JPS63285737A - Alloy target for preparation of thin film - Google Patents
Alloy target for preparation of thin filmInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、薄膜とくに垂直磁化薄膜を製造するのに好適
な合金ターゲットに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an alloy target suitable for producing thin films, particularly perpendicularly magnetized thin films.
〔発明の技術的背景ならびにその゛問題点〕従来、光磁
気記録媒体用の垂直磁化薄膜を製造するための合金ター
ゲットとして、Ｔｄ、 Ｇｄ、 Ｄｙ等の重希土類元素
−Ｆｅ、 Ｃｏ等の遷移元素系のものが存在する。[Technical background of the invention and its problems] Conventionally, heavy rare earth elements such as Td, Gd, and Dy - transition elements such as Fe and Co have been used as alloy targets for manufacturing perpendicularly magnetized thin films for magneto-optical recording media. There are systems.
しかし、このような重希土類元素−遷移元素系合金は、
補償組成近辺で金属間化合物を作り易く、それらを溶融
し鋳造しただけでは割れ易いという問題があった。した
がって、大面積の合金ターゲットを得ようとすればする
ほど、破損による歩留り低下が大きくなり、製造コスト
の高騰を招いていた。However, such heavy rare earth element-transition element alloys are
There is a problem in that intermetallic compounds tend to form near the compensation composition, and they tend to break if they are simply melted and cast. Therefore, the larger the attempt is to obtain an alloy target with a larger area, the greater the reduction in yield due to breakage, leading to a rise in manufacturing costs.
一方、特開昭６１−１６８２２２号公報には、Ｎｄ−重
希土類−３ａ遷移元素系の合金ターゲットが開示されて
おり、前記系に比べて割れにくく、製造も容易である旨
が記述されている。On the other hand, JP-A-61-168222 discloses a Nd-heavy rare earth-3a transition element alloy target, and describes that it is less likely to break and easier to manufacture than the above-mentioned systems. .
しかし、該公報の合金ターゲットそして前記重希土類−
３ａ遷移元素系の合金ターゲットでもそうであるが、こ
れらの合金ターゲットから得られる垂直磁気膜は耐酸化
性に問題があった。However, the alloy target of this publication and the heavy rare earth
As with 3a transition element alloy targets, perpendicular magnetic films obtained from these alloy targets have a problem in oxidation resistance.
本発明はこのような問題点を解決するものであり、その
目的は耐酸化性に優れた光磁気記録媒体として使用しう
る薄膜を作製するための合金ターゲットを提供するもの
である。The present invention is intended to solve these problems, and its purpose is to provide an alloy target for producing a thin film that can be used as a magneto-optical recording medium with excellent oxidation resistance.
、 〔発明の概要〕
すなわち本発明は（ｉ）Ｐｅ、Ｃｏから選ばれる少なく
とも１種と、（ｉｉ） Ｐｔ、 Ｐｄから選ばれる少な
くとも１種と、（ｉｉｉ ）下記の群（ａ）〜（局から
選ばれる少なくとも１種の元素とからなることを特徴と
する薄膜作製用合金ターゲットである。, [Summary of the Invention] That is, the present invention comprises (i) at least one selected from Pe and Co, (ii) at least one selected from Pt and Pd, and (iii) the following groups (a) to (co). An alloy target for thin film production characterized by comprising at least one element selected from the following.
