TW201942365A - 濺鍍靶 - Google Patents

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Abstract

本發明提供濺鍍靶，係於使磁性記錄層粒狀膜層積於釕(Ru)下底層上方的場合，可用於可使磁性記錄層粒狀膜中的磁性結晶粒彼此良好地分離之緩衝層的形成。
含有金屬及氧化物之濺鍍靶，係含有的前述金屬，使其全體為單一的金屬時，為含六方最密堆積晶格(hcp)構造的非磁性金屬，包含於該非磁性金屬的前述hcp構造之晶格常數a為2.59Å以上2.72Å以下，此外，於含有之前述金屬，對該金屬全體之金屬釕(Ru)含4原子百分比(at%)以上，此外，含有前述氧化物20體積百分比(vol%)以上50vol%以下，含有的前述氧化物的融點為1700℃以上。

Description

濺鍍靶
本發明係關於濺鍍靶，詳言之，係關於可適切地用於基板與磁性記錄層之間的緩衝層的製作之濺鍍靶。又，於本案，所謂緩衝層，係於磁性記錄媒體，設於釕(Ru)下底層與磁性記錄層之間的層。
於作為硬碟的磁性記錄媒體使用的粒狀膜為了增大記錄密度，必須減低下底膜的厚度以及增大粒狀膜的保磁力。
為了增大粒狀膜的保磁力，必須增大粒狀膜之磁性結晶粒的結晶磁性向異性能量常數(Ku )。把CoPt合金結晶粒作為磁性結晶粒使用之粒狀膜之粒界材料，到目前為止檢討了種種氧化物，結果查明了把450℃這樣低融點的B2 O3 作為粒界材料使用，對於粒狀膜的高保磁力化是有效的(非專利文獻1)。
然而，還查明了使CoPt-B2 O3 層積於Ru下底層之上形成粒狀膜的場合，於形成的粒狀膜中鄰接的CoPt磁性結晶粒彼此之B2 O3 導致的分離於CoPt磁性結晶粒的形成的初期階段變得不夠充分，鄰接的CoPt磁性結晶粒彼此磁性地結合，使保磁力降低(非專利文獻2)。
對此，本案發明人，在非專利文獻3提出了在Ru下底層與磁性記錄層之間設緩衝層，但適於作為磁性記錄媒體的緩衝層之組成等則尚未明朗。
[先前技術文獻]
[非專利文獻]
[非專利文獻1]K. K. Tham et al., Japanese Journal of Applied Physics, 55, 07MC06 (2016)
[非專利文獻2]R. Kushibiki et al., IEEE Transactions on Magnetics, VOL.53, No.11, 3200604, November 2017
[非專利文獻3]K. K. Tham et al., IEEE Transactions on Magnetics, VOL.54, No.2, 3200404, February 2018
[發明所欲解決之課題]
本發明係有鑑於相關問題點而完成之發明，課題在於提供在使磁性記錄層粒狀膜層積於釕(Ru)下底層上方的場合，可用於可使磁性記錄層粒狀膜中的磁性結晶粒彼此良好地分離之緩衝層的形成之濺鍍靶。

[供解決課題之手段]
本發明，藉由以下的濺鍍靶，解決前述課題。
亦即，相關於本發明之濺鍍靶，係含有金屬及氧化物之濺鍍靶，含有的前述金屬，使其全體為單一的金屬時，為含六方最密堆積晶格(hcp)構造的非磁性金屬，包含於該非磁性金屬的前述hcp構造之晶格常數a為2.59Å以上2.72Å以下，此外，於含有之前述金屬，對該金屬全體之金屬釕(Ru)含4原子百分比(at%)以上，此外，對前述濺鍍靶全體含有前述氧化物20體積百分比(vol%)以上50vol%以下，含有的前述氧化物的融點為1700℃以上。
在此，「使其全體為單一的金屬時」之金屬，係在包含於該濺鍍靶的金屬為1種時，為該1種金屬，在包含於該濺鍍靶的金屬有2種以上時，為該2種以上的金屬所構成的合金。以下，於本案之其他處所之同樣的記載也相同地解釋。
此外，所謂晶格常數a，係藉由X線繞射法測定的hcp構造之最接近原子間距離，於本案之其他處所之同樣的記載也相同地解釋。
此外，「含有的前述氧化物的融點」，在含有的前述氧化物為複數種時，針對各含有的前述氧化物的種類之融點以該氧化物的含有比例(對含有的前述氧化物全體之體積比)的加權平均來計算。以下，於本案之其他處所之同樣的記載也相同地解釋。
進而，亦可相對於該濺鍍靶所含有的金屬全體，進而含有Nb、Ta、W、Ti、Pt、Mo、V、Mn、Fe、Ni之中的至少1種金屬，合計多於0at%而在31at%以下。
此外，亦可相對於該濺鍍靶所含有的金屬全體，進而含有Co與Cr之中的至少1種金屬，合計多於0at%未滿55at%。
此外，亦可進而含有金屬Co、金屬Cr及金屬Pt之中的2種以上，在該場合，相對於該濺鍍靶所含有的金屬全體，含有金屬Ru 20at%以上未滿100at%，含有金屬Co 0at%以上未滿55at%，含有金屬Cr 0at%以上未滿55at%，含有金屬Pt 0at%以上31at%以下。
前述濺鍍靶的硬度，以維氏硬度HV10為920以上為佳。
前述氧化物，亦可為Si、Ta、Co、Mn、Ti、Cr、Mg、Al、Y、Zr、Hf的氧化物之中的1種以上的氧化物。
前述濺鍍靶，可適切地用於釕(Ru)下底層與磁性記錄層之間的緩衝層的製作。

[發明之效果]
根據本發明，可以提供濺鍍靶，於使磁性記錄層粒狀膜層積於釕(Ru)下底層上方的場合，可用於可使磁性記錄層粒狀膜中的磁性結晶粒彼此良好地分離之緩衝層的形成。
相關於本發明的實施型態之濺鍍靶，係含有金屬及氧化物之濺鍍靶，含有的前述金屬，使其全體為單一的金屬時，為含六方最密堆積晶格(hcp)構造的非磁性金屬，包含於該非磁性金屬的前述hcp構造之晶格常數a為2.59Å以上2.72Å以下，此外，於含有之前述金屬，對該金屬全體之金屬釕(Ru)含4原子百分比(at%)以上，此外，對前述濺鍍靶全體含有前述氧化物20體積百分比(vol%)以上50vol%以下，含有的前述氧化物的融點為1700℃以上之濺鍍靶，可以適切地用於磁性記錄媒體之Ru下底層與磁性記錄層粒狀膜之間的緩衝層的製作。
