TWI663262B - Ni-based sputtering target and magnetic recording medium - Google Patents
Ni-based sputtering target and magnetic recording medium Download PDFInfo
- Publication number
- TWI663262B TWI663262B TW105107598A TW105107598A TWI663262B TW I663262 B TWI663262 B TW I663262B TW 105107598 A TW105107598 A TW 105107598A TW 105107598 A TW105107598 A TW 105107598A TW I663262 B TWI663262 B TW I663262B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- basis
- content
- total content
- ratio
- alloy
- Prior art date
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
- G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
- G11B5/73—Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
- G11B5/7368—Non-polymeric layer under the lowermost magnetic recording layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/07—Alloys based on nickel or cobalt based on cobalt
-
- 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
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
本發明,係課題在於提供磁導率低、獲得強的漏磁通的在磁控濺鍍方面使用效率高的Ni系濺鍍靶材,為了解決該課題,提供一種Ni系濺鍍靶材,包含Fex-Niy-Coz-M系合金而成,前述合金,係在M元素方面,從W、Mo、Ta、Cr、V及Nb所選擇的1種或2種以上的M1元素合計下含有2~20at.%,從Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Zr、Ti、Hf、B、Cu、P、C及Ru所選擇的1種或2種以上的M2元素合計下含有0~10at%,其餘部分由Ni、Fe及Co之中的1種或2種與不可避免的雜質而成,作成x+y+z=100時,x係0~50、y係20~98、且z係0~60,前述合金,係具有包含Feα-Niβ-Coγ相而成的微組織,作成α+β+γ=100時,β係20~35、且γ係30以下,前述微組織,係包含固溶於前述Feα-Niβ-Coγ相的M元素、及/或與Fe、Ni及Co之中的至少1種的元素形成化合物的M元素而成。
Description
本發明,係有關Ni系濺鍍靶材及磁氣記錄媒體,尤其有關在垂直磁氣記錄媒體方面磁導率低、獲得強的漏磁通且在磁控濺鍍方面使用效率高的磁氣記錄媒體的晶種層用濺鍍靶材及磁氣記錄媒體。
近年來,垂直磁氣記錄的進步顯著,為了驅動器的大容量化,磁氣記錄媒體的高記錄密度化正在進展,比起歷來普及的面內磁氣記錄媒體,可進一步實現高記錄密度的垂直磁氣記錄方式正在實用化。於此,垂直磁氣記錄方式,係形成為易磁化軸相對於垂直磁氣記錄媒體的磁性膜中的媒體面配向於垂直方向者,為適於高記錄密度的方法。
並且,於垂直磁氣記錄方式,係正在開發具有提高記錄密度的磁氣記錄膜層與軟磁性膜層的記錄媒體,在如此之媒體構造,係正在開發在軟磁性層與磁記錄層之間成膜了晶種層、基底膜層等的記錄媒體。在此垂直磁氣記錄方式用的晶種層係一般而言,採用NiW系的合
金。
晶種層所要求的特性之一,係為了如其名所示,針對形成於晶種層上之層的配向性作控制,使記錄磁氣資訊的磁性膜的易磁化軸相對於媒體面配向為垂直,晶種層本身係具有單獨的fcc構造,同時與媒體面平行的面配向為(111)面。此外,近年來,在改善硬式磁碟機的磁氣記錄特性的一個手法方面,逐漸有檢討使晶種層具有磁性的方法。為此逐漸要求如上述具備在晶種層用合金方面所要求的特性並具有磁性的晶種層用合金的開發。在具有磁性的晶種層用合金方面,係如例如揭露於日本發明專利公開2012-128933號公報(專利文獻1),已提出Ni-Fe-Co-M系的合金。另外,在軟磁性層與晶種層的大的差異方面,在軟磁性層方面係為了雜訊減低而要求為非晶質,惟在晶種層方面係要求針對形成於晶種層上之層的配向作控制的作用,與是非晶質的非晶體係相反地要求具有高結晶性。
在上述之晶種層的成膜,係一般而言採用磁控濺鍍法。此磁控濺鍍法,係在靶材的背後配置磁鐵,使磁通洩漏於靶材的表面,使電漿收束於該漏磁通區域使得可進行高速成膜的濺鍍法。此磁控濺鍍法係在使磁通洩漏於靶材的濺鍍表面方面具有特徵,故靶材本身的磁導率高的情況下係變得難以在靶材的濺鍍表面形成磁控濺鍍法所需的充分的漏磁通。所以,不得不極力減低靶材本身的磁導率。
