JPS6247475A - 合金タ−ゲツトの製造方法 - Google Patents
合金タ−ゲツトの製造方法Info
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- JPS6247475A JPS6247475A JP18683785A JP18683785A JPS6247475A JP S6247475 A JPS6247475 A JP S6247475A JP 18683785 A JP18683785 A JP 18683785A JP 18683785 A JP18683785 A JP 18683785A JP S6247475 A JPS6247475 A JP S6247475A
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- Japan
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- alloy
- target
- alloy target
- rare earth
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はスパッタリングに用いる合金ターゲットの製造
方法に関する。
方法に関する。
Ｇａ、Ｔｂ、Ｄｙなどの希土類金属元素と、Ｆｅ、Ｏｏ
等の遷移金属元素からなる合金薄膜は、書き換え可能な
光メモリー材料として知られている。このような希土類
−遷移金属合金薄膜は主としてスパッタ法で作成される
。
等の遷移金属元素からなる合金薄膜は、書き換え可能な
光メモリー材料として知られている。このような希土類
−遷移金属合金薄膜は主としてスパッタ法で作成される
。
本発明は上記スパッタリングに用いる合金ターゲットを
鋳造法で作成するとき、組成物の溶融物にＭｏ、Ｗ、Ｔ
ａのうち少くとも一種類以上の金属微粉末２分散した後
に鋳造することにより、機械的強度、加工性に優れた大
面積の合金ターゲットを提供するものである。
鋳造法で作成するとき、組成物の溶融物にＭｏ、Ｗ、Ｔ
ａのうち少くとも一種類以上の金属微粉末２分散した後
に鋳造することにより、機械的強度、加工性に優れた大
面積の合金ターゲットを提供するものである。
従来、スパッタ法で希土類−遷移金属合金薄膜を作成す
る場合、ターゲットの構成から次の５種類に分類するこ
とができる。
る場合、ターゲットの構成から次の５種類に分類するこ
とができる。
■ 複合ターゲット
■ 二元同時スパッタ
■ 合金ターゲット
■には、ＩＦ５等の遷移金属ターゲット上に、Ｔｂ等の
希土類金属チップを配置してスパッタする、いわゆるチ
ップオンターゲットや、母金属内に異種金属を埋め込ん
だターゲットを用いる埋め込みターゲットがある。これ
らの方法はターゲット表面での異種金属間の面積比で合
金薄膜の組成をコントロールするものである。したがっ
てチップオンターゲツト法では、スパッタに伴うチップ
表面積の変化により一定の膜組成を長時間のスパッタに
対して得られないので、膜の量産には適していない。こ
の欠点を改良したものが埋め込みターゲットで、ターゲ
ットの消耗に対して、ターゲット上での面積比が変化し
ないので一定の膜組成を長時間のスパッタでも得ること
ができる。しかし複合ターゲットを用いた成膜では、膜
面内の組成の）揺らきを無くすためには、チップの配置
を考慮するなど、煩雑な手続き必要する。
希土類金属チップを配置してスパッタする、いわゆるチ
ップオンターゲットや、母金属内に異種金属を埋め込ん
だターゲットを用いる埋め込みターゲットがある。これ
らの方法はターゲット表面での異種金属間の面積比で合
金薄膜の組成をコントロールするものである。したがっ
てチップオンターゲツト法では、スパッタに伴うチップ
表面積の変化により一定の膜組成を長時間のスパッタに
対して得られないので、膜の量産には適していない。こ
の欠点を改良したものが埋め込みターゲットで、ターゲ
ットの消耗に対して、ターゲット上での面積比が変化し
ないので一定の膜組成を長時間のスパッタでも得ること
ができる。しかし複合ターゲットを用いた成膜では、膜
面内の組成の）揺らきを無くすためには、チップの配置