使用相關於本實施型態之濺鍍靶，在製作於Ru下底層上之緩衝層之上形成成為磁性記錄層的粒狀膜的話，形成的粒狀膜中的磁性結晶粒彼此藉由氧化物相而良好地分離，可以提高所得到的磁性記錄層的保磁力。
又，在本案，亦把磁性記錄媒體用濺鍍靶簡稱為濺鍍靶或是靶。此外，在本案，亦把金屬Ru簡單記載為Ru，把金屬Co簡單記載為Co，把金屬Pt簡單記載為Pt，把金屬Cr簡單記載為Cr。此外，針對其他金屬元素也同樣地記載。
(1)靶的構成成分
相關於本實施型態的濺鍍靶，如前所述為含有金屬及氧化物的濺鍍靶。
相關於本實施型態的濺鍍靶含有的金屬，使其全體為單一的金屬時，為含六方最密堆積晶格(hcp)構造的非磁性金屬，包含於該非磁性金屬的前述hcp構造之晶格常數a為2.59Å以上2.72Å以下。此外，於含有之前述金屬，對該金屬全體之金屬釕(Ru)含4原子百分比(at%)以上。針對相關於本實施型態的濺鍍靶含有的金屬，在後述之「(3)踐行作用效果的呈現機制之金屬成分的決定」詳細說明。
相關於本實施型態之濺鍍靶含有的氧化物，為融點為1700℃以上的氧化物，其含量為對濺鍍靶全體含20體積百分比(vol%)以上50vol%以下。針對相關於本實施型態的濺鍍靶含有的氧化物的融點，含量及具體例，在後述之「(4)氧化物的融點」、「(5)氧化物的含量」以及「(6)氧化物的具體例」詳細說明。
以如前所述的金屬及氧化物所構成的相關於本實施型態之濺鍍靶，在Ru下底層上形成緩衝層，於該緩衝層之上形成成為磁性記錄層的粒狀膜的話，成為保磁力Hc大的磁性記錄層。這在後述之實施例實證。
(2)作用效果及其呈現機制
說明使用相關於本實施型態的濺鍍靶製作的緩衝層的作用效果及該作用效果的呈現機制，但是在此以後述之實施例1的磁性記錄媒體10及比較例1的磁性記錄媒體50來說明。於實施例1使用於緩衝層製作的濺鍍靶，其組成為Ru50 Co25 Cr25 -30vol%TiO2 ，包含在相關於本實施型態之濺鍍靶。實施例1之前述組成的濺鍍靶包含在相關於本實施型態的濺鍍靶的理由，是因為把前述組成的金屬成分之Ru50 Co25 Cr25 作為單一金屬的話，為包含hcp構造的非磁性金屬，包含於該非磁性金屬的前述hcp構造的晶格常數a為2.63Å(亦即2.59Å以上2.72Å以下的範圍內)，此外，於含有的前述金屬，相對於該金屬全體之金屬Ru含有4at%以上，此外，氧化物之TiO2 含有30vol%，其含量為20vol%以上50vol%以下，而且TiO2 的融點為1857℃，為1700℃以上的緣故。
圖1(A)～(C)係針對實施例1之磁性記錄媒體10之根據STEM(掃描型透過電子顯微鏡)之測定結果之圖。圖1(A)係實施例1之磁性記錄媒體10之垂直剖面的STEM(掃描型透過電子顯微鏡)照片。圖1(B)、(C)係根據STEM(掃描型透過電子顯微鏡)之能量分散型X線分析之分析結果之圖，圖1(B)係針對Cr之分析結果，圖1(C)係針對Ru之分析結果。
圖2(A)、(B)係供顯示使用相關於本實施型態之濺鍍靶製作的緩衝層的效果之TEM(透過電子顯微鏡)照片(磁性記錄層粒狀膜之水平剖面的TEM照片)，圖2(A)係於Ru下底層上使用包含於關於本實施型態之濺鍍靶的範圍之濺鍍靶(Ru50 Co25 Cr25 -30vol%TiO2 )形成緩衝層，於該形成之緩衝層上形成磁性記錄層粒狀膜
Co80 Pt20 -30vol%B2 O3 之磁性記錄媒體之磁性記錄層粒狀膜Co80 Pt20 -30vol%B2 O3 的部位之水平剖面之TEM照片(實施例1之磁性記錄媒體之TEM照片，由Ru下底層起距離40Å的部位的水平剖面之TEM照片)，圖2(B)係Ru下底層與磁性記錄層粒狀膜之間不設緩衝層，於Ru下底層上直接設置磁性記錄層粒狀膜Co80 Pt20 -30vol%B2 O3 之磁性記錄媒體之磁性記錄層粒狀膜Co80 Pt20 -30vol%B2 O3 的部位之水平剖面之TEM照片(比較例1之磁性記錄媒體之TEM照片，由Ru下底層起距離40Å的部位的水平剖面之TEM照片)。
於實施例1之磁性記錄媒體10，形成於Ru下底層12上的緩衝層14的組成為Ru50 Co25 Cr25 -30vol%TiO2 ，形成於緩衝層14上的磁性記錄層粒狀膜16的組成為Co80 Pt20 -30vol%B2 O3 。
如圖1(A)及圖2(A)所示，形成於緩衝層14上的磁性記錄層粒狀膜16的磁性結晶粒(Co80 Pt20 合金粒子)16A為藉由氧化物(B2 O3 )相16B乾淨分離的狀態。
另一方面，Ru下底層與磁性記錄層粒狀膜之間不設緩衝層，於Ru下底層上直接設磁性記錄層粒狀膜Co80 Pt20 -30vol%B2 O3 的磁性記錄媒體之磁性記錄層粒狀膜Co80 Pt20 -30vol%B2 O3 ，如圖2(B)所示，磁性記錄層粒狀膜56的磁性結晶粒(Co80 Pt20 合金粒子)56A彼此的邊界變得不清楚，根據氧化物(B2 O3 )相56B之分離為不充分的狀態。
亦即，使用包含於本實施型態的濺鍍靶於Ru下底層12上形成的緩衝層14，使形成於其上的磁性記錄層粒狀膜16之磁性結晶粒16A彼此良好地分離，發揮縮小磁性結晶粒16A彼此的磁性相互作用，增大磁性記錄層粒狀膜16的保磁力Hc的作用。
圖3(A)、(B)係供說明使用相關於本實施型態的濺鍍靶製作的緩衝層的作用效果之呈現機制之用的垂直剖面模式圖，圖3(A)係於Ru下底層12上形成緩衝層14(以相關於本實施型態的濺鍍靶形成的緩衝層)，於該形成之緩衝層14上形成磁性記錄層粒狀膜16而成的磁性記錄媒體10之垂直剖面模式圖，圖3(B)係不設緩衝層14而於Ru下底層52上直接形成磁性記錄層粒狀膜56而成的磁性記錄媒體50之垂直剖面模式圖。
