TWI509096B - Strong magnetic sputtering target - Google Patents

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TWI509096B
TWI509096B TW100147305A TW100147305A TWI509096B TW I509096 B TWI509096 B TW I509096B TW 100147305 A TW100147305 A TW 100147305A TW 100147305 A TW100147305 A TW 100147305A TW I509096 B TWI509096 B TW I509096B
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Description

強磁性材濺鍍靶
本發明係關於一種磁記錄媒體之磁體薄膜(特別是採用垂直磁記錄方式之硬碟的磁記錄層)之成膜所使用的強磁性材濺鍍靶，並關於漏磁通大且以磁控濺鍍裝置進行濺鍍時可得穩定放電的非磁性材粒子分散型強磁性材濺鍍靶。
於硬碟驅動機所代表之磁記錄的領域，用以記錄之磁性薄膜的材料，一直使用以強磁性金屬之Co、Fe或Ni作為基質的材料。例如，於採用面內磁記錄方式之硬碟的記錄層，係使用以Co作為主成分之Co-Cr系、Co-Cr-Pt系的強磁性合金。
近年來，於已實用化之採用垂直磁記錄方式之硬碟的記錄層，大多使用以Co作為主成分之Co-Cr-Pt系的強磁性合金與非磁性的無機物構成之複合材料。
並且，就生產性高之方面而言，硬碟等磁記錄媒體之磁性薄膜大多係對以上述材料為成分之強磁性材濺鍍靶進行濺鍍而製作。
此種強磁性材濺鍍靶之製作方法，考慮有熔解法或粉末冶金法。使用何種方法來製作取決於所要求之特性，故不可一概而論，但垂直磁記錄方式之硬碟之記錄層所使用的由強磁性合金與非磁性之無機物粒子構成的濺鍍靶，一般係藉由粉末冶金法製作。其原因在於：由於必須使無機物粒子均勻地分散於合金基材中，故難以使用熔解法製作。
例如，提出有如下之方法：對具有以急冷凝固法所製作之合金相的合金粉末與構成陶瓷相的粉末進行機械合金化，使構成陶瓷相之粉末均勻地分散於合金粉末中，藉由熱壓加以成形，而得到磁記錄媒體用濺鍍靶(專利文獻1)。
此時之靶組織，係呈基材結合成魚白(鱈魚之***)狀，而SiO2 (陶瓷)圍繞在其周圍的模樣(專利文獻1之圖2)、或分散成細線狀(專利文獻1之圖3)的模樣。其他之圖雖然不清晰，但推測為相同的組織。
此種組織會有後述的問題，並不能說是好的磁記錄媒體用濺鍍靶。另，專利文獻1之圖4所示之球狀物質為機械合金化粉末，並非靶之組織。
又，即使不使用以急冷凝固法所製作之合金粉末，對於構成靶之各成分亦可準備市售之原料粉末，將其等之原料粉秤量成所欲之組成，然後以球磨機等周知手法加以混合，再藉由熱壓對混合粉末進行成型、燒結，藉此可製作強磁性材濺鍍靶。
又例如提出有如下之方法：將Co粉末、Cr粉末、TiO2 粉末及SiO2 粉末混合所得之混合粉末與Co球形粉末利用行星運動型混合機加以混合，並將該混合粉藉由熱壓進行成形而獲得磁記錄媒體用濺鍍靶(專利文獻2)。
該情形時之靶組織，可觀察到於均勻分散有無機物粒子之金屬基材即相(A)中具有球形金屬相(B)的模樣(專利文獻2之圖1)。此種組織有時亦會因Co與Cr等構成元素之含有率而無法充分提高漏磁通，稱不上是好的磁記錄媒體用濺鍍靶。
又提出有如下方法：混合Co-Cr二元系合金粉末、Pt粉末及SiO2 粉末，對所獲得之混合粉末進行熱壓，藉此而獲得磁記錄媒體薄膜形成用濺鍍靶(專利文獻3)。
該情形時之靶組織雖未圖示，但記載有觀察到Pt相、SiO2 相及Co-Cr二元系合金相，且於Co-Cr二元系合金層之周圍可觀察到擴散層。此種組織亦稱不上是好的磁記錄媒體用濺鍍靶。
