Fe－Co系合金濺射靶材和軟磁性薄膜層、以及使用它的垂直磁記錄介質(zhì)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】Fe-Co系合金濺射靶材和軟磁性薄膜層、以及使用它的垂直磁 記錄介質(zhì)
[00011關(guān)聯(lián)申請(qǐng)的相互參照
[0002]本申請(qǐng)基于2013年8月15日申請(qǐng)的日本國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)2013-168787號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，其 全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)參照被編入本說(shuō)明書(shū)中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及Fe-Co系合金派射革El材和軟磁性薄膜層、以及使用它的垂直磁記錄介 質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0004] 近年來(lái)，磁記錄技術(shù)的進(jìn)步顯著，為了使驅(qū)動(dòng)大容量化，磁記錄介質(zhì)的記錄高密度 化日益推進(jìn)，能夠由以往普及的面內(nèi)磁記錄介質(zhì)實(shí)現(xiàn)更高的記錄密度，垂直磁記錄方式得 到實(shí)用化。所謂垂直磁記錄方式，是對(duì)于垂直磁記錄介質(zhì)的磁性膜中的介質(zhì)面，以沿垂直方 向取向的方式形成易磁化軸，是適于高記錄密度的方法。而且，在垂直磁記錄方式中，開(kāi)發(fā) 出具有提高了記錄靈敏度的磁記錄膜層和軟磁性膜層的雙層記錄介質(zhì)。該磁記錄膜層一般 來(lái)說(shuō)使用的是CoCrPt-SiO 2系合金。
[0005] 另一方面，軟磁性膜層如日本特開(kāi)2006-294090號(hào)公報(bào)（專(zhuān)利文獻(xiàn)1)所公開(kāi)的，提 出有Fe-Co系合金膜。在此專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，為了使膜構(gòu)造為非晶或微晶，而在Fe和Co中添加 20 原子％以上的3丨、附、了&、他、21、11、0和/或1〇。
[0006] 另外，如日本特開(kāi)2010-18884號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)所公開(kāi)的，提出有一種Fe-Co系 合金系的濺射靶材，是(Fe-20~80C〇)_4~25Nb或Ta的組成的經(jīng)過(guò)急冷凝固工序的濺射靶 材，金屬間化合物相的尺寸以最大內(nèi)接圓的直徑計(jì)為I Own以下。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0009] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2006-294090號(hào)公報(bào) [0010] 專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2010-18884號(hào)公報(bào)
[0011]為了形成上述這樣的Fe-C0系合金膜，需要對(duì)應(yīng)的Fe-C0系濺射祀材。但是，在實(shí)現(xiàn) 上述這樣的膜組成的濺射靶材，特別是專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的具有(Fe-20~80C〇)_4~25Nb或 Ta的組成的濺射靶材中，具有反映急冷凝固時(shí)所形成的枝晶組織的，最大內(nèi)接圓的直徑為 IOMi以下的尺寸的金屬間化合物相，因此存在濺射時(shí)發(fā)生微粒這樣的問(wèn)題。
[0012]如果是通常情況，如專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)的，圖1、3、5、6和7所示這樣的含有Nb和Ta的金 屬間化合物，被斷開(kāi)成含有Fe和Co之中一種或兩種的相。即，含有Nb和Ta的金屬間化合物被 以Fe和Co為主體的相包圍、斷開(kāi)。該被斷開(kāi)的含有Nb和Ta的金屬間化合物相，被認(rèn)為是在靶 材的濺射時(shí)發(fā)生的微粒的原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 為了消除上述這樣的問(wèn)題，發(fā)明人等進(jìn)行了潛心開(kāi)發(fā)，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)整濺射 靶材的顯微組織，可抑制濺射中的微粒發(fā)生，從而達(dá)成發(fā)明。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，提供一種由如下Fe-Co系合金構(gòu)成的濺射靶材，其作為M 元素含有Nb、Ta、Mo、W中的一種或兩種以上，余量由Fe和Co中的一種或兩種以及不可避免的 雜質(zhì)構(gòu)成，且滿(mǎn)足原子比為OSX <1〇〇,4 SYS 28的下式（1)，其特征在于，該濺射靶材的顯 微組織具有以Fe和Co為主體的相、和包含F(xiàn)e和Co中的一種或兩種與M元素的金屬間化合物 相，使包含F(xiàn)e和Co中的一種或兩種與M元素的金屬間化合物相網(wǎng)狀地生長(zhǎng)，包圍、斷開(kāi)以Fe 和Co為主體的相而使之孤立。