以下，說明使用相關於本實施型態的濺鍍靶製作的緩衝層14的作用效果之呈現機制，此機制為現在的時間點所得到之根據實驗資料推定的機制。又，為了便於具體進行說明，圖3(A)、(B)之各部位的組成分別與實施例1及比較例1之磁性記錄媒體對應的各部位的組成相同。亦即，以圖3(A)之緩衝層14的組成為
Ru50 Co25 Cr25 -30vol%TiO2 ，圖3(A)、(B)之磁性記錄層粒狀膜16、56的組成為Co80 Pt20 -30vol%B2 O3 而進行說明。此外，圖3(A)，也是模式顯示圖1(A)之STEM照片，對應的部位賦予與圖1(A)相同的符號。
首先，使用圖3(B)說明於Ru下底層上不設緩衝層，而於Ru下底層上直接形成磁性記錄層粒狀膜而成的磁性記錄媒體50。於Ru下底層52之上不設緩衝層，於Ru下底層52上直接形成磁性記錄層粒狀膜56的話，如圖3(B)所示，於磁性結晶粒(Co80 Pt20 合金粒子)56A的形成初期階段，磁性結晶粒56A沿著Ru下底層52的表面成長，所以於磁性結晶粒56A的下部(Ru下底層52的附近區域)，產生鄰接的磁性結晶粒56A彼此連結的處所。因此，於Ru下底層52上直接形成磁性記錄層粒狀膜56的場合，根據氧化物(B2 O3 )相56B之磁性結晶粒56A彼此的分離變得不充分，磁性結晶粒56A彼此的磁性相互作用變大，磁性記錄媒體50的磁性記錄層粒狀膜56的保磁力Hc變小。
對此，如圖3(A)所示，使用相關於本實施型態的濺鍍靶於Ru下底層12上首先形成緩衝層14，於該緩衝層14上形成磁性記錄層粒狀膜16的場合，磁性記錄層粒狀膜16的磁性結晶粒(Co80 Pt20 合金粒子)16A，成長於緩衝層14的金屬成分之合金(Ru50 Co25 Cr25 )相14A上，磁性記錄層粒狀膜16的氧化物(B2 O3 )相16B，析出於緩衝層14的氧化物成分之氧化物(TiO2 )相14B上，因此磁性記錄層粒狀膜16的磁性結晶粒(Co80 Pt20 合金粒子)16A，藉由氧化物(B2 O3 )相16B良好地分離。因此，磁性結晶粒16A彼此的磁性相互作用變小，磁性記錄媒體10的磁性記錄層粒狀膜16的保磁力Hc變大。
為了更詳細說明前述機制，針對緩衝層14的相構成進行說明，而且進而說明前述的機制。
緩衝層14，由合金(Ru50 Co25 Cr25 )相14A與氧化物(TiO2 )相14B所構成，但緩衝層14的金屬成分之Ru50 Co25 Cr25 ，如圖3(A)所示，合金(Ru50 Co25 Cr25 )相14A析出於Ru下底層12的凸部，緩衝層14的氧化物成分之TiO2 ，如圖3(A)所示，氧化物(TiO2 )相14B析出於Ru下底層12的凹部。因此，成為在Ru下底層12的凸部彼此之間(Ru下底層12的凹部)配置氧化物(TiO2 )相14B。
緩衝層14如此形成的理由，由飛來Ru下底層12的濺鍍粒子來看的話，Ru下底層12的凹部成為陰影部，所以金屬容易凝固於Ru下底層12的凸部，因此氧化物析出於Ru下底層12的凹部的緣故。
把緩衝層14形成於Ru下底層12上之後，使於緩衝層14上形成磁性記錄層粒狀膜16的話，與緩衝層14的合金(Ru50 Co25 Cr25 )相14A之表面能差很小的磁性結晶粒(Co80 Pt20 合金粒子)16A被形成於合金(Ru50 Co25 Cr25 )相14A上，氧化物(B2 O3 )相16B被形成於緩衝層14的氧化物(TiO2 )相14B上。因此，如圖3(A)所示，磁性記錄層粒狀膜16的磁性結晶粒(Co80 Pt20 合金粒子)16A，藉由氧化物(B2 O3 )相16B良好地分離，磁性結晶粒(Co80 Pt20 合金粒子)16A彼此的磁性相互作用變小。
亦即，使用相關於本實施型態的濺鍍靶於Ru下底層12上首先形成緩衝層14，於該緩衝層14上形成磁性記錄層粒狀膜16的場合，磁性記錄層粒狀膜16的磁性結晶粒(Co80 Pt20 合金粒子)16A，藉由氧化物(B2 O3 )相16B良好地分離。因此，磁性結晶粒(Co80 Pt20 合金粒子)16A彼此的磁性相互作用變小，磁性記錄媒體10的磁性記錄層粒狀膜16的保磁力Hc變大。
(3)踐行作用效果的呈現機制之金屬成分的決定
於相關於本實施型態的濺鍍靶，有鑑於記載於(2)的作用效果之呈現機制，含有的金屬成分為單一金屬時，成為以與Ru下底層及磁性記錄層粒狀膜的磁性結晶粒相同的結晶構造具有中間的晶格常數的成分。具體而言，使為單一的金屬時，為含hcp構造的非磁性金屬，包含於該非磁性金屬的前述hcp構造之晶格常數a規定為2.59Å以上2.72Å以下。此外，對於含有之金屬全體之金屬Ru含4at%以上。
相關於本實施型態的濺鍍靶含有的如前所述的金屬，具體而言例如有Ru含量為69at%以上未滿100at%之RuX合金(金屬元素X為Nb、Ta、W、Ti、Pt、Mo、V、Mn、Fe、Ni之中至少1種，合計含有比0at%更多而在31at%以下)，或Ru含量比45at%多而未滿100at%的RuY合金(金屬元素Y為Co及Cr之中至少1種，合計含有比0at%多而未滿55at%)，或金屬Ru含量為20at%以上未滿100at%之RuZ合金(金屬元素Z為Co、Cr及Pt之中的2種以上，Co含量為0at%以上未滿55at%、Cr含量為0at%以上未滿55at%、Pt含量為0at%以上31at%以下)。
相關於本實施型態的濺鍍靶，不是以合金的狀態含有前述段落作為具體例舉出之合金，而是以滿足前述段落記載的組成比之各金屬元素單體的細微相的集合體的方式含有亦可。
