磁记录介质用溅射靶及其制造方法
【专利摘要】一种磁记录介质用溅射靶，其特征在于，富B相的平均颗粒面积为90μm2以下。一种磁记录介质用溅射靶的制造方法，其特征在于，对合金铸锭进行热处理后，进行至少包含一次以上冷轧的一次轧制，然后进行二次轧制，并对其进行机械加工从而制作靶。本发明得到了在磁记录介质用溅射靶中富B相的破裂少且漏磁通密度高的靶，由此解决如下课题：使溅射时的放电稳定，抑制以富B相的破裂为起点的电弧放电，从而抑制粉粒产生。
【专利说明】磁记录介质用溅射靶及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于磁记录介质的磁性体薄膜、特别是采用垂直磁记录方式的硬盘磁记录层的成膜的磁记录介质用溅射靶及其制造方法。
【背景技术】
[0002]在以硬盘驱动器为代表的磁记录领域，作为磁记录介质中的磁性薄膜的材料，使用以作为强磁性金属的Co、Fe或Ni为基体的材料。采用近年来已实用化的垂直磁记录方式的硬盘的记录层使用包含以Co作为主要成分的Co-Cr基、Co-Cr-Pt基、Co-Pt基强磁性合金和非磁性无机物的复合材料。
[0003]从生产率高的方面出发，硬盘等磁记录介质的磁性薄膜多数情况下通过用以上述材料为成分的强磁性溅射靶进行溅射来制作。用作外部记录装置的硬盘驱动器逐年要求增加记录密度，随着记录密度上升，强烈要求减少在溅射时产生的粉粒。
[0004]Co-Pt-B基合金或Co-Cr-Pt-B基合金等的磁记录介质用溅射靶若其漏磁通密度低则溅射时不引起放电，因此在漏磁通密度低时，不得不提高溅射时的电压。另一方面，若溅射时的电压升高，则存在如下问题:产生电弧放电、电压变得不稳定，导致在溅射时粉粒的产生增多。因此，通常进行通过实施冷轧而人为地引入应变，从而提高漏磁通密度。
[0005]但是，对Co-Pt-B基合金等进行冷轧时，存在如下问题:合金中脆的富B相引起脆性破坏而产生破裂。而且，该破裂的富B相在溅射中成为电弧放电的起点，导致产生粉粒、使得制品的成品率降低。特别是，若富B相的面积大，则仅该部分应力集中增大，因此强度降低，破裂的产生变得更多。
[0006]因此，考虑防止富B相的破裂。但是，现有技术没有认识到这点成为问题，而且也没有提出解决该问题的方法。
[0007]例如，在专利文献I中，公开了含有I彡B彡10(原子％ )的Co-Pt-B基靶及其制造方法。该制造方法中，热轧温度为800?1100°C，热轧前在800?1100°C进行I小时以上热处理。另外记载了含有B时难以进行热轧，但是通过控制温度可以抑制在锭的热轧中产生破裂。
[0008]但是，关于富B相的破裂的问题以及富B相的尺寸与破裂的关系没有任何记载。
[0009]在专利文献2中，公开了含有B作为必要成分的CoCrPt基、CoCrPtTa基、CoCrPtTaZr基溅射靶。该技术通过减少Cr-B基金属间化合物相能够改善轧制特性。
[0010]作为制造方法和制造工序，记载了在1450°C进行抽真空，铸造温度为1360°C，在1100°C加热保持6小时，然后进行炉内冷却。具体而言记载了:第一次:在1100°C加热60分钟后，以2mm/道次进行轧制；第二次之后:在1100°C加热30分钟进行I道次轧制至5?7mm。
[0011]但是，该文献中对于富B相的破裂的问题以及富B相的尺寸与破裂的关系也没有任何记载。
[0012]在专利文献3中公开了一种Co-Cr-Pt-C基靶，其特征在于，基质中平均晶粒直径为50 μ m以下，利用靶截面进行观察时，在组织中存在的碳化物分散。
[0013]该技术的课题在于防止粗大的晶体的产生，从而抑制磁性膜的特性产生偏差，存在含有I原子％以上C的大量碳化物的Co-Cr-Pt-C基材料能够应用于热轧，能够实现晶粒直径的细化和碳化物的分散，抑制产生矫顽力等膜特性的偏差。
[0014]但是，对于富B相的破裂的问题和其解决方法没有记载。
