TWI527922B - Strong magnetic sputtering target - Google Patents

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TWI527922B
TWI527922B TW100146736A TW100146736A TWI527922B TW I527922 B TWI527922 B TW I527922B TW 100146736 A TW100146736 A TW 100146736A TW 100146736 A TW100146736 A TW 100146736A TW I527922 B TWI527922 B TW I527922B
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Jx Nippon Mining & Metals Corp
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Description

強磁性材濺鍍靶
本發明係關於一種用於磁記錄媒體之磁體薄膜，特別是用於採用垂直磁記錄方式之硬碟之磁記錄層的成膜之強磁性濺鍍靶，並且係關於一種漏磁通較大、利用磁控濺鍍裝置進行濺鍍時可獲得穩定放電的非磁性材粒子分散型強磁性材濺鍍靶。
於以硬碟驅動器為代表之磁記錄領域，使用以強磁性金屬之Co、Fe或Ni為基礎的材料作為用以記錄之磁性薄膜之材料。例如，於採用面內磁記錄方式之硬碟之記錄層中使用以Co為主成分之Co-Cr系或Co-Cr-Pt系之強磁性合金。
又，近年來，於採用實用化之垂直磁記錄方式之硬碟之記錄層中，大多使用由以Co為主成分之Co-Cr-Pt系之強磁性合金及非磁性之無機物構成的複合材料。
並且，就生產性高之方面而言，硬碟等磁記錄媒體之磁性薄膜大多係對以上述材料為成分之強磁性材濺鍍靶進行濺鍍而製得。
此種強磁性材濺鍍靶之製作方法，考慮有熔解法或粉末冶金法。使用何種方法製作取決於所需要之特性，故不可一概而論，但垂直磁記錄方式之硬碟之記錄層中所使用的由強磁性合金及非磁性之無機物粒子構成的濺鍍靶一般係由粉末冶金法而製得。其原因在於：必需使無機物粒子於合金基材中均勻分散，故使用熔解法時難以製作。
例如，提出有將藉由急冷凝固法所製作之具有合金相之合金粉末與構成陶瓷相之粉末進行機械合金化，使構成陶瓷相之粉末均勻地分散於合金粉末中，並藉由熱壓進行成形而獲得磁記錄媒體用濺鍍靶的方法(專利文獻1)。
此時之靶組織，可見基材結合成魚白(鱈魚之精子)狀、且於其周圍SiO2(陶瓷)環繞之狀態(專利文獻1之圖2)或以細繩狀分散(專利文獻1之圖3)之狀態。其他圖雖不清晰，但可推測為同樣之組織。
此種組織具有下述問題，無法稱之為合適之磁記錄媒體用濺鍍靶。再者，專利文獻1之圖4所示之球狀物質為機械合金化粉末，並非靶之組織。
又，即便不使用以急冷凝固法所製作之合金粉末，亦可藉由下述方法製作強磁性材濺鍍靶：對於構成靶之各成分，準備市售之原料粉末，稱量該等原料粉以成為所需組成，以球磨機等公知之方法進行混合，並將混合粉末藉由熱壓而成形、燒結。
例如，提出有下述方法：將Co粉末、Cr粉末、TiO2粉末、SiO2粉末混合而得之混合粉末與Co球形粉末以行星運動型混合機進行混合，並藉由熱壓來將該混合粉成形，而得到磁記錄媒體用濺鍍靶(專利文獻2)。
該情形時之靶組織，可觀察到於無機物粒子均勻分散之金屬基材即相(A)中具有球形之金屬相(B)的狀態(專利文獻2之圖1)。此種組織亦有因Co、Cr等構成元素的含有率造成漏磁通無法充分提高的情形，無法稱為較佳的磁記錄媒體用濺鍍靶。
