WO2019208463A1 - Ｃ含有スパッタリングターゲット及びその製造方法 - Google Patents

Ｃ含有スパッタリングターゲット及びその製造方法 Download PDF

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powder
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孝充 山本
正紘 西浦
健太 黒瀬
小林　弘典
敬史 宮下
正史 中野
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田中貴金属工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a C-containing sputtering target and a manufacturing method thereof, and more particularly to a C-containing sputtering target containing Fe or Co, Pt, and C (carbon) and a manufacturing method thereof.
  • the present applicant has proposed an FePt—C-based sputtering target capable of forming a FePtC-based thin film having a high carbon content independently without using a plurality of targets (Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3). ).
  • Patent Document 1 has a structure in which an FePt-based alloy phase containing Pt of 40 to 60 at%, the balance being Fe and inevitable impurities, and a C phase containing inevitable impurities are dispersed with each other, and C
  • An FePt—C-based sputtering target containing Fe, Pt and C is disclosed, characterized in that the content of is 21 to 70 at%.
  • the FePt—C-based sputtering target of Patent Document 1 sinters a mixed powder prepared by putting an FePt alloy powder obtained by an atomizing method and C powder having an average particle diameter of 20 to 100 nm in a ball mill and mixing them.
  • the average size of the C phase is 0.60 ⁇ m or less.
  • Patent Document 2 discloses that in a FePt alloy phase containing Pt in an amount of 33 at% to 60 at% and the balance being Fe and inevitable impurities, C of primary particles containing inevitable impurities do not contact each other.
  • the average particle size of C of the primary particles is 1 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, and the surface area covered with the FePt alloy phase in the total surface area of C is 80% or more of the total surface area of C
  • a FePt—C-based sputtering target is disclosed.
  • the FePt—C-based sputtering target of Patent Document 2 includes Fe atomized powder that has passed through a sieve having an opening of 20 ⁇ m or Fe powder having an average particle diameter of 10 ⁇ m, Pt powder having an average particle diameter of 1 ⁇ m, and amorphous carbon having an average particle diameter of 8 ⁇ m. Is produced by sintering the mixed powder prepared by mixing for 15 minutes with a tumbler mixer.
  • the tumbler mixer is a device that mixes powder by holding and rotating the mixing container at an angle (for example, a tumbler mixer manufactured by Aisin Co., Ltd. Is).
  • Patent Document 3 FePt—having a structure in which a non-spherical C phase consisting essentially of C is dispersed in an FePt-based alloy phase containing 33 mol% or more and 60 mol% or less of Pt and the balance being substantially Fe.
  • a C-based sputtering target is disclosed.
  • the FePt-C sputtering target of Patent Document 3 is a mixture of Pt and Fe powders or FePt alloy powder obtained by the atomizing method and non-spherical C powder at 300 rpm for 30 minutes in a mixer using balls. It is manufactured by sintering the prepared mixed powder.
  • a sintered body obtained by hot pressing by mixing and pulverizing raw material powder having an average particle size of 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less with a ball mill for 4 hours is subjected to hot isostatic pressing to obtain an average area of 4 ⁇ m 2 or less.
  • a sputtering target in which the C particles are finely dispersed in a base metal is proposed (Patent Document 4).
  • JP 2012-214874 A Japanese Patent No. 5965539 WO2017 / 154741 A1 Japanese Patent No. 5290468 Japanese Patent No. 5457615
  • An object of this invention is to provide the sputtering target which suppresses aggregation of C particle
  • C particles of less than 1 ⁇ m pulverized by strong mixing affect the particles, and are more uniform than conventional weak mixing while being weak mixing equivalent to conventional weak mixing.
  • a mixing method that can be mixed in By mixing for a long time with a mixing method that can be mixed in, the generation of C particles of less than 1 ⁇ m is suppressed, and the aggregation of C particles is crushed to suppress the generation of aggregated portions of C particles.
  • the sputtering target which can suppress generation
  • D90 is 5.0 ⁇ m or more and 20.0 ⁇ m or less.
  • D50 (50 cumulative% diameter) in the particle size distribution of the dissolution residue of the sputtering target is 2.0 ⁇ m or more and 7.0 ⁇ m or less, according to the above [1] or [2] C-containing sputtering target.
  • any one of the above [1] to [3], wherein D10 (10 cumulative% diameter) in the particle size distribution of the dissolution residue of the sputtering target is 0.5 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less.
  • the C-containing sputtering target according to 1.
  • the non-magnetic material is one or more selected from oxides selected from oxides of Si, Ti, or Ta, and nitrides of B, Ti, or Ta, [7] ]
  • a mixture is prepared by mixing at least one selected from metal powder and alloy powder and C powder, The method for producing a C-containing sputtering target according to any one of [1] to [8], wherein sintering is performed.
  • D90 (90 cumulative% diameter) in the particle size distribution of the dissolved residue is 20.0 ⁇ m or less, Since the particle size of less than 1.0 ⁇ m is 40 cumulative% or less, there are few very fine particles, and since the aggregation of fine particles is crushed to suppress the generation of aggregates, the generation of particles is small.
  • the C-containing sputtering target of the present invention can be suitably used for production of a magnetic recording medium.
  • the method for producing a C-containing sputtering target of the present invention suppresses over-pulverization of C particles during mixing by performing weak mixing for a long time compared to conventional mixing methods such as a ball mill, a pot mill, and a medium stirring mill. , Uniform and fine mixing of C particles can be achieved, and particle generation during film formation can be reduced.
  • FIG. 3 is a graph showing the result of measuring the particle size distribution of the dissolved residue of the sputtering target obtained in Example 1.
  • FIG. 2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph (1000 times) of a dissolution residue of a sputtering target obtained in Example 1.
  • FIG. 2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph (5,000 times) of a dissolution residue of a sputtering target obtained in Example 1.
  • FIG. 6 is a graph showing the result of measuring the particle size distribution of a dissolved residue of a sputtering target obtained in Comparative Example 2. It is a scanning electron microscope (SEM) photograph (1000 times) of the melt
  • the C-containing sputtering target of the present invention is a C-containing sputtering target containing Fe or Co, Pt, and C, and D90 (90 cumulative% diameter) in the particle size distribution of the dissolved residue of the sputtering target is 20. It is 0 ⁇ m or less, and a particle size of less than 1.0 ⁇ m is 40 cumulative% or less. D90 is preferably 5.0 ⁇ m or more and 20.0 ⁇ m or less. Moreover, it is preferable that D50 (50 cumulative% diameter) in the particle size distribution of the melt
  • the “sputtering target dissolution residue” is a solid component excluding metals among the components of the sputtering target, aqua regia (3: 1 mixture of concentrated hydrochloric acid (special grade) and concentrated nitric acid (special grade)),
  • aqua regia 1 mixture of concentrated hydrochloric acid (special grade) and concentrated nitric acid (special grade)
  • the sputtering target contains Ag, it means nitric acid and aqua regia, and when the sputtering target contains Cr, it means a residue obtained by dissolving in hydrochloric acid and aqua regia.
  • the residue is mainly C (carbon), but when the sputtering target contains an oxide or a nitride, the oxide or nitride is also contained in the residue.
  • These dissolution residues are particles of a non-magnetic material that cause generation of particles during sputtering.
  • the particle size distribution of the “sputtering target dissolution residue” is measured by the following method.
