JPH06104120A - 磁気記録媒体用スパッタリングターゲットおよびその製造方法 - Google Patents
磁気記録媒体用スパッタリングターゲットおよびその製造方法Info
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- JPH06104120A JPH06104120A JP5093608A JP9360893A JPH06104120A JP H06104120 A JPH06104120 A JP H06104120A JP 5093608 A JP5093608 A JP 5093608A JP 9360893 A JP9360893 A JP 9360893A JP H06104120 A JPH06104120 A JP H06104120A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
- C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/07—Alloys based on nickel or cobalt based on cobalt
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S72/00—Metal deforming
- Y10S72/70—Deforming specified alloys or uncommon metal or bimetallic work
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マグネトロンスパッタリング時の漏洩磁束を
確保できると共に異常放電が発生しにくく、かつ生成す
る磁性膜に優れた磁気特性と記録再生特性が得られる磁
気記録媒体用スパッタリングターゲットおよびその製造
方法を提供する。 【構成】 本発明のターゲットは、化学組成が原子％
で、Ｎi 5〜30%、Ｃr 5〜14%、Ｖ 6%以下、残部Ｃoと不
可避的不純物からなる合金であって、好ましくは平均結
晶粒径が300μm以下、最大透磁率が100以下のスパッタ
リングターゲットである。また好ましくはターゲットに
加工歪を残留させ、最大透磁率を低くする。また本発明
の製造方法は、上記化学組成の合金に温間または冷間加
工処理を施すことを特徴とする磁気記録媒体用スパッタ
リングターゲットの製造方法である。
確保できると共に異常放電が発生しにくく、かつ生成す
る磁性膜に優れた磁気特性と記録再生特性が得られる磁
気記録媒体用スパッタリングターゲットおよびその製造
方法を提供する。 【構成】 本発明のターゲットは、化学組成が原子％
で、Ｎi 5〜30%、Ｃr 5〜14%、Ｖ 6%以下、残部Ｃoと不
可避的不純物からなる合金であって、好ましくは平均結
晶粒径が300μm以下、最大透磁率が100以下のスパッタ
リングターゲットである。また好ましくはターゲットに
加工歪を残留させ、最大透磁率を低くする。また本発明
の製造方法は、上記化学組成の合金に温間または冷間加
工処理を施すことを特徴とする磁気記録媒体用スパッタ
リングターゲットの製造方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスパッタリングにより磁
気記録媒体用のＣo合金系磁性層を形成するために使用
されるスパッタリングターゲットおよびその製造方法に
関するものである。
気記録媒体用のＣo合金系磁性層を形成するために使用
されるスパッタリングターゲットおよびその製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスク装置では、磁気記録媒体に
微小間隔で磁気ヘッドを対向させ、磁気記録媒体に磁気
的に記録し、また、記録された磁気情報を磁気ヘッドで
読み取ることで記録再生するようになっている。磁気記
録媒体は基板上に下地膜を介し、もしくは基板に直接、
Ｃo-Ｎi-Ｃr、Ｃo-Ｃr-Ｔa、Ｃo-Ｃr-Ｐt等からなる磁
性膜が成膜されており、最近では磁気記録媒体を高密度
記録化に対応させるために、磁性膜の保磁力を大きくす
ることやノイズを低減することが種々提案されている。
微小間隔で磁気ヘッドを対向させ、磁気記録媒体に磁気
的に記録し、また、記録された磁気情報を磁気ヘッドで
読み取ることで記録再生するようになっている。磁気記
録媒体は基板上に下地膜を介し、もしくは基板に直接、
Ｃo-Ｎi-Ｃr、Ｃo-Ｃr-Ｔa、Ｃo-Ｃr-Ｐt等からなる磁
性膜が成膜されており、最近では磁気記録媒体を高密度
記録化に対応させるために、磁性膜の保磁力を大きくす
ることやノイズを低減することが種々提案されている。
【０００３】前記の高密度記録用の磁性膜の組成とし
て、例えば特開昭１−２５６１７号公報には、磁性膜を
Ｃo-Ｃr-Ｔa-Ｐtの四元素合金で作成した磁気記録媒体
が開示されている。そして、Ｐt添加量 1〜15原子%で保
磁力が約1200 Oeより大きく、また角型比が0.8以上にな
るとしている。また、第１２回 日本応用磁気学会 学術
講演概要集 P23(1988年)には、磁性膜としてＣo-20原子
%Ｎi-10原子%Ｃrに対し、Ｖを添加することで飽和磁化
があまり減少せず、保磁力が向上することが発表されて
いる。ここでは、磁性膜にＶを1%添加することにより、
保磁力が1000 Oeから1500 Oeに向上するとされている。
て、例えば特開昭１−２５６１７号公報には、磁性膜を
Ｃo-Ｃr-Ｔa-Ｐtの四元素合金で作成した磁気記録媒体
が開示されている。そして、Ｐt添加量 1〜15原子%で保
