JPS6350469A - スパツタリング用合金タ−ゲツトの製造方法 - Google Patents
スパツタリング用合金タ−ゲツトの製造方法Info
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- JPS6350469A JPS6350469A JP19498486A JP19498486A JPS6350469A JP S6350469 A JPS6350469 A JP S6350469A JP 19498486 A JP19498486 A JP 19498486A JP 19498486 A JP19498486 A JP 19498486A JP S6350469 A JPS6350469 A JP S6350469A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Powder Metallurgy (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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。
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〕
本発明は希土類−遷移金属系光磁気記録媒体として用い
られるスパッタリング用合金ターゲットの製造に関する
ものである。
られるスパッタリング用合金ターゲットの製造に関する
ものである。
最近、ガラスあるいは樹脂の基板にスパッタリング法に
より所望組成の薄膜を形成し、これを記録媒体として用
いた書き換え可能で高密度記録が可能な光磁気ディスク
の開発が行なわれている。
より所望組成の薄膜を形成し、これを記録媒体として用
いた書き換え可能で高密度記録が可能な光磁気ディスク
の開発が行なわれている。
このスパッタリングに用いられるターゲットは、従来所
望組成の合金を真空又は不活性ガス雰囲気中で溶解・鋳
造して得られたインゴットを粉砕し、得られた粉末を圧
粉成形後焼結することにより製造されてきた。
望組成の合金を真空又は不活性ガス雰囲気中で溶解・鋳
造して得られたインゴットを粉砕し、得られた粉末を圧
粉成形後焼結することにより製造されてきた。
しかしながら、希土類−遷移金属合金は酸化されやすく
、本質的に脆い性質を有するため、製造工程上、たとえ
合金を真空又は不活性ガス雰囲気中で溶解・鋳造しても
、クラッシャーなどでＡｒ中で機械的に粉砕すれば酸素
ガス等を多量に含み、焼結時のカケ、割れ、ボンディン
グ時の冷却割れ、およびスパッタリング時にスパッタ成
膜が酸素富化となるなどの問題があった。また、遷移金
属−希土類金属系の合金ターゲットを製造するに際し、
希土類金属単独では酸化されやすいため、あらかじめ目
標組成よりも遷移金属を１〜１０重量％重量くした遷移
金属−希土類金属の合金粉末と残りの遷移金属粉末とを
混合して成形し、焼結する方法も提案されている（特開
昭６０−２３０９０３号公報）が、この方法においても
上述のように溶解後のインゴットをクラッシャーにより
機械的に粉砕しているため十分に低い酸素量は得られず
、また、その焼結方法は遷移金属粉末を希土類−遷移金
属合金のバインダーとして作用させているため、焼結温
度はＦｅあるいはＣｏＯ液相又は高温拡散を用いる高温
焼結となり、その結果得られる合金ターゲットの酸素量
は２０００〜４０００ｐｐｍと高くなり、十分に低い酸
素量を得ることができないことが問題であった。
、本質的に脆い性質を有するため、製造工程上、たとえ
合金を真空又は不活性ガス雰囲気中で溶解・鋳造しても
、クラッシャーなどでＡｒ中で機械的に粉砕すれば酸素
ガス等を多量に含み、焼結時のカケ、割れ、ボンディン
グ時の冷却割れ、およびスパッタリング時にスパッタ成
膜が酸素富化となるなどの問題があった。また、遷移金
属−希土類金属系の合金ターゲットを製造するに際し、
希土類金属単独では酸化されやすいため、あらかじめ目
標組成よりも遷移金属を１〜１０重量％重量くした遷移
金属−希土類金属の合金粉末と残りの遷移金属粉末とを
混合して成形し、焼結する方法も提案されている（特開
昭６０−２３０９０３号公報）が、この方法においても
上述のように溶解後のインゴットをクラッシャーにより
機械的に粉砕しているため十分に低い酸素量は得られず
、また、その焼結方法は遷移金属粉末を希土類−遷移金
属合金のバインダーとして作用させているため、焼結温
度はＦｅあるいはＣｏＯ液相又は高温拡散を用いる高温
焼結となり、その結果得られる合金ターゲットの酸素量
は２０００〜４０００ｐｐｍと高くなり、十分に低い酸
素量を得ることができないことが問題であった。
本発明は上記の問題点を解決したものである。
すなわちＴｂ、 Ｇｄ、およびＤｙより選ばれた１種以
上の希土類金属あるいは合金からなる群と、Ｆｅおよび
