(57)【要約】ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＰｂＯ、ＺｎＯから選択されるいずれか一種以上からなる酸化物が０．１〜１０ｍｏｌ％、Ｐｔが５〜７０ｍｏｌ％、残余がＦｅからなることを特徴とするスパッタリングターゲット又は膜。本発明は、非磁性材料に起因するパーティクルを大幅に低減することができ、成膜時における歩留まりを著しく向上することができるスパッタリングターゲットを提供することを解題とする。これによって、良質な磁気記録層の成膜が可能となり、磁気記録媒体の歩留まり等を改善することができる。  【選択図】なし
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＰｂＯ、ＺｎＯから選択されるいずれか一種以上からなる酸化物が０．１〜１０ｍｏｌ％、Ｐｔが５〜７０ｍｏｌ％、残余がＦｅからなることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項２】
Ａｌ、Ｂ、Ｓｉ、Ｔｉから選択されるいずれか一種以上からなる酸化物、炭素、ホウ素、窒化ホウ素、及び、炭化ホウ素を、合計で１〜５０ｍｏｌ％含有することを特徴とする請求項１記載のスパッタリングターゲット。
【請求項３】
Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｖ、Ｚｎから選択されるいずれか一種以上を、１〜３０ｍｏｌ％含有することを特徴とする請求項１又は２記載のスパッタリングターゲット。
【請求項４】
非磁性粒子１個あたりの平均面積が０．１〜２０００μｍ２であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項５】
ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＰｂＯ、ＺｎＯから選択されるいずれか一種以上からなる酸化物が０．１〜１０ｍｏｌ％、Ｐｔが５〜７０ｍｏｌ％、残余がＦｅからなることを特徴とする膜。
【請求項６】
Ａｌ、Ｂ、Ｓｉ、Ｔｉから選択されるいずれか一種以上からなる酸化物、炭素、ホウ素、窒化ホウ素、及び、炭化ホウ素を、合計で１〜５０ｍｏｌ％含有することを特徴とする請求項５記載の膜。
【請求項７】
Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｖ、Ｚｎから選択されるいずれか一種以上を、１〜３０ｍｏｌ％含有することを特徴とする請求項５又は６記載の膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体における磁性薄膜の形成に適したスパッタリングターゲットに関する。特に、Ｆｅ−Ｐｔを主成分とする磁性相中に非磁性相が分散した組織構造を有するスパッタリングターゲットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブに代表される磁気記録の分野では、磁化容易軸を記録面に対し垂直方向に配向させた垂直磁気記録方式が実用化されている。特に垂直磁気記録方式を採用したハードディスク媒体では、高記録密度化と低ノイズ化のために、垂直方向に配向した磁性結晶粒子を非磁性材料で取り囲み、磁性粒子間の磁気的な相互作用を低減したグラニュラー構造型の磁性薄膜が開発されている。【０００３】
上記の磁性結晶粒子にはＦｅ−Ｐｔを主成分とする強磁性合金が、また非磁性材料には炭素およびその化合物、ホウ素およびその化合物、金属酸化物等が用いられている。そしてこのようなグラニュラー構造型の磁性薄膜は、磁性相中に非磁性相が分散した組織構造を有するスパッタリングターゲットを、マグネトロンスパッタ装置で基板上にスパッタして作製される。【０００４】
ところがスパッタ工程において、パーティクルと呼ばれる、薄膜形成基板上への付着物が問題となっている。成膜する際に生じるパーティクルの多くは、ターゲット中の酸化物であることが知られている。スパッタ中にターゲットのスパッタ面で異常放電を生じ、炭素およびその化合物、ホウ素およびその化合物、金属酸化物等がターゲットのスパッタ面から抜け落ちたりすることが、パーティクルの発生原因と考えられている。【０００５】
金属からなる磁性相中に炭素およびその化合物、ホウ素およびその化合物、金属酸化物等からなる非磁性相が分散した組織構造を有するスパッタリングターゲットと、その製造方法に関して、種々の技術が知られている（特許文献１〜５など）。例えば、特許文献１には、ボールミル等で原料粉末を混合、粉砕する際に、予め原料粉末の一部を混合、焼結、粉砕して得た一次焼結体粉末を混合することで、酸化物の凝集を抑制して、ターゲット組織を微細化すると共に、パーティクルの発生を低減する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０２９４９８号