濺鍍裝置有各種方式，但對於上述磁記錄膜之成膜，就生產性高之方面而言，廣泛使用具備DC電源之磁控濺鍍裝置。所謂濺鍍法，係指使成為正電極之基板與成為負電極之靶相對向，在惰性氣體環境下，於該基板與靶之間施加高電壓而產生電場者。
此時，惰性氣體會發生電離，形成由電子與陽離子構成之電漿，若該電漿中之陽離子撞擊靶(負電極)之表面，則構成靶之原子會被擊出，該擊出之原子會附著於相對向之基板表面而形成膜。係使用藉由上述一連串動作而使構成靶之材料成膜於基板上的原理者。
專利文獻1：日本特開平10-88333號公報
專利文獻2：日本特願2010-011326
專利文獻3：日本特開2009-1860號公報
一般而言，若欲以磁控濺鍍裝置來濺鍍強磁性材濺鍍靶，則來自磁鐵的磁通大部分由於會通過為強磁性體之靶內部，因此會發生下述大問題：漏磁通變少，在濺鍍時放電不顯著，或即使放電，放電亦不穩定。
為了解決此問題，而考慮減少為強磁性金屬之Co的含有比例。然而，若減少Co，則由於將無法得到所欲之磁記錄膜，故並非為根本的解決之道。又，雖然藉由將靶的厚度減薄，可提升漏磁通，但是此情形靶的壽命會縮短而必須頻繁地更換靶，因此會成為成本增加的主要原因。
本發明有鑑於上述問題，其課題在於提供一種增加漏磁通，可於磁控濺鍍裝置獲得穩定之放電的非磁性材粒子分散型強磁性材濺鍍靶。
為了解決上述課題，本發明人等經潛心研究的結果，發現藉由調整靶組成及組織結構，可得到漏磁通大的靶。
根據此種見解，本發明提供：
1)一種強磁性材濺鍍靶，由Cr：20mol%以下、Ru：0.5mol%以上30mol%以下、剩餘部分為Co之組成的金屬構成，其特徵在於：此靶具有金屬基材(A)、該(A)中之含有30mol%以上之Ru的Co-Ru合金相(B)、及與該相(B)不同之Co或以Co為主成分的金屬或合金相(C)。
又，本發明提供：
2)一種強磁性材濺鍍靶，由Cr：20mol%以下、Ru：0.5mol%以上30mol%以下、Pt：0.5mol%以上、剩餘部分為Co之組成的金屬構成，其特徵在於：此靶之組織具有金屬基材(A)、該(A)中之含有30mol%以上之Ru的Co-Ru合金相(B)、及與該相(B)不同之Co或以Co為主成分的金屬或合金相(C)。
並且，本發明提供：
3)如上述1)或2)記載之強磁性材濺鍍靶，其中，該金屬或合金相(C)為含有90mol%以上之Co的相。
4)如上述1)至3)中任一項記載之強磁性材濺鍍靶，其含有0.5mol%以上10mol%以下之選自B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Si、Al中之1種元素以上作為添加元素。
並且，本發明提供：
5)如上述1)至4)中任一項記載之強磁性材濺鍍靶，其中，該金屬基材(A)中含有選自碳、氧化物、氮化物、碳化物、碳氮化物中之1種成分以上的無機物材料。
並且，本發明提供：
6)如上述1)至5)中任一項記載之強磁性材濺鍍靶，其中，該無機物材料為選自Cr、Ta、Si、Ti、Zr、Al、Nb、B、Co中之1種以上的氧化物，該非磁性材料的體積比率為20%～40%。
並且，本發明提供：
7)如上述1)至6)中任一項記載之強磁性材濺鍍靶，其相對密度在97%以上。
經以上述方式調整後之本發明之非磁性材粒子分散型強磁性材濺鍍靶，會變為漏磁通大之靶，當於磁控濺鍍裝置使用時，可有效率地促進惰性氣體的電離，得到穩定之放電。又由於可增厚靶的厚度，因此可使靶的替換頻率變小，具有可以低成本製造磁體薄膜之效益。
構成本發明之強磁性材濺鍍靶的主要成分，係由Cr：20mol%以下、Ru：0.5mol%以上30mol%以下、剩餘部分為Co之組成的金屬或Cr：20mol%以下、Ru：0.5mol%以上30mol%以下、Pt：0.5mol%以上、剩餘部分為Co之組成的金屬構成。
上述Cr係作為必需成分而添加者，不包括0mol%。亦即，含有可分析之下限值以上的Cr量。若Cr量在20mol%以下，則即使於微量添加之情形時亦具有效果。
前述Ru，由於為0.5mol%以上故可得到磁體薄膜之效果，因此使下限值為如前所述。另一方面，若Ru過多時，則由於在作為磁性材之特性上並不佳，因此使上限值為30mol%。