Ｇｏより選ばれた１種以上の遷移金属あるいは合金から
なる群の合金ターゲットの製造において、あらかじめ希
土類金属側共晶組成からなる希土類金属と遷移金属との
合金の溶湯を急冷処理した球状粉末と、目標組成に対し
残りの遷移金属の急冷処理した球状粉末とを混合し、圧
粉成形後希土類金属側共晶線よりも高温で加圧焼結する
工程を有し、かつ全工程を真空中あるいは不活性ガス雰
囲気中で行なうことを特徴とするものである。また本発
明においては、加圧焼結した合金ターゲットの酸素量が
１５００ｐｐａ＋以下であり、かつ相対密度が９５％以
上である。本発明により得られるターゲット形状は通常
、円板状であるが、角板状あるいは中空リング状などの
任意の形状であってもよい。
上の希土類金属あるいは合金からなる群と、Ｆｅおよび
Ｇｏより選ばれた１種以上の遷移金属あるいは合金から
なる群の合金ターゲットの製造において、あらかじめ希
土類金属側共晶組成からなる希土類金属と遷移金属との
合金の溶湯を急冷処理した球状粉末と、目標組成に対し
残りの遷移金属の急冷処理した球状粉末とを混合し、圧
粉成形後希土類金属側共晶線よりも高温で加圧焼結する
工程を有し、かつ全工程を真空中あるいは不活性ガス雰
囲気中で行なうことを特徴とするものである。また本発
明においては、加圧焼結した合金ターゲットの酸素量が
１５００ｐｐａ＋以下であり、かつ相対密度が９５％以
上である。本発明により得られるターゲット形状は通常
、円板状であるが、角板状あるいは中空リング状などの
任意の形状であってもよい。
本発明において、希土類金属側共晶組成とは、例えばＦ
ｅ −Ｔｂ二元系状態図においてはＴｂ量が３３．３３
ａｔ％から１００％未満の範囲において、α−ＴｂとＦ
ｅ、Ｔｂの相を意味し、希土類金属側共晶線とは８４７
℃を意味する。またＰｅ −Ｇｄ二元系状態においては
、Ｔｂｆｉが３３．３３ａｔ％から１００％未満の範囲
においてα−ＧｄとＦｅ２Ｇｄの相を意味し、希土類金
属側共晶線とは８４５℃を意味するものであり、Ｃｏ−
Ｔｂ、 Ｃｏ−Ｇｄ、あるいはＦｅ−Ｇｏ−Ｆｅ、 Ｆ
ｅ−Ｔｂ −Ｇｄ三元合金等においても同様である。
ｅ −Ｔｂ二元系状態図においてはＴｂ量が３３．３３
ａｔ％から１００％未満の範囲において、α−ＴｂとＦ
ｅ、Ｔｂの相を意味し、希土類金属側共晶線とは８４７
℃を意味する。またＰｅ −Ｇｄ二元系状態においては
、Ｔｂｆｉが３３．３３ａｔ％から１００％未満の範囲
においてα−ＧｄとＦｅ２Ｇｄの相を意味し、希土類金
属側共晶線とは８４５℃を意味するものであり、Ｃｏ−
Ｔｂ、 Ｃｏ−Ｇｄ、あるいはＦｅ−Ｇｏ−Ｆｅ、 Ｆ
ｅ−Ｔｂ −Ｇｄ三元合金等においても同様である。
尚、本発明者等は先に特願昭５９−２６０９２０号とし
て希土類金属と遷移金属からなる合金を溶解し、この合
金溶湯を急冷して粉末とし、その粉末を圧粉成形し焼結
する方法を提案している。この方法によれば得られた合
金ターゲットの酸素量は９００〜１５００ｐｐｍ程度ま
で低くなるが、本発明によれば更に酸素量を低減するこ
とができる。
て希土類金属と遷移金属からなる合金を溶解し、この合
金溶湯を急冷して粉末とし、その粉末を圧粉成形し焼結
する方法を提案している。この方法によれば得られた合
金ターゲットの酸素量は９００〜１５００ｐｐｍ程度ま
で低くなるが、本発明によれば更に酸素量を低減するこ
とができる。
第１表は実施例に用いた試料の組成および製造方法を示
すものである。
すものである。
隘１〜隘７および１ｌｈｌｏの試料の作製は第１表の粉
末組成に示す希土類金属−遷移金属の所望組成の粉末を
あらかじめ真空アーク溶解炉を用いて１００ｇの棒状母
合金を溶製後、その母合金を単ロールに溶湯を噴出して
約８０ｇの厚さ１０μｍを有するりんべん状急冷薄片を
得、急冷薄片をプレスにより軟粉砕後分級して−”４８
の粉末とすることにより得た。一方Ｆｅ粉またはＣＯ粉
はプラズマアーク溶解により約８０ｗｘ１２０ｊ！ｘｌ
Ｏｔ（、）の板状インゴットを［ｌ５ＧＡを用いて約１
０ｋｇの球状粉末を得たのち分級して−“１００の粉末
をそれぞれ得た。患８および隘９の希土類金属−遷移金
属組成の粉末は真空アーク溶解で溶製したのち母合金を
急冷粉を用いずにＡｒ中でクラッシャーで粉砕した。焼
結方法がホットプレスの場合は作製した各々の粉末を約
１１０ｇになるように配合、混合し、３００ｔブレスを
用いて３５０ｋｇ／−で加圧し、８０φｘ２．５ｔの圧
粉体を得た。圧粉体はＣ型ホットプレスにて第１表に示
す焼結条件で８０φｘ２，５ｔの焼結体を得た。
末組成に示す希土類金属−遷移金属の所望組成の粉末を
あらかじめ真空アーク溶解炉を用いて１００ｇの棒状母
合金を溶製後、その母合金を単ロールに溶湯を噴出して
約８０ｇの厚さ１０μｍを有するりんべん状急冷薄片を
得、急冷薄片をプレスにより軟粉砕後分級して−”４８
の粉末とすることにより得た。一方Ｆｅ粉またはＣＯ粉
