JP6030271B2 - 磁性材スパッタリングターゲット - Google Patents
磁性材スパッタリングターゲット Download PDFInfo
- Publication number
- JP6030271B2 JP6030271B2 JP2016508691A JP2016508691A JP6030271B2 JP 6030271 B2 JP6030271 B2 JP 6030271B2 JP 2016508691 A JP2016508691 A JP 2016508691A JP 2016508691 A JP2016508691 A JP 2016508691A JP 6030271 B2 JP6030271 B2 JP 6030271B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- sputtering
- powder
- mol
- sputtering target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
- G11B5/851—Coating a support with a magnetic layer by sputtering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
- C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
Description
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磁性薄膜には、Coを主成分とするCo−Cr−Pt系の強磁性合金と非磁性の無機物粒子からなる複合材料が多く用いられている。そして上記の磁性薄膜は、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。
1)Feを含有する金属マトリックス相と、粒子を形成して分散して存在する非磁性相を有するスパッタリングターゲットであって、非磁性相として、Cを0.1〜40mol%含有し、X線回折の単一ピークの中で最も強度の高い回折ピークの積分幅が0.8以下であることを特徴とするスパッタリングターゲット、
2)金属マトリックス相が、Ptが33mol%以上56mol%以下、残余がFe及び不可避的不純物であることを特徴とする上記1)記載のスパッタリングターゲット、
3)非磁性相として、SiO2、TiO2、Ti2O3、Cr2O3、Ta2O5、Ti5O9、B2O3、CoO、Co3O4から選択した一種以上の酸化物を5〜25mol%含有することを特徴とする上記1)又は2)に記載のスパッタリングターゲット、
4)金属マトリックス相が、Ag、Cu、B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、Wから選択した1元素以上を、0.1mol%〜10mol%含有することを特徴とする上記1)〜3)のいずれか一に記載のスパッタリングターゲット、を提供する。
また、非磁性相として、少なくとも0.1〜40mol%の炭素(C)を含有する。スパッタリングターゲット組成中におけるC粒子の含有量が0.1mol%未満であると、磁性薄膜において炭素が磁性粒子間の磁気的相互作用を十分に絶縁することができないため、良好な磁気特性が得られない場合があり、また、40mol%を超えると、C粒子が凝集し、ターゲット組織中に粗大なC相が生じて、パーティクルの発生を増加させる場合がある。
まず、各金属元素の金属元素の粉末を用意する。これらの粉末は、粒径が0.5μm以上10μm以下のものを用いることが望ましい。粉末の粒径が小さ過ぎると、酸化が促進されてスパッタリングターゲット中の酸素濃度が上昇する等の問題があるため、0.5μm以上とすることが望ましい。一方、粉末の粒径が大きいと、C粒子を合金中に微細分散することが難しくなるため、10μm以下のものを用いるのが望ましい。
そして、これらの金属粉末を所望の組成になるように秤量し、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。非磁性粒子を添加する場合には、この段階で金属粉末と混合すればよい。
前記ターゲットのX線回折により測定されるピーク(結晶面を意味する)の積分幅は、その結晶面に含まれる内部歪みを反映しており、これはターゲット製造時の塑性加工やターゲットを切削等の機械加工を行う時の加工歪みによって発生する。この場合、積分幅が大きいほど(ピークがブロードになるほど)、残留歪みが大きいことを意味する。
原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均粒径1μmのTiO2粉末、平均粒径1μmのC粉末を用意した。C粉末は市販の無定形炭素を用いた。これらの粉末をターゲットの組成がFe−40Pt−9TiO2−10C(mol%)となるように、Fe粉末、Pt粉末、TiO2粉末、C粉末を合計重量2600g秤量した。
次に、この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1kWで20秒間成膜した。
実施例1と同様の方法で、組成がFe−40Pt−9TiO2−10C(mol%)となる焼結体を作製した。この焼結体を旋盤加工し、この後平面研削加工して、直径180mm、厚さ5mmの円盤状のターゲットを得た。仕上げ加工についても平面研削にて実施し、切り込み量を限りなくゼロにした条件で仕上げ加工を実施した。平面研削加工の加工量は50μm、このうち仕上げ加工は1μmとした。このターゲット表面に残っている残留歪みを推定するため、XRD(X線回折)測定を実施例1と同条件で行ったところ、単一のピークの中で強度が最大である2θ=41°付近の回折ピークの積分幅は0.8と、本願発明の範囲内であった。
原料粉末として平均粒径3μmのFe粉末、平均粒径3μmのPt粉末、平均粒径5μmのB2O3粉末、平均粒径2μmのC粉末を用意した。これらの粉末をターゲットの組成がFe−40Pt−5B2O3−14C(mol%)となるように、Fe粉末、Pt粉末、B2O3粉末、C粉末を合計重量2500g秤量した。