此外，相關於本實施型態的濺鍍靶含有的金屬成分，由Ru下底層與晶格常數的整合性的觀點來看，含有金屬Ru4at%以上。此外，從與磁性記錄層粒狀膜的磁性結晶粒之晶格常數的整合性的觀點來看，以含有磁性記錄層粒狀膜的磁性結晶粒的金屬成分為佳。更具體地說，磁性記錄層粒狀膜的磁性結晶粒的金屬成份，例如在Co與Pt的場合，在相關於本實施型態的濺鍍靶含有的金屬成分，以含有Co及Pt之中的至少一方為佳。
(4)氧化物的融點
針對使含有於緩衝層的氧化物的融點對磁性記錄層粒狀膜的保磁力Hc造成的影響進行評估，決定了使含有於相關於本實施型態的濺鍍靶的氧化物的融點。具體而言，藉由測定形成於製作在Ru下底層上的緩衝層上之磁性記錄層粒狀膜的保磁力Hc而進行了評估。進行評估的緩衝層的組成為Ru50 Co25 Cr25 -30vol%氧化物，用於緩衝層製作的濺鍍靶，金屬成分為Ru50 Co25 Cr25 ，使氧化物對濺鍍靶全體含有30vol%。此外，針對於Ru下底層上不設緩衝層，而於Ru下底層上直接形成磁性記錄層粒狀膜的場合之Hc也進行了評估。緩衝層的厚度為2nm，保磁力Hc測定用試樣的層構成，由接近於玻璃基板的一方開始依序表示，為Ta(5nm, 0.6Pa)/Ni90 W10 (6nm, 0.6Pa)/Ru(10nm, 0.6Pa)/Ru(10nm, 8Pa)/緩衝層(2nm, 0.6Pa)/Co80 Pt20 -30vol%B2 O3 (16nm, 4Pa)/C (7nm, 0.6Pa)(以下亦將此層構成記載於層構成A)。括號內左側的數字表示膜厚，右側的數字表示進行濺鍍時的Ar氛圍的壓力。磁性記錄層粒狀膜為Co80 Pt20 -30vol%B2 O3 。
於以下的表1顯示保磁力Hc的測定結果。此外，緩衝層的氧化物的融點為橫軸，保磁力Hc為縱軸之圖顯示於圖4。又，表1之無氧化物的資料，是於Ru下底層上不設緩衝層，而於Ru下底層上直接形成磁性記錄層粒狀膜的場合之數據。
由表1及圖4可知，使含有於緩衝層的氧化物的融點到1700℃左右，有融點越高保磁力Hc越大的傾向，使含有於緩衝層的氧化物的融點超過1700℃時，即使氧化物的融點更為增大，保磁力Hc幾乎為一定。
在此，於相關於本實施型態的濺鍍靶，使含有的氧化物的融點為1700℃以上。
此外，改變緩衝層的厚度以試樣振動型磁力計(VSM)測定磁性記錄層粒狀膜的保磁力Hc，依各含有的氧化物求出磁性記錄層粒狀膜的保磁力Hc取峰值時的緩衝層的厚度。將其結果顯示於下列表2。此外，緩衝層的氧化物的融點為橫軸，磁性記錄層粒狀膜的保磁力Hc取峰值時的緩衝層厚度為縱軸之圖顯示於圖5。又，測定表2及圖5的資料時之保磁力Hc測定用的試樣的層構成，除了緩衝層厚度以外，於前述之層構成A相同。
由表2及圖5可知，使含有於緩衝層的的氧化物的融點越高，保磁力Hc取峰值時的緩衝層厚度有變小的傾向。
保磁力Hc取峰值時的緩衝層厚度越小，可以使來自寫入頭的磁束再度迴流至磁頭的磁徑縮短，可以增強寫入磁場，所以緩衝層厚度越小越佳，但含有的氧化物的融點成為1860℃以上時，保磁力Hc取峰值時的緩衝層厚度應該會大致下降到2nm，所以含有的氧化物的融點以1860℃以上為佳。
(5)氧化物的含量
由增大形成於緩衝層上的磁性記錄層粒狀膜的保磁力Hc的觀點來看，使含有於相關於本實施型態的濺鍍靶的氧化物之量，對濺鍍靶全體為20vol%以上50vol%以下，但從更為增大磁性記錄層粒狀膜的保磁力Hc的觀點來看，使含有於相關於本實施型態的濺鍍靶的氧化物之量，對濺鍍靶全體以25vol%以上40vol%以下為更佳。以上所述在後述的實施例實證。
此外，使緩衝層的組成為Ru50 Co25 Cr25 -30vol%TiO2 ，依各個含有於緩衝層的氧化物(TiO2 )之特定的含量(25vol%、30vol%、31vol%、35vol%、40vol%、45vol%、50vol%)而改變緩衝層的厚度以試樣振動型磁力計(VSM)測定磁性記錄層粒狀膜的保磁力Hc，依各個前述特定的含量求出磁性記錄層粒狀膜的保磁力Hc取峰值時的緩衝層的厚度。將其結果顯示於下列表3。此外，緩衝層的氧化物的含量為橫軸，磁性記錄層粒狀膜的保磁力Hc取峰值時的緩衝層厚度為縱軸之圖顯示於圖6。又，保磁力Hc測定用的試樣之層構成，除了緩衝層厚度以外，與在(4)之前述的層構成A相同。
由表3及圖6可知，使含有於緩衝層的的氧化物(TiO2 )的量越高，保磁力Hc取峰值時的緩衝層厚度有變小的傾向。
磁性記錄層粒狀膜的保磁力Hc取峰值時的緩衝層厚度越小，可以使來自寫入頭的磁束再度迴流至磁頭的磁徑縮短，可以增強寫入磁場，所以緩衝層厚度越小越佳，但含有的氧化物(TiO2 )的量成為31vol%以上時，保磁力Hc取峰值時的緩衝層厚度應該會大致下降到2nm，所以含有的氧化物的量以31vol%以上50vol%以下為佳。
(6)氧化物的具體例
可以使用於相關於本實施型態的濺鍍靶的氧化物的融點在(4)說明，該氧化物的含量在(5)說明，可以使用於相關於本實施型態的濺鍍靶的氧化物，具體而言有Si、Ta、Co、Mn、Ti、Cr、Mg、Al、Y、Zr、Hf等的氧化物，例如可以舉出SiO2 、Ta2 O5 、CoO、MnO、TiO2 、Cr2 O3 、MgO、Al2 O3 、Y2 O3 、ZrO2 、及HfO2 等。
相關於本實施型態的濺鍍靶可使含有複數種的氧化物，含有的氧化物為複數種時之氧化物的融點，針對各含有的氧化物的種類之融點以該氧化物的含有比例(對含有的氧化物全體之體積比)的加權平均來計算。
(7)濺鍍靶的微觀構造
相關於本實施型態之濺鍍靶的微觀構造沒有特別限定，但以金屬相與氧化物相細微地分散混合比此間為分散混和的微觀構造為佳。藉由使為這樣的微觀構造，實施濺鍍時，變得不容易發生團塊(nodule)或微粒等不良情況。
