JPH0784658B2 - 光磁気記録用合金ターゲット - Google Patents
光磁気記録用合金ターゲットInfo
- Publication number
- JPH0784658B2 JPH0784658B2 JP63268217A JP26821788A JPH0784658B2 JP H0784658 B2 JPH0784658 B2 JP H0784658B2 JP 63268217 A JP63268217 A JP 63268217A JP 26821788 A JP26821788 A JP 26821788A JP H0784658 B2 JPH0784658 B2 JP H0784658B2
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- JP
- Japan
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- rare earth
- earth element
- target
- transition metal
- magneto
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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、光磁気記録媒体をスパッタリング法を用いて
製造するのに好適な合金ターゲットに関する。
製造するのに好適な合金ターゲットに関する。
近年、情報の消去、再記録が容易にできる光磁気メモリ
ーが注目されているが、この光磁気メモリーの材料とし
て、ガーネットなどの単結晶材料、MnBi,PtCoなどの多
結晶材料および希土類元素と遷移金属との合金などの非
晶質材料が知られている。
ーが注目されているが、この光磁気メモリーの材料とし
て、ガーネットなどの単結晶材料、MnBi,PtCoなどの多
結晶材料および希土類元素と遷移金属との合金などの非
晶質材料が知られている。
これらの中でも希土類元素と遷移金属からなる非晶質合
金（Tb−Fe−Co,Gd−Tb−Feなど）は、記録に必要なエ
ネルギーが少なくてすむこと、粒界ノイズが現われない
こと、さらに比較的容易に大型のものが作成できること
等の多くの利点を持つ。この非晶質合金の薄膜を作成す
る方法として、イオンをターゲットに衝突させてターゲ
ット近くにおかれた基板の上に薄膜を作成するスパッタ
リング法がよく用いられる。このスパッタリング法に使
用されるターゲット材料のうち、（１）割れ難いこと、
（２）組成の均一性が良好であることなどを具備するも
のとして、例えば、希土類元素と遷移金属との金属間化
合物相および遷移金属単体相からなる混合組織であるも
の（特開昭62−70550号）が提案されている。
金（Tb−Fe−Co,Gd−Tb−Feなど）は、記録に必要なエ
ネルギーが少なくてすむこと、粒界ノイズが現われない
こと、さらに比較的容易に大型のものが作成できること
等の多くの利点を持つ。この非晶質合金の薄膜を作成す
る方法として、イオンをターゲットに衝突させてターゲ
ット近くにおかれた基板の上に薄膜を作成するスパッタ
リング法がよく用いられる。このスパッタリング法に使
用されるターゲット材料のうち、（１）割れ難いこと、
（２）組成の均一性が良好であることなどを具備するも
のとして、例えば、希土類元素と遷移金属との金属間化
合物相および遷移金属単体相からなる混合組織であるも
の（特開昭62−70550号）が提案されている。
しかしながら、このターゲット材料は、（１）得られる
膜組成がターゲット組成から大幅にずれる、（２）透磁
率が高く、特にマグネトロンスパッタ装置に用いるとタ
ーゲット表面もれ磁束が小さく、スパッタ効率ひいては
ターゲット利用効率が悪くなる、（３）（２）に関連し
てターゲット表面の形状変化が激しく、膜の組成に経時
変化を生じるなどの問題点を抱えている。
膜組成がターゲット組成から大幅にずれる、（２）透磁
率が高く、特にマグネトロンスパッタ装置に用いるとタ
ーゲット表面もれ磁束が小さく、スパッタ効率ひいては
ターゲット利用効率が悪くなる、（３）（２）に関連し
てターゲット表面の形状変化が激しく、膜の組成に経時
変化を生じるなどの問題点を抱えている。
本発明者等は、これらの問題点を解消し、（１）割れ難
い、（２）膜組成の均一性を良好にする、（３）ターゲ
ット−膜の組成ずれの少ない、（４）ターゲット利用効
率の大きい、（５）得られる膜組成に経時変化を生じさ
