TW201341561A - 濺鍍用燒結體氧化鎂靶及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之濺鍍用燒結體氧化鎂靶之特徵在於:除C以外之純度為99.99 wt%,且具有3.57 g/cm3以上之密度,且白度為60%以下。為了均勻地成膜氧化鎂,要求更高純度、高密度之氧化鎂靶。然而,由於高純度化及密度化之期待極高,故而先前,符合要求之氧化鎂靶之製造較為困難。於本發明中,以提供一種可實現上述要求之靶及其製造方法為課題。又,對原料粉進行熱壓而製造氧化鎂燒結體濺鍍靶,但有靶之中央部之大約□60(直徑60 mm之內圓)左右會產生色斑之問題。先前,並未特別注意此種問題,但自近年之成膜品質之提高來看,需要查明該問題,且需要找出對該問題之解決方法。

Description

濺鍍用燒結體氧化鎂靶及其製造方法
本發明係關於一種用於形成磁碟裝置用之磁記錄媒體或穿隧磁阻效應(Tunnel Magnetoresistance,TMR)元件等電子器件用之氧化鎂層而使用之氧化鎂靶及其製造方法,特別是關於一種高純度、高密度且無於靶之中央部產生之色斑之濺鍍用燒結體氧化鎂靶及其製造方法。
近年來,伴隨磁碟之小型化、高記錄密度化,進行有磁記錄媒體之研究、開發,特別是進行了各種Co系磁性層及底層之改良。
另一方面,硬碟之記錄密度逐年急速地增加,認為將來會自現狀之600 Gbit/in2之面密度達到1 Tbit/in2。若記錄密度達到1 Tbit/in2,則記錄bit之尺寸變為低於10 nm,此情形時,可預想到因熱起伏而導致之超常磁性化成為問題,且可預想到目前所使用之磁記錄媒體之材料,例如就於Co-Cr基合金添加Pt來提高結晶磁各向異性(anisotropic)之材料而言並不充分。
其原因在於:以10 nm以下之尺寸穩定地以強磁性動作之磁性粒子必須具有更高之結晶磁各向異性。
根據如上所述之理由,具有L10構造之FePt相作為超高密度記錄媒體用材料受到關注。具有L10構造之FePt相具有較高之結晶磁各向異性,並且耐蝕性、耐氧化性優異,故而為可期待成適於作為磁記錄媒體之應用之材料者。
而且,於使用FePt層作為超高密度記錄媒體用材料之情形時,要求如下之技術之開發,即:使規則化之FePt磁性粒子於磁性地孤立之狀態下儘可能高密度地使方位一致而分散。為了對FePt薄膜賦予磁各向異性,必須控制結晶方向,但上述情況可藉由選擇單晶基板而容易地實現。報告有為了使易磁化軸垂直地配向,氧化鎂膜適於作為FePt層之底層。
進而,已知亦使用於作為磁頭(硬碟用)及MRAM(Magnetoresistance Random Access Memory,磁阻隨機存取記憶體)中所使用之TMR元件之絕緣層(穿隧障壁)而使用的氧化鎂膜等中。又,如上所述之氧化鎂膜先前係藉由真空蒸鍍法而形成,但最近,為了使製造步驟之簡化及大畫面化較容易,而進行使用濺鍍法之氧化鎂膜之製作。
作為先前技術,有下述之公知文獻。
上述專利文獻1中記載有一種氧化鎂靶,該氧化鎂靶係由氧化鎂純度為99.9%以上,相對密度為99%以上之氧化鎂燒結體構成者,且其具有平均粒徑為60 μm以下且於結晶粒內存在平均粒徑2μm以下之帶弧度之孔隙之微構造,可應對濺鍍成膜速度1000 Å/min以上。上述內容係以於高純度氧化鎂粉末添加混合平均粒徑100 nm以下之氧化鎂微粉末而成形,對成形體進行一次燒結及二次燒結之方法為基礎。