在減低磁導率的手法的一例方面,如揭露於日本發明專利公開2010-248603號公報(專利文獻2),已提出在原料粉末方面使用相對於Fe含有25~35原子%的Ni的Fe-25~35原子%Ni合金粉末從而使磁導率減低的方法。在此方法,係進行利用了於重量比Fe:Ni=70:30時磁性會消失如此的特徵的靶材的組織控制使得可使靶材本身的飽和磁通密度減低。
[專利文獻1]日本發明專利公開2012-128933號公報
[專利文獻2]日本發明專利公開2010-248603號公報
然而,專利文獻2的方法係僅可適應於軟磁性層用Co-Fe系靶材,未應對於晶種層用靶材。此外,在專利文獻2所使用的Fe-25~35原子%Ni合金粉末,係Fe及Ni的2元系,並未示出使用添加了第3元素的粉末之例。
為了充分達成如上述之要求,本發明人等係推進銳意開發的結果,發現磁導率低、獲得大的漏磁通且
在磁控濺鍍方面使用效率高的晶種層用濺鍍靶材,使得予以完成本發明。
本發明,係包含以下的發明。
(1)一種Ni系濺鍍靶材,包含Fex-Niy-Coz-M系合金(此處,x係表示相對於前述合金中的Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Fe的含有量(at.%基準)的比,y係表示相對於前述合金中的Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Ni的含有量(at.%基準)的比,z係表示相對於前述合金中的Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Co的含有量(at.%基準)的比)而成,前述合金,係在M元素方面,從W、Mo、Ta、Cr、V及Nb所選擇的1種或2種以上的M1元素合計下含有2~20at.%,從Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Zr、Ti、Hf、B、Cu、P、C及Ru所選擇的1種或2種以上的M2元素合計下含有0~10at%,其餘部分由Ni、Fe及Co之中的1種或2種與不可避免的雜質而成,作成x+y+z=100時,x係0~50、y係20~98、且z係0~60,前述合金,係具有包含Feα-Niβ-Coγ相(此處,α係表示前述Feα-Niβ-Coγ相中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Fe的含有量(at.%基準)的比,β係表示前述Feα-Niβ-Coγ相中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Ni的含有量(at.%基準)的比,γ係表示前述Feα-Niβ-Coγ相中的相對於Fe、Ni及Co
的合計含有量(at.%基準)的Co的含有量(at.%基準)的比)而成的微組織,作成α+β+γ=100時,β係20~35、且γ係30以下,前述微組織,係包含固溶於前述Feα-Niβ-Coγ相的M元素、及/或與Fe、Ni及Co之中的至少1種的元素形成化合物的M元素而成。
(2)如前述(1)之Ni系濺鍍靶材,其中,前述合金,在前述M元素方面,除前述M1元素以外,從Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Zr、Ti、Hf、B、Cu、P、C及Ru所選擇的1種或2種以上的M2元素合計下含有1~10at%。
(3)如前述(1)或(2)之Ni系濺鍍靶材,其係磁氣記錄媒體的晶種層用。
(4)一種磁氣記錄媒體,使用如前述(1)或(2)之Ni系濺鍍靶材而成。
依本發明時,可提供可有效進行磁控濺鍍的Fe-Ni-Co-M系濺鍍靶材,在製造如垂直磁氣記錄媒體需要Fe-Ni-Co系合金的晶種層的工業產品方面為極有效的技術。
以下,說明有關本發明。
本發明,係有關包含Fex-Niy-Coz-M系合金而成的Ni系濺鍍靶材(優選上,磁氣記錄媒體的晶種層用的Ni系濺鍍靶材)。另外,於本說明書,有時將Fex-Niy-Coz-M系合金標記為「Fe-Ni-Co-M系合金」。
於組成式Fex-Niy-Coz-M,x係表示Fex-Niy-Coz-M系合金中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Fe的含有量(at.%基準)的比,y係表示Fex-Niy-Coz-M系合金中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Ni的含有量(at.%基準)的比,z係表示Fex-Niy-Coz-M系合金中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Co的含有量(at.%基準)的比。
於Fex-Niy-Coz-M系合金,作成x+y+z=100時,x(Fe的比例)係0~50,y(Ni的比例)係20~98,且z(Co的比例)係0~60。於Fex-Niy-Coz-M系合金,作成Fe:Ni:Co=0~50:98~20:0~60,使得可獲得晶種層要求的fcc構造。
Fex-Niy-Coz-M系合金,係在M元素方面,從W、Mo、Ta、Cr、V及Nb所選擇的1種或2種以上的M1元素合計下含有2~20at.%,從Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Zr、Ti、Hf、B、Cu、P、C及Ru所選擇的1種或2種以上的M2元素合計下含有0~10at%,其餘部分由Ni、Fe及Co之中的1種或2種與不可避免的雜質而