  • the ground powder of the sputtering target is passed through a two-stage sieve having openings of 500 ⁇ m and 106 ⁇ m, and a powder of 106 ⁇ m or more and less than 500 ⁇ m is collected.
  • the operation of obtaining a residue-containing solution by immersing the collected powder in aqua regia heated on a hot plate at 200 ° C. for 1 hour is repeated three times.
  • the obtained residue-containing solution is filtered with 5A filter paper, the residue on the filter paper is washed away with pure water, filtered again with 5A filter paper, and the filter paper is spread on a hot plate at 80 ° C. and dried.
  • 0.15 g of the obtained residual powder is weighed, and 30 ml of pure water and 0.15 g of a surfactant (neutral detergent) are placed in a 100 ml beaker and dispersed at 200 ⁇ A to 300 ⁇ A for 5 minutes using an ultrasonic homogenizer.
  • the obtained sample solution is measured with a particle size analyzer.
  • the sputtering target contains Ag (silver) as a metal component
  • Ag is not dissolved in aqua regia. Therefore, the powder is first immersed in nitric acid, and the residue obtained by dissolving Ag is immersed in aqua regia.
  • the sputtering target contains Cr (chromium) as a metal component, Cr does not dissolve in aqua regia, so the residue obtained by first immersing the powder in hydrochloric acid to dissolve Cr is immersed in aqua regia.
  • the C-containing sputtering target of the present invention Pt is 5 mol% to 55 mol%, preferably 10 mol% to 50 mol%, C is 10 mol% to 60 mol%, preferably 15 mol% to 55 mol%, and the balance is Fe and Co.
  • the C-containing sputtering target of the present invention is sometimes abbreviated as “(Fe / Co) —Pt—C-based target”, and the alloy component is sometimes abbreviated as “(Fe / Co) —Pt-based alloy”.
  • “(Fe / Co)” means at least one selected from Fe and Co, that is, Fe, Co, or an FeCo alloy.
  • C is within the above range, it functions well as a grain boundary material in the sputtered film, and (Fe / Co) -Pt alloy particles can be isolated, so (Fe / Co) -Pt alloy The magnetic characteristics can be maintained well.
  • the C-containing sputtering target of the present invention has a total amount of more than 0 mol% and not more than 20 mol%, preferably more than 0 mol% and not more than 15 mol% of Ag, Au, B, Cr, Cu, Ge, Ir as a metal component. , Ni, Pd, Rh, Ru can be included. Within the above range, the magnetic properties of the (Fe / Co) -Pt alloy can be maintained well.
  • the C-containing sputtering target of the present invention may contain a nonmagnetic material (however, excluding C) in a total amount of more than 0 mol% and 20 mol% or less, preferably more than 0 mol% and 10 mol% or less.
  • a nonmagnetic material include one or more selected from oxides selected from oxides of Si, Ti, and Ta, and nitrides of B, Ti, and Ta.
  • oxide SiO, SiO 2, Si 3 O 2, TiO, TiO 2, Ti 2 O 3, Ta 2 O 5 is preferably, SiO 2, TiO 2, Ta 2 O 5 is more preferable.
  • nitride As the nitride, BN, TiN, Ta 2 N, and TaN are preferable, and BN, TiN, and TaN are more preferable.
  • the nonmagnetic material functions well as a grain boundary material in the film sputtered together with C, and can isolate (Fe / Co) -Pt alloy particles, so that the magnetic properties of the (Fe / Co) -Pt alloy Good characteristics can be maintained.
  • the C-containing sputtering target of the present invention is characterized in that a mixture is prepared by mixing metal powder and C powder with a mixer having a three-dimensional motion mechanism that rotates in a vertical direction and a horizontal direction, and the mixture is sintered. It can manufacture with the manufacturing method to do.
  • the three-dimensional motion that rotates in the vertical direction and the horizontal direction is a motion that reverses the top and bottom of the mixer, and is also called a shaking mechanism.
  • a shaking mixer can be suitably used.
  • Mixing of metal powder and C powder by a mixer having a three-dimensional motion mechanism that rotates in the vertical and horizontal directions is performed by rotating the mixing container in the vertical and horizontal directions at 10 to 50 rpm, preferably 20 to 40 rpm.
  • C particles oxide particles and BN particles, if present
  • aggregates formed by agglomeration of pulverized fine particles are crushed, and a mixed powder having a uniform particle size distribution can be obtained.
  • a (Fe / Co) —Pt—C-based target can be obtained.
  • the measurement method of the particle size distribution of the dissolution residue of the sputtering target, the relative density, and the particle evaluation method in each Example and Comparative Example are as follows.
  • 10 cumulative% diameter (D10), 50 cumulative% diameter (D50), and 90 cumulative% diameter (D90) measured twice are ⁇ 0.1 ⁇ m when 0 ⁇ m or more and less than 10 ⁇ m, If it is 10 ⁇ m or more and less than 40 ⁇ m, confirm that it is within the error range of ⁇ 0.2 ⁇ m, and if it is 40 ⁇ m or more, confirm that it is within the error range of ⁇ 1 ⁇ m.
  • Size% displayed on the data analysis screen of the particle size analyzer, “1 ⁇ mpass” (cumulative% value of particles passing through a 1 ⁇ m sieve) is set to “cumulative% less than 1 ⁇ m”.
  • a sputtering target (diameter: 153 mm, thickness: 2 mm) joined to a Cu backing plate having a diameter of 161 mm and a thickness of 4 mm with an indium was attached to a magnetron sputtering apparatus, and after discharging at an argon gas pressure of 1 Pa and an output of 500 W for 2 hours, an argon gas pressure of 1 Pa.
  • the film was formed on a glass substrate at an output of 500 W for 2 seconds, and the number of particles was counted with a particle counter.
  • Example 1 (Fe-50Pt) -40C (mol%) [30Fe-30Pt-40C] Fe powder (average particle size 7 ⁇ m) 146.44 g, Pt powder (average particle size 1 ⁇ m) 511.56 g, C powder ( 41.99 g (average particle size 20 ⁇ m) was placed in a stainless steel container together with 2 kg of zirconia balls, and mixed for 48 hours at 32 rpm using a shaking mixer having a three-dimensional motion mechanism rotating in the vertical and horizontal directions.
  • the powder was classified with a sieve having an opening of 300 ⁇ m, and the passed powder was sintered under the conditions of a sintering pressure of 66 MPa, a sintering temperature of 900 ° C., and a holding time of 1 hour.
  • the obtained sintered body was processed into a diameter of 153 mm and a thickness of 2 mm, a sputtering target was obtained, particle evaluation was performed, and then a sample was cut out from the sputtering target to measure the relative density and the particle size distribution of the dissolved residue. .
  • the results are shown in Table 2.
  • FIG. 1 shows the measurement results of the particle size distribution of the dissolved residue
  • FIGS. 2 and 3 show scanning electron microscope (SEM) photographs (1000 times and 5000 times) of the dissolved residue.
  • Example 2 A sputtering target was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mixing time using a shaking mixer having a three-dimensional motion mechanism rotating in the vertical and horizontal directions was changed to 24 hours, and particle evaluation, relative density and dissolution were obtained. The particle size distribution of the residue was measured. The results are shown in Table 2.
  • Example 3 A sputtering target was obtained in the same manner as in Example 1 except that the C powder as the raw material was changed to an average particle size of 10 ⁇ m, and particle evaluation, relative density, and particle size distribution measurement of dissolved residue were performed. The results are shown in Table 2.
