CN109844167A - 磁性材料溅射靶及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种磁性材料溅射靶，其含有熔点为500℃以下的氧化物，其特征在于，在该溅射靶的溅射面中，粒径为10μm以上的氧化物的平均个数密度为5个/mm²以下。本发明的课题在于提供一种溅射靶及其制造方法，所述溅射靶能够有效地减少由溅射靶中的氧化物、特别是粗大生长的氧化物引起的异常放电、粉粒的产生。

Description

磁性材料溅射靶及其制造方法

技术领域

本发明涉及适合于用于磁记录介质的记录层等的磁性体薄膜、例如采用垂直磁记录方式的硬盘的磁记录介质的颗粒膜的成膜的磁性材料溅射靶，特别是涉及能够抑制溅射时的异常放电、防止粉粒产生的磁性材料溅射靶及其制造方法。

背景技术

在硬盘等磁记录介质中，使用在玻璃等基板上使磁性体材料薄膜化而形成的材料作为磁记录层，从生产率高的方面考虑，该磁记录层的成膜广泛采用使用直流(DC)电源的磁控溅射法。磁控溅射法为如下方法：将磁铁配置于靶的背面，并使磁通泄漏到靶表面，由此使磁通利用洛伦兹力约束放电等离子体中的带电粒子，从而能够使高密度的等离子体集中在靶表面附近，因此能够实现成膜速度的高速化。

在以硬盘驱动器为代表的磁记录领域中，作为形成负责记录的磁记录层的磁性薄膜的材料，使用以作为强磁性金属的Co、Fe或Ni为基质的材料。例如，在采用将磁性体的磁化方向设定为与记录面平行的方向的面内磁记录方式的硬盘的记录层中，一直以来使用以Co作为主要成分的Co-Cr基、Co-Cr-Pt基强磁性合金。

另一方面，通过将磁性体的磁化方向设定为与记录面垂直的方向而使单位记录面积的磁记录量高密度化的垂直磁记录方式已实用化，近年来其逐渐成为主流。在采用该垂直磁记录方式的硬盘的磁记录层中，经常使用包含以Co作为主要成分的Co-Cr-Pt基强磁性合金和非磁性无机物的复合材料。而且，从生产率高的方面考虑，经常通过使用以上述材料作为成分的磁性材料溅射靶进行溅射而制作硬盘等磁记录介质的磁性薄膜。

作为这样的磁性材料溅射靶的制作方法，考虑熔炼法、粉末冶金法。通过哪种方法制作溅射靶取决于所要求的溅射特性、薄膜性能，因此不能一概而论。然而，用于上述的近年来成为主流的垂直磁记录方式的硬盘的记录层的溅射靶通常通过粉末冶金法制作。其原因在于，对于垂直磁记录方式的记录层形成用的溅射靶而言，需要使无机物粒子均匀地分散在合金基质中，难以通过熔炼法实现这样的结构。

迄今为止，关于通过粉末冶金法进行的磁性材料溅射靶的制造，尝试了从几个观点考虑用于其改良的方法。例如，在专利文献1、2中公开了通过粉末冶金法使氧化物粒子分散在合金基质中而得到的烧结体溅射靶，并且记载了通过使特定的元素组成的合金以粗大化的粒子的形式存在于合金基质中，能够降低整个靶的磁导率，从而增大通过至磁性体靶的溅射面的磁通量(Path Through Flux；PTF)，并且增大溅射面附近的等离子体密度，从而实现成膜速度的提高。

另外，作为从其它观点考虑的方法，专利文献3、4中公开了通过粉末冶金法使氧化物粒子分散在合金基质中并进行烧结而得到的烧结体溅射靶，并且公开了通过控制分散于靶内的氧化物的形状、分散形态而得到微细且均匀的组织结构的技术。在这些靶中，作为分散体的氧化物为绝缘体，因此根据其形状、分散的形态可能成为异常放电的原因，因此通过使靶的组织结构微细且均匀化而抑制异常放电从而防止粉粒的产生。

然而，在这些现有技术中，靶内的氧化物的存在形态、分散形态还有进一步改善的余地，期望能够更有效地抑制异常放电、并且能够防止粉粒的产生的溅射靶。特别是，垂直记录方式成为主流以后，随着记录密度提高，硬盘驱动器等磁记录装置中的磁头的浮动高度逐年减小，因此对在磁记录介质上允许的粉粒的尺寸和个数的要求正变得越来越严格。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5375707号