上述專利文獻2中提出有如下內容:一種氧化鎂靶,其特徵在於:由相對密度99%以上之氧化鎂燒結體構成,對於在Ar環境或Ar-O2混合環境中之濺鍍成膜,可獲得500 Å/min以上之成膜速度,且以3 t/cm2以上之壓力CIP(Cold Isostatic Pressing,冷均壓)成形平均粒徑為0.1~2μm之高純度氧化鎂粉末,並對所獲得之成形體進行燒結。
於上述專利文獻3中記載有一種靶,其係由氧化鎂純度為99.9%以上,相對密度為99.0%以上之氧化鎂燒結體構成之氧化鎂靶,且由可應對濺鍍成膜速度600 Å/min以上之氧化鎂構成,且記載有一種方法,該方法係於高純度氧化鎂粉末添加混合電熔氧化鎂粉末及平均粒徑100 nm以下之氧化鎂微粉末而成形,對成形體進行一次燒結及二次燒結者,且其可藉由濺鍍法以較高之成膜速度成膜具有良好之配向性、結晶性及膜特性之氧化鎂膜。
於上述專利文獻4中提出有如下內容:一種以MgO為主成分之靶及其製造方法,其以放電電壓較低、放電時之耐濺鍍性、較快之放電之響應性、絕緣性為目標,且為了用於Ac(Alternating current,交流)型之PDP(Plasma Display Panel,電漿顯示器)之介電層之保護膜,而使La粒子、Y粒子、Sc粒子分散於以MgO為主成分之靶內。
於上述專利文獻5中,對於以MgO為主成分之靶,以使強度、破壞韌性值、耐熱衝擊性提高為目的,使LaB6粒子分散於MgO基材中,並且提出有燒結前之還原氣體環境中之還原處理、於特定溫度之一次燒結、二次燒結。
於上述專利文獻6中記載有如下內容:對於以MgO為主成分之靶,將相對密度與平均結晶粒徑規定為0.5~100μm,並且使稀土類元素之Sc、Y、La、Ce、Gd、Yb、Nd分散於MgO基材中。
於上述專利文獻7中提出有以製造高密度燒結體為目標,藉由放電電漿燒結法對MgO壓粉體進行燒結。
於上述專利文獻8及專利文獻9中提出有如下內容:以使最 終到達密度為3.568 g/cm3,機械性質及導熱性良好,且減少因氣體產生而造成之環境之汚染為目標,藉由單軸加壓燒結,而獲得使(111)面較多地配向之MgO燒結體,且對粒徑為1μm以下之MgO原料粉末進行單軸加壓燒結,其後於氧氣環境中以1273 K以上之溫度進行熱處理。於此情形時,原料粉末係使用MgO,且使密度提高之方法受燒結條件限定。
上述專利文獻10係提出大規模且均勻地成膜MgO膜之靶者,規定平均結晶粒徑、密度、抗彎力、靶表面之中心線平均粗細,並且將原料粉末之粒徑設為1μm以下,其後,經過造粒步驟,以特定之荷重與溫度進行燒結,使靶之中心線平均粗糙度Ra為1μm以下而進行表面最終加工。又,雖與本案發明無直接關係,但於上述專利文獻1~專利文獻6、專利文獻8、專利文獻9中,有靶之「彎曲強度」之評價之記載,於專利文獻10中,有靶之「抗折力」之評價之記載。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開平10-130827號公報
專利文獻2:日本特開平10-130828號公報
專利文獻3:日本特開平10-158826號公報
專利文獻4:日本特開平10-237636號公報
專利文獻5:日本特開平11-6058號公報
專利文獻6:日本特開平11-335824號公報
專利文獻7:日本特開平11-139862號公報
專利文獻8:日本特開2009-173502號公報
專利文獻9:WO2009/096384