実施例3と同様の方法で、組成がFe−40Pt−5B2O3−14C(mol%)となる焼結体を作製した。この焼結体を旋盤加工し、この後平面研削加工して、直径180mm、厚さ5mmの円盤状のターゲットを得た。仕上げ加工についても平面研削にて実施し、切り込み量を限りなくゼロにした条件で仕上げ加工を実施した。平面研削加工の加工量は50μm、このうち仕上げ加工は1μmとした。このターゲット表面に残っている残留歪みを推定するため、XRD(X線回折)測定を実施例1と同条件で行ったところ、単一のピークの中で強度が最大である2θ=41°付近の回折ピークの積分幅は0.8と、本願発明の範囲内であった。
実施例1と同様にして、組成がFe−40Pt−9TiO2−10C(mol%)となるターゲットを作製した。但し、焼結体を機械加工する際は、旋盤加工のみとした。このターゲット表面に残っている残留歪みを推定するため、XRD(X線回折)測定を実施例1と同条件で行ったところ、単一のピークの中で強度が最大である2θ=50°付近の回折ピークの積分幅は1.2であり、本願発明の範囲を超えていた。このターゲットを実施例1と同様の条件でスパッタリングを行った結果、1.5kWhスパッタリングした時点で、パーティクル数がバックグラウンドレベル(5個)以下に減少した。つまり、バーイン時間は、1.5kWhと実施例1に比べて長かった。
実施例3と同様の方法で、組成がFe−40Pt−5B2O3−14C(mol%)となる焼結体を作製した。但し、焼結体を機械加工する際は、旋盤加工のみとした。このターゲット表面に残っている残留歪みを推定するため、XRD(X線回折)測定を実施例1と同条件で行ったところ、単一のピークの中で強度が最大である2θ=50°付近の回折ピークの積分幅は1.6であり、本願発明の範囲を超えていた。このターゲットを実施例1と同様の条件でスパッタリングを行った結果、2.2kWhスパッタリングした時点で、パーティクル数がバックグラウンドレベル(5個)以下に減少した。つまり、バーイン時間は、2.2kWhと実施例3に比べて長かった。
Claims (3)
- Feを含有する金属マトリックス相と、粒子を形成して分散して存在する非磁性相を有するスパッタリングターゲットであって、金属マトリックス相が、Ptが33mol%以上56mol%以下、残余がFe及び不可避的不純物であり、非磁性相が0.1〜40mol%のCを含有し、X線回折の単一ピークの中で最も強度の高い回折ピークの積分幅が0.8以下であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
- 非磁性相が、SiO2、TiO2、Ti2O3、Cr2O3、Ta2O5、Ti5O9、B2O3、CoO、Co3O4から選択した一種以上の酸化物を、5〜25mol%含有することを特徴とする請求項1に記載のスパッタリングターゲット。
- 金属マトリックス相が、Ag、Cu、B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、Wから選択した1元素以上を、0.1mol%〜10mol%含有することを特徴とする請求項1又は2のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014055092 | 2014-03-18 | ||
JP2014055092 | 2014-03-18 | ||
PCT/JP2015/057428 WO2015141571A1 (ja) | 2014-03-18 | 2015-03-13 | 磁性材スパッタリングターゲット |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6030271B2 true JP6030271B2 (ja) | 2016-11-24 |
JPWO2015141571A1 JPWO2015141571A1 (ja) | 2017-04-06 |
Family
ID=54144540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016508691A Active JP6030271B2 (ja) | 2014-03-18 | 2015-03-13 | 磁性材スパッタリングターゲット |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6030271B2 (ja) |
CN (2) | CN106795620A (ja) |
MY (1) | MY173140A (ja) |
SG (1) | SG11201604730PA (ja) |
WO (1) | WO2015141571A1 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000169960A (ja) * | 1998-12-04 | 2000-06-20 | Japan Energy Corp | 光ディスク記録膜形成用スパッタリングターゲット |
JP2009191359A (ja) * | 2008-01-15 | 2009-08-27 | Hitachi Metals Ltd | Fe−Co−Zr系合金ターゲット材 |
WO2012029498A1 (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-08 | Jx日鉱日石金属株式会社 | Fe-Pt系強磁性材スパッタリングターゲット |
WO2012133166A1 (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 磁気記録膜用スパッタリングターゲット |
WO2013190943A1 (ja) * | 2012-06-18 | 2013-12-27 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 磁気記録膜用スパッタリングターゲット |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8425696B2 (en) * | 2005-10-04 | 2013-04-23 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Sputtering target |
