WO2011016365A1 - 無機物粒子分散型スパッタリングターゲット - Google Patents

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WO2011016365A1
WO2011016365A1 PCT/JP2010/062590 JP2010062590W WO2011016365A1 WO 2011016365 A1 WO2011016365 A1 WO 2011016365A1 JP 2010062590 W JP2010062590 W JP 2010062590W WO 2011016365 A1 WO2011016365 A1 WO 2011016365A1
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target
inorganic
inorganic particles
particles
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Inventor
敦 佐藤
祐一郎 中村
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Jx日鉱日石金属株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/851—Coating a support with a magnetic layer by sputtering
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an inorganic particle-dispersed sputtering target used for forming a magnetic thin film of a magnetic recording medium, particularly a granular magnetic recording film of a hard disk adopting a perpendicular magnetic recording method, and a magnetron sputtering apparatus equipped with a DC power source.
  • the present invention relates to a sputtering target that generates less arcing during sputtering and generates less particles due to arcing.
  • a technique for improving magnetic properties by finely dispersing an inorganic material in a magnetic thin film has been developed.
  • a hard disk recording medium that employs a perpendicular magnetic recording system employs a granular film in which the magnetic interaction between the magnetic particles in the magnetic recording film is blocked or weakened by a non-magnetic inorganic material.
  • Various characteristics as a medium are improved.
  • Co and an alloy containing Co as a main component are used as a main component.
  • Co—Cr—Pt—SiO 2 is known as one of the most suitable materials for this granular film, and it is an SiO 2 particle that is an inorganic material in a Co—Cr—Pt alloy substrate containing Co as a main component. It is produced by sputtering an inorganic particle-dispersed sputtering target in which is dispersed.
  • Such an inorganic particle-dispersed sputtering target is widely known to be manufactured by a powder metallurgy method because inorganic particles cannot be uniformly dispersed in an alloy substrate by a melting method.
  • a powder metallurgy method For example, an alloy powder having an alloy phase produced by a rapid solidification method and a powder constituting the ceramic phase are mechanically alloyed, and the powder constituting the ceramic phase is uniformly dispersed in the alloy powder, and then molded by hot pressing and magnetically generated.
  • Patent Document 1 A method for obtaining a sputtering target for a recording medium has been proposed (Patent Document 1).
  • the inorganic particle-dispersed sputtering target can be produced by mixing by the above method and molding and sintering the mixed powder by hot pressing.
  • a magnetron sputtering apparatus equipped with a DC power source is widely used because of high productivity.
  • a substrate serving as a positive electrode and a target serving as a negative electrode are opposed to each other, and an electric field is generated by applying a high voltage between the substrate and the target in an inert gas atmosphere.
  • the inert gas is ionized and a plasma composed of electrons and cations is formed.
  • the cations in the plasma collide with the surface of the target (negative electrode)
  • atoms constituting the target are knocked out.
  • the projected atoms adhere to the opposing substrate surface to form a film.
  • the principle that the material constituting the target is formed on the substrate by such a series of operations is used.
  • inorganic particles having a large electrical resistivity such as SiO 2 are charged by collision with ionized inert gas atomic ions.
  • dielectric breakdown occurs and arcing occurs.
  • inorganic particles are released from the target surface, and a part of the inorganic particles adheres to the substrate. It is known that the size of particles adhering to the substrate reaches several ⁇ m, which causes a significant decrease in yield in the thin film manufacturing process.
  • the present invention has an object to provide an inorganic particle-dispersed sputtering target that reduces the charging of inorganic particles during sputtering and causes less arcing when sputtering with a magnetron sputtering apparatus equipped with a DC power source.
  • the present inventors have conducted intensive research, and as a result, by adjusting the electrical resistivity and dimensional shape of the inorganic particles, when sputtering with a magnetron sputtering apparatus equipped with a DC power source, It has been found that an inorganic particle dispersed sputtering target with less arcing can be obtained.
  • the present invention 1) In a sputtering target in which inorganic particles are dispersed in a metal substrate made of Co, the electrical resistivity of the inorganic particles is 1 ⁇ 10 1 ⁇ ⁇ m or less, and the volume ratio of the inorganic particles in the target is 50% or less.
  • An inorganic particle-dispersed sputtering target is provided.
  • the present invention also provides: 2) In a sputtering target in which inorganic particles are dispersed in an alloy substrate having a composition of Pt of 5 at% or more and 50 at% or less and the balance being Co, the electrical resistivity of the inorganic particles is 1 ⁇ 10 1 ⁇ ⁇ m or less.
  • An inorganic particle-dispersed sputtering target is provided in which the volume ratio of inorganic particles is 50% or less.
  • the present invention also provides: 3) In a sputtering target in which inorganic particles are dispersed in an alloy substrate having a composition of Cr of 5 at% or more and 40 at% or less and the balance being Co, the electrical resistivity of the inorganic particles is 1 ⁇ 10 1 ⁇ ⁇ m or less.
  • An inorganic particle-dispersed sputtering target is provided in which the volume ratio of inorganic particles is 50% or less.
  • the present invention also provides: 4) In a sputtering target in which inorganic particles are dispersed in an alloy substrate having a composition of Cr of 5 at% to 40 at%, Pt of 5 at% to 30 at%, and the balance of Co, the electrical resistivity of the inorganic particles is 1 ⁇ .
  • an inorganic particle-dispersed sputtering target having a volume ratio of 10 1 ⁇ ⁇ m or less and occupied by inorganic particles in a target of 50% or less.
  • the present invention provides 5)
  • the metal substrate in which the inorganic particles are dispersed contains at least one element selected from B, Ti, V, Mn, Zr, Nb, Ru, Mo, Ta, and W as additive elements in an amount of 0.5 at% to 10 at%
  • the inorganic particle-dispersed sputtering target according to any one of 1) to 4) above is provided.
  • the present invention provides 6) The inorganic particle-dispersed sputtering target according to any one of 1) to 5) above, wherein the inorganic particles are one or more materials selected from carbon, oxide, nitride, and carbide. I will provide a.
  • the present invention provides 7) Dimensions and shape in which the value obtained by dividing the surface area (unit: ⁇ m 2 ) of the inorganic particles dispersed in the sputtering target by the volume (unit: ⁇ m 3 ) of the inorganic particles is 0.6 or more (unit: 1 / ⁇ m)
  • the present invention provides 8) In the structure in which the cross section of the sputtering target was observed, the average value obtained by dividing the outer peripheral length (unit: ⁇ m) of each inorganic particle by the area (unit: ⁇ m 2 ) of the inorganic particle was 0.4 or more (unit)
  • the present invention provides the inorganic particle-dispersed sputtering target according to any one of 1) to 6) above, wherein the inorganic particle-dispersed sputtering target has a size and a shape of 1 / ⁇ m).
  • the sputtering target adjusted in this way has the advantage that, when sputtering with a magnetron sputtering apparatus equipped with a DC power supply, the inorganic particles are less charged and arcing is less likely to occur. Therefore, if the sputtering target of the present invention is used, the generation of particles due to arcing is suppressed, and the yield at the time of thin film production is improved.
  • the main components constituting the inorganic particle-dispersed sputtering target of the present invention are (1) Co base, (2) Pt is 5 at% or more and 50 at% or less, and the rest is Co base. (3) Cr is 5 at % And 40at% or less, and (4) (Cr alloy is used at 5at% or more and 40at% or less, Pt is 5at% or more and 30at% or less, and the remainder is Co.
  • the inorganic particles are dispersed in a substrate having these component compositions to form a sputtering target.
  • These are components required as a magnetic recording medium, and the mixing ratio varies slightly depending on the alloy components, but any of them can maintain the characteristics as an effective magnetic recording medium. That is, it has characteristics suitable for a magnetic recording film having a granular structure, particularly a recording film of a hard disk drive employing a perpendicular magnetic recording system.
  • the electric resistivity of the inorganic particles is 1 ⁇ 10 1 ⁇ ⁇ m or less. If the electrical resistivity is higher than 1 ⁇ 10 1 ⁇ ⁇ m, the current flowing from the plasma to the inorganic particles during sputtering flows from the inorganic particles to the metal substrate containing the same, depending on the size and shape of the inorganic particles. This is because the electric current is larger than the electric current, and electric charges are accumulated in the inorganic particles to increase the probability of causing dielectric breakdown.