（ａ） Ｆｅ、 Ｃｏ以外の３ｄ遷移元素（ｂ）
Ｐｄ以外の４ｄ遷移元素
（ｃ） ｐｔ基以外５ｄ遷移元素
（ｄ）ＩＩＩＢ族元素
（ｅ）ＩＶＢ族元素
（ｆ）ＶＢ族元素
（ｇ）ＶＩＢ族元素
本発明は合金ターゲットは、従来光磁気記録膜作製は困
難といわれていた（ａ）〜（→から選ばれる少なくとも
１種とＰｅおよび／またはＣｏとの合金ターゲットに、
ｐｔおよび／またはＰｄを添加することによって光磁気
記録膜を作製できるうえ、成形される酸膜は耐酸化性に
も優れる。また、耐酸化性に優れるということは、スパ
ッタリングで成膜する際のプレスパツタリングの手間を
省くか軽減することができる。(a) 3d transition elements other than Fe and Co (b)
4d transition elements other than Pd (c) 5d transition elements other than pt group (d) Group IIIB elements (e) Group IVB elements (f) Group VB elements (g) Group VIB elements An alloy target of at least one selected from (a) to (→) and Pe and/or Co, which was said to be difficult to produce a film,
By adding pt and/or Pd, a magneto-optical recording film can be produced, and the formed acid film also has excellent oxidation resistance. Moreover, the fact that the film has excellent oxidation resistance can eliminate or reduce the effort required for press sputtering when forming a film by sputtering.
以下本発明の係る合金ターゲットについて具体的に説明
する。The alloy target according to the present invention will be specifically explained below.
本発明に係る合金ターゲットは、 （ｉ）ＦｅおよびＣ
ｏから選ばれる少なくとも１種と、 （ｉｉ）Ｐｔ、Ｐ
ｄから選ばれる少なくとも１種と、（ｉｉｉ）後記（ａ
）〜（濁から選ばれる少なくとも１種の元素とからなっ
ている。The alloy target according to the present invention includes (i) Fe and C
at least one species selected from o, and (ii) Pt, P
at least one species selected from d; and (iii) the following (a)
) to (at least one element selected from turbidity).
（ｉ）ＦｅまたはＣｏあるいはこの両者は、合金ターゲ
ット中に好ましくは２〜９５原子％の量で存在している
。さらに好ましくは１０〜８９原子％、とくには１０〜
８０原子％の量で存在したほうがよい。(i) Fe or Co or both are present in the alloy target preferably in an amount of 2 to 95 at.%. More preferably 10 to 89 atom%, particularly 10 to 89 atom%
It is preferable that it be present in an amount of 80 atom %.
（ｉｉ）ＰｔまたはＰｄあるいはこの両者は、上述のよ
うに合金ターゲット中にＯ原子％を越えて存在しておれ
ばよ（、好ましくはＯを越えて９４原子％以下の範囲の
量で存在したほうがよい、さらに好ましくは０を越え８
０原子％以下、とくには１０〜８０原子％の量で存在し
たほうがよい。(ii) Pt or Pd, or both, may be present in the alloy target in an amount exceeding 94 at.% O (preferably in an amount exceeding 94 at.% O It is better, more preferably more than 8
It is preferably present in an amount of 0 at % or less, particularly 10 to 80 at %.
ｐｔおよび／またはＰｄが存在することは、孔食や表面
酸化が抑えられてカー回転角の経時変化のない非晶質の
垂直磁化膜を提供でき、とくに１５原子％以上のｐｔお
よび／またはＰｄを含む系では反射率も向上される。The presence of pt and/or Pd can suppress pitting corrosion and surface oxidation and provide an amorphous perpendicularly magnetized film with no change in Kerr rotation angle over time. Reflectance is also improved in systems containing .
（ｉｆ）本発明に係る合金ターゲットは、上記（ｉ）お
よび（ｉｉ）に加えて、下記の群（ａ）〜（６）から選
ばれる少なくとも１種の元素を含んで構成されている。(if) In addition to the above (i) and (ii), the alloy target according to the present invention contains at least one element selected from the following groups (a) to (6).
（ａ） Ｆｅ、 Ｃｏ以外の３ｄ遷移元素具体的には
、Ｓｃ、 Ｔｉｓ Ｖ ％Ｃｒ、 Ｍｎ、 Ｎｉ、 Ｃ
ｕ、 Ｚｎが用いられる。(a) 3d transition elements other than Fe and Co, specifically Sc, Tis V%Cr, Mn, Ni, C
u, Zn are used.
これらのうち、Ｔｉ、 Ｎｉ５Ｃｕ、 Ｚｎなどが好ま
しく用いられる。Among these, Ti, Ni5Cu, Zn, etc. are preferably used.
