專利名稱：強磁性材料濺射靶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁記錄介質(zhì)的磁性體薄膜、特別是采用垂直磁記錄方式的硬盤的磁記錄層的成膜中使用的強磁性材料濺射靶，涉及漏磁通大、通過磁控濺射裝置進行濺射時能夠得到穩(wěn)定放電的非磁性材料粒子分散型強磁性材料濺射靶。
背景技術(shù)：
在以硬盤驅(qū)動器為代表的磁記錄領(lǐng)域，作為承擔(dān)記錄的磁性薄膜的材料，使用以作為強磁性金屬的Co、Fe或Ni為基質(zhì)的材料。例如，采用面內(nèi)磁記錄方式的硬盤的記錄層中使用以Co為主要成分的Co-Cr系或Co-Cr-Pr系的強磁性合金。另外，在采用近年來實用化的垂直磁記錄方式的硬盤的記錄層中，通常使用包含以Co為主要成分的Co-Cr-Pr系的強磁性合金與非磁性的無機物的復(fù)合材料。而且，硬盤等磁記錄介質(zhì)的磁性薄膜，從生產(chǎn)率高的觀點考慮，通常使用以上述材料為成分的強磁性材料濺射靶進行濺射來制作。作為這樣的強磁性材料濺射靶的制作方法，考慮熔煉法或粉末冶金法。要采用哪種方法來制作取決于所要求的特性，不能一概而論，在垂直磁記錄方式的硬盤的記錄層中使用的、包含強磁性合金和非磁性的無機物粒子的濺射靶，一般通過粉末冶金法來制作。這是因為:由于需要將無機物粒子均勻地分散到合金基質(zhì)中，因此難以通過熔煉法制作。例如，提出了將通過 驟冷凝固法制作的具有合金相的合金粉末與構(gòu)成陶瓷相的粉末進行機械合金化，使構(gòu)成陶瓷相的粉末均勻地分散到合金粉末中，并通過熱壓法成形，而得到磁記錄介質(zhì)用濺射靶的方法(專利文獻(xiàn)I)?？梢钥吹酱藭r的靶組織是，基質(zhì)以魚白(鱈魚的精子)狀結(jié)合，在其周圍包圍著SiO2 (陶瓷)的樣子(專利文獻(xiàn)I的圖2)或分散為細(xì)繩狀(專利文獻(xiàn)I的圖3)的樣子。其它的圖雖然不清晰，但是推測具有相同的組織。這樣的組織具有后述的問題，不能說是適合的磁記錄介質(zhì)用濺射靶。另外，專利文獻(xiàn)I的圖4所示的球狀物質(zhì)為機械合金化粉末，并不是靶的組織。并且，即使不使用通過驟冷凝固法制成的合金粉末，通過以下方法也可以制成強磁性材料濺射靶:對于構(gòu)成靶的各成分準(zhǔn)備市售的原料粉末，將這些原料粉末按照所需要的組成稱量，通過球磨機等公知的方法混合，并通過熱壓將混合粉末成形、燒結(jié)。例如，提出了如下方法:通過行星運動型混合機將Co粉末、Cr粉末、TiO2粉末與SiO2粉末混合而得到的混合粉末與Co球形粉末進行混合，將該混合粉末通過熱壓進行成形，得到磁記錄介質(zhì)用濺射靶(專利文獻(xiàn)2)。此時的靶組織可見如下狀態(tài):在作為均勻分散有無機物粒子的金屬基質(zhì)的相(A)中，具有球形的金屬相(B)(專利文獻(xiàn)2的

圖1)。這樣的組織也存在根據(jù)Co和Cr等構(gòu)成元素的含有率，漏磁通不充分提高的情況，從而不能說是適合的磁記錄介質(zhì)用濺射靶。另外，提出了如下方法:將Co-Cr 二元合金粉末、Pt粉末和SiO2粉末混合，對所得到的混合粉末進行熱壓，由此，得到磁記錄介質(zhì)薄膜形成用濺射靶(專利文獻(xiàn)3)。
