磁控溅射用靶的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种漏磁通大、不用担心成膜时的组成发生变动、并且能够在稳定的电压下进行成膜的新型溅射靶。一种溅射靶，其由(1)含有Co和Pt且Pt相对于Co的比例为4～10原子％的Co?Pt磁性相、(2)含有Co、Cr和Pt且Co与Cr的比率为Cr：30原子％以上、Co：70原子％以下的Co?Cr?Pt非磁性相和(3)含有微细分散的金属氧化物的氧化物相构成。
【专利说明】
磁控瓣射用革田
技术领域
[0001 ]本发明设及用于制造磁记录介质的磁控瓣射用祀及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 在制造W计算机用硬盘为代表的磁记录介质的情况下，通常，在保持磁记录的磁 性薄膜的成膜中使用磁控瓣射法。瓣射是利用通过导入到真空中的气体的电离而产生的等 离子体从祀表面轰击出原子并将其成膜于目标基板的表面的技术。
[0003] 磁控瓣射的特征在于，通过在祀的背侧配置磁铁由此通过在祀表面泄漏的磁通使 等离子体集中于祀附近从而进行瓣射，能够在提高成膜效率的同时防止基板的由等离子体 引起的损伤。
[0004] 在通过磁控瓣射形成磁性薄膜的情况下存在如下问题:瓣射祀本身为强磁性体， 因此，来自祀背面的磁铁的磁通通过祀内部而导致漏磁通减少，不能高效地进行瓣射。
[0005] 因此，努力通过各种各样的设计来增加祀的漏磁通。例如，在专利文献1中公开了： 通过使用具备含有Co和Cr作为主要成分的磁性相和含有Pt作为主要成分的非磁性相的双 相结构的瓣射祀，大幅地改善了漏磁通。
[0006] 但是，专利文献1中记载的祀具有含有Pt作为主要成分的非磁性相，因此成膜时的 组成变动成为问题。瓣射的速度在每种元素间不同，Pt的成膜速度与作为祀中所含的其它 金属的Co、Cr相比更快，因此，在祀中存在含有Pt作为主要成分的非磁性相时，运部分先进 行成膜，形成如下状态:与祀的组成相比，在形成的薄膜中Pt较多。另外，在该状态下继续进 行成膜时，随着时间的推移，祀中的Pt率先被消耗掉，因此，还会产生形成的薄膜中的Pt量 逐渐减少运样的问题。
[0007] 此外，对于专利文献1中记载的方法而言，制造祀时使用了通过雾化法制作的粉 末，但对于通过雾化法制作的粉末而言在内部存在有被称为气孔（方口 一木一)的空隙。 如果该空隙在瓣射时出现在祀表面，则等离子体集中于此而导致电压不稳定化，因此要求 使空隙减少的设计。
[000引现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:日本专利第4422203号
【发明内容】
[ocm]发明所要解决的问题
[0012] 本发明的目的在于提供一种漏磁通大、不用担屯、成膜时的组成发生变动、并且能 够在稳定的电压下进行成膜的新型磁控瓣射用祀。
[0013] 用于解决问题的方法
[0014] 对于用于磁控瓣射的磁记录介质用祀而言，具有如下矛盾:为了制造具有矫顽力 大的磁记录层的磁记录介质而要求含有强磁性金属元素，而另一方面，强磁性金属元素使 来自祀背面的磁铁的磁通透过而导致漏磁通减少，不能高效地进行瓣射。对满足虽然含有 强磁性金属元素但维持高漏磁通运样相反要求的磁控瓣射用祀进行了深入研究，结果得出 如下见解:通过在祀中形成相对于作为强磁性金属元素的CoW特定比例合金化Pt和化而成 的磁性相和非磁性相W及氧化物相，由此能够在含有强磁性金属元素的同时提高漏磁通， 从而完成了本发明。
[0015] 本发明的磁控瓣射用祀的特征在于，其具有由（1)含有Co和Pt且Pt相对于Co的比 例为4~10原子％的仿斗*磁性相、（2)含有Co、Cr和Pt且化相对于Co的比例为30原子％ ^上 的Co-化-Pt非磁性相和(3)含有金属氧化物的氧化物相构成的=相结构。
[0016] 在本申请说明书和权利要求书中，"非磁性"是指小至磁场的影响可W忽略的程 度，"磁性"是指受到磁场的影响。
[0017] 根据本发明，提供W下方式的磁控瓣射用祀及其制造方法。
