JPH041054B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH041054B2 JPH041054B2 JP61240952A JP24095286A JPH041054B2 JP H041054 B2 JPH041054 B2 JP H041054B2 JP 61240952 A JP61240952 A JP 61240952A JP 24095286 A JP24095286 A JP 24095286A JP H041054 B2 JPH041054 B2 JP H041054B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- less
- present
- cao
- content
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 45
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 44
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 22
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 25
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 23
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 22
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 22
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 16
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 13
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 11
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 3
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- -1 etc. Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005247 gettering Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
[産業上の利用分野]
本発明は蒸着用Co−Cr基合金に係り、特に垂
直磁気記録材料として用いられる薄膜の製造に好
適な蒸着用Co−Cr基合金に関する。 [従来の技術] 非磁性基板上に磁性合金薄膜を形成した磁気記
録材料は周知である。 この磁気記録材料の薄膜を製造する方法として
は、スパツタリングや真空蒸着、イオンプレーテ
イング等の蒸着法が広く用いられている。 特にスパツタリング法は、均一な内部組成で一
定の合金元素を含んだターゲツト材が得られさえ
すれば、スパツタリング装置内の圧力をコントロ
ールしながら組成的に均一な薄膜を得ることがで
きる点で有利である。 磁性合金薄膜を形成する強磁性合金としては、
鉄合金、ニツケル合金、コバルト合金などが従来
より用いられている。しかして、コバルト合金の
うち、Co−Cr基合金は、垂直磁気用ターゲツト
材として開発がすすめられている。 即ち、従来より、一般に磁気デイスク、フロツ
ピーデイスク、オーデイオ用磁気テープ、VTR
用磁気テープ、磁気写真用デイスク、さらにコン
ピユータ用磁気テープなどが、プラスチツクフイ
ルムや金属シートなどの基体が表面に、スパツタ
リング法や真空蒸着法、さらに化学メツキ法など
の表面処理技術を用いて、例えばCr:9.0〜22.5
重量%を含有し、残りがCoと不可避不純物から
なる組成を有するCo−Cr合金の磁気記録媒体の
薄膜を形成することにより製造されることはよく
知られるところである。このCo−Cr基合金の磁