磁力が約1200 Oeより大きく、また角型比が0.8以上にな
るとしている。また、第１２回 日本応用磁気学会 学術
講演概要集 P23(1988年)には、磁性膜としてＣo-20原子
%Ｎi-10原子%Ｃrに対し、Ｖを添加することで飽和磁化
があまり減少せず、保磁力が向上することが発表されて
いる。ここでは、磁性膜にＶを1%添加することにより、
保磁力が1000 Oeから1500 Oeに向上するとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、Ｃo-
Ｎi-Ｃr系にＶを添加した磁性膜は、飽和磁化をあまり
減少せずに保磁力を増加できるものである。従来、この
磁性膜を得るには、上述の日本応用磁気学会 学術講演
概要集に示されるように、Ｃo-Ｎi合金上にＮi，Ｃr，
Ｖのペレットをはめ込んだ、いわゆる複合ターゲットを
用いて、マグネトロンスパッタリング装置により成膜す
る方法がとられている。しかし、このようなターゲット
をマグネトロンスパッタリングに使用すると、ペレット
間でスパッタリング速度に差が生じるので、ペレットの
境界で形状的な段差を生じ、この部分に異常放電が発生
し、膜厚がばらつきやすく、再生出力が変動するという
問題がある。また、異常放電の発生は、磁性膜中に異物
粒子（一般にパーティクルと呼ばれているもの）が付着
する原因にもなり磁気ディスクのエラー数を増加させる
ため、好ましくないものであった。
Ｎi-Ｃr系にＶを添加した磁性膜は、飽和磁化をあまり
減少せずに保磁力を増加できるものである。従来、この
磁性膜を得るには、上述の日本応用磁気学会 学術講演
概要集に示されるように、Ｃo-Ｎi合金上にＮi，Ｃr，
Ｖのペレットをはめ込んだ、いわゆる複合ターゲットを
用いて、マグネトロンスパッタリング装置により成膜す
る方法がとられている。しかし、このようなターゲット
をマグネトロンスパッタリングに使用すると、ペレット
間でスパッタリング速度に差が生じるので、ペレットの
境界で形状的な段差を生じ、この部分に異常放電が発生
し、膜厚がばらつきやすく、再生出力が変動するという
問題がある。また、異常放電の発生は、磁性膜中に異物
粒子（一般にパーティクルと呼ばれているもの）が付着
する原因にもなり磁気ディスクのエラー数を増加させる
ため、好ましくないものであった。
【０００５】また、上述した複合ターゲットのベースと
なるＣo-ＮiあるいはＣo-Ｎi-Ｃr合金を通常の真空溶解
−熱間圧延によって製造すると結晶粒が平均結晶粒径で
400μm程度の大きいものしか得られない。スパッタリン
グの速度は、ターゲット組織の結晶粒の持つ結晶方位に
も依存し、結晶粒径が大きいと結晶の境界で段差を生ず
ることになる。この段差も上記と同様に異常放電の原因
となるので、小さい結晶粒径のターゲットが望まれてい
た。
なるＣo-ＮiあるいはＣo-Ｎi-Ｃr合金を通常の真空溶解
−熱間圧延によって製造すると結晶粒が平均結晶粒径で
400μm程度の大きいものしか得られない。スパッタリン
グの速度は、ターゲット組織の結晶粒の持つ結晶方位に
も依存し、結晶粒径が大きいと結晶の境界で段差を生ず
ることになる。この段差も上記と同様に異常放電の原因
となるので、小さい結晶粒径のターゲットが望まれてい
た。
【０００６】また、Ｃo-Ｎi系の合金は、ｆｃｃ構造を
持つ磁性体で最大透磁率が高くなるので、マグネトロン
スパッタリングに欠かせないターゲット表面への漏洩磁
束を確保しにくい。そのため、ターゲット表面に十分な
漏洩磁束を得られるターゲットの開発が望まれている。
本発明の目的は、マグネトロンスパッタリング時の漏洩
磁束を確保できると共に異常放電が発生しにくく、かつ
生成する磁性膜に優れた磁気特性と記録再生特性が得ら
れる磁気記録媒体用スパッタリングターゲットおよびそ
の製造方法を提供することである。
持つ磁性体で最大透磁率が高くなるので、マグネトロン
スパッタリングに欠かせないターゲット表面への漏洩磁
束を確保しにくい。そのため、ターゲット表面に十分な
漏洩磁束を得られるターゲットの開発が望まれている。
本発明の目的は、マグネトロンスパッタリング時の漏洩
磁束を確保できると共に異常放電が発生しにくく、かつ
生成する磁性膜に優れた磁気特性と記録再生特性が得ら
れる磁気記録媒体用スパッタリングターゲットおよびそ
の製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、溶解法ある
いは焼結法で製造したＶを合金元素として含有したＣo-
Ｎi-Ｃr-Ｖ合金が、Ｖを含有しない合金に比べ、結晶粒
を著しく微細化できることを見出し、複合ターゲットに
する必要もなく、一枚の均一厚みのターゲットとするこ
とができるので、スパッタリング時の異常放電を大幅に
減少でき、磁気ディスクのエラー数を少ないものとする
ことができることを見出した。すなわち、本発明は化学
組成が原子％で、Ｎi 5〜30%、Ｃr 5〜14%、Ｖ 6%以
下、残部Ｃoと不可避的不純物からなる合金であること
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。
いは焼結法で製造したＶを合金元素として含有したＣo-
Ｎi-Ｃr-Ｖ合金が、Ｖを含有しない合金に比べ、結晶粒
を著しく微細化できることを見出し、複合ターゲットに
する必要もなく、一枚の均一厚みのターゲットとするこ
とができるので、スパッタリング時の異常放電を大幅に
減少でき、磁気ディスクのエラー数を少ないものとする
ことができることを見出した。すなわち、本発明は化学
組成が原子％で、Ｎi 5〜30%、Ｃr 5〜14%、Ｖ 6%以
下、残部Ｃoと不可避的不純物からなる合金であること