  • an inorganic material having an electrical resistivity of 1 ⁇ 10 1 ⁇ ⁇ m or less is selected as the inorganic material used for the raw material powder of the sputtering target, This can be achieved by mixing with metal powder and sintering without changing the properties.
  • the electrical resistivity in the target that has undergone the sintering reaction is 1 ⁇ 10 1 ⁇ ⁇ m or less.
  • the electrical resistivity of the inorganic particles is 1 ⁇ 10 1 ⁇ ⁇ m or less, and it can be easily understood that there is no particular limitation on the method.
  • the volume ratio of the inorganic particles in the target is 50% or less. This is a necessary condition for producing a magnetic recording film having a granular structure, in particular, a recording film of a hard disk drive adopting a perpendicular magnetic recording system, as in the above alloy composition.
  • 1 element or more selected from B, Ti, V, Mn, Zr, Nb, Ru, Mo, Ta, and W as an additive element in the metal substrate in which inorganic particles are dispersed is 0.5 at% or more. It is also possible to make it contain with the compounding ratio of 10 at% or less. These are elements added as necessary in order to improve the characteristics as a magnetic recording medium.
  • oxides, nitrides, and carbides are particularly effective as inorganic substances. These can be used alone or two or more kinds of inorganic particles can be used.
  • the electrical resistivity of these inorganic particles may be 1 ⁇ 10 1 ⁇ ⁇ m or less, and the selection thereof is not particularly limited. Examples of such inorganic particles include Nb 2 O 5 , SnO 2 , Ti 2 O 3 , Fe 3 O 4 , WO 2 oxide, TiN nitride, C (graphite), and WC carbide.
  • the value obtained by dividing the surface area of the inorganic particles by the volume of the inorganic particles is preferably 0.6 (unit: 1 / ⁇ m) or more. This is because the larger the specific surface area of the inorganic particles, the easier it is for current to flow from the inorganic particles to the metal containing them, so that the inorganic particles are less likely to be charged during sputtering. Note that it is not easy to measure the surface area and volume of the inorganic particles in the sputtering target. Instead, in the structure in which the polished surface of the sputtering target is observed, the outer peripheral length of each inorganic particle is divided by the area of the inorganic particle. The returned value may be 0.4 (unit: 1 / ⁇ m) or more. The latter is simpler as a measuring method.
  • one or more main powders selected from Co, Cr, and Pt or alloy powders of these metals are prepared as metal materials. These powders preferably have a particle size in the range of 1 to 20 ⁇ m. This is because when the particle size of the powder is 1 to 20 ⁇ m, more uniform mixing is possible and segregation and coarse crystallization of the sintered target can be prevented. However, it should be understood that this range is merely a preferable range, and that deviating from this range is not a condition for denying the present invention.
  • the inorganic material it is desirable to use an inorganic powder having a particle size in the range of 0.2 to 5 ⁇ m. This adjustment of the inorganic material particle size is because uniform mixing is possible and the presence of coarse inorganic particles in the sintered target can be prevented. This is because if coarse inorganic particles are present, electric charges cause concentrated dielectric breakdown and arcing is likely to occur.
  • this range is merely a preferable range, and it should be understood that deviating from this range is not a condition for denying the present invention.
  • the raw material powder is weighed so as to have a desired composition, and mixed using a known method such as a ball mill.
  • the powder obtained in this manner is molded and sintered using a vacuum hot press apparatus, and cut into a desired shape, whereby the inorganic particle dispersed sputtering target of the present invention is produced.
  • Molding / sintering is not limited to hot pressing, and plasma discharge sintering and hot isostatic pressing can also be used.
  • the holding temperature at the time of sintering varies greatly depending on the composition of the sputtering target, but is set to a temperature at which the sintered body is sufficiently densified within a temperature range where the inorganic material is not decomposed.
  • Example 1-7 Comparative Examples 1-2
  • Co powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m Nb 2 O 5 powder having an average particle diameter of 2 ⁇ m, SnO 2 powder having an average particle diameter of 2 ⁇ m, and Ti having an average particle diameter of 5 ⁇ m as inorganic materials.
  • This mixed powder was filled in a carbon mold and hot-pressed in a vacuum atmosphere under the conditions of a temperature of 800 ° C., a holding time of 2 hours, and a pressure of 30 MPa to obtain a sintered body.
  • Sputtering was performed with a DC magnetron sputtering apparatus using a target cut into a shape having a diameter of 165.1 mm and a thickness of 6.35 mm with a lathe.
  • the sputtering conditions were a sputtering power of 1 kW, an Ar gas pressure of 0.5 Pa, and after performing pre-sputtering of 2 kWhr, sputtering was performed on a 3.5 inch diameter aluminum substrate with a target film thickness of 1000 nm.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. Furthermore, the arcing rate when spattering was continued for 12.0 hours at a sputtering power of 1 kW was determined from the number of arcing measured with an arcing counter attached to the sputtering power source. Moreover, in the structure
  • Example 1 is a Co—Nb 2 O 5 target, the electrical resistivity of the inorganic substance contained in the target is 8 ⁇ 10 0 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length / area of the inorganic particles on the polished surface of the sintered body target ( “The value obtained by dividing the outer peripheral length (unit: ⁇ m) of the inorganic particles by the area (unit: ⁇ m 2 ) of the inorganic particles”, the same applies hereinafter) is 1.2 (1 / ⁇ m), and the arcing rate is 11 ( Count / hour), the number of particles on the substrate was 25.
  • Example 2 is a Co—SnO 2 target, the electric resistivity of the inorganic substance contained in the target is 4 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length / area of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target is 1 0.1 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 6 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 13.
  • Example 3 is a Co—Ti 2 O 3 target, the electric resistivity of the inorganic substance contained in the target is 8 ⁇ 10 ⁇ 3 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length / area of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target was 0.8 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 1 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 11.
  • Example 4 is a Co-Fe 3 O 4 -WO 2 targets, 1 ⁇ electrical resistivity of inorganic matter contained in the target in the WO 2 10 -3 ⁇ ⁇ m, Fe 2 O 3 in 5 ⁇ 10 -3
  • the outer peripheral length / area of the inorganic particles on the polished surface of the sintered body target is 1.7 (1 / ⁇ m)
  • the arcing rate is 6 (Count / hour)
  • the number of particles on the substrate is 8 Met.
  • Example 5 is a Co—TiN target, the electric resistivity of the inorganic substance contained in the target is 1 ⁇ 10 ⁇ 6 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length / area of the inorganic particles on the polished surface of the sintered target is 0.00.
  • Example 6 is a Co—C target.
  • the electric resistivity of the inorganic substance contained in the target is 4 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length / area of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target is 0. 6 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 10 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 7.
  • Example 7 is a Co—WC target, the electric resistivity of the inorganic substance contained in the target is 5 ⁇ 10 ⁇ 5 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length / area of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target is 1. 1 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 1 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 4.
  • Comparative Example 1 is a Co—Al 2 O 3 target, the electrical resistivity of the inorganic substance contained in the target is 1 ⁇ 10 14 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length / area of the inorganic particles on the polished surface of the sintered body target is It was 1.8 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 65 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 81.
  • the condition “the electric resistivity of the inorganic particles is 1 ⁇ 10 1 ⁇ ⁇ m or less” of the present invention was not satisfied.
  • Comparative Example 2 is a Co—SiO 2 target, the electrical resistivity of the inorganic substance contained in the target is 1 ⁇ 10 12 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length / area of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target is 1. 6 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 38 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 41.
  • the condition “the electric resistivity of the inorganic particles is 1 ⁇ 10 1 ⁇ ⁇ m or less” of the present invention was not satisfied. As described above, in Examples 1 to 7, it was confirmed that both the arcing rate and the number of particles were reduced compared to Comparative Examples 1 and 2 that deviated from the conditions of the present invention.
  • Example 8 to 13 Co powder having an average particle size of 3 ⁇ m and Pt powder having an average particle size of 2 ⁇ m were used as the metal material, Nb 2 O 5 powder having an average particle size of 2 ⁇ m was used as the inorganic material, and an average particle size was used.
  • This mixed powder was filled into a carbon mold and hot-pressed in a vacuum atmosphere under the conditions of a temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and a pressure of 30 MPa to obtain a sintered body.
  • Sputtering was performed with a DC magnetron sputtering apparatus using a target cut into a shape having a diameter of 165.1 mm and a thickness of 6.35 mm with a lathe.