気記録媒体は大きな磁気異方性と飽和磁化をもつ
ことから、薄膜化しても信号レベルを保持しやす
く、特に垂直磁化膜用として実用化されているも
のである。 [発明が解決しようとする問題点] 従来より用いられている磁性合金について種々
検討を重ねたところ、酸素、窒素、硫黄、炭素、
その他金属酸化物等の介在物が比較的多量に含ま
れており、得られる薄膜の磁気特性に多大な悪影
響をもたらすことが認められた。 [問題点を解決するための手段] 本発明は上記従来の実情に鑑み、不純物含有量
の少ない高特性磁性薄膜を安定かつ効率的に得る
ことができる蒸着用Co−Cr基合金を提供するべ
くなされたものであつて、 Cr9〜25重量%、Al0.5重量%以下、Ti0.5重量
%以下、Ca及び/又はMg300ppm以下、
O30ppm以下、N30ppm以下を含有し、残部が実
質的にCoであることを特徴とする蒸着用Co−Cr
基合金、 を要旨するものである。 即ち、本発明者は、蒸着用合金の不純物に起因
する問題を解決し、高特性磁性薄膜を得るべく、
鋭意検討を重ねた結果、蒸着用Co−Cr基合金中
に、特定量のCa及び/又はMgと、Al及びTiと
を含有させることにより、不純物含有量の少ない
合金が得られ、しかもCa及び/又はMgとAl及び
はTiとによるゲツタ作用により、蒸着雰囲気中
のガス成分をも低減し、極めて高純度で高特性の
磁性薄膜を得ることができることを見出し、本発
明を完成させた。 以下、本発明につき詳細に説明する。 なお、本明細書において、「%」は「重量%」
を表すものである。 本発明の蒸着用Co−Cr基合金は、真空蒸着あ
るいはスパツタリング、イオンプレーテイング等
の蒸着用材料として用いられ、磁性薄膜の製造等
に利用されるものであつて、その組成は、下記の
通りである。 Cr:9〜25% Co:残部 Al:1%以下 Ti:1%以下 Ca及び/又はMg:300ppm以下 O:30ppm以下 N:30ppm以下 以下に本発明の合金組成の限定理由について説
明する。 本発明の蒸着用Co−Cr基合金において、Cr成
分には飽和磁化を実用範囲である80〜850ガウス
の調整する作用があるが、その含有量が9%未満
では飽和磁化が850ガウスを超えて高くなりすぎ、
この結果、例えば垂直磁化膜として使用した場
合、膜面に垂直の磁化配合が不可能となり、一
方、25%を超えて含有させると、80ガウス未満の
飽和磁化しか得られず、この結果再生出力が小さ
くなり、S/N比が悪化して実用に供し得なくな
ることから、Cr含有量は9〜25%とする。最も
好ましいCr含有率は13%近傍であるが、耐食性
等の点からCr12〜22%とすることにより、実用
的な垂直磁気特性の膜が得られる。 Al及びTiは、合金の溶製を行なう際に、Ca、
Mgと共に合金の清浄化に作用し、また蒸着雰囲
気中にてガス成分を捕捉するゲツタ作用を有す
る。ただし、Al、Tiはその量があまりに多過ぎ、
合金特性に影響を及ぼす量であつては好ましくな
く、このため本発明においては、各々1%以下と
する。当然のことながら、Al、Tiは、その量が
あまりに少な過ぎると上記清浄化作用及びゲツタ
作用による十分な効果が得られない。本発明にお
いては、Al0.005〜0.5%、あるいは、Al0.005〜
0.5%及びTi0.5%以下、より好ましくはAl0.05〜
0.2%、あるいは、Al0.05〜0.2%及びTi0.2%以下
とするのが望ましい。なお、Al又はTiは、固溶
Al又は固溶Tiの形態で合金中に存在することに
より、本発明の効果を奏するものであるので、
Al又はTiの存在形態は固溶状態であることが重
要である。 Ca、Mgは前述の如くAl及びTiと共に合金の
清浄化に作用し、またゲツタ作用を奏する。Ca
及びMgは、その含有量があまりに多過ぎると合
金特性に影響を及ぼし、また、金属間化合物の析
出により合金を脆くすることがある。このため、
本発明においてはCa及び/又はMgの含有量は
300ppm以下とする。一方、Ca及び/又はMgの
含有量は少な過ぎてもCa、Mgによる十分な清浄
化作用及びゲツタ作用が現れない。このようなこ
とから、Ca、Mg含有量は、各々、5〜100ppm