成。M1元素(從W、Mo、Ta、Cr、V、Nb所選擇的元素),係具有高熔點的bcc系金屬,以在本發明規定的成分範圍添加於是fcc的Fe-Ni-Co系,使得該機制雖非明確,惟可使往晶種層要求的(111)面的配向性改善,同時可使結晶粒微細化。從W、Mo、Ta、Cr、V、Nb所選擇的1種或2種以上的M1元素(原子)的合計含有量,係作成2~20at.%。M1元素的合計含有量不足2at.%時係該效果不充分,此外,M1元素的合計含有量超過20at.%時化合物會析出、或非晶質化。在晶種層用合金方面係要求fcc單相,故使M1元素的合計含有量的範圍為2~20at.%,優選上作成5~15at.%。
W、Mo、Ta、Cr、V、Nb之中,於(111)面的配向方面效果高的元素,係W、Mo。因此,Fex-Niy-Coz-M系合金,係作為必須成分含有W、Mo的1種或2種為優選。此情況下,Fex-Niy-Coz-M系合金,係除了W、Mo的1種或2種以外,可含有Cr、Ta、V、Nb的1種或2種以上。與Ni組合的高熔點bcc金屬(W、Mo、Ta、Cr、V、Nb)之中,Mo、W係熔點比Cr高而有利。此外,W、Mo的添加,係與Ta、V、Nb的添加比較下,對對於提高非晶質性的方向起作用,故有利於晶種層要求的fcc相形成。Cr,係優選上添加超過5at.%,超過5at.%而添加的情況下係在配向性方面為有利。
Fex-Niy-Coz-M系合金,係在M元素方面,除M1元素以外,可含有從Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Zr、
Ti、Hf、B、Cu、P、C及Ru所選擇的1種或2種以上的M2元素。M2元素(從Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Zr、Ti、Hf、B、Cu、P、C、Ru所選擇的元素),係任意成分,為予以配向(111)面的元素,此外為將結晶粒微細化的元素,故Fex-Niy-Coz-M系合金,係含有1種或2種以上的M2元素為優選。從Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Zr、Ti、Hf、B、Cu、P、C及Ru所選擇的1種或2種以上的M2元素的合計含有量,係作成1~10at.%為優選。M2元素的合計含有量超過10at.%時存在產生化合物或非晶質化之虞,故優選上使其上限為10at.%,更優選上為5at.%。此外,M1元素的合計含有量與M2元素的合計含有量的和,係作成25at.%以下為優選,作成20at.%以下更優選。
Fex-Niy-Coz-M系合金,係具有包含Feα-Niβ-Coγ相而成的微組織。微組織的辨認,係可使用X射線繞射、光學顯微鏡等而進行。
於組成式Feα-Niβ-Coγ,α係表示Feα-Niβ-Coγ相中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Fe的含有量(at.%基準)的比,β係表示Feα-Niβ-Coγ相中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Ni的含有量(at.%基準)的比,γ係表示Feα-Niβ-Coγ相中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Co的含有量(at.%基準)的比。
於Feα-Niβ-Coγ相,作成α+β+γ=100時,β
(Ni的比例)係20~35,且γ(Co的比例)係30以下。原因在於:β(Ni的比例)不足20或超過35、或γ(Co的比例)超過30時,飽和磁通密度(Bs)會變高。γ(Co的比例),係15以下為優選,5以下更優選。另外,β(Ni的比例)為20~35、且γ(Co的比例)為30以下的情況下,α(Fe的比例)係35~80,β(Ni的比例)為20~35、且γ(Co的比例)為15以下的情況下,α(Fe的比例)係50~80,β(Ni的比例)為20~35、且γ(Co的比例)為5以下的情況下,α(Fe的比例)係60~80。
微組織,係包含固溶於Feα-Niβ-Coγ相的M元素、及/或與Fe、Ni及Co之中的至少1種的元素形成化合物的M元素而成。M1元素係Fex-Niy-Coz-M系合金的必須成分,故微組織,係包含固溶於Feα-Niβ-Coγ相的M1元素、及/或與Fe、Ni及Co之中的至少1種的元素形成化合物的M1元素而成。使Fex-Niy-Coz-M系合金中的M1元素的合計含有量為2~20at.%,使得可使M1元素固溶於Feα-Niβ-Coγ相,及/或可予以形成Fe、Ni及Co之中的至少1種的元素與M1元素的化合物。藉此,可使Fex-Niy-Coz-M系合金的磁性減低。於Fex-Niy-Coz-M系合金,M1元素的合計含有量不足2at.%時,固溶的效果或作為化合物形成元素的效果不充分,M1元素的合計含有量超過20at.%時,化合物會增加,變脆,故M1元素的合計含有量係作成2~20at.%,優選上作成2~15at.%,更優選上作成3~12at.%。
Fex-Niy-Coz-M系合金在M元素方面除M1元素以外含有1種或2種以上的M2元素的情況下,微組織,係包含固溶於Feα-Niβ-Coγ相的M2元素、及/或與Fe、Ni及Co之中的至少1種的元素形成化合物的M2元素而成。使Fex-Niy-Coz-M系合金中的M2元素的合計含有量為1~10at.%,使得可使M2元素固溶於Feα-Niβ-Coγ相,及/或可予以形成Fe、Ni及Co之中的至少1種的元素與M2元素的化合物。藉此,可使Fex-Niy-Coz-M系合金的磁性減低。於Fex-Niy-Coz-M系合金,M2元素的合計含有量不足1at.%時,固溶的效果或作為化合物形成元素的效果不充分,M2元素的合計含有量超過10at.%時,化合物會增加,變脆,故M2元素的合計含有量係作成1~10at.%為優選。
