JPS62263939A - 合金タ−ゲツト材の製造法 - Google Patents
合金タ−ゲツト材の製造法Info
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- JPS62263939A JPS62263939A JP10805686A JP10805686A JPS62263939A JP S62263939 A JPS62263939 A JP S62263939A JP 10805686 A JP10805686 A JP 10805686A JP 10805686 A JP10805686 A JP 10805686A JP S62263939 A JPS62263939 A JP S62263939A
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Classifications
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光磁気記録用磁性膜をＰＶＤ（物理蒸着）の
−手法であるスパッタリングによって基盤上に形成する
ために使用される合金ターゲット材を製造する方法に関
するもので、特に板状の合金ターゲット材を製造するの
に有効な製造法である。
−手法であるスパッタリングによって基盤上に形成する
ために使用される合金ターゲット材を製造する方法に関
するもので、特に板状の合金ターゲット材を製造するの
に有効な製造法である。
希土類元素（Ｔｂ、Ｇｄ、Ｄｙ等）−遷移金属よりなる
合金は、近年光磁気メモリー媒体として有望視され、開
発が進められている。光磁気メモリーは、磁性材料に光
によって記録するものであり、薄膜として基盤上に蒸着
される。これらの薄膜は、前記の希土類元素−遷移金属
合金として、例えば、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｆｅ−
Ｔｂのようなものが用いられている。
合金は、近年光磁気メモリー媒体として有望視され、開
発が進められている。光磁気メモリーは、磁性材料に光
によって記録するものであり、薄膜として基盤上に蒸着
される。これらの薄膜は、前記の希土類元素−遷移金属
合金として、例えば、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｆｅ−
Ｔｂのようなものが用いられている。
前記の合金系を用いてエポキシ系樹脂等からなる基盤に
スパッタリングにより薄膜を形成するには、真空容器中
に板状のターゲット材を設置し、それに対向して磁性薄
膜を形成しようとする基盤を配置する。１Ｏ−２Ｔｏｒ
ｒのＡｒ分圧下で、高周波（１３，７６８ＩＩ２）によ
りＡｒを電離させてプラズマを発生させ、Ａｒ”イオン
を合金ターゲット材に衝突させ、希土類元素と遷移金属
をたたき出し、基盤上にデポジットさせ薄膜を形成させ
る。
スパッタリングにより薄膜を形成するには、真空容器中
に板状のターゲット材を設置し、それに対向して磁性薄
膜を形成しようとする基盤を配置する。１Ｏ−２Ｔｏｒ
ｒのＡｒ分圧下で、高周波（１３，７６８ＩＩ２）によ
りＡｒを電離させてプラズマを発生させ、Ａｒ”イオン
を合金ターゲット材に衝突させ、希土類元素と遷移金属
をたたき出し、基盤上にデポジットさせ薄膜を形成させ
る。
従来より、希土類元素−遷移金属合金ターゲット材は、
合金構成元素の１種類を用いて基盤を作り、その−にに
残りの合金成分よりなる合金チップまたはシー１へを張
り付けて、ターゲット材とする製造法（モザイク法）が
用いられている。さらに、所定の合金成分となるように
配合した原料を真空溶解・鋳造しインゴットを作り、機
械加工により製造される方法が利用されている。しかし
ながら、前記の２つの方法のうち、モザイク法において
は、スパッタリングにより形成した膜が成分的に不均一
になり易く、酸素址も１１０００ｐｐ以上であり、安定
して良好な膜を得ることは困難である。真空溶解法によ
るインゴットの製造では、低酸素の高品位な合金ターゲ
ット材が得られるが、インゴットの偏析に起因する膜の
成分不均一および、希土類元素−遷移金属系の合金は非
常にもろいため、ターゲットの形状を出すための機械加
工が困難である。これらの欠点を解決するために、粉末
冶金による手法が考えられ、Ｔ（Ｉ Ｐ法の応用も試み
られているが、ＨＩ Ｐ法の場合カプセルの変形によっ
て、合金に割れが発生する。また、カプセル除去等の工
数が増加する。また、希土類元素のような活性元素を含
む合金粉末の処理、すなわち分級やキャンニング等の工
程で酸化したり、汚染される恐れがある。ＨＩＰにおい
ては、一度粉末が汚染されると、ＨＩ Ｐ工程で除去・
無害化することはできない。実際にスパッタリングに供
される合金ターゲラ］・材は、厚さが約３〜５１ｎの程
度の板状のものであり、ＨＩＰ法によって板状の形状を
得ることは上述の理由により困難である。
合金構成元素の１種類を用いて基盤を作り、その−にに
残りの合金成分よりなる合金チップまたはシー１へを張
り付けて、ターゲット材とする製造法（モザイク法）が
用いられている。さらに、所定の合金成分となるように