の範囲、好ましくは各々10〜50ppmの範囲とする
のが好ましい。なお、CaはCaOないしCaO−
Al2O3の形態では本発明の効果は奏し得ず、同様
に、MgはMgOの形態では本発明の効果を奏し得
ないことから、合金中のCa、Mgの存在形態は金
属Ca、金属Mgであることが重要である。 合金中のO、Nの量が多いと、蒸着に使用した
際に、蒸着雰囲気の真空度を悪化させたり、また
良好な蒸着が行なえず、高特性の磁性薄膜が得ら
れない。このため、合金中のO含有量は30ppm以
下、好ましくは20ppm以下、N含有量は30ppm以
下、好ましくは20ppm以下とする。 なお、本発明において、Si、Mn、P、S等の
不純物が合金中に不可避的に含有されるのは、特
に問題とはならないが、上述したことと同様の理
由から、本発明において、合金中の他の不純物は
できるだけ少なくするのが良く、例えば、Si含有
量は0.1%以下、Mn含有量は0.05%以下、P含有
量は50ppm以下、S含有量は10ppm以下とするの
が好ましい。 このような本発明の蒸着用Co−Cr基合金は、
例えば、以下に説明する方法に従つて製造するこ
とができる。 即ち、まず、合金化のためのCo、Cr、Al及び
Ti等の金属又は合金材料を、内面がCaO質耐火
材で構成された容器中で、真空又はアルゴン等の
不活性ガス雰囲気等の非酸化性雰囲気にて、常法
例えば高周波あるいは低周波誘導加熱法等で加熱
して溶解することにより、所望の組成の合金溶湯
を得る。 本発明において、用いられる容器の内面を構成
するCaO質耐火材としては、カルシア(CaO)、
ラルナイト(安定化2CaO・SiO2)、メルウイナ
イト(3CaO・MgO・2SiO2)、アノルサイト
(CaO・Al2O3・2SiO2)ならびにCaOを富化した
ドロマイト等が挙げられるが、特に、電融カルシ
アが好適である。 このようなカルシア質炉材は、そのCaO含有率
が40%以上、特に60%以上のものが好ましい。 CaOは高融点であると共に、高温で極めて安定
であり、溶製にあたり、金属酸化物を生成して溶
湯を不純物により汚染することがなく、高清浄な
溶湯を得ることが可能とされる。 特に、CaO含有量の高いCaO質耐火材で内面が
構成された容器を用いた場合には、脱O、脱S、
脱介在物等の精錬作用も奏され、極めて有利であ
る。 しかも、溶湯中にAl及びはTiが存在するため、
溶湯中の脱O、脱Sが行なわれ、これに伴つて脱
Nも起こる。また、炉壁材のCaOとAlとの反応
により溶湯中へのCaの溶出もおこる。即ち、Al
は溶湯中のO及び炉壁のCaOと溶湯中のSと反応
して CaO+S→CaS+O となつて生じたOと反応して、 2Al+3O→Al2O3 となり、Al2O3を生じる。また溶湯中のAlは炉壁
のCaOと反応して 2Al+3CaO→Al2O3+3Ca(g) となり、これによつてもAl2O3が生じる。(この
場合、生じたCaは、ガスとなつて系外に抜ける
が、一部が合金中に残留して、本発明の合金の
Ca含有量を満足させる。) Al2O3は次式の如く炉壁のCaOと反応して、
3CaO・Al2O3又は12CaO・7Al2O3の活性な層が
炉壁表面に形成される。 Al2O3+3CaO→3CaO・Al2O3 7Al2O3+12CaO→12CaO・7Al2O3 この12CaO・7Al2O3及び3CaO・Al2O3、特に
3CaO・Al2O3は溶湯の脱S能が高く、脱Sが良
好に進行する。 このように、Alにより脱Oが、またAlの還元
作用により生じた活性な3CaO・Al2O3、
12CaO・7Al2O3やCaOにより脱Sが行なわれる。 また、耐火材がCaO−MgO系の容器を用いて
溶製を行なつた場合、Caと共にMgの溶出も見ら
れ、溶湯中に金属態Mgが残留し、Caと同様に蒸
着時にゲツタ作用を奏し、その効果を補完し、更
に強力なものとする。即ち、炉壁のMgOは 3MgO+CaO+2Al →CaO・Al2O3+3Mg(g) となり、生じたMgの一部が合金中に残留する。 また溶湯中のNは前述のAlとCaOとの反応に
より生じたCa等の蒸発(沸騰)等に伴つて溶湯
中から離脱し、溶湯中のN量も低減される。 Tiは、Alの作用を補完し、更にAlと同様の作
