JP2018172770A - Sputtering target of ferromagnetic material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は磁気記録媒体中の磁性薄膜の形成に適したＣｏ−Ｐｔ系の強磁性材スパッタリングターゲットに関する。 The present invention relates to a Co—Pt ferromagnetic sputtering target suitable for forming a magnetic thin film in a magnetic recording medium.
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、記録を担う磁性薄膜の材料として、強磁性金属であるＣｏをベースとした材料が用いられている。 In the field of magnetic recording typified by a hard disk drive, a material based on Co, which is a ferromagnetic metal, is used as a material for a magnetic thin film for recording.
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。ところが、マグネトロンスパッタ装置で強磁性材スパッタリングターゲットをスパッタ使用とすると、磁石からの磁束の多くは強磁性体であるターゲット内部を通過してしまうため、漏洩磁束が少なくなり、スパッタ時に放電が立たない、あるいは放電しても放電が安定しないという問題が生じる。この問題を解決するには、強磁性金属であるＣｏの含有割合を減らすことが考えられる。しかし、Ｃｏを減少させると、所望の磁気記録膜を得ることができないため本質的な解決策ではない。また、ターゲットの厚みを薄くすることで漏洩磁束を向上させることは可能だが、この場合はターゲットライフが短くなり、頻繁にターゲットを交換する必要が生じるのでコストアップの要因になる。 A 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. However, if the sputtering target is made of a ferromagnetic material in a magnetron sputtering apparatus, most of the magnetic flux from the magnet passes through the inside of the target, which is a ferromagnetic material, so that the leakage flux is reduced and no discharge is generated during sputtering. Or, there arises a problem that the discharge is not stable even when discharged. In order to solve this problem, it is conceivable to reduce the content of Co, which is a ferromagnetic metal. However, reducing Co is not an essential solution because a desired magnetic recording film cannot be obtained. In addition, it is possible to improve the leakage magnetic flux by reducing the thickness of the target, but in this case, the target life is shortened, and it is necessary to frequently replace the target, which causes an increase in cost.
そこで、従来はＣｒ比率を高めて部分的に非磁性にし、漏洩磁束を高めるという手法が採用されてきた。例えば、面内磁気記録方式を採用するハードディスクの記録層には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記録層には、Ｃｏを主成分とするＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系の強磁性合金に酸化物や炭素等の非磁性粒子を分散させた複合材料が多く用いられている。しかし、最近の主流となっている組成は、Ｃｒが少ない、もしくは全く含まない組成であり、従来の方法では漏洩磁束を高める効果を十分に得ることが難しい。 Therefore, conventionally, a method of increasing the leakage flux by increasing the Cr ratio to make it partially non-magnetic has been adopted. For example, a Co—Cr-based or Co—Cr—Pt-based ferromagnetic alloy containing Co as a main component has been used for a recording layer of a hard disk employing an in-plane magnetic recording method. In addition, in a recording layer of a hard disk adopting a perpendicular magnetic recording system that has been put into practical use in recent years, nonmagnetic particles such as oxide and carbon are dispersed in a Co—Cr—Pt ferromagnetic alloy mainly containing Co. Many composite materials are used. However, the composition which has become the mainstream recently is a composition containing little or no Cr, and it is difficult to obtain a sufficient effect of increasing the leakage magnetic flux by the conventional method.
このような背景から、ＷＯ２０１２／０７７６６５号においては、Ｐｔが５ｍｏｌ％以上、Ｃｒが２０ｍｏｌ％以下、残余がＣｏである組成の金属からなるスパッタリングターゲットにおいて、金属素地（Ａ）と、前記（Ａ）の中に、Ｐｔを４０〜７６ｍｏｌ％含有するＣｏ−Ｐｔ合金相（Ｂ）とを有していることを特徴とする強磁性材スパッタリングターゲットが提案されている。当該文献によれば、Ｃｏ−Ｐｔ合金相（Ｂ）の直径は小さすぎると、金属素地（Ａ）と相（Ｂ）との間の拡散が進行して構成要素の違いが不明確になるため、１０μｍ以上であることが好ましいとされる。また、当該文献によれば、Ｃｏ−Ｐｔ合金相（Ｂ）の直径は大きすぎるとスパッタ時のパーティクルの問題が発生しやすくなることから、１５０μｍ以下であることが望ましいとされる。 From such a background, in WO2012 / 077675, in a sputtering target made of a metal having a composition in which Pt is 5 mol% or more, Cr is 20 mol% or less, and the balance is Co, the metal substrate (A) and the above (A) In particular, a ferromagnetic sputtering target characterized by having a Co—Pt alloy phase (B) containing 40 to 76 mol% of Pt has been proposed. According to the literature, if the diameter of the Co—Pt alloy phase (B) is too small, the diffusion between the metal substrate (A) and the phase (B) proceeds and the difference in the components becomes unclear. The thickness is preferably 10 μm or more. Further, according to this document, if the diameter of the Co—Pt alloy phase (B) is too large, a problem of particles at the time of sputtering tends to occur, so it is desirable that the diameter be 150 μm or less.
また、ＷＯ２０１２／０８１６６９号においては、Ｃｒが２０ｍｏｌ％以下、Ｐｔが５ｍｏｌ％以上、残余がＣｏである組成の金属からなるスパッタリングターゲットにおいて、金属素地（Ａ）と、前記（Ａ）の中に、Ｐｔを４０〜７６ｍｏｌ％含有するＣｏ−Ｐｔ合金相（Ｂ）と前記相（Ｂ）とは異なるＣｏ又はＣｏを主成分とする金属又は合金相（Ｃ）を有することを特徴とする強磁性材スパッタリングターゲットが提案されている。当該文献によれば、Ｃｏ−Ｐｔ合金相（Ｂ）の直径は小さすぎると、金属素地（Ａ）と相（Ｂ）との間の拡散が進行して構成要素の違いが不明確になるため、１０μｍ以上であることが好ましいとされる。また、当該文献によれば、Ｃｏ−Ｐｔ合金相（Ｂ）の直径は大きすぎるとスパッタ時のパーティクルの問題が発生しやすくなることから、１５０μｍ以下であることが望ましいとされる。 In WO2012 / 081669, in a sputtering target made of a metal having a composition of Cr of 20 mol% or less, Pt of 5 mol% or more, and the balance being Co, the metal substrate (A) and the above (A), A ferromagnetic material comprising a Co—Pt alloy phase (B) containing 40 to 76 mol% of Pt and a metal or alloy phase (C) mainly comprising Co or Co different from the phase (B). Sputtering targets have been proposed. According to the literature, if the diameter of the Co—Pt alloy phase (B) is too small, the diffusion between the metal substrate (A) and the phase (B) proceeds and the difference in the components becomes unclear. The thickness is preferably 10 μm or more. Further, according to this document, if the diameter of the Co—Pt alloy phase (B) is too large, a problem of particles at the time of sputtering tends to occur, so it is desirable that the diameter be 150 μm or less.
特許文献１及び特許文献２に記載されているように、金属素地中にＣｏ−Ｐｔ合金相を有する強磁性材スパッタリングターゲットは漏洩磁束を高めることができるという利点が得られる。しかしながら、本発明者の検討結果によれば、当該スパッタリングターゲットはスパッタ時のパーティクルの抑制に関して未だ改善の余地が残されている。そこで、本発明は漏洩磁束が高く、スパッタリング時におけるパーティクルの発生も抑制可能なＣｏ−Ｐｔ系強磁性材スパッタリングターゲットを提供することを課題の一つとする。 As described in Patent Document 1 and Patent Document 2, a ferromagnetic material sputtering target having a Co—Pt alloy phase in a metal substrate has an advantage that leakage flux can be increased. However, according to the examination results of the present inventors, the sputtering target still has room for improvement with respect to the suppression of particles during sputtering. Therefore, an object of the present invention is to provide a Co—Pt ferromagnetic sputtering target that has a high leakage magnetic flux and can suppress generation of particles during sputtering.
特許文献１及び特許文献２においては、Ｃｏ−Ｐｔ合金相は１０μｍ以上の直径を有する相とすべきことが教示されているが、このような粗大なＣｏ−Ｐｔ合金相はスパッタ時のパーティクルの発生の原因になることが分かった。そこで、本発明者は漏洩磁束を高めることができるＣｏ−Ｐｔ合金相の利点を活かしながらパーティクルの抑制に有効な手段を鋭意検討したところ、Ｃｏ−Ｐｔ合金相を微細化しつつ、Ｃｏ相を粗大化するという手法が有効であることを見出した。本発明は斯かる知見に基づいて完成したものである。 In Patent Document 1 and Patent Document 2, it is taught that the Co—Pt alloy phase should be a phase having a diameter of 10 μm or more. However, such a coarse Co—Pt alloy phase is formed of particles during sputtering. It turns out that it becomes the cause of outbreak. Therefore, the present inventors have intensively studied effective means for suppressing particles while taking advantage of the Co—Pt alloy phase capable of increasing the leakage magnetic flux. As a result, the Co phase is coarsened while miniaturizing the Co—Pt alloy phase. It was found that the method of making it effective is effective. The present invention has been completed based on such findings.