せないターゲットを提供すべく鋭意研究した結果、ター
ゲットの組織中に遷移金属単体相を実質的に存在させる
ことなく、特定の添加元素を偏在させることによって、
前記目的が達成され得ることを見出し、本発明に到達し
た。
い、（２）膜組成の均一性を良好にする、（３）ターゲ
ット−膜の組成ずれの少ない、（４）ターゲット利用効
率の大きい、（５）得られる膜組成に経時変化を生じさ
せないターゲットを提供すべく鋭意研究した結果、ター
ゲットの組織中に遷移金属単体相を実質的に存在させる
ことなく、特定の添加元素を偏在させることによって、
前記目的が達成され得ることを見出し、本発明に到達し
た。
即ち、本発明の第１の光磁気記録用合金ターゲットは、
成分、組成が、Sm,Nd,Gd,Tb,Dy,Ho,Tm,Erの中の少なく
とも１種の希土類元素10〜50原子％、B,Al,Si,P,Ti,V,C
r,Mn,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,W,Pt,Pb,Biの中の少なくとも１種
の添加元素0.1〜10原子％、残部実質的にCo、Fe、Niの
中の少なくとも１種の遷移金属であり、組織が、該希土
類元素と該遷移金属との金属間化合物相および該希土類
元素と該添加元素との金属間化合物相からなる混合組織
であることを特徴とするものである。
成分、組成が、Sm,Nd,Gd,Tb,Dy,Ho,Tm,Erの中の少なく
とも１種の希土類元素10〜50原子％、B,Al,Si,P,Ti,V,C
r,Mn,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,W,Pt,Pb,Biの中の少なくとも１種
の添加元素0.1〜10原子％、残部実質的にCo、Fe、Niの
中の少なくとも１種の遷移金属であり、組織が、該希土
類元素と該遷移金属との金属間化合物相および該希土類
元素と該添加元素との金属間化合物相からなる混合組織
であることを特徴とするものである。
また、本発明の第２の光磁気記録用合金ターゲットは、
成分、組成が、Sm,Nd,Gd,Tb,Dy,Ho,Tm,Erの中の少なく
とも１種の希土類元素10〜50原子％、B,Al,Si,P,Ti,V,C
r,Mn,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,W,Pt,Pb,Biの中の少なくとも１種
の添加元素0.1〜10原子％、残部実質的にCo、Fe、Niの
中の少なくとも１種の遷移金属であり、組織が、該希土
類元素と該遷移金属との金属間化合物相、該希土類元素
と該添加元素との金属間化合物相および該希土類元素単
体相からなる混合組織であることを特徴とするものであ
る。
成分、組成が、Sm,Nd,Gd,Tb,Dy,Ho,Tm,Erの中の少なく
とも１種の希土類元素10〜50原子％、B,Al,Si,P,Ti,V,C
r,Mn,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,W,Pt,Pb,Biの中の少なくとも１種
の添加元素0.1〜10原子％、残部実質的にCo、Fe、Niの
中の少なくとも１種の遷移金属であり、組織が、該希土
類元素と該遷移金属との金属間化合物相、該希土類元素
と該添加元素との金属間化合物相および該希土類元素単
体相からなる混合組織であることを特徴とするものであ
る。
更に、本発明の第３の光磁気記録用合金ターゲットは、
成分、組成が、Sm,Nd,Gd,Tb,Dy,Ho,Tm,Erの中の少なく
とも１種の希土類元素10〜50原子％、B,Al,Si,P,Ti,V,C
r,Mn,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,W,Pt,Pb,Biの中の少なくとも１種
の添加元素0.1〜10原子％、残部実質的にCo,Fe,Niの中
の少なくとも１種の遷移金属であり、組織が、該希土類
元素と該遷移金属と該添加元素との金属間化合物相およ
び該希土類元素単体相からなる混合組織であることを特
徴とするものである。
成分、組成が、Sm,Nd,Gd,Tb,Dy,Ho,Tm,Erの中の少なく
とも１種の希土類元素10〜50原子％、B,Al,Si,P,Ti,V,C
r,Mn,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,W,Pt,Pb,Biの中の少なくとも１種
の添加元素0.1〜10原子％、残部実質的にCo,Fe,Niの中
の少なくとも１種の遷移金属であり、組織が、該希土類