Fex-Niy-Coz-M系合金,係可將Feα1-Niβ1-Coγ1-M系合金粉末及其他原料粉末以既定的比率作混合,將混合粉末作加壓燒結從而製造。在混合粉末的加壓燒結,係可應用例如熱壓、熱等靜壓、通電加壓燒結、及熱均壓等。
將Feα1-Niβ1-Coγ1-M系合金粉末及其他原料粉末以既定的比率作混合,將混合粉末作加壓燒結,從而製造Fex-Niy-Coz-M系合金的情況下,Fex-Niy-Coz-M系合金具有的Feα-Niβ-Coγ相,係來自Feα1-Niβ1-Coγ1-M系合金粉末。
於組成式Feα1-Niβ1-Coγ1-M,α1係表示Feα1-
Niβ1-Coγ1-M系合金粉末中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Fe的含有量(at.%基準)的比,β1係表示Feα1-Niβ1-Coγ1-M系合金粉末中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Ni的含有量(at.%基準)的比,γ1係表示Feα1-Niβ1-Coγ1-M系合金粉末中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Co的含有量(at.%基準)的比。
於Feα1-Niβ1-Coγ1-M系合金粉末,作成α1+β1+γ1=100時,β1(Ni的比例)係20~35、且γ1(Co的比例)係30以下為優選。原因在於:β1(Ni的比例)不足20或超過35、或γ1(Co的比例)超過30時,飽和磁通密度(Bs)會變高。γ1(Co的比例),係15以下為優選,5以下更優選。另外,β1(Ni的比例)為20~35、且γ1(Co的比例)為30以下的情況下,α1(Fe的比例)係35~80,β1(Ni的比例)為20~35、且γ1(Co的比例)為15以下的情況下,α1(Fe的比例)係50~80,β1(Ni的比例)為20~35、且γ1(Co的比例)為5以下的情況下,α1(Fe的比例)係60~80。
Feα1-Niβ1-Coγ1-M系合金粉末,係在M元素方面,可含有從W、Mo、Ta、Cr、V及Nb所選擇的1種或2種以上的M1元素。Feα1-Niβ1-Coγ1-M系合金粉末中的M1元素的合計含有量(at.%基準),係作成2~20at.%為優選。使Feα1-Niβ1-Coγ1-M系合金粉末中的M1元素的合計含有量為2~20at.%,使得可使M1元素固溶於Feα-
Niβ-Coγ相,及/或可予以形成Fe、Ni及Co之中的至少1種的元素與M1元素的化合物。藉此,可使Fex-Niy-Coz-M系合金的磁性減低。於Feα1-Niβ1-Coγ1-M系合金粉末,M1元素的合計含有量不足2at.%時,固溶的效果或作為化合物形成元素的效果不充分,M1元素的合計含有量超過20at.%時,化合物會增加,變脆,故M1元素的合計含有量係作成2~20at.%,優選上作成2~15at.%,更優選上作成3~12at.%。
Feα1-Niβ1-Coγ1-M系合金粉末,係在M元素方面,可含有從Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Zr、Ti、Hf、B、Cu、P、C及Ru所選擇的1種或2種以上的M2元素。Feα1-Niβ1-Coγ1-M系合金粉末中的M2元素的合計含有量(at.%基準),係作成1~10at.%為優選。使Feα1-Niβ1-Coγ1-M系合金粉末中的M2元素的合計含有量為1~10at.%,使得可使M2元素固溶於Feα-Niβ-Coγ相,及/或可予以形成Fe、Ni及Co之中的至少1種的元素與M2元素的化合物。藉此,可使Fex-Niy-Coz-M系合金的磁性減低。於Feα1-Niβ1-Coγ1-M系合金粉末,M2元素的合計含有量不足1at.%時,固溶的效果或作為化合物形成元素的效果不充分,M2元素的合計含有量超過10at.%時,化合物會增加,變脆,故M2元素的合計含有量係作成1~10at.%為優選。
Feα1-Niβ1-Coγ1-M系合金粉末,係可含有M1元素及M2元素之中的一方或兩方。含有兩方的情況下,
M1元素的合計含有量與M2元素的合計含有量的和,係作成25at.%以下為優選,作成20at.%以下更優選。
在其他原料粉末方面,係可使用補充目的組成方面不足的元素的純金屬粉末及/或合金粉末。
使製造Fex-Niy-Coz-M系合金時所使用的原料粉末之中,Feα1-Niβ1-Coγ1-M系合金粉末以外的其餘部分(以下稱作「其餘部分原料」)中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Fe的含有量(at.%基準)、Ni的含有量(at.%基準)及Co的含有量(at.%基準)的比,分別為α2、β2及γ2,作成α2+β2+γ2=100時,β2(Ni的比例)係80~100、且α2+γ2(Fe的比例+Co的比例)係0~20為優選。使β2(Ni的比例)為80~100,使得可作成Bs≦10kG。β2(Ni的比例),係優選上作成85~100。
其餘部分原料,係在M元素方面,可含有從W、Mo、Ta、Cr、V及Nb所選擇的1種或2種以上的M1元素。其餘部分原料中的M1元素的合計含有量(at.%基準),係作成2~20at.%為優選。使其餘部分原料中的M1元素的合計含有量為2~20at.%,使得可使M1元素固溶於Feα-Niβ-Coγ相,及/或可予以形成Fe、Ni及Co之中的至少1種的元素與M1元素的化合物。藉此,可使Fex-Niy-Coz-M系合金的磁性減低。於其餘部分原料,M1元素的合計含有量不足2at.%時,固溶的效果或作為化合物形成元素的效果不充分,M1元素的合計含有量超