[0015]在专利文献4和专利文献5中，分别公开了 Co-Cr-Pt-B-X1-X2-X3和Co-Cr-Pt-B-Au-Xl-X20看起来记载了通过添加物来改善B的脆性，但并不是很清楚。可见，只是提出组成的方案，而且未公开具体的制法。另外，对于富B相的破裂的问题和其解决方法没有记载。
[0016]在专利文献6中公开了，对于Co-Cr-Pt-B基合金，通过铸造工序的改善和轧制工序的改善，形成具有微细均匀化的组织的溅射靶。
[0017]作为铸造后的工序，具体而言，在每道次的轧制率为1.33%、温度为1100°C的条件下对铸块进行热轧，并进行48次轧制使得合金的晶粒直径为100 μ m以下。此时的轧制率记载为55% (轧制率为约45%?约65% )。但是，对于富B相的破裂的问题和其解决方法没有记载。
[0018]在专利文献7记载了以烧结体的形式制造Cr-B靶构件。另外，该技术中记载了:硬且脆的Cr-B金属间化合物容易破裂，因此不能施加塑性加工，因而通过以烧结体的形式来制造，由此制造作为靶构件所期望的高密度靶。但是，对于通过塑性加工解决富B相的破裂的问题的方法没有记载。
[0019]在专利文献8中公开了具有以铸造时的初晶作为基体的由富Co相构成的岛状的轧制组织的Co-Cr-Pt-B基合金溅射靶，并且将热轧率设定为另外公开了，热轧率小于15%时，不能破坏枝晶组织，不能充分除去偏析和残余应力，大于40%时，由于反复进行轧制和热处理，富Co相、富B相粗大化。但是，对于富B相的破裂的问题和其解决方法没有记载。
[0020]在专利文献9中记载了一种通过熔炼/铸造得到的含有B的溅射靶，其中，B的含量为10原子％?50原子％，余量包含Co、Fe、Ni中的一种，含氧量为100重量ppm以下。该技术的课题在于所得到的溅射靶与现有的粉末烧结体靶相比为高密度，且使含氧量显著降低。但是，对于富B相的破裂的问题和其解决方法没有记载。
[0021]现有技术文献
[0022]专利文献
[0023]专利文献1:日本特开2001-026860号公报
[0024]专利文献2:日本特开2001-181832号公报
[0025]专利文献3:日本特开2001-98360号公报
[0026]专利文献4:日本特开2006-4611号公报
[0027]专利文献5:日本特开2007-023378号公报
[0028]专利文献6:日本特开2008-23545号公报
[0029]专利文献7:日本特开平6-41735号公报
[0030]专利文献8:国际公开第2005/093124号
[0031]专利文献9:国际公开第2011/070860号
【发明内容】
[0032]发明所要解决的问题
[0033]如上所述，对Co-Pt-B基合金等进行冷轧时，存在如下问题:有时合金中的脆的富B相引起脆性破坏而导致富B相中产生破裂，以其为起点而产生电弧放电，在溅射时产生粉粒。为了解决该问题，考虑在不进行冷轧的情况下制造靶。但是，如果不进行冷轧，则存在如下问题:不能向靶的组织中引入应变，因此不能提高漏磁通密度。
[0034]用于解决问题的手段
[0035]为了解决上述问题，本发明人进行了深入的研究，结果发现通过有意地破碎富B相，并将细化的相分离，能够减小富B相的应力集中，从而能够减少冷轧时的富B相的破裂。
[0036]基于上述发现，本发明提供:
[0037]I) 一种磁记录介质用溅射靶，其特征在于，富B相的平均颗粒面积为90 μ m2以下；
[0038]2)如上述I)所述的磁记录介质用派射祀,其特征在于,包含Pt:1?26原子％、B:1?15原子％、余量为Co和不可避免的杂质；
[0039]3)如上述I)所述的磁记录介质用派射祀,其特征在于,包含Cr:1?40原子％、Pt:1?26原子％、Β:1?15原子％、余量为Co和不可避免的杂质；
[0040]4)如上述I)所述的磁记录介质用派射祀,其特征在于,包含Cr:1?40原子％、B:1?15原子％、余量为Co和不可避免的杂质；
[0041]5)如上述I)?4)中任一项所述的磁记录介质用派射祀,其特征在于,还含有I原子％以上且10原子％以下的选自Cu、Ru、Ta、Nd中的一种以上元素；
