WO2012133166A1 - 磁気記録膜用スパッタリングターゲット - Google Patents

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WO2012133166A1
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powder
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真一 荻野
中村 祐一郎
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Jx日鉱日石金属株式会社
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    • G11B5/84Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/851Coating a support with a magnetic layer by sputtering

Definitions

  • the present invention relates to a sputtering target used for manufacturing a heat-assisted magnetic recording medium, and more particularly to an Fe—Pt sputtering target in which C particles are dispersed.
  • materials based on Co, Fe, or Ni which are ferromagnetic metals, are used as materials for magnetic thin films in magnetic recording media.
  • a Co—Cr-based or Co—Cr—Pt-based ferromagnetic alloy containing Co as a main component has been used for a magnetic thin film of a hard disk employing an in-plane magnetic recording method.
  • hard magnetic thin films employing perpendicular magnetic recording that have been put into practical use in recent years often use a composite material composed of Co—Cr—Pt-based ferromagnetic alloy mainly composed of Co and non-magnetic inorganic particles. It has been.
  • the above-mentioned magnetic thin film is often produced by sputtering a sputtering target containing the above material as a component with a DC magnetron sputtering apparatus because of its high productivity.
  • FePt phase having an L1 0 structure is attracting attention as a material for an ultra-high density recording medium.
  • FePt phase having an L1 0 structure with a high magnetocrystalline anisotropy, corrosion resistance and excellent oxidation resistance is what is expected as a material suitable for the application as a magnetic recording medium.
  • a granular structure magnetic thin film of FePt magnetic particles are isolated by a non-magnetic material such oxides or carbon having an L1 0 structure, as for a magnetic recording medium of the next generation hard disk employing a thermally assisted magnetic recording method Proposed.
  • This granular structure magnetic thin film has a structure in which magnetic particles are magnetically insulated by interposition of a nonmagnetic substance.
  • Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, Patent Document 4, and Patent Document 5 can be cited as magnetic recording media having a magnetic thin film having a granular structure and related documents.
  • the granular structure magnetic thin film having a Fe-Pt phase with the L1 0 structure, a magnetic thin film containing 10-50% of C as a nonmagnetic material as a volume ratio, have attracted attention particularly because of their high magnetic properties . It is known that such a granular structure magnetic thin film is produced by simultaneously sputtering an Fe target, a Pt target, and a C target, or by simultaneously sputtering an Fe—Pt alloy target and a C target. However, in order to simultaneously sputter these sputtering targets, an expensive simultaneous sputtering apparatus is required.
  • the magnetic recording layer is composed of a magnetic phase such as Fe—Pt and a nonmagnetic phase separating the magnetic phase, and it is known that carbon is effective as one of the nonmagnetic phases.
  • carbon is a material that is difficult to sinter, and has a problem that an aggregate is easily formed between carbons. Accordingly, there is a problem that carbon lump is easily detached during sputtering, and many particles are generated on the film after sputtering. As described above, attempts have been made to improve the magnetic recording layer by introducing carbon, but the present situation has not yet solved the problem during sputtering of the target.
  • Patent Document 7 the intensity I G of the band G (graphite) having a peak at approximately 1550 ⁇ 1650 cm -1 for surface enhanced Raman spectrum, the band D having a peak at approximately 1350 ⁇ 1450 cm -1 of the (disorder)
  • a carbon film evaluation method having a step of evaluating the film quality of the carbon film based on the ratio I D / I G to the strength ID, and confirming that I D / I G is in the range of 0.1 to 0.5
  • a carbon film evaluation method and a magnetic recording medium manufacturing method are described.
  • Patent Documents 6 and 7 are merely evaluations of carbon films, and a considerable amount of carbon is included in the magnetic metal that is the main constituent material of a sputtering target for forming a magnetic recording film. If present, how the target will be affected, how it will behave during the manufacturing process of the target, and how it will be deposited when sputtered using such a target. It is not directly related to whether or not it will have a significant impact, and it cannot be said that these technologies have been fully elucidated.
  • Patent Document 8 and Patent Document 9 although the magnetic recording medium is evaluated by Raman spectrum of SiC or carbon-based thin film, carbon is the main constituent material of the sputtering target for forming the magnetic recording film. How it affects the target when it is present in a significant amount in a magnetic metal, how it behaves during the manufacturing process of the target, and using such a target It is not directly related to how the film formation is affected by sputtering, and it cannot be said that these techniques have been sufficiently elucidated.
  • An object of the present invention is to enable the production of a granular structure magnetic thin film without using an expensive simultaneous sputtering apparatus, and to provide a sputtering target for a magnetic recording film in which C particles are dispersed, particularly an Fe—Pt sputtering target.
  • C particles are dispersed, particularly an Fe—Pt sputtering target.
  • carbon has a problem that it is easy to form aggregates between carbons. There is a problem that a large number of particles are generated.
  • An object is to provide a high-density sputtering target that can solve these problems.
  • the present inventors have conducted intensive research.
  • a dense sputtering target can be produced, and particle generation can be greatly reduced. That is, it was found that the yield during film formation can be improved.
  • a sputtering target for a magnetic recording film containing C wherein the peak intensity ratio (I G / ID ) of G band and D band in Raman scattering spectroscopic measurement is 5.0 or less.
  • Sputtering target for recording film 2)
  • the sputtering target for a magnetic recording film of the present invention makes it possible to produce a granular structure magnetic thin film without using an expensive simultaneous sputtering apparatus.
  • a sputtering target can be provided, and carbon is a material that is difficult to sinter and solves the problem of easy formation of aggregates between carbons. It has an excellent effect that the problem that a large number of particles are generated on the film can be solved.
  • FIG. 6 is a diagram showing the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C in Comparative Example 1.
  • FIG. 5 is a diagram showing the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C in Example 1.
  • FIG. 6 is a diagram showing the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C in Example 2.
  • FIG. 6 is a diagram showing the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C in Example 3.
  • FIG. 6 is a diagram showing the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C in Example 4.
  • the sputtering target for magnetic recording film of the present invention is a sputtering target for magnetic recording film containing C, and the peak intensity ratio (I G / I D ) of G band and D band in Raman scattering spectroscopic measurement is 5 0.0 or less.
  • the present invention is particularly effective for a sputtering target for a magnetic recording film composed of a metal having a composition in which Pt is 5 mol% or more and 60 mol% or less and the balance is Fe and C. The content of these components is a condition for obtaining good magnetic properties.
  • the C content is preferably 5 mol% or more and 70 mol% or less.
  • the amount of C if the content in the target composition is less than 5 mol%, good magnetic properties may not be obtained. If it exceeds 70 mol%, C particles agglomerate and many particles are generated. This is because there is a case.
  • the content ratio of C is more preferably 20 mol% or more and 70 mol% or less.
  • it can be set as the sputtering target for magnetic recording films whose relative density is 90% or more. It is one of the requirements of the present invention that the relative density is 90% or more.
  • the relative density is high, there are few problems due to degassing from the sputtering target at the time of sputtering, and the adhesion between the alloy and the C particles is improved, so that the generation of particles can be effectively suppressed. More preferably, it is 95% or more.
  • the relative density is a value obtained by dividing the actually measured density of the target by the calculated density (also called the theoretical density).
  • the calculated density is a density when it is assumed that the constituent elements of the target are mixed without diffusing or reacting with each other, and is calculated by the following equation.