過20at.%時,化合物會增加,變脆,故M1元素的合計含有量係作成2~20at.%,優選上作成2~15at.%,更優選上作成3~12at.%。
其餘部分原料,係在M元素方面,可含有從Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Zr、Ti、Hf、B、Cu、P、C及Ru所選擇的1種或2種以上的M2元素。其餘部分原料中的M2元素的合計含有量(at.%基準),係作成1~10at.%為優選。使其餘部分原料中的M2元素的合計含有量為1~10at.%,使得可使M2元素固溶於Feα-Niβ-Coγ相,及/或可予以形成Fe、Ni及Co之中的至少1種的元素與M2元素的化合物。藉此,可使Fex-Niy-Coz-M系合金的磁性減低。於其餘部分原料,M2元素的合計含有量不足1at.%時,無固溶的效果或作為化合物形成元素的效果,M2元素的合計含有量超過10at.%時,化合物會增加,變脆,故M2元素的合計含有量係作成1~10at.%為優選。
其餘部分原料,係可含有M1元素及M2元素之中的一方或兩方。含有兩方的情況下,M1元素的合計含有量與M2元素的合計含有量的和,係作成25at.%以下為優選,作成20at.%以下更優選。
以下,針對本發明,藉實施例具體作說明。
在原料粉末方面,藉氣體霧化法而製作了Fe-Ni-M系合金粉末、Fe-Ni-Co-M系合金粉末及其他原料粉末。氣
體霧化法,係氣體種類為氬氣、噴嘴徑為6mm、氣壓為5MPa的條件下進行。所製作的合金粉末之中,使用分級為500μm以下的粉末。另外,是其他原料粉末的純物質的粉末係可依霧化法以外的製法者。此外,粉末的製作,係不僅氣體霧化法,係可應用水霧化法、及轉盤式霧化法等。
以滿足示於表1~3的Fe-Ni-Co-M系合金組成的方式,將以上述之方法所製作的Fe-Ni-M系合金或Fe-Ni-Co-M系合金粉末與其他原料粉末作混合,填充於由SC材質所成之密封罐,而以極限真空度10-1Pa以上脫氣真空密封後,以加壓燒結方法,溫度800~1200℃、壓力100MPa以上、保持時間5小時的條件下製作成形體,接著藉機械加工獲得在最終形狀方面外徑165~180mm、厚度3~10mm的靶材。原料粉末的混合係使用V型混合機,混合時間係設為1小時。另外,在混合粉末的加壓燒結方法方面,係可應用熱壓、熱等靜壓、通電加壓燒結、及熱均壓等。
所製作的靶材的磁導率的測定時,製作外徑15mm、內徑10mm、高度5mm的環形試片,利用BH描繪器(tracer),而以8kA/m的施加磁場測定最大磁導率(emu)。於表1~3,使磁導率500emu以下為「G1(Grade1)」,使超過500emu~1000emu為「G2(Grade2)」,使超過1000emu為「G3(Grade3)」。另外,有關最大磁導率,G1係特別適合作為本發明的Ni
系濺鍍靶材,G2係適合作為本發明的Ni系濺鍍靶材,G3係不適合作為本發明的Ni系濺鍍靶材。
另一方面,所製作的靶材的漏磁通(Pass-Through-Flux,以下記作「PTF」)的測定時,係在靶材的背面配置永久磁鐵,測定洩漏於靶材表面的磁通。此方法,係可定量測定接近磁控濺鍍裝置的狀態下的漏磁通。實際的測定,係基於ASTM F2806-01(Standard Test Method for Pass Through Flux of Circular Magnetic Sputtering Targets Method2)而進行,依下式而求出PTF。
(PTF)=100×(設置靶材的狀態下的磁通的強度)÷(不設置靶材的狀態下的磁通的強度)(%)
於表1~3,使PTF係10%以上為「G1(Grade1)」,使不足10%為「G2(Grade2)」。另外,有關PTF,G1係適合作為本發明的Ni系濺鍍靶材,G2係不適合作為本發明的Ni系濺鍍靶材。
[表1]
於表1,No.1~23係本發明的實施例,No.24~30係比較例。
於表1,「成分組成」中的「Fe」、「Ni」及「Co」,係分別表示Fe-Ni-Co-M系合金中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Fe的含有量(at.%基準)、Ni的含有量(at.%基準)及Co的含有量(at.%基準)的比,該等的比的和(「Fe」+「Ni」+
「Co」)係100。Fe-Ni-Co-M系合金中的Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準),係從100at.%減去M1的合計含有量(at.%基準)從而求出。例如,於No.1,Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準),係100at.%-2at.%=98at.%。其他表方面亦同。
於表1,「原料粉末A」中的「Fe」、「Ni」及「Co」,係分別表示原料粉末A中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Fe的含有量(at.%基準)、Ni的含有量(at.%基準)及Co的含有量(at.%基準)的比,該等的比的和(「Fe」+「Ni」+「Co」)係100。原料粉末A中的Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準),係從100at.%減去原料粉末A中的M1的合計含有量(at.%基準)從而求出。例如,於No.1,原料粉末A中的Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準),係100at.%-2at.%=98at.%。其他表方面亦同。