用により脱O、脱S、脱Nを行なう。 従つて、内面がCaO質耐火材で構成された容器
中で溶製を行なうことにより、本発明の低O、低
N含有量のCo−Cr基合金を容易に得ることがで
きる。 ところで、本発明においては、内面がCaO質耐
火材で構成された容器中にて溶製する際に、Al
及びTiを冷却固化後のAl及びTi残留量が本発明
の範囲、即ち、Al1%以下及びTi1%以下となる
ように添加するのであるが、溶製に用いる容器の
内面を、特にCaO及びMgO(MgO含有率60〜15
%)のカルシア系耐火物よりなるものとすること
により、Al及びTiの添加により、溶湯中へCaだ
けでなくMgの溶出も認められ、得られる合金中
のCa、Mg含有量を容易に本発明の範囲即ち
300ppm以下とすることができる。 このようにして得られた合金溶湯を、常法に従
つて非酸化性雰囲気下で鋳造する。 このような方法によれば、Cr9〜25%、Al1%
以下、Ti1%以下、Ca及び/又はMg300ppm以
下、O30ppm以下、N30ppm以下を含有し、残部
が実質的にCoである本発明の蒸着用Co−Cr基合
金を極めて容易に製造することができる。 [作用] 本発明の蒸着用Co−Cr基合金は、O、N含有
量が少ないため、高特性の磁性薄膜を得ることが
できる。 また、本発明の蒸着用Co−Cr基合金に含有さ
れるAl及びTi、Caは、真空蒸着又はスパツタリ
ング等の蒸着雰囲気中にて、 4Al+3O2→2Al2O3 2Al+N2→2AlN 2Ca+O2→2CaO 3Ca+N2→Ca3N2 のように反応して、雰囲気中のガス成分を低下さ
せる、いわゆるゲツタ作用を奏する。 Ti、Mgについても同様にそれぞれAl、Caの
作用の下式のように補完して良好なゲツタ作用を
奏する。 Ti+O2→TiO2 Ti+N2→TiN2 2Mg+O2→2MgO 3MgO+N2→Mg3N2 このため、蒸着時の薄膜形成安定性及び形成速
度を向上させると共に、得られる薄膜は高純度で
磁気特性が大幅に改善され、高特性薄膜を高生産
効率で製造することを可能とする。 [実施例] 以下、実施例について説明する。 実施例 1 第1表に示す組成のCo−Cr基合金を蒸着用材
料として用い、下記仕様のスパツタリング装置に
て、直径10cmのガラス基盤上に薄膜を形成した。
なお、基盤加熱温度は100℃とした。 スパツタリング装置仕様 マグネトロンタイプ高周波スパツタリング装置 最大出力:1KW 到達真空度:10-7torr ターゲツト寸法:100mm(φ)×3mm(t)
直磁気記録材料として用いられる薄膜の製造に好
適な蒸着用Co−Cr基合金に関する。 [従来の技術] 非磁性基板上に磁性合金薄膜を形成した磁気記
録材料は周知である。 この磁気記録材料の薄膜を製造する方法として
は、スパツタリングや真空蒸着、イオンプレーテ
イング等の蒸着法が広く用いられている。 特にスパツタリング法は、均一な内部組成で一
定の合金元素を含んだターゲツト材が得られさえ
すれば、スパツタリング装置内の圧力をコントロ
ールしながら組成的に均一な薄膜を得ることがで
きる点で有利である。 磁性合金薄膜を形成する強磁性合金としては、
鉄合金、ニツケル合金、コバルト合金などが従来
より用いられている。しかして、コバルト合金の
うち、Co−Cr基合金は、垂直磁気用ターゲツト
材として開発がすすめられている。 即ち、従来より、一般に磁気デイスク、フロツ
ピーデイスク、オーデイオ用磁気テープ、VTR
用磁気テープ、磁気写真用デイスク、さらにコン
ピユータ用磁気テープなどが、プラスチツクフイ
ルムや金属シートなどの基体が表面に、スパツタ
リング法や真空蒸着法、さらに化学メツキ法など
の表面処理技術を用いて、例えばCr:9.0〜22.5
重量%を含有し、残りがCoと不可避不純物から
なる組成を有するCo−Cr合金の磁気記録媒体の
薄膜を形成することにより製造されることはよく
知られるところである。このCo−Cr基合金の磁
気記録媒体は大きな磁気異方性と飽和磁化をもつ
ことから、薄膜化しても信号レベルを保持しやす
く、特に垂直磁化膜用として実用化されているも
のである。 [発明が解決しようとする問題点] 従来より用いられている磁性合金について種々