配合した原料を真空溶解・鋳造しインゴットを作り、機
械加工により製造される方法が利用されている。しかし
ながら、前記の２つの方法のうち、モザイク法において
は、スパッタリングにより形成した膜が成分的に不均一
になり易く、酸素址も１１０００ｐｐ以上であり、安定
して良好な膜を得ることは困難である。真空溶解法によ
るインゴットの製造では、低酸素の高品位な合金ターゲ
ット材が得られるが、インゴットの偏析に起因する膜の
成分不均一および、希土類元素−遷移金属系の合金は非
常にもろいため、ターゲットの形状を出すための機械加
工が困難である。これらの欠点を解決するために、粉末
冶金による手法が考えられ、Ｔ（Ｉ Ｐ法の応用も試み
られているが、ＨＩ Ｐ法の場合カプセルの変形によっ
て、合金に割れが発生する。また、カプセル除去等の工
数が増加する。また、希土類元素のような活性元素を含
む合金粉末の処理、すなわち分級やキャンニング等の工
程で酸化したり、汚染される恐れがある。ＨＩＰにおい
ては、一度粉末が汚染されると、ＨＩ Ｐ工程で除去・
無害化することはできない。実際にスパッタリングに供
される合金ターゲラ］・材は、厚さが約３〜５１ｎの程
度の板状のものであり、ＨＩＰ法によって板状の形状を
得ることは上述の理由により困難である。
本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
で、粉末成形法と真空プラズマ溶解法およびスプラット
凝固法により板状で低酸素含有量（１０００ｐｐｍ以下
）の高品位な合金ターゲット材を製造する方法を提供す
るものである。すなわち、希土類粉末と遷移金属粉末を
所定の合金組成となるように配合し、不活性ガス雰囲気
下で混合する。
で、粉末成形法と真空プラズマ溶解法およびスプラット
凝固法により板状で低酸素含有量（１０００ｐｐｍ以下
）の高品位な合金ターゲット材を製造する方法を提供す
るものである。すなわち、希土類粉末と遷移金属粉末を
所定の合金組成となるように配合し、不活性ガス雰囲気
下で混合する。
これらの原料粉末を得る方法としては、不活性ガス下に
おける機械的粉砕法（クラッシャー、振動ミル、アトラ
イター等）や真空溶解−不活性ガスアトマイズ法が利用
できる。混合方法としては、ボールミルやＶ型ブレンダ
ー等が使用できる。所定の組成に配合され、混合により
均一となった予合金化されていない粉末を冷間等方圧縮
により真空プラズマ溶解用の電極を成形する。当該電極
を用いて真空プラズマ溶解し、スプラット凝固させる。
おける機械的粉砕法（クラッシャー、振動ミル、アトラ
イター等）や真空溶解−不活性ガスアトマイズ法が利用
できる。混合方法としては、ボールミルやＶ型ブレンダ
ー等が使用できる。所定の組成に配合され、混合により
均一となった予合金化されていない粉末を冷間等方圧縮
により真空プラズマ溶解用の電極を成形する。当該電極
を用いて真空プラズマ溶解し、スプラット凝固させる。
スプラット凝固法は、溶滴を連続的に冷却基盤上に落下
させ、薄い板状に凝固させたものを積み重ねて、バルク
材料を得る技術であり、特に板状のものを製造するのに
適した手法である。さらに、冷却基盤形状を変えること
により種々の形状のものが得られる。したがって、本発
明によれば、成分の均一な電極が製造でき、その電極を
用いて真空プラズマ溶解法により高純度化することがで
きる。さらに、スプラット凝固法により板状の合金ター
ゲット材が得られる。
させ、薄い板状に凝固させたものを積み重ねて、バルク
材料を得る技術であり、特に板状のものを製造するのに
適した手法である。さらに、冷却基盤形状を変えること
により種々の形状のものが得られる。したがって、本発
明によれば、成分の均一な電極が製造でき、その電極を
用いて真空プラズマ溶解法により高純度化することがで
きる。さらに、スプラット凝固法により板状の合金ター
ゲット材が得られる。
以下、本発明を実施例に基づき説明する。合金系は、Ｔ
ｂ−Ｆｅ−Ｃｏを用いた。
ｂ−Ｆｅ−Ｃｏを用いた。
Ｔｂ粉末を得るために、１１φ×１“ＱのプロンりをＡ
ｒ雰囲気下でクラッシャーにより粉砕した。
ｒ雰囲気下でクラッシャーにより粉砕した。
このＴｂ粉末にＦｅ粉末、Ｇｏ粉末（Ａｒガスアトマイ
ズ粉）を重量で５３，０％Ｔｂ、 ７．０％ｃｏ、４０
．０％Ｆｅとなるように配合し、Ｖ型ブレンダーを使用
しＡｒ雰囲気下で４Ｈｒ混合した。この粉末をラバーケ
ースに充填し、冷間静水圧プレスに装入、成形圧６ｔ／
ｃｄ、加圧保持１０分間で電極の形状に成形した。
ズ粉）を重量で５３，０％Ｔｂ、 ７．０％ｃｏ、４０
．０％Ｆｅとなるように配合し、Ｖ型ブレンダーを使用
しＡｒ雰囲気下で４Ｈｒ混合した。この粉末をラバーケ
ースに充填し、冷間静水圧プレスに装入、成形圧６ｔ／
ｃｄ、加圧保持１０分間で電極の形状に成形した。
本工程で合金化されていない電極が得られた。次に、真
空プラズマ溶解炉に、当該電極を装着し、真空排気を行
なった。１Ｏ−４Ｔｏｒｒ到達後、Ａｒ流量２Ｑ ／ｍ
ｉｎで（０，６ＴｏｒｒＡｒ圧）、出力２０ＫＷ−５０
ＫＷで真空プラズマ溶解を行なった。電極から直径φ３
〜φ５ｍの合金化された溶湯が連続的に下部の設置され
たモールドに落下し、スプラット凝固される。モールド