[001引 [1]一种磁控瓣射用祀，其具有由（1)含有Co和Pt且Pt的比率为4~10原子％的仿- Pt磁性相、（2)含有Co、Cr和Pt且Co与Cr的比率为吐:30原子上、Co:70原子％W下的Co- Cr-Pt非磁性相和(3)含有微细分散的金属氧化物的氧化物相构成的=相结构。
[0019] [2巧日[1 ]所述的磁控瓣射用祀，其中，（2)Co-Cr-Pt非磁性相还含有选自由B、Ti、 ￥、111、2'、佩、咖、1〇^曰、胖组成的组中的一种^上的元素。
[0020] [3巧日[1]或[2]所述的磁控瓣射用祀，其中，（3)氧化物相含有选自由Si、Ti、Ta、 化、(：〇、8、化、〇1、￥、]\%、41、2'、佩、]\1〇、〔6、5111、6(1、胖、册、化组成的组中的一种^上的元素的氧 化物或其复合氧化物。
[0021] [4]如[1]~[3]中任一项所述的磁控瓣射用祀，其中，利用金属显微镜进行观察 时，（I)Co-Pt磁性相具有长径与短径之比为1~2.5的范围的圆形或楠圆形、或者相对的顶 点间的最长距离与最短距离之比为1~2.5的范围的多边形的截面形状。
[0022] [5]如[1]~[4]中任一项所述的磁控瓣射用祀，其中，利用金属显微镜进行观察 时，（2)C〇-Cr-Pt非磁性相具有长径与短径之比为2.5W上的圆形或楠圆形、或者相对的顶 点间的最长距离与最短距离之比为2.5W上的多边形的截面形状。
[002引[6 ] -种磁控瓣射用祀的审雌方法，其包括：
[0024] 第一混合工序，将含有Co、灯和Pt且Co与Cr的比率为Cr: 30原子％ W上、Co: 70原 子％^下的非磁性金属粉末和氧化物粉末混合从而制备第一混合粉末；
[0025] 第二混合工序，将该第一混合粉末和含有Co和Pt且Pt的比率为4~10原子％的磁 性金属粉末混合从而制备第二混合粉末;和
[00%]对该第二混合粉末进行烧结的工序。
[0027] [7巧日[6]所述的制造方法，其中，上述非磁性金属粉末还含有选自由B、Ti、V、Mn、 Z;r、Nb、Ru、Mo、Ta、W组成的组中的一种W上的元素。
[0028] [引如[6]或[7]所述的制造方法，其中，上述氧化物粉末含有选自由Si、Ti、化、吐、 Co、B、化、加、￥、]\%、41、化、师、]\1〇、〔6、5111、6(1、胖、册、化组成的组中的一种^上的元素的氧化 物或其复合氧化物。
[0029] [9巧日[6]~[引中任一项所述的制造方法，其中，上述非磁性金属粉末和/或上述 磁性金属粉末W合金的形式制备。
[0030] [10巧日[9]所述的制造方法，其中，上述非磁性金属粉末和上述磁性金属粉末是通 过雾化法制备的合金粉末。
[0031] [11巧日[6]~[10]中任一项所述的制造方法，其中，在第二混合工序之前，还包括 对磁性金属粉末实施机械性处理从而将气孔压破的工序。
[0032] 发明效果
[0033] 根据本发明，能够提供漏磁通大、不用担屯、成膜不均、并且能够进行电压稳定的成 膜的磁控瓣射用祀。
【附图说明】
[0034] 图1是示出Co-Pt合金的Pt含量与磁铁的吸附力的关系的曲线图。
[0035] 图2是示出Co-化合金的化含量与磁铁的吸附力的关系的曲线图。
[0036] 图3是在根据本发明的实施例1制造的磁控瓣射用祀的金属显微镜照片上补充了 说明的图。
[0037] 图4是根据本发明的实施例1制造的磁控瓣射用祀的金属显微镜照片。
[0038] 图5是根据本发明的实施例1制造的磁控瓣射用祀的金属显微镜照片。
[0039] 图6是根据本发明的实施例1制造的磁控瓣射用祀的电子显微镜照片。
[0040] 图7是利用电子探针显微分析仪化PMA)对根据本发明的实施例1制造的磁控瓣射 用祀进行分析的结果。
[0041 ]图8是根据比较例1制造的磁控瓣射用祀的金属显微镜照片。
[0042] 图9是根据比较例1制造的磁控瓣射用祀的金属显微镜照片。
[0043] 图10是根据比较例2制造的磁控瓣射用祀的金属显微镜照片。
[0044] 图11是根据比较例2制造的磁控瓣射用祀的金属显微镜照片。
【具体实施方式】
[0045] W下对本发明详细地进行说明，但本发明并非限定于此。
[0046] 本发明的磁控瓣射用祀的特征在于，其具有由（1)含有Co和Pt且Pt的比率为4~10 原子％的Co-Pt磁性相、（2)含有Co、Cr和Pt且Co与Cr的比率为Cr:30原子％ W上、Co:70原 子％ W下的Co-Cr-Pt非磁性相和(3)含有微细分散的金属氧化物的氧化物相构成的=相结 构。W下，对各相详细地进行说明。