[0042]6)如上述I)?5)中任一项所述的磁记录介质用派射祀,其特征在于,富B相的破裂数为2500个/mm2以下；
[0043]7)如上述I)?6)中任一项所述的磁记录介质用派射祀,其特征在于,最大磁导率(μ max)为50以下；
[0044]8) 一种磁记录介质用溅射靶的制造方法，其特征在于，对合金铸锭进行热处理后，进行至少包含一次以上冷轧的一次轧制，再对其进行二次轧制，然后进行机械加工从而制作靶；
[0045]9)如上述8)所述的磁记录介质用溅射靶的制造方法，其特征在于，以10?90%的总轧制率进行一次轧制；
[0046]10)如上述8)或9)所述的磁记录介质用溅射靶的制造方法，其特征在于，以
1.0?10%的总轧制率进行二次轧制；
[0047]11)如上述8)?10)中任一项所述的磁记录介质用派射祀的制造方法,其特征在于，制造上述I)?7)中任一项所述的磁记录介质用溅射靶。
[0048]发明效果
[0049]本发明具有能够提供在磁记录介质用溅射靶中富B相的破裂少且漏磁通密度高的靶的优良效果。由此，具有不产生以富B相的破裂为起点的电弧放电、溅射时的放电稳定、能够有效地防止或抑制结节或粉粒产生的效果。另外，由此，具有能够形成品质良好的膜、能够显著提高制造成品率的优良效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0050]图1为实施例1的靶，是表示富B相被微细分离的代表例的照片(与溅射面平行的面，下图为上图的放大)。
[0051]图2为实施例2的靶，是表示富B相被微细分离的代表例的照片(与溅射面平行的面，下图为上图的放大)。
[0052]图3为实施例4的靶，是表示富B相被微细分离的代表例的照片(与溅射面平行的面，下图为上图的放大)。
[0053]图4为比较例I的祀，是表示富B相以大的状态存在的代表例的照片(与溅射面平行的面，下图为上图的放大)。
[0054]图5为比较例2的祀，是表示富B相以大的状态存在的代表例的照片(与溅射面平行的面，下图为上图的放大)。
[0055]图6为比较例I的祀，是表示富B相的破裂的照片。
【具体实施方式】
[0056]本发明提供一种富B相的平均颗粒面积为90 μ m2以下的磁记录介质用溅射靶。在此所述的富B相是指含有比周围区域(基质)多的B的区域，分成基质相和富B相两相。富B相的形状和量根据B相对于合金体系的其它金属的添加量而变化，如图1、图2所示，该富B相在基质中多数情况下具有鳞状云(卷积云、高积云)的形状。
[0057]如果富B相的颗粒面积大，则在冷轧时应力集中增大，因此强度降低，导致富B相的破裂增加。因此，如后所述，通过冷轧将富B相有意地破碎后，通过热轧使破碎的富B相微细分离，由此减小富B相的颗粒面积。由此，即使进行之后的以提高漏磁通密度为目的的冷轧，富B相也难以破裂。
[0058]在本发明中，通过使富B相的平均颗粒面积为90 μ m2以下，能够充分防止由冷轧导致的富B相的破裂。具体而言，优选使ImmX Imm的面积(视野)内的富B相的破裂数为2500个以下。由此，在溅射时能够有效地抑制电弧放电的产生。
[0059]本发明的磁记录介质用派射祀由Co-Pt-B基合金、Co-Cr-Pt-B基合金或Co-Cr-B基合金构成。只要是作为磁记录介质用公知的材料，则其成分组成没有特别限定，优选包含Pt:1?26原子％、B:1?15原子％、余量为Co和不可避免的杂质的Co-Pt-B基合金；优选包含Cr:1?40原子％、Pt:1?26原子％、B:1?15原子％、余量为Co和不可避免的杂质的Co-Cr-Pt-B基合金；并且优选包含Cr:1?40原子％、B:1?15原子％、余量为Co和不可避免的杂质的Co-Cr-B基合金。
[0060]另外，本发明可以含有I原子％以上且10原子％以下的选自Cu、Ru、Ta、Nd中的一种以上元素作为添加元素。由此，能够提高漏磁通密度。
[0061 ] 漏磁通密度与最大磁导率具有相关关系。即，最大磁导率越低则漏磁通密度越高。在本发明中，最大磁导率为50以下时，能够得到不会产生异常放电的充分的漏磁通密度。
[0062]作为提高该漏磁通密度有效的手段，存在通过冷轧对磁记录介质用合金板施加应变，但是若在富B相的面积大的状态下实施该冷轧，则富B相中破裂的产生增加。因此，如上所述在冷轧前使富B相微细分离是本发明的重点。可以说以往并不存在这种将富B相微细分离的技术。通过如此进行微细分离，能够使富B相的破裂数为2500个/mm2以下。
[0063]本发明的磁记录介质用派射祀例如可以通过下述方法制造。
[0064]首先，对通过铸造得到的Co-Pt-B基等合金锭进行至少包含一次以上冷轧的一次轧制。作为至少包含一次以上冷轧的一次轧制，例如有I)热轧-冷轧-热轧、2)热轧-冷轧-热轧-热轧、3)热轧-热轧-冷轧-冷轧-热轧等组合。
[0065]轧制次数没有特别限制，只要总轧制率为10?90%，则可以根据所期望的厚度适当确定。另外，对于冷轧一热轧、热轧一热轧这样的轧制顺序没有特别确定，但是若对通过铸造得到的、铸造完成后的锭进行冷轧，则有时会以铸造时的缺陷为起点锭本身破裂，因此为了一定程度地消除这种缺陷，最初的轧制尽量优选实施热轧。
[0066]在本发明中，优选使一次轧制中的冷轧的总轧制率为I %以上，并且使一次轧制中的热轧的总轧制率为30%以上对于分离富B相极其有效。需要说明的是，在此所谓的总轧制率是指材料厚度的总减少率。
[0067]然后，出于为了提高漏磁通密度而向组织中引入应变的目的，进行二次轧制。二次轧制通过反复进行冷轧而进行。轧制次数没有特别限制，只要总轧制率为0.1?10%，则可以根据所期望的厚度和所期望的漏磁通密度而适当确定。但是，在Cr含有率高的情况下，磁导率降低，因此这种情况下也可以不进行二次轧制。
[0068]以往，由于该以提高漏磁通密度为目的的轧制，有时在富B相中产生破裂。作为用于防止该破裂的方法，虽然会使漏磁通密度降低，但是进行通过降低二次轧制时的总轧制率来防止富B相的破裂。但是，本发明在该二次轧制前进行至少包含一次以上冷轧的一次轧制，由此合金中的富B相微细分离，从而能够抑制富B相的破裂，因此得到了无需像以往那样要牺牲漏磁通密度这样非常有益的效果。
[0069]将如此得到的轧制锭切削加工成所期望的形状，或对其表面进行研磨，由此能够制造本发明的磁记录介质用溅射靶。根据以上内容，所制造的磁记录介质用溅射靶能够使富B相的平均颗粒面积为90 μ m2以下，如上所述制造的溅射靶的富B相的破裂数为2500个/mm2以下，对防止粉粒的产生是有效的。
[0070]实施例
[0071]以下，基于实施例以及比较例进行说明。需要说明的是，本实施例只是一例，本发明并不受该例任何限制。即，本发明仅受权利要求书限制，其包含本发明所含的实施例以外的各种变形。
[0072](实施例1)
[0073]将包含Cr:15原子％、Pt:14.5原子％、B:8原子％、余量为Co和不可避免的杂质的Co-Cr-Pt-B合金原料进行高频(真空)熔炼。在铜制平板上使用由钴组成的模具在熔点?熔点+100°C的温度下对上述熔炼后的原料进行铸造，从而得到了 180X300X33t的锭。
[0074]接着，以62%的总轧制率该锭实施一次轧制。此时将热轧时的退火温度设定为1090°C。然后，以5.0 %的总轧制率对所得到的轧制材料实施二次轧制。然后，对其进行机械加工而精加工成靶。
[0075]对该靶的与溅射面平行的面使用JEOL制造的FE-EPMA (型号:JXA-8500F)电子显微镜对190 μ mX 240 μ m的任意10个视野(面积)进行观察。结果富B相的平均颗粒面积为77.7 μ m2。另外，对富B相的破裂数进行计数，求出它们的平均值并进行归一化，结果富B相的破裂数为1600个/mm2。另外，使用理研电子制造的B-H仪表(BHU-6020)对该靶的相对于溅射面的水平方向的最大磁导率(μ_)进行测定，结果最大磁导率(μ_)为8.3。
[0076][表I]
[0077]
mm纖參mmm 纖_亭
L^~.......HF;?::::^ΞΖΖ Lizm-E:
冬—Mt.—...........4......................M.........................................4..f..................r—....................--?.......................gg................——........!%_.?-_■1-1..........................................................................................................||—— -—f; g...........................................................................1n......................................:1.,.,.—jy*****.........-
^?!--?=.......#:......=二 —
霍.:..........—■: 口n^izg1:——.g^:===:_::
—wL;_^.................*..............................................s1.............................——f.1!...^^—rsS' i1...—-.....:-1F；
^3S 气部?空S^^^.................................Rn.............1i—
^pgj—::::?ι:ζ =zi|————grz...........翁—:
[0078]
【权利要求】
1.一种磁记录介质用溅射靶，其特征在于，富B相的平均颗粒面积为90 μ m2以下。
2.如权利要求1所述的磁记录介质用派射祀，其特征在于，包含Pt:1?26原子％、B:I?15原子％、余量为Co和不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的磁记录介质用派射IE,其特征在于,包含Cr:1?40原子％、Pt:I?26原子％、B:1?15原子％、余量为Co和不可避免的杂质。
4.如权利要求1所述的磁记录介质用派射祀，其特征在于，包含Cr:1?40原子％、B:I?15原子％、余量为Co和不可避免的杂质。
5.如权利要求1?4中任一项所述的磁记录介质用派射祀,其特征在于,还含有I原子％以上且10原子％以下的选自Cu、Ru、Ta、Nd中的一种以上元素。
6.如权利要求1?5中任一项所述的磁记录介质用派射祀,其特征在于,富B相的破裂数为2500个/mm2以下。
7.如权利要求1?6中任一项所述的磁记录介质用溅射靶，其特征在于，最大磁导率(μ max)为so以下。
8.—种磁记录介质用溅射靶的制造方法，其特征在于，对合金铸锭进行热处理后，进行至少包含一次以上冷轧的一次轧制，再对其进行二次轧制，然后进行机械加工从而制作靶。
9.如权利要求8所述的磁记录介质用溅射靶的制造方法，其特征在于，以10?90%的总轧制率进行一次轧制。
10.如权利要求8或9所述的磁记录介质用溅射靶的制造方法，其特征在于，以1.0?10%的总轧制率进行二次轧制。
11.如权利要求8?10中任一项所述的磁记录介质用溅射靶的制造方法，其特征在于，制造权利要求1?7中任一项所述的磁记录介质用溅射靶。
【文档编号】G11B5/851GK104170015SQ201380013280
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年3月1日 优先权日:2012年3月9日
【发明者】荻野真一, 中村祐一郎 申请人:吉坤日矿日石金属株式会社