はプラズマアーク溶解により約８０ｗｘ１２０ｊ！ｘｌ
Ｏｔ（、）の板状インゴットを［ｌ５ＧＡを用いて約１
０ｋｇの球状粉末を得たのち分級して−“１００の粉末
をそれぞれ得た。患８および隘９の希土類金属−遷移金
属組成の粉末は真空アーク溶解で溶製したのち母合金を
急冷粉を用いずにＡｒ中でクラッシャーで粉砕した。焼
結方法がホットプレスの場合は作製した各々の粉末を約
１１０ｇになるように配合、混合し、３００ｔブレスを
用いて３５０ｋｇ／−で加圧し、８０φｘ２．５ｔの圧
粉体を得た。圧粉体はＣ型ホットプレスにて第１表に示
す焼結条件で８０φｘ２，５ｔの焼結体を得た。
焼結方法がＨＩＰの場合は、内径５０φの鉄製容器にあ
らかじめＢＮ塗布後、Ｎｂ箔で容器内周を覆い・下面は
厚さ５ｔの押え板にＢＮ塗布後Ｎｂ箔で覆ったのち、粉
末を約６０ｇになるよう配合した粉末を充てんし、上面
も下面と同様に処置した後、真空脱気後封止した。ＨＩ
Ｐは１０５０℃Ｘ２ｈｒ。
らかじめＢＮ塗布後、Ｎｂ箔で容器内周を覆い・下面は
厚さ５ｔの押え板にＢＮ塗布後Ｎｂ箔で覆ったのち、粉
末を約６０ｇになるよう配合した粉末を充てんし、上面
も下面と同様に処置した後、真空脱気後封止した。ＨＩ
Ｐは１０５０℃Ｘ２ｈｒ。
１１０００ａｔｏの焼結条件で４２φｘ５ｔの焼結体を
得た。
得た。
第２表に得られたターゲットの酸素量および密度を示し
た。密度は焼結前の混合粉末の密度に対する相対密度と
して示した。
た。密度は焼結前の混合粉末の密度に対する相対密度と
して示した。
第２表
第２表から明らかなように急冷粉末を用いずＡｒ中でク
ラッシャーとで粉砕した隘８および階９の粉末を用いて
焼結した合金ターゲットの酸素量は３２００〜３５００
ｐｐｍと非常に高いことがわかる０本発明による試料階
１〜７はいずれも１１５０〜１３４０ｐｐｍと酸素量が
低く、かつ相対密度も９６％と高密度の合金ターゲット
が得られた。
ラッシャーとで粉砕した隘８および階９の粉末を用いて
焼結した合金ターゲットの酸素量は３２００〜３５００
ｐｐｍと非常に高いことがわかる０本発明による試料階
１〜７はいずれも１１５０〜１３４０ｐｐｍと酸素量が
低く、かつ相対密度も９６％と高密度の合金ターゲット
が得られた。
金属合金ターゲットの製造において、希土類金属側共晶
組成からなる急冷合金粉末と目標組成に対し残りの遷移
金属の急冷粉末とを混合し、圧粉成形後希土類金属側共
晶線よりも高温で加圧焼結することにより、従来方法で
は得られなかった合金ターゲットの酸素量は１５００ｐ
ｐｍ以下が得られたことと同時に相対密度９５％以上の
高密度の合金ターゲットを製造することができた。さら
に得られたターゲットはターゲットに含まれる酸素量が
少ないので、表面酸化物を除去するためのプレスパツタ
時間の短縮が可能なこと、またスパッタ成膜中の酸素富
化による希土類金属の減少も少なくなることが期待され
る。
組成からなる急冷合金粉末と目標組成に対し残りの遷移
金属の急冷粉末とを混合し、圧粉成形後希土類金属側共
晶線よりも高温で加圧焼結することにより、従来方法で
は得られなかった合金ターゲットの酸素量は１５００ｐ
ｐｍ以下が得られたことと同時に相対密度９５％以上の
高密度の合金ターゲットを製造することができた。さら
に得られたターゲットはターゲットに含まれる酸素量が
少ないので、表面酸化物を除去するためのプレスパツタ
時間の短縮が可能なこと、またスパッタ成膜中の酸素富
化による希土類金属の減少も少なくなることが期待され
る。
Claims (2)
- （１）Ｔｂ、Ｇｄ、およびＤｙより選ばれた１種以上の
希土類金属あるいは合金からなる群と、ＦｅおよびＣｏ
より選ばれた１種以上の遷移金属あるいは合金からなる
群の合金ターゲットの製造において、あらかじめ希土類
金属側共晶組成からなる希土類金属と遷移金属との合金
の溶湯を急冷処理した粉末と、目標組成に対し残りの遷
移金属の急冷処理した粉末とを混合し、圧粉成形後希土
類金属側共晶線よりも高温で加圧焼結する工程を有し、
かつ全工程を真空中あるいは不活性ガス雰囲気中で行な
うことを特徴とするスパッタリング用合金ターゲットの
製造方法。 - （２）上記加圧焼結した合金ターゲットの酸素量が１５
００ｐｐｍ以下であり、相対密度が９５％以上であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のスパッタ
リング用合金ターゲットの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61194984A JPH0768611B2 (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | スパツタリング用合金タ−ゲツトの製造方法 |