又，提出有下述方法：混合Co-Cr二元系合金粉末、Pt粉末及SiO2粉末，將所獲得之混合粉末熱壓，藉此獲得磁記錄媒體薄膜形成用濺鍍靶(專利文獻3)。
該情形之靶組織雖未圖示，但記載有可觀察到Pt相、SiO2相及Co-Cr二元系合金相，且於Co-Cr二元系合金層之周圍可觀察到擴散層。此種組織亦稱不上是較佳之磁記錄媒體用濺鍍靶。
於下述專利文獻4揭示有使含Co之磁性相、含Co之非磁性相、與氧化物相分別分離的磁控濺鍍靶。雖然此技術之目的在於使漏磁通量增加，但因為與下述本案發明之靶及相結構不同，且作用、效果亦不同，故無法參考。
於下述專利文獻5及專利文獻6揭示有由非磁性氧化物、Cr、Pt、剩餘部分為Co所構成之磁記錄媒體膜形成用濺鍍靶。雖然此技術之目的在於使漏磁通量增加，但因為與下述本案發明之靶及相結構不同，且作用、效果亦不同，故無法參考。
於下述專利文獻7及專利文獻8中，所謂磁記錄媒體膜形成用濺鍍靶之製造方法，係將一次原料粉末之燒結體粉碎，且將該粉碎粉與二次原料粉末混合而進行燒結，其係與燒結之製成相關之發明，與下述之本案發明並無直接關係。
濺鍍裝置有各種方式，但於上述磁記錄膜之成膜中，就生產性高之方面而言，廣泛使用具備DC電源之磁控濺鍍裝置。所謂濺鍍法，係指使成為正電極之基板與成為負電極之靶相對向，在惰性氣體環境下，於該基板與靶之間施加高電壓而產生電場。
此時，惰性氣體發生電離，形成由電子及陽離子所構成之電漿，若該電漿中之陽離子與靶(負電極)之表面碰撞，則構成靶之原子被撞出，該濺出之原子附著於相對向之基板表面而形成膜。係使用藉由上述一連串動作而使構成靶之材料於基板上成膜之原理者，可求得於具有固有之成分組成與相組織織磁性材靶中，能夠安定地放電，且能夠效率良好地進行濺鍍之靶。
專利文獻1：日本特開平10-88333號公報
專利文獻2：日本特願2010-011326
專利文獻3：日本特開2009-1860號公報
專利文獻4：日本特開2010-255088號公報
專利文獻5：日本特開2011-174174號公報
專利文獻6：日本特開2011-175725號公報
專利文獻7：日本特開2011-208169號公報
專利文獻8：日本特開2011-42867號公報
一般而言，若欲利用磁控濺鍍裝置對強磁性材濺鍍靶進行濺鍍，則來自磁鐵之大量磁通會通過作為強磁體的靶內部，故而產生漏磁通變少，濺鍍時不產生放電或即便放電亦不穩定之大問題。
為了解決該問題，有考量減少強磁性金屬即Co之含有比例。但是，若使Co減少，則無法獲得所欲之磁記錄膜，故並非根本的解決對策。又，雖然可藉由減小靶之厚度來提高漏磁通，但於該情形，靶之壽命會縮短，而造成必須頻繁地更換靶，故而成為成本上升的主要原因。
鑒於上述問題，本發明之課題在於提供一種使漏磁通增加，利用磁控濺鍍裝置可獲得穩定放電之非磁性材粒子分散型強磁性材濺鍍靶。
為解決上述課題，本發明人等進行了潛心研究，結果發現：藉由調整靶之組成及組織結構，可獲得漏磁通大之靶。
根據如上所述之知識見解，本發明提供：
1)一種強磁性材濺鍍靶，其係由Cr為20mol%以下、Pt為5mol%以上、其餘為Co之組成的金屬構成，其特徵在於：該靶具有金屬基材(A)、於上述(A)中之含有40～76mol%之Pt的Co-Pt合金相(B)、及與上述相(B)不同之Co或以Co為主成份的金屬或合金相(C)。
又，本發明提供：
2)如上述1)之強磁性材濺鍍靶，其中，上述金屬或合金相(C)為含有90mol%以上之Co的相。
進一步，本發明提供：
3)如上述1)或2)中任一項之強磁性材濺鍍靶，其含有0.5mol%以上10mol%以下之選自B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Si、Al中之1種元素以上作為添加元素。
進一步，本發明提供：