  • Calculated density Sigma ⁇ (atomic weight of constituent element x atomic ratio of constituent element) / ⁇ (atomic weight of constituent element x atomic ratio of constituent element / document value density of constituent element)
  • means taking the sum of all the constituent elements of the target.
  • the sputtering target for a magnetic recording film can further contain 0.5 mol% or more and 20 mol% or less of one or more elements selected from B, Ru, Ag, Au, and Cu as additive elements. Although these additions are arbitrary, they can be added depending on the material in order to improve the magnetic properties.
  • the sputtering target for a magnetic recording film further contains, as an additive, at least one oxide selected from SiO 2 , Cr 2 O 3 , CoO, Ta 2 O 5 , B 2 O 3 , MgO, and Co 3 O 4 . 5 mol% or more and 20 mol% or less can be contained. These additions are optional, but can be added depending on the material in order to improve the magnetic properties.
  • the G band is a vibration mode derived from the six-membered ring structure of graphite. A peak appears in the vicinity of 1570 cm ⁇ 1 , and the peak intensity increases as the crystal structure becomes more complete.
  • the D band is a vibration mode derived from the defect structure of graphite. A peak appears near 1350 cm ⁇ 1 , and the peak intensity increases as the defect increases.
  • FIG. 1 shows representative examples of the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C.
  • Renishaw in Via Raman Microscope (manufactured by Renishaw) was used.
  • the excitation light was Compass TM 315M Diode-Pumped Laser (manufactured by COHERENT), the excitation wavelength was 532 nm, the output of the excitation light source was 5 mW, and the diffraction grating was 1800 L / mm.
  • the measurement range of Raman shift was 1033 to 1842 cm ⁇ 1 .
  • FIG. 1 is also the result of Example 2.
  • D ′ band near 1620 cm ⁇ 1 also appears.
  • the D ′ band is a vibration mode derived from a defect structure of graphite, and this is not directly related to the present invention. Keep on.
  • the present invention uses a laser excitation wavelength of 532 nm.
  • the excitation light source other than this, an Ar laser, He—Ne A gas laser such as a laser or a Kr laser can be used. These lasers are appropriately selected according to the required excitation wavelength.
  • the present invention can be applied.
  • the crystallinity of the carbon material can be evaluated by calculating the peak intensity ratio between the G band and the D band (referred to as the I G / ID ratio). That is, the higher the crystallinity, the higher the I G / ID ratio.
  • the crystallinity is lowered, that is, the crystallinity of the carbon material is intentionally destroyed to improve the sputtering characteristics, and the particles during sputtering are reduced.
  • the peak intensity ratio (I G / I D ) between the G band and the D band in the spectroscopic measurement is 5.0 or less.
  • the lower limit value of the peak intensity ratio (I G / I D ) between the G band and the D band is not particularly limited, but is often 1 or more in many cases. If the peak intensity ratio (I G / I D ) is 5.0 or less, the generation of particles can be effectively suppressed.
  • the sputtering target of the present invention is produced by a powder sintering method.
  • each raw material powder for example, Fe powder, Pt powder, C powder as a typical example
  • C powder carbon black having an average primary particle diameter of 30 to 50 nm, graphite having an average particle diameter of 1 to 100 ⁇ m, and glassy carbon having an average particle diameter of 0.4 to 100 ⁇ m can be used.
  • alloy powders Fe—Pt powder, Fe—Cu powder, Pt—Cu powder, Fe—Pt—Cu powder
  • various materials described in paragraphs 0024 and 0025 can be added to these alloy powders as needed in order to improve magnetic properties.
  • the alloy powder containing Pt is particularly effective for reducing the amount of oxygen in the raw material powder.
  • the above-mentioned powder is weighed so as to have a desired composition, and mixed by using a technique such as a ball mill also for grinding. What is important is this mixing and pulverization, and intentionally destroying the crystallinity of the carbon material by simultaneously mixing the carbon material and the matrix material using a ball mill. At this time, the crystallinity of the carbon material is controlled by mixing time and selection of the carbon material.
  • the mixed powder thus obtained is molded and sintered with a hot press.
  • a plasma discharge sintering method or a hot isostatic pressing method can also be used.
  • the holding temperature at the time of sintering depends on the composition of the sputtering target, but in most cases, it is in the temperature range of 1200 to 1500 ° C. 25 MPa to 35 MPa. Even under this sintering condition, it is necessary to suppress aggregation of C particles.
  • Hot isostatic pressing is performed on the sintered body taken out from the hot press.
  • Hot isostatic pressing is effective in improving the density of the sintered body.
  • the holding temperature during hot isostatic pressing depends on the composition of the sintered body, but in many cases is in the temperature range of 1000 to 1500 ° C. Further, the pressure is set to 100 Mpa or more.
  • the peak intensity ratio (I G / I D ) of G band and D band in Raman scattering spectroscopic measurement in which C particles are uniformly finely dispersed in the alloy and high density C particles are dispersed is 5.0 or less.
  • a sputtering target for a magnetic recording film can be produced.
  • the sputtering target of the present invention produced as described above is useful as a sputtering target used for forming a granular structure magnetic thin film.
  • Comparative Example 1 Fe powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Pt powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, and carbon black having an average primary particle diameter of 48 nm were prepared as raw material powders.
  • the composition of Comparative Example 1 was 30Fe-30Pt-40C (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g. Commercially available carbon black was used as C powder.
  • the weighed powder was put in a mortar and mixed and pulverized for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the mortar was filled into a carbon mold and hot pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1400 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber. Next, this was hot isostatically pressed at 1100 ° C. and 150 MPa.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 93.6%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • FIG. 2 shows the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C of Comparative Example 1.
  • Table 1 shows the result of determining the I G / ID ratio from FIG. Table 1 shows the ratios I D , I G , and I G / ID . The same applies to the following embodiments. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 5.12, exceeding 5.0 of the present invention.
  • a magnetron sputtering apparatus C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number at this time was 19,600.
  • Comparative Example 2 Fe powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Pt powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, and graphite having an average particle diameter of 1 ⁇ m were prepared as raw material powders.
  • the composition of Comparative Example 2 was 30Fe-30Pt-40C (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was put in a mortar and mixed and pulverized for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the mortar was filled into a carbon mold and hot pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1400 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber. Next, this was hot isostatically pressed at 1100 ° C. and 150 MPa.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 94.2%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • Table 1 shows the results of obtaining the I G / ID ratio from the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C in Comparative Example 2. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 5.83, which exceeded 5.0 of the present invention.
  • a magnetron sputtering apparatus C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number at this time was 21,600.
  • Comparative Example 3 Fe powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Pt powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, and graphite having an average particle diameter of 20 ⁇ m were prepared as raw material powders.
  • the composition of Comparative Example 2 was 30Fe-30Pt-40C (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was put in a mortar and mixed and pulverized for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the mortar was filled into a carbon mold and hot pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1400 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber. Next, this was hot isostatically pressed at 1100 ° C. and 150 MPa.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 93.8%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • Table 1 shows the results of obtaining the I G / ID ratio from the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C in Comparative Example 2. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 6.48, which exceeded 5.0 of the present invention.
  • a magnetron sputtering apparatus C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number at this time was 28600.