Pt宜在45mol%以下。當過量添加Pt時，作為磁性材之特性會降低，且由於Pt昂貴，故從生產成本的觀點，宜盡可能地減少添加量。
又，可含有0.5mol%以上10mol%以下之選自B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Si、Al中的一種元素以上作為添加元素。此等係為了提升作為磁記錄媒體之特性而視需要所添加的元素。摻合比例可於上述範圍內作各種調整，任一種均可維持作為有效磁記錄媒體之特性。
另，0.5mol%以上10mol%以下作為添加元素之選自B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Si、Al中的一種元素以上，基本上存在於金屬基材(A)中，但此等有時會透過後述之由Co-Ru合金構成之相(B)的界面而些微擴散至該相(B)中。本發明包含此等。
同樣地，0.5mol%以上10mol%以下作為添加元素之選自B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Si、Al中的一種元素以上，基本上存在於金屬基材(A)中，但此等有時會透過後述之Co或以Co為主成分之金屬或合金相(C)的界面而些微擴散至該相(C)中。本發明包含此等。
並且，前述金屬或合金相(C)為含有90mol%以上之Co之相，含有與選自添加元素B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Si、Al中之一種元素以上的合金。
於本發明中重要的是靶組織具有金屬基材(A)、及該基材(A)中之含有30mol%以上之Ru的CO-Ru合金相(B)與Co或以Co為主成分的金屬或合金相(C)。此相(B)之最大磁導率低於周圍組織，呈現各自被金屬基材(A)分開的構造。又，相(C)之最大磁導率高於周圍組織，呈現各自被金屬基材(A)分開的構造。
即使是為金屬基材(A)與含有30mol%以上之Ru之Co-Ru合金相(B)，或金屬基材(A)與Co或以Co為主成分之金屬或合金相(C)的靶組織，亦具有提升漏磁通的效果，但藉由存在金屬基材(A)、相(B)與相(C)，具有更進一步提升漏磁通的效果。
於具有此種組織之靶中，漏磁通提升之原因目前雖然未必清楚，但是認為其原因如下：靶內部之磁通會產生較密集之部分與較稀疏之部分，與具有均勻之磁導率的組織相較之下，由於靜磁能會變高，故磁通洩漏至靶外部在能量上較為有利。
又，相(B)之直徑宜為10~150μm。於金屬基材(A)存在有相(B)與微細無機物粒子，當相(B)之直徑未達10μm時，由於與無機物粒子之粒子尺寸差變小，因此在燒結靶原料時，相(B)與金屬基材(A)之擴散容易進行。
因為此擴散的進行，會有導致金屬基材(A)與相(B)之構成要素差異變得不明確的傾向。因此，使直徑在10μm以上。較佳為直徑在30μm以上。
另一方面當超過150μm時，隨著濺鍍進行，靶表面的平滑性會降低，而容易發生顆粒(particle)之問題。因此，宜使相(B)的直徑在150μm以下。
另，雖然此等皆是用以增加漏磁通的手段，但由於可藉由添加金屬、無機物粒子之量與種類等來調整漏磁通，因此相(B)之尺寸並非必要之條件。然而如上述，當然為較佳之條件之一。
即使相(B)之大小佔靶總體積或佔靶濺蝕面的體積或面積僅為少量(例如1%左右)，亦具有其相應的效果。
為了充分發揮相(B)存在的效果，相(B)宜為靶總體積的10%以上或相(B)佔靶濺蝕面的體積或面積宜為10%以上。藉由使相(B)存在較多，可增加漏磁通。
根據靶組成，亦可使相(B)為靶總體積的50%以上(進而為60%以上)或使相(B)佔靶濺蝕面的體積或面積為50%以上(進而為60%以上)，此等之體積率或面積率可根據靶組成任意調整。本發明包含此等。
另，本發明之相(B)的形狀並無特別論究，平均粒徑意指最短徑與最長徑之平均。