本発明は一側面において、
Ｃｏ：Ｐｔ＝Ｘ：１００−Ｘ（５９≦Ｘ＜１００）のモル比で、金属Ｃｏ及び金属Ｐｔを合計で７０ｍｏｌ％以上含有し、金属Ｃｒを０ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下含有する強磁性材スパッタリングターゲットであって、
金属Ｃｏを９０ｍｏｌ％以上含有し、平均粒径が３０〜３００μｍのＣｏ粒子相と、
モル比でＣｏ：Ｐｔ＝Ｙ：１００−Ｙ（２０≦Ｙ≦６０．５）となる条件で、金属Ｃｏ及び金属Ｐｔを合計で７０ｍｏｌ％以上含有する平均粒径が７μｍ以下のＣｏ−Ｐｔ合金粒子相を有する強磁性材スパッタリングターゲットである。
In one aspect of the present invention,
Ferromagnetic material sputtering containing a total of 70 mol% or more of metal Co and metal Pt and a metal Cr of 0 to 20 mol% in a molar ratio of Co: Pt = X: 100−X (59 ≦ X <100). A target,
A Co particle phase containing 90 mol% or more of metal Co and having an average particle size of 30 to 300 μm;
Co-Pt alloy having an average particle diameter of 7 μm or less containing a total of 70 mol% of metal Co and metal Pt under the condition of molar ratio Co: Pt = Y: 100-Y (20 ≦ Y ≦ 60.5) This is a ferromagnetic sputtering target having a particle phase.
本発明に係る強磁性材スパッタリングターゲットの一実施形態においては、Ｂ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、Ｓｉ及びＺｎよりなる群から選択される一種又は二種以上の第三元素を合計で３０ｍｏｌ％以下含有する。 In one embodiment of the ferromagnetic sputtering target according to the present invention, one or more selected from the group consisting of B, Ti, V, Mn, Zr, Nb, Ru, Mo, Ta, W, Al, Si and Zn Contains at least 30 mol% of two or more third elements.
本発明に係る強磁性材スパッタリングターゲットの別の一実施形態においては、炭素、酸化物、窒化物、炭化物及び炭窒化物よりなる群から選択される一種又は二種以上の非磁性材料を合計で２５ｍｏｌ％以下含有する。 In another embodiment of the ferromagnetic sputtering target according to the present invention, one or more nonmagnetic materials selected from the group consisting of carbon, oxide, nitride, carbide and carbonitride are combined. Contain 25 mol% or less.
本発明に係る強磁性材スパッタリングターゲットの更に別の一実施形態においては、２θの測定範囲を３０°〜６０°としたＸＲＤ測定において、３３．２７±２°、４１．５２±２°、４７．７６±２°、４９．４４±２°、及び５４．２１±２°の各位置にピークを有する。 In still another embodiment of the ferromagnetic sputtering target according to the present invention, 33.27 ± 2 °, 41.52 ± 2 °, 47 in XRD measurement with a 2θ measurement range of 30 ° to 60 °. There are peaks at positions of .76 ± 2 °, 49.44 ± 2 °, and 54.21 ± 2 °.
本発明は別の一側面において、
金属Ｃｏを９０ｍｏｌ％以上含有し、メジアン径が３０〜３００μｍのＣｏ粉末を用意する工程と、
モル比でＣｏ：Ｐｔ＝Ｙ：１００−Ｙ（２０≦Ｙ≦６０．５）となる条件で、金属Ｃｏ及び金属Ｐｔを合計で７０ｍｏｌ％以上含有する、メジアン径が７μｍ以下のＣｏ−Ｐｔ合金粉末を用意する工程と、
Ｃｏ−Ｐｔ合金粉末とＣｏ粉末を混合し、モル比でＣｏ：Ｐｔ＝Ｘ：１００−Ｘ（５９≦Ｘ＜１００）となる条件で、金属Ｃｏ及び金属Ｐｔを合計で７０ｍｏｌ％以上含有し、金属Ｃｒを０ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下含有する混合粉末を得る工程と、
該混合粉末を焼成する工程と、
を含む強磁性材スパッタリングターゲットの製造方法である。
In another aspect of the present invention,
A step of preparing Co powder containing 90 mol% or more of metal Co and having a median diameter of 30 to 300 μm;
Co-Pt alloy having a median diameter of 7 μm or less, containing a total of 70 mol% or more of metal Co and metal Pt under the condition of molar ratio Co: Pt = Y: 100-Y (20 ≦ Y ≦ 60.5) Preparing a powder;
Co-Pt alloy powder and Co powder are mixed, and in a molar ratio of Co: Pt = X: 100-X (59 ≦ X <100), the total amount of metal Co and metal Pt is 70 mol% or more, Obtaining a mixed powder containing 0 to 20 mol% of metal Cr,
Firing the mixed powder;
The manufacturing method of the ferromagnetic material sputtering target containing this.
本発明に係る強磁性材スパッタリングターゲットの製造方法の一実施形態においては、前記混合粉末を得る工程は、更にＢ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、Ｓｉ及びＺｎよりなる群から選択される一種又は二種以上の粉末を混合することを含む。 In one embodiment of the method of manufacturing a ferromagnetic material sputtering target according to the present invention, the step of obtaining the mixed powder further includes B, Ti, V, Mn, Zr, Nb, Ru, Mo, Ta, W, Al, Including mixing one or more powders selected from the group consisting of Si and Zn.
本発明に係る強磁性材スパッタリングターゲットの製造方法の別の一実施形態においては、前記混合粉末を得る工程は、更に炭素、酸化物、窒化物、炭化物及び炭窒化物よりなる群から選択される一種又は二種以上の非磁性材料を混合することを含む。 In another embodiment of the method for producing a ferromagnetic sputtering target according to the present invention, the step of obtaining the mixed powder is further selected from the group consisting of carbon, oxide, nitride, carbide and carbonitride. Including mixing one or more non-magnetic materials.
本発明に係る強磁性材スパッタリングターゲットの製造方法の更に別の一実施形態においては、メジアン径が１０μｍ以下のＣｏ−Ｐｔ合金粉末を用意する工程は、Ｃｏ：Ｐｔ＝Ｙ：１００−Ｙ（２０≦Ｙ≦６０．５）のモル比でＣｏ粉及びＰｔ粉を混合した粉末を、８００℃〜１０００℃の加熱温度で焼成し、２θの測定範囲を３０°〜６０°としたＸＲＤ測定において、２θ＝３３．２７±２°、４１．５２±２°、４７．７６±２°、４９．４４±２°、及び５４．２１±２°の各位置にピークを有する第一の焼結体を得る工程と、第一の焼結体を粉砕する工程とを含む。 In yet another embodiment of the method for manufacturing a ferromagnetic sputtering target according to the present invention, the step of preparing a Co—Pt alloy powder having a median diameter of 10 μm or less is Co: Pt = Y: 100-Y (20 In XRD measurement in which a powder obtained by mixing Co powder and Pt powder at a molar ratio of ≦ Y ≦ 60.5) is fired at a heating temperature of 800 ° C. to 1000 ° C., and the measurement range of 2θ is 30 ° to 60 °, First sintered body having peaks at positions of 2θ = 33.27 ± 2 °, 41.52 ± 2 °, 47.76 ± 2 °, 49.44 ± 2 °, and 54.21 ± 2 ° And a step of pulverizing the first sintered body.
本発明は更に別の一側面において、本発明に係るスパッタリングターゲットを用いることを含む磁気記録膜の製造方法である。 In still another aspect, the present invention provides a method for manufacturing a magnetic recording film, including using the sputtering target according to the present invention.
本発明の強磁性材スパッタリングターゲットは、漏洩磁束の大きいターゲットとなり、マグネトロンスパッタ装置で使用したとき、不活性ガスの電離促進が効率的に進み、安定した放電が得られる。本発明によれば、ターゲットの厚みを厚くすることができるため、ターゲットの交換頻度が小さくなり、低コストで磁性体薄膜を製造できるというメリットがある。また、本発明の強磁性材スパッタリングターゲットは、スパッタ時のパーティクルが少なく、安定したスパッタリングが可能となる。 The ferromagnetic material sputtering target of the present invention becomes a target having a large leakage magnetic flux, and when used in a magnetron sputtering apparatus, the promotion of ionization of the inert gas efficiently proceeds and a stable discharge is obtained. According to the present invention, since the thickness of the target can be increased, the replacement frequency of the target is reduced, and there is an advantage that a magnetic thin film can be manufactured at a low cost. In addition, the ferromagnetic sputtering target of the present invention has few particles during sputtering and enables stable sputtering.
（１．全体組成）
本発明に係る強磁性材スパッタリングターゲットは一実施形態において、モル比でＣｏ：Ｐｔ＝Ｘ：１００−Ｘ（５９≦Ｘ＜１００）となる条件で、金属Ｃｏ及び金属Ｐｔを合計で７０ｍｏｌ％以上含有し、金属Ｃｒを０ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下含有する。当該組成は、強磁性材である金属Ｃｏの含有量が多く、また、漏洩磁束を増加させる効果のある金属Ｃｒの含有量が少ないため、一般には高い漏洩磁束が得られ難い組成である。本発明によれば、高い漏洩磁束が得られ難い組成のスパッタリングターゲットについて、ターゲットの組織に工夫を与えることによって、漏洩磁束を高め、更にはパーティクルを低減することができるようになる。
(1. Overall composition)
In one embodiment, a ferromagnetic material sputtering target according to the present invention comprises a total of 70 mol% or more of metal Co and metal Pt under the condition that the molar ratio is Co: Pt = X: 100−X (59 ≦ X <100). And 0 to 20 mol% of metal Cr. This composition is generally a composition in which it is difficult to obtain a high magnetic flux leakage because the content of the metallic Co that is a ferromagnetic material is large and the content of the metal Cr that has an effect of increasing the magnetic flux leakage is small. According to the present invention, a sputtering target having a composition in which a high leakage magnetic flux is difficult to obtain can be improved by increasing the leakage magnetic flux and further reducing the particles by devising the target structure.