[0047] 1.祀的构成成分
[004引本发明的磁控瓣射用祀至少含有Co、Cr、Pt和氧化物。只要形成Co-Pt磁性相、Co- Cr-Pt非磁性相和氧化物相，则也可W进一步含有选自由8、1'1、￥、]?11、2'、抓、邮、]\1〇^日、胖组 成的组中的一种W上的元素。
[0049] 金属和氧化物相对于祀整体的含有比例由目标磁记录层的成分组成而决定，优选 金属相对于祀整体的含有比例设定为90~94摩尔％、氧化物相对于祀整体的含有比例设定 为6~10摩尔％。
[0050] Co为强磁性金属元素，在磁记录层的颗粒结构的磁性粒子的形成中发挥中屯、作 用。Co的含有比例相对于金属整体优选设定为60~75原子％。
[0化1] 2. Co-Pt磁性相
[0052]本发明中的Co-Pt磁性相只要是WCo作为主要成分且含有4~10原子％的口*的磁 性相，则也可W进一步含有杂质或有意的添加元素。
[0053] 图1示出在由Co和Pt构成的合金（W下称为乂O-Pt合金"）中Pt的配合量对于对磁 铁的吸附力所带来的影响。改变组成比地将Co和PtW体积为Icm3的方式进行配合后进行电 弧烙化，制作出底面积为0.785cm2的圆板状样品，使该样品的底面附着于残留磁通密度为 500高斯的磁铁(铁氧体)后，在与底面垂直的方向上进行拉拽，对从磁铁分离开时的力进行 测定。用该力除W底面积0.785cm2而求出拉伸应力作为磁性的评价标准。参考图1可知，Pt 的配合量超过87原子％的情况下，Co-Pt合金对磁铁的吸附力为零，变为非磁性体。但是，如
【背景技术】栏所述，Pt的成膜速度比Co、化快，因此，存在含有Pt作为主要成分的相时，成膜时 会产生组成发生变动的问题，因此不优选。另一方面，根据图1可知，Pt含量变为50原子％ W 下时，对磁铁的吸附力降低，但即使为10原子％ W下仍残留有吸附力，为磁性体。但是，如W 下所述，在Co-Cr-Pt相中使Pt的量增加时，难W维持Co-Cr-Pt相作为非磁性体。因此，为了 满足作为祀整体的组成所要求的Pt的量，需要在Co-Pt相中也含有一定量的Pt。因此，设为 含有4原子％ W上且10原子％ W下的Pt的Co-Pt磁性相。如前所述，在Co-Pt磁性相中含有的 Pt量低于4原子％时，Co-化-Pt相中所含的Pt的量变得过量，难W将Co-Cr-Pt相维持为非磁 性，不优选。另外，超过10原子％时，Co-Cr-Pt相中所含的Pt量减少，氧化物的量与祀中所含 的Co-化-Pt合金的量相比相对增加，因此，在将Co-化-Pt粉末和氧化物混合时，氧化物容易 聚集，导致瓣射时产生颗粒，因此不优选。
[0054] 3. Co-Cr-Pt 非磁性相
[0055] 本发明中的Co-Cr-Pt非磁性相只要是含有Co、Cr和Pt的非磁性相，则可W含有杂 质或有意的添加兀素。
[0化6] 本发明中的Co-Cr-Pt相的特征在于，Co与化的比率为化:30原子％ W上、Co: 70原 子％^下。在此，化的比率可W通过(化(原子％)/(Co(原子％)+化(原子％)))算出。
[0057]图2是针对Co和Cr的合金（W下称为乂O-Cr合金"）示出Cr的含量对于对磁铁的吸 附力所带来的影响的图。除了将Co和CrW体积为Icm3的方式进行配合W外，与获得图1的数 据的方法同样地进行，得到图2。参考图2可知，在Cr相对于Co的比率为25原子％^上的情况 下，对磁铁的吸附力几乎为零，Co-Cr合金变为非磁性体，与此相对，化的比率为25原子％ W 下时，对磁铁的吸附力急剧升高，变为磁性体。因此，为了制成非磁性相，Co-Cr合金中Cr的 配合比优选设定为25原子％ W上。
[005引另外，Co-化-Pt非磁性相中所含的Pt的量增加时，为了使Co-Cr-Pt相非磁性化而 所需的化的量也相应地增加。因此，优选使化的量相对于Co和化的合计为30原子％ ^上，从 而使Co-化-Pt相充分地非磁性化。