4)如上述1)至3)中任一項之強磁性材濺鍍靶，其中，金屬基材(A)中含有選自碳、氧化物、氮化物、碳化物、碳氮化物中之1種成分以上的無機物材料。
進一步，本發明提供：
5)如上述1)至4)中任一項之強磁性材濺鍍靶，其中，上述無機物材料為選自Cr、Ta、Si、Ti、Zr、Al、Nb、B、Co中之1種以上的氧化物，該非磁性材料的體積比率為20%～40%。
進一步，本發明提供：
6)如上述1)至5)中任一項之強磁性材濺鍍靶，其相對密度為97%以上。
如此調整之本發明之非磁性材粒子分散型強磁性材濺鍍靶，成為漏磁通較大之靶，於藉由磁控濺鍍裝置使用時，可有效地促進惰性氣體之電離，獲得穩定放電。又，因為可使靶之厚度較厚，故有如下之優點：靶之交換頻率變小，能以低成本製造磁體薄膜。
構成本發明之強磁性材濺鍍靶之主要成分係由Cr為20mol%以下、Pt為5mol%以上、其餘為Co之組成的金屬所構成。
上述Cr係作為必須成份而添加者，除了0mol%以外。亦即，含有可進行分析之下限值以上的Cr量。若Cr量為2.0mol%以下，則即便於微量添加的情況中亦有效果。
Pt較佳為45mol%以下。於過量添加Pt之情形時，因為作為磁性材之特性下降，又，Pt昂貴，故從生產成本的觀點來看，儘可能減少添加量可謂較佳。
又，可含有0.5mol%以上10mol%以下之選自B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Si、Al中之1種元素以上作為添加元素。該等係為為了增加作為磁記錄媒體之特性而視需要添加之元素。於上述範圍內可對摻合比例進行各種調整，任一種皆可維持作為有效之磁記錄媒體之特性。
再者，基本上0.5mol%以上10mol%以下之選自B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Si、Al中之1種元素以上作為添加元素係存在於金屬基材(A)中，但該等亦有經由由下述之Co-Pt合金所構成之相(B)的界面而於該相(B)中些許擴散之情形。本案發明包含該等。
同樣地，如上所述，基本上0.5mol%以上10mol%以下之選自B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Si、Al中之1種元素以上作為添加元素係存在於金屬基材(A)中，但該等亦有經由由下述之Co或以Co為主成份之金屬或合金相(C)的界面而於該相(C)中些許擴散之情形。本案發明包含該等。
進一步，上述金屬或合金相(C)為含有90mol%以上之Co的相，包含選自添加元素之B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Si、Al中之1種元素的合金。
本發明之關鍵在於：靶之組織具有金屬基材(A)、及於上述(A)中含有40～76mol%之Pt的Co-Pt合金相(B)，及Co或以Co為主成份之金屬或合金相(C)。該相(B)之最大磁導率比周圍組織低，藉由金屬基材(A)而形成各自分離的結構。又，該相(C)之最大磁導率比周圍組織高，藉由金屬基材(A)而形成各自分離的結構。。
雖然即便為金屬基材(A)與含有40～76mol%之Pt的Co-Pt合金相(B)，或為金屬基材(A)與Co或以Co為主成份之金屬或合金相(C)的靶組織具有增加漏磁通的效果，但藉由存在金屬基材(A)、合金相(B)、合金相(C)，具有更進一步的增加漏磁通的效果。
於具有該組織之靶中，漏磁通增加的理由現今仍不明確，但被認為係因：靶內部的磁通生成較密的部分及較疏的部分，與具有均勻磁導率之組織相比較，其靜磁能變高，因此磁通流出至靶外部者於能量上較有利。
又，相(B)之直徑較理想為設為10～150μm。金屬基材(A)中存在相(B)與細小之無機物粒子，於相(B)之直徑未達10μm之情形時，與無機物粒子之粒徑差變小，因而在燒結靶素材時，相(B)與金屬基材(A)之擴散變得容易進行。
因該擴散之進行，而會有使得金屬基材(A)與相(B)之構成要素的差異變得不明確之傾向。因此，較佳為將相(B)之直徑設為10μm以上。較佳為直徑為30μm以上。
另一方面，於超過150μm之情形時，有隨著濺鍍進行而靶表面之平滑性降低，且變得容易產生顆粒(partical)之問題。因此，將相(B)之直徑設為150μm以下可謂較為理想。
再者，該等任一者皆為用以使漏磁通增大之方法，但亦可根據添加金屬、無機物粒子的量與種類等來調整漏磁通，故相(B)的尺寸並非為一定要為該條件不可。然而，如上所述，其僅為較佳的條件之一。
即使相(B)之大小佔靶總體積或佔靶濺蝕面的體積或面積僅為少量(例如1%左右)，依舊具有由其所造成之效果。
為了充分發揮相(B)存在的效果，較理想為相(B)為靶總體積的10%以上或相(B)佔靶濺蝕面的體積或面積為10%以上。藉由使相(B)存在較多，可使漏磁通增加。
根據靶組成，亦可使相(B)為靶總體積的50%以上(進而可為60%以上)或使相(B)佔靶濺蝕面的體積或面積為50%以上(進而可為60%以上)，視靶之組成，可任意調整該等之體積率或面積率。本發明包含該等。
再者，並不特別限定本發明之相(B)的形狀，平均粒徑係指最短徑與最長徑之平均。
因為相(B)之組成與金屬基材(A)不同，故於相(B)的外周部會因燒結時元素的擴散，而多少與上述相(B)之組成有所偏差。
然而，於將相(B)之徑(長徑及短徑兩者)縮小至2/3之時的相似形之相的範圍內，只要為含有40～76mol%之Pt的Co-Pt合金，則可達成目的。本案發明包含該等案例，即便為此種條件亦可達成本案發明的目的。
相(C)之直徑較理想為設為30～150μm。於相(C)之直徑未達30μm之情形時，與混合存在有無機物粒子之金屬的粒徑差變小，因而在燒結靶素材時，相(C)與金屬基材(A)之擴散變得容易進行，而會有使得金屬基材(A)與相(C)之構成要素的差異變得不明確之傾向。因此，較佳為將相(C)之直徑設為30μm以上。較佳為直徑為40μm以上。
另一方面，於超過150μm之情形時，有隨著濺鍍進行而靶表面之平滑性降低，且變得容易產生顆粒之問題。因此，較理想為將相(C)之大小設為30～150μm。
再者，該等任一者皆為用以使漏磁通增大之方法，但亦可根據添加金屬、無機物粒子的量與種類等來調整漏磁通，故相(C)的尺寸並非為一定要為該條件不可。然而，如上所述，其僅為較佳的條件之一。
為了充分發揮相(C)存在的效果，較理想為相(C)為靶總體積的10%以上或相(C)佔靶濺蝕面的體積或面積為10%以上。藉由使相(C)存在較多，可使漏磁通增加。
根據靶組成，亦可使相(C)為靶總體積的50%以上(進而可為60%以上)或使相(C)佔靶濺蝕面的體積或面積為50%以上(進而亦可為60%以上)，視靶之組成，可任意調整該等之體積率或面積率。本發明包含該等。
再者，並不特別限定本發明之相(C)的形狀，平均粒徑係指最短徑與最長徑之平均。
因為相(C)之組成與金屬基材(A)不同，故於相(C)的外周部會因燒結時元素的擴散，而多少與上述相(C)之組成有所偏差。
然而，於將相(C)之徑(長徑及短徑兩者)縮小至2/3之時的相似形之相的範圍內，只要為Co或以Co為主成份之金屬或合金相(C)，則可達成目的。本案發明包含該等案例，即便為此種條件亦可達成本案發明的目的。
進而，本發明之強磁性材濺鍍靶能以分散於金屬基材中之狀態，含有選自碳、氧化物、氮化物、碳化物或碳氮化物中之一種以上之無機物材料。於此情形時，具有粒狀結構之磁記錄膜，特別是採用垂直磁記錄方式之硬碟驅動器之記錄膜的材料具備較佳之特性。