專利文獻10:日本特開2000-169956號公報
近年來,作為磁碟裝置(硬碟)之磁記錄媒體、穿隧磁阻效應(TMR)元件等電子裝置用,研究有氧化鎂膜之利用,但為了均勻地成膜該氧化鎂,要求更高純度、高密度之氧化鎂靶。然而,由於高純度化及密度化之期待極高,先前,符合要求之氧化鎂靶之製造較為困難。於本發明中,以提供一種可實現上述要求之靶及其製造方法為課題。
又,對原料粉進行熱壓來製造氧化鎂燒結體濺鍍靶,但有於靶之中央部之大致60(直徑60 mm之圓內)左右產生色斑之問題。於先前並未特別注意此種問題,但自近年之成膜品質之提高來看,需要查明該問題,且需要找出對該問題之解決方法。
自上述之課題,獲得如下之見解:藉由將原料粉之選擇、燒結條件設定為最佳,與先前相比,於低成本之製造條件下,更高純度、高密度之氧化鎂靶為可能,又,關於色斑之產生,獲得如下之見解:可製成均勻之灰色之氧化鎂靶,消除色斑之產生,並且可製造具備適度之氧缺陷之氧化鎂靶。
自該見解,提供以下之發明。
1)一種濺鍍用燒結體氧化鎂靶,其除C以外之純度為99.99 wt%,且 具有3.57 g/cm3以上之密度,白度為60%以下。
2)如上述1)之濺鍍用燒結體氧化鎂靶,其係使用在氧化鎂(MgO)添加有5 wt%以上且未達30 wt%之MgCO3之原料製造而成。
3)如上述1)或2)之濺鍍用燒結體氧化鎂靶,其白度為55%以上且60%以下。
4)如上述1)至3)中任一項之濺鍍用燒結體氧化鎂靶,其中白度之不均為5%以內。
5)一種濺鍍用燒結體氧化鎂靶之製造方法,其係使用在氧化鎂(MgO)添加有5 wt%以上且未達30 wt%之MgCO3之原料者,且該濺鍍用燒結體氧化鎂靶係將除C以外之純度為99.99 wt%以上且由平均粒徑為0.5μm以下之氧化鎂(MgO)與MgCO3構成之原料粉混合,將此以1500℃以下之溫度、300 kgf/cm2以上之加壓力進行熱壓,而具有99.99%以上之除C以外之純度,且具有3.57 g/cm3以上之密度。
6)如上述1)至4)中任一項之濺鍍用燒結體氧化鎂靶之製造方法,其係使用在氧化鎂(MgO)添加有5 wt%以上且未達30 wt%之MgCO3之原料者,且該濺鍍用燒結體氧化鎂靶係將除C以外之純度為99.99 wt%且由平均粒徑為0.5μm以下之氧化鎂(MgO)及MgCO3構成之原料粉混合,以1500℃以下之溫度、300 kgf/cm2以上之加壓力進行熱壓,而具有99.99%以上之除C以外之純度,且具有3.57 g/cm3以上之密度。
本發明可提供一種為了均勻地成膜氧化鎂而較有效,且特別是藉由選擇原料粉而低成本且高純度、高密度,無色斑之產生之燒結體氧 化鎂靶。又,可獲得高密度、均勻之組成之靶。又,藉此,可抑制濺鍍時之微粒之產生。進而,可製作具備適當之氧缺陷之燒結體氧化鎂靶,故而有如下之效果:於濺鍍中不會產生剩餘氧氣,而可抑制鄰接成膜層(金屬層)之氧化。
圖1係表示燒結體氧化鎂靶之碳酸鎂(MgCO3)之添加量與相對密度之關聯之圖。
圖2係表示燒結體氧化鎂靶之碳酸鎂(MgCO3)之添加量與白度之關聯之圖。
本發明之濺鍍用燒結體氧化鎂靶之較大之特徵之一在於:其係除C以外之純度為99.99 wt%,且具有3.57 g/cm3以上之密度,白度為60%以下,進而白度為55%以上且60%以下者。