【特許文献２】国際公開第２０１３／０９４６０５号
【特許文献３】国際公開第２０１４／１４１７３７号
【特許文献４】国際公開第２０１２／０１４５０４号
【特許文献５】国際公開第２０１３／１０５６４７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、金属相中に炭素およびその化合物、ホウ素およびその化合物、金属酸化物等の非磁性相が分散したスパッタリングターゲットを製造する場合、非磁性相を構成する成分が凝集することがあり、この凝集体がスパッタ時にパーティクルの原因となることがあった。上記のような従来技術では、このようなパーティクル発生を抑制するために、炭素およびその化合物、ホウ素およびその化合物、金属酸化物等からなる非磁性相を、金属からなる磁性相中に微細に分散させることが行われていた。【０００８】
しかし、非磁性相を構成する成分の種類によっては微細に分散させてもパーティクル発生の原因となることがあった。また、ハードディスクドライブの記録密度の向上に伴い、磁気ヘッドの浮上量が小さくなっているため、磁気記録媒体で許容されるパーティクルのサイズや個数は、従来よりもさらに厳しく制限されるようになってきている。【０００９】
本発明は、上記問題を鑑みて、スパッタ時に発生するパーティクルを大幅に低減することができる磁気記録媒体用スパッタリングターゲットを提供することを課題とする。これにより、良質な磁気記録層の成膜が可能となり、磁気記録媒体の歩留まり等を改善することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明者は鋭意研究を行った結果、粘度の低い酸化物を添加することで、ターゲット中の金属からなる磁性相と炭素およびその化合物、ホウ素およびその化合物、金属酸化物等からなる非磁性相との密着性が高まり、スパッタ時に非磁性相の脱粒が抑制され、パーティクルの発生を大幅に低減することができるとの知見を得た。【００１１】
このような知見に基づき、本発明者は、下記の発明を提供する。
１）ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＰｂＯ、ＺｎＯから選択されるいずれか一種以上の酸化物が０．１〜１０ｍｏｌ％、Ｐｔが５〜７０ｍｏｌ％、残余がＦｅからなることを特徴とするスパッタリングターゲット。
２）Ａｌ、Ｂ、Ｓｉ、Ｔｉから選択されるいずれか一種以上の元素の酸化物、炭素、ホウ素、窒化ホウ素、及び、炭化ホウ素を、合計で１〜５０ｍｏｌ％含有することを特徴とする上記１）記載のスパッタリングターゲット。
３）Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｖ、Ｚｎから選択されるいずれか一種以上を、１〜３０ｍｏｌ％含有することを特徴とする上記１）又は２）記載のスパッタリングターゲット。
４）非磁性粒子１個あたりの平均面積が０．１〜２０００μｍ２であることを特徴とする上記１）〜３）のいずれか一に記載のスパッタリングターゲット。
５）ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＰｂＯ、ＺｎＯから選択されるいずれか一種以上の酸化物が０．１〜１０ｍｏｌ％、Ｐｔが５〜７０ｍｏｌ％、残余がＦｅからなることを特徴とする膜。
６）Ａｌ、Ｂ、Ｓｉ、Ｔｉから選択されるいずれか一種以上の元素の酸化物、炭素、ホウ素、窒化ホウ素、及び、炭化ホウ素を、合計で１〜５０ｍｏｌ％含有することを特徴とする上記５）記載の膜。
７）Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｖ、Ｚｎから選択されるいずれか一種以上を、１〜３０ｍｏｌ％含有することを特徴とする上記５）又は６）記載の膜。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のスパッタリングターゲットは、スパッタ時に発生するパーティクル量を大幅に低減することができ、成膜時における歩留まりを著しく向上することができるという優れた効果を有する。また、スパッタによって成膜される磁性薄膜において、磁性粒子を取り囲むように非磁性相の粒界が形成され易くなるため、デバイス特性の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のスパッタリングターゲットにおいて非磁性相の観察個所を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、Ｆｅ−Ｐｔを主成分とする磁性相と非磁性相からなる焼結体スパッタリングターゲットにおいて、前記非磁性相の粘度を低下させることができる材料（低粘度酸化物）を添加することによって、スパッタリングターゲット中の磁性相と非磁性相の密着性を向上させることが可能となり、非磁性相（炭素およびその化合物、ホウ素およびその化合物、金属酸化物等）の脱粒などによるスパッタ時のパーティクル発生を大幅に低減することができることを特徴とするものである。