（ｂ） Ｐｄ以外の４ｄ遷移元素
具体的には、Ｙ ＳＺｒ、、Ｎｂ、、Ｍｏ、 Ｔｃ、
Ｒｕ、 Ｒｈ、八ｇ１Ｃｄが用いられる。(b) 4d transition elements other than Pd Specifically, Y SZr, , Nb, , Mo, Tc,
Ru, Rh, and 8g1Cd are used.
このうちＺｒまたはＮｂが好ましく用いられる。Among these, Zr or Nb is preferably used.
（ｃ） ｐｔ基以外５ｄ遷移元素
具体的には、Ｈｆ５ＴａＳ１１ 、Ｒｅ、 Ｏｓ、 Ｉ
ｒ、 ＡｕＳＨｇが用いられる。(c) 5d transition elements other than pt group, specifically, Hf5TaS11, Re, Os, I
r, AuSHg is used.
このうちＴａが好ましく用いられる。Among these, Ta is preferably used.
（ｄ）Ｉ［［Ｂ族元素
具体的には、Ｂ 、 Ａ１．、Ｇａ、 Ｉｎ、 ＴＩが
用いられる。(d) I[[B group elements, specifically B, A1. , Ga, In, and TI are used.
このうちＢ、 Ａｌ５Ｇａが好ましく用いられる。Among these, B and Al5Ga are preferably used.
（ｅ）ＩＶＢ族元素
具体的には、Ｃ、、Ｓ４％Ｇｅ−、Ｓｎ、 ｐｂが用い
られる。(e) Group IVB element Specifically, C, S4% Ge-, Sn, and pb are used.
このうち、Ｓｉ、 Ｓｎ、 Ｐｂ、 Ｇｅが好ましく用
いられる。Among these, Si, Sn, Pb, and Ge are preferably used.
（ｆ）ＶＢ族元素
具体的には、Ｎ 、 Ｐ 、 Ａｓ、 ５ｂＳＢｉが用
いられる。(f) VB group element Specifically, N, P, As, and 5bSBi are used.
このうちｓｂが好ましく用いられる。Among these, sb is preferably used.
（（至）ＶＩＢ族元素
具体的には、Ｓ 、 ５ｅＳＴｅ、 Ｐｏが用いられる
。((To) VIB group elements Specifically, S, 5eSTe, and Po are used.
このうちＴｅが好ましく用いられる。Among these, Te is preferably used.
上記のような（ａ）〜（樽からなる群から選ばれる少な
くとも１種の元素は、合金ターゲット中に、好ましくは
２〜９５原子％の量で存在している。より好ましくは１
０〜８９原子％、と（に好ましくはｌＯ〜８０原子％の
量で存在したほうがよい。At least one element selected from the group consisting of (a) to (barrel) as described above is present in the alloy target preferably in an amount of 2 to 95 atomic %. More preferably 1
It is preferably present in an amount of 0 to 89 atomic %, and preferably 1O to 80 atomic %.
上記のような組成を有する合金ターゲットにより成膜さ
れる非品性合金薄膜は、膜面に垂直な磁化容易軸を有し
、カー・ヒステリシスが良好な角形ループを示す垂直磁
気記録可能なものも存在する非晶質薄膜となることが広
角Ｘ線回折などにより確かめられる。Non-quality alloy thin films formed using alloy targets with the above compositions have an axis of easy magnetization perpendicular to the film surface, and some are capable of perpendicular magnetic recording, exhibiting a rectangular loop with good Kerr hysteresis. The existence of an amorphous thin film is confirmed by wide-angle X-ray diffraction.
なお本明細書において、カー・ヒステリシスが良好な角
形ループを示すとは、最大外部磁場におけるカー回転角
である飽和カー回転角（θｋｌ）と外部磁場ゼロにおけ
るカー回転角である残留カー回転角（θｋｔ）との比θ
ｋｚ／θに１が０．８以上であることを意味している。In this specification, a square loop with good Kerr hysteresis means the saturated Kerr rotation angle (θkl), which is the Kerr rotation angle at the maximum external magnetic field, and the residual Kerr rotation angle (θkl), which is the Kerr rotation angle at zero external magnetic field. θkt)
This means that 1 in kz/θ is 0.8 or more.