検討を重ねたところ、酸素、窒素、硫黄、炭素、
その他金属酸化物等の介在物が比較的多量に含ま
れており、得られる薄膜の磁気特性に多大な悪影
響をもたらすことが認められた。 [問題点を解決するための手段] 本発明は上記従来の実情に鑑み、不純物含有量
の少ない高特性磁性薄膜を安定かつ効率的に得る
ことができる蒸着用Co−Cr基合金を提供するべ
くなされたものであつて、 Cr9〜25重量%、Al0.5重量%以下、Ti0.5重量
%以下、Ca及び/又はMg300ppm以下、
O30ppm以下、N30ppm以下を含有し、残部が実
質的にCoであることを特徴とする蒸着用Co−Cr
基合金、 を要旨するものである。 即ち、本発明者は、蒸着用合金の不純物に起因
する問題を解決し、高特性磁性薄膜を得るべく、
鋭意検討を重ねた結果、蒸着用Co−Cr基合金中
に、特定量のCa及び/又はMgと、Al及びTiと
を含有させることにより、不純物含有量の少ない
合金が得られ、しかもCa及び/又はMgとAl及び
はTiとによるゲツタ作用により、蒸着雰囲気中
のガス成分をも低減し、極めて高純度で高特性の
磁性薄膜を得ることができることを見出し、本発
明を完成させた。 以下、本発明につき詳細に説明する。 なお、本明細書において、「%」は「重量%」
を表すものである。 本発明の蒸着用Co−Cr基合金は、真空蒸着あ
るいはスパツタリング、イオンプレーテイング等
の蒸着用材料として用いられ、磁性薄膜の製造等
に利用されるものであつて、その組成は、下記の
通りである。 Cr:9〜25% Co:残部 Al:1%以下 Ti:1%以下 Ca及び/又はMg:300ppm以下 O:30ppm以下 N:30ppm以下 以下に本発明の合金組成の限定理由について説
明する。 本発明の蒸着用Co−Cr基合金において、Cr成
分には飽和磁化を実用範囲である80〜850ガウス
の調整する作用があるが、その含有量が9%未満
では飽和磁化が850ガウスを超えて高くなりすぎ、
この結果、例えば垂直磁化膜として使用した場
合、膜面に垂直の磁化配合が不可能となり、一
方、25%を超えて含有させると、80ガウス未満の
飽和磁化しか得られず、この結果再生出力が小さ
くなり、S/N比が悪化して実用に供し得なくな
ることから、Cr含有量は9〜25%とする。最も
好ましいCr含有率は13%近傍であるが、耐食性
等の点からCr12〜22%とすることにより、実用
的な垂直磁気特性の膜が得られる。 Al及びTiは、合金の溶製を行なう際に、Ca、
Mgと共に合金の清浄化に作用し、また蒸着雰囲
気中にてガス成分を捕捉するゲツタ作用を有す
る。ただし、Al、Tiはその量があまりに多過ぎ、
合金特性に影響を及ぼす量であつては好ましくな
く、このため本発明においては、各々1%以下と
する。当然のことながら、Al、Tiは、その量が
あまりに少な過ぎると上記清浄化作用及びゲツタ
作用による十分な効果が得られない。本発明にお
いては、Al0.005〜0.5%、あるいは、Al0.005〜
0.5%及びTi0.5%以下、より好ましくはAl0.05〜
0.2%、あるいは、Al0.05〜0.2%及びTi0.2%以下
とするのが望ましい。なお、Al又はTiは、固溶
Al又は固溶Tiの形態で合金中に存在することに
より、本発明の効果を奏するものであるので、
Al又はTiの存在形態は固溶状態であることが重
要である。 Ca、Mgは前述の如くAl及びTiと共に合金の
清浄化に作用し、またゲツタ作用を奏する。Ca
及びMgは、その含有量があまりに多過ぎると合
金特性に影響を及ぼし、また、金属間化合物の析
出により合金を脆くすることがある。このため、
本発明においてはCa及び/又はMgの含有量は
300ppm以下とする。一方、Ca及び/又はMgの
含有量は少な過ぎてもCa、Mgによる十分な清浄
化作用及びゲツタ作用が現れない。このようなこ
とから、Ca、Mg含有量は、各々、5〜100ppm
の範囲、好ましくは各々10〜50ppmの範囲とする
のが好ましい。なお、CaはCaOないしCaO−
Al2O3の形態では本発明の効果は奏し得ず、同様
に、MgはMgOの形態では本発明の効果を奏し得
ないことから、合金中のCa、Mgの存在形態は金