  • Example 1 Fe powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Pt powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, and graphite having an average particle diameter of 1 ⁇ m were prepared as raw material powders.
  • the composition of Example 1 was 30Fe-30Pt-40C (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1400 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a temperature increase rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of the temperature increase to 1100 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 96.6%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C in Example 1 are shown in FIG. Table 1 shows the result of determining the I G / ID ratio from FIG. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 4.96, which satisfied the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 490. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • Example 2 Fe powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Pt powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, and carbon black having an average primary particle diameter of 48 nm were prepared as raw material powders.
  • the composition of Example 2 was 30Fe-30Pt-40C (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1400 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a temperature increase rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of the temperature increase to 1100 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 96.9%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • FIG. 4 shows the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C of Example 2.
  • Table 1 shows the result of obtaining I G / ID from FIG. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 4.17, which satisfied the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 350. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • Example 3 Fe powder having an average particle size of 3 ⁇ m, Pt powder having an average particle size of 3 ⁇ m, and glassy carbon having an average particle size of 80 ⁇ m were prepared as raw material powders.
  • the composition of Example 3 was 30Fe-30Pt-40C (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1400 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a temperature increase rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of the temperature increase to 1100 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 96.8%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • FIG. 5 shows the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C of Example 3.
  • Table 1 shows the results of determining the I G / ID ratio from FIG. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 3.48, which satisfied the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 330. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • Example 4 Fe powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Pt powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, and graphite having an average particle diameter of 20 ⁇ m were prepared as raw material powders.
  • the composition of Example 4 was 30Fe-30Pt-40C (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1400 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a temperature increase rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of the temperature increase to 1100 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 97.1%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • FIG. 6 shows the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C of Example 4.
  • Table 1 shows the result of obtaining the I G / ID ratio from FIG. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 3.04, which satisfied the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 250. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • the peak intensity ratio (I G / ID ) of G band and D band in Raman scattering spectroscopic measurement is 5.0 or less, and the number of particles further decreases as the intensity ratio decreases. Had a tendency to. From the above, it is possible to improve the sputtering characteristics of the carbon material by intentionally destroying the crystallinity of carbon and to have a great effect of reducing particles during sputtering.
  • Example 5 Fe powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Pt powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, and carbon black having an average primary particle diameter of 48 nm were prepared as raw material powders.
  • the composition of Example 5 was 30Fe-60Pt-10C (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1400 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a temperature increase rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of the temperature increase to 1100 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 98.2%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • Table 1 shows the results of obtaining the I G / ID ratio from the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C of Example 5. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 3.89, which satisfied the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 80. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • Example 6 Fe powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Pt powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, and carbon black having an average primary particle diameter of 48 nm were prepared as raw material powders.
  • the composition of Example 6 was 20Fe-60Pt-20C (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1400 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a temperature increase rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of the temperature increase to 1100 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 97.7%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • Table 1 shows the results of obtaining the I G / ID ratio from the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C in Example 6. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 3.86, which satisfied the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 165. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • Example 7 Fe powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Pt powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, and carbon black having an average primary particle diameter of 48 nm were prepared as raw material powders.
  • the composition of Example 7 was 35Fe-60Pt-5C (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1400 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a temperature increase rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of the temperature increase to 1100 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 99.2%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • Table 1 shows the results of obtaining the I G / ID ratio from the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C in Example 6. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 2.77, which satisfied the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 35. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • Example 8 Fe powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Pt powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, B powder having an average particle diameter of 10 ⁇ m, and carbon black having an average primary particle diameter of 48 nm were prepared as raw material powders.
  • the composition of Example 8 was 34Fe-34Pt-2B-30C (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1400 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a temperature increase rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of the temperature increase to 1100 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 97.3%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • Table 1 shows the results of determining the I G / ID ratio from the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—BC of Example 8. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 3.16, which satisfied the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 280. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • Example 9 Fe powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Pt powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Ru powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, and carbon black having an average primary particle diameter of 48 nm were prepared as raw material powders.
  • the composition of Example 9 was 35Fe-35Pt-5Ru-25C (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1400 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a temperature increase rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of the temperature increase to 1100 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 98.0%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • Table 1 shows the results of obtaining the I G / ID ratio from the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—Ru—C of Example 9. As is clear from Table 1, the I G / ID ratio was 4.04, which satisfied the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 200. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • Example 10 Fe powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Pt powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Ag powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, and carbon black having an average primary particle diameter of 48 nm were prepared as raw material powders.
  • the composition of Example 10 was 25Fe-35Pt-10Ag-30C (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 950 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressure was applied at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 950 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of heating to 950 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 96.1%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • Table 1 shows the results of obtaining the I G / ID ratio from the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—Ag—C of Example 10. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 1.10, and the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less was satisfied.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 305. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • Example 11 Fe powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Pt powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Au powder having an average particle diameter of 5 ⁇ m, and carbon black having an average primary particle diameter of 48 nm were prepared as raw material powders.
  • the composition of Example 11 was 34Fe-34Pt-2Au-30C (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1400 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a temperature increase rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of the temperature increase to 1100 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 97.2%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • a Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • Table 1 shows the results of obtaining the I G / ID ratio from the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—Au—C of Example 11. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 3.62, and the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less was satisfied.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 270. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • Example 12 Fe powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Pt powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Cu powder having an average particle diameter of 5 ⁇ m, and carbon black having an average primary particle diameter of 48 nm were prepared as raw material powders.
  • the composition of Example 12 was 30Fe-30Pt-10Cu-30C (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1400 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a temperature increase rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of the temperature increase to 1100 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by Archimedes method, and the relative density was calculated to be 97.9%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • Table 1 shows the results of obtaining the I G / ID ratio from the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—Cu—C of Example 12. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 3.67, which satisfied the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 300. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • Example 13 Fe powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Pt powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Ru powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, and carbon black having an average primary particle diameter of 48 nm were prepared as raw material powders.
  • the composition of Example 13 was 50Fe-25Pt-20Ru-5C (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1400 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a temperature increase rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of the temperature increase to 1100 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 99.3%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • Table 1 shows the results of obtaining the I G / ID ratio from the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—Ru—C of Example 13. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 3.19, which satisfied the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 25. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • Example 14 Fe powder with an average particle size of 3 ⁇ m, Pt powder with an average particle size of 3 ⁇ m, carbon black with an average primary particle size of 48 nm as a raw material powder, TiO 2 powder with an average particle size of 1 ⁇ m, SiO with an average particle size of 0.5 ⁇ m Two powders and Cr 2 O 3 powder having an average particle diameter of 1 ⁇ m were prepared.
  • the composition of Example 13 was 50Fe-34Pt-20C-5TiO 2 -5SiO 2 -2Cr 2 O 3 (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a temperature increase rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of the temperature increase to 1100 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 98.1%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • Table 1 shows the results of obtaining the I G / ID ratio from the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C—TiO 2 —SiO 2 —Cr 2 O 3 of Example 14. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 3.31, and the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less was satisfied.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 75. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • Example 15 Fe powder with an average particle size of 3 ⁇ m, Pt powder with an average particle size of 3 ⁇ m, carbon black with an average primary particle size of 48 nm as a raw material powder, Ta 2 O 5 powder with an average particle size of 1 ⁇ m, and an average particle size of 0.5 ⁇ m SiO 2 powder was prepared.