  • the powder was classified with a sieve having an opening of 300 ⁇ m, and the passed powder was sintered under the conditions of a sintering pressure of 66 MPa, a sintering temperature of 900 ° C., and a holding time of 1 hour.
  • the obtained sintered body was processed into a diameter of 153 mm and a thickness of 2 mm to obtain a sputtering target, and particle evaluation, relative density, and measurement of particle size distribution of dissolved residue were performed. The results are shown in Table 2.
  • the powder was classified with a sieve having an opening of 300 ⁇ m, and the passed powder was sintered under the conditions of a sintering pressure of 66 MPa, a sintering temperature of 900 ° C., and a holding time of 1 hour.
  • the obtained sintered body was processed into a diameter of 153 mm and a thickness of 2 mm to obtain a sputtering target, and particle evaluation, relative density, and measurement of particle size distribution of dissolved residue were performed. The results are shown in Table 2.
  • the powder was classified with a sieve having an opening of 300 ⁇ m, and the passed powder was sintered under the conditions of a sintering pressure of 66 MPa, a sintering temperature of 900 ° C., and a holding time of 1 hour.
  • the obtained sintered body was processed into a diameter of 153 mm and a thickness of 2 mm to obtain a sputtering target, and particle evaluation, relative density, and particle size distribution measurement of dissolution residue were performed. The results are shown in Table 2.
  • the powder was classified with a sieve having an opening of 300 ⁇ m, and the passed powder was sintered under the conditions of a sintering pressure of 66 MPa, a sintering temperature of 900 ° C., and a holding time of 1 hour.
  • the obtained sintered body was processed into a diameter of 153 mm and a thickness of 2 mm to obtain a sputtering target, and particle evaluation, relative density, and measurement of particle size distribution of dissolved residue were performed. The results are shown in Table 2.
  • the powder was classified with a sieve having an opening of 300 ⁇ m, and the passed powder was sintered under the conditions of a sintering pressure of 66 MPa, a sintering temperature of 900 ° C., and a holding time of 1 hour.
  • the obtained sintered body was processed into a diameter of 153 mm and a thickness of 2 mm to obtain a sputtering target, and particle evaluation, relative density, and measurement of particle size distribution of dissolved residue were performed. The results are shown in Table 2.
  • Fe powder (average particle size 7 ⁇ m) 122.41 g, Co powder (average particle size 3 ⁇ m) 96.89 g , Pt powder (average particle size 1 ⁇ m) 320.71 g, C powder (average particle size 20 ⁇ m) 65.82 g together with 2 kg of zirconia balls in a stainless steel container and rotating in a vertical and horizontal direction. And mixed for 48 hours at 32 rpm.
  • the mixture was classified with a sieve having an opening of 300 ⁇ m, and the passed powder was sintered under the conditions of a sintering pressure of 66 MPa, a sintering temperature of 900 ° C., and a holding time of 1 hour.
  • the obtained sintered body was processed into a diameter of 153 mm and a thickness of 2 mm to obtain a sputtering target, and particle evaluation, relative density, and particle size distribution measurement of dissolved residue were performed. The results are shown in Table 2.
  • Example 1 A sputtering target was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mixing time using a shaking mixer having a three-dimensional motion mechanism rotating in the vertical and horizontal directions was changed to 15 minutes, and particle evaluation, relative density and dissolution were obtained. The particle size distribution of the residue was measured. The results are shown in Table 2.
  • Comparative Example 3 A sputtering target was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the mixing condition using a medium stirring mill was changed to 462 rpm, strong mixing for 12 hours, and the sintering temperature was changed to 1300 ° C. The particle size distribution of the dissolved residue was measured. The results are shown in Table 2.
  • FIG. 7 shows the particle size distribution measurement results of the dissolved residue
  • FIGS. 8 and 9 show scanning electron microscope (SEM) photographs (1000 times and 5000 times) of the dissolved residue.
  • [Particle size distribution of dissolved residue] 2, 3, 5, 6, 8 and 9 are SEM photographs, the black part is a double-sided tape used for adhering the dissolved residue to the SEM observation jig, the white part is the sharp part of the residual particles, gray These are residual particles.
  • D90 is more than 5 ⁇ m and less than 15 ⁇ m
  • D50 is more than 2 ⁇ m and less than 6 ⁇ m
  • D10 is more than 0.6 ⁇ m and less than 2 ⁇ m
  • particles less than 1 ⁇ m are less than 23 cumulative%. It turns out that it is a distribution state. 2 and 3, it can be confirmed that there are no particles that are too fine or particles that are agglomerated, and that the particle size is substantially uniform.
  • Comparative Example 1 in which the mixing time is short, D90 is about 50 ⁇ m, D50 is about 20 ⁇ m, D10 is about 5 ⁇ m, less than 1 ⁇ m is 0 cumulative%, and the particle size distribution is biased toward the large size side.
  • Comparative Example 2 which has stronger mixing conditions than Comparative Example 1, D90 is about 21 ⁇ m, D50 is about 8 ⁇ m, D10 is about 2.5 ⁇ m, and 1 ⁇ m is a slightly wide distribution state of 1.6 cumulative%. 5 and 6, it can be seen that there are particles of various sizes, and the degree of grinding is not uniform.
  • Comparative Example 3 which is a strong mixing condition, D90 is about 3.6 ⁇ m, D50 is about 1.3 ⁇ m, D10 is about 0.3 ⁇ m, and less than 1 ⁇ m is about 43 cumulative%, and there are many particles that are too fine. 8 and 9, it can be seen that particles that are too fine and aggregates of fine particles are mixed. Comparative Example 3 in which fine particles and aggregates of fine particles exist had the largest number of particles generated, and it was confirmed that fine particles and aggregates of less than 1 ⁇ m greatly affected the generation of particles.
  • Example 1 When comparing Example 1 and Example 2 in which the raw material powder mixing time was changed, the longer the mixing time, the smaller the particle size of the dissolved residue. On the other hand, it can be seen from the comparison between Comparative Examples 2 and 3 that when the mixing time is increased in the medium stirring mill, the mixture becomes too fine and re-aggregates. It was confirmed that the mixing conditions used in the production method of the present invention were not too fine and suppressed reaggregation.
  • Example 1 and Example 3 in which the particle size of the C powder of the raw material was changed were compared, the particle size distribution of Example 2 in which the particle size of C powder was small was moved slightly smaller than Example 1. This is not a big influence.