  • the sputtering conditions were a sputtering power of 1 kW, an Ar gas pressure of 0.5 Pa, and after performing pre-sputtering of 2 kWhr, sputtering was performed on a 3.5 inch diameter aluminum substrate with a target film thickness of 1000 nm.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. Furthermore, the arcing rate when spattering was continued for 12.0 hours at a sputtering power of 1 kW was determined from the number of arcing measured with an arcing counter attached to the sputtering power source. Moreover, in the structure
  • Example 8 is a Co—Pt—Nb 2 O 5 target, the electric resistivity of the inorganic substance contained in the target is 8 ⁇ 10 0 ⁇ ⁇ m, the outer peripheral length of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target / The area was 1.3 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 17 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 7.
  • Example 9 is a Co—Pt—SnO 2 target, the electric resistivity of the inorganic substance contained in the target is 4 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length / area of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target was 1.1 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 13 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 14.
  • Example 10 is a Co—Pt—Ti 2 O 3 target, the electric resistivity of the inorganic substance contained in the target is 8 ⁇ 10 ⁇ 3 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target / The area was 0.7 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 5 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 11.
  • Example 11 is a Co—Pt—TiN target, the electrical resistivity of the inorganic substance contained in the target is 1 ⁇ 10 ⁇ 6 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length / area of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target is It was 0.5 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 2 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 5.
  • Example 12 is a Co—Pt—C target, the electrical resistivity of the inorganic substance contained in the target is 4 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length / area of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target is It was 0.7 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 19 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 18.
  • Example 13 is a Co—Pt—WC target, the electrical resistivity of the inorganic substance contained in the target is 5 ⁇ 10 ⁇ 5 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length / area of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target is It was 1.2 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 6 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 13.
  • Comparative Example 3 is a Co—Pt—Al 2 O 3 target.
  • the electric resistivity of the inorganic substance contained in the target is 1 ⁇ 10 14 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target / The area was 1.5 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 90 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 58.
  • the condition “the electrical resistivity of the inorganic particles is 1 ⁇ 10 1 ⁇ ⁇ m or less” of the present invention was not satisfied.
  • Comparative Example 4 is a Co—Pt—SiO 2 target.
  • the electrical resistivity of the inorganic substance contained in the target is 1 ⁇ 10 12 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length / area of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target is The arcing rate was 63 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 28.
  • the condition “the electric resistivity of the inorganic particles is 1 ⁇ 10 1 ⁇ ⁇ m or less” of the present invention was not satisfied. As described above, it was confirmed that in Examples 8 to 13, both the arcing rate and the number of particles were reduced compared to Comparative Examples 3 to 4 that deviated from the conditions of the present invention.
  • Example 14 to 17, Comparative Examples 5 to 6 Co powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m and Cr powder having an average particle diameter of 5 ⁇ m were used as the metal material, and Nb 2 O 5 powder having an average particle diameter of 2 ⁇ m and the average particle diameter were used as the inorganic material. 5 ⁇ m Ti 2 O 3 powder, TiN powder having an average particle diameter of 8 ⁇ m, WC powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Al 2 O 3 powder having an average particle diameter of 0.5 ⁇ m, and SiO 2 powder having an average particle diameter of 1 ⁇ m were prepared.
  • the alloy and the inorganic material were weighed so that the volume ratio was 7: 3 and the composition of the alloy part was Co-16 mol% Cr.
  • Table 3 shows combinations of alloys and inorganic substances. This was encapsulated in a ball mill pot with a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed by rotating for 20 hours.
  • This mixed powder was filled in a carbon mold and hot-pressed in a vacuum atmosphere at a temperature of 1000 ° C., a holding time of 2 hours, and a pressure of 30 MPa to obtain a sintered body.
  • Sputtering was performed with a DC magnetron sputtering apparatus using a target cut into a shape having a diameter of 165.1 mm and a thickness of 6.35 mm with a lathe.
  • the sputtering conditions were a sputtering power of 1 kW, an Ar gas pressure of 0.5 Pa, and after performing pre-sputtering of 2 kWhr, sputtering was performed on a 3.5 inch diameter aluminum substrate with a target film thickness of 1000 nm.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. Furthermore, the arcing rate when spattering was continued for 12.0 hours at a sputtering power of 1 kW was determined from the number of arcing measured with an arcing counter attached to the sputtering power source. Moreover, in the structure
  • Example 14 is a Co—Cr—Nb 2 O 5 target, and the electric resistivity of the inorganic substance contained in the target is 8 ⁇ 10 0 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target / The area was 1.3 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 9 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 12.
  • Example 15 is a Co—Cr—TiO 2 target, the electric resistivity of the inorganic substance contained in the target is 8 ⁇ 10 ⁇ 3 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length / area of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target was 0.9 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 1 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 0.
  • Example 16 is a Co—Cr—TiN target, the electrical resistivity of the inorganic substance contained in the target is 1 ⁇ 10 ⁇ 6 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length / area of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target is It was 0.7 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 3 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 8.
  • Example 17 is a Co—Cr—WC target, the electric resistivity of the inorganic substance contained in the target is 5 ⁇ 10 ⁇ 5 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length / area of the inorganic particles on the polished surface of the sintered body target is It was 1.2 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 2 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 3.
  • Comparative Example 5 is a Co—Cr—Al 2 O 3 target.
  • the electric resistivity of the inorganic substance contained in the target is 1 ⁇ 10 14 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target / The area was 1.2 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 39 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 27.
  • the condition “the electrical resistivity of the inorganic particles is 1 ⁇ 10 1 ⁇ ⁇ m or less” of the present invention was not satisfied.
  • Comparative Example 6 is a Co—Cr—SiO 2 target, the electric resistivity of the inorganic substance contained in the target is 1 ⁇ 10 12 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length / area of the inorganic particles on the polished surface of the sintered body target is 1.3 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 30 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 18.
  • the condition that “the electrical resistivity of the inorganic particles is 1 ⁇ 10 1 ⁇ ⁇ m or less” of the present invention was not satisfied. As described above, it was confirmed that in Examples 14 to 17, both the arcing rate and the number of particles were reduced compared to Comparative Examples 5 to 6 that deviated from the conditions of the present invention.
  • Example 18 to 21, 23, 24, Comparative Examples 7 to 8, 10 Co powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Cr powder having an average particle diameter of 5 ⁇ m, and Pt powder having an average particle diameter of 2 ⁇ m were used as inorganic materials.
  • a CrO 2 powder having a particle diameter of 2 ⁇ m, an Al 2 O 3 powder having an average particle diameter of 1 ⁇ m, a SiO 2 powder having an average particle diameter of 1 ⁇ m, and Nb 2 O 5 having an average particle diameter of 8 ⁇ m were prepared.
  • Table 4 shows the combinations of alloys and inorganic substances. This was encapsulated in a ball mill pot with a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed by rotating for 20 hours.
  • This mixed powder was filled into a carbon mold and hot-pressed in a vacuum atmosphere under the conditions of a temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and a pressure of 30 MPa to obtain a sintered body.
  • Sputtering was performed with a DC magnetron sputtering apparatus using a target cut into a shape having a diameter of 165.1 mm and a thickness of 6.35 mm with a lathe.
  • the sputtering conditions were a sputtering power of 1 kW, an Ar gas pressure of 0.5 Pa, and after performing pre-sputtering of 2 kWhr, sputtering was performed on a 3.5 inch diameter aluminum substrate with a target film thickness of 1000 nm.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. Furthermore, the arcing rate when spattering was continued for 12.0 hours at a sputtering power of 1 kW was determined from the number of arcing measured with an arcing counter attached to the sputtering power source. Moreover, in the structure
  • Example 18 is a Co—Cr—Pt—Nb 2 O 5 target, the electrical resistivity of the inorganic contained in the target is 8 ⁇ 10 0 ⁇ ⁇ m, and the outer periphery of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target The length / area was 1.3 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 11 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 27.
  • Example 19 is a Co—Cr—Pt—Ti 2 O 3 target, the electrical resistivity of the inorganic substance contained in the target is 8 ⁇ 10 ⁇ 3 ⁇ ⁇ m, and the inorganic particles on the polished surface of the sintered body target
  • the outer peripheral length / area was 0.6 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 7 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 15.
  • Example 20 is a Co—Cr—Pt—TiN target, and the electric resistivity of the inorganic substance contained in the target is 1 ⁇ 10 ⁇ 6 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length of the inorganic particles on the polished surface of the sintered target / The area was 0.6 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 6 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 11.