(8)濺鍍靶的硬度
由抑制在金屬相與氧化物相之界面發生龜裂，減少濺鍍靶的破裂或團塊以及微粒等不良情況的發生的觀點來看，相關於本實施型態的濺鍍靶的硬度以硬者為佳，具體而言以維氏硬度HV10達920以上為佳。
又，維氏硬度HV10，是以試驗力10kg測定而得的維氏硬度。
(9)濺鍍靶之製造方法
採用包含在相關於本實施型態的濺鍍靶的範圍之Ru50 Co25 Cr25 -30vol%TiO2 之組成的濺鍍靶作為具體例以下針對製造方法之例進行說明。但，相關於本實施型態的濺鍍靶之製造方法，並不以以下之具體例為限。
(9-1)Ru50 Co25 Cr25 合金噴霧粉末的製作
以相對於金屬Ru、金屬Co及金屬Cr的合計之金屬Ru的原子數比為50at%，金屬Co的原子數比為25at%，金屬Cr的原子數比為25at%的方式，秤重金屬Ru、金屬Co、金屬Cr而製作RuCoCr合金熔湯。接著進行噴霧，製作RuCoCr合金噴霧粉末。把製作的RuCoCr合金噴霧粉末分級，使粒徑為特定的粒徑以下(例如106μm以下)。
(9-2)加壓燒結用混合粉末之製作
於(9-1)製作的RuCoCr合金噴霧粉末以成為30vol%的方式添加TiO2 粉末，以球磨機混合分散，製作加壓燒結用混合粉末。藉由把RuCoCr合金噴霧粉末及TiO2 粉末以球磨機混合分散，可以製作RuCoCr合金噴霧粉末及TiO2 粉末細微地相互分散之加壓燒結用混合粉末。
由增大被形成於使用得到的濺鍍靶所製作的緩衝層之上的磁性記錄層粒狀膜的保磁力Hc的觀點來看，TiO2 粉末相對於加壓燒結用混合粉末全體之體積分率以20vol%以上50vol%以下為佳，25vol%以上40vol%以下為更佳。
此外，由減少磁性記錄層粒狀膜的保磁力Hc取峰值時的緩衝層厚度的觀點來看，TiO2 粉末相對於加壓燒結用混合粉末全體之體積分率以31vol%以上50vol%以下為佳。
(9-3)成形
把(9-2)製作的加壓燒結用混合粉末例如藉由真空熱壓法加壓燒結而成形，製作濺鍍靶。在(9-2)製作的加壓燒結用混合粉末以球磨機混合分散，RuCoCr合金噴霧粉末與TiO2 粉末細微地分散混合，所以使用藉由本製造方法得到的濺鍍靶進行濺鍍時，不容易發生團塊或微粒的發生等不良情形。
又，把加壓燒結用混合粉末進行加壓燒結的方法沒有特別限定，亦可藉由真空熱壓法以外的方法，例如亦可使用HIP法。
此外，在以上說明之製造方法之例，使用噴霧法製作RuCoCr合金噴霧粉末，對製作的RuCoCr合金噴霧粉末添加TiO2 粉末以球磨機混合分散，製作加壓燒結用混合粉末，但替代使用RuCoCr合金噴霧粉末，而使用Ru單體粉末、Co單體粉末及Cr單體粉末亦可。於此場合，把Ru單體粉末、Co單體粉末、Cr單體粉末及TiO2 粉末以球磨機混合分散製作加壓燒結用混合粉末。
(10)原料粉末之較佳的粒徑
濺鍍時，冷卻濺鍍靶的濺鍍面(以下簡稱表面)的相反側之面(以下簡稱背面)。因此，濺鍍靶的表面與背面產生溫度差，濺鍍靶使表面凸出而返翹曲。因此現象，在濺鍍靶被施加應力負荷，而有終致破裂的場合，這會成為問題。
相關於本發明的濺鍍靶，為含有金屬及氧化物的濺鍍靶，成為破裂發起端的龜裂的發生會在金屬相與氧化物相之界面發生。
為了防止龜裂的發生及進展，原料粉末之金屬粉末及氧化物粉末儘量地向同性而且細微地分散為較佳。因此用在相關於本發明的濺鍍靶的製作之原料粉末(金屬粉末及氧化物粉末)之平均粒徑越小越佳。
把延展性高的金屬(例如，Ru粉末、Co粉末、Pt粉末)作為原料粉末使用的場合，根據混合來細微化是困難的，所以平均粒徑未滿5μm為佳，未滿3μm為更佳。另一方面，由儘量向同性且細微地分散的觀點來看，平均粒徑越小越佳，平均粒徑的下限沒有特別限制。然而，考慮到操作容易性或價格等而設下限亦可，使用延展性高的金屬(例如，Ru粉末、Co粉末、Pt粉末)作為原料粉末的場合，例如使平均粒徑的下限為0.5μm亦可。
把延展性低的金屬(例如，Cr粉末)作為原料粉末使用的場合，某種程度可期待根據混合的細微化，所以平均粒徑不太小也可以做為原料粉末使用。然而，即使把延展性低的金屬(例如、Cr粉末)作為原料粉末使用的場合，也以平均粒徑小者為佳，把延展性低的金屬(例如、Cr粉末)作為原料粉末使用的場合之平均粒徑以未滿50μm為佳，未滿30μm為更佳。另一方面，由儘量向同性且細微地分散的觀點來看，平均粒徑越小越佳，平均粒徑的下限沒有特別限制。然而，考慮到操作容易性或價格等而設下限亦可，使用延展性低的金屬(例如，Cr粉末)作為原料粉末的場合，例如使平均粒徑的下限為0.5μm亦可。
氧化物粉末，因氧化物自身的硬度很硬，所以根據混合來細微化是困難的。因此，作為原料粉末使用的氧化物粉末的平均粒徑以未滿1μm為佳，未滿0.5μm為更佳。另一方面，由儘量向同性且細微地分散的觀點來看，平均粒徑越小越佳，平均粒徑的下限沒有特別限制。然而，考慮到操作容易性或價格等而設下限亦可，做為原料粉末使用的氧化物粉末之平均粒徑的下限為例如0.05μm亦可。
以上說明的原料粉末的平均粒徑，藉由使用掃描型電子顯微鏡(SEM)(例如，(股)日立高科技製造的X Vision 200 DB)之影像解析來求出亦可，或者使用粒度測定裝置(例如，Microtrac Bel(股)製造的Microtrac MT3000II)測定粒度分布藉以求出。
(11)可適用的磁性記錄層粒狀膜
使用相關於本實施型態的濺鍍靶設於Ru下底層上的緩衝層之上所形成的磁性記錄層粒狀膜的組成沒有特別限定。使用相關於本實施型態之濺鍍靶在Ru下底層上設緩衝層，於該緩衝層上層積磁性記錄層粒狀膜，製作磁氣特性測定用試樣，測定保磁力Hc，確認了保磁力Hc提高之磁性記錄層粒狀膜的具體例記載如下。




[實施例]
以下，記載實施例及比較例。