而且,該靶可藉由使用在氧化鎂(MgO)添加有5 wt%以上且未達30 wt%之MgCO3之原料進行製造而實現。再者,白度之測定係使用日本電色工業公司製造之微小面分光色差計VSS400(JIS Z 8722、ASTM E 308)而進行測定。上述白度之測定係利用漢特(hunter)式測色色差計而進行者,對L:亮度、a、b(色相、彩度)進行測定,藉由下式而求出。
式:W(白度)=100-[(100-L)2+(a2+b2)]1/2
先前,使用氧化鎂(MgO)進行燒結,但若不提高燒結溫度,則無法獲得充分之密度。本案發明係如下述所示般,以1500℃以下之燒結 溫度,可達成3.57 g/cm3以上之密度。該方法與先前方法相比為低溫,可減少製造成本。進而,本案發明可獲得具有99.99 wt%以上之除C以外之純度之濺鍍用燒結體氧化鎂靶。
又,如上所述,藉由減小白度之不均,燒結體之均勻性提高,故而可獲得減少結核或微粒之效果,進而有效。特別是,可將白度之不均調整為5%以內。
於本案發明之濺鍍用燒結體氧化鎂靶之製造時,使用5 wt%以上且未達30 wt%之MgCO3原料。該原料係具有99.99 wt%以上之除C以外之純度者,於將平均粒徑為0.5μm以下之MgCO3之原料粉混合後,藉由以1500℃以下之溫度、300 kgf/cm2以上之加壓力進行熱壓,而製成具有99.99 wt%以上之除C以外之純度,且具有3.57 g/cm3以上之密度之靶。再者,碳酸鎂(MgCO3)係於燒結時分解(MgCO3→MgO+CO2)。
實施例
其次,對實施例進行說明。再者,該實施例係表示較佳之代表例者,應容易地理解本案發明並非限定於該實施例者。本案發明之技術思想係本案說明書記述之整體及特別是根據申請專利範圍來解釋者。
(實施例1)
濺鍍用燒結體氧化鎂靶之製作係藉由下述之方法而進行。將除C以外之純度為99.99 wt%且平均粒徑為0.5 μm以下之由6.0 wt%之MgCO3與剩餘部分為氧化鎂(MgO)構成之原料粉混合。再者,該原料粉中之C量為0.86 wt%。
其次,以1500℃之溫度、300 kgf/cm2之加壓力對該混合粉進 行2小時熱壓,製造具有99.99 wt%以上之除C以外之純度之氧化鎂靶。再者,碳酸鎂(MgCO3)係於燒結時分解(MgCO3→MgO+CO2),故而於燒結後之靶中,不存在碳酸鎂(MgCO3)。對藉此所獲得之MgO燒結體進行利用阿基米德法之密度測定。其結果,具有3.576 g/cm3之密度(相對密度99.74%)。
對如此製造之燒結體實施研削及研磨處理而製成濺鍍用燒結體氧化鎂靶。於該靶之目視觀察中,顏色為灰色,且具有透光性。又,對靶之白度進行調查,為58.6%。又,白度之不均為3.9%。再者,該白度係使用日本電色工業公司製造之「微小面分光色差計VSS400」,求出漢特白度(Lab)。此時之測定範圍直徑為0.2 mm。隨機對3點進行測定,獲取其平均值及不均(σ)。於以下之實施例及比較例中,以相同之方式,對白度進行測定,且求出其不均。
(實施例2)
濺鍍用燒結體氧化鎂靶之製作係藉由下述之方法而進行。將除C以外之純度為99.99 wt%且平均粒徑為0.5μm以下之由9.0 wt%之MgCO3與剩餘部分為氧化鎂(MgO)構成之原料粉混合。再者,該原料粉中之C量為1.28 wt%。
其次,以1500℃之溫度、300 kgf/cm2之加壓力對該混合粉進行2小時熱壓,製造具有99.99 wt%以上之除C以外之純度之氧化鎂靶。再者,碳酸鎂(MgCO3)係於燒結時分解(MgCO3→MgO+CO2),故而於燒結後之靶中不存在碳酸鎂(MgCO3)。對藉此所獲得之MgO燒結體進行利用阿基米德法之密度測定。其結果,具有3.576 g/cm3之密度(相對密度99.75%)。