专利文献2：国际公开第2014/125897号

专利文献3：国际公开第2013/125469号

专利文献4：日本专利第4975647号

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的课题在于提供一种能够有效地减少由溅射靶中的氧化物、特别是粗大生长的氧化物引起的异常放电、粉粒产生的分散有非磁性材料粒子的磁性材料溅射靶及其制造方法。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明人进行了深入研究，结果发现：在溅射靶中含有熔点低的氧化物的情况下，产生在烧结工序中该氧化物发生熔融、聚集或与其它氧化物反应，从而生长为粒径过大的聚集体的问题，而且通过在烧结前事先对氧化物进行热处理，可以抑制这样的聚集体的生成，由此可以减少在溅射时由氧化物引起的粉粒的产生量。

基于这样的发现，本申请提供以下的发明。

1)一种磁性材料溅射靶，其含有熔点为500℃以下的氧化物，其特征在于，在该溅射靶的溅射面中，粒径为10μm以上的氧化物的平均个数密度为5个/mm²以下。

2)如上述1)所述的磁性材料溅射靶，其特征在于，所述磁性材料溅射靶含有以选自Cr、Ta、Ti、Si、Zr、Al、Nb、Co中的一种以上作为构成成分的氧化物。

3)如上述1)或2)所述的磁性材料溅射靶，其特征在于，溅射靶中的氧化物的总含量为5体积％以上且50体积％以下。

4)如上述1)～3)中任一项所述的磁性材料溅射靶，其特征在于，在溅射靶中，Co为55摩尔％以上且95摩尔％以下，Cr为40摩尔％以下，Pt为45摩尔％以下。

5)如上述4)所述的磁性材料溅射靶，其特征在于，所述磁性材料溅射靶含有10摩尔％以下的选自B、N、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Si、Al中的一种以上。

6)一种磁性材料溅射靶的制造方法，其为上述1)～5)中任一项所述的磁性材料溅射靶的制造方法，其特征在于，将包含熔点为500℃以下的氧化物的氧化物粉末在靶的烧结温度以上的温度下进行热处理，将进行热处理后的粉末作为烧结原料。

7)一种磁性材料溅射靶的制造方法，其为上述1)～5)中任一项所述的磁性材料溅射靶的制造方法，其特征在于，将除了熔点为500℃以下的氧化物以外的氧化物粉末在靶的烧结温度以上的温度下进行热处理，将进行热处理后的粉末作为烧结原料。

8)如上述6)或7)所述的磁性材料溅射靶的制造方法，其中，所述制造方法包含在大气中在800℃以上且1900℃以下进行热处理的工序。

9)如上述6)所述的磁性材料溅射靶的制造方法，其中，所述制造方法包含将进行热处理后的氧化物粉末的粒径调节至平均粒径为5μm以下的工序。

10)如上述6)～9)中任一项所述的磁性材料溅射靶的制造方法，其中，所述制造方法包含在保持温度500℃～1400℃下进行热压烧结的工序。

发明效果

本发明的分散有非磁性材料粒子的磁性材料溅射靶有助于溅射时的由粗大的氧化物引起的异常放电的抑制、粉粒产生的减少，与以往的溅射靶相比，能够大幅改善特性。由此，发挥如下优良效果：能够得到由进一步的成品率提高带来的成本改善效果。

附图说明

图1是用于对本发明的氧化物粒子的粒径进行说明的示意图。

图2是表示本发明的溅射靶的组织观察位置的图。

图3是实施例1的溅射靶(溅射面侧)的利用激光显微镜得到的组织观察图像。

图4是比较例1的溅射靶(溅射面侧)的利用激光显微镜得到的组织观察图像。

图5是比较例1的溅射靶中的氧化物的EPMA元素分布图像。

具体实施方式

在使用熔点为500℃以下的氧化物(以下，有时称为低熔点氧化物)作为非磁性材料的原料的情况下，有时这样的低熔点氧化物在烧结时发生熔融，与其自身或其它氧化物反应而形成聚集体。烧结体(溅射靶)中存在聚集、粗大化的氧化物时，有时在溅射时以此为起点发生异常放电，或者粗大化的氧化物脱离等而产生粉粒，成为使膜品质降低、进而使产品的成品率降低的原因。

本发明的特征在于，通过事先对氧化物进行热处理，抑制由烧结时的氧化物的熔融引起的聚集体的形成，降低溅射靶中的粗大的氧化物的存在比例。即，本发明的磁性材料溅射靶的特征在于，在含有熔点为500℃以下的氧化物作为非磁性材料粒子的情况下，将溅射靶中存在的粒径为10μm以上的氧化物的平均个数密度调节为5个/mm²以下。

