JP7153729B2 - スパッタリングターゲット及び磁性膜 - Google Patents
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Description
特に、上述したような磁性材料用のスパッタリングターゲットでは、Co-Cr-Pt系合金に添加する酸化物が、アーキングの際にスパッタリングターゲットから脱落し、これがパーティクル発生の原因になると考えられている。
スパッタリングターゲットの金属成分は、主としてCoからなり、それに加えてPt、Cr及びRuからなる群から選択される少なくとも一種を含むことがある。特に金属成分は、Pt、Cr及びRuからなる群から選択される少なくとも一種を含有するCo合金である場合がある。たとえば、Co-Pt合金、Co-Cr-Pt合金またはCo-Cr-Pt-Ru合金等である。あるいは、Co以外のRu等が主成分となるものもある。Pt、Cr及びRuのうちの一種以上、なかでもCr及びRuは含まれないこともある。
Biは、仕事関数がCo、Cr、Pt、Ruと比べて低いので、スパッタリングターゲット中に含有させることによって仕事関数の低い金属相が存在することになるため、スパッタリング中に電子がターゲットから遊離しやすくなり、スパッタリング時の放電状態が安定化するので、金属側の組成によるアーキングの発生を有効に防止することができる。それ故に、パーティクルの発生が効果的に抑制されることになる。
ところで、Co-Pt合金では、CrやRuなどの非磁性金属を加えることで飽和磁化の低減、磁気異方性の低減などの磁気特性の調整を行えることが広く知られている。当該Biについても0.5mol%より多くした場合、膜の飽和磁化、磁気異方性が小さくなる方向に磁気特性が変化する。このような観点から、上記のBiの含有量は、0.005mol%~0.5mol%とすることが好適であり、さらに0.01mol%~0.5mol%とすることがより一層好適である。
以上に述べたスパッタリングターゲットは、たとえば粉末焼結法により製造することができ、その具体的な製造方法の例を次に述べる。
それにより、安定してスパッタリングを行うのに十分に高い密度の焼結体を得ることができる。
先に述べたようなスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング装置、一般にはマグネトロンスパッタリング装置にてスパッタリングを行うことにより、磁性膜を成膜することができる。
より詳細には、磁性膜は、Biを0.001mol%~0.5mol%、好ましくは0.005mol%~0.5mol%、より好ましくは0.01mol%~0.5mol%で含有するとともに、Crを45mol%以下、Ptを45mol%以下、Ruを60mol%以下、金属酸化物を合計1mol%~35mol%で含有し、残部にCo及び不可避的不純物を含むものである。磁性膜はPtを45mol%以下で含有することがあるが、実施形態によっては、Ptの含有量が0mol%、つまりPtを含まない磁性膜もある。
磁性膜は、さらに、Au、Ag、B、Cu、Ge、Ir、Mn、Mo、Nb、Ni、Pd、Re、Rh、Ta、W及びVからなる群から選択される少なくとも一種を、1mol%~30mol%含有するものとすることができる。
上述したスパッタリングターゲットは、このうちの記録層の成膜に特に適している。
次に、それぞれの粉末を秤量した後、粉砕媒体のジルコニアボールとともに容量10リットルのボールミルポットに封入し、24時間回転させて混合した。そして、ボールミルから取り出した混合粉末を直径190mmのカーボン製の円柱状の型に充填し、ホットプレスで焼結させた。ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300℃/時間、保持温度1000℃、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。これにより得られた焼結体を切削し、スパッタリングターゲットとした。
Claims (12)
- Biを0.001mol%~0.5mol%、Crを45mol%以下、Ptを45mol%以下、Ruを60mol%以下、金属酸化物を合計1mol%~35mol%で含有し、残部にCo及び不可避的不純物を含んでなるスパッタリングターゲット。
- Biを0.005mol%~0.5mol%で含有してなる請求項1に記載のスパッタリングターゲット。
- Biを0.01mol%~0.5mol%で含有してなる請求項2に記載のスパッタリングターゲット。
- 前記金属酸化物には、Co、Cr、Si、Ti及びBからなる群から選択される少なくとも一種の元素の酸化物が含まれる請求項1~3のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
- さらに、Au、Ag、B、Cu、Ge、Ir、Mn、Mo、Nb、Ni、Pd、Re、Rh、Ta、W及びVからなる群から選択される少なくとも一種を、1mol%~30mol%含有してなる請求項1~4のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
- 金属酸化物を合計10体積%~55体積%で含有してなる請求項1~5のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
- 垂直磁気記録方式の磁気記録媒体用の磁性膜であって、Biを0.001mol%~0.5mol%、Crを45mol%以下、Ptを45mol%以下、Ruを60mol%以下、金属酸化物を合計1mol%~35mol%で含有し、残部にCo及び不可避的不純物を含んでなる磁性膜。
- Biを0.005mol%~0.5mol%で含有してなる請求項7に記載の磁性膜。
- Biを0.01mol%~0.5mol%で含有してなる請求項8に記載の磁性膜。
- 前記金属酸化物には、Co、Cr、Si、Ti及びBからなる群から選択される少なくとも一種の元素の酸化物が含まれる請求項7~9のいずれか一項に記載の磁性膜。
- さらに、Au、Ag、B、Cu、Ge、Ir、Mn、Mo、Nb、Ni、Pd、Re、Rh、Ta、W及びVからなる群から選択される少なくとも一種を、1mol%~30mol%含有してなる請求項7~10のいずれか一項に記載の磁性膜。
- 金属酸化物を合計10体積%~55体積%で含有してなる請求項7~11のいずれか一項に記載の磁性膜。
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