  • Example 21 is a Co—Cr—Pt—WC target.
  • the electric resistivity of the inorganic substance contained in the target is 5 ⁇ 10 ⁇ 5 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length of the inorganic particles on the polished surface of the sintered target / The area was 1.3 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 4 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 9.
  • Example 23 is a Co—Cr—Pt—Nb 2 O 5 target, and the electrical resistivity of the inorganic substance contained in the target is 8 ⁇ 10 0 ⁇ ⁇ m, and the outer periphery of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target The length / area was 0.5 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 16 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 29.
  • Example 24 is a Co—Cr—Pt—CrO 2 target, the electrical resistivity of the inorganic substance contained in the target is 5 ⁇ 10 ⁇ 5 ⁇ ⁇ m, and the outer peripheral length of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target / Area was 0.9 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 7 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 26.
  • Comparative Example 7 is a Co—Cr—Pt—Al 2 O 3 target, and the electrical resistivity of the inorganic substance contained in the target is 1 ⁇ 10 14 ⁇ ⁇ m, and the outer periphery of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target The length / area was 1.2 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 58 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 67. In Comparative Example 7, the condition “the electric resistivity of the inorganic particles is 1 ⁇ 10 1 ⁇ ⁇ m or less” of the present invention was not satisfied.
  • Comparative Example 8 is a Co—Cr—Pt—SiO 2 target, the electric resistivity of the inorganic substance contained in the target is 1 ⁇ 10 12 ⁇ ⁇ m, the outer peripheral length of the inorganic particles on the polished surface of the sintered target / The area was 1.0 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 31 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 29.
  • the condition “the electric resistivity of the inorganic particles is 1 ⁇ 10 1 ⁇ ⁇ m or less” of the present invention was not satisfied.
  • Comparative Example 10 is a Co—Cr—Pt—Nb 2 O 5 target, the electrical resistivity of the inorganic substance contained in the target is 8 ⁇ 10 0 ⁇ ⁇ m, and the outer periphery of the inorganic particles on the polished surface of the sintered compact target The length / area was 0.2 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 45 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 75.
  • Comparative Example 10 the average value obtained by dividing the outer peripheral length (unit: ⁇ m) of each inorganic particle by the area (unit: ⁇ m 2 ) of the inorganic particle was 0.4 or more on an average basis (unit: 1 / ⁇ m) ”and the condition“ having a size and shape ”was not satisfied.
  • the arcing rate and the number of particles were both reduced as compared with Comparative Examples 7 to 8, and 10, which deviated from the conditions of the present invention.
  • Example 22 comparative example 9
  • a Co powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, a Cr powder having an average particle diameter of 5 ⁇ m, a Pt powder having an average particle diameter of 2 ⁇ m, and a B powder having an average particle diameter of 5 ⁇ m were used as the inorganic material.
  • a Ti 2 O 3 powder having a diameter of 5 ⁇ m and a SiO 2 powder having an average particle diameter of 1 ⁇ m were prepared. After sintering, the alloy and the inorganic material were weighed so that the volume ratio was 3: 1 and the composition of the alloy portion was Co-16 mol% Cr-16 mol% Pt-5 mol% B.
  • Table 5 shows combinations of alloys and inorganic substances. This was encapsulated in a ball mill pot with a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed by rotating for 20 hours.
  • This mixed powder was filled into a carbon mold and hot-pressed in a vacuum atmosphere under the conditions of a temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and a pressure of 30 MPa to obtain a sintered body.
  • Sputtering was performed with a DC magnetron sputtering apparatus using a target cut into a shape having a diameter of 165.1 mm and a thickness of 6.35 mm with a lathe.
  • the sputtering conditions were a sputtering power of 1 kW, an Ar gas pressure of 0.5 Pa, and after performing pre-sputtering of 2 kWhr, sputtering was performed on a 3.5 inch diameter aluminum substrate with a target film thickness of 1000 nm.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. Furthermore, the arcing rate when spattering was continued for 12.0 hours at a sputtering power of 1 kW was determined from the number of arcing measured with an arcing counter attached to the sputtering power source. Moreover, in the structure
  • Example 22 is a Co—Cr—Pt—B—Ti 2 O 3 target, and the electrical resistivity of the inorganic substance contained in the target is 8 ⁇ 10 ⁇ 3 ⁇ ⁇ m, and the inorganic substance on the polished surface of the sintered compact target
  • the outer peripheral length / area of the particles was 0.9 (1 / ⁇ m), the arcing rate was 7 (Count / hour), and the number of particles on the substrate was 13.
  • Comparative Example 9 is a Co—Cr—Pt—B—Ti 2 O 3 target, and the electric resistivity of the inorganic substance contained in the target is 1 ⁇ 10 ⁇ 12 ⁇ ⁇ m, and the inorganic substance on the polished surface of the sintered compact target
  • the outer peripheral length / area of the particles was 1.3 (1 / ⁇ m)