元素と該遷移金属と該添加元素との金属間化合物相およ
び該希土類元素単体相からなる混合組織であることを特
徴とするものである。
本発明の合金ターゲットの成分組成は、Sm,Nd,Gd,Tb,D
y,Ho,Tm,Erの中の少なくとも１種の希土類元素10〜50原
子％、B,Al,Si,P,Ti,V,Cr,Mn,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,W,Pt,Pb,
Biの中の少なくとも１種の添加元素0.1〜10原子％、残
部実質的にCo,Fe,Niの中の少なくとも１種の遷移金属で
ある必要がある。希土類元素の量が10原子％未満になっ
たり、50原子％を超えると、スパッタリング法により得
られる薄膜の光磁気特性が充分なものとならない。ま
た、添加元素の量が0.1原子％未満では、得られる薄膜
の耐食性が充分でなく、一方、10原子％を超えると、薄
膜の光磁気特性が充分なものとならない。
y,Ho,Tm,Erの中の少なくとも１種の希土類元素10〜50原
子％、B,Al,Si,P,Ti,V,Cr,Mn,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,W,Pt,Pb,
Biの中の少なくとも１種の添加元素0.1〜10原子％、残
部実質的にCo,Fe,Niの中の少なくとも１種の遷移金属で
ある必要がある。希土類元素の量が10原子％未満になっ
たり、50原子％を超えると、スパッタリング法により得
られる薄膜の光磁気特性が充分なものとならない。ま
た、添加元素の量が0.1原子％未満では、得られる薄膜
の耐食性が充分でなく、一方、10原子％を超えると、薄
膜の光磁気特性が充分なものとならない。
本発明の合金ターゲットは、製造上不可避的に混入する
不純物、例えばCa,C,Sなどを含んでいてもよい。
不純物、例えばCa,C,Sなどを含んでいてもよい。
更に、本発明の合金ターゲットの組織は、該添加元素
を、該希土類元素と該希土類元素および該遷移金属の金
属間化合物とのいずれか１つ中に存在させるようにした
ものである。このように該添加元素を組織中に偏在させ
ることは、（１）脆い前記金属間化合物相の結合相とな
る、（２）膜組成を均一にする、そして（３）ターゲッ
トと膜との組成差を少なくするように作用する。遷移金
属単体相は実質的に存在しないことが必要であり、存在
すると、ターゲット利用効率や膜の経時変化に悪い影響
を及ぼす。他の相である前記金属間化合物相は、１相で
も２相以上でもよく、それらの形状、大きさも特に制限
はない。
を、該希土類元素と該希土類元素および該遷移金属の金
属間化合物とのいずれか１つ中に存在させるようにした
ものである。このように該添加元素を組織中に偏在させ
ることは、（１）脆い前記金属間化合物相の結合相とな
る、（２）膜組成を均一にする、そして（３）ターゲッ
トと膜との組成差を少なくするように作用する。遷移金
属単体相は実質的に存在しないことが必要であり、存在
すると、ターゲット利用効率や膜の経時変化に悪い影響
を及ぼす。他の相である前記金属間化合物相は、１相で
も２相以上でもよく、それらの形状、大きさも特に制限
はない。
希土類元素単体相は、別の他の相として存在しても、存
在しないものと作用に特に著しい相違はない。
在しないものと作用に特に著しい相違はない。
次に本発明の合金ターゲットの製造方法例を説明する。
本発明の合金ターゲットを製造するには、例えば、所望
の組織として存在させたい相を既に有する粉末を適宜２
種以上混合し、次に、粉末冶金法により、焼結体である
合金ターゲットとする。
の組織として存在させたい相を既に有する粉末を適宜２
種以上混合し、次に、粉末冶金法により、焼結体である
合金ターゲットとする。
なお、遷移金属の単体または合金粉末の使用は、合金タ
ーゲットの組織に遷移金属単体相を存在させないという
観点から留意すべきであり、使用するとしてもできるだ
け細粒のものを使用するのが好ましい。
ーゲットの組織に遷移金属単体相を存在させないという
観点から留意すべきであり、使用するとしてもできるだ
け細粒のものを使用するのが好ましい。
こうして得られた合金粉末は、次に、粉末冶金法によ
り、焼結体である合金ターゲットが製造される。即ち、
例えば、混合粉末を、常温で0.5〜5t/cm2の圧力で単純
圧縮するか、0.5〜2t/cm2の圧力で静水圧プレスにて成
形した後、真空あるいはAr雰囲気中、700〜1300℃の温
度で0.5〜５時間焼結する常圧焼結法、真空中、0.1〜0.