本発明に係る強磁性材スパッタリングターゲットは、ハードディスクメディア製造用途を考慮すると、一実施形態において７０≦Ｘ≦９０とすることができ、別の一実施形態においては８０≦Ｘ≦８５とすることができる。 The ferromagnetic material sputtering target according to the present invention can satisfy 70 ≦ X ≦ 90 in one embodiment and 80 ≦ X ≦ 85 in another embodiment in consideration of hard disk media manufacturing applications. it can.
本発明に係る強磁性材スパッタリングターゲットは、一実施形態において金属Ｃｏ及び金属Ｐｔを合計で７５ｍｏｌ％以上含有することができ、別の一実施形態において金属Ｃｏ及び金属Ｐｔを合計で８５ｍｏｌ％以上含有することができる。また、本発明に係る強磁性材スパッタリングターゲットは、一実施形態において金属Ｃｏ及び金属Ｐｔを合計で９５ｍｏｌ％以下含有することができ、別の一実施形態において金属Ｃｏ及び金属Ｐｔを合計で９０ｍｏｌ％以下含有することができる。金属Ｃｏ及び金属Ｐｔを合計で７５〜９５ｍｏｌ％含有する強磁性材スパッタリングターゲットは、垂直磁気記録膜用に好適である。 The ferromagnetic material sputtering target according to the present invention can contain a total of 75 mol% or more of metal Co and metal Pt in one embodiment, and a total of 85 mol% or more of metal Co and metal Pt in another embodiment. can do. Moreover, the ferromagnetic material sputtering target according to the present invention can contain a total of 95 mol% or less of metal Co and metal Pt in one embodiment, and a total of 90 mol% of metal Co and metal Pt in another embodiment. It can contain below. A ferromagnetic material sputtering target containing a total of 75 to 95 mol% of metal Co and metal Pt is suitable for a perpendicular magnetic recording film.
本発明に係る強磁性材スパッタリングターゲットは、一実施形態において金属Ｃｒを０ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下含有することができ、別の一実施形態において金属Ｃｒを０ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下含有することができ、更に別の一実施形態において金属Ｃｒを０ｍｏｌ％以上５ｍｏｌ％以下含有することができ、更に別の一実施形態において金属Ｃｒを０ｍｏｌ％以上１ｍｏｌ％以下含有することができ、更に別の一実施形態において金属Ｃｒを含有しない。 The ferromagnetic material sputtering target according to the present invention can contain 0 to 15 mol% of metal Cr in one embodiment, and can contain 0 to 10 mol% of metal Cr in another embodiment. In yet another embodiment, the metal Cr may be contained in an amount of 0 mol% or more and 5 mol% or less. In still another embodiment, the metal Cr may be contained in an amount of 0 mol% or more and 1 mol% or less. The form does not contain metal Cr.
（２．Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相）
このようなＣｏリッチな組成のスパッタリングターゲットにおいて漏洩磁束を高めるには、スパッタリングターゲットがＣｏ：Ｐｔ＝Ｙ：１００−Ｙ（２０≦Ｙ≦６０．５）のモル比で、金属Ｃｏ及び金属Ｐｔを合計で７０ｍｏｌ％以上、好ましくは８０ｍｏｌ％以上、より好ましくは９０ｍｏｌ％以上、更により好ましくは９９ｍｏｌ％以上含有するＣｏ−Ｐｔ合金粒子相を有することが望ましい。当該Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相はＬ１0構造の規則相を形成して高い磁気異方性を示すことができるため、漏洩磁束の増加に寄与する。漏洩磁束を増加する観点から、好ましくは２５≦Ｙ≦５５であり、より好ましくは３４．５≦Ｙ≦５５であり、更により好ましくは４０≦Ｙ≦５０である。当該Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相はターゲット組織中で分散して存在することができる。
(2. Co-Pt alloy particle phase)
In order to increase the leakage magnetic flux in the sputtering target having such a Co-rich composition, the sputtering target has a molar ratio of Co: Pt = Y: 100−Y (20 ≦ Y ≦ 60.5), and the metal Co and the metal Pt are mixed. It is desirable to have a Co—Pt alloy particle phase containing 70 mol% or more in total, preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, and even more preferably 99 mol% or more. Since the Co-Pt alloy particles phase which can exhibit high magnetic anisotropy by forming a ordered phase of L1 0 structure, contributing to an increase in leakage flux. From the viewpoint of increasing the leakage magnetic flux, preferably 25 ≦ Y ≦ 55, more preferably 34.5 ≦ Y ≦ 55, and still more preferably 40 ≦ Y ≦ 50. The Co—Pt alloy particle phase can be dispersed in the target structure.
Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相は、漏洩磁束の向上に寄与するものの、平均粒径が大きいとパーティクルの増加をもたらす要因となる。特許文献１及び特許文献２においては、Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相によるスパッタ時のパーティクルの問題は１５０μｍを超える直径のときに生じるとされているが、Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相は出来る限り微細であることが望ましい。そこで、本発明に係る強磁性材スパッタリングターゲットにおいて、上記Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相の平均粒径は７μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがより好ましく、２μｍ以下であることが更により好ましい。但し、当該Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相の平均粒径は、小さすぎると焼結中に他の相との拡散が促進されＬ１0構造が失われる可能性が高くなることから、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．２μｍ以上であることがより好ましく、０．５μｍ以上であることが更により好ましい。 The Co—Pt alloy particle phase contributes to the improvement of leakage magnetic flux, but if the average particle size is large, it becomes a factor that causes an increase in particles. In Patent Document 1 and Patent Document 2, it is said that the problem of particles during sputtering due to the Co—Pt alloy particle phase occurs when the diameter exceeds 150 μm, but the Co—Pt alloy particle phase is as fine as possible. It is desirable. Therefore, in the ferromagnetic material sputtering target according to the present invention, the average particle diameter of the Co—Pt alloy particle phase is preferably 7 μm or less, more preferably 5 μm or less, and even more preferably 2 μm or less. preferable. However, the average particle diameter of the Co-Pt alloy particles phase, since the possibility of L1 0 structure is diffused too small and another phase during sintering is promoted loss increases, at 0.1μm or more Preferably, it is 0.2 μm or more, more preferably 0.5 μm or more.
Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相は、漏洩磁束を増加させる効果を高めるという観点から、スパッタリングターゲットの全体の質量に対して、２０質量％以上であることが好ましく、３０質量％以上であることがより好ましく、４０質量％以上であることが更により好ましい。また、Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相は、非磁性材料を微細に分散させるという観点から、スパッタリングターゲットの全体の質量に対して、７０質量％以下であることが好ましく、６５質量％以下であることがより好ましく、６０質量％以下であることが更により好ましい。 From the viewpoint of enhancing the effect of increasing the leakage magnetic flux, the Co—Pt alloy particle phase is preferably 20% by mass or more and more preferably 30% by mass or more with respect to the total mass of the sputtering target. It is still more preferable that it is 40 mass% or more. In addition, the Co—Pt alloy particle phase is preferably 70% by mass or less and 65% by mass or less with respect to the total mass of the sputtering target from the viewpoint of finely dispersing the nonmagnetic material. More preferably, it is still more preferably 60% by mass or less.
（３．Ｃｏ粒子相）
本発明に係るＣｏリッチな組成のスパッタリングターゲットは一実施形態において、Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相に加えて、金属Ｃｏを９０ｍｏｌ％以上含有するＣｏ粒子相を有する。Ｃｏ粒子相はターゲット中に含まれるＣｏ−Ｐｔ合金粒子相の割合を高めるために、金属Ｃｏを９５ｍｏｌ％以上含有することが好ましく、９９．９ｍｏｌ％以上含有することがより好ましい。当該Ｃｏ粒子相はターゲット組織中で分散して存在することができる。
(3. Co particle phase)
In one embodiment, the Co-rich composition sputtering target according to the present invention has a Co particle phase containing 90 mol% or more of metallic Co in addition to the Co—Pt alloy particle phase. In order to increase the proportion of the Co—Pt alloy particle phase contained in the target, the Co particle phase preferably contains 95 mol% or more of metal Co, and more preferably 99.9 mol% or more. The Co particle phase can be dispersed in the target structure.
Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相を微細化した場合に、Ｃｏ粒子相も微細化するとＣｏ−Ｐｔ合金粒子相との接触点が増加し焼結中に構成元素の拡散が促進されＬ１0構造が失われるという問題が生じる。そこで、Ｃｏ粒子相は逆に粗大化することが望ましい。具体的には、金属Ｃｏを９０ｍｏｌ％以上含有するＣｏ粒子相の平均粒径は３０μｍ以上であることが好ましく、５０μｍ以上であることがより好ましく、１００μｍ以上であることが更により好ましい。但し、当該Ｃｏ粒子相の平均粒径は、大きすぎるとパーティクルの発生原因になってしまう懸念があることから、３００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以下であることがより好ましく、１５０μｍ以下であることが更により好ましい。 When the Co-Pt alloy particle phase is refined, if the Co particle phase is also refined, the contact point with the Co-Pt alloy particle phase increases, diffusion of constituent elements is promoted during sintering, and the L1 0 structure is lost. The problem arises. Therefore, it is desirable that the Co particle phase is coarsened. Specifically, the average particle size of the Co particle phase containing 90 mol% or more of metallic Co is preferably 30 μm or more, more preferably 50 μm or more, and even more preferably 100 μm or more. However, since the average particle size of the Co particle phase may cause generation of particles if it is too large, it is preferably 300 μm or less, more preferably 200 μm or less, and 150 μm or less. Even more preferred.