  • the composition of Example 15 was 50Fe-35Pt-20C-5Ta 2 O 5 -5SiO 2 (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a temperature increase rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of the temperature increase to 1100 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 98.3%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • Table 1 shows the results of obtaining the I G / ID ratio from the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C—Ta 2 O 5 —SiO 2 of Example 15. As is clear from Table 1, the I G / ID ratio was 3.21, and the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less was satisfied.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 60. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • Example 16 Fe powder with an average particle size of 3 ⁇ m, Pt powder with an average particle size of 3 ⁇ m, carbon black with an average primary particle size of 48 nm as a raw material powder, B 2 O 3 powder with an average particle size of 10 ⁇ m, and CoO with an average particle size of 1 ⁇ m Powder was prepared.
  • the composition of Example 16 was 35Fe-40Pt-20C-2B 2 O 3 -3CoO (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a temperature increase rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of the temperature increase to 1100 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by Archimedes method, and the relative density was calculated to be 97.9%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • Table 1 shows the results of obtaining the I G / ID ratio from the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—CB 2 O 3 —CoO of Example 16. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 3.74, which satisfied the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 65. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • Example 17 Fe powder with an average particle diameter of 3 ⁇ m, Pt powder with an average particle diameter of 3 ⁇ m, carbon black with an average primary particle diameter of 48 nm as raw material powder, and SiO 2 powder with an average particle diameter of 0.5 ⁇ m, Co with an average particle diameter of 1 ⁇ m as an oxide 3 O 4 powder was prepared.
  • the composition of Example 17 was 41Fe-31Pt-20C-5SiO 2 -3Co 3 O 4 (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a temperature increase rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of the temperature increase to 1100 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 98.4%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • Table 1 shows the results of determining the I G / ID ratio from the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting of Fe—Pt—C—SiO 2 —Co 3 O 4 of Example 16. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 3.17, which satisfied the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 80. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • Example 18 Fe powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Pt powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, and carbon black having an average primary particle diameter of 48 nm were prepared as raw material powders.
  • the composition of Example 18 was 25Fe-25Pt-50C (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1400 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a temperature increase rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of the temperature increase to 1100 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 96.1%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • Table 1 shows the results of obtaining the I G / ID ratio from the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting results of Fe—Pt—C of Example 18. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 4.20, which satisfied the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 670. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • Example 19 Fe powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, Pt powder having an average particle diameter of 3 ⁇ m, and carbon black having an average primary particle diameter of 48 nm were prepared as raw material powders.
  • the composition of Example 19 was 20Fe-20Pt-60C (mol%), and weighed so that the total weight was 2600 g.
  • Commercially available amorphous carbon was used as C powder.
  • the weighed powder was enclosed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium, and mixed and pulverized by rotating for 4 hours.
  • the mixed powder taken out from the ball mill was filled in a carbon mold and hot-pressed.
  • the hot press conditions were a vacuum atmosphere, a heating rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1400 ° C., and a holding time of 2 hours, and pressurization was performed at 30 MPa from the start of heating to the end of holding. After completion of the holding, it was naturally cooled in the chamber.
  • hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press mold.
  • the conditions for hot isostatic pressing were a temperature increase rate of 300 ° C./hour, a holding temperature of 1100 ° C., a holding time of 2 hours, and gradually increasing the Ar gas pressure from the start of the temperature increase to 1100 ° While being held at C, it was pressurized at 150 MPa. After completion of the holding, it was naturally cooled in the furnace.
  • the density of the sintered body thus produced was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated to be 95.9%.
  • this sintered body was cut into a shape having a diameter of 180.0 mm and a thickness of 5.0 mm with a lathe to obtain a target.
  • Raman scattering spectroscopic measurement conditions were an excitation wavelength of 532 nm, an output of 5 mW, and a diffraction grating of 1800 L / mm.
  • the Lorentz function was used for curve fitting of measurement results.
  • Table 1 shows the results of obtaining the I G / ID ratio from the results of Raman scattering spectroscopy measurement and curve fitting results of Fe—Pt—C of Example 19. As is apparent from Table 1, the I G / ID ratio was 4.22, and the condition that the I G / ID ratio of the present invention was 5.0 or less was satisfied.