此時的靶組織雖然沒有圖示，但記載了可以觀察到Pt相、SiO2相以及Co-Cr 二元合金相，在Co-Cr 二元合金層的周圍可以觀察到擴散層。這樣的組織也不能說是適合的磁記錄介質(zhì)用濺射靶。濺射裝置有各種方式，在上述磁記錄膜的成膜中，從生產(chǎn)率高的觀點考慮，廣泛使用具備DC電源的磁控濺射裝置。濺射法使用的原理如下:將作為正極的襯底與作為負(fù)極的革巴對置，在惰性氣體氣氛中，在該襯底與祀之間施加高電壓以產(chǎn)生電場。此時，惰性氣體電離，形成包含電子和陽離子的等離子體，該等離子體中的陽離子撞擊靶(負(fù)極)的表面時將構(gòu)成靶的原子擊出，該飛出的原子附著到對置的襯底表面形成膜。通過這樣的一系列動作，構(gòu)成靶的材料在襯底上形成膜?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開平10-88333號公報專利文獻(xiàn)2:日本特愿2010-011326專利文獻(xiàn)3:日本特開2009-1860號公報

發(fā)明內(nèi)容
一般而言，當(dāng)欲通過磁控濺射裝置對強磁性材料濺射靶進行濺射時，由于來自磁鐵的磁通量大部分通過作為強磁性 體的靶內(nèi)部，因此漏磁通變少，產(chǎn)生濺射時不能進行放電，或者即使放電也不能穩(wěn)定放電的大問題。為了解決該問題，考慮減少作為強磁性金屬的Co的含有比例。但是，使Co減少時，無法得到期望的磁記錄膜，因此，不是本質(zhì)的解決策略。另外，雖然通過使靶的厚度變薄，能夠使漏磁通提高，但是此時靶的壽命縮短，需要頻繁地更換靶，因此，成為成本上升的主要原因。本發(fā)明鑒于上述問題，其課題在于提供使漏磁通增加、并且通過磁控濺射裝置能夠得到穩(wěn)定放電的非磁性材料粒子分散型強磁性材料濺射靶。為了解決上述課題，本發(fā)明人進行了廣泛深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)節(jié)靶的組成以及組織結(jié)構(gòu)，可以得到漏磁通大的靶?；谶@樣的見解，本發(fā)明提供:I) 一種強磁性材料濺射靶，其為包含Cr為20摩爾％以下、Ru為0.5摩爾％以上且30摩爾％以下、余量為Co的組成的金屬的濺射靶，其特征在于，該靶具有:金屬基質(zhì)(A)、以及在所述㈧中的含有30摩爾％以上Ru的Co-Ru合金相⑶和與所述相⑶不同的Co或以Co作為主要成分的金屬或合金相(C)。另外，本發(fā)明提供:2) 一種強磁性材料濺射靶，其為包含Cr為20摩爾％以下、Ru為0.5摩爾％以上且30摩爾％以下、Pt為0.5摩爾％以上，余量為Co的組成的金屬的濺射靶，其特征在于，該靶的組織具有:金屬基質(zhì)(A)、以及在所述(A)中的含有30摩爾％以上Ru的Co-Ru合金相(B)和與所述相(B)不同的Co或以Co作為主要成分的金屬或合金相(C)。另外，本發(fā)明提供:3)如上述I) 2)中任一項所述的強磁性材料濺射靶，其特征在于，上述金屬或合金相(C)為含有90摩爾％以上Co的相。4)如上述I) 3)中任一項所述的強磁性材料濺射靶，其特征在于，含有0.5摩爾％以上且10摩爾％以下選自B、T1、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、S1、Al中的一種以上元素作為添加元素。另外，本發(fā)明提供:5)如上述I) 4)中任一項所述的強磁性材料濺射靶，其特征在于，金屬基質(zhì)(A)中含有選自碳、氧化物、氮化物、碳化物、碳氮化物中的一種以上成分的無機物材料。另外，本發(fā)明提供:6)如上述I) 5)中任一項所述的強磁性材料濺射靶，其特征在于，上述無機物材料為選自Cr、Ta 、S1、T1、Zr、Al、Nb、B、Co中的一種以上元素的氧化物，該非磁性材料的體積比率為20% 40%。另外，本發(fā)明提供:7)如上述I) 6)中任一項所述的強磁性材料濺射靶，其特征在于，相對密度為97%以上。發(fā)明效果這樣調(diào)節(jié)后的本發(fā)明的非磁性材料粒子分散型強磁性材料濺射靶，成為漏磁通大的靶，在磁控濺射裝置中使用時，有效地進行惰性氣體的電離促進，能夠得到穩(wěn)定的放電。另外，由于能夠使靶的厚度變厚，因此，靶的更換頻率減小，具有能夠以低成本制造磁性體薄膜的優(yōu)點。
