JPWO2020053973A1

JPWO2020053973A1 - Ferromagnetic material sputtering target

Info

Publication number: JPWO2020053973A1
Application number: JP2019530516A
Authority: JP
Inventors: 真一荻野
Original assignee: JX Nippon Mining and Metals Corp
Current assignee: JX Nippon Mining and Metals Corp
Priority date: 2018-09-11
Filing date: 2018-09-11
Publication date: 2020-10-22
Also published as: CN111183244A; CN111183244B; WO2020053973A1; MY191072A; SG11201906523QA

Abstract

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。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。Provided is a Co-Pt-based ferromagnetic material sputtering target having a high leakage flux and capable of suppressing the generation of particles during sputtering. Ferromagnetic material sputtering containing metal Co and metal Pt in a total of 70 mol% or more and metal Cr in 0 mol% or more and 20 mol% or less in a molar ratio of Co: Pt = X: 100-X (59 ≦ X <100). The target is a Co particle phase containing 90 mol% or more of metallic Co and having an average particle size of 30 to 300 μm, and the molar ratio is Co: Pt = Y: 100-Y (20 ≦ Y ≦ 60.5). A ferromagnetic material sputtering target having a Co-Pt alloy particle phase having an average particle size of 7 μm or less and containing 70 mol% or more of metal Co and metal Pt in total under the conditions.

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-based ferromagnetic material 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 represented by a hard disk drive, a material based on Co, which is a ferromagnetic metal, is used as a material of a magnetic thin film responsible 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しようとすると、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。 Due to its high productivity, the magnetic thin film is often produced by sputtering a sputtering target containing the above material as a component with a DC magnetron sputtering apparatus. However, when an attempt is made to sputter a ferromagnetic material sputtering target with a magnetron sputtering device, most of the magnetic flux from the magnet passes through the inside of the target, which is a ferromagnetic material, so that the leakage magnetic flux decreases and the discharge does not occur during sputtering. Or, there is a problem that the discharge is not stable even if it is discharged. To solve this problem, it is conceivable to reduce the content ratio of Co, which is a ferromagnetic metal. However, reducing Co is not an essential solution because the desired magnetic recording film cannot be obtained. Further, it is possible to improve the leakage flux by reducing the thickness of the target, but in this case, the target life is shortened and the target needs to be replaced frequently, 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 Cr ratio to partially make it non-magnetic and increasing the leakage flux 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 the recording layer of a hard disk adopting the in-plane magnetic recording method. Further, in the recording layer of a hard disk adopting a perpendicular magnetic recording method that has been put into practical use in recent years, non-magnetic particles such as oxides and carbon are dispersed in a Co-Cr-Pt-based ferromagnetic alloy containing Co as a main component. Composite materials are often used. However, the composition that has become the mainstream these days is a composition that contains little or no Cr, and it is difficult to sufficiently obtain the effect of increasing the leakage 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。 Against this background, in WO2012 / 077665, 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 remainder is Co, the metal base (A) and the above (A) are used. A ferromagnetic material sputtering target characterized by having a Co-Pt alloy phase (B) containing 40 to 76 mol% of Pt has been proposed. According to the document, if the diameter of the Co-Pt alloy phase (B) is too small, diffusion between the metal base (A) and the phase (B) proceeds and the difference in the components becomes unclear. It is preferably 10 μm or more. Further, according to the document, if the diameter of the Co-Pt alloy phase (B) is too large, the problem of particles during sputtering tends to occur, so it is desirable that the diameter is 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。 Further, in WO2012 / 081669, in a sputtering target made of a metal having a composition in which Cr is 20 mol% or less, Pt is 5 mol% or more, and the residue is Co, the metal base (A) and the above (A) are contained. A ferromagnetic material characterized by having a Co-Pt alloy phase (B) containing 40 to 76 mol% of Pt and a metal or alloy phase (C) containing Co or Co as a main component different from the phase (B). Sputtering targets have been proposed. According to the document, if the diameter of the Co-Pt alloy phase (B) is too small, diffusion between the metal base (A) and the phase (B) proceeds and the difference in the components becomes unclear. It is preferably 10 μm or more. Further, according to the document, if the diameter of the Co-Pt alloy phase (B) is too large, the problem of particles during sputtering tends to occur, so it is desirable that the diameter is 150 μm or less.

