JPH04176865A - ターゲットの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野Ｊ 本発明は、スパッタリング用ターゲットの製造方法に係
り、特にひひ割れが入らず、かつ成分を均一にスパッタ
リングできるＦｅ−８ｉ−ＡＱ系磁性膜用ターケ、トの
製造方法に関する。

「従来の技術Ｊ 近年、磁気記録技術の急速な進歩により磁気テープの記
録密度は著しく上昇しているが、これに伴い磁気へノド
の性能向上か強く要望されている。

この磁気ヘッドの性能を向上させる材料として、透磁率
および磁束密度か著しく高いＦｅ−５ｉ−Ａａ系合金の
センタスト（代表的組成Ｓｉ４〜１１％、Ａρ２〜８％
、残部Ｆｅ）か注目されている。

しかしながらセンタストは非常に硬（、かつ脆い材料で
あるため所望の磁気ヘットの形に圧延することは非常に
困難であった。

このため従来から、センダストの合金組成を改良して塑
性加工を可能にする試みかなされてきた。

ところが、センダストの磁気特性は合金組成に非常に敏
感であるため、塑性加工か可能な合金組成では磁気特性
か劣化してしまうという問題点かあった。

このような点を顧みて、近年、センタスト薄膜積層型の
磁気ヘットか検討されている。

この薄膜積層型磁気ヘッドは以下のような手順で製造さ
れる。まず、センタストからなるスパッタリング用ター
ゲッＩ・を作成する。次いてガラス等の非磁性基板上に
このスパンタリング用ターケ。

トを用いてセンタストの磁性薄膜をスパッタリングによ
り形成し、さらに絶縁層と薄膜とを交互に積層する。そ
の後複合材を用いて他の非磁性基板を堆積して挟み込ん
で磁性ヘッドが形成される。

「発明か解決しようとする課題」 前述したようにセンタスト積層型の磁気ヘットを製造す
る場合は、センタストからなるスパッタリング用ターゲ
ットか必要とされる。

このようなターゲットを製造する方法の一つに粉末焼結
方法かある。この方法は、粉末状のターケ、ト原料をプ
レス成形し、これを焼結させる方法である。

しかしこの方法では、粉末間の空隙が十分に埋まらない
ため、低密度なターゲットしか得られない。このため、
ターゲットの製造工程中にチノヒング（欠は落ち）か起
きたり、スパッタリング中に割れか生じたりするという
問題点があった。またこの粉末焼結法ては、製造時にタ
ーゲット内に酸素か含まれてしまうため、このターケラ
Ｆを用いてスパッタリングを行うと磁気特性か低い膜し
か得られないという別の問題点もあった。

また、ターゲットを製造する別の方法に溶解鋳造法かあ
る。

この方法は合金のインコツトを高周波誘導加熱等により
溶解した後、金型に鋳込む方法である。

しかしなからこの方法では、寸法の大きなターゲットを
製造するために径か大きい金型に鋳込むと、溶融状態か
ら凝固する際に表面部と内部とて収縮率の差か大きくな
り合金鋳塊内部に微小クランクや内部歪が発生する。ま
たこの方法では、成分の偏析か生し易く、ターゲットの
大形化か困難であるという問題かあった。

上記の問題を解決するターゲットの製造方法として特開
昭６４−６８４７１号公報に開示されている方法かある
。この方法は、溶解鋳造したＦｅ−３ｉ−ＡＮ系合金鋳
塊を温度９５０°Ｃ〜１１００℃歪み速度Ｉ　Ｘ　］　
］０−３Ｓ−’以の定歪速度制御の条件下で、加工度３
０％以上のプレス加工を行う方法である。このように合
金鋳塊に加熱しつつ定歪速度制御の条件下で、プレス加
工を行うことにより合金鋳塊内に粒径か１ｍｍ以下の結
晶を再結晶させて、合金内部に存在した微小クラックや
内部歪を解消し、緻密で高強度のターゲットを得ようと
する方法である。

しかしなからこの方法では、９５０°Ｃ〜１１００°Ｃ
の温度てプレス加工するため、耐熱性の高いＭｏ（モリ
ブテン）等からなる金型か用いられる。

このため、ＭＯか酸化しない不活性雰囲気でプレス加工
を行う必要かあり、プレス加工装置か複雑になるという
解決すべき課題があった。またこの方法においても再結
晶した結晶の粒径か大きく強度か不充分であるため、大
形化が困難であるという課題が依然残っていた。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、大気中にお
いても製造可能であり、かつ緻密で割れか入りに＜＜、
大形化か可能なターゲットを製造できる方法を提供する
ことを目的とする。