【００１５】
非磁性相の粘度を低下させる材料（低粘度酸化物）として、ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＰｂＯ、ＺｎＯから選択されるいずれか一種以上の酸化物であることが好ましい。シミュレーションの結果、ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＰｂＯ、ＺｎＯの１０００℃における粘度は、それぞれ１．８×１０−１、３．０×１０−１、４．７×１０−２、２．９×１０−２、３．２×１０−２、３．２×１０−１ｐｏｉｓｅであり、いずれも１０００℃における粘度が１．０ｐｏｉｓｅ未満と十分に低い粘度である。（ちなみにＣａＯ、ＭｇＯ、ＮｉＯの１０００℃における粘度は、それぞれ２．１×１０１、１．６×１０１、１．８×１００ｐｏｉｓｅと比較的高い値である。）
【００１６】
また、ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＰｂＯ、ＺｎＯから選択されるいずれか一種以上の酸化物は、スパッタリングターゲット中に合計で０．１ｍｏｌ％以上、１０ｍｏｌ％以下含有するように添加することが好ましい。０．１ｍｏｌ％未満であると、密着性向上の効果が得られにくく、一方、１０ｍｏｌ％を超えると、所望の磁気特性が得られなくなることがある。さらに密着性を良好なものとするために、これらの酸化物を０．１ｍｏｌ％以上、５ｍｏｌ％以下とするのがより好ましい。また、磁気特性向上のため、他の酸化物を、さらに含有させることも可能である。
【００１７】
本発明のスパッタリングターゲットにおける磁性相の成分として、少なくともＦｅ、Ｐｔを含有する組成の金属を用いることができる。好ましくは、Ｐｔが５ｍｏｌ％以上
７０ｍｏｌ％以下、残余がＦｅからなる組成の金属を用いることができる。また、磁気特性向上のため、他の金属をさらに含有させることも可能である。なお、上記磁性相の組成範囲は、スパッタリングターゲットの全組成から非磁性相の組成を差し引いた組成に対するモル分率である。
【００１８】
前記の磁性相の成分は、磁性薄膜として十分な特性を得ることができれば、上記の範囲において適宜組成を調整することができる。なお、スパッタリングターゲットに不可避的に混入している不純物は、金属からなる磁性相と炭素およびその化合物、ホウ素およびその化合物、金属酸化物等からなる非磁性相との密着性に対して有意な変化を生じさせることはない。したがって、スパッタリングターゲットが本発明の組成範囲を満たすかどうかは、このような不可避的不純物については除外して考えればよい。
【００１９】
本発明のスパッタリングターゲットは、非磁性相として、炭素、ホウ素、窒化ホウ素、炭化ホウ素、Ａｌ、Ｂ、Ｓｉ、Ｔｉのいずれか一種以上を構成成分とする酸化物、のいずれか一つ以上を合計で１〜５０ｍｏｌ％含むことが好ましい。一般的な垂直磁気記録膜は、炭素、ホウ素、窒化ホウ素、炭化ホウ素、Ａｌ、Ｂ、Ｓｉ、Ｔｉのいずれか一種以上を構成成分とする酸化物を非磁性相の材料として含有しており、スパッタによって成膜される磁性薄膜において、磁性粒子を取り囲むように非磁性相の粒界が形成されることで垂直磁気記録膜としての機能を発現している。このような非磁性相中に前述した粘度を低下させる材料を添加することで、非磁性相の粒界が磁性粒子により密着し、デバイス特性の向上が期待できる。
【００２０】
また、本発明のスパッタリングターゲットは、上記した酸化物（低粘度酸化物も含む）や炭化物などを含め、非磁性材料をターゲット中に体積比率で１０％以上５５％未満含有することが好ましい。非磁性材料の体積比率を１０％以上５５％未満とすることで、成膜された磁性薄膜の磁気特性をさらに良好なものとすることができる。非磁性相の体積比率が１０％未満の場合には、非磁性相が磁性相同士の磁気的な相互作用を遮断する効果が薄れ、また、非磁性相の体積比率が５５％以上の場合は、非磁性相の分散性が悪くなるため、パーティクル量が多くなるという問題が生じることがある。
【００２１】