5t/cm2の圧力で600〜1200℃の温度で１〜５時間焼結す
る熱間加圧法、更には弾性体中に封入後、600〜1200℃
の温度、0.1〜2t/cm2の圧力で0.5〜５時間焼結する熱間
静水圧加圧法等により焼結を行なう。
り、焼結体である合金ターゲットが製造される。即ち、
例えば、混合粉末を、常温で0.5〜5t/cm2の圧力で単純
圧縮するか、0.5〜2t/cm2の圧力で静水圧プレスにて成
形した後、真空あるいはAr雰囲気中、700〜1300℃の温
度で0.5〜５時間焼結する常圧焼結法、真空中、0.1〜0.
5t/cm2の圧力で600〜1200℃の温度で１〜５時間焼結す
る熱間加圧法、更には弾性体中に封入後、600〜1200℃
の温度、0.1〜2t/cm2の圧力で0.5〜５時間焼結する熱間
静水圧加圧法等により焼結を行なう。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例１ 組成Tb25 Fe60 Co10 Cr5の合金ターゲットの製造を目的
として、還元拡散法により製造した組成Tb12.5 Fe75 Co
12.5合金粉末（平均粒径50μｍ）と溶解、鋳造して得た
鋳塊を機械粉砕する鋳塊粉砕法により製造した組成Tb75
Cr25の合金粉末（平均粒径80μｍ）（以上、いずれも
純度99.9重量％以上、以下の例における原料粉末も同
様）とを配合し、アルゴンガス雰囲気中ボールミルで１
時間混合した。
として、還元拡散法により製造した組成Tb12.5 Fe75 Co
12.5合金粉末（平均粒径50μｍ）と溶解、鋳造して得た
鋳塊を機械粉砕する鋳塊粉砕法により製造した組成Tb75
Cr25の合金粉末（平均粒径80μｍ）（以上、いずれも
純度99.9重量％以上、以下の例における原料粉末も同
様）とを配合し、アルゴンガス雰囲気中ボールミルで１
時間混合した。
この混合粉末を内径152mmの黒鉛製の成形器に装入し熱
間加圧した。熱間加圧の条件として、真空度を１×10-4
Torrとし、粉末を加圧するために、100kg/cm2の圧力を8
60℃に昇温するまで加え、昇温後は圧力を250kg/cm2と
しその温度を30分保持した後、室温まで冷却した。
間加圧した。熱間加圧の条件として、真空度を１×10-4
Torrとし、粉末を加圧するために、100kg/cm2の圧力を8
60℃に昇温するまで加え、昇温後は圧力を250kg/cm2と
しその温度を30分保持した後、室温まで冷却した。
成形器から取り出した合金ターゲットである焼結体のヒ
ビ、割れを検査した。これらは目視にて全く見あたら
ず、透過Ｘ線の照射による内部検査でも観測されなかっ
た。また、この焼結体の組成、組織の検鏡結果を第１表
に示す。このうち、存在する相の大きさおよび容量％は
切断法によった。なお、希土類元素単体相および遷移金
属単体相は認められなかった。
ビ、割れを検査した。これらは目視にて全く見あたら
ず、透過Ｘ線の照射による内部検査でも観測されなかっ
た。また、この焼結体の組成、組織の検鏡結果を第１表
に示す。このうち、存在する相の大きさおよび容量％は
切断法によった。なお、希土類元素単体相および遷移金
属単体相は認められなかった。
このような合金ターゲット（直径151mm、厚さ3mm）を使
用し、スパッタリング法（Arガス圧:6×10-5Torr、スパ
ッタリング電力:4W/cm2、基板：ソーダガラス）により
薄膜（膜厚3000Å）を作成した。作成中スパッタリング
はいずれの試験も充分安定していた。また、作成後の合
金ターゲットのヒビ、割れを前記と同様に観察、検査し
たが、観測されなかった。薄膜作成後、（１）膜組成の
バラツキ、（２）ターゲット−膜の組成ずれ、（３）タ
ーゲット利用効率、（４）膜組成の経時変化を測定し
た。なお、上記（１）〜（４）の測定方法は、次の通り
である。
用し、スパッタリング法（Arガス圧:6×10-5Torr、スパ
ッタリング電力:4W/cm2、基板：ソーダガラス）により
薄膜（膜厚3000Å）を作成した。作成中スパッタリング
はいずれの試験も充分安定していた。また、作成後の合
金ターゲットのヒビ、割れを前記と同様に観察、検査し
たが、観測されなかった。薄膜作成後、（１）膜組成の
バラツキ、（２）ターゲット−膜の組成ずれ、（３）タ