Ｃｏ粒子相は、漏洩磁束を増加させるため、さらに焼結中におけるＣｏ−Ｐｔ合金粒子相の拡散を抑制するという観点から、スパッタリングターゲットの全体の質量に対して、１５質量％以上であることが好ましく、２５質量％以上であることがより好ましく、３０質量％以上であることが更により好ましい。また、Ｃｏ粒子相は、粗大な粒子であるため混合時に他の原料との分散性を高めるという観点から、スパッタリングターゲットの全体の質量に対して、５０質量％以下であることが好ましく、４５質量％以下であることがより好ましく、４０質量％以下であることが更により好ましい。 In order to increase the leakage magnetic flux, the Co particle phase may be 15% by mass or more based on the total mass of the sputtering target from the viewpoint of further suppressing the diffusion of the Co—Pt alloy particle phase during sintering. Preferably, it is more preferably 25% by mass or more, and even more preferably 30% by mass or more. Further, since the Co particle phase is coarse particles, it is preferably 50% by mass or less with respect to the total mass of the sputtering target from the viewpoint of enhancing dispersibility with other raw materials during mixing, and 45% by mass. % Or less, more preferably 40% by mass or less.
（４．第三元素）
本発明に係る強磁性材スパッタリングターゲットは、第三元素として、Ｂ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、Ｓｉ及びＺｎよりなる群から選択される一種又は二種以上を単体金属又は合金として合計で３０ｍｏｌ％以下、例えば０．０１〜２０ｍｏｌ％、典型的には０．０５〜１０ｍｏｌ％含有してもよい。これらは磁気記録媒体としての特性を向上させるために、必要に応じて添加される元素である。配合割合は上記範囲内で様々に調整でき、いずれも有効な磁気記録媒体としての特性を維持することができる。なお、本発明においてはＢも金属として取り扱う。
(4. Third element)
The ferromagnetic material sputtering target according to the present invention is selected from the group consisting of B, Ti, V, Mn, Zr, Nb, Ru, Mo, Ta, W, Al, Si, and Zn as the third element, or A total of 30 mol% or less, for example 0.01 to 20 mol%, typically 0.05 to 10 mol%, may be contained as a single metal or alloy as two or more kinds. These are elements added as necessary in order to improve the characteristics as a magnetic recording medium. The blending ratio can be variously adjusted within the above range, and any of them can maintain the characteristics as an effective magnetic recording medium. In the present invention, B is also handled as a metal.
上記第三元素は、Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相中に存在してもよく、Ｃｏ粒子相中に存在してもよく、Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相及びＣｏ粒子相とは区別可能な別の粒子相中に存在することができる。当該別の粒子相はターゲット組織中で分散して存在することができる。しかしながら、第三元素は、微細に分散している方がパーティクル低減に有利であるという理由により、上記第三元素はＣｏ−Ｐｔ合金粒子相中に存在するか、又は微細な別の粒子相中に存在することが好ましい。なお、上記第三元素が単体金属又は合金の粒子相ではなく、酸化物、窒化物、炭化物又は炭窒化物として粒子相を形成している場合には第三元素の粒子相ではなく後述する非磁性材料の粒子相として取り扱う。 The third element may be present in the Co—Pt alloy particle phase, may be present in the Co particle phase, and is distinct from the Co—Pt alloy particle phase and the Co particle phase. Can exist inside. The separate particle phase can be present dispersed in the target tissue. However, the third element is present in the Co—Pt alloy particle phase because it is more advantageous to reduce particles when the third element is finely dispersed, or in another fine particle phase. It is preferable that it exists in. In addition, when the third element is not a particle phase of a single metal or an alloy but a particle phase is formed as an oxide, nitride, carbide or carbonitride, it is not a particle phase of the third element but will be described later. Treat as the particle phase of magnetic material.
上記第三元素が別の粒子相中に存在する場合、当該別の粒子相はＣｏ−Ｐｔ合金粒子相と相互に分散し合う複合相を形成することが好ましい。また、後述する非磁性材料の粒子相が更に存在する場合には、当該別の粒子相はＣｏ−Ｐｔ合金粒子相及び非磁性材料の粒子相と相互に分散し合う複合相を形成することが好ましい。上記第三元素が別の粒子相を形成する場合には、当該第三元素の粒子相の平均粒径は２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以下であることが更により好ましい。但し、当該第三元素の粒子相の平均粒径は、小さすぎると混合粉作製工程中に大気中の酸素によって酸化が進む懸念があることから、０．５μｍ以上であることが好ましく、１μｍ以上であることがより好ましく、２μｍ以上であることが更により好ましい。 When the third element is present in another particle phase, the other particle phase preferably forms a composite phase in which the Co—Pt alloy particle phase is mutually dispersed. In addition, when a particle phase of a nonmagnetic material described later is further present, the other particle phase may form a composite phase in which the Co—Pt alloy particle phase and the particle phase of the nonmagnetic material are mutually dispersed. preferable. When the third element forms another particle phase, the average particle size of the particle phase of the third element is preferably 20 μm or less, more preferably 10 μm or less, and 5 μm or less. Is even more preferred. However, if the average particle diameter of the particle phase of the third element is too small, there is a concern that oxidation may proceed due to oxygen in the air during the mixed powder preparation step, and therefore it is preferably 0.5 μm or more, and preferably 1 μm or more. It is more preferable that it is 2 μm or more.
（５．非磁性材料）
本発明に係る強磁性材スパッタリングターゲットは添加材料として、炭素、酸化物、窒化物、炭化物及び炭窒化物よりなる群から選択される一種又は二種以上の非磁性材料を合計で２５ｍｏｌ％以下、例えば５〜２０ｍｏｌ％、典型的には５〜１５ｍｏｌ％含有してもよい。この場合、スパッタリングターゲットは、グラニュラー構造をもつ磁気記録膜、特に垂直磁気記録方式を採用したハードディスクドライブの記録膜の材料に好適な特性を備えることができる。
(5. Non-magnetic materials)
The ferromagnetic material sputtering target according to the present invention includes, as an additive material, a total of 25 mol% or less of one or more nonmagnetic materials selected from the group consisting of carbon, oxide, nitride, carbide, and carbonitride, For example, you may contain 5-20 mol%, typically 5-15 mol%. In this case, the sputtering target can be provided with characteristics suitable for a magnetic recording film having a granular structure, particularly a recording film material for a hard disk drive employing a perpendicular magnetic recording system.
炭化物の例としては、Ｂ、Ｃａ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ及びＺｒよりなる群から選択される元素の一種又は二種以上の炭化物が挙げられる。酸化物の例としては、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ、Ｂａ、Ｂｅ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｃｅ、Ｃｒ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｇａ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｃ、Ｓｍ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｚｎ及びＺｒよりなる群から選択される元素の一種又は二種以上の酸化物が挙げられる。酸化物の中でもＳｉＯ2はスパッタリングターゲットの高密度化に寄与する効果が大きいため、添加することが好ましい。窒化物の例としては、Ａｌ、Ｃａ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ及びＺｒよりなる群から選択される元素の一種又は二種以上の窒化物が挙げられる。これらの非磁性材料は要求される磁性薄膜の磁気特性に応じて適宜添加すればよい。なお、Ｃｒ酸化物及びＣｏ酸化物は、金属として添加するＣｒ及びＣｏとは異なるものとして認識される。 Examples of the carbide include one or more carbides selected from the group consisting of B, Ca, Nb, Si, Ta, Ti, W, and Zr. Examples of oxides include Si, Al, B, Ba, Be, Co, Ca, Ce, Cr, Dy, Er, Eu, Ga, Gd, Ho, Li, Mg, Mn, Nb, Nd, Pr, Sc , Sm, Sr, Ta, Tb, Ti, V, Y, Zn, and one or more oxides selected from the group consisting of Zr and Zr. Among the oxides, SiO 2 is preferably added because it has a large effect of contributing to the high density of the sputtering target. Examples of nitrides include one or more nitrides of elements selected from the group consisting of Al, Ca, Nb, Si, Ta, Ti, and Zr. These nonmagnetic materials may be appropriately added according to the required magnetic properties of the magnetic thin film. Note that Cr oxide and Co oxide are recognized as being different from Cr and Co added as metals.
非磁性材料は、Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相及びＣｏ粒子相と区別可能な非磁性材料の粒子相としてターゲット組織中で分散して存在することができる。その場合、非磁性材料の粒子相の平均粒径は２μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以下であることがより好ましく、０．５μｍ以下であることが更により好ましい。但し、当該非磁性材料の粒子相の平均粒径は、小さすぎると混合粉作製工程中に互いに凝集して塊（粗大な二次粒子）となる懸念があることから、０．０５μｍ以上であることが好ましく、０．１μｍ以上であることがより好ましく、０．２μｍ以上であることが更により好ましい。 The nonmagnetic material can be dispersed in the target structure as a particle phase of the nonmagnetic material that is distinguishable from the Co—Pt alloy particle phase and the Co particle phase. In that case, the average particle size of the particle phase of the nonmagnetic material is preferably 2 μm or less, more preferably 1 μm or less, and even more preferably 0.5 μm or less. However, the average particle size of the particle phase of the non-magnetic material is 0.05 μm or more because there is a concern that the particles may be aggregated and formed into a lump (coarse secondary particles) during the mixed powder preparation process if it is too small. Is preferably 0.1 μm or more, and more preferably 0.2 μm or more.