進一步，選自Cr、Ta、Si、Ti、Zr、Al、Nb、B、Co中之1種以上的氧化物作為上述無機物材料為有效，該無機物材料的體積比率可設為20%～40%。再者，上述Cr氧化物的情形與作為金屬而添加的Cr量不同，為作為氧化鉻的體積比率。
雖然非磁性材料粒子分散於金屬基材(A)中為基本情形，但亦有於靶製作中非磁性材料粒子固著於相(B)或相(C)的周圍之情形，或於相(B)或相(C)的內部含有非磁性材料粒子之情形。若為少量，則即便為上述情形，亦不會對相(B)或相(C)的磁特性造成影響，不會阻礙目的。
本發明之強磁性材濺鍍靶較理想為相對密度在97%以上。已知：一般而言愈是高密度的靶則愈可降低於濺鍍時產生的顆粒量。於本發明中亦同樣的設為高密度為較佳。於本發明中可達成相對密度在97%以上。
本發明中所謂相對密度，係用靶之實測密度除以計算密度(亦稱為理論密度)而求得之值。所謂計算密度，係假設靶之構成成分不相互擴散或者反應而混在時之密度，其可根據下式進行計算。
式：計算密度=Σ(構成成分之分子量×構成成分之莫耳比)/Σ(構成成分之分子量×構成成分之莫耳比/構成成分之文獻值密度)
此處，Σ係指靶之全部構成成分的和。
如此調整之靶成為漏磁通較大之靶，於磁控濺鍍裝置中使用時，可有效地促進惰性氣體之電離，而獲得穩定之放電。又，有如下之優點：由於可增加靶之厚度，故靶之交換頻率變少，能以低成本製造磁體薄膜。
進一步，亦有如下之優點：藉由高密度化，可減少導致產率降低之原因的顆粒之產生量。
本發明之強磁性材濺鍍靶可藉由粉末冶金法製作。首先準備金屬元素或合金之粉末(為了形成相(B)，必須有Co-Pt合金粉末)、及進而視需要而添加的金屬元素之粉末或無機物材料之粉末。各金屬元素粉末的製作方法並無特別限制，較理想的是使用該等粉末之最大粒徑為20μm以下者。
又，可準備該等金屬的合金粉末來取代各金屬元素的粉末，於此情形下的製作方法亦特別限制，但較理想為將最大粒徑設為20μm以下。另一方面，若最大粒徑過小，則有促進氧化而成分組成不在範圍內等之問題，故更理想的是設為0.1μm以上。
然後，以使該等金屬粉末及合金粉末成為所期望之組成之方式進行稱量，使用球磨機等公知方法粉碎並混合。於添加無機物粉末之情形時，在該階段與金屬粉末及合金粉末混合即可。
準備碳粉末、氧化物粉末、氮化物粉末、碳化物粉末或碳氮化物作為無機物粉末，較理想的是使用無機物粉末之最大粒徑為5μm以下者。另一方面，若最大粒徑過小則變得容易凝聚，故更理想的是使用0.1μm以上者。
可藉由對利用氣體霧化法(gas atomization method)所製作者進行篩選分離而獲得Co-Pt粉末。又，對於直徑為30～150μm之範圍內的Co粉末，亦可藉由對利用氣體霧化法所製作者進行篩選分離而獲得。使用以此方式準備之直徑在30～150μm之範圍內的Co-Pt粉末與純Co粉末，利用混合機與預先準備的金屬粉末與視需要而進行選擇之無機物粉末進行混合。作為混合機，較佳的是行星運動型混合機或者行星運動型攪拌混合機。進一步，若考慮混合中之氧化問題，較佳為於惰性氣體環境中或真空中進行混合。
使用真空熱壓裝置將以上述方式獲得之粉末成型、燒結，並切削加工成所欲之形狀，藉此而製作本發明之強磁性材濺鍍靶。
又，成型、燒結並不限定於熱壓，亦可使用電漿放電燒結法、熱靜水壓燒結法(hot hydrostatic pressure sintering method)。燒結時之保持溫度較佳為設定為使靶充分緻密化之溫度區域內最低的溫度。雖亦取決於靶之組成，但多數情況係於800～1300℃之溫度範圍。又，燒結時之壓力較佳為300～500kg/cm2。
實施例
以下，基於實施例及比較例進行說明。再者，本實施例僅為一例，並不受到該例任何限制。亦即，本發明僅受到申請專利範圍限制，且包括本發明所包含之實施例以外之各種變形。