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Abstract

Ｃ粒子の凝集を抑制し、パーティクル発生を低減するスパッタリングターゲットを提供する。　Ｆｅ及びＣｏから選択される１種以上と、Ｐｔと、Ｃと、を含むＣ含有スパッタリングターゲットであって、当該スパッタリングターゲットの溶解残渣の粒度分布におけるＤ９０（９０累積％径）が２０．０μｍ以下であり、粒径１．０μｍ未満が４０累積％以下であることを特徴とするＣ含有スパッタリングターゲット。

Description

Ｃ含有スパッタリングターゲット及びその製造方法
　本発明は、Ｃ含有スパッタリングターゲット及びその製造方法に関し、特にＦｅ又はＣｏとＰｔとＣ（炭素）とを含むＣ含有スパッタリングターゲット及びその製造方法に関する。
　本出願人は、複数のターゲットを用いることなく、炭素含有量の多いＦｅＰｔＣ系薄膜を単独で形成することができるＦｅＰｔ－Ｃ系スパッタリングターゲットを提案した（特許文献１、特許文献２、特許文献３）。
　特許文献１は、Ｐｔを４０～６０ａｔ％含有して残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるＦｅＰｔ系合金相と、不可避的不純物を含むＣ相とが互いに分散した構造を有し、ターゲット全体に対するＣの含有量が２１～７０ａｔ％であることを特徴とするＦｅ、ＰｔおよびＣを含有するＦｅＰｔ－Ｃ系スパッタリングターゲットを開示する。特許文献１のＦｅＰｔ－Ｃ系スパッタリングターゲットは、アトマイズ法により得られたＦｅＰｔ合金粉末と、平均粒径２０～１００ｎｍのＣ粉末とをボールミルに入れて混合することにより調製した混合粉末を焼結して製造され、Ｃ相の平均の大きさは０．６０μｍ以下である。
　特許文献２は、Ｐｔを３３ａｔ％以上６０ａｔ％以下含有して残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるＦｅＰｔ合金相中に、不可避的不純物を含む１次粒子のＣ同士がお互いに接触しないように分散した構造を有し、１次粒子のＣの平均粒径が１μｍ以上３０μｍ以下であり、かつ、Ｃの全表面積のうちＦｅＰｔ系合金相に覆われている表面積はＣの全表面積の８０％以上であることを特徴とするＦｅＰｔ－Ｃ系スパッタリングターゲットを開示する。特許文献２のＦｅＰｔ－Ｃ系スパッタリングターゲットは、目開き２０μｍの篩を通過したＦｅアトマイズ粉末又は平均粒径１０μｍのＦｅ粉と平均粒径１μｍのＰｔ粉末と平均粒径８μｍの非晶質カーボンとをタンブラーミキサーで１５分間混合して調製した混合粉末を焼結して製造される。ここで、タンブラーミキサーとは、混合容器を斜めに保持して回転させることにより、粉末を混合する装置（たとえば、（株）エイシン製タンブラーミキサーや（有）ミスギ製まぜまぜマンなどが市販されている）である。
　特許文献３は、Ｐｔを３３ｍｏｌ％以上６０ｍｏｌ％以下含有して残部が実質的にＦｅからなるＦｅＰｔ系合金相中に、実質的にＣからなる非球形のＣ相が分散した構造を有するＦｅＰｔ－Ｃ系スパッタリングターゲットを開示する。特許文献３のＦｅＰｔ－Ｃ系スパッタリングターゲットは、Ｐｔ及びＦｅの各粉末又はアトマイズ法により得られたＦｅＰｔ合金粉末と、非球形のＣ粉末とをボールを用いた混合器で３００ｒｐｍで３０分間混合して調製した混合粉末を焼結して製造される。
　また、平均粒径０．５μｍ以上１０μｍ以下の原料粉末をボールミルで４時間混合・粉砕してホットプレスして得られる焼結体を熱間等方加圧加工して、平均面積が４μｍ2以下のＣ粒子を微細に母材金属に均一に分散させてなるスパッタリングターゲットが提案されている（特許文献４）。
　さらに、偏平状あるいは板状のＦｅＰｔ系合金粉末と、平均粒子径１５μｍの偏平状あるいは板状のＣ粉末（薄片化黒鉛粉末）とを乳鉢で混合し、一軸方向加圧のホットプレスを実施することにより得られる、Ｃ相が特定の方向に揃って分散したスパッタリングターゲットが提案されている（特許文献５）。
特開２０１２－２１４８７４号公報 特許第５９６５５３９号公報 ＷＯ２０１７／１５４７４１　Ａ１ 特許第５２９０４６８号公報 特許第５４５７６１５号公報
　Ｃ粒子の過粉砕を抑制するために粗大なＣ粒子を弱混合する方法や、微細なＣ粒子の脱離によるパーティクル発生を抑制するために熱間等方等圧加工を施す方法、偏平状の合金粉末及びＣ粉末の混合物を一軸方向加圧する方法などが提案されている。しかし、従来の方法では、Ｃ粒子の凝集を解砕することができず、ターゲット内部にＣ粒子の凝集部が存在し、これがパーティクル発生の起点となっていた。本発明は、Ｃ粒子の凝集を抑制し、パーティクル発生を低減するスパッタリングターゲットを提供することを目的とする。
　本発明者らは鋭意研究の結果、強混合で粉砕された１μｍ未満のＣ粒子がパーティクルに影響することを突き止め、従来の弱混合と同等の弱混合でありながら、従来の弱混合よりも均一に混合することができる混合方法で長時間混合することにより、１μｍ未満のＣ粒子の生成を抑制し、かつＣ粒子の凝集を解砕して、Ｃ粒子の凝集部の生成を抑制し、パーティクル発生を従前よりも抑制することができるスパッタリングターゲットを完成させた。
　本発明の具体的態様は以下のとおりである。
［１］Ｆｅ及びＣｏから選択される１種以上と、Ｐｔと、Ｃと、を含むＣ含有スパッタリングターゲットであって、当該スパッタリングターゲットの溶解残渣の粒度分布におけるＤ９０（９０累積％径）が２０．０μｍ以下であり、粒径１．０μｍ未満が４０累積％以下であることを特徴とするＣ含有スパッタリングターゲット。
［２］前記Ｄ９０は５．０μｍ以上２０．０μｍ以下であることを特徴とする、前記［１］に記載のＣ含有スパッタリングターゲット。
［３］さらに、前記スパッタリングターゲットの溶解残渣の粒度分布におけるＤ５０（５０累積％径）が２．０μｍ以上７．０μｍ以下であることを特徴とする、前記［１］又は［２］に記載のＣ含有スパッタリングターゲット。
［４］さらに、前記スパッタリングターゲットの溶解残渣の粒度分布におけるＤ１０（１０累積％径）が０．５μｍ以上２．０μｍ以下であることを特徴とする、前記［１］～［３］のいずれか１に記載のＣ含有スパッタリングターゲット。
［５］Ｐｔが５ｍｏｌ％以上５５ｍｏｌ％以下、Ｃが１０ｍｏｌ％以上６０ｍｏｌ％以下、残部はＦｅ及びＣｏから選択される１種以上並びに不可避不純物であることを特徴とする、前記［１］～［４］のいずれか１に記載のＣ含有スパッタリングターゲット。
［６］さらに、総量として０ｍｏｌ％よりも多く２０ｍｏｌ％以下のＡｇ、Ａｕ、Ｂ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕから選択される１種以上を含むことを特徴とする、前記［５］に記載のＣ含有スパッタリングターゲット。