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。
【０００８】本発明のターゲットは、Ｖを合金元素とし
て含有することにより、好ましくは平均粒径が300μm以
下の微細な結晶粒を有する合金組織のターゲットとする
ことができ、スパッタリング時のターゲット表面の段差
の発生を少なくでき、生成する磁性膜中に異物粒子が発
生するのを抑えることができるものである。また、結晶
粒の微細化によりターゲットの透磁率が下がり、最大透
磁率を100以下さらに好ましくは最大透磁率を50以下と
することができ、マグネトロンスパッタリングに好適な
漏洩磁束が得られるスパッタリングターゲットとなるの
である。本発明のターゲットの製造方法としては、Ｃo-
Ｎi-Ｃr-Ｖ合金を溶製して鋳造するか、さらに合金イン
ゴットを熱間圧延し、これを放電加工等によってターゲ
ット形状に加工することにより得ることができる。
て含有することにより、好ましくは平均粒径が300μm以
下の微細な結晶粒を有する合金組織のターゲットとする
ことができ、スパッタリング時のターゲット表面の段差
の発生を少なくでき、生成する磁性膜中に異物粒子が発
生するのを抑えることができるものである。また、結晶
粒の微細化によりターゲットの透磁率が下がり、最大透
磁率を100以下さらに好ましくは最大透磁率を50以下と
することができ、マグネトロンスパッタリングに好適な
漏洩磁束が得られるスパッタリングターゲットとなるの
である。本発明のターゲットの製造方法としては、Ｃo-
Ｎi-Ｃr-Ｖ合金を溶製して鋳造するか、さらに合金イン
ゴットを熱間圧延し、これを放電加工等によってターゲ
ット形状に加工することにより得ることができる。
【０００９】また、Ｃo,Ｎi,Ｃr,Ｖの単体もしくはこれ
らの元素の２種以上の組合せからなる合金粉をＮi 5〜3
0%、Ｃr 5〜14%、Ｖ 6%以下、残部Ｃoとなるように配合
し、これを加圧焼結しても得ることができる。加圧焼結
により製造すると、Ｖ添加の微細化効果がより促進され
好ましいターゲットとなる。この加圧焼結によって製造
する場合、焼結合金インゴットを熱間圧延して、これを
放電加工等によってターゲット形状に加工してもよい。
上述した鋳造合金インゴットあるいは焼結合金インゴッ
トを熱間圧延して得る方法は、大型のインゴットから多
数のターゲットを得る方法として優れている。
らの元素の２種以上の組合せからなる合金粉をＮi 5〜3
0%、Ｃr 5〜14%、Ｖ 6%以下、残部Ｃoとなるように配合
し、これを加圧焼結しても得ることができる。加圧焼結
により製造すると、Ｖ添加の微細化効果がより促進され
好ましいターゲットとなる。この加圧焼結によって製造
する場合、焼結合金インゴットを熱間圧延して、これを
放電加工等によってターゲット形状に加工してもよい。
上述した鋳造合金インゴットあるいは焼結合金インゴッ
トを熱間圧延して得る方法は、大型のインゴットから多
数のターゲットを得る方法として優れている。
【００１０】また、上記鋳造または焼結インゴットから
直接または熱間加工を経て、さらに温間または冷間加工
を行ない、ターゲットに加工歪を残留させる、言い換え
れば内部応力を残留させるとＶの結晶粒微細化効果と相
俟ってターゲットの最大透磁率を50以下に低くすること
ができ、マグネトロンスパッタリングターゲットとして
特に好ましいものとなる。したがって、本発明ではター
ゲット全体が実質的に４元素からなる合金ターゲットで
あることを特徴としており、その製造方法は特には限定
されない。しかし、最大透磁率をできるだけ低くするた
めに、加工歪を残留させる目的で温間または冷間加工が
付与されている製造方法が本発明の他の特徴でもある。
直接または熱間加工を経て、さらに温間または冷間加工
を行ない、ターゲットに加工歪を残留させる、言い換え
れば内部応力を残留させるとＶの結晶粒微細化効果と相
俟ってターゲットの最大透磁率を50以下に低くすること
ができ、マグネトロンスパッタリングターゲットとして
特に好ましいものとなる。したがって、本発明ではター
ゲット全体が実質的に４元素からなる合金ターゲットで
あることを特徴としており、その製造方法は特には限定
されない。しかし、最大透磁率をできるだけ低くするた
めに、加工歪を残留させる目的で温間または冷間加工が
付与されている製造方法が本発明の他の特徴でもある。
【００１１】
【作用】次に合金組成の限定理由を述べる。Ｖは本発明
の最も重要な元素であり、ターゲットの結晶粒を微細化
し、スパッタリング時の異物粒子の発生を抑えると共
に、ターゲットの最大透磁率を下げ、マグネトロンスパ
ッタリングに必要な漏洩磁束が確保するものである。ま
た、Ｖは生成する磁性膜の保磁力およびＳ／Ｎ比を向上
させる効果がある。Ｖは少量の添加でも結晶粒を微細化
する効果があるが、好ましくは1.0%原子以上とすること
により、ターゲットの平均結晶粒径を大幅に小さくする
ことができ、また生成磁性膜の保磁力およびＳ／Ｎ比を
著しく向上させることができる。また、Ｖ量を6原子%を
越えて含有させても、ターゲットの平均結晶粒径をさら
に小さくする効果はなく、Ｖの含有量の増加によって磁
性膜の特性である再生出力が低下する一方である。その
ため、本発明においてＶ量は6%原子以下と規定した。
の最も重要な元素であり、ターゲットの結晶粒を微細化
し、スパッタリング時の異物粒子の発生を抑えると共
に、ターゲットの最大透磁率を下げ、マグネトロンスパ
ッタリングに必要な漏洩磁束が確保するものである。ま
た、Ｖは生成する磁性膜の保磁力およびＳ／Ｎ比を向上
させる効果がある。Ｖは少量の添加でも結晶粒を微細化