(實施例1、比較例1、2)
實施例1中，準備平均粒徑為3μm之Co粉末、平均粒徑為6μm之Cr粉末、平均粒徑為3μm之Pt粉末、平均粒徑為2μm之CoO粉末、平均粒徑為1μm之SiO2粉末、直徑在50～150μm範圍內之Co-50Pt(mol%)粉末、直徑在70～150μm範圍內之Co粉末作為原料粉末。
對此等之粉末，以靶之組成為88(Co-5Cr-15Pt)-5CoO-7SiO2(mol%)之方式，秤量Co粉末16.93wt%、Cr粉末2.95wt%、Pt粉末16.62wt%、CoO粉末4.84wt%、SiO2粉末5.43wt%、Co-Pt粉末33.23wt%、直徑在70～150μm範圍內之Co粉末20.0wt%之重量比率。
接著，將Co粉末、Cr粉末、Pt粉末、CoO粉末、SiO2粉末、直徑在70～150μm範圍內之Co粉末與粉碎介質之氧化鋯磨球(zirconia ball)一起封入於容量10公升之球磨鍋(ball mill pot)，使其旋轉20小時進行混合。進一步，利用球容量約為7公升之行星運動型混合機將所獲得之混合粉末與Co-Pt粉末混合10分鐘。
將該混合粉填充至碳製之模具中，於真空環境中、溫度1100℃、保持時間2小時、加壓力為30MPa之條件下進行熱壓，而獲得燒結體。進而，使用平面研磨盤將其進行研磨加工，而獲得直徑為180mm、厚度為5mm之圓盤狀之靶。
漏磁通之測定係依據ASTM F2086-01(Standard Test Method for Pass Through Flux of Circular Magnetic Sputtering Targets,Method 2)而實施。將固定靶中心，並使其旋轉0度、30度、60度、90度、120度來進行測定而得之漏磁通密度(PTF)，除以ASTM所定義之參考磁場(reference field)之值並乘以100，而以百分比表示。並且，將該等5點之平均結果作為平均漏磁通密度(PTF(%))而記載至表1中。
於比較例1中，準備平均粒徑為3μm之Co粉末、平均粒徑為6μm之Cr粉末、平均粒徑為3μm之Pt粉末、平均粒徑為2μm之CoO粉末、平均粒徑為1μm之SiO2粉末作為原料粉末；對此等之粉末，以靶之組成為88(Co-5Cr-15Pt)-5CoO-7SiO2(mol%)之方式，秤量Co粉末53.55wt%、Cr粉末2.95wt%、Pt粉末33.24wt%、CoO粉末4.84wt%、SiO2粉末5.43wt%之重量比率。
接著，將該等粉末與作為粉碎介質之氧化鋯磨球一併封入於容量為10公升之球磨鍋中，使其旋轉20小時而進行混合。
繼而，將該混合粉填充至碳製之模具中，於真空環境中、溫度1100℃、保持時間2小時、加壓力為30MPa之條件下進行熱壓，而獲得燒結體。進而，使用平面研磨盤將其加工成直徑為180mm、厚度為5mm之圓盤狀之靶，並測定平均漏磁通密度(PTF)。
於比較例2中，準備平均粒徑為3μm之Co粉末、平均粒徑為6μm之Cr粉末、平均粒徑為2μm之CoO粉末、平均粒徑為1μm之SiO2粉末、直徑在50～150μm範圍內之Co-81Pt(mol%)粉末、直徑在70～150μm範圍內之Co粉末作為原料粉末。
然後，對此等之粉末，以靶之組成為88(Co-5Cr-15Pt)-5CoO-7SiO2(mol%)之方式，秤量Co粉末25.75wt%、Cr粉末2.95wt%、CoO粉末4.84wt%、SiO2粉末5.43wt%、Co-Pt粉末41.03wt%、直徑在70～150μm範圍內之Co粉末20.0wt%之重量比率。