将存在于溅射靶中的氧化物的形状(平面示意图)示于图1。如图1所示，氧化物的平面形状不一定是正圆或椭圆形状，因此，在本发明中，将在氧化物的平面形状中绘制的最大内切圆的直径定义为粒径。另外，图2中示出表示溅射靶的组织观察位置的示意图。如图2所示，对靶的中心和半径(r)的1/2处的共计10个位置进行组织观察，将各观察组织中的氧化物个数密度的平均值作为平均个数密度。此时，为了准确把握氧化物的形状，在175μm×1433μm的视野中进行观察。

在使用熔点为500℃以下的氧化物的情况下，显著产生烧结时的聚集现象。作为熔点为500℃以下的氧化物，可以列举例如三氧化二硼(B₂O₃)。B₂O₃是作为磁性材料溅射靶的非磁性材料经常使用的材料，因此，虽然本申请中提及了B₂O₃，但是只要是熔点为500℃以下的氧化物，就会产生同样的现象，因此在烧结原料中使用除B₂O₃以外的熔点低的氧化物的情况下，也能够应用本发明。

在烧结原料中含有熔点为500℃以下的氧化物(低熔点氧化物)的情况下，在烧结时发生熔融，从而在烧结体中以粗大的氧化物聚集体的形式残留。作为抑制这样的聚集体的生成的手段，有以下方法：1)将低熔点氧化物和其它氧化物一起进行热处理，从而合成为熔点不同的化合物(复合氧化物)的方法；2)通过事先对除了低熔点氧化物以外的氧化物进行热处理，从而在烧结时不易发生与低熔点氧化物的反应(使反应性降低)的方法。

作为除了低熔点氧化物以外的氧化物，可以列举以选自Cr、Ta、Ti、Si、Zr、Al、Nb、Co中的一种以上作为构成成分的氧化物。这些氧化物以单元素的氧化物、或者它们的复合氧化物、以及与上述低熔点氧化物的复合氧化物的形式存在于溅射靶中。在溅射靶中，包含低熔点氧化物在内的氧化物的总含量优选设定为5体积％以上且50体积％以下。通过将氧化物的总体积比率设定为5体积％以上，可以得到良好的磁特性。另外，通过将氧化物的总体积比率设定为50体积％以下，可以使氧化物均匀微细地分散。进一步优选为20体积％以上且40体积％以下。

对于本发明的磁性材料溅射靶而言，在溅射靶中，含有55摩尔％以上且95摩尔％以下的Co，作为任选成分，含有45摩尔％以下的Pt、40摩尔％以下的Cr，Pt和Cr可以为0摩尔％。其组成主要由磁记录层所要求的磁特性决定。为了更严格地控制磁特性，优选将Co的含量设定为60摩尔％以上且85摩尔％以下，将Pt的含量设定为25摩尔％以下，将Cr的含量设定为20摩尔％以下。另外，为了改善磁特性，含有10摩尔％以下的选自B、N、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Si、Al中的一种以上是有效的。

本发明的磁性材料溅射靶可以使用粉末烧结法、例如通过以下方法制作。

首先，准备Co粉末、Pt粉末、Cr粉末作为磁性材料，以及B、Ti、V等粉末作为添加物。对于这些粉末而言，不仅可以使用单元素的粉末，也可以使用合金粉。优选使用粒径在1μm～10μm的范围内的粉末。粒径为1μm～10μm时，可以实现更均匀的混合，能够防止偏析和粗大结晶化。在金属粉的粒径大于10μm的情况下，有时非磁性材料不会均匀地分散，另外，在金属粉的粒径小于1μm的情况下，有时产生由于金属粉的氧化的影响而靶的组成偏离所期望的组成的问题。需要说明的是，应当理解的是该粒径范围只不过是优选的范围，超出该范围不是否定本发明的条件。

准备包含熔点为500℃以下的氧化物在内的、以Cr、Ta、Ti、Si等作为构成成分的氧化物的粉末作为非磁性材料。期望使用氧化物的粒径在1μm～5μm的范围内的粉末。与金属粉末的粒径相等或在其以下时，容易进行粉碎，与上述的金属粉末混合时，非磁性材料粉末彼此不易聚集，能够使其均匀分散。需要说明的是，应当理解的是该粒径范围只不过是优选的范围，超出该范围不是否定本发明的条件。