  • the arcing rate was 45 (Count / hour)
  • the number of particles on the substrate was 46.
  • the condition that “the electrical resistivity of the inorganic particles is 1 ⁇ 10 1 ⁇ ⁇ m or less” of the present invention was not satisfied.
  • Example 22 it was confirmed that both the arcing rate and the number of particles were reduced from those in Comparative Example 9 that deviated from the conditions of the present invention.
  • the present invention provides an inorganic particle-dispersed sputtering target that suppresses charging of inorganic particles during sputtering with a magnetron sputtering apparatus equipped with a DC power source by adjusting the electrical resistivity and size and shape of the inorganic particles.
  • a sputtering target with less generation is provided. Therefore, if the sputtering target of the present invention is used, the generation of particles due to arcing is suppressed, and the yield at the time of thin film production is improved. It is useful as an inorganic particle-dispersed sputtering target used for forming a magnetic thin film of a magnetic recording medium, particularly a granular magnetic recording film of a hard disk adopting a perpendicular magnetic recording system.

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Abstract

Ｃｏ素地中に無機物粒子が分散したスパッタリングターゲットにおいて、無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下で、ターゲット中で無機物粒子の占める体積割合が５０％以下であることを特徴とする無機物粒子分散型スパッタリングターゲット。このように調整したスパッタリングターゲットはＤＣ電源を備えたマグネトロンスパッタ装置でスパッタする際に無機物粒子への帯電が少なくなり、アーキング発生が少ないという利点をもつ。したがって本発明のスパッタリングターゲットを使用すれば、アーキングに起因するパーティクルの発生が抑制され、薄膜作製時の歩留まりが向上するという著しい効果がある。

Description

無機物粒子分散型スパッタリングターゲット
　本発明は、磁気記録媒体の磁性体薄膜、特に垂直磁気記録方式を採用したハードディスクのグラニュラー磁気記録膜の成膜に使用される無機物粒子分散型スパッタリングターゲットに関し、ＤＣ電源を備えたマグネトロンスパッタ装置でスパッタする際にアーキングが少なく、アーキングに起因するパーティクルの発生量が少ないスパッタリングターゲットに関する。
　磁気記録の分野では、磁性体薄膜中に無機物材料を微細分散させることにより磁気特性を向上させる技術が開発されている。その一例として、垂直磁気記録方式を採用するハードディスクの記録媒体では、磁気記録膜中の磁性粒子間の磁気的相互作用を非磁性の無機物材料により遮断、または弱めたグラニュラー膜を採用し、磁気記録媒体としての各種特性を向上させている。
　一般に、磁気記録媒体としては、Ｃｏ及びＣｏを主成分とした合金が使用される。このグラニュラー膜に最適な材料の一つとしてＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ－ＳｉＯ２が知られており、これはＣｏを主成分としたＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ合金の素地中に無機物材料であるＳｉＯ２粒子が分散した無機物粒子分散型スパッタリングターゲットをスパッタリングして作製される。
　このような無機物粒子分散型スパッタリングターゲットは、溶解法では無機物粒子を合金素地中に均一に分散させることが不可能であるため、粉末冶金法で製造されることが広く知られている。
　例えば、急冷凝固法で作製した合金相を持つ合金粉末とセラミックス相を構成する粉末とをメカニカルアロイングし、セラミックス相を構成する粉末を合金粉末中に均一に分散させ、ホットプレスにより成形し磁気記録媒体用スパッタリングターゲットを得る方法が提案されている（特許文献１）。
　また、急冷凝固法で作製した合金粉末を用いなくても、ターゲットを構成する各成分について市販の原料粉末を用意し、それらの原料粉を所望の組成になるように秤量し、ボールミル等の公知の手法で混合し、混合粉末をホットプレスにより成型・焼結することによって、無機物粒子分散型スパッタリングターゲットは作製できる。
　スパッタリング装置には様々な方式のものがあるが、上記の磁気記録膜の成膜では、生産性の高さからＤＣ電源を備えたマグネトロンスパッタリング装置が広く用いられている。
　スパッタリング法とは、正の電極となる基板と負の電極となるターゲットを対向させ、不活性ガス雰囲気下で、該基板とターゲット間に高電圧を印加して電場を発生させるものである。
　この時、不活性ガスが電離し、電子と陽イオンからなるプラズマが形成されるが、このプラズマ中の陽イオンがターゲット（負の電極）の表面に衝突するとターゲットを構成する原子が叩き出されるが、この飛び出した原子が対向する基板表面に付着して膜が形成される。このような一連の動作により、ターゲットを構成する材料が基板上に成膜されるという原理を用いたものである。
特開平１０－８８３３３号公報
　上記のＤＣ電源を備えたマグネトロンスパッタ装置で無機物粒子分散型スパッタリングターゲットをスパッタすると、ＳｉＯ２のような電気抵抗率の大きな無機物粒子は電離した不活性ガス原子イオンとの衝突により帯電する。この無機物粒子にさらに電荷が集中すると絶縁破壊を起こしアーキングが生じる。その結果、無機物粒子がターゲット表面から放出され、その一部は基板上に付着する。基板上に付着したパーティクルの大きさは数μｍにも及ぶことが知られており、薄膜製造工程において著しい歩留り低下を引き起こす。
　本発明は上記問題を鑑みて、スパッタ時に無機物粒子への帯電を少なくし、ＤＣ電源を備えたマグネトロンスパッタ装置でスパッタする際に、アーキング発生の少ない無機物粒子分散型スパッタリングターゲットを提供することを課題とする。
　上記の課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究を行った結果、無機物粒子の電気抵抗率と寸法形状を調整することにより、ＤＣ電源を備えたマグネトロンスパッタ装置でスパッタする際に、アーキング発生の少ない無機物粒子分散型スパッタリングターゲットが得られることを見出した。
　このような知見に基づき、本発明は、
１）Ｃｏからなる金属素地中に無機物粒子が分散したスパッタリングターゲットにおいて、無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下で、ターゲット中で無機物粒子の占める体積割合が５０％以下であることを特徴とする無機物粒子分散型スパッタリングターゲットを提供する。
　また、本発明は、
２）Ｐｔが５ａｔ％以上５０ａｔ％以下、残余がＣｏの組成を有する合金素地中に、無機物粒子が分散したスパッタリングターゲットにおいて、無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下で、ターゲット中で無機物粒子の占める体積割合が５０％以下であることを特徴とする無機物粒子分散型スパッタリングターゲットを提供する。
　また、本発明は、
３）Ｃｒが５ａｔ％以上４０ａｔ％以下、残余がＣｏの組成を有する合金素地中に、無機物粒子が分散したスパッタリングターゲットにおいて、無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下で、ターゲット中で無機物粒子の占める体積割合が５０％以下であることを特徴とする無機物粒子分散型スパッタリングターゲットを提供する。
　また、本発明は、
４）Ｃｒが５ａｔ％以上４０ａｔ％以下、Ｐｔが５ａｔ％以上３０ａｔ％以下、残余がＣｏの組成を有する合金素地中に、無機物粒子が分散したスパッタリングターゲットにおいて、無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下で、ターゲット中で無機物粒子の占める体積割合が５０％以下であることを特徴とする無機物粒子分散型スパッタリングターゲットを提供する。
　さらに本発明は、
５）無機物粒子が分散する金属素地が添加元素としてＢ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗから選択した１元素以上を、０．５ａｔ％以上１０ａｔ％以下の含有することを特徴とする上記１）～４）のいずれか一項に記載の無機物粒子分散型スパッタリングターゲットを提供する。
　さらに、本発明は、
６）無機物粒子が、炭素、酸化物、窒化物、炭化物から選択した１成分以上の材料であることを特徴とする上記１）～５）のいずれか一項に記載の無機物粒子分散型スパッタリングターゲットを提供する。
さらに、本発明は、
７）スパッタリングターゲットに分散した無機物粒子の表面積（単位：μｍ２）を該無機物粒子の体積（単位：μｍ３）で割った値が０．６以上（単位：１／μｍ）である寸法と形状を備えていることを特徴とする上記１）～６）のいずれか一項に記載の無機物粒子分散型スパッタリングターゲットを提供する。
　さらに、本発明は、
８）スパッタリングターゲットの断面を観察した組織において、個々の無機物粒子の外周長（単位：μｍ）を該無機物粒子の面積（単位：μｍ２）で割り返した値が平均で０．４以上（単位：１／μｍ）である寸法と形状を備えていることを特徴とする上記１）～６）のいずれか一項に記載の無機物粒子分散型スパッタリングターゲットを提供する。
　このように調整したスパッタリングターゲットはＤＣ電源を備えたマグネトロンスパッタ装置でスパッタする際に無機物粒子への帯電が少なくなり、アーキング発生が少ないという利点をもつ。したがって本発明のスパッタリングターゲットを使用すれば、アーキングに起因するパーティクルの発生が抑制され、薄膜作製時の歩留まりが向上するという著しい効果がある。
　本発明の無機物粒子分散型スパッタリングターゲットを構成する主要成分は、(１)Ｃｏ素地、(２)Ｐｔが５ａｔ％以上５０ａｔ％以下、残余がＣｏの組成を有する合金素地、（３）Ｃｒが５ａｔ％以上４０ａｔ％以下、残余がＣｏの組成を有する合金素地及び（４）（Ｃｒが５ａｔ％以上４０ａｔ％以下、Ｐｔが５ａｔ％以上３０ａｔ％以下、残余がＣｏの組成を有する合金素地を使用する。これらの成分組成の素地中に無機物粒子を分散させてスパッタリングターゲットとする。
　これらは、磁気記録媒体として必要とされる成分であり、合金成分によって若干の配合割合が異なるが、いずれも有効な磁気記録媒体としての特性を維持することができる。すなわち、グラニュラー構造をもつ磁気記録膜、特に垂直磁気記録方式を採用したハードディスクドライブの記録膜に好適な特性を備える。