本発明のスパッタリングターゲットは、磁性相として、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｖ、Ｚｎから選択されるいずれか一種以上を、スパッタリングターゲット中に１ｍｏｌ％以上、３０ｍｏｌ％以下含有することができる。これにより、磁性薄膜の磁気特性を向上させることができる。なお、これらの金属は、主として磁性相中に含まれるが、焼結時に酸化されることによって、一部非磁性相中に含まれることがある。
【００２２】
本発明のスパッタリングターゲットの組織において、金属磁性相（素地）中の非磁性粒子の平均面積が０．１〜２０００μｍ２の範囲にあることが好ましい。これにより、スパッタ時に酸化物に起因するパーティクルの発生を低減することができる。前記非磁性粒子には低粘度酸化物のみならず、炭化物などその他の非磁性相も含むものである。平均面積が２０００μｍ２より大きい場合には、粗大な金属酸化物の粒子がスパッタした際にアーキングの起点になるので、パーティクル増加のおそれがあり、一方、粒子１個あたりの平均面積が０．１μｍ２より小さい場合には、そのような組織を実現するために原料粉末を微粉砕する必要があり、製造工程が煩雑になるという問題がある。非磁性粒子の平均面積は、観察場所によるバラツキを少なくするために、図１に示すように面内５箇所の領域を観察して、その平均とする。
【００２３】
ここで、実施例等における非磁性粒子の測定方法、平均面積の計算方法について、下記に詳述する。
（非磁性相の測定方法）
装置：キーエンス社製  カラー３Ｄレーザー顕微鏡ＶＫ−９７００
ソフトウェア：ＶＫ  Ａｎａｌｙｚｅｒ（装置付属）
（非磁性粒子の平均面積の求め方）
非磁性粒子の測定には、上記レーザー顕微鏡による拡大像を用いる。金属成分からなる磁性相中に炭素又はその化合物、ホウ素又はその化合物、金属酸化物、等からなる非磁性粒子が分散した組織のレーザー顕微鏡像は、金属成分からなる磁性相部分と炭素又はその化合物、ホウ素又はその化合物、金属酸化物、等からなる非磁性相部分との間のコントラスト差によって両者の境界を明確に識別することができる。そして、その境界によって囲まれる非磁性粒子の平均面積を、上記付属のソフトウェアで計算する。
具体的には、図１に示すように、焼結体（スパッタリングターゲット）の面内５箇所（中心１点、外周から３０ｍｍ内側の任意１点、及び、ターゲット中央を回転中心としてその点を９０°、１８０°、２７０°回転させた３点）について、２１６μｍ×２８８μｍの視野で組織像を観察する。
次に、これらの組織像を二値化画像に変換する。二値化に際しての閾値は、金属成分からなる磁性相部分と、炭素又はその化合物、ホウ素又はその化合物、金属酸化物、等からなる非磁性相部分の境界の色調の差異の間で設定する。金属成分からなる磁性相（マトリックス）中に炭素又はその化合物、ホウ素又はその化合物、金属酸化物、等からなる非磁性粒子が分散したレーザー顕微鏡像において両者の境界の色調差は通常明確であるが、場合によっては判別分析法、微分ヒストグラム法等の処理を併用して両者の分離精度を高めることもできる。
各組織像の二値化画像において画像端部に接触している非磁性粒子は、各組織像における非磁性粒子の平均面積が過小計算されることを防ぐために、この段階でソフトウェア上にて計算対象から除外する。次に、各組織像における非磁性粒子の面積の平均値を計算する。その後、得られた各観察箇所における非磁性粒子の面積について、５箇所の平均をとって非磁性粒子１個あたりの平均面積とする。
【００２４】
本発明のスパッタリングターゲットを用いて作製される磁性薄膜は、ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＰｂＯ、ＺｎＯから選択されるいずれか一種以上の酸化物を０．１〜１０ｍｏｌ％含有し、Ｐｔを５〜７０ｍｏｌ％含有し、残余がＦｅからなることを特徴とする。また、前記成分組成に追加して、Ａｌ、Ｂ、Ｓｉ、Ｔｉのいずれか一種以上の元素からなる酸化物、炭素、ホウ素、窒化ホウ素、及び、炭化ホウ素を、合計で１〜５０ｍｏｌ％含有することを特徴とする。さらに、前記成分組成に追加して、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｖ、Ｚｎから選択されるいずれか一種以上を、１〜３０ｍｏｌ％含有することを特徴とする。前述の低粘度酸化物を添加することにより、非磁性相の粒界が磁性粒子により密着してデバイス特性の向上も期待できる。
【００２５】
本発明のスパッタリングターゲットは、粉末焼結法を用いて、例えば、以下の方法によって作製することができる。まず、金属粉として、Ｆｅ粉、Ｐｔ粉、必要に応じて、上記Ａｕ粉、Ａｇ粉、Ｃｕ粉、Ｇａ粉などの金属粉を用意する。金属粉として、単元素の金属粉だけでなく、合金粉を用いることもできる。これらの金属粉は粒径が１〜１０μｍの範囲のものを用いることが望ましい。粒径が１〜１０μｍであるとより均一な混合が可能であり、偏析と粗大結晶化を防止できる。金属粉末の粒径が１０μｍより大きい場合には、非磁性粒子が均一に分散しないことがあり、また、１μｍより小さい場合には、金属粉の酸化の影響でターゲットの組成が所望の組成から外れてくるという問題が生じることがある。しかし、この粒径範囲はあくまで好ましい範囲であり、この範囲を逸脱することが本発明を否定する条件でないことは当然理解されるべきである。