［７］さらに、総量として０ｍｏｌ％よりも多く２０ｍｏｌ％以下の非磁性材（ただし、Ｃを除く）を含むことを特徴とする、前記［５］又は［６］に記載のＣ含有スパッタリングターゲット。
［８］前記非磁性材は、Ｓｉ、Ｔｉ又はＴａの酸化物から選択される酸化物、Ｂ、Ｔｉ又はＴａの窒化物から選択される１種以上であることを特徴とする、前記［７］に記載のＣ含有スパッタリングターゲット。
［９］垂直方向及び水平方向に回転する３次元運動機構を有する混合機で、金属粉末及び合金粉末から選択される少なくとも１種と、Ｃ粉末とを混合して混合物を調製し、当該混合物を焼結することを特徴とする、前記［１］～［８］のいずれか１に記載のＣ含有スパッタリングターゲットの製造方法。
［１０］前記金属粉末及び合金粉末から選択される少なくとも１種とＣ粉末との混合は、１０ｒｐｍ以上５０ｒｐｍ以下の回転数で２０時間以上行うことを特徴とする、前記［９］に記載のＣ含有スパッタリングターゲットの製造方法。
　本発明のＦｅ及びＣｏから選択される１種以上と、Ｐｔと、Ｃと、を含むＣ含有スパッタリングターゲットは、溶解残渣の粒度分布におけるＤ９０（９０累積％径）が２０．０μｍ以下であり、粒径１．０μｍ未満が４０累積％以下であるため、極微細な粒子が少なく、かつ微細な粒子の凝集を解砕して凝集物の発生が抑制されるため、パーティクル発生が少ない。本発明のＣ含有スパッタリングターゲットは、磁気記録媒体の製造に好適に用いることができる。
　本発明のＣ含有スパッタリングターゲットの製造方法は、従来のボールミル、ポットミル、媒体撹拌ミルなどの混合方法に比較して弱い混合を長時間行うことにより、混合時のＣ粒子の過粉砕を抑制するとともに、Ｃ粒子の均一微細な混合を達成することができ、成膜時のパーティクル発生を低減することができる。
実施例１で得たスパッタリングターゲットの溶解残渣の粒度分布測定結果を示すグラフである。 実施例１で得たスパッタリングターゲットの溶解残渣の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（１０００倍）である。 実施例１で得たスパッタリングターゲットの溶解残渣の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（５０００倍）である。 比較例２で得たスパッタリングターゲットの溶解残渣の粒度分布測定結果を示すグラフである。 比較例２で得たスパッタリングターゲットの溶解残渣の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（１０００倍）である。 比較例２で得たスパッタリングターゲットの溶解残渣の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（５０００倍）である。 比較例３で得たスパッタリングターゲットの溶解残渣の粒度分布測定結果を示すグラフである。 比較例３で得たスパッタリングターゲットの溶解残渣の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（１０００倍）である。 比較例３で得たスパッタリングターゲットの溶解残渣の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（５０００倍）である。
　本発明のＣ含有スパッタリングターゲットは、Ｆｅ又はＣｏと、Ｐｔと、Ｃと、を含むＣ含有スパッタリングターゲットであって、当該スパッタリングターゲットの溶解残渣の粒度分布におけるＤ９０（９０累積％径）が２０．０μｍ以下であり、粒径１．０μｍ未満が４０累積％以下であることを特徴とする。
　Ｄ９０は５．０μｍ以上２０．０μｍ以下であることが好ましい。
　また、前記スパッタリングターゲットの溶解残渣の粒度分布におけるＤ５０（５０累積％径）が２．０μｍ以上７．０μｍ以下であることが好ましい。
　さらに、前記スパッタリングターゲットの溶解残渣の粒度分布におけるＤ１０（１０累積％径）が０．５μｍ以上２．０μｍ以下であることが好ましい。
　本発明において「スパッタリングターゲットの溶解残渣」とは、スパッタリングターゲットの成分のうち金属類を除く固形成分であり、王水（濃塩酸（特級）と濃硝酸（特級）の３：１混合液）、スパッタリングターゲットがＡｇを含む場合は硝酸と王水、スパッタリングターゲットがＣｒを含む場合は塩酸と王水に溶解させて得られる残渣を意味する。残渣は、主としてＣ（炭素）であるが、スパッタリングターゲットが酸化物又は窒化物を含む場合には酸化物又は窒化物も残渣に含まれる。これらの溶解残渣は、スパッタリングの際のパーティクル発生原因となる非磁性材の粒子である。
　本発明において、「スパッタリングターゲットの溶解残渣」の粒度分布は、以下の方法で測定される。
　スパッタリングターゲットの粉砕粉末を目開き５００μｍと１０６μｍの２段の篩にかけて１０６μｍ以上５００μｍ未満の粉末を採取する。採取した粉末を２００℃のホットプレート上で加熱した王水中に１時間浸漬して残渣含有溶液を得る操作を３回繰り返す。得られた残渣含有溶液を５Ａのろ紙でろ過し、ろ紙上の残渣を純水で洗い流し、再度５Ａのろ紙でろ過し、ろ紙を８０℃のホットプレート上に広げて乾燥させる。得られた残渣粉末０．１５ｇを秤量し、純水３０ｍｌ、界面活性剤（中性洗剤）０．１５ｇを１００ｍｌのビーカーに入れて、２００μＡ～３００μＡで５分間、超音波ホモジナイザーにかけて、分散させる。得られた試料溶液を粒度分析計で測定する。
　スパッタリングターゲットが金属成分としてＡｇ（銀）を含む場合には、Ａｇは王水に溶解しないため、最初に粉末を硝酸に浸漬させてＡｇを溶解させて得られる残渣を王水に浸漬させる。同様に、スパッタリングターゲットが金属成分としてＣｒ（クロム）を含む場合には、Ｃｒは王水に溶解しないため、最初に粉末を塩酸に浸漬させてＣｒを溶解させて得られる残渣を王水に浸漬させる。
　本発明のＣ含有スパッタリングターゲットは、Ｐｔが５ｍｏｌ％以上５５ｍｏｌ％以下、好ましくは１０ｍｏｌ％以上５０ｍｏｌ％以下、Ｃが１０ｍｏｌ％以上６０ｍｏｌ％以下、好ましくは１５ｍｏｌ％以５５ｍｏｌ％以下、残部はＦｅ及びＣｏから選択される１種以上並びに不可避不純物である。以下、本発明のＣ含有スパッタリングターゲットを便宜上「（Ｆｅ／Ｃｏ）－Ｐｔ－Ｃ系ターゲット」と略し、合金成分を「（Ｆｅ／Ｃｏ）－Ｐｔ系合金」と略することもある。「（Ｆｅ／Ｃｏ）」とは、Ｆｅ及びＣｏから選択される少なくとも１種、すなわちＦｅ、Ｃｏ、又はＦｅＣｏ合金を意味する。Ｃは上記範囲内であれば、スパッタリングした膜中で粒界材として良好に機能し、（Ｆｅ／Ｃｏ）－Ｐｔ系合金粒子を孤立させることができるため、（Ｆｅ／Ｃｏ）－Ｐｔ系合金の磁気特性を良好に維持することができる。