接著，將Co粉末、Cr粉末、CoO粉末、SiO2粉末、直徑在70～150μm範圍內之Co粉末與作為粉碎介質之氧化鋯磨球一併封入於容量為10公升之球磨鍋中，使其旋轉20小時而進行混合。進一步，利用球容量約為7公升之行星運動型混合機將所獲得之混合粉末與Co-Pt粉末混合10分鐘。
將該混合粉填充至碳製之模具中，於真空環境中、溫度1100℃、保持時間2小時、加壓力為30MPa之條件下進行熱壓，而獲得燒結體。進而，使用平面研磨盤將其加工成直徑為180mm、厚度為5mm之圓盤狀之靶。整理以上結果，將其示於表1。
如表1所示，確認到實施例1之靶之平均漏磁通密度(PTF)為44.2%，較比較例1之38.1%、比較例2之40.8%大幅增加。又，實施例1之相對密度成為97.4%，可得到相對密度超過97%之高密度靶。
(實施例2、比較例3)
實施例2中，準備平均粒徑為3μm之Co粉末、平均粒徑為6μm之Cr粉末、平均粒徑為3μm之Pt粉末、平均粒徑為5μm之Ru粉末、平均粒徑為1μm之TiO2粉末、平均粒徑為1μm之SiO2粉末、平均粒徑為3μm之Cr2O3粉末、直徑在50～150μm範圍內的Co-50Pt(mol%)粉末、直徑在70～150μm範圍內之Co粉末作為原料粉末。
對此等之粉末，以靶之組成為59Co-6Cr-20Pt-5Ru-4TiO2-4SiO2-2Cr2O3(mol%)之方式，且以Co粉末18.86wt%、Cr粉末3.44wt%、Pt粉末21.53wt%、Ru粉末5.58wt%、TiO2粉末3.53wt%、SiO2粉末2.65wt%、Cr2O3粉末3.36wt%、Co-Pt粉末28.04wt%、直徑在70～150μm範圍內之Co粉末13.01wt%之重量比率來稱量該等粉末。
繼而，將Co粉末、Cr粉末、Pt粉末、Ru粉末、TiO2粉末、SiO2粉末、Cr2O3粉末、直徑在70～150μm範圍內之Co粉末與粉碎介質之氧化鋯球一併封入至容量10公升之球磨鍋，使其旋轉20小時而進行混合。進而，將所獲得之混合粉末與Co-Pt粉末投入球容量約為7公升之行星運動型混合機，混合10分鐘。
將該混合粉填充至碳製之模具中，於真空環境中、溫度1100℃、保持時間2小時、加壓力為30MPa之條件下進行熱壓，而獲得燒結體。進而，使用平面研磨盤將其加工成直徑為180mm、厚度為5mm之圓盤狀之靶，並測定平均漏磁通密度(PTF)。
比較例3中，準備平均粒徑為3μm之Co粉末、平均粒徑為6μm之Cr粉末、平均粒徑為3μm之Pt粉末、平均粒徑為5μm之Ru粉末、平均粒徑為1μm之TiO2粉末、平均粒徑為1μm之SiO2粉末、平均粒徑為3μm之Cr2O3粉末作為原料粉末；對此等之粉末，以靶之組成為59Co-6Cr-20Pt-5Ru-4TiO2-4SiO2-2Cr2O3(mol%)之方式，且以Co粉末38.38wt%、Cr粉末3.44wt%、Pt粉末43.06wt%、Ru粉末5.58wt%、TiO2粉末3.53wt%、SiO2粉末2.65wt%、Cr2O3粉末3.36wt%之重量比率來稱量該等粉末。
接著，將該等粉末與作為粉碎介質之氧化鋯磨球一併封入於容量為10公升之球磨鍋中，使其旋轉20小時而進行混合。
繼而，將該混合粉填充至碳製之模具中，於真空環境中、溫度1100℃、保持時間2小時、加壓力為30MPa之條件下進行熱壓，而獲得燒結體。進而，使用平面研磨盤將其加工成直徑為180mm、厚度為5mm之圓盤狀之靶，並測定平均漏磁通密度(PTF)。整理以上結果，將其示於表2。
如表2所示，確認到實施例2之靶的平均漏磁通密度(PTF)為46.7%，較比較例3的39.2%大幅度的增加。又，實施例2的相對密度成為98.2%，可得到相對密度超過97%之高密度靶。
雖然上述實施例表示了靶組成為88(Co-5Cr-15Pt-)-5CoO-7SiO2(mol%)之例、與59Co-6Cr-20Pt-5Ru-4TiO2-4SiO2-2Cr2O3(mol%)之例，但於本案發明之範圍內變更該等之組成比，亦確認到相同的效果。