ーゲット利用効率、（４）膜組成の経時変化を測定し
た。なお、上記（１）〜（４）の測定方法は、次の通り
である。
（１） 膜組成のバラツキ：基板のターゲット中心直上
位置を原点とし、半径方向に30mm間隔の６点を取り、そ
れらの点における希土類元素量および添加元素量をEPMA
により定量分析し、そのバラツキ（範囲）を求める。
位置を原点とし、半径方向に30mm間隔の６点を取り、そ
れらの点における希土類元素量および添加元素量をEPMA
により定量分析し、そのバラツキ（範囲）を求める。
（２） ターゲット−膜の組成ずれ：ターゲットおよび
膜中の希土類元素量および添加元素量をEPMAにより定量
分析し、その組成差を求める。
膜中の希土類元素量および添加元素量をEPMAにより定量
分析し、その組成差を求める。
（３） ターゲット利用効率：長時間使用し、ターゲッ
ト厚さが最も薄いところで0.5mmとなったターゲットの
減量を測定する。
ト厚さが最も薄いところで0.5mmとなったターゲットの
減量を測定する。
（４） 膜組成の経時変化：スパッタ時間が1,5,10およ
び30時間経過した時点で得られた薄膜中の希土類元素量
のバラツキ（範囲）を求める。
び30時間経過した時点で得られた薄膜中の希土類元素量
のバラツキ（範囲）を求める。
上記測定により得られた結果を第２表に示す。
実施例２、３、比較例１〜３ 第１表に示す原料粉末を使用した以外は、実施例１と同
様に試験した。これらの焼結体の組成、組織の検鏡結果
を第１表に示す。なお、実施例２、３において、薄膜作
成前後で合金ターゲットのヒビ、割れを観察、検査した
結果、それらは何ら観測されなかった。また、測定によ
り得られた結果を第２表に示す。
様に試験した。これらの焼結体の組成、組織の検鏡結果
を第１表に示す。なお、実施例２、３において、薄膜作
成前後で合金ターゲットのヒビ、割れを観察、検査した
結果、それらは何ら観測されなかった。また、測定によ
り得られた結果を第２表に示す。
〔発明の効果〕 以上から明らかなように、本発明により、組成が均一
で、ヒビ、割れがなく高強度をもち、かつ、ターゲット
−膜の組成ずれや膜組成の経時変化が少なく、利用効率
がよい、優れたターゲットを提供することができる。
で、ヒビ、割れがなく高強度をもち、かつ、ターゲット
−膜の組成ずれや膜組成の経時変化が少なく、利用効率
がよい、優れたターゲットを提供することができる。
Claims (3)
- 【請求項１】成分、組成が、Sm,Nd,Gd,Tb,Dy,Ho,Tm,Er
の中の少なくとも１種の希土類元素10〜50原子％、B,A
l,Si,P,Ti,V,Cr,Mn,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,W,Pt,Pb,Biの中の
少なくとも１種の添加元素0.1〜10原子％、残部実質的
にCo,Fe,Niの中の少なくとも１種の遷移金属であり、組
織が、該希土類元素と該遷移金属との金属間化合物相お
よび該希土類元素と該添加元素との金属間化合物相から
なる混合組織であることを特徴とする光磁気記録用合金
ターゲット。 - 【請求項２】成分、組成が、Sm,Nd,Gd,Tb,Dy,Ho,Tm,Er
の中の少なくとも１種の希土類元素10〜50原子％、B,A
l,Si,P,Ti,V,Cr,Mn,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,W,Pt,Pb,Biの中の
少なくとも１種の添加元素0.1〜10原子％、残部実質的
にCo,Fe,Niの中の少なくとも１種の遷移金属であり、組
織が、該希土類元素と該遷移金属との金属間化合物相、
該希土類元素と該添加元素との金属間化合物相および該
希土類元素単体相からなる混合組織であることを特徴と
する光磁気記録用合金ターゲット。 - 【請求項３】成分、組成が、Sm,Nd,Gd,Tb,Dy,Ho,Tm,Er
の中の少なくとも１種の希土類元素10〜50原子％、B,A
l,Si,P,Ti,V,Cr,Mn,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,W,Pt,Pb,Biの中の
少なくとも１種の添加元素0.1〜10原子％、残部実質的
にCo,Fe,Niの中の少なくとも１種の遷移金属であり、組
