[发明专利]粉粒产生少的强磁性材料溅射靶

说明书

技术领域

本发明涉及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的磁记录层的成膜中使用的强磁性材料溅射靶，并且涉及漏磁通大、用磁控溅射装置溅射时可以得到稳定的放电、粉粒产生少的溅射靶。

背景技术

在以硬盘驱动器为代表的磁记录领域，作为承担记录的磁性薄膜的材料，使用以作为强磁性金属的Co、Fe或Ni为基质的材料。例如，采用面内磁记录方式的硬盘的记录层中使用以Co为主成分的Co-Cr系或Co-Cr-Pr系的强磁性合金。

另外，在采用近年实用化的垂直磁记录方式的硬盘的记录层中，通常使用包含以Co为主成分的Co-Cr-Pr系的强磁性合金与非磁性的无机物的复合材料。

而且，硬盘等磁记录介质的磁性薄膜，从生产率高的观点考虑，通常使用以上述材料为成分的强磁性材料溅射靶进行溅射来制作。

作为这样的强磁性材料溅射靶的制作方法，考虑熔炼法或粉末冶金法。要采用哪种方法来制作取决于所要求的特性，不能一概而论，在垂直磁记录方式的硬盘的记录层中使用的、包含强磁性合金和非磁性的无机物粒子的溅射靶，一般通过粉末冶金法来制作。这是因为：由于需要将无机物粒子均匀地分散到合金基质中，因此难以通过熔炼法制作。

例如，提出了用行星运动型混合机将Co粉末、Cr粉末、TiO₂粉末和SiO₂粉末混合而得到的混合粉末与Co球形粉末混合，将所得混合粉末利用热压进行成形而得到磁记录介质用溅射靶的方法(专利文献1)。

此时的靶组织中，可以看到在作为均匀分散有无机物粒子的金属基质的相(A)中具有球形的相(B)的形态(专利文献1的图1)。这样的组织，虽然在漏磁通提高方面是良好的，但是从抑制溅射时的粉粒产生的观点考虑，不能说是适合的磁记录介质用溅射靶。

另外，提出了在通过雾化法制作的Co-Cr-Ta合金粉末中混合SiO₂的粉末后，利用球磨机实施机械合金化，将氧化物分散到Co-Cr-Ta合金粉末中，利用热压进行成形，从而得到Co系合金磁性膜用溅射靶的方法(专利文献2)。

此时的靶组织，图虽然不清晰，但是具备在大的白色球状的组织(Co-Cr-Ta合金)的周围包围有黑色部分(SiO₂)的形状。这样的组织也不能说是适合的磁记录介质用溅射靶。

另外，提出了将Co-Cr二元合金粉末与Pt粉末和SiO₂粉末混合，对所得到的混合粉末进行热压，由此得到磁记录介质薄膜形成用溅射靶的方法(专利文献3)。

此时的靶组织，虽然没有图示，但是记载了观察到Pt相、SiO2相和Co-Cr二元合金相，并且在Co-Cr二元合金层的周围观察到扩散层。这样的组织也不能说是适合的磁记录介质用溅射靶。

溅射装置有各种方式，在上述磁记录膜的成膜中，从生产率高的观点考虑，广泛使用具备DC电源的磁控溅射装置。溅射法使用的原理如下：将作为正极的衬底与作为负极的靶对置，在惰性气体气氛中，在该衬底与该板之间施加高电压以产生电场。

此时，惰性气体电离，形成包含电子和阳离子的等离子体，该等离子体中的阳离子撞击靶(负极)的表面时将构成靶的原子击出，该飞出的原子附着到对置的衬底表面形成膜。通过这样的一系列动作，构成靶的材料在衬底上形成膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特愿2010-011326

专利文献2：日本特开平10-088333号公报

专利文献3：日本特开2009-1860号公报

发明内容

一般而言，当欲通过磁控溅射装置对强磁性材料溅射靶进行溅射时，由于来自磁铁的磁通量大部分通过作为强磁性体的靶内部，因此漏磁通变少，产生溅射时不能进行放电，或者即使放电也不能稳定放电的大问题。

为了解决该问题，已知在溅射靶的制造工序中投入约30μm～约150μm的金属粗粒以有意地将靶组织不均匀化的技术。但是，此时，通常金属粗粒与母材的烧结性不充分，烧结后金属粗粒形成与母材成分不同的粗大相，而存在如下问题：该靶中的粗大相在溅射过程中剥离，从而产生粉粒。另外，与母材成分不同的粗大相与母材的侵蚀速度存在差异，因此在其边界处产生异常放电，成为粉粒产生的原因。

可见，以往即使是磁控溅射的情况下，通过增大漏磁通也能得到稳定的放电，但是，溅射时由于与母材成分不同的粗大相的剥离，而具有粉粒增加的倾向。