接着，对作为本发明的重点的氧化物的事先热处理进行说明。如前所述，熔点为500℃以下的氧化物在靶的烧结时发生熔融，从而容易生成聚集体，因此，本发明的特征在于，通过事先在比靶的烧结温度高的温度下对氧化物进行热处理，1)将低熔点氧化物合成为熔点更高的复合氧化物，或者2)降低除了低熔点氧化物以外的氧化物的反应性。

作为上述1)，通过将熔点为500℃以下的氧化物(低熔点氧化物)与其它氧化物(即，熔点高于500℃的氧化物)的混合粉末在靶的烧结温度以上的温度下进行热处理，使低熔点氧化物与其它氧化物进行合成而形成熔点更高的复合氧化物，由此可以抑制在靶的烧结时伴随氧化物熔融的聚集。

作为上述2)，通过仅对除了熔点为500℃以下的氧化物(低熔点氧化物)以外的其它氧化物(熔点高于500℃的氧化物)在靶的烧结温度以上的温度下进行热处理，抑制在靶的烧结时与低熔点氧化物的反应，抑制氧化物的粗大化。

氧化物粉末的热处理在靶的烧结温度以上进行，优选为在大气中800℃以上且1900℃以下。低于800℃时，有时氧化物粉末的热处理的效果不足，另一方面，高于1900℃时，能源成本变高，因此不优选。氧化物粉末的热处理时间优选进行2小时以上。氧化物粉末的热处理后，优选使用研钵等将氧化物粉末粉碎，从而调节粒径以使得平均粒径为5μm以下。如果是平均粒径在5μm以下的范围内的粉末，则在与上述的金属粉混合时非磁性材料粉末彼此不易聚集，能够使其均匀地分散。

接着，称量上述的原料粉末以及氧化物热处理粉末以得到所期望的组成，使用球磨机等公知的方法在粉碎的同时进行混合。之后，利用热压法对所得到的混合粉末在真空气氛或惰性气体气氛中进行成型和烧结。除了上述热压之外，还可以使用放电等离子体烧结法等各种加压烧结法。特别是，热等静压烧结法对提高烧结体的密度是有效的。靶的烧结时的保持温度取决于靶的成分组成，优选设定在500℃～1400℃的温度范围内。将这样得到的烧结体利用车床加工成所期望的形状，由此可以制造本发明的溅射靶。

包括后述的实施例、比较例在内的本发明的评价方法等如下所述。

(关于靶的组织观察以及氧化物粒子的个数密度)

靶表面的组织的评价使用利用激光显微镜得到的放大图像进行。在进行了研磨、清洗等预处理的靶表面中，如图2所示，使用激光显微镜对靶的中心(1个点)和半径1/2处(9个点)的共计10个点进行组织观察，并拍摄各自的观察图像。关于观察倍数，设定为视野面积1075μm×1433μm以使得能够准确地评价氧化物的形状。接着，将该提取出的10个点的组织图像转换为二值化图像。将进行二值化时的阈值设定在以金属成分作为主要成分的基质与氧化物粒子的边界的色调的差异之间。通常，根据基质与氧化物粒子之间的对比度差，可以明确识别两者的边界，但是也可以通过并用判别分析法、差分直方图法等处理来提高分离精度。然后，对于这样进行二值化后的10个点的观察图像的各点的观察图像，对粒径为10μm以上的氧化物粒子的数量进行计数，计算出除以观察视野面积而得到的每单位面积的个数密度，求出该10个点的平均值(个数密度)。

(关于靶中的氧化物的体积比率)

本发明中，关于溅射靶中的氧化物的体积比率，以在上述的利用激光显微镜得到的观察图像中相当于整个观察视野中的氧化物的面积比率(面积比率[％]＝通过二值化分析而得到的氧化物面积[μm²]/视野面积[μm²]×100)的值进行评价。整个观察视野中的氧化物的面积比率实际上为在二维平面中氧化物所显示的面积的比率，并不是三维空间中的体积的比率，但是，在粒子在所有方向上各向同性地分散的前提下，可以将二维平面中的面积比率视为三维空间中的体积比率。需要说明的是，确认到根据该观察图像评价的氧化物的体积比率(体积％)与根据原料的重量和密度评价的氧化物的体积比率没有显著差异。

实施例

基于实施例等对本发明具体地进行说明。以下的实施例等的记载是为了容易理解本发明的技术内容的具体例，本发明的技术范围并不受这些具体例限制。

(实施例1、比较例1)