する効果があるが、好ましくは1.0%原子以上とすること
により、ターゲットの平均結晶粒径を大幅に小さくする
ことができ、また生成磁性膜の保磁力およびＳ／Ｎ比を
著しく向上させることができる。また、Ｖ量を6原子%を
越えて含有させても、ターゲットの平均結晶粒径をさら
に小さくする効果はなく、Ｖの含有量の増加によって磁
性膜の特性である再生出力が低下する一方である。その
ため、本発明においてＶ量は6%原子以下と規定した。
【００１２】Ｎiは、5原子%未満では磁性膜の保磁力が
低下し、30原子%を越えると再生出力が低下するため、5
〜30原子%に規定した。Ｃrは、5原子%未満では磁性膜の
保磁力が低下し、14原子%を越えると再生出力が低下す
るため5〜14原子%に規定した。
低下し、30原子%を越えると再生出力が低下するため、5
〜30原子%に規定した。Ｃrは、5原子%未満では磁性膜の
保磁力が低下し、14原子%を越えると再生出力が低下す
るため5〜14原子%に規定した。
【００１３】
（実施例１）Ｃo73-XＮi20Ｃr7・ＶXの組成であり、Ｘ
の値を0〜13まで変えた合金インゴットを真空溶解と真
空鋳造により得た。この合金インゴットを1130℃に加熱
して熱間圧延を行ない板材とした後、機械加工によって
130×460×5t(mm)の大きさのターゲットを得た。得られ
たターゲットのＶ量とターゲットの平均結晶粒径および
最大透磁率の関係を調査した結果を図１に示す。なお、
図１において○は最大透磁率、△は平均結晶粒径を示
す。また、Ｖを2原子%含む本発明のターゲットの金属組
織写真とＶを含まないターゲットの金属組織写真をそれ
ぞれ図２および図３に示す。図１ないし図３に示すよう
に、Ｖの添加による結晶粒微細化は著しいものであっ
た。また、平均結晶粒径が小さくなるにしたがって、タ
ーゲットの最大透磁率を低いものとすることができるこ
とがわかる。得られたターゲットを銅製のパッキングプ
レートにインジウムろうによって接合し、スパッタリン
グによる磁性膜の特性を評価した。
の値を0〜13まで変えた合金インゴットを真空溶解と真
空鋳造により得た。この合金インゴットを1130℃に加熱
して熱間圧延を行ない板材とした後、機械加工によって
130×460×5t(mm)の大きさのターゲットを得た。得られ
たターゲットのＶ量とターゲットの平均結晶粒径および
最大透磁率の関係を調査した結果を図１に示す。なお、
図１において○は最大透磁率、△は平均結晶粒径を示
す。また、Ｖを2原子%含む本発明のターゲットの金属組
織写真とＶを含まないターゲットの金属組織写真をそれ
ぞれ図２および図３に示す。図１ないし図３に示すよう
に、Ｖの添加による結晶粒微細化は著しいものであっ
た。また、平均結晶粒径が小さくなるにしたがって、タ
ーゲットの最大透磁率を低いものとすることができるこ
とがわかる。得られたターゲットを銅製のパッキングプ
レートにインジウムろうによって接合し、スパッタリン
グによる磁性膜の特性を評価した。
【００１４】まず、マグネシウムを4重量%含有するアル
ミニウム合金からなる基板の表面を旋削加工により平滑
に研磨し、外径 95mm、内径 25mm、厚み 1.27mmの基板
とした。次のこの基板の表面にＮi-Ｐ合金からなるメッ
キ膜を5〜15μmの厚さに形成する。上記のようにして被
着したメッキ膜の表面を平滑にするとともに磁気ヘッド
もしくはスライダとの吸着を防止するためのテクスチャ
ー加工を施した。このテクスチャー加工により、磁気記
録媒体の起動時および停止時における磁気ヘッドもしく
はスライダとの接触摺動特性(ＣＳＳ）を確保した。
ミニウム合金からなる基板の表面を旋削加工により平滑
に研磨し、外径 95mm、内径 25mm、厚み 1.27mmの基板
とした。次のこの基板の表面にＮi-Ｐ合金からなるメッ
キ膜を5〜15μmの厚さに形成する。上記のようにして被
着したメッキ膜の表面を平滑にするとともに磁気ヘッド
もしくはスライダとの吸着を防止するためのテクスチャ
ー加工を施した。このテクスチャー加工により、磁気記
録媒体の起動時および停止時における磁気ヘッドもしく
はスライダとの接触摺動特性(ＣＳＳ）を確保した。
【００１５】この基板をＤＣマグネトロンスパッタリン
グ装置に導入し、初めにＣr下地膜をスパッタ室内を1×
10マイナス6乗Torr以下に排気後、基板を250℃に30分間
加熱し、Ａrガスを導入してスパッタ室内を1×10マイナ
ス2乗Torrに保持し、投入電力 1750W、成膜速度 40nm/
分の条件により、膜厚 100nmに成膜した。次にこの下地
膜の上に、本発明のＣoＮiＣrＶ合金でなるスパッタリ
ングターゲットにより、投入電力 1820W、平均成膜速度
76nm/分の条件で50nmの膜厚に磁性膜を成膜した。この
磁性膜のスパッタ時には基板に-200Vのバイアス電圧を
印加した。また、保護膜は、投入電力 1200W、成膜速度
8nm/分の条件で前記磁性膜上に25nmの膜厚で成膜し
た。
グ装置に導入し、初めにＣr下地膜をスパッタ室内を1×
10マイナス6乗Torr以下に排気後、基板を250℃に30分間
加熱し、Ａrガスを導入してスパッタ室内を1×10マイナ
ス2乗Torrに保持し、投入電力 1750W、成膜速度 40nm/
分の条件により、膜厚 100nmに成膜した。次にこの下地
膜の上に、本発明のＣoＮiＣrＶ合金でなるスパッタリ
ングターゲットにより、投入電力 1820W、平均成膜速度
76nm/分の条件で50nmの膜厚に磁性膜を成膜した。この
磁性膜のスパッタ時には基板に-200Vのバイアス電圧を
印加した。また、保護膜は、投入電力 1200W、成膜速度
8nm/分の条件で前記磁性膜上に25nmの膜厚で成膜し