是本發明的實施例的No.1~23,係皆滿足本發明的條件,故最大磁導率係1000emu以下,PTF係10%以上。另一方面,是比較例的No.24、25的平均組成,係如同是本發明的實施例的No.3,惟No.24、25,係未滿足原料粉末A中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Ni的含有量(at.%基準)的比為20~35(亦即,合金的微組織中的Feα-Niβ-Coγ相中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Ni的含有量(at.%基準)的比為20~35)如此的條件,故最大磁導
率係超過1000emu,PTF係不足10%。是比較例的No.26、27、29、30的平均組成,係分別如同是本發明的實施例的No.1、9、15、22,惟No.26、27、29、30,係使用單一合金粉末而製作,故不具有滿足本發明的條件的Feα-Niβ-Coγ相,最大磁導率皆超過1000emu,PTF係不足10%。是比較例的No.28的平均組成,係如同是本發明的實施例的No.10,惟No.28,係未滿足原料粉末A中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Co的含有量(at.%基準)的比為30以下(亦即,合金的微組織中的Feα-Niβ-Coγ相中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Co的含有量(at.%基準)的比為30以下)如此的條件,故最大磁導率係超過1000emu,PTF係不足10%。
[表2]
於表2,No.31~53係本發明的實施例,No.54~60係比較例。
是本發明的實施例的No.31~53皆滿足本發明的條件,故最大磁導率係1000emu以下,PTF係10%以上。另一方面,是比較例的No.54的平均組成,係如同是本發明的實施例的No.32,惟未滿足原料粉末A中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Ni的含有量(at.%基準)的比為20~35(亦即,合金的微組織中的Feα-Niβ-Coγ相中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有
量(at.%基準)的Ni的含有量(at.%基準)的比為20~35)如此的條件,故最大磁導率係超過1000emu,PTF係不足10%。是比較例的No.55~60的平均組成,係分別如同是本發明的實施例的No.32、35、40、41、49、53,惟No.55~60係使用單一合金粉末而製作,故不具有滿足本發明的條件的Feα-Niβ-Coγ相,最大磁導率皆超過1000emu,PTF係不足10%。
[表3]
於表3,No.61~83係本發明的實施例,No.84~90係比較例。
是本發明的實施例的No.61~83,係皆滿足本發明的條件,故最大磁導率係1000emu以下,PTF係10%以上。是比較例的No.84~87、89的平均組成,係分別如同本發明的No.61、74、79、82、83,惟No.84~87、89,係使用單一合金粉末而製作,故不具有滿足本發明的條件的Feα-Niβ-Coγ相,最大磁導率皆超過1000emu,PTF係不足10%。是比較例的No.88、90的平均組成,係分別,如同是本發明的實施例的No.82、83,惟未滿足原料粉末A中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Ni的含有量(at.%基準)的比為20~35(亦即,合金的微組織中的Feα-Niβ-Coγ相中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Ni的含有量(at.%基準)的比為20~35)如此的條件,故最大磁導率係超過1000emu,PTF係不足10%。
如示於以上,使用Fe-Ni-Co-M系合金粉末作為原料粉末,使得發揮可獲得磁導率低、獲得大的漏磁通、在磁控濺鍍方面使用效率高的晶種層用靶材如此的極優異之效果。
Claims (4)
- 一種Ni系濺鍍靶材,包含Fex-Niy-Coz-M系合金(此處,x係表示相對於前述合金中的Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Fe的含有量(at.%基準)的比,y係表示相對於前述合金中的Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Ni的含有量(at.%基準)的比,z係表示相對於前述合金中的Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Co的含有量(at.%基準)的比)而成,特徵在於:前述合金,係在M元素方面,從W、Mo、Ta、Cr、V及Nb所選擇的1種或2種以上的M1元素合計下含有2~20at.%,從Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Zr、Ti、Hf、B、Cu、P、C及Ru所選擇的1種或2種以上的M2元素合計下含有0~10at%,其餘部分由Ni、Fe及Co之中的1種或2種與不可避免的雜質而成,作成x+y+z=100時,x係0~50、y係20~98、且z係0~60,前述合金,係具有包含Feα-Niβ-Coγ相(此處,α係表示前述Feα-Niβ-Coγ相中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Fe的含有量(at.