對如此製造之燒結體實施研削及研磨處理而製成濺鍍用燒結體氧化鎂靶。於該靶之目視觀察中,顏色為灰色,且具有透光性。又,對靶之白度進行調查,結果為57.6%。又,白度之不均為0.6%。
(實施例3)
濺鍍用燒結體氧化鎂靶之製作係藉由下述之方法而進行。將除C以外之純度為99.99 wt%且平均粒徑為0.5μm以下之由12.0 wt%之MgCO3與剩餘部分為氧化鎂(MgO)構成之原料粉混合。再者,該原料粉中之C量為1.71 wt%。
其次,以1500℃之溫度、300 kgf/cm2之加壓力對該混合粉進行2小時熱壓,製造具有99.99 wt%以上之除C以外之純度之氧化鎂靶。再者,碳酸鎂(MgCO3)係於燒結時分解(MgCO3→MgO+CO2),故而於燒結後之靶中不存在碳酸鎂(MgCO3)。對藉此所獲得之MgO燒結體進行利用阿 基米德法之密度測定。其結果,具有3.572 g/cm3之密度(相對密度99.64%)。
對如此製造之燒結體實施研削及研磨處理而製成濺鍍用燒結體氧化鎂靶。於該靶之目視觀察中,顏色為灰色,且具有透光性。又,對靶之白度進行調查,結果為55.6%。又,白度之不均為3.2%。
(實施例4)
濺鍍用燒結體氧化鎂靶之製作係藉由下述之方法而進行。將除C以外之純度為99.99 wt%且平均粒徑為0.5μm以下之由15.0 wt%之MgCO3與剩餘部分為氧化鎂(MgO)構成之原料粉混合。再者,該原料粉中之C量為2.14 wt%。
其次,以1500℃之溫度、300 kgf/cm2之加壓力對該混合粉進行2小時熱壓,製造具有99.99 wt%以上之除C以外之純度之氧化鎂靶。再者,碳酸鎂(MgCO3)係於燒結時分解(MgCO3→MgO+CO2),故而於燒結後之靶中不存在碳酸鎂(MgCO3)。對藉此所獲得之MgO燒結體進行利用阿基米德法之密度測定。其結果,具有3.577 g/cm3之密度(相對密度99.79%)。
對如此製造之燒結體實施研削及研磨處理而製成濺鍍用燒結體氧化鎂靶。於該靶之目視觀察中,顏色為灰色,且具有透光性。又,對靶之白度進行調查,為56.6%。又,白度之不均為1.1%。
(實施例5)
濺鍍用燒結體氧化鎂靶之製作係藉由下述之方法而進行。將除C以外之純度為99.99 wt%且平均粒徑為0.5μm以下之由18.0 wt%之MgCO3與剩餘部分為氧化鎂(MgO)構成之原料粉混合。再者,該原料粉中之C量為2.57 wt%。
其次,以1500℃之溫度、300 kgf/cm2之加壓力對該混合粉進行2小時熱壓,製造具有99.99 wt%以上之除C以外之純度之氧化鎂靶。再者,碳酸鎂(MgCO3)係於燒結時分解(MgCO3→MgO+CO2),故而於燒結後之靶中不存在碳酸鎂(MgCO3)。對藉此所獲得之MgO燒結體進行利用阿基米德法之密度測定。其結果,具有3.571 g/cm3之密度(相對密度99.62%)。
對如此製造之燒結體實施研削及研磨處理而製成濺鍍用燒結體氧化鎂靶。於該靶之目視觀察中,顏色為灰色,具有透光性。又,對靶之白度進行調查,結果為56.1%。又,白度之不均為3.4%。
(比較例1)
濺鍍用燒結體氧化鎂靶之製作係藉由下述之方法而進行。製成99.99 wt%以上且平均粒徑為0.5μm以下之由氧化鎂(MgO)構成之原料粉。再者,於原料粉中未添加碳酸鎂(MgCO3)。C量<10 ppm。