た。
【００１６】それぞれのターゲットについて、ターゲッ
トへの投入電力と使用時間の積である使用電力量を96kW
・hrまで使用した時のターゲットの重さの減量よりター
ゲットの使用効率を求めた。結果を図４に示す。図４お
よび図１よりＶを合金として含有させることによって、
最大透磁率を減少し、これによりターゲットの使用効率
が向上していることが明らかとなった。また、このよう
にして得られた磁気記録媒体の保磁力(Ｈc)、飽和磁束
密度(Ｂs)、再生ヘッド出力、ディスクノイズの関係を
図５に示した。図５からわかるように、Ｖを添加してい
くと保磁力は増加していくが、飽和磁束密度は減少して
いくことがわかる。ディスクノイズは、Ｖの添加量の増
加とともに減少していくことがわかる。しかし、再生出
力は、添加量 6%以下の範囲で200μV以上の大きな出力
が得られているが、それ以上の添加量では減少している
ことがわかる。
トへの投入電力と使用時間の積である使用電力量を96kW
・hrまで使用した時のターゲットの重さの減量よりター
ゲットの使用効率を求めた。結果を図４に示す。図４お
よび図１よりＶを合金として含有させることによって、
最大透磁率を減少し、これによりターゲットの使用効率
が向上していることが明らかとなった。また、このよう
にして得られた磁気記録媒体の保磁力(Ｈc)、飽和磁束
密度(Ｂs)、再生ヘッド出力、ディスクノイズの関係を
図５に示した。図５からわかるように、Ｖを添加してい
くと保磁力は増加していくが、飽和磁束密度は減少して
いくことがわかる。ディスクノイズは、Ｖの添加量の増
加とともに減少していくことがわかる。しかし、再生出
力は、添加量 6%以下の範囲で200μV以上の大きな出力
が得られているが、それ以上の添加量では減少している
ことがわかる。
【００１７】（実施例２）Ｃｏ65.2Ｎｉ24Ｃｒ9Ｖ1.8の
組成（原子％）を有し、平均結晶粒径 171μm、最大透
磁率 68、寸法130×460×5t(mm)の合金ターゲットを実
施例１と同様に製造した。また、比較例としてＣｏ66Ｎ
ｉ25Ｃｒ9の組成（原子％）を有し、最大透磁率226、寸
法130×460×5t(mm)の合金ターゲットを実施例１と同様
に製造した。このターゲット表面に99.9%以上の純度を
有する5×5×1t(mm)のＶチップを貼り付け複合ターゲッ
トとした。これらのターゲツトを用いて、実施例１と同
様のスパッタリングを行ない、外径 95mmの磁気記録媒
体を有する磁気ディスクを作成した。得られた95mm径の
磁気ディスクの半径の1/2の円周上で等間隔で8点の分析
を行ない、Ｖの組成のばらつきを調査した。結果を表１
に示す。
組成（原子％）を有し、平均結晶粒径 171μm、最大透
磁率 68、寸法130×460×5t(mm)の合金ターゲットを実
施例１と同様に製造した。また、比較例としてＣｏ66Ｎ
ｉ25Ｃｒ9の組成（原子％）を有し、最大透磁率226、寸
法130×460×5t(mm)の合金ターゲットを実施例１と同様
に製造した。このターゲット表面に99.9%以上の純度を
有する5×5×1t(mm)のＶチップを貼り付け複合ターゲッ
トとした。これらのターゲツトを用いて、実施例１と同
様のスパッタリングを行ない、外径 95mmの磁気記録媒
体を有する磁気ディスクを作成した。得られた95mm径の
磁気ディスクの半径の1/2の円周上で等間隔で8点の分析
を行ない、Ｖの組成のばらつきを調査した。結果を表１
に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１に示すように、本発明の合金スパッタ
リングターゲットによって得られた膜は、Ｖの濃度にば
らつきが少なく、均一な膜組成となったことがわかる。
次に得られた磁気記録媒体を有する磁気ディスクの記録
再生特性を測定し、記録した信号ビットの欠損数である
エラー数を測定したところ、本発明の合金ターゲットに
より得られた磁気記録媒体のエラー数は４であったのに
対し、比較例の複合ターゲットにより得られた磁気記録
媒体においては73であった。また、これらの磁気記録媒
体のディスク円周方向の再生出力の変動率（モジュレー
ション）は、本発明の合金ターゲットによれば7%、比較
例の複合ターゲットによれば31%であり、本発明の合金
ターゲットによれば安定した出力が得られることがわか
った。
リングターゲットによって得られた膜は、Ｖの濃度にば
らつきが少なく、均一な膜組成となったことがわかる。
次に得られた磁気記録媒体を有する磁気ディスクの記録
再生特性を測定し、記録した信号ビットの欠損数である
エラー数を測定したところ、本発明の合金ターゲットに
より得られた磁気記録媒体のエラー数は４であったのに
対し、比較例の複合ターゲットにより得られた磁気記録
媒体においては73であった。また、これらの磁気記録媒
体のディスク円周方向の再生出力の変動率（モジュレー
ション）は、本発明の合金ターゲットによれば7%、比較
例の複合ターゲットによれば31%であり、本発明の合金
ターゲットによれば安定した出力が得られることがわか
った。
【００２０】（実施例３）Ｃｏ92-XＮiXＣr5Ｖ3とＣo
89-XＮiXＣr8Ｖ3のＣrを5原子%または8原子%含み、Ｘの
値を0〜35%まで変えた合金ターゲットを実施例１と同様
に作製した。これらのターゲットを用いて実施例１と同
様に磁気記録媒体を作製し、磁気記録媒体の磁性膜の保
磁力(Hc)および飽和磁束密度(Ｂs)を測定した。結果を
図６に示す。図６より保磁力は、Ｃrが5原子%の時、Ｎi
が5〜30原子%で800 Oe以上となり、Ｃrが8原子%の場合
は1200 Oe以上になり、特にＮi含有量が25原子%で最高
