JPH06104893B2 - スパッター用ターゲット部材およびその製造方法 - Google Patents
スパッター用ターゲット部材およびその製造方法Info
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- JPH06104893B2 JPH06104893B2 JP60230763A JP23076385A JPH06104893B2 JP H06104893 B2 JPH06104893 B2 JP H06104893B2 JP 60230763 A JP60230763 A JP 60230763A JP 23076385 A JP23076385 A JP 23076385A JP H06104893 B2 JPH06104893 B2 JP H06104893B2
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- Japan
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- target member
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- sputtered
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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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- Thin Magnetic Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は垂直磁化膜用のパーマロイ膜、磁気バブルの転
送回路膜等をスパッター法で作成するときに用いる、タ
ーゲット部材に関するものである。
送回路膜等をスパッター法で作成するときに用いる、タ
ーゲット部材に関するものである。
軟磁性のパーマロイ薄膜は通常、真空蒸着法かスパッタ
ー法で作成される。蒸着の場合、ターゲット部材は電子
ビーム、高周波あるいは抵抗加熱で加熱・溶解される。
一方、スパッターの場合、通常Arイオンがターゲット部
材に衝突し、たたき出された原子が基板上に薄膜として
成長する。したがって、スパッターリングの方がターゲ
ット部材の属性が薄膜に転写される比率が大きいといえ
る。
ー法で作成される。蒸着の場合、ターゲット部材は電子
ビーム、高周波あるいは抵抗加熱で加熱・溶解される。
一方、スパッターの場合、通常Arイオンがターゲット部
材に衝突し、たたき出された原子が基板上に薄膜として
成長する。したがって、スパッターリングの方がターゲ
ット部材の属性が薄膜に転写される比率が大きいといえ
る。
蒸着法では一度溶解されるため、ターゲット部材に要求
される性質としては、 （１） 溶解したときガス放出が少ない、 （２） 溶湯表面に酸化物が浮上、凝集しない、 （３） 不純物が少ない、 等の冶金上の清浄性が要求される。そのため、蒸着用タ
ーゲット部材においては、材料が鋳造品の状態であるか
加工された状態であるかは大きな問題ではなかった。
される性質としては、 （１） 溶解したときガス放出が少ない、 （２） 溶湯表面に酸化物が浮上、凝集しない、 （３） 不純物が少ない、 等の冶金上の清浄性が要求される。そのため、蒸着用タ
ーゲット部材においては、材料が鋳造品の状態であるか
加工された状態であるかは大きな問題ではなかった。
スパッター用ターゲット部材においても、従来化学組成
上の管理が主で、金属組織的な結晶粒度、結晶繊維組織
と膜質についてあまり関心は払われていなかった。
上の管理が主で、金属組織的な結晶粒度、結晶繊維組織
と膜質についてあまり関心は払われていなかった。
本発明は溶解以降のターゲット部材の製造工程がスパッ
ター膜の特性に影響するかを調査究明した結果に基づく
ものである。
ター膜の特性に影響するかを調査究明した結果に基づく
ものである。
スパッタリングによって、パーマロイ薄膜をPETフィル
ム上に作製したとき、例えば鋳造ままの状態から機械加
工で採取したターゲットを使用すると形態的には均一な
膜厚が得にくいという欠点があった。同時にターゲット
面のエッチングも均一でなく、結晶粒ごとに大きくエッ
チング度合が変化している。すなわち、鋳造状態の場合
結晶粒が数ミリ角以上と大きく、表面に提出している結
晶面から構成原子が飛散する状況が異なるため、膜質の
ムラを生じたと推定される。
ム上に作製したとき、例えば鋳造ままの状態から機械加
工で採取したターゲットを使用すると形態的には均一な
膜厚が得にくいという欠点があった。同時にターゲット
面のエッチングも均一でなく、結晶粒ごとに大きくエッ
チング度合が変化している。すなわち、鋳造状態の場合
結晶粒が数ミリ角以上と大きく、表面に提出している結
晶面から構成原子が飛散する状況が異なるため、膜質の
ムラを生じたと推定される。
また、上記のような場合放電条件を一定にコントロール
する為に、絶えずモニターをしながら制御する必要があ
り、膜質自体小さい保持力が得られにくいという欠点が
あった。
する為に、絶えずモニターをしながら制御する必要があ
り、膜質自体小さい保持力が得られにくいという欠点が
あった。
本発明はターゲット部材の製造法を各種かえ、テストし
た時、金属組織的な結晶粒度を管理することにより、均
一な膜厚でかつ低い保磁力がえられやすいスパッター用
ターゲット部材を提供するものである。
た時、金属組織的な結晶粒度を管理することにより、均