国際公開第２０１２／０７７６６５号International Publication No. 2012/077665 国際公開第２０１２／０８１６６９号International Publication No. 2012/081669

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 the leakage flux can be increased. However, according to the results of the study by the present inventor, there is still room for improvement in the sputtering target regarding the suppression of particles during sputtering. Therefore, one of the problems of the present invention is to provide a Co-Pt-based ferromagnetic material sputtering target that has a high leakage flux and can suppress the 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。 Patent Document 1 and Patent Document 2 teach that the Co-Pt alloy phase should be a phase having a diameter of 10 μm or more, but such a coarse Co-Pt alloy phase is a phase of particles at the time of sputtering. It turned out to be the cause of the outbreak. Therefore, the present inventor diligently studied effective means for suppressing particles while taking advantage of the Co-Pt alloy phase capable of increasing the leakage flux, and found that the Co-Pt alloy phase was made finer and the Co phase was coarsened. I found that the method of converting 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, the present invention
Ferromagnetic material sputtering containing 70 mol% or more of metal Co and metal Pt in total and 0 mol% or more and 20 mol% or less of metal Cr in a molar ratio of Co: Pt = X: 100-X (59 ≦ X <100). Being a target
A Co particle phase containing 90 mol% or more of metallic Co and having an average particle size of 30 to 300 μm.
A Co-Pt alloy containing 70 mol% or more of metal Co and metal Pt in total and having an average particle size of 7 μm or less under the condition that Co: Pt = Y: 100-Y (20 ≦ Y ≦ 60.5) in terms of molar ratio. It is a ferromagnetic material 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 material sputtering target according to the present invention, one selected from the group consisting of B, Ti, V, Mn, Zr, Nb, Ru, Mo, Ta, W, Al, Si and Zn or It contains 2 or more kinds of third elements in total of 30 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 material sputtering target according to the present invention, one or more non-magnetic materials selected from the group consisting of carbon, oxide, nitride, carbide and carbonitride are summed up. Contains 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、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。 In still another embodiment of the ferromagnetic material sputtering target according to the present invention, in the XRD measurement in which the measurement range of 2θ is 30 ° to 60 °, 2θ = 33.27 ± 2 °, 41.52 ± 2 °. , 47.76 ± 2 °, 49.44 ± 2 °, and 54.21 ± 2 ° with peaks at each position.

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, the present invention
A step of preparing a Co powder containing 90 mol% or more of metallic Co and having a median diameter of 30 to 300 μm, and
A Co-Pt alloy having a median diameter of 7 μm or less containing 70 mol% or more of metal Co and metal Pt under the condition that Co: Pt = Y: 100-Y (20 ≦ Y ≦ 60.5) in terms of molar ratio. The process of preparing the powder and
A total of 70 mol% or more of metal Co and metal Pt is contained under the condition that Co—Pt alloy powder and Co powder are mixed and the molar ratio is Co: Pt = X: 100-X (59 ≦ X <100). A step of obtaining a mixed powder containing 0 mol% or more and 20 mol% or less of metal Cr, and
The step of firing the mixed powder and
It is a method for manufacturing a ferromagnetic material sputtering target including.