（６．ＸＲＤのプロファイル）
本発明に係る強磁性材スパッタリングターゲットは一実施形態において、２θの測定範囲を３０°〜６０°としたＸＲＤ測定において、３３．２７±２°、４１．５２±２°、４７．７６±２°、４９．４４±２°、及び５４．２１±２°の各位置にピークを有する。スパッタリングターゲットがこのようなＸＲＤのプロファイルを有することで、漏洩磁束をより大きくすることが可能となる。理論によって本発明が限定されることを意図するものではないが、上記各ピークはＬ１0構造に由来しており、本発明に係るスパッタリングターゲットの組成からみて、Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相がＬ１0構造の規則相を形成している場合に、このようなピークが観察されると推察される。
(6. Profile of XRD)
In one embodiment, a ferromagnetic material sputtering target according to the present invention is 33.27 ± 2 °, 41.52 ± 2 °, 47.76 ± 2 in XRD measurement with a 2θ measurement range of 30 ° to 60 °. There is a peak at each position of °, 49.44 ± 2 °, and 54.21 ± 2 °. Since the sputtering target has such an XRD profile, the leakage magnetic flux can be further increased. Although the present invention is not intended to be limited by theory, each of the above peaks is derived from the L1 0 structure, and the Co—Pt alloy particle phase is L1 0 in view of the composition of the sputtering target according to the present invention. It is assumed that such a peak is observed when a regular phase of the structure is formed.
２θ＝３３．２７±２°、４１．５２±２°、４７．７６±２°、４９．４４±２°、及び５４．２１±２°の各位置にピークを有するというのは、各位置におけるピーク強度のバックグラウンド強度（２θ＝３７．０〜３８．０°の強度の平均値）に対する比が２以上であることを意味し、一般には当該比は２〜２００とすることができる。 2θ = 33.27 ± 2 °, 41.52 ± 2 °, 47.76 ± 2 °, 49.44 ± 2 °, and 54.21 ± 2 ° have peaks at each position. It means that the ratio of the peak intensity to the background intensity (average value of the intensity of 2θ = 37.0-38.0 °) is 2 or more, and in general, the ratio can be 2 to 200.
とりわけ、漏洩磁束を高めるためにはＬ１0構造がしっかりと形成されていることが必要であるとの理由から、ＸＲＤ測定の２θの測定範囲が３０°〜６０°における最も強いピークが４１．５２±２°に存在することが好ましい。４１．５２±２°はＣｏ−ＰｔのＬ１0構造の最強ピークである。 Especially, because of the in order to increase the magnetic flux leakage is necessary that the L1 0 structure is securely formed, the measurement range of 2θ of XRD measurement strongest peak at 30 ° ~60 ° 41.52 It is preferably present at ± 2 °. 41.52 ± 2 ° is the strongest peak of the Co—Pt L1 0 structure.
本発明においてスパッタリングターゲットのＸＲＤ測定は以下の条件で測定される。測定装置としてＸ線回折装置（実施例ではリガク社製ＵｌｔｉｍａＩＶを使用した。）を用い、管球はＣｕ、測定条件は管電圧４０ｋｖ、管電流３０ｍＡ、スキャンスピード４°／ｍｉｎ、ステップ０．０２°とし、θ／２θ法でスパッタ面に水平な面に対して測定する。スパッタ面に水平な面であれば、表面でも切断面でも構わない。
In the present invention, the XRD measurement of the sputtering target is performed under the following conditions. An X-ray diffractometer (Ultima IV manufactured by Rigaku Corporation was used in the examples) was used as the measurement device, the tube was Cu, the measurement conditions were
（７．製法）
本発明に係る強磁性材スパッタリングターゲットは、粉末焼結法を用いて、例えば、以下の手順によって作製することができる。
(7. Manufacturing method)
The ferromagnetic material sputtering target according to the present invention can be produced, for example, by the following procedure using a powder sintering method.
純度が９０ｍｏｌ％以上、好ましくは９５ｍｏｌ％以上、より好ましくは９９．９ｍｏｌ％以上のＣｏ粉末を用意する。Ｃｏ粉末は溶解鋳造した金属コバルトのインゴットを粉砕して作製してもよいし、ガスアトマイズ法により作製してもよい。当該Ｃｏ粉末のメジアン径は３０μｍ以上であることが好ましく、５０μｍ以上であることがより好ましく、１００μｍ以上であることが更により好ましい。但し、当該Ｃｏ粉末のメジアン径は、大きすぎると他の粉末材料との均一に混合することが難しいことやスパッタリング中にパーティクルの原因となる懸念があることから、３００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以下であることがより好ましく、１５０μｍ以下であることが更により好ましい。メジアン径は粉砕や篩別により調整可能である。 A Co powder having a purity of 90 mol% or more, preferably 95 mol% or more, more preferably 99.9 mol% or more is prepared. The Co powder may be produced by pulverizing a melted and cast metallic cobalt ingot, or may be produced by a gas atomizing method. The median diameter of the Co powder is preferably 30 μm or more, more preferably 50 μm or more, and even more preferably 100 μm or more. However, the median diameter of the Co powder is preferably 300 μm or less because it is difficult to uniformly mix with other powder materials if it is too large or there is a concern of causing particles during sputtering. More preferably, it is 200 μm or less, and even more preferably 150 μm or less. The median diameter can be adjusted by crushing or sieving.
また、Ｃｏ：Ｐｔ＝Ｙ：１００−Ｙ（２０≦Ｙ≦６０．５）のモル比となる条件で、金属Ｃｏ及び金属Ｐｔを合計で７０ｍｏｌ％以上、好ましくは８０ｍｏｌ％以上、より好ましくは９０ｍｏｌ％以上、更により好ましくは９９ｍｏｌ％以上含有するＣｏ−Ｐｔ合金粉末を用意する。Ｌ１0構造を発達させるという観点から、当該Ｃｏ−Ｐｔ合金粉末のメジアン径は７μｍ以下であることが好ましく、６μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以下であることが更により好ましい。但し、当該Ｃｏ−Ｐｔ合金粉末のメジアン径は、小さすぎると混合工程中に大気中の酸素で酸化してしまう懸念があるであることから、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．５μｍ以上であることがより好ましく、１μｍ以上であることが更により好ましい。 Further, under the condition that the molar ratio of Co: Pt = Y: 100−Y (20 ≦ Y ≦ 60.5), the total amount of metal Co and metal Pt is 70 mol% or more, preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol. %, More preferably 99 mol% or more of Co-Pt alloy powder is prepared. From the viewpoint of developing the L1 0 structure, the median diameter of the Co—Pt alloy powder is preferably 7 μm or less, more preferably 6 μm or less, and even more preferably 5 μm or less. However, if the median diameter of the Co—Pt alloy powder is too small, it may be oxidized with oxygen in the atmosphere during the mixing step. Therefore, the median diameter is preferably 0.1 μm or more, and 0.5 μm. More preferably, it is more preferably 1 μm or more.
このようなＣｏ−Ｐｔ合金粉末を作製する方法としては、Ｃｏ：Ｐｔ＝Ｙ：１００−Ｙ（２０≦Ｙ≦６０．５）のモル比でＣｏ粉末及びＰｔ粉末を混合した粉末を、不活性雰囲気下、８００℃〜１０００℃の加熱温度で焼成する方法がある。当該焼成方法により、２θの測定範囲を３０°〜６０°としたＸＲＤ測定において、２θ＝３３．２７±２°、４１．５２±２°、４７．７６±２°、４９．４４±２°、及び５４．２１±２°の各位置にピークを有するＣｏ−Ｐｔ合金のスポンジを得ることができる。不活性雰囲気としては、例えば、真空雰囲気、Ａｒガス雰囲気等の希ガス雰囲気、及び、窒素ガス雰囲気が挙げられる。得られたスポンジを粉砕することで得られた粉末を篩別することによりメジアン径を調整可能である。 As a method for producing such a Co—Pt alloy powder, a powder obtained by mixing Co powder and Pt powder at a molar ratio of Co: Pt = Y: 100-Y (20 ≦ Y ≦ 60.5) is inert. There is a method of baking at a heating temperature of 800 ° C. to 1000 ° C. in an atmosphere. In the XRD measurement in which the 2θ measurement range is 30 ° to 60 ° by the firing method, 2θ = 33.27 ± 2 °, 41.52 ± 2 °, 47.76 ± 2 °, 49.44 ± 2 ° And a Co—Pt alloy sponge having a peak at each position of 54.21 ± 2 °. Examples of the inert atmosphere include a vacuum atmosphere, a rare gas atmosphere such as an Ar gas atmosphere, and a nitrogen gas atmosphere. The median diameter can be adjusted by sieving the powder obtained by pulverizing the obtained sponge.
次いで、Ｃｏ−Ｐｔ合金粉末とＣｏ粉末を混合し、Ｃｏ：Ｐｔ＝Ｘ：１００−Ｘ（５９≦Ｘ＜１００）のモル比で、金属Ｃｏ及び金属Ｐｔを合計で７０ｍｏｌ％以上含有する混合粉末を得る。 Subsequently, the Co—Pt alloy powder and the Co powder are mixed, and the mixed powder contains a total of 70 mol% or more of Co metal and Pt in a molar ratio of Co: Pt = X: 100-X (59 ≦ X <100). Get.