になり、20〜30原子%で大きな保磁力となった。また、
飽和磁束密度Ｂsは、Ｎi含有量が30原子%、0.95(T)とな
り、Ｎi含有量が減少するほど大きくなり、Ｃrの含有量
が5%と少ない方が大きな飽和磁束密度となった。このた
め、Ｎi含有量は、5〜30原子%の範囲が保磁力と飽和磁
束密度にとって望ましいことがわかる。
89-XＮiXＣr8Ｖ3のＣrを5原子%または8原子%含み、Ｘの
値を0〜35%まで変えた合金ターゲットを実施例１と同様
に作製した。これらのターゲットを用いて実施例１と同
様に磁気記録媒体を作製し、磁気記録媒体の磁性膜の保
磁力(Hc)および飽和磁束密度(Ｂs)を測定した。結果を
図６に示す。図６より保磁力は、Ｃrが5原子%の時、Ｎi
が5〜30原子%で800 Oe以上となり、Ｃrが8原子%の場合
は1200 Oe以上になり、特にＮi含有量が25原子%で最高
になり、20〜30原子%で大きな保磁力となった。また、
飽和磁束密度Ｂsは、Ｎi含有量が30原子%、0.95(T)とな
り、Ｎi含有量が減少するほど大きくなり、Ｃrの含有量
が5%と少ない方が大きな飽和磁束密度となった。このた
め、Ｎi含有量は、5〜30原子%の範囲が保磁力と飽和磁
束密度にとって望ましいことがわかる。
【００２１】（実施例４）Ｃo76-XＮi20ＣｒXＶ4および
比較例としてＣo80-XＮi20ＣrXでＸの値を0〜18まで変
えた合金ターゲットを実施例１と同様に作製した。これ
らのターゲットを用いて実施例１と同様に磁気記録媒体
を作製し、磁気記録媒体の磁性膜の保磁力(Hc)および飽
和磁束密度(Ｂs)を測定した。結果を図７に示す。図７
よりわかるように、Ｃr含有量が多いほど保磁力は大き
くなり、Ｖを含有するとＣrが5原子%以上で特に著しい
保磁力の増加が見られる。一方、Ｃrが14原子%を越える
と保磁力の増加がほとんどなくなる。また、飽和磁束密
度は、Ｃr含有量の増加とともに低下していくため、多
量に含有させるのは好ましくないことがわかる。このた
め、Ｃr含有量は5〜14原子%の範囲が望ましいことがわ
かる。
比較例としてＣo80-XＮi20ＣrXでＸの値を0〜18まで変
えた合金ターゲットを実施例１と同様に作製した。これ
らのターゲットを用いて実施例１と同様に磁気記録媒体
を作製し、磁気記録媒体の磁性膜の保磁力(Hc)および飽
和磁束密度(Ｂs)を測定した。結果を図７に示す。図７
よりわかるように、Ｃr含有量が多いほど保磁力は大き
くなり、Ｖを含有するとＣrが5原子%以上で特に著しい
保磁力の増加が見られる。一方、Ｃrが14原子%を越える
と保磁力の増加がほとんどなくなる。また、飽和磁束密
度は、Ｃr含有量の増加とともに低下していくため、多
量に含有させるのは好ましくないことがわかる。このた
め、Ｃr含有量は5〜14原子%の範囲が望ましいことがわ
かる。
【００２２】（実施例５）組成を原子%で、Ｎi 20%、Ｃ
r 7%、Ｖ 2%、残部Ｃoとし、真空溶解、真空鋳造後、11
30℃に加熱して、熱間圧延を行なった。この時の圧延の
終了温度は900℃であった。この時の最大透磁率を測定
したところ68であり、平均結晶粒径は216μmであった。
熱間圧延終了後、さらに室温で13%の冷間圧延を施し、
機械加工を行ない実施例１と同じ形状のターゲットを得
た。ターゲットの最大透磁率を測定したところ8となっ
た。
r 7%、Ｖ 2%、残部Ｃoとし、真空溶解、真空鋳造後、11
30℃に加熱して、熱間圧延を行なった。この時の圧延の
終了温度は900℃であった。この時の最大透磁率を測定
したところ68であり、平均結晶粒径は216μmであった。
熱間圧延終了後、さらに室温で13%の冷間圧延を施し、
機械加工を行ない実施例１と同じ形状のターゲットを得
た。ターゲットの最大透磁率を測定したところ8となっ
た。
【００２３】また、同様の組成で真空溶解、真空鋳造を
行なった材料を、1130℃に加熱して熱間圧延を開始し、
圧延の終了温度を500℃の温間圧延領域とした。すなわ
ち、最終的には温間圧延を実施したことになる。得られ
た圧延材を機械加工して実施例１と同じ形状のターゲッ
トとした。このターゲットの最大透磁率は10であり、平
均結晶粒径 184μmであった。これらのターゲットは、
冷間あるいは温間の加工により、ターゲットに加工歪を
残留させることができるため、低い最大透磁率が達成で
きたものである。
行なった材料を、1130℃に加熱して熱間圧延を開始し、
圧延の終了温度を500℃の温間圧延領域とした。すなわ
ち、最終的には温間圧延を実施したことになる。得られ
た圧延材を機械加工して実施例１と同じ形状のターゲッ
トとした。このターゲットの最大透磁率は10であり、平
均結晶粒径 184μmであった。これらのターゲットは、
冷間あるいは温間の加工により、ターゲットに加工歪を
残留させることができるため、低い最大透磁率が達成で
きたものである。
【００２４】（実施例６）組成を原子%でＮi 20%、Ｃr
7%、Ｖ 2%、残部Ｃoとしてアトマイズ粉を作製し、得ら
れた120メッシュアンダーの合金粉末を軟鋼(Ｓ１５Ｃ)
で作った金属容器内に充填し減圧下で封止した後、熱間
静水圧プレスによって、温度 1200℃、圧力 1000気圧で
焼結した。この焼結インゴットを1130℃に加熱して熱間
圧延を行なった後、機械加工を行ない実施例１と同じ形
状のターゲットを得た。得られたターゲットの最大透磁
率は38、平均結晶粒径 113μmであった。これより、実
施例４の鍛造−熱間圧延ままの透磁率よりも低く、平均
結晶粒径も小さくなり、マグネトロンスパッタリングに
とっては、溶製合金を熱間圧延したターゲットよりも焼
結してから熱間圧延したターゲットの方が好ましいもの
となることがわかる。
7%、Ｖ 2%、残部Ｃoとしてアトマイズ粉を作製し、得ら
れた120メッシュアンダーの合金粉末を軟鋼(Ｓ１５Ｃ)
で作った金属容器内に充填し減圧下で封止した後、熱間
静水圧プレスによって、温度 1200℃、圧力 1000気圧で
焼結した。この焼結インゴットを1130℃に加熱して熱間
圧延を行なった後、機械加工を行ない実施例１と同じ形
状のターゲットを得た。得られたターゲットの最大透磁
率は38、平均結晶粒径 113μmであった。これより、実
施例４の鍛造−熱間圧延ままの透磁率よりも低く、平均
結晶粒径も小さくなり、マグネトロンスパッタリングに
とっては、溶製合金を熱間圧延したターゲットよりも焼
結してから熱間圧延したターゲットの方が好ましいもの
となることがわかる。
【００２５】また、同様に作製した焼結インゴットを11
30℃に加熱して熱間圧延を行ない、次いで室温で13%の
冷間圧延を施し、これを機械加工して実施例１と同形状
のターゲットとした。このターゲットの最大透磁率は
7、平均結晶粒径は108μmであった。これより、焼結合
金からターゲットを得る場合でもターゲット中に加工歪
を残留させることができ、ターゲットの最大透磁率を低
下することができることがわかる。
30℃に加熱して熱間圧延を行ない、次いで室温で13%の
冷間圧延を施し、これを機械加工して実施例１と同形状
のターゲットとした。このターゲットの最大透磁率は
7、平均結晶粒径は108μmであった。これより、焼結合
金からターゲットを得る場合でもターゲット中に加工歪
を残留させることができ、ターゲットの最大透磁率を低
下することができることがわかる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、Ｖの結晶粒微細化効果
により、ターゲットの最大透磁率を下げることができ、
マグネトロンスパッタリング時の漏洩磁束を確保でき
る。また、本発明のＣo-Ｃr-Ｎi-Ｖ合金は、本発明の製
法によって均一な組成の一枚のターゲットに製造できる
ので、Ｖによる結晶粒微細化効果とあいまって異常放電
が発生しにくく、かつ生成する磁性膜として優れた磁気
特性と記録再生特性が得られる磁気記録媒体を提供でき
るものである。さらに、ターゲットに加工歪を残留させ
れば、Ｖの結晶粒微細効果とあいまって最大透磁率を50
以下とすることが可能となり、マグネトロンスパッタリ
ングにとって極めて好ましいターゲットとなる。
により、ターゲットの最大透磁率を下げることができ、
マグネトロンスパッタリング時の漏洩磁束を確保でき
る。また、本発明のＣo-Ｃr-Ｎi-Ｖ合金は、本発明の製
法によって均一な組成の一枚のターゲットに製造できる
ので、Ｖによる結晶粒微細化効果とあいまって異常放電
が発生しにくく、かつ生成する磁性膜として優れた磁気
特性と記録再生特性が得られる磁気記録媒体を提供でき
るものである。さらに、ターゲットに加工歪を残留させ
れば、Ｖの結晶粒微細効果とあいまって最大透磁率を50
以下とすることが可能となり、マグネトロンスパッタリ
ングにとって極めて好ましいターゲットとなる。
【図１】本発明のスパッタリングターゲットのＶ量と透
磁率および平均結晶粒径の関係を示す図である。
磁率および平均結晶粒径の関係を示す図である。
【図２】本発明のスパッタリングターゲットの金属組織
写真である。
写真である。
【図３】比較例のスパッタリングターゲットの金属組織
写真である。
写真である。
【図４】本発明のスパッタリングターゲットの使用効率
を示す図である。
を示す図である。
【図５】本発明のスパッタリングターゲットによって生
成した磁性膜のターゲットのＶ量と保磁力、飽和磁束密
度、再生出力、およびディスクノイズの関係を示す図で
ある。
成した磁性膜のターゲットのＶ量と保磁力、飽和磁束密
度、再生出力、およびディスクノイズの関係を示す図で
ある。
【図６】本発明のスパッタリングターゲットによって生
成した磁性膜のターゲットのＮi量と保磁力および飽和
磁束密度の関係を示す図である。
成した磁性膜のターゲットのＮi量と保磁力および飽和
磁束密度の関係を示す図である。
【図７】本発明のスパッタリングターゲットによって生
成した磁性膜のターゲットのＣr量と保磁力および飽和
磁束密度の関係を示す図である。
成した磁性膜のターゲットのＣr量と保磁力および飽和
磁束密度の関係を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 化学組成が原子％で、Ｎi 5〜30%、Ｃr
5〜14%、Ｖ 6%以下、残部Ｃoと不可避的不純物からなる
合金であ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。 - 【請求項２】 ターゲットに加工歪が残留していること
を特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体用スパッタ
リングターゲット。 - 【請求項３】 平均結晶粒径が300μm以下であることを
特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体用スパッタリ
ングターゲット。 - 【請求項４】 最大透磁率が100以下であることを特徴
とする請求項１に記載の磁気記録媒体用スパッタリング
ターゲット。 - 【請求項５】 化学組成が原子％で、Ｎi 5〜30%、Ｃr
5〜14%、Ｖ 6%以下、残部Ｃoと不可避的不純物からなる
合金に温間または冷間加工処理を施すことを特徴とする