其次,以1500℃之溫度、300 kgf/cm2之加壓力對該混合粉進行2小時熱壓,製造具有99.99 wt%以上之除C以外之純度之氧化鎂靶。對藉此所獲得之MgO燒結體進行利用阿基米德法之密度測定。其結果,具有2.280 g/cm3之密度(相對密度91.49%)。與實施例相比,密度大幅度降低。
對如此製造之燒結體實施研削及研磨處理而製成濺鍍用燒結體氧化鎂靶。於該靶之目視觀察中,顏色為白色,且不具有透光性。又,對靶之白度進行調查,結果為91.3%。又,白度之不均為1.4%。
(比較例2)
濺鍍用燒結體氧化鎂靶之製作係藉由下述之方法而進行。將除C以外之純度為99.99 wt%且平均粒徑為0.5μm以下之由氧化鎂(MgO)與0.18 wt% 之碳酸鎂(MgCO3)構成之原料粉混合。C量為0.26 wt%。此情形時,碳酸鎂(MgCO3)之量不滿足本案發明之量。
其次,以1500℃之溫度、300 kgf/cm2之加壓力對該混合粉進行2小時熱壓,製造具有99.99 wt%以上之除C以外之純度之氧化鎂靶。再者,碳酸鎂(MgCO3)係於燒結時分解(MgCO3→MgO+CO2),故而於燒結後之靶中不存在碳酸鎂(MgCO3)。對藉此所獲得之MgO燒結體進行利用阿基米德法之密度測定。其結果,具有3.482 g/cm3之密度(相對密度97.11%)。與實施例相比,密度大幅度降低。
對如此製造之燒結體實施研削及研磨處理而製成濺鍍用燒結體氧化鎂靶。於該靶之目視觀察中,顏色為白色,且不具有透光性。又,對靶之白度進行調查,結果為81.5%。又,白度之不均為1.6%。
(比較例3)
濺鍍用燒結體氧化鎂靶之製作係藉由下述之方法而進行。將除C以外之純度為99.99 wt%且平均粒徑為0.5μm以下之、由氧化鎂(MgO)與3.0 wt%之碳酸鎂(MgCO3)構成之原料粉混合。C量為0.43 wt%。此情形時,碳酸鎂(MgCO3)之量不滿足本案發明之量。
其次,以1500℃之溫度、300 kgf/cm2之加壓力對該混合粉進行2小時熱壓,製造具有99.99 wt%以上之除C以外之純度之氧化鎂靶。再者,碳酸鎂(MgCO3)係於燒結時分解(MgCO3→MgO+CO2),故而於燒結後之靶中不存在碳酸鎂(MgCO3)。對藉此所獲得之MgO燒結體進行利用阿基米德法之密度測定。其結果,具有3.540 g/cm3之密度(相對密度98.74%)。與實施例相比,密度降低。
對如此製造之燒結體實施研削及研磨處理而製成濺鍍用燒結體氧化鎂靶。於該靶之目視觀察中,顏色為淡灰色,但於表面產生「斑」。具有透光性。
又,對靶之白度進行調查,結果為72.2%。又,白度之不均為10.5%。
(比較例4)
濺鍍用燒結體氧化鎂靶之製作係藉由下述之方法而進行。將除C以外之純度為99.99 wt%且平均粒徑為0.5μm以下之由氧化鎂(MgO)與4.2 wt%之碳酸鎂(MgCO3)構成之原料粉混合。C量為0.60 wt%。此情形時,碳酸鎂(MgCO3)之量不滿足本案發明之量。
其次,以1500℃之溫度、300 kgf/cm2之加壓力對該混合粉進行2小時熱壓,製造具有99.99 wt%以上之除C以外之純度之氧化鎂靶。再者,碳酸鎂(MgCO3)係於燒結時分解(MgCO3→MgO+CO2),故而於燒結後之靶中不存在碳酸鎂(MgCO3)。對藉此所獲得之MgO燒結體進行利用阿基米德法之密度測定。其結果,具有3.568 g/cm3之密度(相對密度99.53%)。與實施例相比,密度降低。