[0059] Co-化-Pt相中所含的Pt的量由祀整体所需的Pt的量决定。如上所述，在Co-Pt相中 含有10原子％ W下的Pt,因此，从祀整体中的Pt的量减去Co-Pt磁性相中所含的Pt的量后的 残量为Co-Cr-Pt磁性相中的Pt量。Pt的量由整体组成的要求所决定，因此，其上限和下限没 有特别限制，但Pt的量增加时，相应地为了维持Co-Cr-Pt相作为非磁性相所需的Cr的量增 加，因此，Co-化-Pt相中的Pt的量优选为30原子％ W下。
[0060] Co-Cr-Pt相可W进一步含有选自由8、1'1、￥、]?11、2'、师、邮、]\1〇^日、胖组成的组中的 一种W上的元素。运些追加元素主要是因为要求作为目标磁性薄膜的组成而被添加。
[0061 ] 4.氧化物相
[0062] 本发明中的氧化物相含有选自由 Si、Ti、l'a、Cr、Co、B、Fe、Cu、Y、Mg、Al、Zr、Nb、Mo、 〇6、5111、6(1、胖、册、化组成的组中的一种^上的元素的氧化物或其复合氧化物。运些氧化物是 由于在目标磁性薄膜的组成中被要求而添加的。
[0063] 作为所含有的氧化物，可 W列举例如 Si〇2、Ti〇2、Ti2〇3、Ta2〇5、Cr2〇3、CoO、C〇3〇4、
[0064] 氧化物相基本上为非磁性体，不易认为对漏磁通带来不良影响，因此，其添加量根 据目标磁性薄膜的组成进行控制。
[00化]5.微细结构
[0066] 图3中示出在本发明的实施例1中制造的瓣射祀的金属显微镜照片。该照片是对在 祀的试样厚度方向上切取的截面进行拍摄的照片。
[0067] 如图3所示，对于本发明的瓣射祀而言，利用金属显微镜进行观察时，Co-Pt磁性相 具有长径与短径之比为1~2.5的范围的圆形或楠圆形、或者相对的顶点间的最长距离与最 短距离之比为1~2.5的范围的多边形的截面形状。为了防止合金元素的扩散、维持目标组 成，Co-Pt相的形状优选尽可能接近球形，长径与短径之比可W优选为1~1.5的范围。另外， Co-Cr-Pt非磁性相具有长径与短径之比为2.5W上的圆形或楠圆形、或者相对的顶点间的 最长距离与最短距离之比为2.5W上的多边形的截面形状。即，图3中，扁平的圆形、楠圆形 或矩形等多边形为Co-化-Pt非磁性相。Co-化-Pt相优选与氧化物充分混合而具有在基底中 微细分散有氧化物的结构，因此，优选为尽可能被压缩成扁平且被氧化物粒子分割开的形 状，长径与短径之比可W优选为4W上，可W进一步优选为5W上。
[0068] Co-Pt相来源于通过雾化法制作的雾化粉末，由金属显微镜照片估算的其平均直 径约为40~60WI1。另外，Co-Cr-Pt相也同样是来源于通过雾化法制作的粉末，与氧化物粉末 混合后进行机械性处理时发生断裂，或者变形成扁平。其平均长径为20~30WH、平均短径为 2~10WI1。需要说明的是，照片中Co-Pt相为球形，但可W如后所述利用实施了机械性处理的 雾化粉末形成Co-Pt相，运种情况下，可形成扁球形、矩形或多边形状。
[0069] 6.制造方法
[0070] 本发明的瓣射祀的制造方法如下所述。
[0071] (I)Co-Pt粉末的制作
[0072] W形成Pt的比率为4~10原子％运样规定组成的方式称量Co和Pt,将它们烙化制 作出合金的烙液，通过气体雾化法进行粉末化。作为气体雾化法，可W使用通常已知的方 法。所制作的Co-Pt粉末为具有几WIi~200WI1左右的粒度分布的球形粉末，其平均粒径约为 40~60皿。利用适当的筛对其进行分级等而除去微细的粉末和粗大的粉末，使粒径均匀化。 筛分后的粉末的粒径范围优选为10~100皿，更优选为40~100皿。另外，筛分后的平均粒径 与筛分前同样约为40~60皿。微细的粉末的比表面积大，因此，在祀的烧结中相的组成容易 因 Co-Pt相与Co-化-Pt相之间的原子扩散而发生变动，难W得到目标组成。
[0073] (2)C〇-Cr-Pt粉末的制作
[0074] W形成Co与化的比率为化:30原子％ W上、Co:70原子％ W下运样规定组成的方式 称量Co、Cr和Pt,将它们同样地烙化而制作出烙液后通过气体雾化法进行粉末化。所制作的 Co-化-Pt粉末为具有几WIi~200WI1左右的粒度分布的球形粉末，其平均粒径约为40~60WI1。 利用适当的筛对其进行分级等而除去微细的粉末和粗大的粉末，使粒径均匀化。筛分后的 粉末的粒径范围优选为IO~I OOwii。另外，筛分后的平均粒径与筛分前同样约为40~60WI1。