【００２６】
酸化物粉としては、ＦｅＯ粉、Ｆｅ３Ｏ４粉、Ｋ２Ｏ粉、Ｎａ２Ｏ粉、ＰｂＯ粉、ＺｎＯ粉、また、上記Ａｌ２Ｏ３粉、Ｂ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＴｉＯ２粉、などを用意する。また酸化物粉の他、必要に応じて、Ｃ粉、Ｂ粉、ＢＮ粉、Ｂ４Ｃ粉を準備する。
酸化物粉は粒径が１〜３０μｍの範囲のものを用いることが望ましい。粒径が１〜３０μｍであると前述の金属粉と混合した際に、酸化物粉同士が凝集しにくくなり、均一に分散させることが可能になる。一方、酸化物粉の平均粒径が３０μｍより大きい場合には焼結後に粗大な非磁性粒子が生じることがあり、１μｍより小さい場合には、酸化物粉同士の凝集が生じることがある。また、Ｃ粉、Ｂ粉、ＢＮ粉、Ｂ４Ｃ粉の原料粉については、１〜１００μｍの範囲のものを用いることが望ましい。
但し、以上の粒径範囲はあくまで好ましい範囲であり、この範囲を逸脱することが本発明を否定する条件でないことは当然理解されるべきである。
【００２７】
そして、上記の原料粉を所望の組成になるように秤量し、ボールミル等の公知の手法を用いて粉砕を兼ねて混合する。このとき、粉砕容器内に不活性ガスを封入して原料粉の酸化をできるかぎり抑制することが望ましい。
次に、このようにして得られた混合粉末をホットプレス法で真空雰囲気、あるいは、不活性ガス雰囲気において成型・焼結させる。また、前記ホットプレス以外にも、プラズマ放電焼結法など様々な加圧焼結方法を使用することができる。特に、熱間静水圧焼結法は焼結体の密度向上に有効である。焼結時の保持温度は、ターゲットの構成成分にもよるが、多くの場合、７００〜１５００℃の温度範囲とする。
このように得られた焼結体を旋盤で所望の形状に加工することにより、本発明のスパッタリングターゲットを作製することができる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例および比較例に基づいて説明する。なお、本実施例はあくまで一例であり、この例によって何ら制限されるものではない。すなわち、本発明は特許請求の範囲によってのみ制限されるものであり、本発明に含まれる実施例以外の種々の変形を包含するものである。【００２９】
（実施例１〜６：非磁性相Ｃ、など）
磁性材料として、Ｆｅ粉、Ｐｔ粉を用意し、非磁性材料として、Ｃ粉、低粘度酸化物として、ＦｅＯ粉、Ｆｅ３Ｏ４粉、Ｋ２Ｏ粉、Ｎａ２Ｏ粉、ＰｂＯ粉、ＺｎＯ粉、を用意した。そして、これらの粉末を、表１に記載する組成比となるように秤量した。【００３０】
次に、実施例１〜６のそれぞれについて、秤量した粉末をそれぞれ粉砕媒体のジルコニアボールと共に容量１０リットルのボールミルポットに封入し、２４時間回転させて混合した。そしてボールミルから取り出した混合粉を直径１９０ｍｍのカーボン製の型に充填し、ホットプレスで焼結させた。ホットプレスの条件は、真空雰囲気、昇温速度３００℃／時間、保持温度１０５０℃、保持時間２時間とし、昇温開始時から保持終了まで３０ＭＰａで加圧した。保持終了後はチャンバー内でそのまま自然冷却させた。【００３１】
次に、実施例１〜６のそれぞれについて、作製した焼結体の断面を研磨し、その組織を顕微鏡で観察したところ非磁性相が磁性相中に分散している組織が確認された。さらに、観察面の５箇所を２１６μｍ×２８８μｍの視野サイズで組織画像を撮影した。撮影された画像を画像処理ソフトで二値化し非磁性相に該当する部分（組織観察画像の黒い部分）の個数と面積を求め、非磁性粒子１個あたりの平均面積を計算した。その結果、表１に示す。【００３２】
次に、実施例１〜６のそれぞれの焼結体を、直径１８０．０ｍｍ、厚さ５．０ｍｍの形状へ旋盤で切削加工し、円盤状のターゲットを作製した。これらをマグネトロンスパッタ装置（キヤノンアネルバ製Ｃ-３０１０スパッタリングシステム）に取り付け、スパッタリングを行った。スパッタリングの条件は、投入電力１ｋＷ、Ａｒガス圧１．７Ｐａとし、２ｋＷｈｒのプレスパッタリングを実施した後、４インチ径のシリコン基板上に２０秒間成膜した。そして、実施例１〜６のそれぞれについて、基板上へ付着した０．２５〜３μｍの大きさのパーティクルの個数をパーティクルカウンターで測定した。その結果、表１に示す通り、後述する比較例に比べて大幅に減少していた。【００３３】