属Ca、金属Mgであることが重要である。 合金中のO、Nの量が多いと、蒸着に使用した
際に、蒸着雰囲気の真空度を悪化させたり、また
良好な蒸着が行なえず、高特性の磁性薄膜が得ら
れない。このため、合金中のO含有量は30ppm以
下、好ましくは20ppm以下、N含有量は30ppm以
下、好ましくは20ppm以下とする。 なお、本発明において、Si、Mn、P、S等の
不純物が合金中に不可避的に含有されるのは、特
に問題とはならないが、上述したことと同様の理
由から、本発明において、合金中の他の不純物は
できるだけ少なくするのが良く、例えば、Si含有
量は0.1%以下、Mn含有量は0.05%以下、P含有
量は50ppm以下、S含有量は10ppm以下とするの
が好ましい。 このような本発明の蒸着用Co−Cr基合金は、
例えば、以下に説明する方法に従つて製造するこ
とができる。 即ち、まず、合金化のためのCo、Cr、Al及び
Ti等の金属又は合金材料を、内面がCaO質耐火
材で構成された容器中で、真空又はアルゴン等の
不活性ガス雰囲気等の非酸化性雰囲気にて、常法
例えば高周波あるいは低周波誘導加熱法等で加熱
して溶解することにより、所望の組成の合金溶湯
を得る。 本発明において、用いられる容器の内面を構成
するCaO質耐火材としては、カルシア(CaO)、
ラルナイト(安定化2CaO・SiO2)、メルウイナ
イト(3CaO・MgO・2SiO2)、アノルサイト
(CaO・Al2O3・2SiO2)ならびにCaOを富化した
ドロマイト等が挙げられるが、特に、電融カルシ
アが好適である。 このようなカルシア質炉材は、そのCaO含有率
が40%以上、特に60%以上のものが好ましい。 CaOは高融点であると共に、高温で極めて安定
であり、溶製にあたり、金属酸化物を生成して溶
湯を不純物により汚染することがなく、高清浄な
溶湯を得ることが可能とされる。 特に、CaO含有量の高いCaO質耐火材で内面が
構成された容器を用いた場合には、脱O、脱S、
脱介在物等の精錬作用も奏され、極めて有利であ
る。 しかも、溶湯中にAl及びはTiが存在するため、
溶湯中の脱O、脱Sが行なわれ、これに伴つて脱
Nも起こる。また、炉壁材のCaOとAlとの反応
により溶湯中へのCaの溶出もおこる。即ち、Al
は溶湯中のO及び炉壁のCaOと溶湯中のSと反応
して CaO+S→CaS+O となつて生じたOと反応して、 2Al+3O→Al2O3 となり、Al2O3を生じる。また溶湯中のAlは炉壁
のCaOと反応して 2Al+3CaO→Al2O3+3Ca(g) となり、これによつてもAl2O3が生じる。(この
場合、生じたCaは、ガスとなつて系外に抜ける
が、一部が合金中に残留して、本発明の合金の
Ca含有量を満足させる。) Al2O3は次式の如く炉壁のCaOと反応して、
3CaO・Al2O3又は12CaO・7Al2O3の活性な層が
炉壁表面に形成される。 Al2O3+3CaO→3CaO・Al2O3 7Al2O3+12CaO→12CaO・7Al2O3 この12CaO・7Al2O3及び3CaO・Al2O3、特に
3CaO・Al2O3は溶湯の脱S能が高く、脱Sが良
好に進行する。 このように、Alにより脱Oが、またAlの還元
作用により生じた活性な3CaO・Al2O3、
12CaO・7Al2O3やCaOにより脱Sが行なわれる。 また、耐火材がCaO−MgO系の容器を用いて
溶製を行なつた場合、Caと共にMgの溶出も見ら
れ、溶湯中に金属態Mgが残留し、Caと同様に蒸
着時にゲツタ作用を奏し、その効果を補完し、更
に強力なものとする。即ち、炉壁のMgOは 3MgO+CaO+2Al →CaO・Al2O3+3Mg(g) となり、生じたMgの一部が合金中に残留する。 また溶湯中のNは前述のAlとCaOとの反応に
より生じたCa等の蒸発(沸騰)等に伴つて溶湯
中から離脱し、溶湯中のN量も低減される。 Tiは、Alの作用を補完し、更にAlと同様の作
用により脱O、脱S、脱Nを行なう。 従つて、内面がCaO質耐火材で構成された容器
中で溶製を行なうことにより、本発明の低O、低
N含有量のCo−Cr基合金を容易に得ることがで
きる。 ところで、本発明においては、内面がCaO質耐