具體實施例方式構(gòu)成本發(fā)明的強磁性材料濺射靶的主要成分，包含Cr為20摩爾％以下、Ru為0.5摩爾％以上且30摩爾％以下、余量為Co的組成的金屬、或者Cr為20摩爾％以下、Ru為0.5摩爾％以上且30摩爾％以下、Pt為0.5摩爾％以上、余量為Co的組成的金屬。上述Cr作為必須成分添加，不包括O摩爾％。即，含有能夠分析的下限值以上的Cr量。如果Cr量為20摩爾％以下，則在微量添加的情況下也有效。關(guān)于上述Ru，由于從0.5摩爾％以上可以得到磁性體薄膜的效果，因此，使下限值如上所述。另一方面，Ru過多時，在作為磁性材料的特性方面不優(yōu)選，因此，使上限值為30摩爾％。Pt期望為45摩爾％以下。過量添加Pt的情況下，作為磁性材料的特性降低，并且Pt的價格高昂，因此，從生產(chǎn)成本出發(fā)，可以說期望盡可能降低添加量。另外，可以含有選自B、T1、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、S1、Al中的一種以上元素作為0.5摩爾％以上且10摩爾％以下的添加元素。這些元素是為了提高作為磁記錄介質(zhì)的特性而根據(jù)需要添加的元素。配合比例可以在上述范圍內(nèi)進行各種調(diào)節(jié)，均能夠保持作為有效的磁記錄介質(zhì)的特性。需要說明的是，作為0.5摩爾％以上且10摩爾％以下的添加元素的選自B、T1、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、S1、Al中的一種以上元素，基本上存在于金屬基質(zhì)(A)中，但有時這些元素經(jīng)由后述的包含Co-Ru合金的相(B)的界面略微向該相(B)中擴散。本申請發(fā)明包括這些元素。
同樣地，作為0.5摩爾％以上且10摩爾％以下的添加元素的選自B、T1、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、S1、Al中的一種以上兀素，基本上存在于金屬基質(zhì)(A)中，但有時這些兀素經(jīng)由后述的Co或以Co作為主要成分的金屬或合金相(C)的界面略微向該相(C)中擴散。本申請發(fā)明包括這些元素。另外，上述金屬或合金相(C)為含有90摩爾％以上Co的相，包含與作為添加元素的選自B、T1、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、S1、Al中的一種以上元素的合金。本申請發(fā)明中重要的是，靶的組織具有:金屬基質(zhì)(A)、上述基質(zhì)(A)中的含有30摩爾％以上Ru的Co-Ru合金相(B)、和上述基質(zhì)(A)中的Co或以Co作為主要成分的金屬或合金相(C)。該相(B)的最大磁導(dǎo)率比周圍組織的最大磁導(dǎo)率低、并且形成為各自被金屬基質(zhì)(A)分離的結(jié)構(gòu)。另外，相(C)的最大磁導(dǎo)率比周圍組織的最大磁導(dǎo)率高、并且形成為各自被金屬基質(zhì)(A)分離的結(jié)構(gòu)。