一な膜厚でかつ低い保磁力がえられやすいスパッター用
ターゲット部材を提供するものである。
本発明はFe-Ni合金の低保磁力でかつ均一な膜厚（以下
膜の均一性と称する）をえるためにターゲット部材の組
成と製造工程を検討しえられた結果に基づくものであ
る。
膜の均一性と称する）をえるためにターゲット部材の組
成と製造工程を検討しえられた結果に基づくものであ
る。
本発明のターゲット部材の組成として、重量比でNi 70
〜85％、残部実質的にFeとしたのは、成分的にNiが70％
未満および85％を越えると軟磁性が劣ってしまうためNi
70〜85％に限定した。
〜85％、残部実質的にFeとしたのは、成分的にNiが70％
未満および85％を越えると軟磁性が劣ってしまうためNi
70〜85％に限定した。
本発明の場合、結晶粒を鋼塊状態より細かくかつスパッ
ター膜の均一性と低保磁力をえるためJISオーステナイ
ト結晶粒度番号No.3のものより細かくする。そのため、
熱間あるいは冷間加工後、再結晶温度をTRとすると、TR
≦Ｔ≦TR＋400℃の温度Ｔで焼鈍を行う必要がある。
ター膜の均一性と低保磁力をえるためJISオーステナイ
ト結晶粒度番号No.3のものより細かくする。そのため、
熱間あるいは冷間加工後、再結晶温度をTRとすると、TR
≦Ｔ≦TR＋400℃の温度Ｔで焼鈍を行う必要がある。
重量％でNi 70〜85％、残部実質的にFeよりなる合金で
は、鋼塊を分塊する加工が、熱間圧延では問題ないが、
ハンマー分塊では疵を発生することがある。熱間加工が
圧延のみならず、ハンマー、プレス加工を可能とするた
めにSi、Mn、Mgの１種または２種以上を含有させるもの
である。
は、鋼塊を分塊する加工が、熱間圧延では問題ないが、
ハンマー分塊では疵を発生することがある。熱間加工が
圧延のみならず、ハンマー、プレス加工を可能とするた
めにSi、Mn、Mgの１種または２種以上を含有させるもの
である。
すなわち、Siが0.01％未満、Mnが0.1％未満、Mgが0.000
1％未満ではハンマー加工による分塊性が改善されな
い。またSiが２％を越えると飽和磁化が小さくなり、Mn
およびMgがそれぞれ２％、0.02％を越えると保磁力が大
きくなってしまうため、Si 0.01〜２％、Mn 0.1〜２
％、Mg 0.0001〜0.02％と限定した。
1％未満ではハンマー加工による分塊性が改善されな
い。またSiが２％を越えると飽和磁化が小さくなり、Mn
およびMgがそれぞれ２％、0.02％を越えると保磁力が大
きくなってしまうため、Si 0.01〜２％、Mn 0.1〜２
％、Mg 0.0001〜0.02％と限定した。
次にスパッター面の結晶粒度を限定した理由は、結晶粒
がJISオーステナイト結晶粒度番号No.3のものより大き
いとスパッター膜の膜厚変動が大きく、保磁力もHc≧５
〔Oe〕と軟磁性が劣るが、それより結晶粒が細いと保磁
力が小さい膜がえられるため、ターゲットのスパッター
される面の結晶粒を結晶粒度番号No.3より細かいものと
限定した。
がJISオーステナイト結晶粒度番号No.3のものより大き
いとスパッター膜の膜厚変動が大きく、保磁力もHc≧５
〔Oe〕と軟磁性が劣るが、それより結晶粒が細いと保磁
力が小さい膜がえられるため、ターゲットのスパッター
される面の結晶粒を結晶粒度番号No.3より細かいものと
限定した。
ここで結晶粒度番号でNo.3より細かいというのはJIS G0
551において、結晶粒が平均断面積で0.0156mm2より小さ
いことを意味する。
551において、結晶粒が平均断面積で0.0156mm2より小さ
いことを意味する。
高周波真空誘導溶解炉において第１表に化学組成を示す
合金を溶解し、4cm×9cm×20cmの鋼塊を製造した。次に
ロットにより、熱間圧延かハンマー加工で板厚5mm、巾1
20mmの板材を製作し、焼鈍を行ったのち、直径112mmの
ターゲット部材に加工した。
合金を溶解し、4cm×9cm×20cmの鋼塊を製造した。次に
ロットにより、熱間圧延かハンマー加工で板厚5mm、巾1
20mmの板材を製作し、焼鈍を行ったのち、直径112mmの
ターゲット部材に加工した。
上記ターゲット部材を使用して、厚み45μのPETフィル
ム上に膜厚0.4μのスパッター膜をRF法で作成し、振動
磁力計で保持力Hcを測定した。
ム上に膜厚0.4μのスパッター膜をRF法で作成し、振動
磁力計で保持力Hcを測定した。
また、スパッター膜の均一性はPETフィルムを薬品で除
去したのち、透過電顕で観察して評価を行った。第１図
（ａ）、（ｂ）にそれぞれ均一膜および不均一膜の電顕
写真を示すが、評価はこの方法に従って行った。
去したのち、透過電顕で観察して評価を行った。第１図
（ａ）、（ｂ）にそれぞれ均一膜および不均一膜の電顕
写真を示すが、評価はこの方法に従って行った。
比較部材として、ターゲット部材を鋼塊から採取したも
のと、焼鈍温度を高くして結晶粒を大きくした事例を第
１表の試料番号No.1〜３に示す。試料番号No.4〜９は本
発明部材で膜の均一性と低保磁力がえられていることが
わかる。
のと、焼鈍温度を高くして結晶粒を大きくした事例を第
１表の試料番号No.1〜３に示す。試料番号No.4〜９は本
発明部材で膜の均一性と低保磁力がえられていることが
わかる。
本発明によれば、従来パーマロイ・ターゲットを用いて
垂直磁化用下地膜や磁気バブルの転送膜をスパッター法
で製造した時の、膜の不均一性による感度の局部変動や
高保磁力による動作速度の低下や誤動作を防止できる。
すなわち、本発明のターゲット部材はスパッター膜の均