【表１】
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【００３４】
（実施例７〜１２：非磁性相Ｂ、など）
磁性材料として、Ｆｅ粉、Ｐｔ粉を用意し、非磁性材料として、Ｂ粉、低粘度酸化物として、ＦｅＯ粉、Ｆｅ３Ｏ４粉、Ｋ２Ｏ粉、Ｎａ２Ｏ粉、ＰｂＯ粉、ＺｎＯ粉を用意しこれらの粉末を表１に記載する組成比となるように秤量した。そして、実施例７〜１２のそれぞれについて、実施例１〜６と同様の方法により、焼結体を作製した。得られた焼結体の断面について、実施例１〜６と同様に顕微鏡で観察したところ、非磁性相が磁性相中に分散している組織が確認された。また、実施例７〜１２のそれぞれについて、実施例１〜６と同様に、非磁性粒子１個あたりの平均面積を計算した。その結果を表１に示す。次に、実施例７〜１２のそれぞれの焼結体を、実施例１〜６と同様に、スパッタリングを実施して、パーティクルの個数を測定した。その結果、表１に示す通り、後述する比較例に比べて大幅に減少した。【００３５】
（実施例１３−１８：非磁性相ＢＮ、など）
磁性材料として、Ｆｅ粉、Ｐｔ粉を用意し、非磁性材料として、ＢＮ粉、低粘度酸化物として、ＦｅＯ粉、Ｆｅ３Ｏ４粉、Ｋ２Ｏ粉、Ｎａ２Ｏ粉、ＰｂＯ粉、ＺｎＯ粉、を用意し、これらの粉末を表１に記載する組成比となるように秤量した。そして、実施例１３〜１８のそれぞれについて、実施例１〜６と同様の方法により、焼結体を作製した。得られた焼結体の断面について、実施例１〜６と同様に顕微鏡で観察したところ、非磁性相が磁性相中に分散している組織が確認された。また、実施例１３〜１８のそれぞれについて、実施例１〜６と同様に、非磁性粒子１個あたりの平均面積を計算した。その結果を表１に示す。次に、実施例７〜１２のそれぞれの焼結体を、実施例１〜６と同様に、スパッタリングを実施して、パーティクルの個数を測定した。その結果、表１に示す通り、後述する比較例に比べて大幅に減少した。【００３６】
（実施例１９−２４：非磁性相Ｂ４Ｃ、など）
磁性材料として、Ｆｅ粉、Ｐｔ粉を用意し、非磁性材料として、Ｂ４Ｃ粉、低粘度酸化物として、ＦｅＯ粉、Ｆｅ３Ｏ４粉、Ｋ２Ｏ粉、Ｎａ２Ｏ粉、ＰｂＯ粉、ＺｎＯ粉、を用意し、これらの粉末を表１に記載する組成比となるように秤量した。そして、実施例１９〜２４のそれぞれについて、実施例１〜６と同様の方法により、焼結体を作製した。得られた焼結体の断面について、実施例１〜６と同様に顕微鏡で観察したところ、非磁性相が磁性相中に分散している組織が確認された。また、実施例１９〜２４のそれぞれについて、実施例１〜６と同様に、非磁性粒子１個あたりの平均面積を計算した。その結果を表１に示す。次に、実施例１９〜２４のそれぞれの焼結体を、実施例１〜６と同様に、スパッタリングを実施して、パーティクルの個数を測定した。その結果、表１に示す通り、後述する比較例に比べて大幅に減少した。【００３７】
（実施例２５−３０：非磁性相Ａｌ２Ｏ３、など）
磁性材料として、Ｆｅ粉、Ｐｔ粉を用意し、非磁性材料として、Ａｌ２Ｏ３粉、低粘度酸化物として、ＦｅＯ粉、Ｆｅ３Ｏ４粉、Ｋ２Ｏ粉、Ｎａ２Ｏ粉、ＰｂＯ粉、ＺｎＯ粉、を用意し、これらの粉末を表１に記載する組成比となるように秤量した。そして、実施例２５〜３０のそれぞれについて、実施例１〜６と同様の方法により、焼結体を作製した。得られた焼結体の断面について、実施例１〜６と同様に顕微鏡で観察したところ、非磁性相が磁性相中に分散している組織が確認された。また、実施例２５〜３０のそれぞれについて、実施例１〜６と同様に、非磁性粒子１個あたりの平均面積を計算した。その結果を表１に示す。次に、実施例２５〜３０のそれぞれの焼結体を、実施例１〜６と同様に、スパッタリングを実施して、パーティクルの個数を測定した。その結果、表１に示す通り、後述する比較例に比べて大幅に減少した。【００３８】
（実施例３１−３６：非磁性相Ｂ２Ｏ３、など）
磁性材料として、Ｆｅ粉、Ｐｔ粉を用意し、非磁性材料として、Ｂ２Ｏ３粉、低粘度酸化物として、ＦｅＯ粉、Ｆｅ３Ｏ４粉、Ｋ２Ｏ粉、Ｎａ２Ｏ粉、ＰｂＯ粉、ＺｎＯ粉、を用意し、これらの粉末を表１に記載する組成比となるように秤量した。そして、実施例３１〜３６のそれぞれについて、実施例１〜６と同様の方法により、焼結体を作製した。得られた焼結体の断面について、実施例１〜６と同様に顕微鏡で観察したところ、非磁性相が磁性相中に分散している組織が確認された。また、実施例３１〜３６のそれぞれについて、実施例１〜６と同様に、非磁性粒子１個あたりの平均面積を計算した。その結果を表１に示す。次に、実施例３１〜３６のそれぞれの焼結体を、実施例１〜６と同様に、スパッタリングを実施して、パーティクルの個数を測定した。その結果、表１に示す通り、後述する比較例に比べて大幅に減少した。【００３９】