即使為金屬基質(zhì)(A)與含有30摩爾％以上Ru的Co-Ru合金相(B)、或者金屬基質(zhì)(A)與Co或以Co作為主要成分的金屬或合金相(C)的靶組織，也具有漏磁通提高的效果，但通過存在金屬基質(zhì)(A)、相(B)和相(C)，具有更進一步提高漏磁通的效果。在具有這樣的組織的靶中，漏磁通提高的理由目前尚不明確，但認(rèn)為這是因為:在靶內(nèi)部的磁通量中產(chǎn)生密的部分和疏的部分，與具有均勻的磁導(dǎo)率的組織相比，靜磁能提高，因此磁通量向靶外部泄漏在能量上是有利的。另外，相⑶的直徑期望為10 150 μ m。在金屬基質(zhì)㈧中存在相⑶和細(xì)小的無機物粒子，在相(B)的直徑低于IOym的情況下，與無機物粒子的粒子尺寸差變小，因此在燒結(jié)靶材時容易進行相(B)與金屬基質(zhì)(A)的擴散。通過進行該擴散，具有金屬基質(zhì)㈧與相⑶的構(gòu)成要素的不同變得不明確的傾向。因此，可以設(shè) 定為直徑IOym以上。優(yōu)選為直徑30 μ m以上。另一方面，超過150 μ m的情況下，隨著濺射進行，靶表面的平滑性降低，有時容易產(chǎn)生粉粒的問題。因此，可以說相⑶的直徑期望為150μπι以下。需要說明的是，這些均是用于使漏磁通增加的方法，可以通過添加金屬、無機物粒子的量和種類等來調(diào)節(jié)漏磁通，因此，并不是說相(B)的尺寸必須設(shè)定為該條件。但是，如上所述，當(dāng)然是優(yōu)選的條件之一。關(guān)于相(B)的大小，即使在靶的總體積或靶的侵蝕面中所占的體積或面積為微小的量(例如，約1%)，也具有相應(yīng)的效果。為了充分發(fā)揮相(B)存在的效果，期望在靶的總體積或靶的侵蝕面中所占的體積或面積為10%以上。通過使相(B)大量存在，能夠增加漏磁通。根據(jù)靶組成，可以使相⑶在靶的總體積或靶的侵蝕面中所占的體積或面積為50%以上，進一步為60%以上，這些體積率或面積率可以根據(jù)靶的組成任意調(diào)節(jié)。本發(fā)明包含這些。需要說明的是，本發(fā)明中的相(B)的形狀沒有特別限定，平均粒徑是指最短徑與最長徑的平均值。相⑶的組成與金屬基質(zhì)㈧的組成不同，因此，在燒結(jié)時通過元素的擴散，有時相(B)的外周部會略微偏離上述相(B)的組成。但是，在使相⑶的直徑(分別為長徑以及短徑)縮小至2/3的相似形的相的范圍內(nèi)，只要是含有30摩爾％以上Ru的Co-Ru合金，則能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)。本申請發(fā)明包含這些情況，在這樣的條件下也能夠?qū)崿F(xiàn)本申請發(fā)明的目的。 相(C)的直徑期望為30 150 μ m。相(C)的直徑低于30 μ m的情況下，無機物粒子與混合存在的金屬的粒子尺寸差變小，因此在燒結(jié)靶材時，進行相(C)與金屬基質(zhì)(A)的擴散，從而具有金屬基質(zhì)(A)與相(C)的構(gòu)成要素的不同變得不明確的傾向。因此，可以設(shè)定為直徑30 μ m以上。優(yōu)選為直徑40 μ m以上。另一方面，在超過150 μ m的情況下，隨著濺射進行，靶表面的平滑性喪失，有時容易產(chǎn)生粉粒的問題。因此，相(C)的大小期望為30 150 μ m。需要說明的是，這些均是用于使漏磁通增加的方法，可以通過添加金屬、無機物粒子的量和種類等來調(diào)節(jié)漏磁通，因此，并不是說相(C)的尺寸必須設(shè)定為該條件。