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 for producing a ferromagnetic material sputtering target according to the present invention, the step of obtaining the mixed powder further comprises B, Ti, V, Mn, Zr, Nb, Ru, Mo, Ta, W, Al, Includes 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 material sputtering target according to the present invention, the step of obtaining the mixed powder is further selected from the group consisting of carbon, oxides, nitrides, carbides and carbonitrides. Includes 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７μｍ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粉末及びＰｔ粉末を混合した粉末を、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 still another embodiment of the method for producing a ferromagnetic material sputtering target according to the present invention, the step of preparing a Co-Pt alloy powder having a median diameter of 7 μm or less is Co: Pt = Y: 100-Y (20). In the XRD measurement in which the powder obtained by mixing Co powder and Pt powder at a molar ratio of ≦ Y ≦ 60.5) was calcined at a heating temperature of 800 ° C. to 1000 ° C. and the measurement range of 2θ was set to 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 °. The step of obtaining the above and the step of crushing the first sintered body are included.

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 yet another aspect, the present invention is a method for producing a magnetic recording film, which comprises 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 ionization promotion of the inert gas proceeds efficiently and a stable discharge can be 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 the magnetic thin film can be manufactured at low cost. Further, the ferromagnetic material sputtering target of the present invention has few particles at the time of sputtering, and stable sputtering is possible.

比較例１のＸＲＤプロファイルを示す。The XRD profile of Comparative Example 1 is shown. 比較例２のＸＲＤプロファイルを示す。The XRD profile of Comparative Example 2 is shown. 比較例３のＸＲＤプロファイルを示す。The XRD profile of Comparative Example 3 is shown. 実施例１のＸＲＤプロファイルを示す。The XRD profile of Example 1 is shown. 実施例２のＸＲＤプロファイルを示す。The XRD profile of Example 2 is shown. 実施例３のＸＲＤプロファイルを示す。The XRD profile of Example 3 is shown. 実施例５のＸＲＤプロファイルを示す。The XRD profile of Example 5 is shown. 実施例７のＸＲＤプロファイルを示す。The XRD profile of Example 7 is shown.

（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, the ferromagnetic material sputtering target according to the present invention contains 70 mol% or more of metal Co and metal Pt in total under the condition that Co: Pt = X: 100-X (59 ≦ X <100) in terms of molar ratio. It contains metal Cr in an amount of 0 mol% or more and 20 mol% or less. Since the composition has a high content of metal Co, which is a ferromagnetic material, and a low content of metal Cr, which has an effect of increasing the leakage flux, it is generally difficult to obtain a high leakage flux. According to the present invention, with respect to a sputtering target having a composition in which a high leakage flux is difficult to obtain, it is possible to increase the leakage flux and further reduce the particles by devising the structure of the target.

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 be 70 ≦ X ≦ 90 in one embodiment and 80 ≦ X ≦ 85 in another embodiment in consideration of the hard disk media manufacturing application. 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 contains a total of 85 mol% or more of metal Co and metal Pt in another embodiment. can do. Further, 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 90 mol% in total of metal Co and metal Pt in another embodiment. It can be contained 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 metal Cr in 0 mol% or more and 15 mol% or less in one embodiment, and can contain metal Cr in 0 mol% or more and 10 mol% or less in another embodiment. In yet another embodiment, the metal Cr can be contained in an amount of 0 mol% or more and 5 mol% or less, and in yet another embodiment, the metal Cr can be contained in an amount of 0 mol% or more and 1 mol% or less. It does not contain metal Cr in its form.

（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 a sputtering target having such a Co-rich composition, the sputtering target uses a molar ratio of Co: Pt = Y: 100-Y (20 ≦ Y ≦ 60.5) to prepare metal Co and metal Pt. It is desirable to have a Co-Pt alloy particle phase containing 70 mol% or more, preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, and even more preferably 99 mol% or more in total. 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 flux, it is preferably 25 ≦ Y ≦ 55, more preferably 34.5 ≦ Y ≦ 55, and even 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。Although the Co-Pt alloy particle phase contributes to the improvement of the leakage flux, it becomes a factor that causes an increase in particles when the average particle size is large. In Patent Document 1 and Patent Document 2, it is said that the problem of particles during sputtering by 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. Is desirable. Therefore, in the ferromagnetic material sputtering target according to the present invention, the average particle size 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 It is preferably 0.2 μm or more, and even 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。 The Co-Pt alloy particle phase is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, based on the total mass of the sputtering target, from the viewpoint of enhancing the effect of increasing the leakage flux. , 40% by mass or more is even more preferable. Further, the Co-Pt alloy particle phase is preferably 70% by mass or less, and preferably 65% by mass or less, based on the total mass of the sputtering target from the viewpoint of finely dispersing the non-magnetic material. More preferably, it is 60% by mass or less, and even more preferably.