は、２５０＋＋ｍφのものを使用し、スプラット凝固体
の厚さ５画、６肛、７ｗｍ、８ｍのものを製造した。
空プラズマ溶解炉に、当該電極を装着し、真空排気を行
なった。１Ｏ−４Ｔｏｒｒ到達後、Ａｒ流量２Ｑ ／ｍ
ｉｎで（０，６ＴｏｒｒＡｒ圧）、出力２０ＫＷ−５０
ＫＷで真空プラズマ溶解を行なった。電極から直径φ３
〜φ５ｍの合金化された溶湯が連続的に下部の設置され
たモールドに落下し、スプラット凝固される。モールド
は、２５０＋＋ｍφのものを使用し、スプラット凝固体
の厚さ５画、６肛、７ｗｍ、８ｍのものを製造した。
表−１
製造した円板状合金ターゲット材は、表面粗度１０〜１
５μｍに機械研磨により仕−１−げた。表−１に本発明
によって製造した合金ターゲット材の密度と不純物に関
する調査結果をまとめた。表より、本発明によるターゲ
ット材は、密度的には従来法に比較して低いが、不純物
に関しては大幅に改善されていることがわかる。また、
本発明によるターゲットを用いて、スパッタリングによ
り薄膜を基盤」二に形成し、薄膜を調査したところ従来
法と比較して均質で特性の良い膜が得られた。
５μｍに機械研磨により仕−１−げた。表−１に本発明
によって製造した合金ターゲット材の密度と不純物に関
する調査結果をまとめた。表より、本発明によるターゲ
ット材は、密度的には従来法に比較して低いが、不純物
に関しては大幅に改善されていることがわかる。また、
本発明によるターゲットを用いて、スパッタリングによ
り薄膜を基盤」二に形成し、薄膜を調査したところ従来
法と比較して均質で特性の良い膜が得られた。
以上のように本発明によれば、高純度で板状の＝７−
希土類元素−遷移金属合金ターゲラ１へ材が得られ、光
磁気記録用媒体の特性向上に寄与する。
磁気記録用媒体の特性向上に寄与する。
Claims (1)
- 希土類元素−遷移金属よりなる薄膜形成用合金ターゲッ
ト材の製造において、希土類元素粉末と遷移金属粉末を
混合する工程、冷間等方圧縮によって電極を成形する工
程および当該電極を真空プラズマ溶解法により溶解・ス
プラット凝固させる工程を有し、酸素含有量１０００ｐ
ｐｍ以下の希土類元素−遷移金属合金ターゲット材を製
造することを特徴とする合金ターゲット材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10805686A JPS62263939A (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | 合金タ−ゲツト材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10805686A JPS62263939A (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | 合金タ−ゲツト材の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62263939A true JPS62263939A (ja) | 1987-11-16 |
Family
ID=14474795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10805686A Pending JPS62263939A (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | 合金タ−ゲツト材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62263939A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63186836A (ja) * | 1987-01-27 | 1988-08-02 | Mitsubishi Kasei Corp | 低酸素希土類元素含有合金の製造方法 |
| CN114941080A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-08-26 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 一种铝钪合金的制备方法 |
-
1986
- 1986-05-12 JP JP10805686A patent/JPS62263939A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63186836A (ja) * | 1987-01-27 | 1988-08-02 | Mitsubishi Kasei Corp | 低酸素希土類元素含有合金の製造方法 |
| CN114941080A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-08-26 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 一种铝钪合金的制备方法 |
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