但是，如上所述，當(dāng)然是優(yōu)選的條件之一。為了充分發(fā)揮相(C)存在的效果，期望在靶的總體積或靶的侵蝕面中所占的體積或面積為10%以上。通過使相(C)大量存在，能夠增加漏磁通。根據(jù)靶組成，可以使相(C)在靶的總體積或靶的侵蝕面中所占的體積或面積為50%以上，進一步為60%以上，這些體積率或面積率可以根據(jù)靶的組成任意調(diào)節(jié)。本發(fā)明包含這些。需要說明的是，本發(fā)明中的相(C)的形狀沒有特別限定，平均粒徑是指最短徑與最長徑的平均值。相(C)的組成與金屬基質(zhì)㈧的組成不同，因此，在燒結(jié)時通過元素的擴散，有時相(C)的外周部會略微偏離上述相(C)的組成。但是，在使相(C)的直徑(分別為長徑以及短徑)縮小至2/3的相似形的相的范圍內(nèi)，只要是Co或以Co作為主要成分的金屬或合金相(C)，則能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)。本申請發(fā)明包含這些情況，在這樣的條件下也能夠?qū)崿F(xiàn)本申請發(fā)明的目的。另外，本發(fā)明的強磁性材料濺射靶能夠以分散在金屬基質(zhì)中的狀態(tài)含有選自碳、氧化物、氮化物、碳化物、碳氮化物中的一種以上的無機物材料。此時，具備適合具有顆粒結(jié)構(gòu)的磁記錄膜、特別是采用垂直磁記錄方式的硬盤驅(qū)動器的記錄膜的材料的特性。另外，作為上述無機物材料，選自Cr、Ta、S1、T1、Zr、Al、Nb、B、Co中的一種以上的氧化物是有效的，該非磁性材料的體積比率可以設(shè)定為20% 40%。需要說明的是，在上述Cr氧化物的情況下，與作為金屬添加的Cr量不同，為氧化鉻形式的體積比率。非磁性材料粒子通常分散在金屬基質(zhì)(A)中，但也有在靶的制作中固著到相(B)或相(C)的周圍的情況、或者包含在相(B)或相(C)的內(nèi)部的情況。如果為少量，則即使在這樣的情況下，也不會對相(B)或相(C)的磁特性產(chǎn)生影響，不會阻礙目的。本發(fā)明的強磁性材料濺射靶期望使相對密度為97%以上。通常已知，越是高密度的靶，則越能夠使濺射時產(chǎn)生的粉粒的量降低。本發(fā)明中也同樣，優(yōu)選為高密度。本申請發(fā)明中，能夠?qū)崿F(xiàn)97%以上的相對密度。本發(fā)明中相對密度是用靶的實測密度除以計算密度(也稱為理論密度)而求得的值。計算密度是假定靶的構(gòu)成成分不相互擴散或不反應(yīng)而混合存在時的密度，通過下式計
笪
ο

式:計算密度=Σ (構(gòu)成成分的分子量X構(gòu)成成分的摩爾比)/Σ (構(gòu)成成分的分子量X構(gòu)成成分的摩爾比/構(gòu)成成分的文獻(xiàn)值密度)在此，Σ是指對靶的全部構(gòu)成成分求和。這樣調(diào)節(jié)后的靶具有下述優(yōu)點:可以形成漏磁通大的靶，在磁控濺射裝置中使用時，有效促進惰性氣體的電離，能夠得到穩(wěn)定的放電。另外，由于能夠使靶的厚度變厚，因此靶的更換頻率變小，能夠以低成本制造磁性體薄膜。另外，通過高密度化，也具有能夠使造成成品率降低的粉粒的產(chǎn)生量減少的優(yōu)點。本發(fā)明的強磁性 材料濺射靶可以通過粉末冶金法制作。首先，準(zhǔn)備金屬元素或合金的粉末(為了形成相(B)，Co-Ru的合金粉末是必須的)、以及另外根據(jù)需要添加的金屬元素的粉末。