| JP4269906A JPH0791637B2 (ja) | 1986-08-20 | 1992-10-08 | スパッタリング用合金ターゲットおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61194984A JPH0768611B2 (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | スパツタリング用合金タ−ゲツトの製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4269906A Division JPH0791637B2 (ja) | 1986-08-20 | 1992-10-08 | スパッタリング用合金ターゲットおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6350469A true JPS6350469A (ja) | 1988-03-03 |
| JPH0768611B2 JPH0768611B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=16333603
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61194984A Expired - Lifetime JPH0768611B2 (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | スパツタリング用合金タ−ゲツトの製造方法 |
| JP4269906A Expired - Fee Related JPH0791637B2 (ja) | 1986-08-20 | 1992-10-08 | スパッタリング用合金ターゲットおよびその製造方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4269906A Expired - Fee Related JPH0791637B2 (ja) | 1986-08-20 | 1992-10-08 | スパッタリング用合金ターゲットおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPH0768611B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63143255A (ja) * | 1986-12-04 | 1988-06-15 | Mitsubishi Kasei Corp | 合金タ−ゲツト材 |
| EP0288010A2 (en) * | 1987-04-20 | 1988-10-26 | Hitachi Metals, Ltd. | Rare earth metal-iron group metal target, alloy powder therefor and method of producing same |
| US5607780A (en) * | 1993-07-30 | 1997-03-04 | Hitachi Metals, Ltd. | Target for magneto-optical recording medium and process for production thereof |
| CN102423802A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-04-25 | 宁波江丰电子材料有限公司 | 高纯钴靶材的制备方法 |
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| JPS62130235A (ja) * | 1985-12-02 | 1987-06-12 | Mitsubishi Metal Corp | タ−ゲツト材の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH053781Y2 (ja) * | 1986-02-07 | 1993-01-29 |
-
1986
- 1986-08-20 JP JP61194984A patent/JPH0768611B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-10-08 JP JP4269906A patent/JPH0791637B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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| JPH05320896A (ja) | 1993-12-07 |
| JPH0768611B2 (ja) | 1995-07-26 |
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