  • this target was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva), and sputtering was performed.
  • the sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa.
  • a film was formed on a 3.5-inch diameter aluminum substrate for 20 seconds.
  • the number of particles adhering to the substrate was measured with a particle counter. As shown in Table 1, the number of particles at this time was 980. Compared to the comparative example, it was greatly reduced.
  • the sputtering target for a magnetic recording film of the present invention makes it possible to produce a granular structure magnetic thin film without using an expensive simultaneous sputtering apparatus.
  • a sputtering target can be provided, and carbon is a material that is difficult to sinter and solves the problem of easy formation of aggregates between carbons. It has an excellent effect that the problem that a large number of particles are generated on the film can be solved. Therefore, it is useful as a sputtering target for forming a magnetic thin film having a granular structure.

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Abstract

Cを含有する磁気記録膜用スパッタリングターゲットであって、ラマン散乱分光測定におけるGバンドとDバンドのピーク強度比(I/I)が5.0以下であることを特徴とする磁気記録膜用スパッタリングターゲット。高価な同時スパッタ装置を用いることなくグラニュラー構造磁性薄膜の作製を可能にするものであり、C粒子が分散した磁気記録膜用スパッタリングターゲット、特にFe-Pt系スパッタリングターゲットを提供することであり、炭素は焼結しにくい材料である上に、炭素同士で凝集体を形成し易いという問題を有し、スパッタリング中に炭素の塊が容易に脱離し、スパッタリング後の膜上にパーティクルが多数発生するという問題があるが、これらを解決することができる高密度な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。

Description

磁気記録膜用スパッタリングターゲット
 本発明は、熱アシスト磁気記録メディアの製造に使用するスパッタリングターゲット、特にC粒子が分散したFe-Pt系スパッタリングターゲットに関する。
 ハードディスクドライブに代表される磁気記録の分野では、磁気記録媒体中の磁性薄膜の材料として、強磁性金属であるCo、Fe、あるいはNiをベースとした材料が用いられている。例えば、面内磁気記録方式を採用するハードディスクの磁性薄膜にはCoを主成分とするCo-Cr系やCo-Cr-Pt系の強磁性合金が用いられてきた。
 また、近年実用化された垂直磁気記録方式を採用するハードディスクの磁性薄膜には、Coを主成分とするCo-Cr-Pt系の強磁性合金と非磁性の無機物粒子からなる複合材料が多く用いられている。そして上記の磁性薄膜は、生産性の高さから、上記材料を成分とするスパッタリングターゲットをDCマグネトロンスパッタ装置でスパッタして作製されることが多い。
 一方、ハードディスクの記録密度は年々急速に増大しており、現状の600Gbit/inの面密度から将来は1 Tbit/inに達すると考えられている。1Tbit/inに記録密度が達すると記録bitのサイズが10nmを下回るようになり、その場合、熱揺らぎによる超常磁性化が問題となってくると予想され、現在、使用されている磁気記録媒体の材料、例えばCo-Cr基合金にPtを添加して結晶磁気異方性を高めた材料では十分ではないことが予想される。10nm以下のサイズで安定的に強磁性として振る舞う磁性粒子は、より高い結晶磁気異方性を持っている必要があるからである。
 上記のような理由から、L1構造を持つFePt相が超高密度記録媒体用材料として注目されている。L1構造を持つFePt相は高い結晶磁気異方性とともに、耐食性、耐酸化性に優れているため、磁気記録媒体としての応用に適した材料と期待されているものである。
 そしてFePt相を超高密度記録媒体用材料として使用する場合には、規則化したFePt磁性粒子を磁気的に孤立させた状態で出来るだけ高密度に方位をそろえて分散させるという技術の開発が求められている。
 このようなことから、L1構造を有するFePt磁性粒子を酸化物や炭素といった非磁性材料で孤立させたグラニュラー構造磁性薄膜が、熱アシスト磁気記録方式を採用した次世代ハードディスクの磁気記録媒体用として提案されている。
 このグラニュラー構造磁性薄膜は、磁性粒子同士が非磁性物質の介在により磁気的に絶縁される構造となっている。
 グラニュラー構造の磁性薄膜を有する磁気記録媒体及びこれに関連する公知文献としては、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5を挙げることができる。
 上記L1構造を持つFe-Pt相を有するグラニュラー構造磁性薄膜としては、非磁性物質としてCを体積比率として10~50%含有する磁性薄膜が、特にその磁気特性の高さから注目されている。このようなグラニュラー構造磁性薄膜は、Feターゲット、Ptターゲット、Cターゲットを同時にスパッタリングするか、あるいは、Fe-Pt合金ターゲット、Cターゲットを同時にスパッタリングすることで作製されることが知られている。しかしながら、これらのスパッタリングターゲットを同時スパッタするためには、高価な同時スパッタ装置が必要となる。
 また、一般に、スパッタ装置で合金に非磁性材料の含まれるスパッタリングターゲットをスパッタしようとすると、スパッタ時に非磁性材料の不用意な脱離やスパッタリングターゲットに内包される空孔を起点として異常放電が生じパーティクル(基板上に付着したゴミ)が発生するという問題がある。この問題を解決するには、非磁性材料と母材合金との密着性を高め、スパッタリングターゲットを高密度化させる必要がある。一般に、合金に非磁性材料が含まれるスパッタリングターゲットの素材は粉末焼結法により作製される。ところが、Fe-PtにCが大量に含まれる場合、Cが難焼結材料であるため高密度な焼結体を得ることが困難であった。
 上記の通り、垂直磁気記録の記録層において、これまではCo-Cr-Pt合金が磁性相として広く用いられてきた。しかし、記録密度を高密度化すればするほどCo合金の1ビットの大きさを小さくしなければならず、同時に熱揺らぎによる超常磁性化が問題となる。そこで、結晶磁気異方性の高いFe-Ptが注目されている。
 また、一般に磁気記録層はFe-Ptなどの磁性相とそれを分離している非磁性相から構成されており、非磁性相の一つとして炭素が有効であることが知られている。
 しかし、炭素は焼結しにくい材料である上に、炭素同士で凝集体を形成し易いという問題を有している。従って、スパッタリング中に炭素の塊が容易に脱離し、スパッタリング後の膜上にパーティクルが多数発生するという問題がある。
 このように、炭素を導入することによる磁気記録層の改善が試みられているが、ターゲットのスパッタリング時の問題を解決するには至っていないのが現状である。
 一方、カーボン膜を形成する場合の提案がなされている。例えば、特許文献6には、
一つの波形(A)のピーク位置が1545cm-1以下、他の波形(B)のピーク位置が1320~1360cm-1であり、これらの波形の半値幅における面積比(B/A)が0.3~0.7となる非晶質水素化カーボン層からなる磁気ディスク及びその製造方法が記載されている。
 また、特許文献7には、表面増強ラマンスペクトルのほぼ1550~1650cm-1にピークを有するバンドG(graphite)の強度Iと、ほぼ1350~1450cm-1にピークを有するバンドD(disorder)の強度Iとの比I/Iに基づきカーボン膜の膜質を評価する工程とを有するカーボン膜評価方法と、I/Iが0.1~0.5の範囲にあることを確認する工程からなるカーボン膜評価方法及び磁気記録媒体の製造方法が記載されている。
 しかしながら、これらの特許文献6と特許文献7は、あくまでカーボン膜の評価であって、カーボンが磁気記録膜を形成するためのスパッタリングターゲットの主要構成材料である磁性金属の中に、かなりの量で存在する場合に、ターゲットにどのような影響を与えるのか、またターゲットの製造工程中において、どのような挙動を示すのか、さらにはこのようなターゲットを用いてスパッタリングした場合に、成膜にどのような影響を与えるのかということに、直接関係するものではなく、これらが十分に解明されている技術とは言えない。
 また、特許文献8と特許文献9では、磁気記録媒体において、SiCあるいは炭素系薄膜のラマンスペクトルによる評価がなされているが、カーボンが磁気記録膜を形成するためのスパッタリングターゲットの主要構成材料である磁性金属の中に、かなりの量で存在する場合に、ターゲットにどのような影響を与えるのか、またターゲットの製造工程中において、どのような挙動を示すのか、さらにはこのようなターゲットを用いてスパッタリングした場合に、成膜にどのような影響を与えるのかということに、直接関係するものではなく、これらが十分に解明されている技術とは言えない。
特開2000-306228号公報 特開2000-311329号公報 特開2008-59733号公報 特開2008-169464号公報 特開2004-152471号公報 特開平06-267063号公報 特開2003-028802号公報 特開2000-268357号公報 特開2006-127621号公報
 本発明の課題は、高価な同時スパッタ装置を用いることなくグラニュラー構造磁性薄膜の作製を可能にするものであり、C粒子が分散した磁気記録膜用スパッタリングターゲット、特にFe-Pt系スパッタリングターゲットを提供することであり、炭素は焼結しにくい材料である上に、炭素同士で凝集体を形成し易いという問題を有し、スパッタリング中に炭素の塊が容易に脱離し、スパッタリング後の膜上にパーティクルが多数発生するという問題があるが、これらを解決することができる高密度な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、非磁性材料であるCの材質の改良を図り、粒子を微細に母材金属に均一に分散させることによって、高密度なスパッタリングターゲットを作製し、パーティクル発生を非常に少なくすることが可能になる。すなわち、成膜時の歩留まりを向上できることを見出した。
 このような知見に基づき、本発明は、以下の発明を提供するものである。
 1)Cを含有する磁気記録膜用スパッタリングターゲットであって、ラマン散乱分光測定におけるGバンドとDバンドのピーク強度比(I/I)が5.0以下であることを特徴とする磁気記録膜用スパッタリングターゲット。
 2)Ptが5mol%以上60mol%以下、残余がFeである組成の金属とCからなる上記1)記載の磁気記録膜用スパッタリングターゲット。
 3)Cの含有割合が5mol%以上70mol%以下であることを特徴とする上記1)又は2)記載の磁気記録膜用スパッタリングターゲット。
 4)相対密度が90%以上であることを特徴とする上記1)~3)のいずれか一項に記載の磁気記録膜用スパッタリングターゲット。
 5)添加元素として、B、Ru、Ag、Au、Cuから選択した1元素以上を、0.5mol%以上20mol%以下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磁気記録膜用スパッタリングターゲット。
 6)さらに、添加剤として、SiO、Cr,CoO、Ta、B、MgO、Coから選択した一種以上の酸化物を0.5mol%以上20mol%以下を含有することを特徴とする上記1)~5)のいずれか一項に記載の磁気記録膜用スパッタリングターゲット。
 本発明の磁気記録膜用スパッタリングターゲットは、高価な同時スパッタ装置を用いることなくグラニュラー構造磁性薄膜の作製を可能にするものであり、C粒子が分散した磁気記録膜用スパッタリングターゲット、特にFe-Pt系スパッタリングターゲットを提供することができ、炭素は焼結しにくい材料であり、炭素同士で凝集体を形成し易いという問題を解決し、さらにスパッタリング中に炭素の塊が容易に脱離し、スパッタリング後の膜上にパーティクルが多数発生するという問題を解決することができるという優れた効果を有する。