磁気記録媒体用スパッタリングターゲットの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5093608A JPH06104120A (ja) | 1992-08-03 | 1993-03-29 | 磁気記録媒体用スパッタリングターゲットおよびその製造方法 |
| US08/099,425 US5334267A (en) | 1992-08-03 | 1993-07-30 | Sputtering target for magnetic recording medium and method of producing the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22641492 | 1992-08-03 | ||
| JP4-226414 | 1992-08-03 | ||
| JP5093608A JPH06104120A (ja) | 1992-08-03 | 1993-03-29 | 磁気記録媒体用スパッタリングターゲットおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06104120A true JPH06104120A (ja) | 1994-04-15 |
Family
ID=26434930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5093608A Pending JPH06104120A (ja) | 1992-08-03 | 1993-03-29 | 磁気記録媒体用スパッタリングターゲットおよびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5334267A (ja) |
| JP (1) | JPH06104120A (ja) |
Cited By (3)
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| US7740718B2 (en) * | 2002-01-18 | 2010-06-22 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | Target of high-purity nickel or nickel alloy and its producing method |
| JPWO2013133163A1 (ja) * | 2012-03-09 | 2015-07-30 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 磁気記録媒体用スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
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| EP0659901B1 (de) * | 1993-12-20 | 1998-04-15 | LEYBOLD MATERIALS GmbH | Target für Magnetron-Kathodenzerstäubungsanlage aus einer Kobalt-Basislegierung |
| US5789088A (en) * | 1994-04-28 | 1998-08-04 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Magnetic recording medium having a metal underlayer and a CoCr alloy magnetic thin film |
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| US6183686B1 (en) | 1998-08-04 | 2001-02-06 | Tosoh Smd, Inc. | Sputter target assembly having a metal-matrix-composite backing plate and methods of making same |
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| US6599377B2 (en) | 1999-10-01 | 2003-07-29 | Heraeus, Inc. | Wrought processing of brittle target alloy for sputtering applications |
| US6190516B1 (en) | 1999-10-06 | 2001-02-20 | Praxair S.T. Technology, Inc. | High magnetic flux sputter targets with varied magnetic permeability in selected regions |
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-
1993
- 1993-03-29 JP JP5093608A patent/JPH06104120A/ja active Pending
- 1993-07-30 US US08/099,425 patent/US5334267A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
| US5334267A (en) | 1994-08-02 |
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