%基準)的比,β係表示前述Feα-Niβ-Coγ相中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Ni的含有量(at.%基準)的比,γ係表示前述Feα-Niβ-Coγ相中的相對於Fe、Ni及Co的合計含有量(at.%基準)的Co的含有量(at.%基準)的比)而成的微組織,作成α+β+γ=100時,β係20~35、且γ係30以下,前述微組織,係包含固溶於前述Feα-Niβ-Coγ相的M元素、及/或與Fe、Ni及Co之中的至少1種的元素形成化合物的M元素而成。
- 如申請專利範圍第1項之Ni系濺鍍靶材,其中,前述合金,在前述M元素方面,除前述M1元素以外,從Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Zr、Ti、Hf、B、Cu、P、C及Ru所選擇的1種或2種以上的M2元素合計下含有1~10at%。
- 如申請專利範圍第1或2項之Ni系濺鍍靶材,其係磁氣記錄媒體的晶種層用。
- 一種磁氣記錄媒體,使用如申請專利範圍第1或2項之Ni系濺鍍靶材而成。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015049642 | 2015-03-12 | ||
JP2015-049642 | 2015-03-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201638349A TW201638349A (zh) | 2016-11-01 |
TWI663262B true TWI663262B (zh) | 2019-06-21 |
Family
ID=56879525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW105107598A TWI663262B (zh) | 2015-03-12 | 2016-03-11 | Ni-based sputtering target and magnetic recording medium |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6254295B2 (zh) |
CN (1) | CN107408397B (zh) |
MY (1) | MY185510A (zh) |
SG (1) | SG11201707351RA (zh) |
TW (1) | TWI663262B (zh) |
WO (1) | WO2016143858A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108914074B (zh) * | 2018-07-03 | 2020-07-07 | 东南大学 | 一种高电阻率合金薄膜材料及其制备方法和应用 |
JP7385370B2 (ja) * | 2019-05-07 | 2023-11-22 | 山陽特殊製鋼株式会社 | Ni系スパッタリングターゲット及び磁気記録媒体 |
WO2021054136A1 (ja) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | 日立金属株式会社 | ターゲット |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201233814A (en) * | 2010-11-22 | 2012-08-16 | Sanyo Special Steel Co Ltd | Alloy for seed layer of magnetic recording medium, and sputtering target material |
JP2013032573A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-14 | Hitachi Metals Ltd | Fe−Co−Ta系スパッタリングターゲット材の製造方法およびFe−Co−Ta系スパッタリングターゲット材 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06184740A (ja) * | 1992-12-17 | 1994-07-05 | Hitachi Metals Ltd | 光磁気記録媒体用ターゲットおよびその製造方法 |
JP5748639B2 (ja) * | 2011-11-17 | 2015-07-15 | 田中貴金属工業株式会社 | マグネトロンスパッタリング用ターゲットおよびその製造方法 |
-
2016
- 2016-03-10 CN CN201680013673.8A patent/CN107408397B/zh active Active
- 2016-03-10 JP JP2016549522A patent/JP6254295B2/ja active Active
- 2016-03-10 WO PCT/JP2016/057596 patent/WO2016143858A1/ja active Application Filing