（実施例３７−４２：非磁性相ＳｉＯ２、など）
磁性材料として、Ｆｅ粉、Ｐｔ粉を用意し、非磁性材料として、ＳｉＯ２粉、低粘度酸化物として、ＦｅＯ粉、Ｆｅ３Ｏ４粉、Ｋ２Ｏ粉、Ｎａ２Ｏ粉、ＰｂＯ粉、ＺｎＯ粉、を用意し、これらの粉末を表１に記載する組成比となるように秤量した。そして、実施例３７〜４２のそれぞれについて、実施例１〜６と同様の方法により、焼結体を作製した。得られた焼結体の断面について、実施例１〜６と同様に顕微鏡で観察したところ、非磁性相が磁性相中に分散している組織が確認された。また、実施例３７〜４２のそれぞれについて、実施例１〜６と同様に、非磁性粒子１個あたりの平均面積を計算した。その結果を表１に示す。次に、実施例３７〜４２のそれぞれの焼結体を、実施例１〜６と同様に、スパッタリングを実施して、パーティクルの個数を測定した。その結果、表１に示す通り、後述する比較例に比べて大幅に減少した。【００４０】
（実施例４３−４８：非磁性相ＴｉＯ２、など）
磁性材料として、Ｆｅ粉、Ｐｔ粉を用意し、非磁性材料として、ＴｉＯ２粉、低粘度酸化物として、ＦｅＯ粉、Ｆｅ３Ｏ４粉、Ｋ２Ｏ粉、Ｎａ２Ｏ粉、ＰｂＯ粉、ＺｎＯ粉、を用意し、これらの粉末を表１に記載する組成比となるように秤量した。そして、実施例４３〜４８のそれぞれについて、実施例１〜６と同様の方法により、焼結体を作製した。得られた焼結体の断面について、実施例１〜６と同様に顕微鏡で観察したところ、非磁性相が磁性相中に分散している組織が確認された。また、実施例４３〜４８のそれぞれについて、実施例１〜６と同様に、非磁性粒子１個あたりの平均面積を計算した。その結果を表１に示す。次に、実施例４３〜４８のそれぞれの焼結体を、実施例１〜６と同様に、スパッタリングを実施して、パーティクルの個数を測定した。その結果、表１に示す通り、後述する比較例に比べて大幅に減少した。【００４１】
（実施例４９−５３：金属元素の添加）
磁性材料として、Ｆｅ粉、Ｐｔ粉、さらに、添加成分として、Ａｕ粉、Ａｇ粉、Ｃｕ粉、Ｇｅ粉、Ｐｄ粉、を用意し、また、非磁性材料として、Ｃ粉、Ｂ粉、ＢＮ粉、Ｂ４Ｃ粉、Ａｌ２Ｏ３粉、低粘度酸化物として、ＦｅＯ粉、Ｆｅ３Ｏ４粉、Ｋ２Ｏ粉、Ｎａ２Ｏ粉、ＰｂＯ粉、を用意し、これらの粉末を表１に記載する組成比となるように秤量した。そして、実施例４９〜５３のそれぞれについて、実施例１〜６と同様の方法により、焼結体を作製した。得られた焼結体の断面について、実施例１〜６と同様に顕微鏡で観察したところ、非磁性相が磁性相中に分散している組織が確認された。また、実施例４９〜５３のそれぞれについて、実施例１〜６と同様に、非磁性粒子１個あたりの平均面積を計算した。その結果を表１に示す。次に、実施例４８〜５３のそれぞれの焼結体を、実施例１〜６と同様に、スパッタリングを実施して、パーティクルの個数を測定した。その結果、表１に示す通り、後述する比較例に比べて大幅に減少した。【００４２】
（比較例１−４：非磁性相Ｃ、低粘度酸化物なし）
磁性材料として、Ｆｅ粉、Ｐｔ粉を用意し、非磁性材料として、Ｃ粉、ＣａＯ粉、ＭｇＯ粉、ＮｉＯ粉、を用意し、これらの粉末を表１に記載する組成比となるように秤量した。そして、比較例１〜４のそれぞれについて、実施例１〜６と同様の方法により、焼結体を作製した。比較例１〜４の得られた焼結体について、実施例１〜６と同様に、非磁性粒子１個あたりの平均面積を計算した。その結果を表１に示す。次に、比較例１〜４のそれぞれの焼結体を、実施例１〜６と同様に、スパッタリングを実施して、パーティクルの個数を測定した。その結果、表１に示す通り、実施例に比べて大幅に増加した。【００４３】
（比較例５−１１：非磁性相Ｂ、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３など、低粘度酸化物なし）
磁性材料として、Ｆｅ粉、Ｐｔ粉を用意し、非磁性材料として、Ｂ粉、ＢＮ粉、Ｂ４Ｃ粉、Ａｌ２Ｏ３粉、Ｂ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＴｉＯ２粉を用意し、これらの粉末を表１に記載する組成比となるように秤量した。そして、比較例５〜１１のそれぞれについて、実施例１〜６と同様の方法により、焼結体を作製した。比較例５〜１１の得られた焼結体について、実施例１〜６と同様に、非磁性粒子１個あたりの平均面積を計算した。その結果を表１に示す。次に、比較例５〜１１のそれぞれの焼結体を、実施例１〜６と同様に、スパッタリングを実施して、パーティクルの個数を測定した。その結果、表１に示す通り、実施例に比べて大幅に増加した。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明のスパッタリングターゲットは、スパッタ時に発生するパーティクル量を低減することができ、成膜時における歩留まりを向上することができるという優れた効果を有する。したがって、ハードディスクドライブに代表される磁気記録媒体の磁性薄膜を形成するためのスパッタリングターゲットとして有用である。
【図１】
2017141558.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月18日(2017.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＰｂＯ、ＺｎＯから選択されるいずれか一種以上からなる酸化物が０．１〜５ｍｏｌ％、Ｐｔが５〜７０ｍｏｌ％、残余がＦｅからなることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項２】
Ａｌ、Ｂ、Ｓｉ、Ｔｉから選択されるいずれか一種以上からなる酸化物、炭素、ホウ素、窒化ホウ素、及び、炭化ホウ素を、合計で１〜５０ｍｏｌ％含有することを特徴とする請求項１記載のスパッタリングターゲット。
【請求項３】
Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｖ、Ｚｎから選択されるいずれか一種以上を、１〜３０ｍｏｌ％含有することを特徴とする請求項１又は２記載のスパッタリングターゲット。
【請求項４】
非磁性粒子１個あたりの平均面積が０．１〜２０００μｍ２であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項５】
ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＰｂＯ、ＺｎＯから選択されるいずれか一種以上からなる酸化物が０．１〜５ｍｏｌ％、Ｐｔが５〜７０ｍｏｌ％、残余がＦｅからなることを特徴とする膜。
【請求項６】
Ａｌ、Ｂ、Ｓｉ、Ｔｉから選択されるいずれか一種以上からなる酸化物、炭素、ホウ素、窒化ホウ素、及び、炭化ホウ素を、合計で１〜５０ｍｏｌ％含有することを特徴とする請求項５記載の膜。
【請求項７】
Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｖ、Ｚｎから選択されるいずれか一種以上を、１〜３０ｍｏｌ％含有することを特徴とする請求項５又は６記載の膜。
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月1日(2018.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＰｂＯ、ＺｎＯから選択されるいずれか一種以上からなる酸化物が０．１〜５ｍｏｌ％、Ｐｔが５〜７０ｍｏｌ％、残余がＦｅからなることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項２】
Ａｌ、Ｂ、Ｓｉ、Ｔｉから選択されるいずれか一種以上からなる酸化物、炭素、ホウ素、窒化ホウ素、及び、炭化ホウ素を、合計で１〜５０ｍｏｌ％含有することを特徴とする請求項１記載のスパッタリングターゲット。
【請求項３】
Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｖ、Ｚｎから選択されるいずれか一種以上を、１〜３０ｍｏｌ％含有することを特徴とする請求項１又は２記載のスパッタリングターゲット。
【請求項４】
非磁性粒子１個あたりの平均面積が０．１〜２０００μｍ２であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項５】
ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＰｂＯ、ＺｎＯから選択されるいずれか一種以上からなる酸化物が０．１〜５ｍｏｌ％、Ｐｔが５〜７０ｍｏｌ％、残余がＦｅからなることを特徴とする膜。
【請求項６】
Ａｌ、Ｂ、Ｓｉ、Ｔｉから選択されるいずれか一種以上からなる酸化物、炭素、ホウ素、窒化ホウ素、及び、炭化ホウ素を、合計で１〜５０ｍｏｌ％含有することを特徴とする請求項５記載の膜。
【請求項７】
Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｖ、Ｚｎから選択されるいずれか一種以上を、１〜３０ｍｏｌ％含有することを特徴とする請求項５又は６記載の膜。
【国際調査報告】
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2017141558.tif 000006
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