准备平均粒径3μm的Co粉末、平均粒径3μm的Pt粉末、平均粒径3μm的Cr粉末作为金属成分的原料粉末，准备平均粒径1μm的B₂O₃粉末、平均粒径1μm的TiO₂粉末、平均粒径1μm的SiO₂粉末、平均粒径1μm的Cr₂O₃粉末、平均粒径1μm的CoO粉末作为氧化物成分的原料粉末。称量这些粉末以得到以下的摩尔比率的组成。组成如下所示。

组成：70Co-4Cr-10Pt-4B₂O₃-2TiO₂-2SiO₂-2Cr₂O₃-6CoO摩尔％

接着，在实施例1中，将作为氧化物成分的原料粉末的TiO₂粉末、SiO₂粉末这两种氧化物粉末混合，并对该混合粉末进行了热处理。热处理在常压的大气气氛下、在1050℃下进行5小时。热处理后的氧化物粉末通过炉冷先进行冷却至室温，然后供于后续的混合工序。另一方面，在比较例1中，未进行热处理。

接着，利用球容量约7升的行星运动型混合器将进行了热处理的氧化物粉末(仅实施例1)、未进行热处理的氧化物粉末、以及金属成分的原料粉末混合粉碎10分钟，然后将其与作为粉碎介质的TiO₂球一起封入容量10升的球磨机罐中，使其旋转20小时而进行混合。接着，将所得到的混合粉末填充至碳制模具中，在真空气氛中、温度850℃、保持时间2小时、加压压力30MPa的条件下进行热压，从而得到了烧结体。然后，对其进行切削加工而得到了直径为165.1mm、厚度为5mm的圆板状的溅射靶。

对于所得到的溅射靶，对表面进行研磨后利用激光显微镜对组织结构进行了观察。在图3(实施例1)、图4(比较例1)中示出各自的组织图像。另外，关于各视野面积为1075μm×1433μm的组织图像中存在的粒径为10μm以上的氧化物的10个视野的平均粒子数量，在实施例1中为2.9个，平均个数密度为1.88个/mm²，满足本发明的范围。另一方面，在比较例1中为12.5个，平均个数密度为8.11个/mm²，超出了本发明的范围。

在此，对于比较例1的溅射靶中的氧化物，示出了利用电子束显微分析仪(EPMA)得到的元素分布图。如图5所示，可以确认氧化物为包含Co-B-O、Si-B-O的复合氧化物。认为这是在烧结时B₂O₃发生熔融、聚集而形成的。

接着，通过将溅射靶安装到DC磁控溅射装置上并实施溅射而进行了粉粒评价。溅射条件设定为输入功率1kW、溅射时间20秒、Ar气氛压力1.7Pa。然后，利用粉粒计数器测定了附着在基板上的直径为0.07μm以上的粉粒的个数。其结果为：在实施例1中粉粒数为51个，在比较例1中粉粒数为129个，观察到显著差异。

(实施例2、比较例2)

准备平均粒径3μm的Co粉末、平均粒径3μm的Pt粉末作为金属成分的原料粉末，准备平均粒径1μm的B₂O₃粉末、平均粒径1μm的TiO₂粉末、平均粒径1μm的SiO₂粉末作为氧化物成分的原料粉末。称量这些粉末以得到以下的摩尔比率的组成。组成如下所示。

组成：65Co-20Pt-5B₂O₃-5TiO₂-5SiO₂摩尔％

接着，在实施例2中，将作为氧化物成分的原料粉末的TiO₂粉末、SiO₂粉末这两种氧化物粉末混合，并对该混合粉末进行了热处理。热处理的条件与实施例1相同。热处理后的氧化物粉末通过炉冷先进行冷却至室温，然后供于后续的混合工序。另一方面，在比较例2中，未进行热处理。

接着，利用球容量约7升的行星运动型混合器将进行了热处理的氧化物粉末(仅实施例2)、未进行热处理的氧化物粉末、以及金属成分的原料粉末混合粉碎10分钟，然后将其与作为粉碎介质的TiO₂球一起封入容量10升的球磨机罐中，使其旋转20小时而进行混合。接着，将所得到的混合粉末填充至碳制模具中，在真空气氛中、温度850℃、保持时间2小时、加压压力30MPa的条件下进行热压，从而得到了烧结体。然后，对其进行切削加工而得到了直径为165.1mm、厚度为5mm的圆板状的溅射靶。

对于所得到的溅射靶，与实施例1同样地对组织结构进行了观察，其结果为：关于各视野面积为1075μm×1433μm的组织图像中存在的粒径为10μm以上的氧化物的10个视野的平均粒子数，在实施例2中为7.0个，平均个数密度为4.54个/mm²，满足本发明的范围。另一方面，在比较例2中为10.0个，平均个数密度为6.49个/mm²，超出了本发明的范围。接着，对该靶与实施例1同样地通过溅射试验进行了评价，其结果为：关于在硅基板上观察到的粉粒直径为0.07μm以上的粉粒数，在实施例2中为76个，在比较例2中为88个，观察到显著差异。