　本発明のＣ含有スパッタリングターゲットは、金属成分として、さらに、総量として０ｍｏｌ％よりも多く２０ｍｏｌ％以下、好ましくは０ｍｏｌ％よりも多く１５ｍｏｌ％以下のＡｇ、Ａｕ、Ｂ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕから選択される１種以上を含むことができる。上記範囲内であれば、（Ｆｅ／Ｃｏ）－Ｐｔ系合金の磁気特性を良好に維持することができる。
　また、本発明のＣ含有スパッタリングターゲットは、総量として０ｍｏｌ％よりも多く２０ｍｏｌ％以下、好ましくは０ｍｏｌ％よりも多く１０ｍｏｌ％以下の非磁性材（ただし、Ｃを除く）を含むことができる。非磁性材としては、Ｓｉ、Ｔｉ又はＴａの酸化物から選択される酸化物、Ｂ、Ｔｉ又はＴａの窒化物から選択される１種以上を好ましく挙げることができる。酸化物としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｏ2、ＴｉＯ、ＴｉＯ2、Ｔｉ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5が好ましく、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5がより好ましい。窒化物としては、ＢＮ、ＴｉＮ、Ｔａ2Ｎ、ＴａＮが好ましく、ＢＮ、ＴｉＮ、ＴａＮがより好ましい。非磁性材は、Ｃと共にスパッタリングした膜中で粒界材として良好に機能し、（Ｆｅ／Ｃｏ）－Ｐｔ系合金粒子を孤立させることができるため、（Ｆｅ／Ｃｏ）－Ｐｔ系合金の磁気特性を良好に維持することができる。
　本発明のＣ含有スパッタリングターゲットは、垂直方向及び水平方向に回転する３次元運動機構を有する混合機で金属粉末及びＣ粉末を混合して混合物を調製し、当該混合物を焼結することを特徴とする製造方法により製造することができる。垂直方向及び水平方向に回転する３次元運動とは、混合機の天地及び左右を逆転させる運動であり、シェイキング機構とも言う。具体的にはシェイキングミキサーを好適に用いることができる。垂直方向及び水平方向に回転する３次元運動機構を有する混合機による金属粉末及びＣ粉末の混合は、１０ｒｐｍ以上５０ｒｐｍ以下、好ましくは２０ｒｐｍ以上４０ｒｐｍ以下で混合容器を垂直方向及び水平方向に回転させる混合を、好ましくは２０時間以上、より好ましくは２４時間以上、さらに好ましくは４８時間以上、好ましくは９６時間以下、より好ましくは７２時間以下の長時間かけて行う。上記範囲内の緩やかな条件での長時間の混合を行うことにより、Ｃ粒子（存在する場合には酸化物粒子及びＢＮ粒子）が１μｍ未満の微細粒子にまで過粉砕されることなく粉砕され、かつ粉砕された微細粒子が凝集して形成される凝集物が解砕され、均質な粒度分布を有する混合粉末を得ることができる。より均質な粒度分布を有する混合粉末とするために、目開き３００μｍの篩で分級し、通過した粉末を用いることが好ましい。得られた混合粉末を、６００℃以上１０００℃以下、好ましくは７００℃以上９００℃以下の焼結温度、３０ＭＰａ以上２００ＭＰａ以下、好ましくは５０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下の焼結圧力にて焼結することにより、（Ｆｅ／Ｃｏ）－Ｐｔ－Ｃ系ターゲットを得ることができる。
　以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　各実施例及び比較例におけるスパッタリングターゲットの溶解残渣の粒度分布の測定方法、相対密度及びパーティクル評価方法は以下のとおりである。
　［溶解残渣の粒度分布］
　スパッタリングターゲットを約４ｍｍ角に切断した後、粉砕機（大阪ケミカル（株）製ワンダーブレンダー）で３０秒間粉砕する。粉砕した粉末（１００ｇ）を、受皿の上にセットした目開き１０６μｍと５００μｍの篩を用いて１分間篩振とう機で振とうさせて分級し、５００μｍの篩を通過し、１０６μｍの篩上に残った粉末（３０ｇ）を採取する。採取した粉末を、２００℃のホットプレート上で加熱した王水（１００ｍｌ：関東化学（株）製の特級塩酸：製品番号18078-00と特級硝酸（比重１．３８）：製品番号28163-00とを３：１で混合した）に、反応が停止するまで１時間浸漬する。その後、溶液中の残渣を新しい王水中に浸漬し、同様の操作を３回繰り返す。得られた残渣含有溶液をＮｏ．５Ａのろ紙（孔径７μｍ）でろ過し、ろ紙上の残渣を純水でビーカー中に洗い流し、再度Ｎｏ．５Ａのろ紙でろ過する。ろ紙を８０℃のホットプレート上に広げて乾燥する。得られた残渣から粉末０．１５ｇを秤量し、水３０ｍｌ、界面活性剤（第一石鹸（株）製台所用中性洗剤ファーストフレッシュ（商品名））０．１５ｇを１００ｍｌのビーカーに入れて、超音波ホモジナイザー（（株）日本精機製作所製ＵＳ－１５０Ｔ）でＶ－ＬＥＶＥＬが２００μＡ～３００μＡとなるように調整して５分間分散させる。得られた試料溶液を粒度分析計（ＭｉｃｒｏｔｒａｃＢＥＬ（株）製ＭＴ－３３００ＥＸＩＩ）を用いて下記表１に示す条件で測定する。分析精度を高めるため、２回測定した時の１０累積％径（Ｄ１０）、５０累積％径（Ｄ５０）、９０累積％径（Ｄ９０）が、０μｍ以上１０μｍ未満の場合には±０．１μｍ、１０μｍ以上４０μｍ未満の場合には±０．２μｍ、４０μｍ以上の場合には±１μｍの誤差範囲内に入っていることを確認し、範囲から外れる場合には再測定する。粒度分析計のデータ解析画面に表示される「Ｓｉｚｅ％」で「１μｍｐａｓｓ」（１μｍの篩を通過する粒子の累積％値）を「１μｍ未満の累積％」とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　［相対密度］
　置換液として純水を用いて、アルキメデス法で測定する。テストピースの質量を測定し、テストピースを置換液に浮遊させた状態で完全に沈め、浮力（＝テストピースの体積）を測定して、テストピースの質量（ｇ）をテストピースの体積（ｃｍ3）で除して実測密度（ｇ／ｃｍ3）を求める。焼結体の組成に基づいて計算した理論密度との比率（実測密度／理論密度）が相対密度である。
　［パーティクル評価］
　直径１６１ｍｍ、厚さ４ｍｍのＣｕ製バッキングプレートにインジウムで接合したスパッタリングターゲット（直径１５３ｍｍ、厚さ２ｍｍ）をマグネトロンスパッタリング装置に取り付け、アルゴンガス圧１Ｐａ、出力５００Ｗで２時間放電後に、アルゴンガス圧１Ｐａ、出力５００Ｗで２秒間ガラス基板上に成膜し、パーティクルカウンターでパーティクル数をカウントした。
　［実施例１］