[0075] 另外，在向Co-Cr-Pt粉末中添加一种W上追加元素的情况下，在称量工序中一起 称量期望的量的追加元素，对其进行气体雾化，由此能够制作出含有追加元素的粉末。
[0076] (3)C〇-化-Pt粉末与氧化物粉末的混合
[0077] 将利用气体雾化法制作的Co-Cr-Pt粉末与0.1~10皿的粒径的氧化物粉末混合， 得到第一混合粉末。在混合中，可W使用球磨机等任选的处理方法。混合优选进行至Co-Cr- Pt粉末发生断裂或者从球形状变形为扁平状。为了防止瓣射时的打弧（7-年シク)等问 题，优选将Co-Cr-Pt粉末和氧化物粉末充分均匀地混合至氧化物粉末的二次粒径达到规定 的粒径的范围。
[0078] (4)C〇-Pt粉末的机械性处理
[0079] 在通过雾化法制作的粉末中，有可能存在有被称为气孔的空隙。该空隙有可能在 瓣射时成为等离子体集中的起点而使放电电压不稳定。因此，优选导入对制作的雾化粉末 进行机械性处理而将气孔压破的工序。
[0080] 在本发明中，在Co-Cr-Pt粉末与氧化物粉末的混合处理时能够期待气孔的压破。 另一方面，由于Co-Pt磁性粉末不与氧化物粉末混合，因此优选单独使用球磨机等将气孔压 破。在如此进行机械性处理的情况下，Co-Pt磁性粉末不仅可成为球形，也可能成为扁球形、 矩形或多边形状。
[0081] (S)Co-Cr-Pt/氧化物混合粉末与Co-Pt粉末的混合处理
[0082] 将Co-Cr-Pt粉末和氧化物的第一混合粉末进一步与Co-Pt粉末混合，从而得到第 二混合粉末。该混合处理可W通过TURBULA摇摆式混合机、球磨机等任选的方法进行。
[0083] 该混合处理止于Co-Cr-Pt和氧化物的第一混合粉末与Co-Pt粉末相互发生变形、 各自的粒径不减小的程度，由此即使进行热压，各自粉末间的金属的扩散移动也不易发生， 能够防止各自粉末中的合金元素在热压中发生变动。其结果是，能够防止Co元素从Co-Pt粉 末向Co-Cr-Pt粉末中扩散而使得Co-Cr-Pt相带有磁性或者Co-Pt相的磁力增加，有助于漏 磁通的增加。
[0084] (6)混合粉末的烧成
[0085] 将如上所述准备的Co-Cr-Pt、氧化物和Co-Pt的第二混合粉末在已知的任选条件 下进行热压，由此可W得到作为烧结体的瓣射祀。
[0086] 实施例
[0087] 在W下的实施例中，金属显微镜照片使用0LYMPUS、GX51进行观察。
[008引[实施例。
[0089] 作为实施例1制作的祀的整体组成为90(71C〇-10Cr-14Pt-5Ru)-7Si〇2-3Cr2〇3。下 述中，各元素组成全部是指原子％。
[0090] W合金组成为46.829CO-20.072吐-23.063Pt-10.036Ru(Co与Cr的比率是Co为70 原子％、Cr为30原子％ )的方式称量各金属，加热至1550°C将各金属烙化制成烙液，在喷射 溫度为1750°C下进行气体雾化从而制作出Co-化-Pt-Ru粉末。
[0091] 接着，W合金组成为95C〇-5Pt的方式称量各金属，加热至1500°C将各金属烙化制 成烙液，在喷射溫度为1700°C下进行气体雾化从而制作出Co-Pt粉末。
[0092] 将制作的两种雾化粉末分别利用筛进行分级，得到粒径为10~IOOwii的Co-Cr-Pt- Ru粉末和粒径为10~100皿的Co-Pt粉末。
[0093] 在所得到的Co-Cr-Pt-Ru粉末1065.37g中添加粒径为0.1~IOym的Si〇2粉末 107.25g和粒径为1~10皿的化2〇3粉末116.29g，利用球磨机进行机械性处理，从而得到第一 混合粉末。
[0094] 另外，为了将所得到的Co-Pt粉末中的气孔压破，对于Co-Pt粉末1500g单独使用球 磨机进行机械性处理。
[0095] 将第一混合粉末598. Mg和Co-Pt粉末351.56g在67巧m、30分钟的条件下使用 TURBULA摇摆式混合机进行混合从而得到第二混合粉末。
[0096] 对第二混合粉末在烧结溫度为1220°C、压力为31MPa、时间为10分钟、真空气氛下 的条件下进行热压，得到小型烧结体（4 30mm、厚度5mm)。