火材で構成された容器中にて溶製する際に、Al
及びTiを冷却固化後のAl及びTi残留量が本発明
の範囲、即ち、Al1%以下及びTi1%以下となる
ように添加するのであるが、溶製に用いる容器の
内面を、特にCaO及びMgO(MgO含有率60〜15
%)のカルシア系耐火物よりなるものとすること
により、Al及びTiの添加により、溶湯中へCaだ
けでなくMgの溶出も認められ、得られる合金中
のCa、Mg含有量を容易に本発明の範囲即ち
300ppm以下とすることができる。 このようにして得られた合金溶湯を、常法に従
つて非酸化性雰囲気下で鋳造する。 このような方法によれば、Cr9〜25%、Al1%
以下、Ti1%以下、Ca及び/又はMg300ppm以
下、O30ppm以下、N30ppm以下を含有し、残部
が実質的にCoである本発明の蒸着用Co−Cr基合
金を極めて容易に製造することができる。 [作用] 本発明の蒸着用Co−Cr基合金は、O、N含有
量が少ないため、高特性の磁性薄膜を得ることが
できる。 また、本発明の蒸着用Co−Cr基合金に含有さ
れるAl及びTi、Caは、真空蒸着又はスパツタリ
ング等の蒸着雰囲気中にて、 4Al+3O2→2Al2O3 2Al+N2→2AlN 2Ca+O2→2CaO 3Ca+N2→Ca3N2 のように反応して、雰囲気中のガス成分を低下さ
せる、いわゆるゲツタ作用を奏する。 Ti、Mgについても同様にそれぞれAl、Caの
作用の下式のように補完して良好なゲツタ作用を
奏する。 Ti+O2→TiO2 Ti+N2→TiN2 2Mg+O2→2MgO 3MgO+N2→Mg3N2 このため、蒸着時の薄膜形成安定性及び形成速
度を向上させると共に、得られる薄膜は高純度で
磁気特性が大幅に改善され、高特性薄膜を高生産
効率で製造することを可能とする。 [実施例] 以下、実施例について説明する。 実施例 1 第1表に示す組成のCo−Cr基合金を蒸着用材
料として用い、下記仕様のスパツタリング装置に
て、直径10cmのガラス基盤上に薄膜を形成した。
なお、基盤加熱温度は100℃とした。 スパツタリング装置仕様 マグネトロンタイプ高周波スパツタリング装置 最大出力:1KW 到達真空度:10-7torr ターゲツト寸法:100mm(φ)×3mm(t)
【表】
スパツタ電力、アルゴンガス圧を変えて、各蒸
着用材料により形成された薄膜の膜厚を調べた結
果を、それぞれ第1図、第2図に示す。 第1図、第2図より、本発明の蒸着用Co−Cr
基合金は、膜形成効率が高いことが認められる。 実施例 2 それぞれ実施例1のNo.1〜No.5のターゲツトを
用いて、実施例1で作成した、薄膜について垂直
磁気異方性を調べた。結果を第2表に示す。な
お、垂直磁気異方性は、異方性磁界Hkで示した。
着用材料により形成された薄膜の膜厚を調べた結
果を、それぞれ第1図、第2図に示す。 第1図、第2図より、本発明の蒸着用Co−Cr
基合金は、膜形成効率が高いことが認められる。 実施例 2 それぞれ実施例1のNo.1〜No.5のターゲツトを
用いて、実施例1で作成した、薄膜について垂直
磁気異方性を調べた。結果を第2表に示す。な
お、垂直磁気異方性は、異方性磁界Hkで示した。
【表】
実施例 3
実施例1で得られたCo−Cr薄膜のガス分析結
果を第3表に示す。
果を第3表に示す。
【表】
第3表より、本発明の合金ではスパツタによつ
てガス成分の上昇は認められないのに対して、No.
4、5の比較例合金では著しい上昇がみられ、本
発明合金ターゲツトの効果が認められる。 [発明の効果] 以上詳述した通り、本発明の蒸着用Co−Cr基
合金は、O、N含有量が少ない上に、Al及びTi
とCa、Mgによるゲツタ作用により、蒸着雰囲気
中のガス成分が大幅に低減される。 このため、蒸着による膜形成安定性及び膜形成
速度が向上されるとともに、得られる薄膜は高純
度で極めて磁気特性に優れたものとなる。 従つて、本発明の蒸着用Co−Cr基合金によれ
ば、高特性薄膜を高効率で得ることができ、本発
明の蒸着用Co−Cr基合金は、磁気記録材料の薄
膜製造用蒸着材料として極めて有用である。
てガス成分の上昇は認められないのに対して、No.