[0015] (Fex-Coioo-χ)ιοο-γΜγ··· (1)
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的另一方式，提供一種濺射靶材，由如下Fe-C0系合金構(gòu)成，
[0017] 其由從Nb、Ta、Mo和W中選擇的至少一種M元素，以及作為Fe和Co中的一種或兩種和 不可避免的雜質(zhì)的余量構(gòu)成，并且，
[0018] 滿(mǎn)足下式（1):
[0019] (Fex-Coioo-χ)ιοο-γΜγ··· (1)
[0020] [式中，原子比為0<Χ < 100和4 28。]，
[0021] 其中，所述濺射靶材的顯微組織具有以Fe和Co為主體的相、和包含F(xiàn)e和Co中的一 種或兩種與M元素的金屬間化合物相，
[0022] 使由所述包含F(xiàn)e和Co中的一種或兩種與M元素的金屬間化合物相網(wǎng)狀地生長(zhǎng)，包 圍、斷開(kāi)所述以Fe和Co為主體的相而使之孤立，
[0023] 因所述金屬間化合物相而孤立的所述以Fe和Co為主體的相的數(shù)量在所述濺射靶 材中，在每lOOOOwii2中存在300個(gè)以上。
[0024]根據(jù)本發(fā)明又一方式，提供一種制造方法，是由Fe-Co系合金構(gòu)成的濺射靶材的制 造方法，其中包括如下工序：
[0025] 準(zhǔn)備Fe-Co系合金的粉末的工序，該Fe-Co系合金的粉末由從Nb、Ta、Mo和W中選擇 的至少一種M元素，以及
[0026] 作為Fe和Co中的一種或兩種和不可避免的雜質(zhì)的余量構(gòu)成，并且，滿(mǎn)足下式（1):
[0027] (Fex-Coioo-x)iqq-γΜγ··· (1)
[0028] [式中，原子比為100和4<Υ<28。];和
[0029] 將所述粉末以成形溫度1000~1200°C、成形壓力90~150MPa、和保持時(shí)間5~10小 時(shí)進(jìn)行加壓燒結(jié)的工序。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明再一方式，提供一種軟磁性薄膜層，其特征在于，由上述任意一種Fe-Co-M系合金所構(gòu)成的濺射靶材形成。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明再一方式，提供一種垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，使用上述的軟磁性 薄膜層而成。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可進(jìn)行穩(wěn)定的磁控管濺射，抑制了微粒的發(fā)生的軟磁性膜 成形用的Fe-Co系合金派射祀材，能夠制造如垂直磁記錄介質(zhì)這樣需要Fe-Co系合金的軟磁 性膜的工業(yè)制品。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1是表不本發(fā)明例（表1，No. 1)的Fe-Co系合金的顯微組織的掃描型電子顯微鏡 照片的拍攝10個(gè)視野之內(nèi)的1個(gè)視野的圖。
[0034]圖2是表示本發(fā)明的范圍外的Fe-Co系合金的顯微組織的掃描型電子顯微鏡照片 的拍攝10個(gè)視野之內(nèi)的1視野的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 以下，說(shuō)明關(guān)于本發(fā)明的限定理由。
[0036] 在本發(fā)明的Fe-Co-M合金中，原子比的組成式由（Fex-Coioo-x)iqq-γΜγ，0 < X < 100,4 < y < 28表示。關(guān)于X沒(méi)有限定，祀中含有Co和Fe任意一種或兩種即可。作為軟磁性薄膜層使 用時(shí)，雖然理由不清楚，但因?yàn)樵诮?jīng)驗(yàn)上能夠良好地取得特性，所以X的值優(yōu)選為20~80,更 優(yōu)選為25~75。
[0037]另外，M元素為T(mén)a、Nb、Mo和W，使其添加量y為4 Sy <28的理由在于，通過(guò)在此范圍 添加 M元素，具有使薄膜的非晶化促進(jìn)的效果。另一方面，M元素在與Fe、Co之間使金屬化合 物相網(wǎng)狀地生長(zhǎng)，使Co、Fe相斷開(kāi)。Y為4以上時(shí)其效果充分。另一方面，如果Y在28以下，則可 維持Fe和Co中的一種或兩種的相被包含F(xiàn)e和Co中的一種或兩種與M元素的金屬間化合物斷 開(kāi)的效果。因此，使其范圍為4~283的值優(yōu)選為10~25,更優(yōu)選為15~23。
[0038]將M元素限定為T(mén)a、Nb、Mo和W的理由在于，其是與Fe和Co結(jié)合而形成易產(chǎn)生微粒的 金屬間化合物的金屬。即，以（Fe-20~80C〇)_4~25Ta，或Nb、Mo和W的組成的靶材使化合物 網(wǎng)狀地生長(zhǎng)，斷開(kāi)Co、Fe，消除孤立的CoFe_Ta(Nb、Mo、W)化合物，CoFe_Ta(Nb、Mo、W)化合物 之間的連結(jié)變強(qiáng)，濺射時(shí)難以作為微粒飛出。
[0039] 一般來(lái)說(shuō)，在Fe-Co-M合金的熔化凝固組織中，M元素與Fe、Co形成金屬間化合物相 而存在于基體中。該金屬間化合物相的形態(tài)、分散根據(jù)靶材的制造方法而變化，很大程度影 響