相(B)之組成由於與金屬基材(A)不同，因此有時會在燒結時因元素的擴散，使相(B)之外周部些微偏離前述相(B)之組成。
然而，於將相(B)之徑(長徑及短徑兩者)縮小至2/3而成之近似形之相的範圍內，若為含有30mol%以上之Ru的Co-Ru合金，則可達成目的。本發明包含此等情形，即使為此種條件，亦可達成本發明之目的。
相(C)之直徑宜為30～150μm。當相(C)之直徑未達30μm時，由於無機物粒子與參雜之金屬的粒子尺寸差變小，因此在燒結靶原料時，相(C)與金屬基材(A)之擴散會進行，而有金屬基材(A)與相(C)之構成要素差異變得不明確的傾向。因此，使直徑在30μm以上。較佳為直徑在40μm以上。
另一方面當超過150μm時，隨著濺鍍進行，靶表面會失去平滑性，而容易發生顆粒之問題。因此，宜使相(C)的大小為30～150μm。
另，雖然此等皆是用以增加漏磁通的手段，但由於可藉由添加金屬、無機物粒子之量與種類等來調整漏磁通，因此相(C)之尺寸並非必要之條件。然而如上述，當然為較佳之條件之一。
為了充分發揮相(C)存在的效果，相(C)宜為靶總體積的10%以上或相(C)佔靶濺蝕面的體積或面積宜為10%以上。藉由使相(C)存在較多，可增加漏磁通。
根據靶組成，亦可使相(C)為靶總體積的50%以上(進而為60%以上)或使相(C)佔靶濺蝕面的體積或面積為50%以上(進而為60%以上)，此等之體積率或面積率可根據靶組成任意調整。本發明包含此等。
另，本發明之相(C)的形狀並無特別論究，平均粒徑意指最短徑與最長徑之平均。
相(C)之組成由於與金屬基材(A)不同，因此有時會在燒結時因元素的擴散，使相(C)之外周部些微偏離前述相(C)之組成。
然而，於將相(C)之徑(長徑及短徑兩者)縮小至2/3而成之近似形之相的範圍內，若為Co或以Co為主成分之金屬或合金相(C)，則可達成目的。本發明包含此等情形，即使為此種條件，亦可達成本發明之目的。
並且，本發明之強磁性材濺鍍靶，可以分散於金屬基材中之狀態含有選自碳、氧化物、氮化物、碳化物、碳氮化物中之一種以上的無機物材料。此情形時，具備適合於具有粒狀構造之磁記錄膜(特別是採用垂直磁記錄方式之硬碟驅動器的記錄膜)之材料的特性。
並且，選自Cr、Ta、Si、Ti、Zr、Al、Nb、B、Co中之一種以上的氧化物可有效作為前述無機物材料，該非磁性材料之體積比率可為20%～40%。另，於上述Cr氧化物之情形時，不計以金屬之形式添加的Cr量，而是氧化鉻之體積比率。
非磁性材料粒子通常分散於金屬基材(A)，但有時會在製作靶的過程中固定在相(B)或相(C)的周圍或被包含在內部。若是少量，則即使是此種情形，亦不會影響到相(B)或相(C)的磁特性，並不會對目的造成妨礙。
本發明之強磁性材濺鍍靶，宜使相對密度在97%以上。一般已知越是高密度之靶，越可降低濺鍍時發生之顆粒的量。本發明中亦同樣較佳為高密度。於本發明，可達成相對密度97%以上。
於本發明中，相對密度係指靶之實測密度除以計算密度(亦稱為理論密度)所求得之值。計算密度係指假設靶的構成成分不會相互擴散或反應下混合存在時的密度，以下式來計算。
式：計算密度二sigmaΣ(構成成分之分子量×構成成分之莫耳比)/Σ(構成成分之分子量×構成成分之莫耳比/構成成分之文獻值密度)
此處之Σ意指對靶所有的構成成分取總和。
經上述方式調整過之靶，會成為漏磁通大之靶，於磁控濺鍍裝置使用時，可有效率地促進惰性氣體的電離，得到穩定之放電。又，由於可增厚靶的厚度，故靶的替換頻率變小，具有可以低成本製造磁體薄膜之效益。
並且由於高密度化，而亦具有可降低顆粒(為產率下降之原因)發生量之效益。
本發明之強磁性材濺鍍靶可利用粉末冶金法進行製作。首先，準備金屬元素或合金之粉末(為了形成相(B)，必須為Co-Ru之合金粉末)與進一步視需要之添加金屬元素之粉末。各金屬元素之粉末的製作方法並無特別限制，但宜使用此等粉末其最大粒徑在20μm以下者。