Fe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果の代表例である。 比較例1のFe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果を示す図である。 実施例1のFe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果を示す図である。 実施例2のFe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果を示す図である。 実施例3のFe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果を示す図である。 実施例4のFe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果を示す図である。
 ダイヤモンドを除く一般的な炭素材料はsp混成軌道による強固な共有結合を有しており、スパッタリング時においてもその共有結合を切ることは難しい。したがって、共有結合でつながっている炭素の塊が、スパッタリング時にそのままパーティクルとなって飛んでいると考えられる。
 そこで、発明者らは、炭素の結晶性を意図的に崩すことによって炭素材料のスパッタリング特性を改善し、スパッタリング時のパーティクルを低減できると考え、このとき、炭素を含む焼結体をラマン散乱分光測定することで得られるG(graphite)バンドとD(disorder)バンドの強度比が、スパッタリング中のパーティクルと相関関係があることを見出した。
 以上から、本願発明の磁気記録膜用スパッタリングターゲットは、Cを含有する磁気記録膜用スパッタリングターゲットであり、ラマン散乱分光測定におけるGバンドとDバンドのピーク強度比(I/I)が5.0以下とするものである。
 この場合、Ptが5mol%以上60mol%以下、残余がFeである組成の金属とCからなる磁気記録膜用スパッタリングターゲットに、特に有効である。これらの成分の含有量は、良好な磁気特性を得るための条件である。
 また、Cの含有割合は5mol%以上70mol%以下とするのが良い。C量については、ターゲット組成中における含有量が、5mol%未満であると、良好な磁気特性が得られない場合があり、また70mol%を超えると、C粒子が凝集し、パーティクルの発生が多くなる場合があるからである。所望の磁気特性を得るためには、Cの含有割合は20mol%以上70mol%以下が、より望ましい。
 また、相対密度が90%以上の磁気記録膜用スパッタリングターゲットとすることができる。相対密度が90%以上であることは、本発明の要件の一つである。相対密度が高いと、スパッタ時にスパッタリングターゲットからの脱ガスによる問題が少なく、また、合金とC粒子の密着性が向上するため、パーティクル発生を効果的に抑制できるからである。より好ましくは95%以上とする。
 本発明において相対密度とは、ターゲットの実測密度を計算密度(理論密度ともいう)で割り返して求めた値である。計算密度とはターゲットの構成元素が互いに拡散あるいは反応せずに混在していると仮定したときの密度で、次式で計算される。
 式:計算密度=シグマΣ(構成元素の原子量×構成元素の原子数比)/Σ(構成元素の原子量×構成元素の原子数比/構成元素の文献値密度)
 ここで、Σは、ターゲットの構成元素の全てについて、和をとることを意味する。
 磁気記録膜用スパッタリングターゲットは、さらに添加元素として、B、Ru、Ag、Au、Cuから選択した1元素以上を、0.5mol%以上20mol%以下を含有させることができる。これらの添加は任意であるが、磁気特性の向上のために、材料に応じて添加することができる。
 磁気記録膜用スパッタリングターゲットは、さらに添加剤として、SiO、Cr,CoO、Ta、B、MgO、Coから選択した一種以上の酸化物を0.5mol%以上20mol%以下を含有させることができる。これらの添加は任意であるが、磁気特性の向上のために、材料に応じて添加することができる。
 前述の通り、炭素材料のsp混成軌道による共有結合をスパッタリング時に切断することは難しい。そこで、あらかじめ炭素材料のsp混成軌道による共有結合を破壊しておくことによってスパッタリング時に炭素同士の結合を切断され易くする。これによって炭素が大きな塊で飛んでいくことを抑制し、結果的にパーティクルを低減することができる。
 このとき、炭素材料の結晶性(sp混成軌道の完全性)を評価するための指標として、ラマン散乱分光測定を採用することができる。
 炭素材料の結晶性をラマン散乱分光測定で評価する場合には、GバンドとDバンドと呼ばれる振動モードを測定している。
 Gバンドは、グラファイトの六員環構造に由来する振動モードであり、1570cm-1付近にピークが現れ、結晶構造が完全に近いほどピーク強度は大きくなる。
また、Dバンドは、グラファイトの欠陥構造に由来する振動モードであり、1350cm-1付近にピークが現れ、欠陥が大きいほどピーク強度は大きくなる。
 図1に、Fe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果の代表例を示す。ラマン散乱分光計としては、Renishaw inVia Raman Microscope(Renishaw社製)を用いた。励起光は、CompassTM 315M Diode-Pumped Laser(COHERENT社製)を光源とし、励起波長は532nm、励起光源の出力は5mWとし、回折格子は1800L/mmを使用した。ラマンシフトの測定範囲は、1033~1842cm-1とした。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。なお、この図1は実施例2の結果でもある。
 カーブフィッティングをする都合上、1620cm-1付近のD´バンドも現れるが、D´バンドはグラファイトの欠陥構造に由来する振動モードであり、これは本願発明には、直接関係しないので、図において表示するに留める。
 なお、ラマン散乱分光測定でGバンドとDバンドの振動モードを測定する場合、本願発明では、レーザーの励起波長532nmを使用しているが、励起光源としては、この他にArレーザー、He-Neレーザー、Krレーザー等の気体レーザーを用いることができる。これらのレーザーは、要求される励起波長に合わせて適宜選択する。
 この場合は、ラマンスペクトルの1520~1600cm-1にピークを有するGバンドの強度I と、1320~1450cm-1にピークを有するDバンドの強度Iが現れる。これらの場合においても、本願発明を適用できるものである。
 以上から、GバンドとDバンドのピーク強度比(I/I比と呼ぶことにする)を計算することで、炭素材料の結晶性を評価できる。すなわち、結晶性が高い炭素材料ほどI/I比が高くなる。Gバンドの強度が大きいほど結晶構造が完全(結晶性が高い)、小さいほど結晶構造が不完全(結晶性が低い)である。
 上記から明らかなように、本願発明においては、結晶性を下げること、すなわち炭素材料の結晶性を意図的に崩すことによってスパッタリング特性を改善し、スパッタリング時のパーティクルを低減するものであり、ラマン散乱分光測定におけるGバンドとDバンドのピーク強度比(I/I)が5.0以下とするものである。
 これによって、炭素同士で凝集体を形成し易いという問題を解決し、さらにスパッタリング中に炭素の塊が容易に脱離し、スパッタリング後の膜上にパーティクルが多数発生するのを抑制することができる。
 GバンドとDバンドのピーク強度比(I/I)の下限値は、特に制限はないが、多くの場合1以上となる。ピーク強度比(I/I)が5.0以下であれば、パーティクルの発生を効果的に抑制できる。
 本発明のスパッタリングターゲットは、粉末焼結法によって作製する。作製にあたり、各原料粉末(例えば、代表的な例として、Fe粉末、Pt粉末、C粉末)を用意する。Fe粉末やPt粉末は、平均粒径が0.5μm以上10μm以下のものを用いることが望ましい。これらの原料粉末の粒径が小さ過ぎると、酸化が促進されてスパッタリングターゲット中の酸素濃度が上昇するなどの問題があるため、0.5μm以上とすることが望ましい。
 一方、これらの原料粉末の粒径が大きいと、C粒子を合金中に微細分散することが難しくなるため10μm以下のものを用いることがさらに望ましい。
 また、C粉末は、平均一次粒子径30~50nmのカーボンブラック、平均粒径1~100μmのグラファイト、平均粒径0.4~100μmのグラッシーカーボンを用いることができる。使用するC粉末の種類に、特に制限はない。ターゲットの種類によって任意に選択し、使用することができる。
 さらに原料粉末として、合金粉末(Fe-Pt粉、Fe-Cu粉、Pt-Cu粉、Fe-Pt-Cu粉)を用いてもよい。これらの合金粉末にも、当然ながら、磁気特性の向上のために、必要に応じて、段落0024、段落0025に記載する各種の材料を添加することができる。
 組成にもよるが、前記合金粉末の中で、特にPtを含む合金粉末は、原料粉末中の酸素量を少なくするために有効である。合金粉末を用いる場合も、平均粒径が0.5μm以上10μm以下のものを用いることが望ましい。
 そして、上記の粉末を所望の組成になるように秤量し、ボールミル等の手法を用いて粉砕を兼ねて混合する。重要なことは、この混合・粉砕であり、ボールミルを用いて炭素材料とマトリックス材料を同時に混合することによって、炭素材料の結晶性を意図的に破壊する。このとき、混合時間や炭素材料の選択によって炭素材料の結晶性をコントロールする。
 こうして得られた混合粉末をホットプレスで成型・焼結する。ホットプレス以外にも、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もよるが、多くの場合、1200~1500°Cの温度範囲とする。25MPa~35MPaとする。この焼結条件においても、C粒子の凝集を抑えることが必要である。
 次に、ホットプレスから取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施す。熱間等方加圧加工は焼結体の密度向上に有効である。熱間等方加圧加工時の保持温度は焼結体の組成にもよるが、多くの場合、1000~1500°Cの温度範囲である。また加圧力は100Mpa以上に設定する。
 このようにして得られた焼結体を旋盤で所望の形状に加工することにより、本発明のスパッタリングターゲットは作製できる。
 以上により、合金中にC粒子が均一に微細分散し、且つ高密度なC粒子が分散したラマン散乱分光測定におけるGバンドとDバンドのピーク強度比(I/I)が5.0以下であることを特徴とする磁気記録膜用スパッタリングターゲットを作製することができる。このようにして製造した本発明のスパッタリングターゲットは、グラニュラー構造磁性薄膜の成膜に使用するスパッタリングターゲットとして有用である。
 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。
(比較例1)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均一次粒子径48nmのカーボンブラックを用意した。本比較例1の組成は、30Fe-30Pt-40C(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販のカーボンブラックを用いた。
 次に、秤量した粉末を乳鉢に入れて、4時間混合・粉砕した。そして乳鉢から取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1400°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。次に、これを1100°C、150MPaで熱間等方加圧した。こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ93.6%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本比較例1のFe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果を図2に示す。
 この図2から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1には、I、I、I/I比を示す。以下の実施例についても同様である。この表1から明らかなように、I/I比は5.12となり、本願発明の5.0を超えていた。
 次に、マグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときの個数は19600個であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
(比較例2)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均粒径1μmのグラファイトを用意した。本比較例2の組成は、30Fe-30Pt-40C(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末を乳鉢に入れて、4時間混合・粉砕した。そして乳鉢から取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1400°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。次に、これを1100°C、150MPaで熱間等方加圧した。こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ94.2%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本比較例2のFe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は5.83となり、本願発明の5.0を超えていた。
 次に、マグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときの個数は21600個であった。