各金屬元素的粉末的制作方法沒有特別限制，這些粉末期望使用最大粒徑為20 μ m以下的粉末。另外，可以準(zhǔn)備這些金屬的合金粉末代替各金屬元素的粉末，此時，制作方法沒有特別限制，期望最大粒徑為20μπι以下。另一方面，最大粒徑過小時，氧化受到促進從而存在成分組成不在范圍內(nèi)等問題，因此，進一步期望為0.Ιμπι以上。另外，以達(dá)到期望的組成的方式稱量這些金屬粉末以及合金粉末，使用球磨機等公知的方法在進行粉碎的同時進行混合。在添加無機物粉末的情況下，在該階段與金屬粉末和合金粉末進行混合即可。 作為無機物粉末，準(zhǔn)備碳粉末、氧化物粉末、氮化物粉末、碳化物粉末或碳氮化物，無機物粉末期望使用最大粒徑為5μπι以下的粉末。另一方面，最大粒徑過小時，容易發(fā)生凝聚，因此，進一步期望使用0.1 μ m以上的粉末。Co-Ru粉末可以通過將Co粉與Ru粉的混合粉末燒結(jié)后進行粉碎、篩選來得到。粉碎期望使用高能球磨機。使用這樣準(zhǔn)備的直徑在30 150 μ m的范圍內(nèi)的Co-Ru粉末，與預(yù)先準(zhǔn)備的金屬粉末和根據(jù)需要選擇的無機物粉末通過混合機進行混合。作為混合機，優(yōu)選為行星運動型混合機或行星運動型攪拌混合機。另外，考慮到混合中的氧化問題，優(yōu)選在惰性氣體氣氛中或真空中進行混合。所使用的高能球磨機，與球磨機和振動磨機相比，能夠在短時間內(nèi)進行原料粉末的粉碎、混合。另外，關(guān)于直徑在30 150 μ m的范圍內(nèi)的Co粉末,可以通過篩選由氣體霧化法制作的Co粉末來得到。使用真空熱壓裝置將這樣得到的粉末進行成型、燒結(jié)，并切削加工成期望的形狀，由此，制作本發(fā)明的強磁性材料濺射靶。另外，成型、燒結(jié)不限于熱壓，也可以使用放電等離子體燒結(jié)法、熱等靜壓燒結(jié)法。燒結(jié)時的保持溫度優(yōu)選設(shè)定為使靶充分致密化的溫度范圍中的最低溫度。雖然也取決于靶的組成，但多數(shù)情況下在800 1300° C的溫度范圍內(nèi)。另外，燒結(jié)時的壓力優(yōu)選為300 500kg/cm2。實施例以下，基于實施例以及比較例進行說明。需要說明的是，本實施例只是一例，本發(fā)明不受該例的任何限制。即，本發(fā)明僅受權(quán)利要求書的限制，并且包括本發(fā)明中包含的實施例以外的各種變形。(實施例1、比較例1、2)實施例1中，準(zhǔn)備平均粒徑3 μ m的Co粉末、平均粒徑6 μ m的Cr粉末、平均粒徑2μ m的CoO粉末、平均粒徑I μ m的SiO2粉末、直徑在50 150 μ m的范圍內(nèi)的Co_45Ru (摩爾％)粉末、直徑在70 150 μ m的范圍內(nèi)的Co粉末作為原料粉末。以使靶組成為88(80Co-5Cr-15Ru)-5Co0-7Si02 (摩爾 ％)的方式按 Co 粉末 18.70重量％、Cr粉末3.52重量%、Co0粉末5.76重量%、Si02粉末6.46重量%,Co-Ru粉末45.56重量％、直徑在70 150 μ m的范圍內(nèi)的Co粉末20.0重量％的重量比率稱量這些粉末。接著，將Co粉末、Cr粉末、CoO粉末、SiO2粉末和直徑在70 150 μ m的范圍內(nèi)的Co粉末與粉碎介質(zhì)氧化鋯球一起，封入容量10升的球磨機罐中，旋轉(zhuǎn)20小時進行混合。然后將所得到的混合粉末與Co-Ru粉末通過球容量約7升的行星運動型混合機混合10分鐘。