を考慮するなど、煩雑な手続き必要する。
■は異る材料からなる複数のターゲットに各々独立に、
高周波電力又は直流電力を投入して、基板上で合金化し
た薄膜を得る方法である。この方法の長所は合金組成を
投入電力のバランスで容易に変えることができることで
ある。しかし反面、スパッタリング用電源を複数個装す
ること、ターゲット間の高周波電力の干渉に対しての対
策を必要とするなど、装置が複雑になるという欠点を有
している。また各ターゲットによるスパッタレートや膜
厚分布が膜組成に直接影響を与えるので、ターゲットの
消耗に伴うスパッタレート、膜厚分布の変化により、条
件が変わってしまう。
高周波電力又は直流電力を投入して、基板上で合金化し
た薄膜を得る方法である。この方法の長所は合金組成を
投入電力のバランスで容易に変えることができることで
ある。しかし反面、スパッタリング用電源を複数個装す
ること、ターゲット間の高周波電力の干渉に対しての対
策を必要とするなど、装置が複雑になるという欠点を有
している。また各ターゲットによるスパッタレートや膜
厚分布が膜組成に直接影響を与えるので、ターゲットの
消耗に伴うスパッタレート、膜厚分布の変化により、条
件が変わってしまう。
■の合金ターゲットは巨視的に見て厚さ方向、面方向の
いずれにおいても均一な組成であるため、スパッタリン
グを繰り返しても、成膜した膜の組成は一定で均一なも
のが得られ、量産向きの方法と言える。
いずれにおいても均一な組成であるため、スパッタリン
グを繰り返しても、成膜した膜の組成は一定で均一なも
のが得られ、量産向きの方法と言える。
合金ターゲットは、その製造法から焼結ターゲットと鋳
造ターゲットに分けられる。焼結ターゲラ本は、比較的
大面積のものを作ることができるが、ターゲット中に酵
素、窒素等の不純物残留ガスを比較的多く含むため、高
純度の合金薄膜を作るためには不都合である。一方、所
望の組成の溶融金属を不活性ガス、又は真空中で鋳造し
て得られる鋳造ターゲットは不純物残留ガスが少いので
、高純度の合金薄膜を作成することができる。
造ターゲットに分けられる。焼結ターゲラ本は、比較的
大面積のものを作ることができるが、ターゲット中に酵
素、窒素等の不純物残留ガスを比較的多く含むため、高
純度の合金薄膜を作るためには不都合である。一方、所
望の組成の溶融金属を不活性ガス、又は真空中で鋳造し
て得られる鋳造ターゲットは不純物残留ガスが少いので
、高純度の合金薄膜を作成することができる。
以上述べたように、合金簿膜の量産には鋳造法による合
金ターゲットが適している。
金ターゲットが適している。
〔発明が解決しようとする問題点及び目的〕しかし、書
き換え可能な光メモリー材料として知られる希土類−遷
移金属合金は、多数の金属間化合物を形成するため、鋳
造後冷却中に熱収縮により割れるなど、従来の技術では
大面積の合金ターゲットを作成することは困難であった
。またこのようにして得られたインゴットは脆く、切削
、研磨などの加工中に、割れ、欠は等が生じやすい。そ
こで本発明はこのような問題点を解決するもので、その
目的とするところは大面積で加工性の良い合金ターゲッ
トを提供するところにある。
き換え可能な光メモリー材料として知られる希土類−遷
移金属合金は、多数の金属間化合物を形成するため、鋳
造後冷却中に熱収縮により割れるなど、従来の技術では
大面積の合金ターゲットを作成することは困難であった
。またこのようにして得られたインゴットは脆く、切削
、研磨などの加工中に、割れ、欠は等が生じやすい。そ
こで本発明はこのような問題点を解決するもので、その
目的とするところは大面積で加工性の良い合金ターゲッ
トを提供するところにある。
本発明の合金ターゲットの製造方法は希土類金属と遷移
金属を主たる成分とする溶融金属に、Ｍｏ 、Ｗ、Ｔａ
金属の微粉末を分散した後に鋳造、加工することを特徴
とする。
金属を主たる成分とする溶融金属に、Ｍｏ 、Ｗ、Ｔａ
金属の微粉末を分散した後に鋳造、加工することを特徴
とする。
一般に、書き換え可能な光メモリー材料として用いられ
る重希土類元素と遷移金属合金は、多数の金属間化合物
相を有するへ症って、鰭浩してインゴットにした場合、