　（Ｆｅ－５０Ｐｔ）－４０Ｃ（ｍｏｌ％）［３０Ｆｅ－３０Ｐｔ－４０Ｃ］となるように、Ｆｅ粉（平均粒径７μｍ）１４６．４４ｇ、Ｐｔ粉（平均粒径１μｍ）５１１．５６ｇ、Ｃ粉末（平均粒径２０μｍ）４１．９９ｇをジルコニアボール２ｋｇと一緒にステンレス製容器に入れて、垂直方向及び水平方向に回転する３次元運動機構を有するシェイキングミキサーを使用して３２ｒｐｍで４８時間混合した。混合後、目開き３００μｍの篩で分級し、通過した粉末を焼結圧力６６ＭＰａ、焼結温度９００℃、保持時間１時間の条件で焼結した。得られた焼結体を直径１５３ｍｍ、厚さ２ｍｍに加工し、スパッタリングターゲットを得て、パーティクル評価を行い、次いで当該スパッタリングターゲットからサンプルを切り出して、相対密度及び溶解残渣の粒度分布測定を行った。結果を表２に示す。図１に溶解残渣の粒度分布測定結果、図２及び３に溶解残渣の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（１０００倍及び５０００倍）を示す。
　［実施例２］
　垂直方向及び水平方向に回転する３次元運動機構を有するシェイキングミキサーを使用する混合時間を２４時間に変更した以外は実施例１と同様にして、スパッタリングターゲットを得て、パーティクル評価、相対密度及び溶解残渣の粒度分布測定を行った。結果を表２に示す。
　［実施例３］
　原材料としてのＣ粉末を平均粒径１０μｍに変更した以外は実施例１と同様にして、スパッタリングターゲットを得て、パーティクル評価、相対密度及び溶解残渣の粒度分布測定を行った。結果を表２に示す。
　［実施例４］
　（Ｆｅ－４５Ｐｔ－１０Ａｇ）－４０Ｃ（ｍｏｌ％）［２７Ｆｅ－２７Ｐｔ－６Ａｇ－４０Ｃ］となるように、Ｆｅ粉（平均粒径７μｍ）１２９．７４ｇ、Ｐｔ粉（平均粒径１μｍ）４５３．２２ｇ、Ａｇ粉（平均粒径１０μｍ）５５．６９ｇ、Ｃ粉末（平均粒径２０μｍ）４１．３４ｇをジルコニアボール２ｋｇと一緒にステンレス製容器に入れて、垂直方向及び水平方向に回転する３次元運動機構を有するシェイキングミキサーを使用して３２ｒｐｍで４８時間混合した。混合後、目開き３００μｍの篩で分級し、通過した粉末を焼結圧力６６ＭＰａ、焼結温度９００℃、保持時間１時間の条件で焼結した。得られた焼結体を直径１５３ｍｍ、厚さ２ｍｍに加工し、スパッタリングターゲットを得て、パーティクル評価、相対密度及び溶解残渣の粒度分布測定を行った。結果を表２に示す。
　［実施例５］
　（Ｆｅ－５２Ｐｔ）－３０Ｃ－６ＳｉＯ2（ｍｏｌ％）［３０．７２Ｆｅ－３３．２８Ｐｔ－３０Ｃ－６ＳｉＯ2］となるように、Ｆｅ粉（平均粒径７μｍ）１２２．９７ｇ、Ｐｔ粉（平均粒径１μｍ）４６５．３６ｇ、Ｃ粉末（平均粒径２０μｍ）２５．８３ｇ、ＳｉＯ2粉末（平均粒径０．６μｍ）２５．８４ｇをジルコニアボール２ｋｇと一緒にステンレス製容器に入れて、垂直方向及び水平方向に回転する３次元運動機構を有するシェイキングミキサーを使用して３２ｒｐｍで４８時間混合した。混合後、目開き３００μｍの篩で分級し、通過した粉末を焼結圧力６６ＭＰａ、焼結温度９００℃、保持時間１時間の条件で焼結した。得られた焼結体を直径１５３ｍｍ、厚さ２ｍｍに加工し、スパッタリングターゲットを得て、パーティクル評価、相対密度及び溶解残渣の粒度分布測定を行った。結果を表２に示す。
　［実施例６］
　（Ｆｅ－４５Ｐｔ）－３０Ｃ－５ＢＮ（ｍｏｌ％）［３５．７５Ｆｅ－２９．２５Ｐｔ－３０Ｃ－５ＢＮ］となるように、Ｆｅ粉（平均粒径７μｍ）１６３．３９ｇ、Ｐｔ粉（平均粒径１μｍ）４６６．９７ｇ、Ｃ粉末（平均粒径２０μｍ）２９．４９ｇ、ＢＮ粉末（平均粒径１０μｍ）１０．１６ｇをジルコニアボール２ｋｇと一緒にステンレス製容器に入れて、垂直方向及び水平方向に回転する３次元運動機構を有するシェイキングミキサーを使用して３２ｒｐｍで４８時間混合した。混合後、目開き３００μｍの篩で分級し、通過した粉末を焼結圧力６６ＭＰａ、焼結温度９００℃、保持時間１時間の条件で焼結した。得られた焼結体を直径１５３ｍｍ、厚さ２ｍｍに加工し、スパッタリングターゲットを得て、パーティクル評価、相対密度及び溶解残渣の粒度分布測定 を行った。結果を表２に示す。
　［実施例７］
　（Ｃｏ－５Ｃｒ－２３Ｐｔ）－４０Ｃ（ｍｏｌ％）［４３．２Ｃｏ－３Ｃｒ－１３．８Ｐｔ－４０Ｃ］となるように、Ｃｏ粉（平均粒径３μｍ）２４７．０３ｇ、Ｐｔ粉（平均粒径１μｍ）２６１．２２ｇ、Ｃｒ粉（平均粒径２０μｍ）１５．１４ｇ、Ｃ粉末（平均粒径２０μｍ）４６．６２ｇをジルコニアボール２ｋｇと一緒にステンレス製容器に入れて、垂直方向及び水平方向に回転する３次元運動機構を有するシェイキングミキサーを使用して３２ｒｐｍで４８時間混合した。混合後、目開き３００μｍの篩で分級し、通過した粉末を焼結圧力６６ＭＰａ、焼結温度９００℃、保持時間１時間の条件で焼結した。得られた焼結体を直径１５３ｍｍ、厚さ２ｍｍに加工し、スパッタリングターゲットを得て、パーティクル評価、相対密度及び溶解残渣の粒度分布測定を行った。結果を表２に示す。
　［実施例８］
　（Ｃｏ－１２Ｃｒ－１８Ｐｔ）－２０Ｃ（ｍｏｌ％）［５６Ｃｏ－９．６Ｃｒ－１４．４Ｐｔ－２０Ｃ］となるように、Ｃｏ粉（平均粒径３μｍ）３０８．４０ｇ、Ｐｔ粉（平均粒径１μｍ）２６２．５１ｇ、Ｃｒ粉（平均粒径２０μｍ）４６．６５ｇ、Ｃ粉末（平均粒径２０μｍ）２２．４５ｇをジルコニアボール２ｋｇと一緒にステンレス製容器に入れて、垂直方向及び水平方向に回転する３次元運動機構を有するシェイキングミキサーを使用して３２ｒｐｍで４８時間混合した。混合後、目開き３００μｍの篩で分級し、通過した粉末を焼結圧力６６ＭＰａ、焼結温度９００℃、保持時間１時間の条件で焼結した。得られた焼結体を直径１５３ｍｍ、厚さ２ｍｍに加工し、スパッタリングターゲットを得て、パーティクル評価、相対密度及び溶解残渣の粒度分布測定を行った。結果を表２に示す。
　［実施例９］
　（Ｆｅ－３０Ｃｏ－３０Ｐｔ）－５０Ｃ（ｍｏｌ％）［２０Ｆｅ－１５Ｃｏ－１５Ｐｔ－５０Ｃ］となるように、Ｆｅ粉（平均粒径７μｍ）１２２．４１ｇ、Ｃｏ粉（平均粒径３μｍ）９６．８９ｇ、Ｐｔ粉（平均粒径１μｍ）３２０．７１ｇ、Ｃ粉末（平均粒径２０μｍ）６５．８２ｇをジルコニアボール２ｋｇと一緒にステンレス製容器に入れて、垂直方向及び水平方向に回転する３次元運動機構を有するシェイキングミキサーを使用して３２ｒｐｍで４８時間混合した。混合後、目開き３００μｍの篩で分級し、通過した粉末を焼結圧力６６ＭＰａ、焼結温度９００℃、保持時間１時間の条件で焼結した。得られた焼結体を直径１５３ｍｍ、厚さ２ｍｍに加工し、スパッタリングターゲットを得て、パーティクル評価、相対密度及び溶解残渣の粒度分布測定 を行った。結果を表２に示す。
　［比較例１］
　垂直方向及び水平方向に回転する３次元運動機構を有するシェイキングミキサーを使用する混合時間を１５分に変更した以外は実施例１と同様にして、スパッタリングターゲットを得て、パーティクル評価、相対密度及び溶解残渣の粒度分布測定を行った。結果を表２に示す。