又，上述實施例中雖然表示了單獨添加Ru之例，但可含有選自B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Si、Al中之1種元素以上作為添加元素，任一者皆可維持作為有效的磁記錄媒體之特性。亦即，該等係為了增加作為磁記錄媒體之特性，而視需要添加之元素，雖然並未特別表示於實施例中，但確認到與本案實施例相同之效果。
進一步，雖然於上述實施例中表示有添加Si、Ti、Cr之氧化物的例子，但其他的Ta、Zr、Al、Nb、B、Co之氧化物亦有同樣的效果。進而，關於該等，雖然表示有添加了氧化物之情況，但於添加該等之氮化物、碳化物、碳氮化物、甚至是碳之情況中，亦確認到可得到與添加氧化物相同的效果。
[產業上之可利用性]
本發明係調整強磁性材濺鍍靶之組織構造，從而可使漏磁通大幅度的增加。因此，若使用本發明之靶，則可於藉由磁控濺鍍裝置進行濺鍍時獲得穩定之放電。又，由於可增加靶厚度，故靶壽命變長，能以低成本製造磁體薄膜。
可用作磁記錄媒體之磁體薄膜、特別是硬碟驅動器記錄層之成膜中所使用之強磁性材濺鍍靶。

Claims (10)

  1. 一種強磁性材濺鍍靶，其係由Cr為20mol%以下、Pt為5mol%以上、其餘為Co之組成的金屬構成，其特徵在於：該靶具有金屬基材(A)、於該金屬基材(A)中之含有40~76mol%之Pt的Co-Pt合金相(B)、及與該Co-Pt合金相(B)不同之Co或以Co為主成份的金屬或合金相(C)。
  2. 如申請專利範圍第1項之強磁性材濺鍍靶，其中，該金屬或合金相(C)為含有90mol%以上之Co的相。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之強磁性材濺鍍靶，其含有0.5mol%以上10mol%以下之選自B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Si、Al中的1種元素以上作為添加元素。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之強磁性材濺鍍靶，其中，金屬基材(A)中含有選自碳、氧化物、氮化物、碳化物、碳氮化物中之1種成分以上的無機物材料。
  5. 如申請專利範圍第3項之強磁性材濺鍍靶，其中，金屬基材(A)中含有選自碳、氧化物、氮化物、碳化物、碳氮化物中之1種成分以上的無機物材料。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之強磁性材濺鍍靶，其中，該無機物材料為選自Cr、Ta、Si、Ti、Zr、Al、Nb、B、Co中之1種以上的氧化物，該非磁性材料的體積比率為20%~40%。
  7. 如申請專利範圍第3項之強磁性材濺鍍靶，其中，該 無機物材料為選自Cr、Ta、Si、Ti、Zr、Al、Nb、B、Co中之1種以上的氧化物，該非磁性材料的體積比率為20%~40%。
  8. 如申請專利範圍第4項之強磁性材濺鍍靶，其中，該無機物材料為選自Cr、Ta、Si、Ti、Zr、Al、Nb、B、Co中之1種以上的氧化物，該非磁性材料的體積比率為20%~40%。
  9. 如申請專利範圍第5項之強磁性材濺鍍靶，其中，該無機物材料為選自Cr、Ta、Si、Ti、Zr、Al、Nb、B、Co中之1種以上的氧化物，該非磁性材料的體積比率為20%~40%。
  10. 如申請專利範圍第1或2項之強磁性材濺鍍靶，其相對密度為97%以上。
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