必要に応じて、Ｂ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、Ｓｉ及びＺｎよりなる群から選択される一種又は二種以上の第三元素の粉末を用意する。第三元素の粉末は、混合粉末中の合計濃度が先述したスパッタリングターゲット中の所定濃度となるように添加することが好ましい。第三元素の粉末のメジアン径は２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以下であることが更により好ましい。但し、第三元素の粉末のメジアン径は、小さすぎると混合粉作製工程中に大気中の酸素によって酸化が進む懸念があるであることから、０．５μｍ以上であることが好ましく、１μｍ以上であることがより好ましく、２μｍ以上であることが更により好ましい。 Prepare powders of one or more third elements selected from the group consisting of B, Ti, V, Mn, Zr, Nb, Ru, Mo, Ta, W, Al, Si and Zn as necessary. To do. The powder of the third element is preferably added so that the total concentration in the mixed powder becomes the predetermined concentration in the sputtering target described above. The median diameter of the powder of the third element is preferably 20 μm or less, more preferably 10 μm or less, and even more preferably 5 μm or less. However, if the median diameter of the powder of the third element is too small, there is a concern that oxidation may proceed due to oxygen in the air during the mixed powder preparation process. Therefore, it is preferably 0.5 μm or more, and 1 μm or more. More preferably, it is more preferably 2 μm or more.
必要に応じて、炭素、酸化物、窒化物、炭化物及び炭窒化物よりなる群から選択される一種又は二種以上の非磁性材料の粉末を用意する。非磁性材料の粉末は、混合粉末中の合計濃度が先述したスパッタリングターゲット中の所定濃度となるように添加することが好ましい。非磁性材料の粉末のメジアン径は２μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以下であることがより好ましく、０．５μｍ以下であることが更により好ましい。但し、当該非磁性材料の粉末のメジアン径は、小さすぎると混合粉作製工程中に大気中の酸素によって酸化が進む懸念があることから、０．０５μｍ以上であることが好ましく、０．１μｍ以上であることがより好ましく、０．２μｍ以上であることが更により好ましい。 If necessary, a powder of one or two or more kinds of nonmagnetic materials selected from the group consisting of carbon, oxide, nitride, carbide and carbonitride is prepared. The nonmagnetic material powder is preferably added so that the total concentration in the mixed powder becomes the predetermined concentration in the sputtering target described above. The median diameter of the nonmagnetic material powder is preferably 2 μm or less, more preferably 1 μm or less, and even more preferably 0.5 μm or less. However, if the median diameter of the powder of the nonmagnetic material is too small, there is a concern that oxidation may proceed due to oxygen in the air during the mixed powder preparation step. Therefore, it is preferably 0.05 μm or more, and 0.1 μm or more. It is more preferable that it is 0.2 μm or more.
必要に応じて、更にＣｒ粉末を用意する。Ｃｒ粉末を添加する場合は、混合粉末中の金属Ｃｒの合計濃度が先述したスパッタリングターゲット中の所定濃度範囲内となるように留意する。Ｃｒ粉末のメジアン径は１０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがより好ましく、３μｍ以下であることが更により好ましい。但し、Ｃｒ粉末のメジアン径は、小さすぎると混合粉作製工程中に大気中の酸素によって酸化が進む懸念があることから、１μｍ以上であることが好ましく、１．５μｍ以上であることがより好ましく、２μｍ以上であることが更により好ましい。 If necessary, further Cr powder is prepared. When adding Cr powder, attention is paid so that the total concentration of metallic Cr in the mixed powder is within the predetermined concentration range in the sputtering target described above. The median diameter of the Cr powder is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less, and even more preferably 3 μm or less. However, if the median diameter of the Cr powder is too small, oxidation may proceed due to oxygen in the air during the mixed powder preparation process. Therefore, it is preferably 1 μm or more, and more preferably 1.5 μm or more. Even more preferably, it is 2 μm or more.
なお、上記の各原料粉におけるメジアン径は、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における体積値基準での積算値５０％（Ｄ５０）での粒径を意味する。実施例においては、ＨＯＲＩＢＡ社製の型式ＬＡ−９２０の粒度分布測定装置を使用し、粉末をエタノールの溶媒中に分散させて湿式法にて測定した。屈折率は金属コバルトの値を使用した。
In addition, the median diameter in each said raw material powder means the particle size in the
上記原料粉を所望の組成となるように秤量し、ボールミル等の公知の手法を用いて粉砕を兼ねて混合する。このとき、粉砕容器内に不活性ガスを封入して原料粉の酸化をできるかぎり抑制することが望ましい。不活性ガスとしては、Ａｒ、Ｎ2ガスが挙げられる。 The raw material powder is weighed so as to have a desired composition, and mixed using a known method such as a ball mill for pulverization. At this time, it is desirable to suppress the oxidation of the raw material powder as much as possible by enclosing an inert gas in the pulverization container. Examples of the inert gas include Ar and N 2 gas.
このようにして得られた混合粉末をホットプレス法で真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気下において成形・焼結する。また、前記ホットプレス法以外にも、プラズマ放電焼結法など様々な加圧焼結方法を使用することができる。特に、熱間等方加圧加工法（ＨＩＰ）は、焼結体の密度向上に有効であり、ホットプレス法と熱間等方加圧加工法をこの順に実施することが焼結体の密度向上の観点から好ましい。 The mixed powder thus obtained is molded and sintered by a hot press method in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere. In addition to the hot pressing method, various pressure sintering methods such as a plasma discharge sintering method can be used. In particular, the hot isostatic pressing method (HIP) is effective in improving the density of the sintered body, and the hot pressing method and the hot isostatic pressing method are performed in this order in order to increase the density of the sintered body. It is preferable from the viewpoint of improvement.
焼結時の保持温度は、ターゲットが十分緻密化する温度域のうち最も低い温度に設定するのが好ましい。ターゲットの組成にもよるが、多くの場合、７００〜１２００℃の温度範囲で保持すればよい。当該温度範囲の中でも、Ｌ１0構造の規則相を多くするという観点からは、焼結時の保持温度は１０５０℃以下とすることが好ましく、１０００℃以下とすることがより好ましく、９５０℃以下とすることがさらにより好ましい。また、焼結時の圧力は３００〜５００ｋｇ／ｃｍ2であることが好ましい。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、７００〜１２００℃の温度範囲である。当該温度範囲の中でも、Ｌ１0構造の規則相を多くするという観点からは、１０５０℃以下とすることが好ましく、１０００℃以下とすることがより好ましく、９５０℃以下とすることがさらにより好ましい。また、加圧力は１００ＭＰａ以上に設定することが好ましい。 The holding temperature at the time of sintering is preferably set to the lowest temperature in a temperature range where the target is sufficiently densified. Although it depends on the composition of the target, in many cases, it may be maintained in a temperature range of 700 to 1200 ° C. Among the temperature range from the viewpoint of increasing the ordered phase of the L1 0 structure, the holding temperature at the time of sintering is preferably set to 1050 ° C. or less, and more preferably set to 1000 ° C. or less, and 950 ° C. or less Even more preferably. Moreover, it is preferable that the pressure at the time of sintering is 300-500 kg / cm < 2 >. 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 700 to 1200 ° C. Among the temperature range from the viewpoint of increasing the ordered phase of the L1 0 structure, preferably set to 1050 ° C. or less, and more preferably set to 1000 ° C. or less, still more preferably be 950 ° C. or less. Moreover, it is preferable to set the applied pressure to 100 MPa or more.
焼結時間は、焼結体の密度向上のために０．３時間以上とすることが好ましく、０．５時間以上とすることがより好ましく、１．０時間以上とすることが更により好ましい。また、焼結時間は、結晶粒の粗大化を防止するために３．０時間以下とすることが好ましく、２．０時間以下とすることがより好ましく、１．５時間以下とすることが更により好ましい。 The sintering time is preferably 0.3 hours or more, more preferably 0.5 hours or more, and even more preferably 1.0 hours or more in order to improve the density of the sintered body. The sintering time is preferably 3.0 hours or less, more preferably 2.0 hours or less, and further preferably 1.5 hours or less in order to prevent coarsening of crystal grains. Is more preferable.
得られた焼結体を、旋盤等を用いて所望の形状に成形加工することにより、本発明に係るスパッタリングターゲットを作製することができる。ターゲット形状には特に制限はないが、例えば平板状（円盤状や矩形板状を含む）及び円筒状が挙げられる。本発明に係るスパッタリングターゲットは、磁気記録膜の成膜に使用するスパッタリングターゲットとして特に有用である。 The sputtering target according to the present invention can be manufactured by molding the obtained sintered body into a desired shape using a lathe or the like. Although there is no restriction | limiting in particular in a target shape, For example, flat form (a disk shape and a rectangular plate shape are included) and cylindrical shape are mentioned. The sputtering target according to the present invention is particularly useful as a sputtering target used for forming a magnetic recording film.
以下に本発明の実施例を比較例と共に示すが、これらの実施例は本発明及びその利点をよりよく理解するために提供するものであり、本発明が限定されることを意図するものではない。 Examples of the present invention are shown below with comparative examples, but these examples are provided for better understanding of the present invention and its advantages, and are not intended to limit the present invention. .