對如此製造之燒結體實施研削及研磨處理而製成濺鍍用燒結體氧化鎂靶。於該靶之目視觀察中,顏色為淡灰色,且具有透光性。又,對靶之白度進行調查,結果為63.5%。又,白度之不均為0.3%。
(比較例5)
濺鍍用燒結體氧化鎂靶之製作係藉由下述之方法而進行。將除C以外之純度為99.99 wt%且平均粒徑為0.5μm以下之由氧化鎂(MgO)與30.0 wt%之碳酸鎂(MgCO3)構成之原料粉混合。C量為4.3 wt%。此情形時,碳酸 鎂(MgCO3)之量超過本案發明之量。
其次,以1500℃之溫度、300 kgf/cm2之加壓力對該混合粉進行2小時熱壓,製造具有99.99 wt%以上之除C以外之純度之氧化鎂靶。再者,碳酸鎂(MgCO3)係於燒結時分解(MgCO3→MgO+CO2),故而於燒結後之靶中不存在碳酸鎂(MgCO3)。對藉此所獲得之MgO燒結體進行利用阿基米德法之密度測定。其結果,具有3.572 g/cm3之密度(相對密度99.62%),具有與實施例同等之密度。
對如此製造之燒結體實施研削及研磨處理而製成濺鍍用燒結體氧化鎂靶。於該靶之目視觀察中,顏色為灰色,但於表面產生「斑」。認為上述情況是由碳酸鎂(MgCO3)之增加而導致。又,對靶之白度進行調查,結果為56.5%。又,白度之不均為5.2%。
(比較例6)
濺鍍用燒結體氧化鎂靶之製作係藉由下述之方法而進行。將除C以外之純度為99.99 wt%且平均粒徑為0.5μm以下之、由氧化鎂(MgO)與48.0 wt%之碳酸鎂(MgCO3)構成之原料粉混合。C量為6.8 wt%。此情形時,碳酸鎂(MgCO3)之量超過本案發明之量。
其次,以1500℃之溫度、300 kgf/cm2之加壓力對該混合粉進行2小時熱壓,製造具有99.99 wt%以上之除C以外之純度之氧化鎂靶。再者,碳酸鎂(MgCO3)係於燒結時分解(MgCO3→MgO+CO2),故而於燒結後之靶中不存在碳酸鎂(MgCO3)。對藉此所獲得之MgO燒結體進行利用阿基米德法之密度測定。其結果,具有3.577 g/cm3之密度(相對密度99.78%),具有與實施例同等之密度。
對如此製造之燒結體實施研削及研磨處理而製成濺鍍用燒結體氧化鎂靶。於該靶之目視觀察中,顏色為灰色,但於表面產生「斑」。認為上述情況是由碳酸鎂(MgCO3)之增加而導致。又,對靶之白度進行調查,結果為56.4%。又,白度之不均為6.8%。
(比較例7)
濺鍍用燒結體氧化鎂靶之製作係藉由下述之方法而進行。將除C以外之純度為99.99 wt%且平均粒徑為0.5μm以下之由氧化鎂(MgO)與60.0 wt%之碳酸鎂(MgCO3)構成之原料粉混合。C量為8.55 wt%。此情形時,碳酸鎂(MgCO3)之量大幅超過本案發明之量。
其次,以1500℃之溫度、300 kgf/cm2之加壓力對該混合粉進行2小時熱壓,製造具有99.99 wt%以上之除C以外之純度之氧化鎂靶。再者,碳酸鎂(MgCO3)係於燒結時分解(MgCO3→MgO+CO2),故而於燒結後之靶中不存在碳酸鎂(MgCO3)。對藉此所獲得之MgO燒結體進行利用阿基米德法之密度測定。其結果,具有3.573 g/cm3之密度(相對密度99.65%),具有與實施例同等之密度。
對如此製造之燒結體實施研削及研磨處理而製成濺鍍用燒結體氧化鎂靶。於該靶之目視觀察中,顏色為灰色,但於表面產生「斑」。又,不僅產生「斑」,亦產生龜裂。認為上述情況是由碳酸鎂(MgCO3)之增加而導致。