（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. The Co particle phase preferably contains 95 mol% or more of metal Co, and more preferably 99.9 mol% or more, in order to increase the proportion of the Co—Pt alloy particle phase contained in the target. The Co particle phase can be dispersed in the target tissue.

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 miniaturized Co-Pt alloy particles phase, L1 ₀ structure is promoted diffusion of contact points is increased constituent elements during sintering with Co particulate phase also when miniaturization Co-Pt alloy particles phase is lost The problem arises. Therefore, it is desirable that the Co particle phase is coarsened on the contrary. Specifically, the average particle size of the Co particle phase containing 90 mol% or more of metal Co is preferably 30 μm or more, more preferably 50 μm or more, and even more preferably 100 μm or more. However, the average particle size of the Co particle phase is preferably 300 μm or less, more preferably 200 μm or less, and more preferably 150 μm or less, because if it is too large, it may cause generation of particles. Is even more preferable.

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。 The Co particle phase may be 15% by mass or more with respect to the total mass of the sputtering target from the viewpoint of increasing the leakage magnetic flux and further suppressing the diffusion of the Co-Pt alloy particle phase during sintering. 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 a coarse particle, it is preferably 50% by mass or less, preferably 45% by mass, based on the total mass of the sputtering target from the viewpoint of enhancing the dispersibility with other raw materials at the time of mixing. It is more preferably% or less, and even 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 one 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 Two or more kinds may be contained as a simple substance metal or alloy in a total amount of 30 mol% or less, for example, 0.01 to 20 mol%, typically 0.05 to 10 mol%. These are elements that are added as needed to improve the characteristics of the magnetic recording medium. The blending ratio can be variously adjusted within the above range, and all of them can maintain the characteristics as an effective magnetic recording medium. In the present invention, B is also treated 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 or in the Co particle phase, and is a different particle phase that can be distinguished from the Co-Pt alloy particle phase and the Co particle phase. Can be in. The other particle phase can be dispersed in the target tissue. However, the third element is present in the Co-Pt alloy particle phase or in another fine particle phase because it is more advantageous for particle reduction to be finely dispersed. It is preferable to be present in. When the third element forms a particle phase as an oxide, a nitride, a carbide or a carbonitride instead of the particle phase of a simple substance metal or an alloy, it is not the particle phase of the third element and will be described later. Treated as a particle phase of a 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, it is preferable that the other particle phase forms a composite phase in which the Co-Pt alloy particle phase is dispersed with each other. Further, when a particle phase of a non-magnetic material described later is further present, the other particle phase may form a composite phase in which the particle phase of the Co-Pt alloy and the particle phase of the non-magnetic material are dispersed with each other. 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 preferable. However, the average particle size of the particle phase of the third element is preferably 0.5 μm or more, preferably 1 μm or more, because if it is too small, oxidation may proceed due to oxygen in the atmosphere during the mixed powder preparation process. Is more preferable, and 2 μm or more is even more preferable.

（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 material)
The ferromagnetic material sputtering target according to the present invention contains 25 mol% or less in total of one or more non-magnetic materials selected from the group consisting of carbon, oxides, nitrides, carbides and carbonitrides as additive materials. For example, it may contain 5 to 20 mol%, typically 5 to 15 mol%. In this case, the sputtering target can have characteristics suitable for a material of a magnetic recording film having a granular structure, particularly a recording film of a hard disk drive adopting a perpendicular magnetic recording method.