將該混合粉末填充到碳制的模具中，在真空氣氛中，溫度1100° C、保持時間2小時，加壓30MPa的條件下進行熱壓，得到燒結(jié)體。然后，使用平面磨削盤將其進行磨削加工，得到直徑為180mm、厚度為5mm的圓盤狀的革巴。漏磁通的測定基于ASTM F2086-01 (Standard Test Method for Pass ThroughFlux of Circular Magnetic Sputtering Targets, Method2 (圓形磁控灘射祀磁通量的標(biāo)準(zhǔn)測試方法，方法2))實施。固定靶的中心，用旋轉(zhuǎn)O度、30度、60度、90度、120度而測定的漏磁通密度(PTF)除以由ASTM定義的參考場(reference field)的值，并乘以100，以百分率表示。并且對這5點取平均值，結(jié)果，平均漏磁通密度(PTF(%))為52.0%。比較例I中，準(zhǔn)備平均粒徑3 μ m的Co粉末、平均粒徑6 μ m的Cr粉末、平均粒徑
10μ m的Ru粉末、平均粒徑2 μ m的CoO粉末、平均粒徑I μ m的SiO2粉末作為原料粉末。以使靶的組成為88 (80Co-5Cr-15Ru) -5Co0_7Si02 (摩爾％)的方式按Co粉末63.76重量％、Cr粉末3.52重量％、Ru粉末20.50重量％、CoO粉末5.76重量％、SiO2粉末6.46重量％的重量比率稱量這些粉末。 然后，將這些粉末與粉碎介質(zhì)氧化鋯球一起封入容量10升的球磨機罐中，旋轉(zhuǎn)20小時進行混合。接著，將該混合粉末填充到碳制的模具中，在真空氣氛中，溫度1100° C、保持時間2小時，加壓30MPa的條件下進行熱壓，得到燒結(jié)體。然后，使用平面磨削盤將其加工成直徑為180_、厚度為5_的圓盤狀的靶，并測定平均漏磁通密度(PTF)，結(jié)果為43.5%。比較例2中，準(zhǔn)備平均粒徑3 μ m的Co粉末、平均粒徑6 μ m的Cr粉末、平均粒徑
2μ m的CoO粉末、平均粒徑I μ m的SiO2粉末、直徑在50 150 μ m的范圍內(nèi)的Co_70Ru (摩爾％)粉末作為原料粉末。然后，以使靶組成為88(80Co-5Cr-15Ru)-5Co0_7Si02 (摩爾％)的方式按Co粉末54.97重量％、Cr粉末3.52重量％、CoO粉末5.76重量％、SiO2粉末6.46重量％、Co-Ru粉末29.29重量％的重量比率稱量這些粉末。接著，將Co粉末、Cr粉末、CoO粉末和SiO2粉末與粉碎介質(zhì)氧化鋯球一起，封入容量10升的球磨機罐中，旋轉(zhuǎn)20小時進行混合。然后，將所得到的混合粉末與Co-Ru粉末通過球容量約7升的行星運動型混合機混合10分鐘。將該混合粉末填充到碳制的模具中，在真空氣氛中，溫度1100° C、保持時間2小時，加壓30MPa的條件下進行熱壓，得到燒結(jié)體。然后，使用平面磨削盤將其進行磨削加工，得到直徑為180_、厚度為5_的圓盤狀的靶。測定平均漏磁通密度(PTF)，結(jié)果為44.9%。比較例3中，準(zhǔn)備平均粒徑3 μ m的Co粉末、平均粒徑6 μ m的Cr粉末、平均粒徑2 μ m的CoO粉末、平均粒徑I μ m的SiO2粉末、直徑在50 150 μ m的范圍內(nèi)的Co_36Ru (摩爾％)粉末作為原料粉末。然后，以使靶組成為88(80Co-5Cr-15Ru)-5Co0-7Si02 (摩爾％)的方式按Co粉末27.31重量％、Cr粉末3.52重量％、CoO粉末5.76重量％、SiO2粉末6.46重量％、Co-Ru粉末56.95重量％的重量比率稱量這些粉末。接著，將Co粉末、Cr粉末、CoO粉末和SiO2粉末與粉碎介質(zhì)氧化鋯球一起封入容量10升的球磨機罐中，旋轉(zhuǎn)20小時進行混合。然后，將所得到的混合粉末與Co-Ru粉末通過球容量約7升的行星運動型混合機混合10分鐘。將該混合粉末填充到碳制的模具中，在真空氣氛中，溫度1100° C、保持時間2小時，加壓30MPa的條件下進行熱壓，得到燒結(jié)體。然后，使用平面磨削盤將其進行磨削加工，得到直徑為180mm、厚度為5mm的圓盤狀的靶。測定平均漏磁通密度(PTF)，結(jié)果為46.2%。將以上結(jié)果總結(jié)示出于表I中。表I
權(quán)利要求
1.一種強磁性材料濺射靶，其為包含Cr為20摩爾％以下、Ru為0.5摩爾％以上且30摩爾％以下、余量為Co的組成的金屬的濺射靶，其特征在于，該靶具有:金屬基質(zhì)(A)、以及在所述㈧中的含有30摩爾％以上Ru的Co-Ru合金相⑶和與所述相⑶不同的Co或以Co作為主要成分的金屬或合金相(C)。
2.一種強磁性材料濺射靶，其為包含Cr為20摩爾％以下、Ru為0.5摩爾％以上且30摩爾％以下、Pt為0.5摩爾％以上、余量為Co的組成的金屬的濺射靶，其特征在于，該靶的組織具有:金屬基質(zhì)㈧以及在所述㈧中的含有30摩爾％以上Ru的Co-Ru合金相(B)和與所述相(B)不同的Co或以Co作為主要成分的金屬或合金相(C)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的強磁性材料濺射靶，其特征在于，所述金屬或合金相(C)為含有90摩爾％以上Co的相。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的強磁性材料濺射靶，其特征在于，含有0.5摩爾％以上且10摩爾％以下選自B、T1、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、S1、Al中的一種以上元素作為添加元素。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項所述的強磁性材料濺射靶，其特征在于，金屬基質(zhì)㈧中含有選自碳、氧化物、氮化物、碳化物、碳氮化物中的一種以上成分的無機物材料。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項所述的強磁性材料濺射靶，其特征在于，所述無機物材料為選自Cr、Ta、S1、T1、Zr、Al、Nb、B、Co中的一種以上元素的氧化物，該非磁性材料的體積比率為20% 40%。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項所述的強磁性材料濺射靶，其特征在于，相對密度為97%以上。
全文摘要
一種強磁性材料濺射靶，其為包含Cr為20摩爾%以下、Pt為5摩爾%以上、余量為Co的組成的金屬的濺射靶，其特征在于，該靶具有金屬基質(zhì)(A)、以及在所述(A)中的含有30摩爾%以上Ru的Co-Ru合金相(B)和與所述相(B)不同的Co或以Co作為主要成分的金屬或合金相(C)。本發(fā)明目的在于得到使漏磁通提高、并且通過磁控濺射裝置能夠穩(wěn)定放電的強磁性材料濺射靶。
文檔編號C23C14/14GK103180481SQ201180051299
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者荒川篤俊, 池田祐希 申請人:吉坤日礦日石金屬株式會社