[发明专利]非磁性材料分散型Fe-Pt系溅射靶

说明书

本发明提供一种能够降低用于使Fe‑Pt磁性相有序化的热处理温度的溅射靶，该溅射靶可避免在溅射时产生微粒。该溅射靶是含有Fe、Pt以及Ge的非磁性材料分散型的溅射靶，具有Fe、Pt以及Ge以原子数比计满足(Fe_1‑αPt_α)_1‑βGe_β(α、β是满足0.35≤α≤0.55、0.05≤β≤0.2的数)表示的组成的磁性相，在研磨相对于溅射靶的溅射面垂直的断面后的研磨面的EPMA元素分布图中，该磁性相的Ge的浓度为30质量％以上的Ge基合金相的面积比率(S_{Ge30质量％})的平均值，与根据溅射靶的全体组成计算的Ge的面积比率(S_Ge)之比(S_{Ge30质量％}/S_Ge)为0.5以下。

技术领域

本发明涉及一种适合磁记录介质中的磁性薄膜的形成的非磁性材料分散型Fe-Pt系溅射靶。

背景技术

在以硬盘驱动器为代表的磁记录的领域，作为负责记录的磁性薄膜的材料，使用以强磁性金属的Co、Fe或Ni为基材的材料。例如，在采用平面内磁记录方式的硬盘的记录层中，使用以Co为主要成分的Co-Cr系、Co-Cr-Pt系的强磁性合金。另外，在近年实用化的采用垂直磁记录方式的硬盘的记录层中，大多使用在以Co为主要成分的Co-Cr-Pt系的强磁性合金中分散氧化物、碳等非磁性粒子的复合材料。从高生产率出发，大多使用DC磁控溅射装置溅射成分为上述材料的溅射靶来制作磁性薄膜。

另一方面，硬盘的记录密度逐年急剧增大，现在，正在销售容量超过1Tbit/in²的硬盘。当记录密度达到1Tbit/in²时，记录位(bit)的尺寸低于10nm，在这种情况下，可预计热波动导致的超顺磁性化成为问题，而现在使用的磁记录介质的材料，例如在Co-Cr基合金中添加Pt来提高晶体磁各向异性的材料，预计尚存在不足。这是由于，以10nm以下的尺寸稳定地具有强磁性并振动的磁性粒子，需要具备更高的晶体磁各向异性。

根据上述的理由，作为超高密度记录介质用材料，具有L1₀结构的Fe-Pt磁性相引人注目。具有L1₀结构的Fe-Pt磁性相有高的晶体磁各向异性，同时耐腐蚀性、耐氧化性优良，因此可期待其是适合应用于磁记录介质的材料。而且，在使用Fe-Pt磁性相作为超高密度记录介质用材料的情况下，要求开发使有序的Fe-Pt磁性粒子在磁性隔离的状态下尽可能高密度地取向一致并分散的技术。

由于如上情况，提出了将用氧化物、氮化物、碳化物、碳等非磁性材料隔离具有L1₀结构的Fe-Pt磁性相的粒状结构磁性薄膜，用于采用热辅助磁记录方式的下一代硬盘的磁记录介质。该粒状结构磁性薄膜，成为磁性粒子彼此因非磁性物质介于它们之间而磁绝缘的结构。

一般使用Fe-Pt系的溅射靶制作具有Fe-Pt磁性相的粒状结构磁性薄膜。在用溅射法制作Fe-Pt膜的情况下，成为Fe原子与Pt原子随机地排列的非有序相。以往，为了形成有序化的Fe-Pt磁性相，需要在成膜后以600℃左右进行热处理(退火)。然而，从实用性的观点出发，能够尽可能地降低该热处理的温度是优选的。在这一点上，专利文献1公开了为了降低使Fe-Pt合金等合金膜有序化所必需的退火温度，而降低以残留氧含量为代表的残留气体成分量。但是，在处理作为非磁性材料的氧化物、碳化物、氮化物等的情况下，不容易控制此类气体成分量。

专利文献2公开了，用溅射法堆积Fe-Pt层，接着，在Fe-Pt层上堆积密封层后，在400～800℃的温度范围内进行退火，使Fe-Pt在L1₀相中实质地有序化后，除去密封层。但是，该方法的目的在于能够实现高温退火，而不是降低用于使Fe-Pt磁性相有序化的退火温度的技术。