又，亦可準備此等金屬之合金粉末來代替各金屬元素之粉末，此情形製作方法亦無特別限制，但最大粒徑宜在20μm以下。另一方面，若過小，則由於會有促進氧化而使成分組成不在範圍內等的問題，因此更宜在0.1μm以上。
然後，秤量此等金屬粉末及合金粉末成為所欲之組成，使用球磨機等公知方法同時進行粉碎及混合。於添加無機物粉末的情形時，可在此階段與金屬粉末及合金粉末混合。
準備碳粉末、氧化物粉末、氮化物粉末、碳化物粉末或碳氮化物作為無機物粉末，無機物粉末宜使用最大粒徑在5μm以下者。另一方面，若過小，則由於容易凝聚，因此更宜使用0.1μm以上者。
Co-Ru粉末，可在將Co粉與Ru粉之混合粉末燒結後，藉由粉碎、篩選而得。粉碎宜以高能量球磨機進行。使用以上述方式準備之直徑在30～150μm之範圍的Co-Ru粉末，以混合機將預先準備之金屬粉末與視需要選擇之無機物粉末加以混合。
混合機較佳為行星運動型混合機或行星運動型攪拌混合機。並且，若考慮混合時氧化的問題，則較佳在惰性氣體環境中或真空中進行混合。
所使用之高能量球磨機，相較於球磨機或振動球磨機，可在短時間進行原料粉末之粉碎、混合。又，直徑在30～150μm之範圍的Co粉末，可藉由對以氣體霧化法製得者進行篩選而得。
使用真空熱壓裝置對以上述方式所得之粉末進行成型、燒結，然後切削加工成所欲之形狀，藉此製作本發明之強磁性材濺鍍靶。
前述成型、燒結並不限定於熱壓，亦可使用電漿放電燒結法、熱靜水壓燒結法(hot hydrostatic pressure sintering method)。燒結時之保持溫度較佳為設定在使靶充分緻密化之溫度區域內最低的溫度。雖亦取決於靶之組成，但多數情況係在800～1300℃之溫度範圍。又，燒結時之壓力較佳為300～500kg/cm2 。
實施例
以下根據實施例及比較例進行說明。另，本實施例僅為一例，並不受到該例任何限制。亦即，本發明僅受到申請專利範圍之限制，包括本發明所含之實施例以外的各種變形。
(實施例1，比較例1、2)
於實施例1，準備平均粒徑3μm之Co粉末、平均粒徑6μm之Cr粉末、平均粒徑2μm之CoO粉末、平均粒徑1μm之SiO2 粉末、直徑在50～150μm之範圍的Co-45Ru(mol%)粉末、直徑在70～150μm之範圍的Co粉末作為原料粉末。
以Co粉末18.70wt%、Cr粉末3.52wt%、CoO粉末5.76wt%、SiO2 粉末6.46wt%、Co-Ru粉末45.56wt%、直徑在70～150μm之範圍的Co粉末20.0 wt%之重量比率秤量此等粉末，使靶的組成成為88(80Co-5Cr-15Ru)-5CoO-7SiO2 (mol%)。
接著，將Co粉末、Cr粉末、CoO粉末、SiO2 粉末及直徑在70～150μm之範圍的Co粉末與粉碎介質之二氧化鋯磨球(zirconia ball)一起封閉在容量10公升的球磨鍋(ball mill pot)，旋轉20小時進行混合。進一步以球容量約7公升之行星運動型混合機將所得之混合粉末與Co-Ru粉末混合10分鐘。
將此混合粉填充於碳製模具，於真空環境中，在溫度1100℃、保持時間2小時、加壓力30MPa之條件下進行熱壓，獲得燒結體。進一步使用平面研磨盤對其進行研磨加工而獲得直徑為180mm、厚度為5mm之圓盤狀靶。
漏磁通之測量係根據ASTM F2086-01(Standard Test Method for Pass Through Flux of Circular Magnetic Sputtering Targets,Method 2)來實施。係固定靶之中心，將旋轉0度、30度、60度、90度、120度所測得之漏磁通密度(PTF)除以由ASTM所定義之reference field之值，再乘以100以百分率表示。然後將此等5處平均後的結果，平均漏磁通密度(PTF(%))為52.0%。
於比較例1，準備平均粒徑3μm之Co粉末、平均粒徑6μm之Cr粉末、平均粒徑10μm之Ru粉末、平均粒徑2μm之CoO粉末、平均粒徑1μm之SiO2 粉末作為原料粉末，以Co粉末63.76wt%、Cr粉末3.52wt%、Ru粉末20.50wt%、CoO粉末5.76wt%、SiO2 粉末6.46wt%之重量比率秤量此等粉末，使靶的組成成為88(80Co-5Cr-15Ru)-5CoO-7SiO2 (mol%)。