(實施例1)
作為實施例1製作的靶全體的組成為
Ru50 Co25 Cr25 -30vol%TiO2 。
以組成成為Ru:50at%、Co:25at%、Cr:25at%的方式秤重的Ru粉末(平均粒徑比5μm大而未滿50μm)，Co粉末(平均粒徑比5μm大而未滿50μm)，Cr粉末(平均粒徑比50μm大而未滿100μm)以及以成為30vol%的方式秤重的TiO2 粉末(平均粒徑未滿1μm)，加入行星球磨機裝置混合/碾碎而得加壓燒結用混合粉末。
使用所得到的加壓燒結用混合粉末，以燒結溫度:920℃，壓力:24.5MPa，時間:30min，氛圍:5×10-2 Pa以下的條件進行熱壓，製作了燒結體測試片(ø30mm)。製作的燒結體測試片的相對密度為98.5%。又，計算密度為8.51g/cm3 。以金屬顯微鏡觀察所得到的燒結體測試片的厚度方向剖面時，金屬相(Ru50 Co25 Cr25 合金相)與氧化物相(TiO2 相)被細微地分散。
接著，使用所製作的加壓燒結用混合粉末，以燒結溫度:920℃，壓力:24.5MPa，時間:60min，氛圍:
5×10-2 Pa以下的條件進行熱壓，製作了1個ø153.0×1.0mm+
ø161.0×4.0mm之靶。製作的靶的相對密度為98.8%。
使用製作的靶以DC濺鍍裝置進行濺鍍，使由Ru50 Co25 Cr25 -30vol%TiO2 構成的緩衝層成膜於Ru下底層上，製作了磁氣特性測定用試樣及組織觀察用試樣。這些試樣的層構成，由接近於玻璃基板的一方開始依序表示，為Ta(5nm, 0.6Pa)/Ni90 W10 (6nm, 0.6Pa)/Ru(10nm, 0.6Pa)/Ru(10nm, 8Pa)/緩衝層(2nm, 0.6Pa)/磁性記錄層粒狀膜(16nm, 4Pa)/C (7nm, 0.6Pa)。括號內左側的數字表示膜厚，右側的數字表示進行濺鍍時的Ar氛圍的壓力。使用於本實施例1製作的靶所成膜之緩衝層為厚度2nm的Ru50 Co25 Cr25 -30vol%TiO2 ，形成於該緩衝層上的磁性記錄層粒狀膜為厚度16nm的Co80 Pt20 -30vol%B2 O3 。又，形成磁性記錄層粒狀膜時基板不使升溫，在室溫下進行成膜。
磁氣特性測定用試樣的保磁力Hc測定，使用試樣振動型磁力計(VSM)。把保磁力Hc測定的測定結果與其他實施例及比較例的結果一併顯示於表4。本實施例1的保磁力Hc為9.4kOe，於本實施例1可得良好的保磁力Hc。
晶格常數a的測定，使用X線繞射裝置((股)
Rigaku製造的薄膜構造評估用X線繞射裝置ATX-G/TS)，使用CuKα線(波長0.154nm)。接著由繞射線峰的角度算出晶格常數a。
此外，由磁氣特性測定用試樣的面內方向的X線繞射測定結果，確認了磁性記錄層粒狀膜中的CoPt合金結晶粒為C面配向。
組織觀察用試樣的構造評估，使用了透過型電子顯微鏡(TEM)及掃描型透過電子顯微鏡(STEM)。
圖1(A)～(C)係針對實施例1之磁性記錄媒體10之根據掃描型透過電子顯微鏡(STEM)之測定結果。圖1(A)係實施例1之磁性記錄媒體10之垂直剖面的STEM(掃描型透過電子顯微鏡)照片。圖1(B)、(C)係根據STEM(掃描型透過電子顯微鏡)之能量分散型X線分析之分析結果之圖，圖1(B)係針對Cr之分析結果，圖1(C)係針對Ru之分析結果。
於Ru下底層12上首先形成本實施例1的緩衝層14，於該緩衝層14上形成磁性記錄層粒狀膜16時，如圖1(A)所示，磁性記錄層粒狀膜16的磁性結晶粒(Co80 Pt20 合金粒子)16A，藉由氧化物(B2 O3 )相16B良好地分離。這應該是因為磁性記錄層粒狀膜16的磁性結晶粒(Co80 Pt20 合金粒子)16A，成長於緩衝層14的金屬成分之合金(Ru50 Co25 Cr25 )相14上，磁性記錄層粒狀膜16的氧化物(B2 O3 )相16B，析出於緩衝層14的氧化物成分之氧化物(TiO2 )相14B上的緣故。
此外，針對組織觀察用試樣的磁性記錄層粒狀膜，以透過型電子顯微鏡(TEM)觀察柱狀的CoPt合金結晶粒之與高度方向約略正交的水平剖面(Ru下底層的上面起40Å上方的高度位置之水平剖面)。其觀察結果之平面TEM照片，配合比較例1的平面TEM照片(觀察位置是與實施例1的平面TEM照片相同的觀察位置)顯示於圖2。圖2(A)係實施例1的平面TEM照片，圖2(B)係比較例1的平面TEM照片。
如圖1(A)及圖2(A)所示，於本實施例1，為形成於緩衝層14上的磁性記錄層粒狀膜16的磁性結晶粒(Co80 Pt20 合金粒子)16A為藉由氧化物(B2 O3 )相16B乾淨分離的狀態。因此，磁性結晶粒(Co80 Pt20 合金粒子)16A彼此的磁性相互作用變小，於本實施例1，針對磁性記錄層粒狀膜16的保磁力Hc可得良好的值。
(實施例2～51，比較例1～9)
除了使靶的組成與實施例1不同以外，與實施例1同樣進行製作磁氣特性測定用試樣及組織觀察用試樣，針對實施例2～51，比較例1～9，與實施例1同樣進行了評估。
針對實施例1～51，比較例1～9之保磁力Hc的測定結果與靶的組成一起顯示於表4。
針對實施例2～51，根據透過型電子顯微鏡(TEM)進行觀察的結果，確認了與實施例1同樣地得到磁性結晶粒藉由氧化物相分離的構造之磁性記錄層粒狀膜。
另一方面，Ru下底層與磁性記錄層粒狀膜之間不設緩衝層，於Ru下底層上直接設磁性記錄層粒狀膜Co80 Pt20 -30vol%B2 O3 的比較例1的磁性記錄媒體之磁性記錄層粒狀膜Co80 Pt20 -30vol%B2 O3 ，如圖2(B)的平面TEM照片(Ru下底層的上面起40Å上方的高度位置的水平剖面)所示，磁性記錄層粒狀膜56的磁性結晶粒(Co80 Pt20 合金粒子)56A彼此的邊界變得不清楚，根據氧化物(B2 O3 )相56B之分離為不充分的狀態。此外，未被包含於本發明的範圍內之比較例2,4～6,9，根據透過型電子顯微鏡(TEM)進行觀察的結果，確認了與比較例1同樣地磁性結晶粒之根據氧化物相的分離為不充分的狀態。