(实施例3、比较例3)

准备平均粒径3μm的Co粉末、平均粒径3μm的Cr粉末作为金属成分的原料粉末，准备平均粒径1μm的B₂O₃粉末、平均粒径1μm的TiO₂粉末、平均粒径1μm的SiO₂粉末作为氧化物成分的原料粉末。称量这些粉末以得到以下的摩尔比率的组成。组成如下所示。

组成：65Co-20Cr-5B₂O₃-5TiO₂-5SiO₂摩尔％

接着，在实施例3中，将作为氧化物成分的原料粉末的TiO₂粉末、SiO₂粉末这两种氧化物粉末混合，并对该混合粉末进行了热处理。热处理的条件与实施例1相同。热处理后的氧化物粉末通过炉冷先进行冷却至室温，然后供于后续的混合工序。另一方面，在比较例3中，未进行热处理。

接着，利用球容量约7升的行星运动型混合器将进行了热处理的氧化物粉末(仅实施例3)、未进行热处理的氧化物粉末、以及金属成分的原料粉末混合粉碎10分钟，然后将其与作为粉碎介质的TiO₂球一起封入容量10升的球磨机罐中，使其旋转20小时而进行混合。接着，将所得到的混合粉末填充至碳制模具中，在真空气氛中、温度850℃、保持时间2小时、加压压力30MPa的条件下进行热压，从而得到了烧结体。然后，对其进行切削加工而得到了直径为165.1mm、厚度为5mm的圆板状的溅射靶。

对于所得到的溅射靶，与实施例1同样地对组织结构进行了观察，其结果为：关于各视野面积为1075μm×1433μm的组织图像中存在的粒径为10μm以上的氧化物的10个视野的平均粒子数，在实施例3中为3.5个，平均个数密度为2.27个/mm²，满足本发明的范围。另一方面，在比较例3中为11.2个，平均个数密度为7.27个/mm²，超出了本发明的范围。接着，对该靶与实施例1同样地通过溅射试验进行了评价，其结果为：关于在硅基板上观察到的粉粒直径为0.07μm以上的粉粒数，在实施例3中为70个，在比较例3中为118个，观察到显著差异。

(实施例4、比较例4)

准备平均粒径3μm的Co粉末、平均粒径3μm的Cr粉末作为金属成分的原料粉末，准备平均粒径1μm的B₂O₃粉末、平均粒径1μm的TiO₂粉末作为氧化物成分的原料粉末。称量这些粉末以得到以下的摩尔比率的组成。组成如下所示。

组成：65Co-20Cr-5B₂O₃-10TiO₂摩尔％

接着，将作为氧化物成分的原料粉末的B₂O₃粉末、TiO₂粉末这两种氧化物粉末混合，并对该混合粉末进行了热处理。热处理在常压的大气气氛下、在950℃下进行5小时。热处理后的氧化物粉末通过炉冷先进行冷却至室温，然后供于后续的混合工序。另一方面，在比较例4中，未进行热处理。

接着，利用球容量约7升的行星运动型混合器将进行了热处理的氧化物粉末(仅实施例4)、未进行热处理的氧化物粉末、以及金属成分的原料粉末混合粉碎10分钟，然后将其与作为粉碎介质的TiO₂球一起密封至容量10升的球磨机罐中，使其旋转20小时而进行混合。接着，将所得到的混合粉末填充至碳制模具中，在真空气氛中、温度850℃、保持时间2小时、加压压力30MPa的条件下进行热压，从而得到了烧结体。然后，对其进行切削加工而得到了直径为165.1mm、厚度为5mm的圆板状的溅射靶。

对于所得到的溅射靶，与实施例1同样地对组织结构进行了观察，其结果为：关于各视野面积为1075μm×1433μm的组织图像中存在的粒径为10μm以上的氧化物的10个视野的平均粒子数，在实施例4中为7.2个，平均个数密度为4.67个/mm²，满足本发明的范围。另一方面，在比较例4中为15.5个，平均个数密度为10.06个/mm²，超出了本发明的范围。接着，对该靶与实施例1同样地通过溅射试验进行了评价，其结果为：关于在硅基板上观察到的粉粒直径为0.07μm以上的粉粒数，在实施例4中为98个，在比较例2中为217个，观察到显著差异。

