼結する、請求項1~のいずれか1に記載のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体を製造する方法。
  7. FePt系合金粉末と酸化物粉末とを混合して、FePt系合金内に酸化物が微細分散している複合酸化物合金粉末を形成し、次いで、当該複合酸化物合金粉末にBN粉末を添加して、BN含有複合酸化物合金粉末を形成し、次いで、当該BN含有複合酸化物合金粉末を850℃以下の温度で焼結する、請求項1~のいずれか1に記載のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体の製造方法。
  8. FePt系合金粉末と酸化物粉末とを強混合して、FePt系合金内に酸化物が微細分散している複合酸化物合金粉末を形成し、次いで、当該複合酸化物合金粉末にBN粉末を添加して弱混合し、BN含有複合酸化物合金粉末を形成し、次いで、当該BN含有複合酸化物合金粉末を850℃以下の温度で焼結する、請求項1~のいずれか1に記載のスパッタリングターゲット用Fe-Pt-酸化物-BN系焼結体を製造する方法。
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