(考察)
如表4所示，包含於本發明的範圍內的實施例1～51的磁氣特性測定用試樣，保磁力Hc的大小大到8.6kOe～10.5kOe，可得良好的保磁力Hc。
對此，如表4所示，未包含於本發明的範圍的比較例1～9的磁氣特性測定用試樣，保磁力Hc的大小小到7.5kOe～8.4kOe。
包含於本發明的範圍內的實施例1～51的磁氣特性測定用試樣可得到良好的保磁力Hc的理由，例如針對實施例1之圖1(A)及圖2(A)所示，應該是形成於緩衝層上的磁性記錄層粒狀膜的磁性結晶粒為藉由氧化物相乾淨地分離的狀態，磁性結晶粒彼此的磁性結合變小的緣故。
亦即，應該是使用包含於實施例1～51的濺鍍靶於Ru下底層上形成的緩衝層，使形成於其上的磁性記錄層粒狀膜之磁性結晶粒彼此良好地分離，發揮縮小磁性結晶粒彼此的磁性相互作用，增大磁性記錄層粒狀膜的保磁力Hc的作用。
另一方面，比較例1、2、4～6、9的磁氣特性測定用試樣的保磁力Hc與實施例1～51相比變得較小的理由，例如針對比較例1之圖2(B)所示，應該是磁性記錄層粒狀膜的磁性結晶粒彼此的邊界變得不明瞭，根據氧化物相的分離為不充分的狀態，磁性結晶粒彼此的磁性結合變大的緣故。
針對比較例3，應該是緩衝層的金屬成分Ru45 Co55 合金具有磁性，所以保磁力Hc變小。
針對比較例7，應該是緩衝層的氧化物成分多，緩衝層的金屬成分的結晶配向劣化，層積於緩衝層上的磁性記錄層粒狀膜的結晶配向劣化的緣故，使保磁力Hc變小。
針對比較例8，應該是緩衝層的hcp構造的晶格常數a比Ru的hcp構造的晶格常數(2.72Å)更大，使結晶配向裂化的緣故，而使保磁力Hc變小。
此外，實施例1、46～51，係針對組成為Ru50 Co25 Cr25 -TiO2 的濺鍍靶，使氧化物(TiO2 )的含量在20vol%到50vol%的範圍內改變者，於氧化物(TiO2 )的含量在25vol%以上40vol%以下的範圍內的實施例1、47～49，保磁力Hc高於9.0，特別可得良好的結果，所以相關於本發明的濺鍍靶的氧化物含量的範圍以25vol%以上40vol%以下為佳。
(參考資料(濺鍍靶的硬度))
前述之實施例1的濺鍍靶(Ru50 Co25 Cr25 -30vol%TiO2 )之製作時使用的Ru粉末、Co粉末、Cr粉末及TiO2 粉末的粒徑如下。
Ru粉末:平均粒徑未滿5μm
Co粉末:平均粒徑未滿5μm
Cr粉末:平均粒徑未滿50μm
TiO2 粉末:平均粒徑未滿1μm
接著，所得到的濺鍍靶的硬度，以維氏硬度HV10為964。
另一方面，濺鍍靶製作時通常使用的Ru粉末、Co粉末、Cr粉末及TiO2 粉末的粒徑如下。
Ru粉末:平均粒徑比5μm大而未滿50μm
Co粉末:平均粒徑比5μm大而未滿50μm
Cr粉末:平均粒徑比50μm大而未滿100μm
TiO2 粉末:平均粒徑未滿1μm
除了使用前述之Ru粉末、Co粉末、Cr粉末及TiO2 粉末以外，與實施例1同樣進行製作之與實施例1相同組成的濺鍍靶(以下稱為參考例1的濺鍍靶)的硬度，以維氏硬度HV10為907。
亦即，前述之實施例1的濺鍍靶的硬度(維氏硬度HV10為964)，比參考例1的濺鍍靶的硬度(維氏硬度HV10為907)，在維氏硬度HV10提高了6%程度，強度特性提高。
此外，前述之實施例28的濺鍍靶
(Ru45 Co25 Cr25 Pt5 -30vol%TiO2 )之製作時使用的Ru粉末、Co粉末、Cr粉末、Pt粉末及TiO2 粉末的粒徑如下。
Ru粉末:平均粒徑未滿5μm
Co粉末:平均粒徑未滿5μm
Cr粉末:平均粒徑未滿50μm
Pt粉末:平均粒徑未滿5μm
TiO2 粉末:平均粒徑未滿1μm
接著，所得到的濺鍍靶的硬度，以維氏硬度HV10為926。
另一方面，濺鍍靶製作時通常使用的Ru粉末、Co粉末、Cr粉末、Pt粉末及TiO2 粉末的粒徑如下。
Ru粉末:平均粒徑比5μm大而未滿50μm
Co粉末:平均粒徑比5μm大而未滿50μm
Cr粉末:平均粒徑比50μm大而未滿100μm
Pt粉末:平均粒徑比5μm大而未滿50μm
TiO2 粉末:平均粒徑未滿1μm
除了使用前述之Ru粉末、Co粉末、Cr粉末、Pt粉末及TiO2 粉末以外，與實施例28同樣進行製作之與實施例28相同組成的濺鍍靶(以下稱為參考例2的濺鍍靶)的硬度，以維氏硬度HV10為893。
亦即，前述之實施例28的濺鍍靶的硬度(維氏硬度HV10為926)，比參考例2的濺鍍靶的硬度(維氏硬度HV10為893)，在維氏硬度HV10提高了4%程度，強度特性提高。
此外，於實施例2～27、29～51，用於濺鍍靶的製作之原料金屬粉末，也是具有與用於實施例1、28之濺鍍靶的製作的原料金屬粉末具有相同的平均粒徑的金屬粉末，實施例2～27、29～51的濺鍍靶的硬度，應該為與實施例1、28的濺鍍靶的硬度同等程度之值，實施例2～27、29～51的濺鍍靶的硬度應該以維氏硬度HV10為920以上970以下程度。

[產業上利用可能性]
相關於本發明的濺鍍靶，於使磁性記錄層粒狀膜層積於釕(Ru)下底層上方的場合，可用於可使磁性記錄層粒狀膜中的磁性結晶粒彼此良好地分離之緩衝層的形成，具有產業上利用可能性。
10,50‧‧‧磁性記錄媒體
12,52‧‧‧釕(Ru)下底層
14‧‧‧緩衝層
14A‧‧‧合金相
14B‧‧‧氧化物相
16,56‧‧‧磁性記錄層粒狀膜
16A,56A‧‧‧磁性結晶粒
16B,56B‧‧‧氧化物相