又,對靶之白度進行調查,結果為56.6%。又,白度之不均為8.1%。
如由上述之實施例與比較例所闡明般,本發明之燒結體氧化鎂靶之相對密度係因碳酸鎂(MgCO3)之添加量而受到影響者。藉由添加5 wt%以上且未達30 wt%之MgCO3,可達成3.57 g/cm3之密度(相對密度99.5%)以上。該情況係示於圖1中。
又,本發明之燒結體氧化鎂靶之白度係因碳酸鎂(MgCO3)之添加量而受到影響者。藉由添加5 wt%以上且未達30 wt%之MgCO3,白度成為60%以下。該情況係示於圖2中。
根據以上內容,可知使用在氧化鎂(MgO)添加有5 wt%以上且未達30 wt%之MgCO3之原料所製造之靶為高密度,且作為濺鍍用燒結體氧化鎂靶較有效。
又,如由上述實施例、比較例所闡明般,若將白度之不均調整為5%以內,則有減少燒結體之碎裂及結核之效果,故而更有效。
[產業上之可利用性]
藉由選擇原料粉,而具有如下之優異之效果:能夠以低成本獲得用以均勻地成膜氧化鎂膜之高純度、高密度之氧化鎂燒結體濺鍍靶。又,可提高氧化鎂之成膜之特性之均勻性。進而,可製作有氧缺陷之燒結體氧化鎂靶,故而有如下之效果:於濺鍍中不會產生剩餘氧氣,而可抑制鄰接成膜層(金屬層)之氧化。
根據以上內容,本案發明之氧化鎂燒結體濺鍍靶係作為於形成磁碟裝置用之磁記錄媒體或穿隧磁阻效應(TMR)元件等電子裝置用之氧化鎂層時所使用之氧化鎂濺鍍靶較有用。

Claims (6)

  1. 一種濺鍍用燒結體氧化鎂靶,其除C以外之純度為99.99 wt%以上,且具有3.57 g/cm3以上之密度,白度為60%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之濺鍍用燒結體氧化鎂靶,其係使用在氧化鎂(MgO)添加有5 wt%以上且未達30 wt%之MgCO3之原料製造而成。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之濺鍍用燒結體氧化鎂靶,其白度為55%以上且60%以下。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之濺鍍用燒結體氧化鎂靶,其白度之不均為5%以內。
  5. 一種濺鍍用燒結體氧化鎂靶之製造方法,其係使用在氧化鎂(MgO)添加有5 wt%以上且未達30 wt%之MgCO3之原料者,且該濺鍍用燒結體氧化鎂靶係將除C以外之純度為99.99 wt%以上且平均粒徑為0.5μm以下之由氧化鎂(MgO)與MgCO3構成之原料粉混合,將此以1500℃以下之溫度、300 kgf/cm2以上之加壓力進行熱壓,而具有99.99%以上之除C以外之純度,且具有3.57 g/cm3以上之密度。
  6. 一種申請專利範圍第1項至第4項中任一項之濺鍍用燒結體氧化鎂靶之製造方法,其係使用在氧化鎂(MgO)添加有5 wt%以上且未達30 wt%之MgCO3之原料者,且該濺鍍用燒結體氧化鎂靶係將除C以外之純度為99.99 wt%以上且平均粒徑為0.5μm以下之由氧化鎂(MgO)與MgCO3構成之原料粉混合,將此以1500℃以下之溫度、300 kgf/cm2以上之加壓力進行熱壓,而具有99.99%以上之除C以外之純度,且具有3.57 g/cm3以上之密度。
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