US20080202916A1 (en) * | 2007-02-22 | 2008-08-28 | Heraeus Incorporated | Controlling magnetic leakage flux in sputtering targets containing magnetic and non-magnetic elements |
SG172295A1 (en) * | 2009-03-27 | 2011-07-28 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | Nonmagnetic material particle-dispersed ferromagnetic material sputtering target |
SG188602A1 (en) * | 2010-12-15 | 2013-04-30 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | Ferromagnetic sputtering target and method for manufacturing same |
CN103270554B (zh) * | 2010-12-20 | 2016-09-28 | 吉坤日矿日石金属株式会社 | 分散有C粒子的Fe-Pt型溅射靶 |
-
2015
- 2015-03-13 WO PCT/JP2015/057428 patent/WO2015141571A1/ja active Application Filing
- 2015-03-13 CN CN201580008580.1A patent/CN106795620A/zh active Pending
- 2015-03-13 CN CN202210309573.7A patent/CN114807874A/zh active Pending
- 2015-03-13 SG SG11201604730PA patent/SG11201604730PA/en unknown
- 2015-03-13 MY MYPI2016702439A patent/MY173140A/en unknown
- 2015-03-13 JP JP2016508691A patent/JP6030271B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000169960A (ja) * | 1998-12-04 | 2000-06-20 | Japan Energy Corp | 光ディスク記録膜形成用スパッタリングターゲット |
JP2009191359A (ja) * | 2008-01-15 | 2009-08-27 | Hitachi Metals Ltd | Fe−Co−Zr系合金ターゲット材 |
WO2012029498A1 (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-08 | Jx日鉱日石金属株式会社 | Fe-Pt系強磁性材スパッタリングターゲット |
WO2012133166A1 (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 磁気記録膜用スパッタリングターゲット |
WO2013190943A1 (ja) * | 2012-06-18 | 2013-12-27 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 磁気記録膜用スパッタリングターゲット |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MY173140A (en) | 2019-12-31 |
WO2015141571A1 (ja) | 2015-09-24 |
JPWO2015141571A1 (ja) | 2017-04-06 |
CN114807874A (zh) | 2022-07-29 |
SG11201604730PA (en) | 2016-08-30 |
CN106795620A (zh) | 2017-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5974327B2 (ja) | 非磁性物質分散型Fe−Pt系スパッタリングターゲット | |
US10937455B2 (en) | Fe—Pt based magnetic material sintered compact | |
JP5497904B2 (ja) | 磁気記録膜用スパッタリングターゲット | |
JP5290468B2 (ja) | C粒子が分散したFe−Pt系スパッタリングターゲット | |
JP5301751B1 (ja) | Fe−Pt−C系スパッタリングターゲット | |
JP5457615B1 (ja) | 磁気記録膜形成用スパッタリングターゲット及びその製造方法 | |
JP5592022B2 (ja) | 磁気記録膜用スパッタリングターゲット | |
JP5689543B2 (ja) | Fe系磁性材焼結体 | |
JP6285043B2 (ja) | 磁気記録膜形成用スパッタリングターゲット及びその製造方法 | |
JP5960251B2 (ja) | スパッタリングターゲット | |
WO2016047578A1 (ja) | 磁気記録膜形成用スパッタリングターゲット及びその製造方法 | |
JP6305881B2 (ja) | 磁気記録媒体用スパッタリングターゲット | |
JP5876155B2 (ja) | 磁気記録膜用スパッタリングターゲット及びその製造に用いる炭素原料 | |
JP6030271B2 (ja) | 磁性材スパッタリングターゲット | |
TWI593808B (zh) | Sputtering target for magnetic recording media |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161004 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161019 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6030271 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |