磁控濺射用靶的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種漏磁通大、不用擔心成膜時的組成發(fā)生變動、并且能夠在穩(wěn)定的電壓下進行成膜的新型濺射靶。一種濺射靶，其由(1)含有Co和Pt且Pt相對于Co的比例為4～10原子％的Co?Pt磁性相、(2)含有Co、Cr和Pt且Co與Cr的比率為Cr：30原子％以上、Co：70原子％以下的Co?Cr?Pt非磁性相和(3)含有微細分散的金屬氧化物的氧化物相構成。
【專利說明】
磁控瓣射用革田
技術領域
[0001 ]本發(fā)明設及用于制造磁記錄介質(zhì)的磁控瓣射用祀及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 在制造W計算機用硬盤為代表的磁記錄介質(zhì)的情況下，通常，在保持磁記錄的磁 性薄膜的成膜中使用磁控瓣射法。瓣射是利用通過導入到真空中的氣體的電離而產(chǎn)生的等 離子體從祀表面轟擊出原子并將其成膜于目標基板的表面的技術。
[0003] 磁控瓣射的特征在于，通過在祀的背側配置磁鐵由此通過在祀表面泄漏的磁通使 等離子體集中于祀附近從而進行瓣射，能夠在提高成膜效率的同時防止基板的由等離子體 引起的損傷。
[0004] 在通過磁控瓣射形成磁性薄膜的情況下存在如下問題:瓣射祀本身為強磁性體， 因此，來自祀背面的磁鐵的磁通通過祀內(nèi)部而導致漏磁通減少，不能高效地進行瓣射。
[0005] 因此，努力通過各種各樣的設計來增加祀的漏磁通。例如，在專利文獻1中公開了： 通過使用具備含有Co和Cr作為主要成分的磁性相和含有Pt作為主要成分的非磁性相的雙 相結構的瓣射祀，大幅地改善了漏磁通。
[0006] 但是，專利文獻1中記載的祀具有含有Pt作為主要成分的非磁性相，因此成膜時的 組成變動成為問題。瓣射的速度在每種元素間不同，Pt的成膜速度與作為祀中所含的其它 金屬的Co、Cr相比更快，因此，在祀中存在含有Pt作為主要成分的非磁性相時，運部分先進 行成膜，形成如下狀態(tài):與祀的組成相比，在形成的薄膜中Pt較多。另外，在該狀態(tài)下繼續(xù)進 行成膜時，隨著時間的推移，祀中的Pt率先被消耗掉，因此，還會產(chǎn)生形成的薄膜中的Pt量 逐漸減少運樣的問題。
[0007] 此外，對于專利文獻1中記載的方法而言，制造祀時使用了通過霧化法制作的粉 末，但對于通過霧化法制作的粉末而言在內(nèi)部存在有被稱為氣孔（方口 一木一)的空隙。 如果該空隙在瓣射時出現(xiàn)在祀表面，則等離子體集中于此而導致電壓不穩(wěn)定化，因此要求 使空隙減少的設計。
[000引現(xiàn)有技術文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1:日本專利第4422203號

【發(fā)明內(nèi)容】

[ocm]發(fā)明所要解決的問題
[0012] 本發(fā)明的目的在于提供一種漏磁通大、不用擔屯、成膜時的組成發(fā)生變動、并且能 夠在穩(wěn)定的電壓下進行成膜的新型磁控瓣射用祀。
[0013] 用于解決問題的方法
[0014] 對于用于磁控瓣射的磁記錄介質(zhì)用祀而言，具有如下矛盾:為了制造具有矯頑力 大的磁記錄層的磁記錄介質(zhì)而要求含有強磁性金屬元素，而另一方面，強磁性金屬元素使 來自祀背面的磁鐵的磁通透過而導致漏磁通減少，不能高效地進行瓣射。對滿足雖然含有 強磁性金屬元素但維持高漏磁通運樣相反要求的磁控瓣射用祀進行了深入研究，結果得出 如下見解:通過在祀中形成相對于作為強磁性金屬元素的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，由此能夠在含有強磁性金屬元素的同時提高漏磁通， 從而完成了本發(fā)明。
[0015] 本發(fā)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相對于Co的比 例為4~10原子％的仿斗*磁性相、（2)含有Co、Cr和Pt且化相對于Co的比例為30原子％ ^上 的Co-化-Pt非磁性相和(3)含有金屬氧化物的氧化物相構成的=相結構。
[0016] 在本申請說明書和權利要求書中，"非磁性"是指小至磁場的影響可W忽略的程 度，"磁性"是指受到磁場的影響。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，提供W下方式的磁控瓣射用祀及其制造方法。
[001引 [1]一種磁控瓣射用祀，其具有由（1)含有Co和Pt且Pt的比率為4~10原子％的仿- Pt磁性相、（2)含有Co、Cr和Pt且Co與Cr的比率為吐:30原子上、Co:70原子％W下的Co- Cr-Pt非磁性相和(3)含有微細分散的金屬氧化物的氧化物相構成的=相結構。
[0019] [2巧日[1 ]所述的磁控瓣射用祀，其中，（2)Co-Cr-Pt非磁性相還含有選自由B、Ti、 ￥、111、2'、佩、咖、1〇^曰、胖組成的組中的一種^上的元素。
[0020] [3巧日[1]或[2]所述的磁控瓣射用祀，其中，（3)氧化物相含有選自由Si、Ti、Ta、 化、(：〇、8、化、〇1、￥、]\%、41、2'、佩、]\1〇、〔6、5111、6(1、胖、冊、化組成的組中的一種^上的元素的氧 化物或其復合氧化物。
[0021] [4]如[1]~[3]中任一項所述的磁控瓣射用祀，其中，利用金屬顯微鏡進行觀察 時，（I)Co-Pt磁性相具有長徑與短徑之比為1~2.5的范圍的圓形或楠圓形、或者相對的頂 點間的最長距離與最短距離之比為1~2.5的范圍的多邊形的截面形狀。
[0022] [5]如[1]~[4]中任一項所述的磁控瓣射用祀，其中，利用金屬顯微鏡進行觀察 時，（2)C〇-Cr-Pt非磁性相具有長徑與短徑之比為2.5W上的圓形或楠圓形、或者相對的頂 點間的最長距離與最短距離之比為2.5W上的多邊形的截面形狀。
[002引[6 ] -種磁控瓣射用祀的審雌方法，其包括：
[0024] 第一混合工序，將含有Co、燈和Pt且Co與Cr的比率為Cr: 30原子％ W上、Co: 70原 子％^下的非磁性金屬粉末和氧化物粉末混合從而制備第一混合粉末；
[0025] 第二混合工序，將該第一混合粉末和含有Co和Pt且Pt的比率為4~10原子％的磁 性金屬粉末混合從而制備第二混合粉末;和
[00%]對該第二混合粉末進行燒結的工序。
[0027] [7巧日[6]所述的制造方法，其中，上述非磁性金屬粉末還含有選自由B、Ti、V、Mn、 Z;r、Nb、Ru、Mo、Ta、W組成的組中的一種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選自由Si、Ti、化、吐、 Co、B、化、加、￥、]\%、41、化、師、]\1〇、〔6、5111、6(1、胖、冊、化組成的組中的一種^上的元素的氧化 物或其復合氧化物。
[0029] [9巧日[6]~[引中任一項所述的制造方法，其中，上述非磁性金屬粉末和/或上述 磁性金屬粉末W合金的形式制備。
[0030] [10巧日[9]所述的制造方法，其中，上述非磁性金屬粉末和上述磁性金屬粉末是通 過霧化法制備的合金粉末。
[0031] [11巧日[6]~[10]中任一項所述的制造方法，其中，在第二混合工序之前，還包括 對磁性金屬粉末實施機械性處理從而將氣孔壓破的工序。
[0032] 發(fā)明效果
[0033] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供漏磁通大、不用擔屯、成膜不均、并且能夠進行電壓穩(wěn)定的成 膜的磁控瓣射用祀。
【附圖說明】
[0034] 圖1是示出Co-Pt合金的Pt含量與磁鐵的吸附力的關系的曲線圖。
[0035] 圖2是示出Co-化合金的化含量與磁鐵的吸附力的關系的曲線圖。
[0036] 圖3是在根據(jù)本發(fā)明的實施例1制造的磁控瓣射用祀的金屬顯微鏡照片上補充了 說明的圖。
[0037] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例1制造的磁控瓣射用祀的金屬顯微鏡照片。
[0038] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例1制造的磁控瓣射用祀的金屬顯微鏡照片。
[0039] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例1制造的磁控瓣射用祀的電子顯微鏡照片。
[0040] 圖7是利用電子探針顯微分析儀化PMA)對根據(jù)本發(fā)明的實施例1制造的磁控瓣射 用祀進行分析的結果。
[0041 ]圖8是根據(jù)比較例1制造的磁控瓣射用祀的金屬顯微鏡照片。
[0042] 圖9是根據(jù)比較例1制造的磁控瓣射用祀的金屬顯微鏡照片。
[0043] 圖10是根據(jù)比較例2制造的磁控瓣射用祀的金屬顯微鏡照片。
[0044] 圖11是根據(jù)比較例2制造的磁控瓣射用祀的金屬顯微鏡照片。
【具體實施方式】
[0045] W下對本發(fā)明詳細地進行說明，但本發(fā)明并非限定于此。
[0046] 本發(fā)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的比率為4~10 原子％的Co-Pt磁性相、（2)含有Co、Cr和Pt且Co與Cr的比率為Cr:30原子％ W上、Co:70原 子％ W下的Co-Cr-Pt非磁性相和(3)含有微細分散的金屬氧化物的氧化物相構成的=相結 構。W下，對各相詳細地進行說明。
[0047] 1.祀的構成成分
[004引本發(fā)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，則也可W進一步含有選自由8、1'1、￥、]?11、2'、抓、郵、]\1〇^日、胖組 成的組中的一種W上的元素。
[0049] 金屬和氧化物相對于祀整體的含有比例由目標磁記錄層的成分組成而決定，優(yōu)選 金屬相對于祀整體的含有比例設定為90~94摩爾％、氧化物相對于祀整體的含有比例設定 為6~10摩爾％。
[0050] Co為強磁性金屬元素，在磁記錄層的顆粒結構的磁性粒子的形成中發(fā)揮中屯、作 用。Co的含有比例相對于金屬整體優(yōu)選設定為60~75原子％。
[0化1] 2. Co-Pt磁性相
[0052]本發(fā)明中的Co-Pt磁性相只要是WCo作為主要成分且含有4~10原子％的口*的磁 性相，則也可W進一步含有雜質(zhì)或有意的添加元素。
[0053] 圖1示出在由Co和Pt構成的合金（W下稱為乂O-Pt合金"）中Pt的配合量對于對磁 鐵的吸附力所帶來的影響。改變組成比地將Co和PtW體積為Icm3的方式進行配合后進行電 弧烙化，制作出底面積為0.785cm2的圓板狀樣品，使該樣品的底面附著于殘留磁通密度為 500高斯的磁鐵(鐵氧體)后，在與底面垂直的方向上進行拉拽，對從磁鐵分離開時的力進行 測定。用該力除W底面積0.785cm2而求出拉伸應力作為磁性的評價標準。參考圖1可知，Pt 的配合量超過87原子％的情況下，Co-Pt合金對磁鐵的吸附力為零，變?yōu)榉谴判泽w。但是，如
【背景技術】欄所述，Pt的成膜速度比Co、化快，因此，存在含有Pt作為主要成分的相時，成膜時 會產(chǎn)生組成發(fā)生變動的問題，因此不優(yōu)選。另一方面，根據(jù)圖1可知，Pt含量變?yōu)?0原子％ W 下時，對磁鐵的吸附力降低，但即使為10原子％ W下仍殘留有吸附力，為磁性體。但是，如W 下所述，在Co-Cr-Pt相中使Pt的量增加時，難W維持Co-Cr-Pt相作為非磁性體。因此，為了 滿足作為祀整體的組成所要求的Pt的量，需要在Co-Pt相中也含有一定量的Pt。因此，設為 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％時，Co-化-Pt相中所含的Pt的量變得過量，難W將Co-Cr-Pt相維持為非磁 性，不優(yōu)選。另外，超過10原子％時，Co-Cr-Pt相中所含的Pt量減少，氧化物的量與祀中所含 的Co-化-Pt合金的量相比相對增加，因此，在將Co-化-Pt粉末和氧化物混合時，氧化物容易 聚集，導致瓣射時產(chǎn)生顆粒，因此不優(yōu)選。
[0054] 3. Co-Cr-Pt 非磁性相
[0055] 本發(fā)明中的Co-Cr-Pt非磁性相只要是含有Co、Cr和Pt的非磁性相，則可W含有雜 質(zhì)或有意的添加兀素。
[0化6] 本發(fā)明中的Co-Cr-Pt相的特征在于，Co與化的比率為化:30原子％ W上、Co: 70原 子％^下。在此，化的比率可W通過(化(原子％)/(Co(原子％)+化(原子％)))算出。
[0057]圖2是針對Co和Cr的合金（W下稱為乂O-Cr合金"）示出Cr的含量對于對磁鐵的吸 附力所帶來的影響的圖。除了將Co和CrW體積為Icm3的方式進行配合W外，與獲得圖1的數(shù) 據(jù)的方法同樣地進行，得到圖2。參考圖2可知，在Cr相對于Co的比率為25原子％^上的情況 下，對磁鐵的吸附力幾乎為零，Co-Cr合金變?yōu)榉谴判泽w，與此相對，化的比率為25原子％ W 下時，對磁鐵的吸附力急劇升高，變?yōu)榇判泽w。因此，為了制成非磁性相，Co-Cr合金中Cr的 配合比優(yōu)選設定為25原子％ W上。
[005引另外，Co-化-Pt非磁性相中所含的Pt的量增加時，為了使Co-Cr-Pt相非磁性化而 所需的化的量也相應地增加。因此，優(yōu)選使化的量相對于Co和化的合計為30原子％ ^上，從 而使Co-化-Pt相充分地非磁性化。
[0059] Co-化-Pt相中所含的Pt的量由祀整體所需的Pt的量決定。如上所述，在Co-Pt相中 含有10原子％ W下的Pt,因此，從祀整體中的Pt的量減去Co-Pt磁性相中所含的Pt的量后的 殘量為Co-Cr-Pt磁性相中的Pt量。Pt的量由整體組成的要求所決定，因此，其上限和下限沒 有特別限制，但Pt的量增加時，相應地為了維持Co-Cr-Pt相作為非磁性相所需的Cr的量增 加，因此，Co-化-Pt相中的Pt的量優(yōu)選為30原子％ W下。
[0060] Co-Cr-Pt相可W進一步含有選自由8、1'1、￥、]?11、2'、師、郵、]\1〇^日、胖組成的組中的 一種W上的元素。運些追加元素主要是因為要求作為目標磁性薄膜的組成而被添加。
[0061 ] 4.氧化物相
[0062] 本發(fā)明中的氧化物相含有選自由 Si、Ti、l'a、Cr、Co、B、Fe、Cu、Y、Mg、Al、Zr、Nb、Mo、 〇6、5111、6(1、胖、冊、化組成的組中的一種^上的元素的氧化物或其復合氧化物。運些氧化物是 由于在目標磁性薄膜的組成中被要求而添加的。
[0063] 作為所含有的氧化物，可 W列舉例如 Si〇2、Ti〇2、Ti2〇3、Ta2〇5、Cr2〇3、CoO、C〇3〇4、
[0064] 氧化物相基本上為非磁性體，不易認為對漏磁通帶來不良影響，因此，其添加量根 據(jù)目標磁性薄膜的組成進行控制。
[00化]5.微細結構
[0066] 圖3中示出在本發(fā)明的實施例1中制造的瓣射祀的金屬顯微鏡照片。該照片是對在 祀的試樣厚度方向上切取的截面進行拍攝的照片。
[0067] 如圖3所示，對于本發(fā)明的瓣射祀而言，利用金屬顯微鏡進行觀察時，Co-Pt磁性相 具有長徑與短徑之比為1~2.5的范圍的圓形或楠圓形、或者相對的頂點間的最長距離與最 短距離之比為1~2.5的范圍的多邊形的截面形狀。為了防止合金元素的擴散、維持目標組 成，Co-Pt相的形狀優(yōu)選盡可能接近球形，長徑與短徑之比可W優(yōu)選為1~1.5的范圍。另外， Co-Cr-Pt非磁性相具有長徑與短徑之比為2.5W上的圓形或楠圓形、或者相對的頂點間的 最長距離與最短距離之比為2.5W上的多邊形的截面形狀。即，圖3中，扁平的圓形、楠圓形 或矩形等多邊形為Co-化-Pt非磁性相。Co-化-Pt相優(yōu)選與氧化物充分混合而具有在基底中 微細分散有氧化物的結構，因此，優(yōu)選為盡可能被壓縮成扁平且被氧化物粒子分割開的形 狀，長徑與短徑之比可W優(yōu)選為4W上，可W進一步優(yōu)選為5W上。
[0068] Co-Pt相來源于通過霧化法制作的霧化粉末，由金屬顯微鏡照片估算的其平均直 徑約為40~60WI1。另外，Co-Cr-Pt相也同樣是來源于通過霧化法制作的粉末，與氧化物粉末 混合后進行機械性處理時發(fā)生斷裂，或者變形成扁平。其平均長徑為20~30WH、平均短徑為 2~10WI1。需要說明的是，照片中Co-Pt相為球形，但可W如后所述利用實施了機械性處理的 霧化粉末形成Co-Pt相，運種情況下，可形成扁球形、矩形或多邊形狀。
[0069] 6.制造方法
[0070] 本發(fā)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的比率為4~10原子％運樣規(guī)定組成的方式稱量Co和Pt,將它們烙化制 作出合金的烙液，通過氣體霧化法進行粉末化。作為氣體霧化法，可W使用通常已知的方 法。所制作的Co-Pt粉末為具有幾WIi~200WI1左右的粒度分布的球形粉末，其平均粒徑約為 40~60皿。利用適當?shù)暮Y對其進行分級等而除去微細的粉末和粗大的粉末，使粒徑均勻化。 篩分后的粉末的粒徑范圍優(yōu)選為10~100皿，更優(yōu)選為40~100皿。另外，篩分后的平均粒徑 與篩分前同樣約為40~60皿。微細的粉末的比表面積大，因此，在祀的燒結中相的組成容易 因 Co-Pt相與Co-化-Pt相之間的原子擴散而發(fā)生變動，難W得到目標組成。
[0073] (2)C〇-Cr-Pt粉末的制作
[0074] W形成Co與化的比率為化:30原子％ W上、Co:70原子％ W下運樣規(guī)定組成的方式 稱量Co、Cr和Pt,將它們同樣地烙化而制作出烙液后通過氣體霧化法進行粉末化。所制作的 Co-化-Pt粉末為具有幾WIi~200WI1左右的粒度分布的球形粉末，其平均粒徑約為40~60WI1。 利用適當?shù)暮Y對其進行分級等而除去微細的粉末和粗大的粉末，使粒徑均勻化。篩分后的 粉末的粒徑范圍優(yōu)選為IO~I OOwii。另外，篩分后的平均粒徑與篩分前同樣約為40~60WI1。
[0075] 另外，在向Co-Cr-Pt粉末中添加一種W上追加元素的情況下，在稱量工序中一起 稱量期望的量的追加元素，對其進行氣體霧化，由此能夠制作出含有追加元素的粉末。
[0076] (3)C〇-化-Pt粉末與氧化物粉末的混合
[0077] 將利用氣體霧化法制作的Co-Cr-Pt粉末與0.1~10皿的粒徑的氧化物粉末混合， 得到第一混合粉末。在混合中，可W使用球磨機等任選的處理方法?；旌蟽?yōu)選進行至Co-Cr- Pt粉末發(fā)生斷裂或者從球形狀變形為扁平狀。為了防止瓣射時的打?。?-年シク)等問 題，優(yōu)選將Co-Cr-Pt粉末和氧化物粉末充分均勻地混合至氧化物粉末的二次粒徑達到規(guī)定 的粒徑的范圍。
[0078] (4)C〇-Pt粉末的機械性處理
[0079] 在通過霧化法制作的粉末中，有可能存在有被稱為氣孔的空隙。該空隙有可能在 瓣射時成為等離子體集中的起點而使放電電壓不穩(wěn)定。因此，優(yōu)選導入對制作的霧化粉末 進行機械性處理而將氣孔壓破的工序。
[0080] 在本發(fā)明中，在Co-Cr-Pt粉末與氧化物粉末的混合處理時能夠期待氣孔的壓破。 另一方面，由于Co-Pt磁性粉末不與氧化物粉末混合，因此優(yōu)選單獨使用球磨機等將氣孔壓 破。在如此進行機械性處理的情況下，Co-Pt磁性粉末不僅可成為球形，也可能成為扁球形、 矩形或多邊形狀。
[0081] (S)Co-Cr-Pt/氧化物混合粉末與Co-Pt粉末的混合處理
[0082] 將Co-Cr-Pt粉末和氧化物的第一混合粉末進一步與Co-Pt粉末混合，從而得到第 二混合粉末。該混合處理可W通過TURBULA搖擺式混合機、球磨機等任選的方法進行。
[0083] 該混合處理止于Co-Cr-Pt和氧化物的第一混合粉末與Co-Pt粉末相互發(fā)生變形、 各自的粒徑不減小的程度，由此即使進行熱壓，各自粉末間的金屬的擴散移動也不易發(fā)生， 能夠防止各自粉末中的合金元素在熱壓中發(fā)生變動。其結果是，能夠防止Co元素從Co-Pt粉 末向Co-Cr-Pt粉末中擴散而使得Co-Cr-Pt相帶有磁性或者Co-Pt相的磁力增加，有助于漏 磁通的增加。
[0084] (6)混合粉末的燒成
[0085] 將如上所述準備的Co-Cr-Pt、氧化物和Co-Pt的第二混合粉末在已知的任選條件 下進行熱壓，由此可W得到作為燒結體的瓣射祀。
[0086] 實施例
[0087] 在W下的實施例中，金屬顯微鏡照片使用0LYMPUS、GX51進行觀察。
[008引[實施例。
[0089] 作為實施例1制作的祀的整體組成為90(71C〇-10Cr-14Pt-5Ru)-7Si〇2-3Cr2〇3。下 述中，各元素組成全部是指原子％。
[0090] W合金組成為46.829CO-20.072吐-23.063Pt-10.036Ru(Co與Cr的比率是Co為70 原子％、Cr為30原子％ )的方式稱量各金屬，加熱至1550°C將各金屬烙化制成烙液，在噴射 溫度為1750°C下進行氣體霧化從而制作出Co-化-Pt-Ru粉末。
[0091] 接著，W合金組成為95C〇-5Pt的方式稱量各金屬，加熱至1500°C將各金屬烙化制 成烙液，在噴射溫度為1700°C下進行氣體霧化從而制作出Co-Pt粉末。
[0092] 將制作的兩種霧化粉末分別利用篩進行分級，得到粒徑為10~IOOwii的Co-Cr-Pt- Ru粉末和粒徑為10~100皿的Co-Pt粉末。
[0093] 在所得到的Co-Cr-Pt-Ru粉末1065.37g中添加粒徑為0.1~IOym的Si〇2粉末 107.25g和粒徑為1~10皿的化2〇3粉末116.29g，利用球磨機進行機械性處理，從而得到第一 混合粉末。
[0094] 另外，為了將所得到的Co-Pt粉末中的氣孔壓破，對于Co-Pt粉末1500g單獨使用球 磨機進行機械性處理。
[0095] 將第一混合粉末598. Mg和Co-Pt粉末351.56g在67巧m、30分鐘的條件下使用 TURBULA搖擺式混合機進行混合從而得到第二混合粉末。
[0096] 對第二混合粉末在燒結溫度為1220°C、壓力為31MPa、時間為10分鐘、真空氣氛下 的條件下進行熱壓，得到小型燒結體（4 30mm、厚度5mm)。
[0097] 利用阿基米德法對得到的小型燒結體的密度進行測定，結果為8.555g/cm3,其相 當于97.773%的相對密度。需要說明的是，相對密度是指用祀的實測密度除W理論密度求 得的值。
[0098] 圖4和圖5中示出所得到的小型燒結體的厚度方向截面的金屬顯微鏡照片。圖4為 低倍率的照片，圖5為高倍率的照片。
[0099] 在圖4和圖5中，白色的球狀部分為Co-Pt相，同樣為白色但棒狀或扁平形狀的部分 為Co-Cr-Pt相。另外，成為基底的灰色部分為氧化物相。氧化物相主要由Si化粉末、吐2化粉 末和斷裂的Co-化-Pt-Ru粉末的一部分形成，氧化物微細分散在合金中。根據(jù)圖5明顯可知， Co-Pt相形成近似球形的結構，通過霧化法制作的形狀維持原狀。其長徑與短徑之比落入1 ~2.5之間。另一方面，Co-化-Pt相通過機械性處理而變形為細長，呈現(xiàn)出也應被稱為扁平 狀、棒狀、枝狀的形狀。其長徑與短徑(長邊與短邊)之比為2.5W上。
[0100] 另外，圖6和圖7中示出對于所得到的小型燒結體的一部分通過電子探針顯微分析 法巧PMA)進行分析的結果。圖6為燒結體的電子顯微鏡(SEM)圖像，與圖3~5同樣，能夠確認 到球狀的相和棒狀或扁平形狀的相分散在基底中而被含有。接著，圖7中對于與圖6相同部 分通過顏色區(qū)分示出各相的元素含量。特別是，如果觀察Pt的含量，能夠確認到:在球形相 中幾乎不含Pt,與此相對，在棒狀的相中存在有比基底相更多的Pt,球形的相為含有5原 子％?*的Co-Pt相，棒狀的相為含有約23原子％Pt的Co-Cr-Pt相。另一方面，如果觀察Cr的 含量，可W理解的是，在Co-Pt相中當然不含有化，與此相對，在Co-化-Pt相中含有20原子％ 的Cr,進而在Co-Cr-Pt粉末中作為氧化物混合的吐2〇3的氧化物相中含有多于20原子％的 Cr O
[0101] 接著，使用相同的第二混合粉末，在與小型燒結體的制作同樣的條件下進行熱壓， 得到大型燒結體（4 152.4mm、厚度5.00mm)。對所得到的大型燒結體的密度進行計算，結果 為8.686g/cm3，運相當于99.272 %的相對密度。
[0102] 對于所得到的大型燒結體，基于ASTM F2086-01對漏磁通進行評價。對于用于產(chǎn)生 磁通的磁鐵而言，使用馬蹄型磁鐵(材質(zhì):磁鋼）。將該磁鐵安裝在漏磁通的測定裝置中，將 高斯計（FW-肥化公司制，型號：5170)與霍爾探頭連接。霍爾探頭(FW-BE化公司制，型號： STH17-0404)W位于上述馬蹄形磁鐵的磁極間的中屯、的正上方的方式配置。
[0103] 首先，在測定裝置的工作臺上不放置祀，通過測定工作臺的表面的水平方向的磁 通密度，由此對Source Field(SCF)進行測定，結果為892(G)。
[0104] 接著，使霍爾探頭的前端升高至祀的漏磁通測定時的位置（自工作臺表面起祀的 厚度+2mm高度位置），在工作臺面中不放置祀的狀態(tài)下，通過測定與工作臺面水平的方向的 漏磁通密度，由此對Reference fielcKRE巧進行測定，結果為607(G)。
[0105] 接著，W祀表面的中屯、與祀表面的霍爾探頭正下方的點之間的距離為43.7mm的方 式將祀配置于工作臺面上。然后，在不使中屯、位置移動的情況下使祀逆時針旋轉5次，然后 在不使中屯、位置移動的情況下使祀旋轉0度、30度、60度、90度、120度，共計5次，對與工作臺 面水平的方向的漏磁通密度進行測定。將得到的5個漏磁通密度的值除WREF的值再乘W 100作為漏磁通率（％ )。取5個點的漏磁通率（％ )的平均，將其平均值作為其祀的平均漏磁 通率（％ )。如下述表1所示，平均的漏磁通率(PT巧為62.1 %。
[0106] 「夫 n
[0107]
[010 引
[0109] 作為比較例1制作的祀的整體組成是與實施例1同樣的90(71C〇-10Cr-14Pt-5Ru)- 7Si〇2-3Cr2〇3。
[0110] W合金組成為71C〇-10Cr-14Pt-5Ru的方式稱量各金屬，加熱至1550°C將各金屬烙 化制成烙液，在噴射溫度為1750°C下進行氣體霧化從而制作出霧化粉末。
[0111] 將制作的霧化粉末利用篩進行分級，得到粒徑為10~IOOwii的Co-化-Pt-Ru粉末。
[0112] 在所得到的Co-Cr-Pt-Ru粉末900.0 Og中添加粒徑為0.1~10皿的Si〇2粉末52.96g 和粒徑為1~10皿的吐2〇3粉末57.42g，利用球磨機進行機械性處理，從而得到第一混合粉 O
[0113] 將第一混合粉末在燒結溫度為113(TC、壓力為31MPa、時間為10分鐘、真空氣氛下 的條件下進行熱壓，得到小型燒結體（4 30mm、厚度5mm)。
[0114] 利用阿基米德法測定所得到的小型燒結體的密度，結果為8.567g/cm3,運相當于 97.940 %的相對密度。
[0115] 圖8和圖9中示出所得到的小型燒結體的厚度方向截面的金屬顯微鏡照片。圖8為 低倍率的照片，圖9為高倍率的照片。
[0116] 由圖8和圖9明顯可知，比較例1中沒有使用Co-Pt粉末，Co-Cr-Pt-Ru粉末與兩種氧 化物粉末通過機械性處理均質(zhì)混合的結果是，微細結構由含有氧化物的單一相構成。
[0117] 接著，使用相同的混合粉末，在與小型燒結體的制作同樣的條件下進行熱壓，得到 大型燒結體（4 152.4mm、厚度5.00mm)。對所得到的大型燒結體的密度進行計算，結果為 8.654g/cm3，運對應于98.900 %的相對密度。
[0118] 對于所得到的大型燒結體，基于ASTM F2086-01，對漏磁通進行評價，結果是其PTF 為 51.2%。
[0119] [比較例2]
[0120] 作為比較例2制作的祀的整體組成為與實施例1同樣的90(71C〇-10Cr-14Pt-5Ru)- 7Si〇2-3Cr2〇3。
[0121] W合金組成為66.733CO-11.776Cr-15.603Pt-5.888Ru的方式稱量各金屬(Cr/(Co +化)為15原子％ )，加熱至1550°C將各金屬烙化制成烙液，在噴射溫度為1750°C下進行氣體 霧化，從而制作出Co-化-Pt-Ru粉末。
[0122] 接著，W合金組成為95C〇-5Pt的方式稱量各金屬，與實施例1同樣地制作出Co-Pt 粉末。
[0123] 將制作的兩種霧化粉末分別用篩進行分級，得到粒徑為10~100皿的Co-Cr-Pt-Ru 粉末和粒徑為10~IOOwii的Co-Pt粉末。
[0124] 在所得到的Co-Cr-Pt-Ru粉末824. IOg中添加粒徑為0.1~10皿的Si〇2粉末55.41g 和粒徑為1~10皿的吐2〇3粉末60.08g，利用球磨機進行機械性處理，從而得到第一混合粉 O
[0125] 另外，對于所得到的Co-Pt粉末，與實施例1同樣地進行機械性處理。
[01%] 將第一混合粉末844.41g和Co-Pt粉末105.59g在67巧m、30分鐘的條件下使用 TURBULA搖擺式混合機進行混合，得到第二混合粉末。
[0127] 將第二混合粉末在燒結溫度為117(TC、壓力為31MPa、時間為10分鐘、真空氣氛下 的條件下進行熱壓，得到小型燒結體（4 30mm、厚度5mm)。
[0128] 利用阿基米德法測定所得到的小型燒結體的密度，結果為8.651g/cm3,運對應于 98.867 %的相對密度。
[0129] 圖10和圖11中示出所得到的小型燒結體的厚度方向截面的金屬顯微鏡照片。圖10 為低倍率的照片，圖11為高倍率的照片。組織的形狀基本與實施例1同樣，白色的球狀部分 為Co-Pt相，同樣為白色但棒狀或扁平形狀的部分為Co-Cr-Pt相。另外，成為基底的灰色部 分為氧化物相。
[0130] 接著，使用相同的第二混合粉末，在與小型燒結體的制作同樣的條件下進行熱壓， 得到大型燒結體（4 152.4mm、厚度5.00mm)。對所得到的大型燒結體的密度進行計算，結果 為8.673旨八1113，運相當于99.122%的相對密度。
[0131] 對于所得到的大型燒結體，與實施例1同樣地對漏磁通進行評價。將結果示于表2 中。
[0134] 本發(fā)明的實施例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與Co的比率為Cr:30原子上、Co:70原子％^下，因此，盡管與比較例具有 相同組成，但能夠大幅提高漏磁通。
[01對將實施例1與比較例1進行對比，比較例1中祀整體為均勻組成，因此Co與化的比率 為Cr: 12原子％左右(根據(jù)Co:71原子％、吐：10原子％計算）。因此，不能將祀整體制成非磁 性體，不能提高漏磁通。與此相對，在實施例1中，在祀中的Co-Cr-Pt相中，使Co與Cr的比率 為化:30原子％、Co: 70原子％，由此能夠將該相制成非磁性相，漏磁通增加。
[0136] 此外，將實施例1與比較例2進行對比，兩者的微細結構都是S相結構，但比較例2 中，與實施例1不同，Co-Cr-Pt相中所含的Co與Cr的比率低至Cr :15%左右、為30原子％ W 下，因此，Co-化-Pt相沒有形成非磁性體。因此，磁通流入至Co-Cr-Pt相，漏磁通減少。另一 方面，在實施例1中，Co-化-Pt相為非磁性相，因此實現(xiàn)了高漏磁通。
[0137] [實施例2]
[0138] 將Co-Pt相中的Pt的比率在4原子％~10原子％的范圍內(nèi)改變，將（2)C〇-Cr-Pt相 中的化的比率(Cr/(吐+Co))在Cr: 30原子％~95原子％的范圍內(nèi)改變，使氧化物為Si化、 Ti〇2和C〇3〇4,通過與實施例1同樣的步驟制造燒結體(C〇-Cr-Pt-Ru-Si〇2-Ti〇2-C〇3〇4)，對漏 磁通進行評價。將各燒結體的原材料的含有比率(體積％ )和漏磁通(PT巧示于表3中。
[0139] [表 3]
【主權項】
1. 一種磁控濺射用靶，其具有由（1)含有Co和Pt且Pt的比例為4~10原子％的(：0-?七磁 性相、（2)含有Co、Cr和Pt且Co與Cr的比率為Cr: 30原子％以上、Co: 70原子％以下的Co-Cr-Pt非磁性相和(3)含有微細分散的金屬氧化物的氧化物相構成的三相結構。2. 如權利要求1所述的磁控濺射用靶，其中，（2)C〇-Cr-Pt非磁性相還含有選自由B、Ti、 ￥、]?11、2廣他、1?11、]\1〇、了3、1組成的組中的一種以上的元素。3. 如權利要求1或2所述的磁控濺射用靶，其中，（3)氧化物相含有選自由Si、Ti、Ta、Cr、 (：〇、8、？6、〇1、￥、]\%^1、2廣他、]\1〇丄6、3111、6(1、1、^\附組成的組中的一種以上的元素的氧化 物或其復合氧化物。4. 如權利要求1~3中任一項所述的磁控濺射用靶，其中，利用電子顯微鏡進行觀察時， (1) Co-Pt磁性相具有長徑與短徑之比為1~2.5的范圍的圓形或橢圓形、或者相對的頂點間 的最長距離與最短距離之比為1~2.5的范圍的多邊形的截面形狀。5. 如權利要求1~4中任一項所述的磁控濺射用靶，其中，利用電子顯微鏡進行觀察時， (2) C〇-Cr-Pt非磁性相具有長徑與短徑之比為2.5以上的圓形或橢圓形、或者相對的頂點間 的最長距離與最短距離之比為2.5以上的多邊形的截面形狀。6. -種磁控濺射用靶的制造方法，其包括： 第一混合工序，將含有Co、Cr和Pt且Co與Cr的比率為0:30原子％以上、(：〇:70原子％以 下的非磁性金屬粉末與氧化物粉末混合從而制備第一混合粉末； 第二混合工序，將該第一混合粉末與含有Co和Pt且Pt的含有比率為4~10原子％的磁 性金屬粉末混合從而制備第二混合粉末;和 對該第二混合粉末進行燒結的工序。7. 如權利要求6所述的制造方法，其中，所述非磁性金屬粉末還含有選自由B、Ti、V、Mn、 Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W組成的組中的一種以上的元素。8. 如權利要求6或7所述的制造方法，其中，所述氧化物粉末含有選自由Si、Ti、Ta、Cr、 (：〇、8、？6、〇1、￥、]\%^1、2廣他、]\1〇丄6、3111、6(1、1、^\附組成的組中的一種以上的元素的氧化 物或其復合氧化物。9. 如權利要求6~8中任一項所述的制造方法，其中，所述非磁性金屬粉末和/或所述磁 性金屬粉末以合金的形式制備。10. 如權利要求9所述的制造方法，其中，所述非磁性金屬粉末和所述磁性金屬粉末是 通過霧化法制備的合金粉末。11. 如權利要求6~10中任一項所述的制造方法，其中，在第二混合工序之前，還包括對 磁性金屬粉末實施機械性處理從而將氣孔壓破的工序。
【文檔編號】G11B5/851GK105934532SQ201480059875
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2014年10月28日
【發(fā)明人】后藤康之, 小林優(yōu)輔, 渡邊恭伸
【申請人】田中貴金屬工業(yè)株式會社