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 carbides include one or more carbides of elements selected from the group consisting of B, Ca, Nb, Si, Ta, Ti, W and Zr. Examples of oxides are 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 Zr, and examples thereof include one or more oxides of an element selected from the group. 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 non-magnetic materials may be appropriately added according to the required magnetic properties of the magnetic thin film. The Cr oxide and Co oxide are recognized as different from Cr and Co added as a metal.

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 non-magnetic material can be dispersed in the target structure as a particle phase of the non-magnetic material that can be distinguished 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 non-magnetic 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 if it is too small, it may aggregate with each other during the mixed powder preparation process to form agglomerates (coarse secondary particles). It is preferably 0.1 μm or more, and even 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、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。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. XRD profile)
In one embodiment, the ferromagnetic material sputtering target according to the present invention has 2θ = 33.27 ± 2 °, 41.52 ± 2 °, 47.76 in XRD measurement in which the measurement range of 2θ is 30 ° to 60 °. It has peaks at ± 2 °, 49.44 ± 2 °, and 54.21 ± 2 °. When the sputtering target has such an XRD profile, it is possible to increase the leakage flux. Although not intending that the invention be limited by theory, each peak is derived from the L1 ₀ structure, as viewed from the composition of the sputtering target according to the present invention, Co-Pt alloy particles phase L1 ₀ It is presumed that such a peak is observed when forming a regular phase of the structure.

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。 Having peaks at 2θ = 33.27 ± 2 °, 41.52 ± 2 °, 47.76 ± 2 °, 49.44 ± 2 °, and 54.21 ± 2 ° means that each position has a peak. It means that the ratio of the peak intensity in 1 to the background intensity (2θ = 37.0 to 38.0 °, average value of intensity) is 2 or more, and the ratio can generally 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 a strongest peak of L1 ₀ structure of Co-Pt.

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 measured under the following conditions. An X-ray diffractometer (Ultima IV manufactured by Rigaku Co., Ltd. was used in the example) was used as the measuring device, the tube was Cu, the measurement conditions were tube voltage 40 kv, tube current 30 mA, scan speed 4 ° / min, step 0.02. Let ° be, and measure with respect to the surface horizontal to the sputter surface by the θ / 2θ method. As long as the surface is horizontal to the sputtered surface, it may be a surface or a cut surface.

（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 by, for example, the following procedure using the 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。 Prepare a Co powder having a purity of 90 mol% or more, preferably 95 mol% or more, and more preferably 99.9 mol% or more. The Co powder may be produced by pulverizing a melt-cast metal cobalt ingot, or may be produced by a gas atomization 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 if it is too large, it is difficult to mix it uniformly with other powder materials and there is a concern that it may cause particles during sputtering. It is more preferably 200 μm or less, and even more preferably 150 μm or less. The median diameter can be adjusted by pulverization 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. A Co-Pt alloy powder containing% or more, more preferably 99 mol% or more is prepared. From the viewpoint of developing an L1 ₀ structure, it is preferable that the median diameter of the Co-Pt alloy powder is 7μm or less, more preferably 6μm or less, and still more preferably at 5μm or less. However, the median diameter of the Co-Pt alloy powder is preferably 0.1 μm or more, preferably 0.5 μm, because if it is too small, it may be oxidized by oxygen in the atmosphere during the mixing step. It is more preferably 1 μm or more, and even 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 firing at a heating temperature of 800 ° C. to 1000 ° C. under an atmosphere. In the XRD measurement in which the measurement range of 2θ is 30 ° to 60 ° by the firing method, 2θ = 33.27 ± 2 °, 41.52 ± 2 °, 47.76 ± 2 °, 49.44 ± 2 °. , And a sponge of Co-Pt alloy having peaks at each position of 54.21 ± 2 ° can be obtained. 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 crushing 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。 Next, the Co-Pt alloy powder and the Co powder are mixed, and the mixed powder contains 70 mol% or more of metal Co and metal Pt in total at a molar ratio of Co: Pt = X: 100-X (59 ≦ X <100). To 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。 If necessary, prepare one or more third element powders selected from the group consisting of B, Ti, V, Mn, Zr, Nb, Ru, Mo, Ta, W, Al, Si and Zn. To do. The powder of the third element is preferably added so that the total concentration in the mixed powder becomes a 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 atmosphere during the mixed powder preparation process, so the median diameter is preferably 0.5 μm or more, and preferably 1 μm or more. Is more preferable, and 2 μm or more is even more preferable.