（１．スパッタリングターゲットの作製）
原料粉末として、表１に記載の各メジアン径のＣｏ粉末、Ｐｔ粉末、Ｃｏ−Ｐｔ合金粉末、Ｃｒ粉末、Ｂ2Ｏ3粉末、ＴｉＯ2粉末、ＳｉＯ2粉末、Ｃｏ3Ｏ4粉末、Ｃｒ2Ｏ3粉末、Ｂ粉末、Ｒｕ粉末、Ｔａ粉末、Ｔａ2Ｏ5粉末、ＣｏＯ粉末、Ｓｉ3Ｎ4粉末、ＳｉＣ粉末を用意した。何れも高純度品であり、不可避的不純物以外は含まない。これらの粉末のメジアン径は篩別して適宜調整した。
(1. Preparation of sputtering target)
As raw material powder, Co powder, Pt powder, Co—Pt alloy powder, Cr powder, B 2 O 3 powder, TiO 2 powder, SiO 2 powder, Co 3 O 4 powder, Cr 2 of each median diameter shown in Table 1 O 3 powder, B powder, Ru powder, Ta powder, Ta 2 O 5 powder, CoO powder, Si 3 N 4 powder, and SiC powder were prepared. All are high-purity products and contain no inevitable impurities. The median diameter of these powders was appropriately adjusted by sieving.
上記の原料粉末のうち、Ｃｏ−Ｐｔ合金粉末は以下の手順で用意した。Ｃｏ−Ｐｔ合金粉末中のＣｏモル比（Ｙ）が表３に記載の値になるように、メジアン径が３μｍのＣｏ粉末及びメジアン径が２μｍのＰｔ粉末を自動乳鉢を用いて２時間回転させて混合した。次いで、得られた混合粉末を試験番号に応じて表５に記載の事前熱処理温度として真空雰囲気で２時間焼成した。次いで、得られたスポンジを粉砕することで得られた粉末を篩別することにより表１に記載の各種メジアン径を有するＣｏ−Ｐｔ合金粉末を得た。ただし、比較例３におけるＣｏ−Ｐｔ粉はガスアトマイズ法により作製したものを篩別して使用した。 Among the above raw material powders, a Co—Pt alloy powder was prepared by the following procedure. Rotate Co powder with a median diameter of 3 μm and Pt powder with a median diameter of 2 μm for 2 hours using an automatic mortar so that the Co molar ratio (Y) in the Co—Pt alloy powder becomes the value shown in Table 3. And mixed. Next, the obtained mixed powder was fired in a vacuum atmosphere for 2 hours as a pre-heat treatment temperature described in Table 5 according to the test number. Next, the powder obtained by pulverizing the obtained sponge was sieved to obtain Co-Pt alloy powders having various median diameters shown in Table 1. However, the Co-Pt powder in Comparative Example 3 was used after sieving what was prepared by the gas atomization method.
次に、上記の各原料粉末を試験番号に応じて表３の組成欄に記載のモル比となるように、表２に示す質量比で、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、２０時間回転させて混合した。次いで、得られた混合粉末をカーボン製の型に充填し、真空雰囲気中で表５に示す温度で、保持時間２時間、加圧力３０ＭＰａの条件下でホットプレスして、焼結体を得た。次に、ホットプレスから取り出した焼結体に、表５に示す温度で熱間等方加圧加工を施した。また、加圧力は１００〜２００ＭＰａの範囲に設定した。さらにこれを、汎用旋盤および平面研削盤を用いて研削加工して直径が１８０ｍｍ、厚さが５ｍｍの円盤状のスパッタリングターゲットを得た。原料粉末の混合割合から計算した各試験番号におけるターゲット組成、及びターゲット中の金属Ｃｏ及び金属Ｐｔの合計に対する金属Ｃｏのモル比（Ｘ）（％）を表３に示す。また、Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相中の金属Ｃｏ及び金属Ｐｔの合計に対する金属Ｃｏのモル比（Ｃｏ−Ｐｔ合金粉末の組成に等しい）（Ｙ）（％）を表３に示す。 Next, according to the test number, each raw material powder is placed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a grinding medium at a mass ratio shown in Table 2 so that the molar ratio described in the composition column of Table 3 is obtained. Sealed and spun for 20 hours to mix. Next, the obtained mixed powder was filled into a carbon mold and hot-pressed in a vacuum atmosphere at the temperature shown in Table 5 at a holding time of 2 hours and a pressure of 30 MPa to obtain a sintered body. . Next, hot isostatic pressing was performed on the sintered body taken out from the hot press at the temperature shown in Table 5. The applied pressure was set in the range of 100 to 200 MPa. Furthermore, this was ground using a general-purpose lathe and a surface grinder to obtain a disk-shaped sputtering target having a diameter of 180 mm and a thickness of 5 mm. Table 3 shows the target composition in each test number calculated from the mixing ratio of the raw material powder, and the molar ratio (X) (%) of metal Co to the total of metal Co and metal Pt in the target. Table 3 shows the molar ratio of metal Co to the total of metal Co and metal Pt in the Co—Pt alloy particle phase (equal to the composition of the Co—Pt alloy powder) (Y) (%).
（２．ターゲット組織の分析）
上記手順により得られた各スパッタリングターゲットについて、下記に示す手順により観察し、Ｃｏ粒子相、Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相、第三元素の粒子相、及び非磁性材料の相の平均粒径を求めた。なお、Ｃｏ粒子相、Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相、第三元素の粒子相および非磁性材料の相はＦＥ−ＥＰＭＡの元素マッピング画像を用いて特定した。結果を表４に示す。
(2. Analysis of target organization)
About each sputtering target obtained by the said procedure, it observed by the procedure shown below, and calculated | required the average particle diameter of the Co particle phase, the Co-Pt alloy particle phase, the particle phase of the 3rd element, and the phase of a nonmagnetic material. . The Co particle phase, the Co—Pt alloy particle phase, the third element particle phase, and the phase of the nonmagnetic material were specified using an element mapping image of FE-EPMA. The results are shown in Table 4.
（２−１ Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相）
本発明において、Ｃｏ−Ｐｔ合金粒子相の平均粒径は、以下の方法により算出する。スパッタリングターゲットのスパッタリング面に対して水平となる面の切断面を鏡面研磨したものを用いて、３０００倍で撮影した縦７０μｍ×横９５μｍのＳＥＭ写真上において、横方向に水平な二本の切断線によって写真を縦方向に等間隔で３分割し、各切断線によって切断されるＣｏ−Ｐｔ合金粒子相の切断長さを測定し、その切断長さの平均値（μｍ）を視野毎に求める。なお、切断線の太さは写真の縦方向の長さの４００分の１の太さとする。これを任意の１０視野において実施し、１０視野の平均値を測定値とする。なお、視野に一部分のみ含まれるＣｏ−Ｐｔ合金粒子相は測定対象から除く。
(2-1 Co-Pt alloy particle phase)
In the present invention, the average particle diameter of the Co—Pt alloy particle phase is calculated by the following method. Using a mirror-polished cut surface that is horizontal to the sputtering surface of the sputtering target, two cutting lines that are horizontal in the horizontal direction on a SEM photograph of length 70 μm × width 95 μm taken at a magnification of 3000 × The photograph is divided into three at equal intervals in the vertical direction, the cutting length of the Co—Pt alloy particle phase cut by each cutting line is measured, and the average value (μm) of the cutting length is obtained for each field of view. Note that the thickness of the cutting line is 1/400 of the vertical length of the photograph. This is performed in 10 arbitrary visual fields, and the average value of the 10 visual fields is used as a measurement value. Note that the Co—Pt alloy particle phase that is only partially included in the field of view is excluded from the measurement target.
（２−２ Ｃｏ粒子相）
本発明において、Ｃｏ粒子相の平均粒径は、以下の方法により算出する。Ｃｏ粒子相の大きさの測定は、スパッタリングターゲットのスパッタリング面に対して水平となる面の切断面を鏡面研磨したものを用いて、２２０倍で撮影した縦１１２０μｍ×横１５００μｍのＳＥＭ写真上において、横方向に水平な二本の切断線によって写真を縦方向に等間隔で３分割し、各切断線によって切断されるＣｏ粒子相の切断長さを測定し、その切断長さの平均値（μｍ）を視野毎に求める。なお、切断線の太さは写真の縦方向の長さの４００分の１の太さとする。これを任意の１０視野において実施し、１０視野の平均値を測定値とする。なお、視野に一部分のみ含まれるＣｏ粒子相は測定対象から除く。
(2-2 Co particle phase)
In the present invention, the average particle size of the Co particle phase is calculated by the following method. Measurement of the size of the Co particle phase was performed on a SEM photograph of length 1120 μm × width 1500 μm taken at 220 times using a mirror-polished cut surface of the surface that is horizontal to the sputtering surface of the sputtering target. The photograph is divided into three parts at equal intervals in the vertical direction by two horizontal cutting lines, the cutting length of the Co particle phase cut by each cutting line is measured, and the average value of the cutting length (μm ) For each field of view. Note that the thickness of the cutting line is 1/400 of the vertical length of the photograph. This is performed in 10 arbitrary visual fields, and the average value of the 10 visual fields is used as a measurement value. The Co particle phase that is only partially included in the field of view is excluded from the measurement target.