また前述したように本発明の場合、１５原子％以上のｐ
ｔおよび／またはＰｄを含有する系は反射率ＲがＰｔ（
Ｐｄ）を含有しないものに比べて大きいという特徴を有
する。−触に非晶質合金薄膜を光磁気記録に利用する場
合、非晶質であるので、結晶粒界による媒体雑音を考慮
する必要がな（、光検出器のショット雑音が問題となる
。この場合、Ｃ／Ｎｃ−（Ｒθにの関係を有するとから
Ｃ／Ｎを向上するにはＲまたはθにの少なくともいずれ
か一方の値を向上すればよい。Further, as mentioned above, in the case of the present invention, p of 15 atomic % or more
A system containing t and/or Pd has a reflectance R of Pt(
It has the characteristic that it is larger than those that do not contain Pd). - In particular, when an amorphous alloy thin film is used for magneto-optical recording, since it is amorphous, there is no need to consider medium noise due to grain boundaries (shot noise of the photodetector becomes a problem). In this case, since there is a relationship between C/Nc-(R[theta]), in order to improve the C/N, it is sufficient to improve the value of at least one of R and [theta].
したがって、本発明の合金ターゲットによって得られる
非晶質合金薄膜のＲが大きいということは、光磁気記録
におけるＣ／Ｎを向上せしめる利点を有する。Therefore, the fact that the amorphous alloy thin film obtained by the alloy target of the present invention has a large R has the advantage of improving the C/N in magneto-optical recording.
本発明においては、その他に種々の元素を添加して、キ
ュリ一温度や補償温度あるいはＨｅやθにの改善あるい
は低コスト化を計ってもよい、これらの元素は、（■）
の各種元素り総量に対してたとえば５０原子％未溝の割
合で置換可能である。In the present invention, various other elements may be added to improve the Curie temperature, compensation temperature, He and θ, or to reduce costs. These elements include (■)
For example, it can be substituted at a rate of 50 atomic % with respect to the total amount of various elements.
併用できる他の元素の例としては、Ｌａ、 Ｃｅ、 Ｐ
ｒ５Ｎｄ、、Ｐｍ、ＳｓＳ ＥｕＳ ＧｄＳ Ｔｂ、Ｄ
ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ。Examples of other elements that can be used in combination include La, Ce, and P.
r5Nd,,Pm,SsS EuS GdS Tb,D
y, Ho, Er, Tm, Yb.
Ｌｕといった希土類元素がある。このような希土類元素
を添加する場合には、選択酸化の問題を防止するため１
５原子％以上とくに２０原子％以上のｐｔ（Ｐｄ）を含
有するのが好ましい。There are rare earth elements such as Lu. When adding such rare earth elements, 1.
It is preferable to contain pt (Pd) in an amount of 5 atomic % or more, particularly 20 atomic % or more.
実施例により、本発明の内容をさらに詳細に説明する。 EXAMPLES The content of the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
本実施例では低周波溶解炉で熔かし鋳造したものを合金
ターゲットとして用いた。薄膜はいずれもスパッタ法で
作製した。スパッタ法としては、ＤＣマグネトロンスパ
ッタ法およびＲＦスパッタ法（基板バイアス０ｌ−１０
０Ｖ）を用いて行った。スパッタ条件は真空到達度約３
．０〜１０− ｈＴｏｒｒ以下、Ａｒ圧５ ｍＴｏｒｒ
である。In this example, an alloy target melted and cast in a low frequency melting furnace was used. All thin films were produced by sputtering. As sputtering methods, DC magnetron sputtering method and RF sputtering method (substrate bias 0l-10
0V). Sputtering conditions are vacuum attainment level approximately 3.
．． 0 to 10-hTorr or less, Ar pressure 5 mTorr
It is.