　本願発明において、重要なことは、無機物粒子分散型スパッタリングターゲットにおいて、前記無機物粒子の電気抵抗率を１×１０１Ω・ｍ以下とすることである。１×１０１Ω・ｍより電気抵抗率が高いと、無機物粒子の寸法や形状にもよるが、スパッタ中にプラズマから無機物粒子に流れる電流が、無機物粒子からそれを包含する金属素地中へ流れる電流より大きくなり、無機物粒子に電荷が蓄積されて絶縁破壊を引き起こす確率が高くなるからである。
　無機物粒子の電気抵抗率を１×１０１Ω・ｍ以下とするには、スパッタリングターゲットの原料粉に使用する無機物材料として電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下のものを選択し、その性状を変化させることなく金属粉末と混合、焼結させることにより達成できる。あるいは、原料粉の状態で電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以上であっても、焼結反応を経たターゲット中での電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下になっていてもよい。
　基本的には、無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下であれば良く、その手法に特に制限がないことが容易に理解できるであろう。
　また、本願発明において、ターゲット中で無機物粒子の占める体積割合を５０％以下とする。これは、上記の合金組成と同様に、グラニュラー構造をもつ磁気記録膜、特に垂直磁気記録方式を採用したハードディスクドライブの記録膜の作製に必要な条件である。
　また、本願発明において、無機物粒子が分散する金属素地中に、添加元素としてＢ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗから選択した１元素以上を０．５ａｔ％以上１０ａｔ％以下の配合比で含有させることも可能である。
これらは磁気記録媒体としての特性を向上させるために、必要に応じて添加される元素である。
　本発明の無機物粒子分散型スパッタリングターゲットでは、無機物として酸化物、窒化物、炭化物が、特に有効である。これらを単独又は２種類以上の無機物粒子を使用することができる。これらの無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下であれば良く、その選択に特に制限がない。
　こうした無機物粒子としては、例えばＮｂ２Ｏ５、ＳｎＯ２、Ｔｉ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、ＷＯ２の酸化物、ＴｉＮの窒化物、Ｃ（黒鉛）、ＷＣの炭化物を挙げることができる。
　また、本発明の無機物粒子分散型スパッタリングターゲットは、無機物粒子の表面積を該無機物粒子の体積で割った値が０．６（単位：１／μｍ）以上とすることが望ましい。これは無機物粒子の比表面積が大きいほど、無機物粒子からそれを包含する金属へ電流が流れやすくなるので、スパッタ中に無機物粒子の帯電が生じにくくなるからである。なお、スパッタリングターゲット中の無機物粒子の表面積と体積を計測するのは容易ではないので、かわりにスパッタリングターゲットの研磨面を観察した組織において、個々の無機物粒子の外周長を該無機物粒子の面積で割り返した値が０．４（単位：１／μｍ）以上とすることもできる。後者の方が、計測方法としては簡便である。
　本発明の無機物粒子分散型スパッタリングターゲットの製造に際しては、金属材料として、Ｃｏ及びＣｒ、Ｐｔから選択した１種類以上の主要粉末又はこれらの金属の合金粉末を用意する。これらの粉末は粒径が１～２０μｍの範囲のものを用いることが望ましい。この粉末の粒径が１～２０μｍであると、より均一な混合が可能であり、また焼結ターゲットの偏析と粗大結晶化を防止できるからである。
　しかし、この範囲はあくまで好ましい範囲であり、これを逸脱することが、本願発明を否定する条件でないことは理解されるべきことである。
　また無機物材料としては、粒径が０．２～５μｍの範囲の無機物粉末を用いることが望ましい。この無機物材料粒径の調整は、同様に均一な混合が可能であり、また焼結ターゲット内の粗大無機物粒子の存在を防止できるからである。粗大無機物粒子が存在すると、電荷が集中絶縁破壊を起こしアーキングが生じ易くなるからである。
　しかし、上記と同様に、この範囲は、あくまで好ましい範囲であり、この範囲を逸脱することが、本願発明を否定する条件でないことは理解されるべきことである。
　上記の原料粉末を所望の組成になるように秤量し、ボールミル等の公知の手法を用いて混合する。このようにして得られた粉末を、真空ホットプレス装置を用いて成型・焼結し、所望の形状へ切削加工することで、本発明の無機物粒子分散型スパッタリングターゲットが作製される。
　成型・焼結は、ホットプレスに限らず、プラズマ放電焼結法、熱間静水圧焼結法を使用することもできる。焼結時の保持温度はスパッタリングターゲットの組成により大きく異なるが、無機物材料が分解しない温度域内で焼結体が十分緻密化する温度に設定する。
　以下、実施例および比較例に基づいて説明する。なお、本実施例はあくまで一例であり、この例によって何ら制限されるものではない。すなわち、本発明は特許請求の範囲によってのみ制限されるものであり、本発明に含まれる実施例以外の種々の変形を包含するものである。
（実施例１～７、比較例１～２）
　実施例１～７と比較例１～２では、平均粒径３μｍのＣｏ粉末と無機物材料として平均粒径２μｍのＮｂ２Ｏ５粉、平均粒径２μｍのＳｎＯ２粉、平均粒径５μｍのＴｉ２Ｏ３粉、平均粒径０．５μｍのＦｅ３Ｏ４粉、平均粒径１μｍのＷＯ２粉、平均粒径８μｍのＴｉＮ粉、平均粒径５μｍのＣ（黒鉛）粉、平均粒径３μｍのＷＣ粉、平均粒径０．５μｍのＡｌ２Ｏ３粉、平均粒径１μｍのＳｉＯ２粉を用意した。
　これらの粉末を焼結後にＣｏと無機物粒子の体積割合が３：１となるように秤量した。Ｃｏと無機物粒子の組み合わせは、表１に示すとおりである。
　これを粉砕媒体のジルコニアボールと共に容量１０リットルのボールミルポットに封入し、２０時間回転させて混合した。
　この混合粉をカーボン製の型に充填し、真空雰囲気中、温度８００°Ｃ、保持時間２時間、加圧力３０ＭＰａの条件のもとホットプレスして焼結体を得た。これを旋盤で直径１６５．１ｍｍ、厚さ６．３５ｍｍの形状へ切削加工したターゲットを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ装置でスパッタリングを行った。
　スパッタ条件は、スパッタパワー１ｋＷ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとし、２ｋＷｈｒのプレスパッタを実施した後、３．５インチ径のアルミ基板上へ目標膜厚１０００ｎｍでスパッタした。そして基板上へ付着したパーティクルの個数をパーティクルカウンターで測定した。さらに、スパッタパワー１ｋＷで１２．０時間継続してスパッタしたときのアーキングレートを、スパッタ電源に取り付けたアーキングカウンターで計測したアーキング回数から求めた。
　また焼結体の研磨面を観察した組織画像において、無機物粒子の外周長と面積を画像処理ソフトで求め、外周長を面積で割り返した値を計算した。
　上記の結果を表１に示す。
　実施例１はＣｏ－Ｎｂ２Ｏ５ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は８×１００Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積（「無機物粒子の外周長（単位：μｍ）を該無機物粒子の面積（単位：μｍ２）で割り返した値」、以下同様）は１．２（１／μｍ）であり、アーキングレートは１１（Count/hour）、基板上のパーティクル数は２５個であった。
　実施例２はＣｏ－ＳｎＯ２ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は４×１０－２Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．１（１／μｍ）であり、アーキングレートは６（Count/hour）、基板上のパーティクル数は１３個であった。
　実施例３はＣｏ－Ｔｉ２Ｏ３ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は８×１０－３Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は０．８（１／μｍ）であり、アーキングレートは１（Count/hour）、基板上のパーティクル数は１１個であった。
　実施例４はＣｏ－Ｆｅ３Ｏ４－ＷＯ２ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率はＷＯ２で１×１０－３Ω・ｍ、Ｆｅ２Ｏ３で５×１０－３Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．７（１／μｍ）であり、アーキングレートは６（Count/hour）、基板上のパーティクル数は８個であった。
　実施例５はＣｏ－ＴｉＮターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は１×１０－６Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は０．５（１／μｍ）であり、アーキングレートは３（Count/hour）、基板上のパーティクル数は１８個であった。
　実施例６はＣｏ－Ｃターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は４×１０－２Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は０．６（１／μｍ）であり、アーキングレートは１０（Count/hour）、基板上のパーティクル数は７個であった。
　実施例７はＣｏ－ＷＣターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は５×１０－５Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．１（１／μｍ）であり、アーキングレートは１（Count/hour）、基板上のパーティクル数は４個であった。
　比較例１はＣｏ－Ａｌ２Ｏ３ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は１×１０１４Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．８（１／μｍ）であり、アーキングレートは６５（Count/hour）、基板上のパーティクル数は８１個であった。この比較例１では、本願発明の「無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下である」という条件を満たしていなかった。
　比較例２はＣｏ－ＳｉＯ２ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は１×１０１２Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．６（１／μｍ）であり、アーキングレートは３８（Count/hour）、基板上のパーティクル数は４１個であった。この比較例２では、本願発明の「無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下である」という条件を満たしていなかった。
　上記の通り、実施例１～７では、アーキングレート、パーティクル数ともに、本願発明の条件から逸脱している比較例１～２より減少していることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（実施例８～１３、比較例３～４）
　実施例８～１３と比較例３～４では、金属材料として平均粒径３μｍのＣｏ粉末と平均粒径２μｍのＰｔ粉末を、無機物材料として平均粒径２μｍのＮｂ２Ｏ５粉、平均粒径２μｍのＳｎＯ２粉、平均粒径５μｍのＴｉ２Ｏ３粉、平均粒径８μｍのＴｉＮ粉、平均粒径５μｍのＣ（黒鉛）粉、平均粒径３μｍのＷＣ粉、平均粒径０．５μｍのＡｌ２Ｏ３粉、平均粒径１μｍのＳｉＯ２粉を用意した。
　そして焼結後に合金と無機物の体積割合が４：１、かつ合金部分の組成がＣｏ－１６ｍｏｌ%Ｐｔとなるように秤量した。合金と無機物の組み合わせは、表２に示すとおりである。これを粉砕媒体のジルコニアボールと共に容量１０リットルのボールミルポットに封入し、２０時間回転させて混合した。