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 more non-magnetic materials selected from the group consisting of carbon, oxides, nitrides, carbides and carbonitrides is prepared. The powder of the non-magnetic material is preferably added so that the total concentration in the mixed powder becomes a predetermined concentration in the sputtering target described above. The median diameter of the powder of the non-magnetic material 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 non-magnetic material is too small, there is a concern that oxidation may proceed due to oxygen in the atmosphere during the mixed powder preparation process, so the median diameter is preferably 0.05 μm or more, preferably 0.1 μm or more. Is more preferable, and 0.2 μm or more is even more preferable.

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 the Cr powder, care should be taken so that the total concentration of the metal 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, there is a concern that oxidation may proceed due to oxygen in the atmosphere during the mixed powder preparation process, so the median diameter 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。 The median diameter of each of the above raw material powders means the particle size at an integrated value of 50% (D50) based on the volume value in the particle size distribution obtained by the laser diffraction / scattering method. In the examples, a particle size distribution measuring device of model LA-920 manufactured by HORIBA was used, and the powder was dispersed in an ethanol solvent and measured by a wet method. The value of metallic cobalt was used for the refractive index.

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 by using a known method such as a ball mill, which also serves as pulverization. At this time, it is desirable to enclose the inert gas in the crushing container to suppress the oxidation of the raw material powder as much as possible. Examples of the inert gas include Ar and N ₂ gases.

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 press method, various pressure sintering methods such as a plasma discharge sintering method can be used. In particular, the hot isotropic pressure processing method (HIP) is effective in improving the density of the sintered body, and the hot pressing method and the hot isotropic pressure processing method can be performed in this order to improve 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 the temperature range in which the target is sufficiently densified. Although it depends on the composition of the target, in most cases, it may be maintained 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, 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 It is even more preferable to do so. The pressure at the time of sintering is preferably 300 to 500 kg / cm ² . The holding temperature during hot isotropic pressure processing depends on the composition of the sintered body, but is often 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 it is 950 ° C. or less. Further, the pressing force is preferably set 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. Further, 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. More preferred.

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 produced by molding the obtained sintered body into a desired shape using a lathe or the like. The target shape is not particularly limited, and examples thereof include a flat plate shape (including a disk shape and a rectangular plate shape) and a cylindrical shape. 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 together with comparative examples, but these examples are provided for a 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 powders, 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 do not contain anything other than unavoidable impurities. The median diameter of these powders was sieved and adjusted as appropriate.

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。 Of the above raw material powders, Co-Pt alloy powder was prepared by the following procedure. The Co powder having a median diameter of 3 μm and the Pt powder having a median diameter of 2 μm were rotated for 2 hours using an automatic mortar so that the Co molar ratio (Y) in the Co-Pt alloy powder became the value shown in Table 3. And mixed. Then, the obtained mixed powder was calcined in a vacuum atmosphere for 2 hours at the preheat treatment temperature shown in Table 5 according to the test number. Then, the powder obtained by pulverizing the obtained sponge was sieved to obtain Co-Pt alloy powder having various median diameters shown in Table 1. However, the Co-Pt powder in Comparative Example 3 was prepared by the gas atomization method and used by sieving.