数種類の相が析出、成長するため、各相間の結晶粒界に
おける応力集中が、耐熱衝撃、耐衝撃性低下の原因とな
っている。本発明の合金ターゲットの製造方法によれば
、溶融金属中に分散されたＭＯ、Ｗ、Ｔａといった高融
点金属粉末が結晶成長の核となり結晶粒の成長が抑制さ
れ、鋳造組織が微細化される。金属または合金の降伏応
力と結晶粒の大きさの関係を示すベッチの関係式による
と、降伏応力は結晶粒径の平方根に逆比例することが知
られている。このような作用により、大面積で加工性の
良い合金ターゲットを作成することができる。
る重希土類元素と遷移金属合金は、多数の金属間化合物
相を有するへ症って、鰭浩してインゴットにした場合、
数種類の相が析出、成長するため、各相間の結晶粒界に
おける応力集中が、耐熱衝撃、耐衝撃性低下の原因とな
っている。本発明の合金ターゲットの製造方法によれば
、溶融金属中に分散されたＭＯ、Ｗ、Ｔａといった高融
点金属粉末が結晶成長の核となり結晶粒の成長が抑制さ
れ、鋳造組織が微細化される。金属または合金の降伏応
力と結晶粒の大きさの関係を示すベッチの関係式による
と、降伏応力は結晶粒径の平方根に逆比例することが知
られている。このような作用により、大面積で加工性の
良い合金ターゲットを作成することができる。
次に本発明の詳細を実施例に基き説明する。
いずれも９９．９％以上の純度の金属を所望の組成比で
秤量し誘導溶解炉で加熱溶解し、湯温Ｂ１５００℃に保
持して、平均粒径１．５μｍのＭｏ。
秤量し誘導溶解炉で加熱溶解し、湯温Ｂ１５００℃に保
持して、平均粒径１．５μｍのＭｏ。
Ｗ、Ｔａ微粒子を投入１分散後、鋳型に流し込みインゴ
ットを作成した。第１表には各試料の秤量組成を示す。
ットを作成した。第１表には各試料の秤量組成を示す。
第 １ 表
こうして得られた試料は、いずれも直径約１５ｍ１厚さ
約５ｒｔｒｍの円板状で、鋳造後冷却して鋳型から取り
出しても割れ、欠けは無かった。一方比較例として第２
表の組成でインゴットを作成したが鋳造後冷却中に割れ
、又はひびがはいり、実施例で得られたような円板状試
料は得られなかった。またこれらの試料の鋳造組織を反
射型光学顕微鏡で観察したところ、平均結晶粒径は実施
例１〜９はいずれも１０〜６ｏμｍの範囲にあったが、
比較例１〜５は５００〜６００μｍの範囲であった。
約５ｒｔｒｍの円板状で、鋳造後冷却して鋳型から取り
出しても割れ、欠けは無かった。一方比較例として第２
表の組成でインゴットを作成したが鋳造後冷却中に割れ
、又はひびがはいり、実施例で得られたような円板状試
料は得られなかった。またこれらの試料の鋳造組織を反
射型光学顕微鏡で観察したところ、平均結晶粒径は実施
例１〜９はいずれも１０〜６ｏμｍの範囲にあったが、
比較例１〜５は５００〜６００μｍの範囲であった。
第２表
次に試料を平面研削盤で厚さ３９に加工した後真空蒸着
法で５００Ｘの厚さのＯｒ層を片面に形成し、銅バッキ
ングプレートにＩｎ系はんだを用いて接着した。これを
プレーナマグネ〉ロンタイ７’ ０） スハッタ装置の
隙極に取り付ケて、スパッタリングターゲットとして用
いた。いずれも成膜条件は、初期真空度７．５ Ｘ １
０−’ Ｔｏｒｒ 以下で、Ａｒガス圧５２）ＩＴＯ
ｒｒ、高周波電力２００Ｗ、基板はガラス基板を用いて
、約１ｏｏｏＸ成膜した。第３表は、本実施例で得られ
た合金ターゲットを用いて成膜した磁性薄膜の保磁力Ｈ
ａ（ＫＯａ）とカー回転角θｋ（０）を示したものであ
る。また第２表の組成の膜を希土類の金属ターゲット又
は合金ターゲットと、ＦｅＣ０の合金ターゲットの２元
同時スパッタ法で作成し、各々比較例１／、２／、３′
とした。
法で５００Ｘの厚さのＯｒ層を片面に形成し、銅バッキ
ングプレートにＩｎ系はんだを用いて接着した。これを
プレーナマグネ〉ロンタイ７’ ０） スハッタ装置の
隙極に取り付ケて、スパッタリングターゲットとして用
いた。いずれも成膜条件は、初期真空度７．５ Ｘ １
０−’ Ｔｏｒｒ 以下で、Ａｒガス圧５２）ＩＴＯ
ｒｒ、高周波電力２００Ｗ、基板はガラス基板を用いて
、約１ｏｏｏＸ成膜した。第３表は、本実施例で得られ
た合金ターゲットを用いて成膜した磁性薄膜の保磁力Ｈ
ａ（ＫＯａ）とカー回転角θｋ（０）を示したものであ