　この混合粉をカーボン製の型に充填し、真空雰囲気中、温度１１００°Ｃ、保持時間２時間、加圧力３０ＭＰａの条件のもとホットプレスして焼結体を得た。これを旋盤で直径１６５．１ｍｍ、厚さ６．３５ｍｍの形状へ切削加工したターゲットを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ装置でスパッタリングを行った。
　スパッタ条件は、スパッタパワー１ｋＷ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとし、２ｋＷｈｒのプレスパッタを実施した後、３．５インチ径のアルミ基板上へ目標膜厚１０００ｎｍでスパッタした。そして基板上へ付着したパーティクルの個数をパーティクルカウンターで測定した。さらに、スパッタパワー１ｋＷで１２．０時間継続してスパッタしたときのアーキングレートを、スパッタ電源に取り付けたアーキングカウンターで計測したアーキング回数から求めた。
　また焼結体の研磨面を観察した組織画像において、無機物粒子の外周長と面積を画像処理ソフトで求め、外周長を面積で割り返した値を計算した。
　上記の結果を表２に示す。
　実施例８はＣｏ－Ｐｔ－Ｎｂ２Ｏ５ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は８×１００Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．３（１／μｍ）であり、アーキングレートは１７（Count/hour）、基板上のパーティクル数は７個であった。
　実施例９はＣｏ－Ｐｔ－ＳｎＯ２ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は４×１０－２Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．１（１／μｍ）であり、アーキングレートは１３（Count/hour）、基板上のパーティクル数は１４個であった。
　実施例１０はＣｏ－Ｐｔ－Ｔｉ２Ｏ３ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は８×１０－３Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は０．７（１／μｍ）であり、アーキングレートは５（Count/hour）、基板上のパーティクル数は１１個であった。
　実施例１１はＣｏ－Ｐｔ－ＴｉＮターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は１×１０－６Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は０．５（１／μｍ）であり、アーキングレートは２（Count/hour）、基板上のパーティクル数は５個であった。
　実施例１２はＣｏ－Ｐｔ－Ｃターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は４×１０－２Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は０．７（１／μｍ）であり、アーキングレートは１９（Count/hour）、基板上のパーティクル数は１８個であった。
　実施例１３はＣｏ－Ｐｔ－ＷＣターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は５×１０－５Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．２（１／μｍ）であり、アーキングレートは６（Count/hour）、基板上のパーティクル数は１３個であった。
　比較例３はＣｏ－Ｐｔ－Ａｌ２Ｏ３ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は１×１０１４Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．５（１／μｍ）であり、アーキングレートは９０（Count/hour）、基板上のパーティクル数は５８個であった。この比較例３では、本願発明の「無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下である」という条件を満たしていなかった。
　比較例４はＣｏ－Ｐｔ－ＳｉＯ２ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は１×１０１２Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．３（１／μｍ）であり、アーキングレートは６３（Count/hour）、基板上のパーティクル数は２８個であった。この比較例４では、本願発明の「無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下である」という条件を満たしていなかった。
　上記の通り、実施例８～１３ではアーキングレート、パーティクル数ともに、本願発明の条件から逸脱している比較例３～４より減少していることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
（実施例１４～１７、比較例５～６）
　実施例１４～１７と比較例５～６では、金属材料として平均粒径３μｍのＣｏ粉末と平均粒径５μｍのＣｒ粉末を、無機物材料として平均粒径２μｍのＮｂ２Ｏ５粉と平均粒径５μｍのＴｉ２Ｏ３粉と平均粒径８μｍのＴｉＮ粉と平均粒径３μｍのＷＣ粉と平均粒径０．５μｍのＡｌ２Ｏ３粉と平均粒径１μｍのＳｉＯ２粉を用意した。
　そして、焼結後に合金と無機物の体積割合が７：３、かつ合金部分の組成がＣｏ－１６ｍｏｌ%Ｃｒとなるように秤量した。合金と無機物の組み合わせは、表３に示すとおりである。
　これを粉砕媒体のジルコニアボールと共に容量１０リットルのボールミルポットに封入し、２０時間回転させて混合した。
　この混合粉をカーボン製の型に充填し、真空雰囲気中、温度１０００°Ｃ、保持時間２時間、加圧力３０ＭＰａの条件のもとホットプレスして焼結体を得た。これを旋盤で直径１６５．１ｍｍ、厚さ６．３５ｍｍの形状へ切削加工したターゲットを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ装置でスパッタリングを行った。
　スパッタ条件は、スパッタパワー１ｋＷ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとし、２ｋＷｈｒのプレスパッタを実施した後、３．５インチ径のアルミ基板上へ目標膜厚１０００ｎｍでスパッタした。そして基板上へ付着したパーティクルの個数をパーティクルカウンターで測定した。さらに、スパッタパワー１ｋＷで１２．０時間継続してスパッタしたときのアーキングレートを、スパッタ電源に取り付けたアーキングカウンターで計測したアーキング回数から求めた。
　また焼結体の断面を研磨し観察した組織画像において、無機物粒子の外周長と面積を画像処理ソフトで求め、外周長を面積で割り返した値を計算した。
　上記の結果を表３に示す。
　実施例１４はＣｏ－Ｃｒ－Ｎｂ２Ｏ５ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は８×１００Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．３（１／μｍ）であり、アーキングレートは９（Count/hour）、基板上のパーティクル数は１２個であった。
　実施例１５はＣｏ－Ｃｒ－ＴｉＯ２ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は８×１０－３Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は０．９（１／μｍ）であり、アーキングレートは１（Count/hour）、基板上のパーティクル数は０個であった。
　実施例１６はＣｏ－Ｃｒ－ＴｉＮターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は１×１０－６Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は０．７（１／μｍ）であり、アーキングレートは３（Count/hour）、基板上のパーティクル数は８個であった。
　実施例１７はＣｏ－Ｃｒ－ＷＣターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は５×１０－５Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．２（１／μｍ）であり、アーキングレートは２（Count/hour）、基板上のパーティクル数は３個であった。
　比較例５はＣｏ－Ｃｒ－Ａｌ２Ｏ３ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は１×１０１４Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．２（１／μｍ）であり、アーキングレートは３９（Count/hour）、基板上のパーティクル数は２７個であった。この比較例５では、本願発明の「無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下である」という条件を満たしていなかった。
　比較例６はＣｏ－Ｃｒ－ＳｉＯ２ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は１×１０１２Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．３（１／μｍ）であり、アーキングレートは３０（Count/hour）、基板上のパーティクル数は１８個であった。この比較例６では、本願発明の「無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下である」という条件を満たしていなかった。
　上記の通り、実施例１４～１７ではアーキングレート、パーティクル数ともに、本願発明の条件から逸脱している比較例５～６より減少していることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
（実施例１８～２１、２３、２４、比較例７～８、１０）
　実施例１８～２１、２３、２４と比較例７～８、１０では、金属材料として平均粒径３μｍのＣｏ粉末と平均粒径５μｍのＣｒ粉末と平均粒径２μｍのＰｔ粉末を、無機物材料として平均粒径２μｍのＮｂ２Ｏ５粉と平均粒径５μｍのＴｉ２Ｏ３粉と平均粒径８μｍのＴｉＮ粉と平均粒径３μｍのＷＣ粉と平均粒径４ｍのＮｂ２Ｏ５粉と平均粒径２μｍのＣｒＯ２粉と平均粒径１μｍのＡｌ２Ｏ３粉と平均粒径１μｍのＳｉＯ２粉と平均粒径８μmのＮｂ２Ｏ５を用意した。
　そして、焼結後に合金と無機物の体積割合が７：３、かつ合金部分の組成がＣｏ－１６ｍｏｌ%Ｃｒ－１６ｍｏｌ%Ｐｔとなるように秤量した。合金と無機物の組み合わせは、表４に示すとおりである。
　これを粉砕媒体のジルコニアボールと共に容量１０リットルのボールミルポットに封入し、２０時間回転させて混合した。
　この混合粉をカーボン製の型に充填し、真空雰囲気中、温度１１００°Ｃ、保持時間２時間、加圧力３０ＭＰａの条件のもとホットプレスして焼結体を得た。これを旋盤で直径１６５．１ｍｍ、厚さ６．３５ｍｍの形状へ切削加工したターゲットを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ装置でスパッタリングを行った。
　スパッタ条件は、スパッタパワー１ｋＷ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとし、２ｋＷｈｒのプレスパッタを実施した後、３．５インチ径のアルミ基板上へ目標膜厚１０００ｎｍでスパッタした。そして、基板上へ付着したパーティクルの個数をパーティクルカウンターで測定した。さらに、スパッタパワー１ｋＷで１２．０時間継続してスパッタしたときのアーキングレートを、スパッタ電源に取り付けたアーキングカウンターで計測したアーキング回数から求めた。
　また焼結体の研磨面を観察した組織画像において、無機物粒子の外周長と面積を画像処理ソフトで求め、外周長を面積で割り返した値を計算した。
　上記の結果を表４に示す。
　実施例１８はＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ－Ｎｂ２Ｏ５ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は８×１００Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．３（１／μｍ）であり、アーキングレートは１１（Count/hour）、基板上のパーティクル数は２７個であった。