圖1(A)係實施例1之磁性記錄媒體10的垂直剖面之STEM(掃描型透過電子顯微鏡)照片，(B)為根據STEM之能量分散型X線分析之針對鉻(Cr)的分析結果之圖，(C)為根據STEM之能量分散型X線分析之針對釕(Ru)的分析結果之圖。
圖2(A)係實施例1之磁性記錄媒體之磁性記錄層粒狀膜16的水平剖面之TEM(透過電子顯微鏡)照片，(B)為比較例1之磁性記錄媒體的磁性記錄層粒狀膜56之水平剖面之TEM照片。
圖3(A)係於Ru下底層12上形成緩衝層14，於該形成之緩衝層14上形成磁性記錄層粒狀膜16而成的磁性記錄媒體10之垂直剖面模式圖，(B)係不設緩衝層14而於Ru下底層52上直接形成磁性記錄層粒狀膜56而成的磁性記錄媒體50之垂直剖面模式圖。
圖4以緩衝層的氧化物的融點為橫軸，保磁力Hc為縱軸之圖。
圖5以緩衝層的氧化物的融點為橫軸，磁性記錄層粒狀膜的保磁力Hc取峰值時的緩衝層的厚度為縱軸之圖。
圖6以緩衝層的氧化物的含量為橫軸，磁性記錄層粒狀膜的保磁力Hc取峰值時的緩衝層的厚度為縱軸之圖。

Claims (11)

  1. 一種濺鍍靶，含有金屬及氧化物，其特徵為： 含有的前述金屬，使其全體為單一的金屬時，為含六方最密堆積晶格(hcp)構造的非磁性金屬，包含於該非磁性金屬的前述hcp構造之晶格常數a為2.59Å以上2.72Å以下， 此外，於含有之前述金屬，對該金屬全體之金屬釕(Ru)含4原子百分比(at%)以上， 此外，對前述濺鍍靶全體含有前述氧化物20體積百分比(vol%)以上50vol%以下，含有的前述氧化物的融點為1700℃以上。
  2. 如申請專利範圍第1項之濺鍍靶，其中相對於該濺鍍靶所含有的金屬全體，進而含有Nb、Ta、W、Ti、Pt、Mo、V、Mn、Fe、Ni之中的至少1種金屬，合計多於0at%而在31at%以下。
  3. 如申請專利範圍第1項之濺鍍靶，其中相對於該濺鍍靶所含有的金屬全體，進而含有Co與Cr之中的至少1種金屬，合計多於0at%未滿55at%。
  4. 如申請專利範圍第1項之濺鍍靶，其中 進而含有金屬Co、金屬Cr及金屬Pt之中的2種以上， 相對於該濺鍍靶所含有的金屬全體，含有金屬Ru 20at%以上未滿100at%，含有金屬Co 0at%以上未滿55at%，含有金屬Cr 0at%以上未滿55at%，含有金屬Pt 0at%以上31at%以下。
  5. 如申請專利範圍第1～4項之任一項之濺鍍靶，其維氏硬度HV10為920以上。
  6. 如申請專利範圍第1～4項之任一項之濺鍍靶，其中前述氧化物為Si、Ta、Co、Mn、Ti、Cr、Mg、Al、Y、Zr、Hf的氧化物之中的1種以上的氧化物。
  7. 如申請專利範圍第5項之濺鍍靶，其中前述氧化物為Si、Ta、Co、Mn、Ti、Cr、Mg、Al、Y、Zr、Hf的氧化物之中的1種以上的氧化物。
  8. 如申請專利範圍第1～4項之任一項之濺鍍靶，其係用於釕(Ru)下底層與磁性記錄層之間的緩衝層的製作。
  9. 如申請專利範圍第5項之濺鍍靶，其係用於釕(Ru)下底層與磁性記錄層之間的緩衝層的製作。
  10. 如申請專利範圍第6項之濺鍍靶，其係用於釕(Ru)下底層與磁性記錄層之間的緩衝層的製作。
  11. 如申請專利範圍第7項之濺鍍靶，其係用於釕(Ru)下底層與磁性記錄層之間的緩衝層的製作。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230203639A1 (en) * 2020-05-18 2023-06-29 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. Pt-OXIDE SPUTTERING TARGET AND PERPENDICULAR MAGNETIC RECORDING MEDIUM

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004071037A (ja) * 2002-08-05 2004-03-04 Hoya Corp 磁気ディスク用磁気記録媒体
JP2005032352A (ja) * 2003-07-14 2005-02-03 Toshiba Corp 粒子分散型膜を下地に用いた磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置
JP2006004527A (ja) * 2004-06-18 2006-01-05 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 垂直磁気記録媒体およびその製造方法
JP4405436B2 (ja) * 2005-06-13 2010-01-27 国立大学法人東北大学 負異方性交換結合型磁気記録媒体及び磁気記録再生装置
SG11201503673XA (en) * 2012-12-18 2015-06-29 Jx Nippon Mining & Metals Corp Sintered compact sputtering target
US9190094B2 (en) * 2013-04-04 2015-11-17 Western Digital (Fremont) Perpendicular recording media with grain isolation initiation layer and exchange breaking layer for signal-to-noise ratio enhancement

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