(比較例3)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均粒径20μmのグラファイトを用意した。本比較例2の組成は、30Fe-30Pt-40C(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末を乳鉢に入れて、4時間混合・粉砕した。そして乳鉢から取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1400°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。次に、これを1100°C、150MPaで熱間等方加圧した。こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ93.8%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本比較例2のFe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は6.48となり、本願発明の5.0を超えていた。
 次に、マグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときの個数は28600個であった。
(実施例1)
原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均粒径1μmのグラファイトを用意した。本実施例1の組成は、30Fe-30Pt-40C(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1400°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次にホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ96.6%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例1のFe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果を図3に示す。
 この図3から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は4.96となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は490個であった。比較例に比べ大きく減少した。
(実施例2)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均一次粒子径48nmのカーボンブラックを用意した。本実施例2の組成は、30Fe-30Pt-40C(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1400°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次に、ホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ96.9%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例2のFe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果を図4に示す。
 この図4から、I/Iを求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は4.17となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は350個であった。比較例に比べ大きく減少した。
(実施例3)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均粒径80μmのグラッシーカーボンを用意した。本実施例3の組成は、30Fe-30Pt-40C(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1400°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次に、ホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ96.8%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例3のFe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果を図5に示す。
 この図5から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は3.48となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は330個であった。比較例に比べ大きく減少した。
(実施例4)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均粒径20μmのグラファイトを用意した。本実施例4の組成は、30Fe-30Pt-40C(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1400°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次に、ホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ97.1%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例4のFe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果を図6に示す。
 この図6から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は3.04となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は250個であった。比較例に比べ大きく減少した。
 上記実施例に示すように、ラマン散乱分光測定におけるGバンドとDバンドのピーク強度比(I/I)が5.0以下であり、その強度比が低下するにつれ、さらにパーティクル数は減少する傾向を持っていた。
 以上から、炭素の結晶性を意図的に崩すことによって炭素材料のスパッタリング特性を改善し、スパッタリング時のパーティクルを低減できる大きな効果を有するものである。
(実施例5)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均一次粒子径48nmのカーボンブラックを用意した。本実施例5の組成は、30Fe-60Pt-10C(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1400°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次に、ホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ98.2%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例5のFe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は3.89となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は80個であった。比較例に比べ大きく減少した。
(実施例6)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均一次粒子径48nmのカーボンブラックを用意した。本実施例6の組成は、20Fe-60Pt-20C(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1400°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次に、ホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ97.7%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例6のFe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は3.86となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は165個であった。比較例に比べ大きく減少した。
(実施例7)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均一次粒子径48nmのカーボンブラックを用意した。本実施例7の組成は、35Fe-60Pt-5C(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1400°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次に、ホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ99.2%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例6のFe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は2.77となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は35個であった。比較例に比べ大きく減少した。
(実施例8)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均粒径10μmのB粉末、平均一次粒子径48nmのカーボンブラックを用意した。本実施例8の組成は、34Fe-34Pt-2B-30C(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1400°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次に、ホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ97.3%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例8のFe-Pt-B-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は3.16となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は280個であった。比較例に比べ大きく減少した。
(実施例9)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均粒径3μmのRu粉末、平均一次粒子径48nmのカーボンブラックを用意した。本実施例9の組成は、35Fe-35Pt-5Ru-25C(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1400°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次に、ホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ98.0%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例9のFe-Pt-Ru-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は4.04となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は200個であった。比較例に比べ大きく減少した。
(実施例10)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均粒径3μmのAg粉末、平均一次粒子径48nmのカーボンブラックを用意した。本実施例10の組成は、25Fe-35Pt-10Ag-30C(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度950°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次に、ホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度950°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、950°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ96.1%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例10のFe-Pt-Ag-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は1.10となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は305個であった。比較例に比べ大きく減少した。