織が、該希土類元素と該遷移金属と該添加元素との金属
間化合物相および該希土類元素単体相からなる混合組織
であることを特徴とする光磁気記録用合金ターゲット。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63268217A JPH0784658B2 (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | 光磁気記録用合金ターゲット |
| US07/426,710 US4992095A (en) | 1988-10-26 | 1989-10-26 | Alloy target used for manufacturing magneto-optical recording medium |
| DE3935698A DE3935698C2 (de) | 1988-10-26 | 1989-10-26 | Legierungstarget für die Herstellung eines magneto-optischen Aufzeichnungsmediums |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63268217A JPH0784658B2 (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | 光磁気記録用合金ターゲット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02118066A JPH02118066A (ja) | 1990-05-02 |
| JPH0784658B2 true JPH0784658B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=17455542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63268217A Expired - Fee Related JPH0784658B2 (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | 光磁気記録用合金ターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0784658B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4321851A1 (de) * | 1993-07-01 | 1995-01-12 | Philips Patentverwaltung | Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium |
| JPH0790567A (ja) * | 1993-07-30 | 1995-04-04 | Hitachi Metals Ltd | 光磁気記録媒体用ターゲット材およびその製造方法 |
| KR0183938B1 (ko) | 1995-10-28 | 1999-04-15 | 삼성전자주식회사 | 비정질 경희토류-천이금속과 반금속의 합금,이로부터 형성되는 광자기 기록막 및 이 기록막을 채용한 광자기 디스크 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0766585B2 (ja) * | 1986-03-06 | 1995-07-19 | 三菱マテリアル株式会社 | 光磁気記録媒体形成用Ｔｂ―Ｆｅ系焼結スパッタリングターゲット材 |
| JPS63171877A (ja) * | 1987-01-09 | 1988-07-15 | Mitsubishi Kasei Corp | 複合タ−ゲツト材 |
-
1988
- 1988-10-26 JP JP63268217A patent/JPH0784658B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02118066A (ja) | 1990-05-02 |
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