[0097] 利用阿基米德法对得到的小型烧结体的密度进行测定，结果为8.555g/cm3,其相 当于97.773%的相对密度。需要说明的是，相对密度是指用祀的实测密度除W理论密度求 得的值。
[0098] 图4和图5中示出所得到的小型烧结体的厚度方向截面的金属显微镜照片。图4为 低倍率的照片，图5为高倍率的照片。
[0099] 在图4和图5中，白色的球状部分为Co-Pt相，同样为白色但棒状或扁平形状的部分 为Co-Cr-Pt相。另外，成为基底的灰色部分为氧化物相。氧化物相主要由Si化粉末、吐2化粉 末和断裂的Co-化-Pt-Ru粉末的一部分形成，氧化物微细分散在合金中。根据图5明显可知， Co-Pt相形成近似球形的结构，通过雾化法制作的形状维持原状。其长径与短径之比落入1 ~2.5之间。另一方面，Co-化-Pt相通过机械性处理而变形为细长，呈现出也应被称为扁平 状、棒状、枝状的形状。其长径与短径(长边与短边)之比为2.5W上。
[0100] 另外，图6和图7中示出对于所得到的小型烧结体的一部分通过电子探针显微分析 法巧PMA)进行分析的结果。图6为烧结体的电子显微镜(SEM)图像，与图3~5同样，能够确认 到球状的相和棒状或扁平形状的相分散在基底中而被含有。接着，图7中对于与图6相同部 分通过颜色区分示出各相的元素含量。特别是，如果观察Pt的含量，能够确认到:在球形相 中几乎不含Pt,与此相对，在棒状的相中存在有比基底相更多的Pt,球形的相为含有5原 子％?*的Co-Pt相，棒状的相为含有约23原子％Pt的Co-Cr-Pt相。另一方面，如果观察Cr的 含量，可W理解的是，在Co-Pt相中当然不含有化，与此相对，在Co-化-Pt相中含有20原子％ 的Cr,进而在Co-Cr-Pt粉末中作为氧化物混合的吐2〇3的氧化物相中含有多于20原子％的 Cr O
[0101] 接着，使用相同的第二混合粉末，在与小型烧结体的制作同样的条件下进行热压， 得到大型烧结体（4 152.4mm、厚度5.00mm)。对所得到的大型烧结体的密度进行计算，结果 为8.686g/cm3，运相当于99.272 %的相对密度。
[0102] 对于所得到的大型烧结体，基于ASTM F2086-01对漏磁通进行评价。对于用于产生 磁通的磁铁而言，使用马蹄型磁铁(材质:磁钢）。将该磁铁安装在漏磁通的测定装置中，将 高斯计（FW-肥化公司制，型号：5170)与霍尔探头连接。霍尔探头(FW-BE化公司制，型号： STH17-0404)W位于上述马蹄形磁铁的磁极间的中屯、的正上方的方式配置。
[0103] 首先，在测定装置的工作台上不放置祀，通过测定工作台的表面的水平方向的磁 通密度，由此对Source Field(SCF)进行测定，结果为892(G)。
[0104] 接着，使霍尔探头的前端升高至祀的漏磁通测定时的位置（自工作台表面起祀的 厚度+2mm高度位置），在工作台面中不放置祀的状态下，通过测定与工作台面水平的方向的 漏磁通密度，由此对Reference fielcKRE巧进行测定，结果为607(G)。
[0105] 接着，W祀表面的中屯、与祀表面的霍尔探头正下方的点之间的距离为43.7mm的方 式将祀配置于工作台面上。然后，在不使中屯、位置移动的情况下使祀逆时针旋转5次，然后 在不使中屯、位置移动的情况下使祀旋转0度、30度、60度、90度、120度，共计5次，对与工作台 面水平的方向的漏磁通密度进行测定。将得到的5个漏磁通密度的值除WREF的值再乘W 100作为漏磁通率（％ )。取5个点的漏磁通率（％ )的平均，将其平均值作为其祀的平均漏磁 通率（％ )。如下述表1所示，平均的漏磁通率(PT巧为62.1 %。
[0106] 「夫 n
[0107]
[010 引
[0109] 作为比较例1制作的祀的整体组成是与实施例1同样的90(71C〇-10Cr-14Pt-5Ru)- 7Si〇2-3Cr2〇3。
[0110] W合金组成为71C〇-10Cr-14Pt-5Ru的方式称量各金属，加热至1550°C将各金属烙 化制成烙液，在喷射溫度为1750°C下进行气体雾化从而制作出雾化粉末。
[0111] 将制作的雾化粉末利用筛进行分级，得到粒径为10~IOOwii的Co-化-Pt-Ru粉末。