　［比較例２］
　垂直方向及び水平方向に回転する３次元運動機構を有するシェイキングミキサーの代わりにジルコニアボール４ｋｇを用いる媒体撹拌ミルを使用し、混合条件を３００ｒｐｍ、３時間に変更し、焼結温度を１１５０℃に変更した以外は実施例１と同様にして、スパッタリングターゲットを得て、パーティクル評価、相対密度及び溶解残渣の粒度分布測定を行った。結果を表２に示す。図４に溶解残渣の粒度分布測定結果、図５及び６に溶解残渣の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（１０００倍及び５０００倍）を示す。
　［比較例３］
　媒体撹拌ミルを使用する混合条件を４６２ｒｐｍ、１２時間の強混合に変更し、焼結温度を１３００℃に変更した以外は比較例２と同様にして、スパッタリングターゲットを得て、パーティクル評価、相対密度及び溶解残渣の粒度分布測定を行った。結果を表２に示す。図７に溶解残渣の粒度分布測定結果、図８及び９に溶解残渣の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（１０００倍及び５０００倍）を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　［溶解残渣の粒度分布］
　図２、３、５、６、８及び９はＳＥＭ写真であり、黒い部分は溶解残渣をＳＥＭ観察用治具に付着させるために用いた両面テープ、白い部分は残渣粒子の鋭角な部分、灰色の部分は残渣粒子である。実施例１～８はＤ９０が５μｍ超過１５μｍ未満、Ｄ５０が２μｍ超過６μｍ未満、Ｄ１０が０．６μｍ超過２μｍ未満、１μｍ未満の粒子が２３累積％未満であり、図１から正規分布に近い均質な分布状態であることがわかる。図２及び３から、微細すぎる粒子や凝集しすぎている粒子がなく、ほぼ均一な粒径であることが確認できる。一方、混合時間が短い比較例１はＤ９０が約５０μｍ、Ｄ５０が約２０μｍ、Ｄ１０が約５μｍ、１μｍ未満が０累積％と大寸法側に粒径分布が偏っている。比較例１よりは混合条件が強い比較例２はＤ９０が約２１μｍ、Ｄ５０が約８μｍ、Ｄ１０が約２．５μｍ、１μｍが１．６累積％とやや幅広の分布状態である。図５及び６から、大小様々な粒子が存在しており、粉砕の程度が不均一であることがわかる。強混合条件である比較例３はＤ９０が約３．６μｍ、Ｄ５０が約１．３μｍ、Ｄ１０が約０．３μｍ、１μｍ未満が約４３累積％と微細すぎる粒子が多く、図７から分布状態が双峰形態であり、図８及び９から、微細すぎる粒子と、微細な粒子の凝集物が混在していることがわかる。微細粒子及び微細粒子の凝集物が存在する比較例３が最もパーティクル発生数が多く、１μｍ未満の微細粒子及び凝集物がパーティクル発生に大きく影響することが確認できた。
　原材料粉末の混合時間を変えた実施例１と実施例２を対比すると、混合時間が長いほど溶解残渣の粒径は小さくなる傾向がある。一方、比較例２と３の対比により媒体撹拌ミルで混合時間が長くなると微細になりすぎて、再凝集していることがわかる。本発明の製造方法で用いる混合条件が、微細化しすぎず、再凝集を抑制していることが確認できた。
　原材料のＣ粉末の粒径を変えた実施例１と実施例３を対比すると、Ｃ粉末の粒径が小さい実施例２の粒度分布が実施例１よりも若干小寸法側に移動しているが、大きな影響とはいえない。
　［パーティクル数］
　比較例１～３は１００個以上であるのに対して、実施例１～８のスパッタリングターゲットのパーティクル数は２３個以下と非常に少なくなっており、パーティクル発生を抑制できていることが確認できた。
　［相対密度］
　同じ組成である実施例１～３及び比較例１～３を対比すると、実施例１～３の相対密度は９５．５％及び９６．８％であり、比較例１の９７．１％よりは低いが、比較例２の９４．９％よりは高く、スパッタリングターゲットに求められる相対密度９５％以上は達成されるといえる。

Claims (10)

  1. 　Ｆｅ及びＣｏから選択される１種以上と、Ｐｔと、Ｃと、を含むＣ含有スパッタリングターゲットであって、当該スパッタリングターゲットの溶解残渣の粒度分布におけるＤ９０（９０累積％径）が２０．０μｍ以下であり、粒径１．０μｍ未満が４０累積％以下であることを特徴とするＣ含有スパッタリングターゲット。
  2. 　前記Ｄ９０は５．０μｍ以上２０．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のＣ含有スパッタリングターゲット。
  3. 　さらに、前記スパッタリングターゲットの溶解残渣の粒度分布におけるＤ５０（５０累積％径）が２．０μｍ以上７．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＣ含有スパッタリングターゲット。
  4. 　さらに、前記スパッタリングターゲットの溶解残渣の粒度分布におけるＤ１０（１０累積％径）が０．５μｍ以上２．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１に記載のＣ含有スパッタリングターゲット。
  5. 　Ｐｔが５ｍｏｌ％以上５５ｍｏｌ％以下、Ｃが１０ｍｏｌ％以上６０ｍｏｌ％以下、残部はＦｅ及びＣｏから選択される１種以上並びに不可避不純物であることを特徴とする、請求項１～４のいずれか１に記載のＣ含有スパッタリングターゲット。
  6. 　さらに、総量として０ｍｏｌ％より多く２０ｍｏｌ％以下のＡｇ、Ａｕ、Ｂ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕから選択される１種以上を含むことを特徴とする、請求項５に記載のＣ含有スパッタリングターゲット。
  7. 　さらに、総量として０ｍｏｌ％より多く２０ｍｏｌ％以下の非磁性材（ただし、Ｃを除く）を含むことを特徴とする、請求項５又は６に記載のＣ含有スパッタリングターゲット。
  8. 　前記非磁性材は、Ｓｉ、Ｔｉ又はＴａの酸化物から選択される酸化物、Ｂ、Ｔｉ又はＴａの窒化物から選択される１種以上であることを特徴とする、請求項７に記載のＣ含有スパッタリングターゲット。
  9. 　垂直方向及び水平方向に回転する３次元運動機構を有する混合機で、金属粉末及び合金粉末から選択される少なくとも１種と、Ｃ粉末とを混合して混合物を調製し、当該混合物を焼結することを特徴とする、請求項１～８のいずれか１に記載のＣ含有スパッタリングターゲットの製造方法。
  10. 　前記金属粉末及び合金粉末から選択される少なくとも１種とＣ粉末との混合は、１０ｒｐｍ以上５０ｒｐｍ以下の回転数で２０時間以上行うことを特徴とする、請求項９に記載のＣ含有スパッタリングターゲットの製造方法。
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