然後，將此等之粉末與粉碎介質之二氧化鋯磨球一起封閉在容量10公升的球磨鍋，旋轉20小時進行混合。
接著，將此混合粉填充於碳製模具，於真空環境中，在溫度1100℃、保持時間2小時、加壓力30MPa之條件下進行熱壓，獲得燒結體。進一步使用平面研磨盤將其加工成直徑為180mm、厚度為5mm之圓盤狀靶，測量平均漏磁通密度(PTF)之結果，為43.5%。
於比較例2，準備平均粒徑3μm之Co粉末、平均粒徑6μm之Cr粉末、平均粒徑2μm之CoO粉末、平均粒徑1μm之SiO2 粉末、直徑在50～150μm之範圍的Co-70Ru(mol%)粉末作為原料粉末。
然後，以Co粉末54.97wt%、Cr粉末3.52wt%、CoO粉末5.76wt%、SiO2 粉末6.46wt%、Co-Ru粉末29.29wt%之重量比率秤量此等粉末，使靶的組成成為88(80Co-5Cr-15Ru)-5CoO-7SiO2 (mol%)。
接著，將Co粉末、Cr粉末、CoO粉末及SiO2 粉末與粉碎介質之二氧化鋯磨球一起封閉在容量10公升的球 鍋，旋轉20小時進行混合。進一步以球容量約7公升之行星運動型混合機將所得之混合粉末與Co-Ru粉末混合10分鐘。
將此混合粉填充於碳製模具，於真空環境中，在溫度1100℃、保持時間2小時、加壓力30MPa之條件下進行熱壓，獲得燒結體。進一步使用平面研磨盤對其進行研磨加工而獲得直徑為180mm、厚度為5mm之圓盤狀靶。測量平均漏磁通密度(PTF)之結果，為44.9%。
於比較例3，準備平均粒徑3μm之Co粉末、平均粒徑6μm之Cr粉末、平均粒徑2μm之CoO粉末、平均粒徑1μm之SiO2 粉末、直徑在50～150μm之範圍的Co-36Ru(mol%)粉末作為原料粉末。
然後，以Co粉末27.31wt%、Cr粉末3.52wt%、CoO粉末5.76wt%、SiO2 粉末6.46wt%、Co-Ru粉末56.95wt%之重量比率秤量此等粉末，使靶的組成成為88(80Co-5Cr-15Ru)-5CoO-7SiO2 (mol%)。
接著，將Co粉末、Cr粉末、CoO粉末及SiO2 粉末與粉碎介質之二氧化鋯磨球一起封閉在容量10公升的球磨鍋，旋轉20小時進行混合。進一步以球容量約7公升之行星運動型混合機將所得之混合粉末與Co-Ru粉末混合10分鐘。
將此混合粉填充於碳製模具，於真空環境中，在溫度1100℃、保持時間2小時、加壓力30MPa之條件下進行熱壓，獲得燒結體。進一步使用平面研磨盤對其進行研磨加工而獲得直徑為180mm、厚度為5mm之圓盤狀靶。測量平均漏磁通密度(PTF)之結果，為46.2%。
彙整以上之結果示於表1。
如表1所示，實施例1之靶的平均漏磁通密度(PTF)為52.0%，確認較比較例1之43.5%、比較例2之44.9%、比較例3之46.2%大幅提升。又，實施例1之相對密度為97.4%，得到超過97%之高密度靶。
上述實施例雖展示靶組成為88(80Co-5Cr-15Ru)-5CoO-7SiO2 (mol%)之例，但即使是在本發明之範圍內變更此等之組成比的情形，亦確認有相同的效果。
又，於上述實施例中，雖然展示單獨添加Ru之例，但可含有選自B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Si、Al中之1種元素以上作為添加元素，任一者皆可維持作為有效磁記錄媒體的特性。亦即，此等係為了提升作為磁記錄媒體的特性而視需要添加之元素，雖沒有特別展示於實施例，但確認有與本案實施例相同的效果。
並且，於上述實施例中，雖展示添加Co、Si之氧化物之例，但其他Cr、Ta、Ti，Zr、Al、Nb、B之氧化物亦具有相同的效果。並且，雖然對於此等是展示添加氧化物之情形，但是在添加此等之氮化物、碳化物、碳氮化物進而為碳之情形，亦確認可得到與添加氧化物相同的效果。