[0112] 在所得到的Co-Cr-Pt-Ru粉末900.0 Og中添加粒径为0.1~10皿的Si〇2粉末52.96g 和粒径为1~10皿的吐2〇3粉末57.42g，利用球磨机进行机械性处理，从而得到第一混合粉 O
[0113] 将第一混合粉末在烧结溫度为113(TC、压力为31MPa、时间为10分钟、真空气氛下 的条件下进行热压，得到小型烧结体（4 30mm、厚度5mm)。
[0114] 利用阿基米德法测定所得到的小型烧结体的密度，结果为8.567g/cm3,运相当于 97.940 %的相对密度。
[0115] 图8和图9中示出所得到的小型烧结体的厚度方向截面的金属显微镜照片。图8为 低倍率的照片，图9为高倍率的照片。
[0116] 由图8和图9明显可知，比较例1中没有使用Co-Pt粉末，Co-Cr-Pt-Ru粉末与两种氧 化物粉末通过机械性处理均质混合的结果是，微细结构由含有氧化物的单一相构成。
[0117] 接着，使用相同的混合粉末，在与小型烧结体的制作同样的条件下进行热压，得到 大型烧结体（4 152.4mm、厚度5.00mm)。对所得到的大型烧结体的密度进行计算，结果为 8.654g/cm3，运对应于98.900 %的相对密度。
[0118] 对于所得到的大型烧结体，基于ASTM F2086-01，对漏磁通进行评价，结果是其PTF 为 51.2%。
[0119] [比较例2]
[0120] 作为比较例2制作的祀的整体组成为与实施例1同样的90(71C〇-10Cr-14Pt-5Ru)- 7Si〇2-3Cr2〇3。
[0121] W合金组成为66.733CO-11.776Cr-15.603Pt-5.888Ru的方式称量各金属(Cr/(Co +化)为15原子％ )，加热至1550°C将各金属烙化制成烙液，在喷射溫度为1750°C下进行气体 雾化，从而制作出Co-化-Pt-Ru粉末。
[0122] 接着，W合金组成为95C〇-5Pt的方式称量各金属，与实施例1同样地制作出Co-Pt 粉末。
[0123] 将制作的两种雾化粉末分别用筛进行分级，得到粒径为10~100皿的Co-Cr-Pt-Ru 粉末和粒径为10~IOOwii的Co-Pt粉末。
[0124] 在所得到的Co-Cr-Pt-Ru粉末824. IOg中添加粒径为0.1~10皿的Si〇2粉末55.41g 和粒径为1~10皿的吐2〇3粉末60.08g，利用球磨机进行机械性处理，从而得到第一混合粉 O
[0125] 另外，对于所得到的Co-Pt粉末，与实施例1同样地进行机械性处理。
[01%] 将第一混合粉末844.41g和Co-Pt粉末105.59g在67巧m、30分钟的条件下使用 TURBULA摇摆式混合机进行混合，得到第二混合粉末。
[0127] 将第二混合粉末在烧结溫度为117(TC、压力为31MPa、时间为10分钟、真空气氛下 的条件下进行热压，得到小型烧结体（4 30mm、厚度5mm)。
[0128] 利用阿基米德法测定所得到的小型烧结体的密度，结果为8.651g/cm3,运对应于 98.867 %的相对密度。
[0129] 图10和图11中示出所得到的小型烧结体的厚度方向截面的金属显微镜照片。图10 为低倍率的照片，图11为高倍率的照片。组织的形状基本与实施例1同样，白色的球状部分 为Co-Pt相，同样为白色但棒状或扁平形状的部分为Co-Cr-Pt相。另外，成为基底的灰色部 分为氧化物相。
[0130] 接着，使用相同的第二混合粉末，在与小型烧结体的制作同样的条件下进行热压， 得到大型烧结体（4 152.4mm、厚度5.00mm)。对所得到的大型烧结体的密度进行计算，结果 为8.673旨八1113，运相当于99.122%的相对密度。
[0131] 对于所得到的大型烧结体，与实施例1同样地对漏磁通进行评价。将结果示于表2 中。
[0134] 本发明的实施例1中，Co-Pt相中所含的Pt的量低至10原子％ ^下、并且Co-Cr-Pt
[0132] 「主。1
[0133] 相中所含的Cr与Co的比率为Cr:30原子上、Co:70原子％^下，因此，尽管与比较例具有 相同组成，但能够大幅提高漏磁通。
[01对将实施例1与比较例1进行对比，比较例1中祀整体为均匀组成，因此Co与化的比率 为Cr: 12原子％左右(根据Co:71原子％、吐：10原子％计算）。因此，不能将祀整体制成非磁 性体，不能提高漏磁通。与此相对，在实施例1中，在祀中的Co-Cr-Pt相中，使Co与Cr的比率 为化:30原子％、Co: 70原子％，由此能够将该相制成非磁性相，漏磁通增加。