（２−３ 第三元素の粒子相）
本発明において、第三元素が独立した粒子相を形成する場合の、第三元素の粒子相の平均粒径は、以下の方法により算出する。スパッタリングターゲットのスパッタリング面に対して水平となる面の切断面を鏡面研磨したものを用いて、１０００倍で撮影した縦２１５μｍ×横２９０μｍのＳＥＭ写真上において、横方向に水平な二本の切断線によって写真を縦方向に等間隔で３分割し、各切断線によって切断される第三元素の粒子相の切断長さを測定し、その切断長さの平均値（μｍ）を視野毎に求める。なお、切断線の太さは写真の縦方向の長さの４００分の１の太さとする。これを任意の１０視野において実施し、１０視野の平均値を測定値とする。なお、視野に一部分のみ含まれる第三元素の粒子相は測定対象から除く。
(2-3 Particle phase of the third element)
In the present invention, when the third element forms an independent particle phase, the average particle size of the particle phase of the third element is calculated by the following method. Using a mirror-polished cut surface of the surface that is horizontal to the sputtering surface of the sputtering target, two cutting lines that are horizontal in the horizontal direction on a SEM photograph of 215 μm x 290 μm The photograph is divided into three at equal intervals in the vertical direction, the cutting length of the particle phase of the third element cut by each cutting line is measured, and the average value (μm) of the cutting length is obtained for each field of view. Note that the thickness of the cutting line is 1/400 of the vertical length of the photograph. This is performed in 10 arbitrary visual fields, and the average value of the 10 visual fields is used as a measurement value. Note that the particle phase of the third element contained only in a part of the visual field is excluded from the measurement target.
（２−４ 非磁性材料の粒子相）
本発明において、非磁性材料の粒子相の平均粒径は、以下の方法により算出する。スパッタリングターゲットのスパッタリング面に対して水平となる面の切断面を鏡面研磨したものを用いて、３０００倍で撮影した縦７０μｍ×横９５μｍのＳＥＭ写真上において、横方向に水平な二本の切断線によって写真を縦方向に等間隔で３分割し、各切断線によって切断される非磁性材料の粒子相の切断長さを測定し、その切断長さの平均値（μｍ）を視野毎に求める。なお、切断線の太さは写真の縦方向の長さの４００分の１の太さとする。これを任意の１０視野において実施し、１０視野の平均値を測定値とする。なお、視野に一部分のみ含まれる非磁性材料の粒子相は測定対象から除く。
(2-4 Particle phase of non-magnetic material)
In the present invention, the average particle size of the particle phase of the nonmagnetic material is calculated by the following method. Using a mirror-polished cut surface that is horizontal to the sputtering surface of the sputtering target, two cutting lines that are horizontal in the horizontal direction on a SEM photograph of length 70 μm × width 95 μm taken at a magnification of 3000 × Then, the photograph is divided into three at equal intervals in the vertical direction, the cutting length of the particle phase of the nonmagnetic material cut by each cutting line is measured, and the average value (μm) of the cutting length is obtained for each field of view. Note that the thickness of the cutting line is 1/400 of the vertical length of the photograph. This is performed in 10 arbitrary visual fields, and the average value of the 10 visual fields is used as a measurement value. Note that the particle phase of the nonmagnetic material that is only partially included in the field of view is excluded from the measurement target.
（３．漏洩磁束の測定）
上記手順により得られた各スパッタリングターゲットについて、漏洩磁束の測定をＡＳＴＭ Ｆ２０８６−０１（Standard Test Method for Pass Through Flux of Circular Magnetic Sputtering Targets, Method 2）に則して実施した。ターゲットの中心を固定し、０°、３０°、６０°、９０°、１２０°と回転させて測定した漏洩磁束密度（ＰＴＦ）を、ＡＳＴＭで定義されているreference fieldの値で割り返し、１００を掛けてパーセントで表した。そしてこれら５点について平均した結果を、平均漏洩磁束密度（ＰＴＦ（％））として表５に記載した。
(3. Measurement of magnetic flux leakage)
About each sputtering target obtained by the said procedure, the measurement of the leakage magnetic flux was implemented according to ASTMF2086-01 (Standard Test Method for Pass Through Flux of Circular Magnetic Sputtering Targets, Method 2). The leakage magnetic flux density (PTF) measured by fixing the center of the target and rotating it at 0 °, 30 °, 60 °, 90 °, 120 ° is divided by the value of the reference field defined by ASTM, 100 Multiplied by and expressed as a percentage. And the result averaged about these 5 points | pieces was described in Table 5 as an average leakage magnetic flux density (PTF (%)).
（４．パーティクルの測定）
上記手順により得られた各スパッタリングターゲットを、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、４インチ径のシリコン基板上に２０秒間成膜した。そして基板上へ付着した粒子径が０．０７μｍ以上のパーティクルの個数を表面異物検査装置（Ｃａｎｄｅｌａ ＣＳ９２０、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）で測定した。結果を表５に示す。
(4. Measurement of particles)
Each sputtering target obtained by the above procedure 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. After performing 2 kWhr of pre-sputtering, a film was formed on a 4-inch diameter silicon substrate for 20 seconds. The number of particles having a particle diameter of 0.07 μm or more adhering to the substrate was measured with a surface foreign matter inspection apparatus (Candela CS920, manufactured by KLA-Tencor). The results are shown in Table 5.
（５．ＸＲＤ測定）
上記手順により得られた各スパッタリングターゲットのスパッタ面に対して水平となる面の切断面を鏡面研磨したものに対してＸ線回折装置（リガク社製ＵｌｔｉｍａＩＶ）を使用して先述した測定条件でＸＲＤ測定を行った。ＸＲＤ測定においては、２θの測定範囲を３０°〜６０°とし、３３．２７±２°、４１．５２±２°、４７．７６±２°、４９．４４±２°、及び５４．２１±２°の各回折角（２θ）におけるピーク強度のバックグラウンド強度（２θ＝３７．０〜３８．０°の強度の平均値）に対する比を調査した。結果を表５に示す。また、比較例１、比較例２、比較例３、実施例１、実施例２、実施例３、実施例５及び実施例７のＸＲＤプロファイルを図１〜図８にそれぞれ掲載する。
(5. XRD measurement)
XRD was performed under the above-described measurement conditions using an X-ray diffractometer (Ultima IV manufactured by Rigaku Corporation) for a mirror-polished cut surface of the surface that is horizontal to the sputtering surface of each sputtering target obtained by the above procedure. Measurements were made. In the XRD measurement, the measurement range of 2θ is 30 ° to 60 °, 33.27 ± 2 °, 41.52 ± 2 °, 47.76 ± 2 °, 49.44 ± 2 °, and 54.21 ±. The ratio of the peak intensity at each diffraction angle (2θ) of 2 ° to the background intensity (average value of the intensity of 2θ = 37.0 to 38.0 °) was investigated. The results are shown in Table 5. Moreover, the XRD profiles of Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 3, Example 1, Example 2, Example 3, Example 5, and Example 7 are shown in FIGS.
Claims (9)
金属Ｃｏを９０ｍｏｌ％以上含有し、平均粒径が３０〜３００μｍのＣｏ粒子相と、
モル比でＣｏ：Ｐｔ＝Ｙ：１００−Ｙ（２０≦Ｙ≦６０．５）となる条件で、金属Ｃｏ及び金属Ｐｔを合計で７０ｍｏｌ％以上含有する平均粒径が７μｍ以下のＣｏ−Ｐｔ合金粒子相を有する強磁性材スパッタリングターゲット。 Ferromagnetic material sputtering containing a total of 70 mol% or more of metal Co and metal Pt and a metal Cr of 0 to 20 mol% in a molar ratio of Co: Pt = X: 100−X (59 ≦ X <100). A target,
A Co particle phase containing 90 mol% or more of metal Co and having an average particle size of 30 to 300 μm;
Co-Pt alloy having an average particle diameter of 7 μm or less containing a total of 70 mol% of metal Co and metal Pt under the condition of molar ratio Co: Pt = Y: 100-Y (20 ≦ Y ≦ 60.5) A ferromagnetic sputtering target having a particle phase.
モル比でＣｏ：Ｐｔ＝Ｙ：１００−Ｙ（２０≦Ｙ≦６０．５）となる条件で、金属Ｃｏ及び金属Ｐｔを合計で７０ｍｏｌ％以上含有する、メジアン径が７μｍ以下のＣｏ−Ｐｔ合金粉末を用意する工程と、
Ｃｏ−Ｐｔ合金粉末とＣｏ粉末を混合し、モル比でＣｏ：Ｐｔ＝Ｘ：１００−Ｘ（５９≦Ｘ＜１００）となる条件で、金属Ｃｏ及び金属Ｐｔを合計で７０ｍｏｌ％以上含有し、金属Ｃｒを０ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下含有する混合粉末を得る工程と、
該混合粉末を焼成する工程と、
を含む請求項１〜４の何れか一項に記載の強磁性材スパッタリングターゲットの製造方法。 A step of preparing Co powder containing 90 mol% or more of metal Co and having a median diameter of 30 to 300 μm;
Co-Pt alloy having a median diameter of 7 μm or less, containing a total of 70 mol% or more of metal Co and metal Pt under the condition of molar ratio Co: Pt = Y: 100-Y (20 ≦ Y ≦ 60.5) Preparing a powder;
Co-Pt alloy powder and Co powder are mixed, and in a molar ratio of Co: Pt = X: 100-X (59 ≦ X <100), the total amount of metal Co and metal Pt is 70 mol% or more, Obtaining a mixed powder containing 0 to 20 mol% of metal Cr,
Firing the mixed powder;
The manufacturing method of the ferromagnetic material sputtering target as described in any one of Claims 1-4 containing this.
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