產業上之可利用性
本發明調整強磁性材濺鍍靶之組織構造而可大幅提升漏磁通。因此，若使用本發明之靶，則可在磁控濺鍍裝置進行濺鍍時得到穩定之放電。又由於可增厚靶的厚度，因此可使靶壽命變長，可以低成本製造磁體薄膜。
適用作為磁記錄媒體之磁體薄膜(特別是硬碟驅動器記錄層)之成膜所使用的強磁性材濺鍍靶。

Claims (14)

  1. 一種強磁性材濺鍍靶，由Cr：20mol%以下、Ru：0.5mol%以上30mol%以下、剩餘部分為Co之組成的金屬構成，其特徵在於：此靶具有金屬基材(A)、該金屬基材(A)中之含有30mol%以上之Ru的Co-Ru合金相(B)、及與該相(B)不同之Co或以Co為主成分的金屬或合金相(C)。
  2. 一種強磁性材濺鍍靶，由Cr：20mol%以下、Ru：0.5mol%以上30mol%以下、Pt：0.5mol%以上、剩餘部分為Co之組成的金屬構成，其特徵在於：此靶之組織具有金屬基材(A)、該金屬基材(A)中之含有30mol%以上之Ru的Co-Ru合金相(B)、及與該相(B)不同之Co或以Co為主成分的金屬或合金相(C)。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之強磁性材濺鍍靶，其中，該金屬或合金相(C)為含有90mol%以上之Co的相。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之強磁性材濺鍍靶，其含有0.5mol%以上10mol%以下之選自B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Si、Al中之1種元素以上作為添加元素。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之強磁性材濺鍍靶，其中，該金屬基材(A)中含有選自碳、氧化物、氮化物、碳化物、碳氮化物中之1種成分以上的無機物材料。
  6. 如申請專利範圍第3項之強磁性材濺鍍靶，其中，該金屬基材(A)中含有選自碳、氧化物、氮化物、碳化物、 碳氮化物中之1種成分以上的無機物材料。
  7. 如申請專利範圍第4項之強磁性材濺鍍靶，其中，該金屬基材(A)中含有選自碳、氧化物、氮化物、碳化物、碳氮化物中之1種成分以上的無機物材料。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之強磁性材濺鍍靶，其中，該無機物材料為選自Cr、Ta、Si、Ti、Zr、Al、Nb、B、Co中之1種以上的氧化物，該非磁性材料的體積比率為20%~40%。
  9. 如申請專利範圍第3項之強磁性材濺鍍靶，其中，該無機物材料為選自Cr、Ta、Si、Ti、Zr、Al、Nb、B、Co中之1種以上的氧化物，該非磁性材料的體積比率為20%~40%。
  10. 如申請專利範圍第4項之強磁性材濺鍍靶，其中，該無機物材料為選自Cr、Ta、Si、Ti、Zr、Al、Nb、B、Co中之1種以上的氧化物，該非磁性材料的體積比率為20%~40%。
  11. 如申請專利範圍第5項之強磁性材濺鍍靶，其中，該無機物材料為選自Cr、Ta、Si、Ti、Zr、Al、Nb、B、Co中之1種以上的氧化物，該非磁性材料的體積比率為20%~40%。
  12. 如申請專利範圍第6項之強磁性材濺鍍靶，其中，該無機物材料為選自Cr、Ta、Si、Ti、Zr、Al、Nb、B、Co中之1種以上的氧化物，該非磁性材料的體積比率為20%~40%。
  13. 如申請專利範圍第7項之強磁性材濺鍍靶，其中，該無機物材料為選自Cr、Ta、Si、Ti、Zr、Al、Nb、B、Co中之1種以上的氧化物，該非磁性材料的體積比率為20%~40%。
  14. 如申請專利範圍第1或2項之強磁性材濺鍍靶，其相對密度在97%以上。
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