[0136] 此外，将实施例1与比较例2进行对比，两者的微细结构都是S相结构，但比较例2 中，与实施例1不同，Co-Cr-Pt相中所含的Co与Cr的比率低至Cr :15%左右、为30原子％ W 下，因此，Co-化-Pt相没有形成非磁性体。因此，磁通流入至Co-Cr-Pt相，漏磁通减少。另一 方面，在实施例1中，Co-化-Pt相为非磁性相，因此实现了高漏磁通。
[0137] [实施例2]
[0138] 将Co-Pt相中的Pt的比率在4原子％~10原子％的范围内改变，将（2)C〇-Cr-Pt相 中的化的比率(Cr/(吐+Co))在Cr: 30原子％~95原子％的范围内改变，使氧化物为Si化、 Ti〇2和C〇3〇4,通过与实施例1同样的步骤制造烧结体(C〇-Cr-Pt-Ru-Si〇2-Ti〇2-C〇3〇4)，对漏 磁通进行评价。将各烧结体的原材料的含有比率(体积％ )和漏磁通(PT巧示于表3中。
[0139] [表 3]
【主权项】
1. 一种磁控溅射用靶，其具有由（1)含有Co和Pt且Pt的比例为4~10原子％的(：0-?七磁 性相、（2)含有Co、Cr和Pt且Co与Cr的比率为Cr: 30原子％以上、Co: 70原子％以下的Co-Cr-Pt非磁性相和(3)含有微细分散的金属氧化物的氧化物相构成的三相结构。2. 如权利要求1所述的磁控溅射用靶，其中，（2)C〇-Cr-Pt非磁性相还含有选自由B、Ti、 ￥、]?11、2广他、1?11、]\1〇、了3、1组成的组中的一种以上的元素。3. 如权利要求1或2所述的磁控溅射用靶，其中，（3)氧化物相含有选自由Si、Ti、Ta、Cr、 (：〇、8、？6、〇1、￥、]\%^1、2广他、]\1〇丄6、3111、6(1、1、^\附组成的组中的一种以上的元素的氧化 物或其复合氧化物。4. 如权利要求1~3中任一项所述的磁控溅射用靶，其中，利用电子显微镜进行观察时， (1) Co-Pt磁性相具有长径与短径之比为1~2.5的范围的圆形或椭圆形、或者相对的顶点间 的最长距离与最短距离之比为1~2.5的范围的多边形的截面形状。5. 如权利要求1~4中任一项所述的磁控溅射用靶，其中，利用电子显微镜进行观察时， (2) C〇-Cr-Pt非磁性相具有长径与短径之比为2.5以上的圆形或椭圆形、或者相对的顶点间 的最长距离与最短距离之比为2.5以上的多边形的截面形状。6. -种磁控溅射用靶的制造方法，其包括： 第一混合工序，将含有Co、Cr和Pt且Co与Cr的比率为0:30原子％以上、(：〇:70原子％以 下的非磁性金属粉末与氧化物粉末混合从而制备第一混合粉末； 第二混合工序，将该第一混合粉末与含有Co和Pt且Pt的含有比率为4~10原子％的磁 性金属粉末混合从而制备第二混合粉末;和 对该第二混合粉末进行烧结的工序。7. 如权利要求6所述的制造方法，其中，所述非磁性金属粉末还含有选自由B、Ti、V、Mn、 Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W组成的组中的一种以上的元素。8. 如权利要求6或7所述的制造方法，其中，所述氧化物粉末含有选自由Si、Ti、Ta、Cr、 (：〇、8、？6、〇1、￥、]\%^1、2广他、]\1〇丄6、3111、6(1、1、^\附组成的组中的一种以上的元素的氧化 物或其复合氧化物。9. 如权利要求6~8中任一项所述的制造方法，其中，所述非磁性金属粉末和/或所述磁 性金属粉末以合金的形式制备。10. 如权利要求9所述的制造方法，其中，所述非磁性金属粉末和所述磁性金属粉末是 通过雾化法制备的合金粉末。11. 如权利要求6~10中任一项所述的制造方法，其中，在第二混合工序之前，还包括对 磁性金属粉末实施机械性处理从而将气孔压破的工序。
【文档编号】G11B5/851GK105934532SQ201480059875
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2014年10月28日
【发明人】后藤康之, 小林优辅, 渡边恭伸
【申请人】田中贵金属工业株式会社