(实施例5、比较例5)

准备平均粒径3μm的Co粉末、平均粒径3μm的Cr粉末作为金属成分的原料粉末，准备平均粒径1μm的B₂O₃粉末、平均粒径1μm的SiO₂粉末作为氧化物成分的原料粉末。称量这些粉末以得到以下的摩尔比率的组成。组成如下所示。

组成：65Co-20Cr-5B₂O₃-10SiO₂摩尔％

接着，在实施例5中，将作为氧化物成分的原料粉末的B₂O₃粉末、SiO₂粉末这两种氧化物粉末混合，并对该混合粉末进行了热处理。热处理在常压的大气气氛下、在850℃下进行5小时。热处理后的氧化物粉末通过炉冷先进行冷却至室温，然后供于后续的混合工序。另一方面，在比较例5中，未进行热处理。

接着，利用球容量约7升的行星运动型混合器将进行了热处理的氧化物粉末(仅实施例5)、未进行热处理的氧化物粉末、以及金属成分的原料粉末混合粉碎10分钟，然后将其与作为粉碎介质的TiO₂球一起封入容量10升的球磨机罐中，使其旋转20小时而进行混合。接着，将所得到的混合粉末填充至碳制模具中，在真空气氛中、温度850℃、保持时间2小时、加压压力30MPa的条件下进行热压，从而得到了烧结体。然后，对其进行切削加工而得到了直径为165.1mm、厚度为5mm的圆板状的溅射靶。

对于所得到的溅射靶，与实施例1同样地对组织结构进行了观察，其结果为：关于各视野面积为1075μm×1433μm的组织图像中存在的粒径为10μm以上的氧化物的10个视野的平均粒子数，在实施例5中为5.1个，平均个数密度为3.31个/mm²，满足本发明的范围。另一方面，在比较例5中为7.9个，平均个数密度为5.13个/mm²，超出了本发明的范围。接着，对该靶与实施例1同样地通过溅射试验进行了评价，其结果为：关于在硅基板上观察到的粉粒直径为0.07μm以上的粉粒数，在实施例5中为66个，在比较例5中为77个，观察到显著差异。

(实施例6、比较例6)

准备平均粒径3μm的Co粉末、平均粒径3μm的Cr粉末作为金属成分的原料粉末，准备平均粒径1μm的B₂O₃粉末、平均粒径1μm的Cr₂O₃粉末作为氧化物成分的原料粉末。称量这些粉末以得到以下的摩尔比率的组成。组成如下所示。

组成：65Co-20Cr-5B₂O₃-10Cr₂O₃摩尔％

接着，在实施例6中，将作为氧化物成分的原料粉末的B₂O₃粉末、Cr₂O₃粉末这两种氧化物粉末混合，并对该混合粉末进行了热处理。热处理在常压的大气气氛下、在850℃下进行5小时。热处理后的氧化物粉末通过炉冷先进行冷却至室温，然后供于后续的混合工序。另一方面，在比较例6中，未进行热处理。

接着，利用球容量约7升的行星运动型混合器将进行了热处理的氧化物粉末(仅实施例6)、未进行热处理的氧化物粉末、以及金属成分的原料粉末混合粉碎10分钟，然后将其与作为粉碎介质的TiO₂球一起封入容量10升的球磨机罐中，使其旋转20小时而进行混合。接着，将所得到的混合粉末填充至碳制模具中，在真空气氛中、温度850℃、保持时间2小时、加压压力30MPa的条件下进行热压，从而得到了烧结体。然后，对其进行切削加工而得到了直径为165.1mm、厚度为5mm的圆板状的溅射靶。

对于所得到的溅射靶，与实施例1同样地对组织结构进行了观察，其结果为：关于各视野面积为1075μm×1433μm的组织图像中存在的粒径为10μm以上的氧化物的10个视野的平均粒子数，在实施例6中为7.1个，平均个数密度为4.61个/mm²，满足本发明的范围。另一方面，在比较例6中为14.3个，平均个数密度为9.28个/mm²，超出了本发明的范围。接着，对该靶与实施例1同样地通过溅射试验进行了评价，其结果为：关于在硅基板上观察到的粉粒直径为0.07μm以上的粉粒数，在实施例6中为102个，在比较例6中为182个，观察到显著差异。

(实施例7、比较例7)

准备平均粒径3μm的Co粉末、平均粒径3μm的Cr粉末作为金属成分的原料粉末，准备平均粒径1μm的B₂O₃粉末、平均粒径1μm的Ta₂O₅粉末作为氧化物成分的原料粉末。称量这些粉末以得到以下的摩尔比率的组成。组成如下所示。