る。また第２表の組成の膜を希土類の金属ターゲット又
は合金ターゲットと、ＦｅＣ０の合金ターゲットの２元
同時スパッタ法で作成し、各々比較例１／、２／、３′
とした。
Ｍ ｏ 、 Ｗ 、 Ｔ ａが砒性薄膜内に含まれるこ
とによって保磁力、ガー回転角はやや小さくなるものの
書き換え可能な光メモリーとして充分使用できる程度の
低下であった。
とによって保磁力、ガー回転角はやや小さくなるものの
書き換え可能な光メモリーとして充分使用できる程度の
低下であった。
第５表
〔発明の効果〕
以上に述べたように本発明によれば、希土類金属と遷移
金属を主たる成分とする溶融金視にＭ。
金属を主たる成分とする溶融金視にＭ。
、Ｗ、Ｔａのうち少なくとも一種類以上の金属粉末を分
散した後、鋳造することにより、鋳造物の機械的強度、
加工性が良くなるという効果を有する。その結果、大面
積の合金ターゲットを得ることができる。
散した後、鋳造することにより、鋳造物の機械的強度、
加工性が良くなるという効果を有する。その結果、大面
積の合金ターゲットを得ることができる。
以 上
Claims (1)
- 希土類金属と遷移金属を主たる成分とする溶融金属に、
Ｍｏ、Ｗ、Ｔａのうち少くとも一種類以上の金属微粉末
を分散した後に鋳造、加工することを特徴とする合金タ
ーゲットの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18683785A JPS6247475A (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 合金タ−ゲツトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18683785A JPS6247475A (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 合金タ−ゲツトの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6247475A true JPS6247475A (ja) | 1987-03-02 |
Family
ID=16195494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18683785A Pending JPS6247475A (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 合金タ−ゲツトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6247475A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63171877A (ja) * | 1987-01-09 | 1988-07-15 | Mitsubishi Kasei Corp | 複合タ−ゲツト材 |
| US4824481A (en) * | 1988-01-11 | 1989-04-25 | Eaastman Kodak Company | Sputtering targets for magneto-optic films and a method for making |
-
1985
- 1985-08-26 JP JP18683785A patent/JPS6247475A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63171877A (ja) * | 1987-01-09 | 1988-07-15 | Mitsubishi Kasei Corp | 複合タ−ゲツト材 |
| US4824481A (en) * | 1988-01-11 | 1989-04-25 | Eaastman Kodak Company | Sputtering targets for magneto-optic films and a method for making |
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