一性、低保磁力をもたらすもので、工業上非常に有益で
あるとみなされる。
垂直磁化用下地膜や磁気バブルの転送膜をスパッター法
で製造した時の、膜の不均一性による感度の局部変動や
高保磁力による動作速度の低下や誤動作を防止できる。
すなわち、本発明のターゲット部材はスパッター膜の均
一性、低保磁力をもたらすもので、工業上非常に有益で
あるとみなされる。
第１図（ａ）、（ｂ）はそれぞれPETフィルム上にスパ
ッタ膜をPF法で作成した場合の均一膜を示す金属組織電
子顕微鏡写真、不均一膜を示す金属組織電子顕微鏡写真
（倍率×20,000）である。
ッタ膜をPF法で作成した場合の均一膜を示す金属組織電
子顕微鏡写真、不均一膜を示す金属組織電子顕微鏡写真
（倍率×20,000）である。
Claims (3)
- 【請求項１】重量％において、Ni 70〜85％、残部実質
的にFeよりなる合金において、スパッターされる面の結
晶粒がJISオーステナイト結晶粒度番号No.3より細かい
ことを特徴とするスパッター用ターゲット部材。 - 【請求項２】重量％において、Ni 70〜85％、およびSi
0.01〜２％、Mn 0.1〜２％、Mg 0.0001〜0.02％の１種
または２種以上を含有し、残部実質的にFeよりなる合金
において、スパッターされる面の結晶粒がJISオーステ
ナイト結晶粒度番号No.3より細かいことを特徴とするス
パッター用ターゲット部材。 - 【請求項３】重量％において、Ni 70〜85％、またはさ
らにSi 0.01〜２％、Mn 0.1〜２％、Mg 0.0001〜0.02％
の１種または２種以上を含有し、残部実質的にFeよりな
る合金を熱間加工した後、再結晶温度以上、再結晶温度
＋400℃以下の温度で焼鈍し、スパッタされる面の結晶
粒をJISオーステナイト結晶粒度番号No.3より細かくす
ることを特徴とするスパッター用ターゲット部材の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60230763A JPH06104893B2 (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | スパッター用ターゲット部材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60230763A JPH06104893B2 (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | スパッター用ターゲット部材およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6289862A JPS6289862A (ja) | 1987-04-24 |
| JPH06104893B2 true JPH06104893B2 (ja) | 1994-12-21 |
Family
ID=16912879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60230763A Expired - Fee Related JPH06104893B2 (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | スパッター用ターゲット部材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06104893B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63216966A (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-09 | Toshiba Corp | スパツタタ−ゲツト |
| JPH0366255A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 集合住宅呼出システム |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5540096B2 (ja) * | 1973-11-15 | 1980-10-15 | ||
| JPS5854185B2 (ja) * | 1975-09-09 | 1983-12-03 | 大同特殊鋼株式会社 | 高透磁率焼結鉄−ニッケル系合金用粉末 |
| JPS57203771A (en) * | 1981-06-10 | 1982-12-14 | Mitsubishi Metal Corp | Manufacture of target for vapor-deposition |
| JPS58164780A (ja) * | 1982-03-23 | 1983-09-29 | Hitachi Metals Ltd | スパツタ用タ−ゲツトの作成方法 |
| JPS61207006A (ja) * | 1985-03-12 | 1986-09-13 | Teijin Ltd | パーマロイ薄膜及び垂直磁気記録媒体の製造方法 |
-
1985
- 1985-10-16 JP JP60230763A patent/JPH06104893B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6289862A (ja) | 1987-04-24 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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