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, each of the above raw material powders was placed in a ball mill pot having a capacity of 10 liters together with zirconia balls as a pulverizing medium at the mass ratio shown in Table 2 so as to have the molar ratio shown in the composition column of Table 3 according to the test number. It was sealed and rotated for 20 hours to mix. Next, the obtained mixed powder was filled in a carbon mold and hot-pressed in a vacuum atmosphere at the temperatures shown in Table 5 under the conditions of a holding time of 2 hours and a pressing force of 30 MPa to obtain a sintered body. .. Next, the sintered body taken out from the hot press was subjected to hot isotropic pressure processing at the temperatures shown in Table 5. The pressing force was set in the range of 100 to 200 MPa. Further, this was ground by using a general-purpose lathe and a surface grinding machine 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 the metal Co to the total of the metal Co and the 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)
Each sputtering target obtained by the above procedure was observed by the procedure shown below, and the average particle size of the Co particle phase, the Co-Pt alloy particle phase, the third element particle phase, and the phase of the non-magnetic material was determined. .. The Co particle phase, the Co-Pt alloy particle phase, the third element particle phase, and the non-magnetic material phase were identified 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 size of the Co-Pt alloy particle phase is calculated by the following method. Two cutting lines horizontal in the horizontal direction on an SEM photograph of 70 μm in length × 95 μm in width taken at 3000 times using a mirror-polished cut surface of the surface horizontal to the sputtering surface of the sputtering target. 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. The thickness of the cutting line is 1/400 of the length in the vertical direction of the photograph. This is carried out in any 10 visual fields, and the average value of the 10 visual fields is used as the measured value. The Co-Pt alloy particle phase contained only partially in the visual field 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. The size of the Co particle phase was measured on a SEM photograph of 1120 μm in length × 1500 μm in width taken at 220 times using a mirror-polished cut surface of the surface horizontal to the sputtering surface of the sputtering target. The photograph is divided into three 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 (μm) of the cutting lengths is measured. ) Is obtained for each field of view. The thickness of the cutting line is 1/400 of the length in the vertical direction of the photograph. This is carried out in any 10 visual fields, and the average value of the 10 visual fields is used as the measured value. The Co particle phase contained only partially in the visual field 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. Two cutting lines horizontal in the horizontal direction on an SEM photograph of 215 μm in length × 290 μm in width taken at 1000 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 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. The thickness of the cutting line is 1/400 of the length in the vertical direction of the photograph. This is carried out in any 10 visual fields, and the average value of the 10 visual fields is used as the measured value. The particle phase of the third element, which is only partially contained in 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 non-magnetic material is calculated by the following method. Two cutting lines horizontal in the horizontal direction on an SEM photograph of 70 μm in length × 95 μm in width taken at 3000 times using a mirror-polished cut surface of the surface horizontal to the sputtering surface of the sputtering target. The photograph is divided into three at equal intervals in the vertical direction, the cutting length of the particle phase of the non-magnetic material cut by each cutting line is measured, and the average value (μm) of the cutting length is obtained for each field of view. The thickness of the cutting line is 1/400 of the length in the vertical direction of the photograph. This is carried out in any 10 visual fields, and the average value of the 10 visual fields is used as the measured value. The particle phase of the non-magnetic material, which 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ＡＳＴＭＦ２０８６−０１（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 leakage flux)
For each sputtering target obtained by the above procedure, the measurement of the leakage magnetic flux was carried out according to ASTM F2086-01 (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 to 0 °, 30 °, 60 °, 90 °, and 120 ° is divided by the value of the reference field defined by ASTM and calculated as 100. Multiplied and expressed as a percentage. The results averaged for these five points are shown in Table 5 as the 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（株）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（ＣａｎｄｅｌａＣＳ９２０、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）で測定した。結果を表５に示す。(4. Particle measurement)
Each sputtering target obtained by the above procedure was attached to a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva Corporation) to perform sputtering. The sputtering conditions were an input power of 1 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa, and after pre-sputtering at 2 kWhr, a film was formed on a silicon substrate having a diameter of 4 inches for 20 seconds. Then, 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 device (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 under the above-mentioned measurement conditions using an X-ray diffractometer (Ultima IV manufactured by Rigaku Co., Ltd.) for a mirror-polished cut surface of each sputtering target obtained by the above procedure. Measurements were made. In the XRD measurement, the measurement range of 2θ is set to 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. Further, 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. 1 to 8, respectively.