4、5の比較例合金では著しい上昇がみられ、本
発明合金ターゲツトの効果が認められる。 [発明の効果] 以上詳述した通り、本発明の蒸着用Co−Cr基
合金は、O、N含有量が少ない上に、Al及びTi
とCa、Mgによるゲツタ作用により、蒸着雰囲気
中のガス成分が大幅に低減される。 このため、蒸着による膜形成安定性及び膜形成
速度が向上されるとともに、得られる薄膜は高純
度で極めて磁気特性に優れたものとなる。 従つて、本発明の蒸着用Co−Cr基合金によれ
ば、高特性薄膜を高効率で得ることができ、本発
明の蒸着用Co−Cr基合金は、磁気記録材料の薄
膜製造用蒸着材料として極めて有用である。
第1図、第2図は実施例1で得られた結果を示
すグラフであつて、それぞれ、スパツタ電圧、ア
ルゴン圧と得られる膜厚との関係を示す。
すグラフであつて、それぞれ、スパツタ電圧、ア
ルゴン圧と得られる膜厚との関係を示す。
Claims (1)
- 1 Cr9〜25重量%、Al0.5重量%以下、Ti0.5重
量%以下、Ca及び/又はMg300ppm以下、
O30ppm以下、N30ppm以下を含有し、残部が実
質的にCoであることを特徴とする蒸着用Co−Cr
基合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24095286A JPS6396259A (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | 蒸着用Co−Cr基合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24095286A JPS6396259A (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | 蒸着用Co−Cr基合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6396259A JPS6396259A (ja) | 1988-04-27 |
JPH041054B2 true JPH041054B2 (ja) | 1992-01-09 |
Family
ID=17067094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24095286A Granted JPS6396259A (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | 蒸着用Co−Cr基合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6396259A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60228637A (ja) * | 1984-04-25 | 1985-11-13 | Toshiba Corp | 磁気記録媒体用Co基合金 |
-
1986
- 1986-10-09 JP JP24095286A patent/JPS6396259A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60228637A (ja) * | 1984-04-25 | 1985-11-13 | Toshiba Corp | 磁気記録媒体用Co基合金 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6396259A (ja) | 1988-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS60220914A (ja) | 磁性薄膜 | |
JPH0430450B2 (ja) | ||
JPH041054B2 (ja) | ||
JPH0430451B2 (ja) | ||
JP3076141B2 (ja) | 磁性薄膜用ターゲット材とその製造方法、Fe−M−C軟磁性膜とその製造方法、およびこれを用いた磁気ヘッドならびに磁気記録再生装置 | |
JPH0356299B2 (ja) | ||
JPS63206466A (ja) | 蒸着用Fe−Si基合金 | |
JPS5837127A (ja) | Fe‐Si‐B‐C系アモルファス合金の熱処理方法 | |
JPH0475309B2 (ja) | ||
JPH0364586B2 (ja) | ||
JPS63130769A (ja) | ターゲット材 | |
KR940007048B1 (ko) | 연자성 합금막 | |
JPH049855B2 (ja) | ||
JPH0364585B2 (ja) | ||
JPH0359133B2 (ja) | ||
JPH0364584B2 (ja) | ||
JPS63203764A (ja) | 蒸着用Te又はTe系合金の製造方法 | |
JPS6047894B2 (ja) | 磁気記録媒体用co基合金 | |
JPH04314855A (ja) | Co−Cr−Pt合金製スパッタリングターゲットおよびその製造方法 | |
JPH07252565A (ja) | 磁気記録媒体用コバルト基合金およびその製造方法 | |
JPH0744107B2 (ja) | 軟磁性薄膜 | |
JP2546275B2 (ja) | 軟磁性薄膜 | |
JPH1154324A (ja) | 真空蒸着法により軟磁性体薄膜を形成するための蒸着ソース | |
JPS62202036A (ja) | ランタノイド含有合金の溶製方法 | |
JPH01159373A (ja) | スパッタリング用ターゲット |