组成：65Co-20Cr-5B₂O₃-10Ta₂O₅摩尔％

接着，在实施例7中，将作为氧化物成分的原料粉末的B₂O₃粉末、Ta₂O₅粉末这两种氧化物粉末混合，并对该混合粉末进行了热处理。热处理在常压的大气气氛下、在1050℃下进行5小时。热处理后的氧化物粉末通过炉冷先进行冷却至室温，然后供于后续的混合工序。另一方面，在比较例7中，未进行热处理。

接着，利用球容量约7升的行星运动型混合器将进行了热处理的氧化物粉末(仅实施例7)、未进行热处理的氧化物粉末、以及金属成分的原料粉末混合粉碎10分钟，然后将其与作为粉碎介质的TiO₂球一起封入容量10升的球磨机罐中，使其旋转20小时而进行混合。接着，将所得到的混合粉末填充至碳制模具中，在真空气氛中、温度850℃、保持时间2小时、加压压力30MPa的条件下进行热压，从而得到了烧结体。然后，对其进行切削加工而得到了直径为165.1mm、厚度为5mm的圆板状的溅射靶。

对于所得到的溅射靶，与实施例1同样地对组织结构进行了观察，其结果为：关于各视野面积为1075μm×1433μm的组织图像中存在的粒径为10μm以上的氧化物的10个视野的平均粒子数，在实施例7中为74.3个，平均个数密度为2.79个/mm²，满足本发明的范围。另一方面，在比较例7中为11.5个，平均个数密度为7.47个/mm²，超出了本发明的范围。接着，对该靶与实施例1同样地通过溅射试验进行了评价，其结果为：关于在硅基板上观察到的粉粒直径为0.07μm以上的粉粒数，在实施例7中为84个，在比较例7中为161个，观察到显著差异。

将以上的结果示于表1中。

产业实用性

本发明能够抑制在磁性材料溅射靶的组织结构中特别是由低熔点氧化物引起的聚集，从而能够抑制在溅射时由粗大的氧化物引起的异常放电、减少粉粒的产生。由此取得以下优良效果：能够进一步扩大由成品率提高带来的成本改善效果。本发明作为用于磁记录介质的磁性薄膜、特别是硬盘驱动器记录层的成膜的磁性材料溅射靶是有用的。

Claims (10)

1.一种磁性材料溅射靶，其含有熔点为500℃以下的氧化物，其特征在于，在该溅射靶的溅射面中，粒径为10μm以上的氧化物的平均个数密度为5个/mm²以下。

2.如权利要求1所述的磁性材料溅射靶，其特征在于，所述磁性材料溅射靶含有以选自Cr、Ta、Ti、Si、Zr、Al、Nb、Co中的一种以上作为构成成分的氧化物。

3.如权利要求1或2所述的磁性材料溅射靶，其特征在于，溅射靶中的氧化物的总含量为5体积％～50体积％。

4.如权利要求1～3中任一项所述的磁性材料溅射靶，其特征在于，在溅射靶中，Co为55摩尔％以上且95摩尔％以下，Cr为40摩尔％以下，Pt为45摩尔％以下。

5.如权利要求4所述的磁性材料溅射靶，其特征在于，所述磁性材料溅射靶含有10摩尔％以下的选自B、N、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Si、Al中的一种以上。

6.一种磁性材料溅射靶的制造方法，其为权利要求1～5中任一项所述的磁性材料溅射靶的制造方法，其特征在于，将包含熔点为500℃以下的氧化物的氧化物粉末在靶的烧结温度以上的温度下进行热处理，将进行热处理后的粉末作为烧结原料。

7.一种磁性材料溅射靶的制造方法，其为权利要求1～5中任一项所述的磁性材料溅射靶的制造方法，其特征在于，将除了熔点为500℃以下的氧化物以外的氧化物粉末在靶的烧结温度以上的温度下进行热处理，将进行热处理后的粉末作为烧结原料。

8.如权利要求6或7所述的磁性材料溅射靶的制造方法，其中，所述制造方法包含在大气中在800℃以上且1900℃以下进行热处理的工序。

9.如权利要求6所述的磁性材料溅射靶的制造方法，其中，所述制造方法包含将进行热处理后的氧化物粉末的粒径调节至平均粒径为5μm以下的工序。

10.如权利要求6～9中任一项所述的磁性材料溅射靶的制造方法，其中，所述制造方法包含在保持温度500℃～1400℃下进行热压烧结的工序。