(実施例11)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均粒径5μmのAu粉末、平均一次粒子径48nmのカーボンブラックを用意した。本実施例11の組成は、34Fe-34Pt-2Au-30C(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1400°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次に、ホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ97.2%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例11のFe-Pt-Au-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は3.62となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は270個であった。比較例に比べ大きく減少した。
(実施例12)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均粒径5μmのCu粉末、平均一次粒子径48nmのカーボンブラックを用意した。本実施例12の組成は、30Fe-30Pt-10Cu-30C(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1400°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次に、ホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ97.9%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例12のFe-Pt-Cu-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は3.67となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は300個であった。比較例に比べ大きく減少した。
(実施例13)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均粒径3μmのRu粉末、平均一次粒子径48nmのカーボンブラックを用意した。本実施例13の組成は、50Fe-25Pt-20Ru-5C(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1400°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次に、ホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ99.3%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例13のFe-Pt-Ru-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は3.19となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は25個であった。比較例に比べ大きく減少した。
(実施例14)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均一次粒子径48nmのカーボンブラック、さらに酸化物として、平均粒径1μmのTiO粉末、平均粒径0.5μmのSiO粉末、平均粒径1μmのCr粉末を用意した。本実施例13の組成は、50Fe-34Pt-20C-5TiO-5SiO-2Cr(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次に、ホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ98.1%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例14のFe-Pt-C-TiO-SiO-Crのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は3.31となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は75個であった。比較例に比べ大きく減少した。
(実施例15)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均一次粒子径48nmのカーボンブラック、さらに酸化物として、平均粒径1μmのTa粉末、平均粒径0.5μmのSiO粉末を用意した。本実施例15の組成は、50Fe-35Pt-20C-5Ta-5SiO(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次に、ホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ98.3%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例15のFe-Pt-C-Ta-SiOのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は3.21となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は60個であった。比較例に比べ大きく減少した。
(実施例16)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均一次粒子径48nmのカーボンブラック、さらに酸化物として、平均粒径10μmのB粉末、平均粒径1μmのCoO粉末を用意した。本実施例16の組成は、35Fe-40Pt-20C-2B-3CoO(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次に、ホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ97.9%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例16のFe-Pt-C-B-CoOのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は3.74となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は65個であった。比較例に比べ大きく減少した。
(実施例17)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均一次粒子径48nmのカーボンブラック、さらに酸化物として、平均粒径0.5μmのSiO粉末、平均粒径1μmのCo粉末を用意した。本実施例17の組成は、41Fe-31Pt-20C-5SiO-3Co(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次に、ホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ98.4%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例16のFe-Pt-C-SiO-Coのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は3.17となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は80個であった。比較例に比べ大きく減少した。
(実施例18)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均一次粒子径48nmのカーボンブラックを用意した。本実施例18の組成は、25Fe-25Pt-50C(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1400°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次に、ホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ96.1%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例18のFe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は4.20となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は670個であった。比較例に比べ大きく減少した。
(実施例19)
 原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均一次粒子径48nmのカーボンブラックを用意した。本実施例19の組成は、20Fe-20Pt-60C(mol%)とし、合計重量が2600gとなるように秤量した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。
 次に、秤量した粉末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、4時間回転させて混合・粉砕した。そしてボールミルから取り出した混合粉末をカーボン製の型に充填しホットプレスした。
 ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度300°C/時間、保持温度1400°C、保持時間2時間とし、昇温開始時から保持終了まで30MPaで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。
 次に、ホットプレスの型から取り出した焼結体に熱間等方加圧加工を施した。熱間等方加圧加工の条件は、昇温速度300°C/時間、保持温度1100°C、保持時間2時間とし、昇温開始時からArガスのガス圧を徐々に高めて、1100°Cで保持中は150MPaで加圧した。保持終了後は炉内でそのまま自然冷却させた。
 こうして作製された焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、相対密度を計算したところ95.9%であった。
 次に、この焼結体を直径180.0mm、厚さ5.0mmの形状へ旋盤で切削加工してターゲットとした。このターゲットについて、ラマン散乱分光測定の測定条件は、励起波長532nm、出力5mW、回折格子は1800L/mmを使用した。
 また、測定結果のカーブフィッティングにはローレンツ関数を使用した。本実施例19のFe-Pt-Cのラマン散乱分光測定結果とカーブフィッティング結果から、I/I比を求めた結果を表1に示す。この表1から明らかなように、I/I比は4.22となり、本願発明のI/I比が5.0以下という条件を満たしていた。
 次に、このターゲットをマグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ製C-3010スパッタリングシステム)に取り付け、スパッタリングを行った。
 スパッタリングの条件は、投入電力1kW、Arガス圧1.7Paとし、2kWhrのプレスパッタリングを実施した後、3.5インチ径のアルミ基板上に20秒間成膜した。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。表1に示すように、このときのパーティクル個数は980個であった。比較例に比べ大きく減少した。
 本発明の磁気記録膜用スパッタリングターゲットは、高価な同時スパッタ装置を用いることなくグラニュラー構造磁性薄膜の作製を可能にするものであり、C粒子が分散した磁気記録膜用スパッタリングターゲット、特にFe-Pt系スパッタリングターゲットを提供することができ、炭素は焼結しにくい材料であり、炭素同士で凝集体を形成し易いという問題を解決し、さらにスパッタリング中に炭素の塊が容易に脱離し、スパッタリング後の膜上にパーティクルが多数発生するという問題を解決することができるという優れた効果を有する。したがってグラニュラー構造の磁性薄膜の成膜用スパッタリングターゲットとして有用である。

Claims (6)

  1.  Cを含有する磁気記録膜用スパッタリングターゲットであって、ラマン散乱分光測定におけるGバンドとDバンドのピーク強度比(I/I)が5.0以下であることを特徴とする磁気記録膜用スパッタリングターゲット。
  2.  Ptが5mol%以上60mol%以下、残余がFeである組成の金属とCからなる請求項1記載の磁気記録膜用スパッタリングターゲット。
  3.  Cの含有割合が20mol%以上70mol%以下であることを特徴とする請求項1又は2記載の磁気記録膜用スパッタリングターゲット。
  4.  相対密度が90%以上であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の磁気記録膜用スパッタリングターゲット。
  5.  添加元素として、B、Ru、Ag、Au、Cuから選択した1元素以上を、0.5mol%以上20mol%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磁気記録膜用スパッタリングターゲット。
  6.  添加剤として、SiO、Cr,CoO、Ta、B、MgO、Coから選択した一種以上の酸化物を0.5mol%以上20mol%以下を含有す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磁気記録膜用スパッタリングターゲット。
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