Claims

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。Ferromagnetic material sputtering containing 70 mol% or more of metal Co and metal Pt in total and 0 mol% or more and 20 mol% or less of metal Cr in a molar ratio of Co: Pt = X: 100-X (59 ≦ X <100). Being a target
A Co particle phase containing 90 mol% or more of metallic Co and having an average particle size of 30 to 300 μm.
A Co-Pt alloy containing 70 mol% or more of metal Co and metal Pt in total and having an average particle size of 7 μm or less under the condition that Co: Pt = Y: 100-Y (20 ≦ Y ≦ 60.5) in terms of molar ratio. A ferromagnetic material sputtering target with a particle phase.

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％以下含有する請求項１に記載の強磁性材スパッタリングターゲット。 Claims containing 30 mol% or less in total 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. Item 2. The ferromagnetic material sputtering target according to Item 1.

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％以下含有する請求項１又は２に記載の強磁性材スパッタリングターゲット。 The ferromagnetic material sputtering target according to claim 1 or 2, which contains 25 mol% or less in total of one or more non-magnetic materials selected from the group consisting of carbon, oxides, nitrides, carbides and carbonitrides. ..

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請求項１〜３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。 In XRD measurement with a measurement range of 2θ of 30 ° to 60 °, 2θ = 33.27 ± 2 °, 41.52 ± 2 °, 47.76 ± 2 °, 49.44 ± 2 °, and 54.21. The ferromagnetic material sputtering target according to any one of claims 1 to 3, which has a peak at each position of ± 2 °.

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 a Co powder containing 90 mol% or more of metallic Co and having a median diameter of 30 to 300 μm, and
A Co-Pt alloy having a median diameter of 7 μm or less containing 70 mol% or more of metal Co and metal Pt under the condition that Co: Pt = Y: 100-Y (20 ≦ Y ≦ 60.5) in terms of molar ratio. The process of preparing the powder and
A total of 70 mol% or more of metal Co and metal Pt is contained under the condition that Co—Pt alloy powder and Co powder are mixed and the molar ratio is Co: Pt = X: 100-X (59 ≦ X <100). A step of obtaining a mixed powder containing 0 mol% or more and 20 mol% or less of metal Cr, and
The step of firing the mixed powder and
The method for producing a ferromagnetic material sputtering target according to any one of claims 1 to 4.

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請求項５に記載の製造方法。 In the step of obtaining the mixed powder, one or more powders selected from the group consisting of B, Ti, V, Mn, Zr, Nb, Ru, Mo, Ta, W, Al, Si and Zn are further mixed. The manufacturing method according to claim 5, which comprises the above.

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請求項５又は６に記載の製造方法。 The step of obtaining the mixed powder further comprises mixing one or more non-magnetic materials selected from the group consisting of carbon, oxides, nitrides, carbides and carbonitrides according to claim 5 or 6. The manufacturing method described.

メジアン径が７μｍ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粉末及びＰｔ粉末を混合した粉末を、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請求項５〜７の何れか一項に記載の製造方法。 In the step of preparing a Co-Pt alloy powder having a median diameter of 7 μm or less, 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 used. In the XRD measurement in which firing is performed at a heating temperature of 800 ° C. to 1000 ° C. and the measurement range of 2θ is 30 ° to 60 °, 2θ = 33.27 ± 2 °, 41.52 ± 2 °, 47.76 ± 2 °. , 49.44 ± 2 °, and 54.21 ± 2 °, each of claims 5 to includes a step of obtaining a first sintered body having peaks at each position and a step of crushing the first sintered body. The manufacturing method according to any one of 7.

請求項１〜４の何れか一項に記載の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。 A method for producing a magnetic recording film, which comprises using the sputtering target according to any one of claims 1 to 4.