「課題を解決するための手段」 本発明のターゲットの製造方法では、溶解鋳造した合金
鋳塊を温度８５０℃〜９５０℃、歪み速度８Ｘ１０−３
３−’以下の速度条件下で、加工度６０％以上のプレス
加工を行うことを課題解決の手段とした。

プレス加工時の温度を８５０°Ｃ〜９５０°Ｃに限定し
たのは、８５０°Ｃ未満ては、温度か低すきて合金鋳塊
の再結晶化か起こらず、ターゲットの強度か向上しない
ためてあり、９５０００以上では、主としてセンタスト
においてターゲットの表面に異相か析出してしまい、ス
パッタリング後の膜の磁気特性か悪化するためである。

また本発明は、主としてＦｅ−３】−Ａρ系のセンタス
トにおいて好適であるか、この系のみに限定されるもの
ではなく、さらに高温特性を改善するためにＣａやＲｕ
を添加した系、耐食性を改善するためにＣｒを添加した
系にも用いることかできる。

Ｆ作用Ｊ 本発明のターゲットの製造方法は、溶解鋳造した合金鋳
塊を温度８５０°Ｃ〜９５０℃歪み速度８Ｘ２Ｑ−３Ｓ
−’以下・の速度条件下で、加工度６０％以上のプレス
加工を行うものである。

上記温度でプレス加工することにより、得られたターゲ
ットの結晶粒径は約０．１　ｍｍ−０，５ｍｍとなり、
非常に微細なものとなる。

またターゲットの結晶粒径か約０．ｌ　ｍｍ−０５ｍｍ
と微細になることでターゲットの透磁率は若干低下する
。このため、このターゲットをマグネトロンスパッタに
使用すると、ターゲットからの磁束もれが大きくなり、
磁気による封じ込め効果が大きくなる。

また上記加工度でプレス加工することにより得られたタ
ーゲットでは、成分の偏析か少ないため組成ずれか少な
く、かつ粒径分布の小さいものとなる。

「実施例」 ８１１０％、Ａｆｆ６％、残部ＦｅからなるＦｅ−３ｉ
−Ａρ系合金を溶解鋳造した後、第１表に示す温度、歪
速度および加工度でターゲットを製造した。そして得ら
れたターゲットの結晶粒度、機械加工中のチッピングの
有無、スパッタリング中のクラック発生の有無を調へた
。また第１表には、比較例として本発明で規定したプレ
ス加工条件以外の条件てターゲットを製造したものにつ
いても併せて示す。

第１表 第１表から明らかなように本実施例の製造方法によれば
、ターゲットの結晶粒径か小さく、プレス後の機械加工
中におけるチッピングやスパッタリング中の割れの発生
か起こりにくいことか判明した。

「発明の効果」 以上説明したように本発明のターゲットの製造方法は、
溶解鋳造した合金鋳塊を温度８５０　℃〜９５０℃歪み
速度８Ｘ１０−３５−１以下の速度条件下で、加工度６
０％以上のプレス加工を行うものである。

上記温度でプレス加工することにより得られたターゲッ
トの結晶粒径は約０．１　ｍｍ〜０５ｍｍと非常に微細
なものとなる。

従って本発明のターゲットの製造方法によれば、強度が
高いターゲットを製造することができるため、ターゲッ
ト製造中やスパッタリング中に発生するわれを減少でき
ると共に、ターゲットのサイズを大形化することかでき
る。

またターゲットの結晶粒径か約０．１　ｍｍ−０５ｍｍ
と微細になることでターゲットの透磁率は若干低下する
。このため、このターゲ７）をマグネトロンスパッタに
用いると、ターゲットからの磁束もれか大きくなり、磁
気による封じ込め効果か大きくなる。

従って本発明のターゲットの製造方法によれば、スパッ
タ効率に優れたターゲットを提供することかてきる。

さらに上記加工度でプレス加工することにより得られた
ターゲットては、成分の偏析か少なく、かつ粒径分布の
小さいものとなる。

従って本発明のターゲットの製造方法によれば、組成ず
れが少なく、均一なターゲットを提供することかできる
。

また本発明のターゲットの製造方法は、８５０℃〜９５
０　’Ｃの低温度でプレス加工しているため、耐熱性に
優れ高価なＭｏ製の金型等を使用する必要かなく、安価
なＮｉ製金型を使用することかできる利点も有する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　溶解鋳造した合金鋳塊を温度８５０℃〜９５０℃歪み
   速度８×１０＾−＾３Ｓ＾−＾１以下の速度条件下で、
   加工度６０％以上のプレス加工を行うことを特徴とする
   ターゲットの製造方法。