　実施例１９はＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ－Ｔｉ２Ｏ３ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は８×１０－３Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は０．６（１／μｍ）であり、アーキングレートは７（Count/hour）、基板上のパーティクル数は１５個であった。
　実施例２０はＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ－ＴｉＮターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は１×１０－６Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は０．６（１／μｍ）であり、アーキングレートは６（Count/hour）、基板上のパーティクル数は１１個であった。
　実施例２１はＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ－ＷＣターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は５×１０－５Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．３（１／μｍ）であり、アーキングレートは４（Count/hour）、基板上のパーティクル数は９個であった。
　実施例２３はＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ－Ｎｂ２Ｏ５ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は８×１００Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は０．５（１／μｍ）であり、アーキングレートは１６（Count/hour）、基板上のパーティクル数は２９個であった。
　実施例２４はＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ－ＣｒＯ２ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は５×１０－５Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は０．９（１／μｍ）であり、アーキングレートは７（Count/hour）、基板上のパーティクル数は２６個であった。
　比較例７はＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ－Ａｌ２Ｏ３ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は１×１０１４Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．２（１／μｍ）であり、アーキングレートは５８（Count/hour）、基板上のパーティクル数は６７個であった。この比較例７では、本願発明の「無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下である」という条件を満たしていなかった。
　比較例８はＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ－ＳｉＯ２ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は１×１０１２Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．０（１／μｍ）であり、アーキングレートは３１（Count/hour）、基板上のパーティクル数は２９個であった。この比較例８では、本願発明の「無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下である」という条件を満たしていなかった。
　比較例１０はＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ－Ｎｂ２Ｏ５ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は８×１００Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は０．２（１／μｍ）であり、アーキングレートは４５（Count/hour）、基板上のパーティクル数は７５個であった。
　この比較例１０では、本願発明の「個々の無機物粒子の外周長（単位：μｍ）を該無機物粒子の面積（単位：μｍ２）で割り返した値が平均で０．４以上（単位：１／μｍ）である寸法と形状を備えている」という条件を満たしていなかった。
　上記の通り、実施例１８～２１、２３、２４ではアーキングレート、パーティクル数ともに、本願発明の条件から逸脱している比較例７～８、１０より減少していることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
（実施例２２、比較例９）
　実施例２２と比較例９では、金属材料として平均粒径３μｍのＣｏ粉末と平均粒径５μｍのＣｒ粉末と平均粒径２μｍのＰｔ粉末と平均粒径５μｍのB粉末を、無機物材料として平均粒径５μｍのＴｉ２Ｏ３粉と平均粒径１μｍのＳｉＯ２粉を用意した。
　そして、焼結後に合金と無機物の体積割合が３：１、かつ合金部分の組成がＣｏ－１６ｍｏｌ%Ｃｒ－１６ｍｏｌ%Ｐｔ－５ｍｏｌ%Ｂとなるように秤量した。合金と無機物の組み合わせは表５に示すとおりである。
　これを粉砕媒体のジルコニアボールと共に容量１０リットルのボールミルポットに封入し、２０時間回転させて混合した。
　この混合粉をカーボン製の型に充填し、真空雰囲気中、温度１１００°Ｃ、保持時間２時間、加圧力３０ＭＰａの条件のもとホットプレスして焼結体を得た。これを旋盤で直径１６５．１ｍｍ、厚さ６．３５ｍｍの形状へ切削加工したターゲットを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ装置でスパッタリングを行った。
　スパッタ条件は、スパッタパワー１ｋＷ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとし、２ｋＷｈｒのプレスパッタを実施した後、３．５インチ径のアルミ基板上へ目標膜厚１０００ｎｍでスパッタした。そして、基板上へ付着したパーティクルの個数をパーティクルカウンターで測定した。さらに、スパッタパワー１ｋＷで１２．０時間継続してスパッタしたときのアーキングレートを、スパッタ電源に取り付けたアーキングカウンターで計測したアーキング回数から求めた。
　また焼結体の研磨面を観察した組織画像において、無機物粒子の外周長と面積を画像処理ソフトで求め、外周長を面積で割り返した値を計算した。
　上記の結果を表５に示す。
　実施例２２はＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ－Ｂ－Ｔｉ２Ｏ３ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は８×１０－３Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は０．９（１／μｍ）であり、アーキングレートは７（Count/hour）、基板上のパーティクル数は１３個であった。
　比較例９はＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ－Ｂ－Ｔｉ２Ｏ３ターゲットであり、ターゲットに含有される無機物の電気抵抗率は１×１０－１２Ω・ｍ、焼結体ターゲットの研磨面での無機物粒子の外周長／面積は１．３（１／μｍ）であり、アーキングレートは４５（Count/hour）、基板上のパーティクル数は４６個であった。この比較例９では、本願発明の「無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下である」という条件を満たしていなかった。
　上記の通り、実施例２２ではアーキングレート、パーティクル数ともに、本願発明の条件から逸脱している比較例９より減少していることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　本発明は、無機物粒子分散型スパッタリングターゲットにおいて、無機物粒子の電気抵抗率と寸法形状を調整することにより、ＤＣ電源を備えたマグネトロンスパッタ装置でスパッタする際に無機物粒子への帯電を抑制し、アーキング発生の少ないスパッタリングターゲットを提供する。従って本発明のスパッタリングターゲットを使用すれば、アーキングに起因するパーティクルの発生が抑制され、薄膜作製時の歩留まりが向上するという著しい効果がある。
　磁気記録媒体の磁性体薄膜、特に垂直磁気記録方式を採用したハードディスクのグラニュラー磁気記録膜の成膜に使用される無機物粒子分散型スパッタリングターゲットとして有用である。
　

Claims (8)

  1. 　Ｃｏからなる金属素地中に無機物粒子が分散したスパッタリングターゲットにおいて、無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下で、ターゲット中で無機物粒子の占める体積割合が５０％以下であることを特徴とする無機物粒子分散型スパッタリングターゲット。
  2. 　Ｐｔが５ａｔ％以上５０ａｔ％以下、残余がＣｏの組成を有する合金素地中に、無機物粒子が分散したスパッタリングターゲットにおいて、無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下で、ターゲット中で無機物粒子の占める体積割合が５０％以下であることを特徴とする無機物粒子分散型スパッタリングターゲット。
  3. 　Ｃｒが５ａｔ％以上４０ａｔ％以下、残余がＣｏの組成を有する合金素地中に、無機物粒子が分散したスパッタリングターゲットにおいて、無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下で、ターゲット中で無機物粒子の占める体積割合が５０％以下であることを特徴とする無機物粒子分散型スパッタリングターゲット。
  4. 　Ｃｒが５ａｔ％以上４０ａｔ％以下、Ｐｔが５ａｔ％以上３０ａｔ％以下、残余がＣｏの組成を有する合金素地中に、無機物粒子が分散したスパッタリングターゲットにおいて、無機物粒子の電気抵抗率が１×１０１Ω・ｍ以下で、ターゲット中で無機物粒子の占める体積割合が５０％以下であることを特徴とする無機物粒子分散型スパッタリングターゲット。
  5. 　無機物粒子が分散する金属素地が、添加元素としてＢ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗから選択した１元素以上を、０．５ａｔ％以上１０ａｔ％以下含有することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の無機物粒子分散型スパッタリングターゲット。
  6. 　無機物粒子が、炭素、酸化物、窒化物、炭化物から選択した１成分以上の材料であることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の無機物粒子分散型スパッタリングターゲット。
  7. 　スパッタリングターゲットに分散した無機物粒子の表面積（単位：μｍ２）を該無機物粒子の体積（単位：μｍ３）で割った値が０．６以上（単位：１／μｍ）である寸法と形状を備えていることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の無機物粒子分散型スパッタリングターゲット。
  8. 　スパッタリングターゲットの断面を観察した組織において、個々の無機物粒子の外周長（単位：μｍ）を該無機物粒子の面積（単位：μｍ２）で割り返した値が平均で０．４以上（単位：１／μｍ）である寸法と形状を備えていることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の無機物粒子分散型スパッタリングターゲット。
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