第１図は、本発明におけるＰｔ−５ｔ−Ｇｏ合金ターゲ
ットから作製した薄膜の保持力Ｈｃのスパッタ時間依存
性を示している。ターゲット使用開始から長時間使用後
まで一定のＨｅが得られた。勿論、各時点で得られた薄
膜は充分なカー回転角を示し、垂直磁化膜であることが
支持された。FIG. 1 shows the sputtering time dependence of the coercive force Hc of a thin film produced from a Pt-5t-Go alloy target in the present invention. A constant level of He was obtained from the start of target use until after long-term use. Of course, the thin films obtained at each time point showed sufficient Kerr rotation angles, supporting the fact that they were perpendicularly magnetized films.
上記のように本発明による合金ターゲットを用いると従
来の合金ターゲットを用いた場合に比べて耐酸化性が優
れているので、ブリスパッタ（通常３〜５時間必要）が
不要である。As described above, when the alloy target according to the present invention is used, the oxidation resistance is superior to that when a conventional alloy target is used, so that bliss sputtering (usually required for 3 to 5 hours) is unnecessary.
そのうえ、使用中空気に湯露された場合にも耐酸化性が
優れているので、ブリスパッタは不要である。また、従
来の合金ターゲットのように酸化防止のための取扱いを
全く考慮しなくても良い。Moreover, it has excellent oxidation resistance even when exposed to hot water during use, so bliss sputtering is not necessary. Further, unlike conventional alloy targets, there is no need to consider handling for oxidation prevention at all.
さらにｐｔ含有量が２０％以上では、膜の反射率が約７
０％以上と高い、これらのことは特性の良い非晶質合金
薄膜（磁気光学効果利用型、相変化利用型）を再現性よ
く得るうえで有利なことである。Furthermore, when the pt content is 20% or more, the reflectance of the film is about 7.
These properties, which are as high as 0% or more, are advantageous in obtaining amorphous alloy thin films with good characteristics (magneto-optical effect type, phase change type) with good reproducibility.
以上述べたように本発明によれば合金ターゲットを容易
にできる。その効果として、
■ 鋳造、加工後に割れない、
■ 抗酸化性が高い、
■ スパッタ・ターゲットとしてブリスパッタが不要で
ある、
が挙げられる。As described above, according to the present invention, an alloy target can be easily produced. Its effects include: ■ No cracking after casting or processing; ■ High anti-oxidation properties; ■ No need for bliss sputtering as a sputter target.
第１図は、Ｐｔ Ｓｔ Ｃｏ薄膜における保磁力Ｈｃ９
のスパッタ時間依存性を示した図である。
出願人 三井石油化学工業株式会社
代理人 山 口 和
掻・成力Ｈｃ（ＫＯｅ）Figure 1 shows the coercive force Hc9 in the Pt St Co thin film.
FIG. 3 is a diagram showing sputtering time dependence of . Applicant Mitsui Petrochemical Industries Co., Ltd. Agent Kazuki Yamaguchi/Seiriki Hc (KOe)
Claims (1)
、（ｉｉ）Ｐｔ、Ｐｄから選ばれる少なくとも１種と、
（ｉｉｉ）下記の群（ａ）〜（ｇ）から選ばれる少なく
とも１種の元素とからなることを特徴とする薄膜作製用
合金ターゲット。 （ａ）Ｆｅ、Ｃｏ以外の３ｄ遷移元素 （ｂ）Ｐｄ以外の４ｄ遷移元素 （ｃ）Ｐｔ以外の５ｄ遷移元素 （ｄ）IIIＢ族元素 （ｅ）IVＢ族元素 （ｆ）ＶＢ族元素 （ｇ）VIＢ族元素(1) (i) at least one selected from Fe and Co; (ii) at least one selected from Pt and Pd;
(iii) An alloy target for thin film production, characterized by comprising at least one element selected from the following groups (a) to (g). (a) 3d transition elements other than Fe and Co (b) 4d transition elements other than Pd (c) 5d transition elements other than Pt (d) Group IIIB elements (e) Group IVB elements (f) Group VB elements (g) VIB group elements
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63285737A (en) |
-
1987
- 1987-05-18 JP JP11895987A patent/JPS63285737A/en active Pending
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