- 2016-03-10 SG SG11201707351RA patent/SG11201707351RA/en unknown
- 2016-03-10 MY MYPI2017703335A patent/MY185510A/en unknown
- 2016-03-11 TW TW105107598A patent/TWI663262B/zh active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201233814A (en) * | 2010-11-22 | 2012-08-16 | Sanyo Special Steel Co Ltd | Alloy for seed layer of magnetic recording medium, and sputtering target material |
JP2013032573A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-14 | Hitachi Metals Ltd | Fe−Co−Ta系スパッタリングターゲット材の製造方法およびFe−Co−Ta系スパッタリングターゲット材 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201638349A (zh) | 2016-11-01 |
CN107408397A (zh) | 2017-11-28 |
MY185510A (en) | 2021-05-19 |
JPWO2016143858A1 (ja) | 2017-04-27 |
WO2016143858A1 (ja) | 2016-09-15 |
SG11201707351RA (en) | 2017-10-30 |
CN107408397B (zh) | 2019-07-05 |
JP6254295B2 (ja) | 2017-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI604079B (zh) | Magnetic material sputtering target and its manufacturing method | |
TWI512113B (zh) | An alloy for a seed layer of a magnetic recording medium, and a sputtering target | |
JP5705993B2 (ja) | C粒子が分散したFe−Pt−Ag−C系スパッタリングターゲット及びその製造方法 | |
TW200831686A (en) | Co-Fe-Zr based alloy sputtering target material and process for production thereof | |
JP2008127588A (ja) | (CoFe)ZrNb/Ta/Hf系ターゲット材およびその製造方法 | |
TWI663262B (zh) | Ni-based sputtering target and magnetic recording medium | |
JP4953082B2 (ja) | Co−Fe−Zr系合金スパッタリングターゲット材およびその製造方法 | |
JPWO2016047578A1 (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 | |
JP2008045173A (ja) | Crを添加したFeCoB系ターゲット材 | |
TW201807229A (zh) | 磁性記錄媒體之晶種層用合金、濺鍍靶材以及磁性記錄媒體 | |
JP7385370B2 (ja) | Ni系スパッタリングターゲット及び磁気記録媒体 | |
JP2023144067A (ja) | スパッタリングターゲット、グラニュラ膜および垂直磁気記録媒体 | |
JP5403418B2 (ja) | Co−Fe−Ni系合金スパッタリングターゲット材の製造方法 | |
JP6581780B2 (ja) | スパッタ性に優れたNi系ターゲット材 | |
TW201817890A (zh) | NiTa系合金、靶材及磁性記錄媒體 | |
JP2009203537A (ja) | Co−Fe系合金スパッタリングターゲット材およびその製造方法 | |
TWI679291B (zh) | 濺鍍靶、積層膜之製造方法、積層膜及磁記錄媒體 | |
US20080166255A1 (en) | High density, low oxygen re and re-based consolidated powder materials for use as deposition sources & methods of making same | |
TWI671418B (zh) | 濺鍍靶、積層膜之製造方法、積層膜及磁記錄媒體 | |
JP5418897B2 (ja) | Co−Fe系合金スパッタリングターゲット材の製造方法 | |
TWI681067B (zh) | 濺鍍靶、磁性膜和磁性膜的製造方法 | |
JP2018172762A (ja) | スパッタリングターゲット、磁性膜および、磁性膜の製造方法 | |
JP5384849B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体におけるNi−W−P,Zr系中間層膜製造用スパッタリングターゲット材およびこれを用いて製造した薄膜 |