(57)【要約】【課題】  垂直磁気記録媒体に用いられるＣｏ−Ｆｅ系合金の軟磁性膜を成膜するためのＣｏ−Ｆｅ系合金ターゲット材に関して、良好なスパッタリング特性を有する低透磁率のＣｏ−Ｆｅ系合金ターゲット材およびその製造方法を提供する。【解決手段】  原子比における組成式が（ＣｏＸ−Ｆｅ１００−Ｘ）１００−（Ｙ＋Ｚ）−ＺｒＹ−ＭＺ、２０≦Ｘ≦７０、２≦Ｙ≦１５、２≦Ｚ≦１０で表され、前記組成式のＭ元素が（Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ）から選ばれる１種または２種以上の元素であるスパッタリングターゲット材であって、該スパッタリングターゲット材のミクロ組織がＣｏを主体とする合金相とＦｅを主体とする合金相とからなる焼結組織を有し、前記Ｆｅを主体とする合金相中にＦｅ２Ｍの非磁性ラーベス相金属間化合物が存在するＣｏ−Ｆｅ系合金スパッタリングターゲット材である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子比における組成式が（ＣｏＸ−Ｆｅ１００−Ｘ）１００−（Ｙ＋Ｚ）−ＺｒＹ−ＭＺ、２０≦Ｘ≦７０、２≦Ｙ≦１５、２≦Ｚ≦１０で表され、前記組成式のＭ元素が（Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ）から選ばれる１種または２種以上の元素であるスパッタリングターゲット材であって、該スパッタリングターゲット材のミクロ組織がＣｏを主体とする合金相とＦｅを主体とする合金相とからなる焼結組織を有し、前記Ｆｅを主体とする合金相中にＦｅ２Ｍの非磁性ラーベス相金属間化合物が存在することを特徴とするＣｏ−Ｆｅ系合金スパッタリングターゲット材。
【請求項２】
前記Ｃｏを主体とする合金相とＦｅを主体とする合金相との相間に形成されるＣｏ−Ｆｅ合金相が３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のＣｏ−Ｆｅ系合金スパッタリングターゲット材。
【請求項３】
前記Ｃｏを主体とする合金相およびＦｅを主体とする合金相の平均粒径がそれぞれ２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のＣｏ−Ｆｅ系合金スパッタリングターゲット材。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のＣｏ−Ｆｅ系合金スパッタリングターゲット材の製造方法において、ＣｏとＺｒおよび／またはＭ元素とを合金化処理した合金粉末と、ＦｅとＺｒおよび／またはＭ元素とを合金化処理した合金粉末とを前記組成式を満たすように混合した混合粉末を加圧焼結することを特徴とするＣｏ−Ｆｅ系合金スパッタリングターゲット材の製造方法。
【請求項５】
前記合金化処理は、合金溶湯の急冷凝固処理であることを特徴とする請求項４に記載のＣｏ−Ｆｅ系合金スパッタリングターゲット材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟磁性膜を形成するためのＣｏ−Ｆｅ系合金スパッタリングターゲット材およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録技術の進歩は著しく、ドライブの小型化と大容量化のため、磁気記録媒体の高密度化の検討が盛んに行われている。しかしながら、現在、世の中に広く普及している面内磁気記録方式の磁気記録媒体でドライブの小型化と高記録密度化を同時に実現しようとすると、１ビットの記録に用いる領域が小さくなり、周囲の磁区と打ち消しあって磁力を失ってしまう。そこで、更なる高記録密度化を実現できる方式として、垂直磁気記録方式が開発され、現在、実用化に至っている。
【０００３】
垂直磁気記録方式とは、垂直磁気記録媒体の磁性膜を媒体面に対して磁化容易軸が垂直に配向するように形成したものであり、記録密度を上げてもビット内の反磁界が小さく、記録再生特性の低下が少ない高記録密度化に適した方式である。垂直磁気記録媒体は、基板／軟磁性裏打ち層／Ｒｕ中間層／ＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ２磁性層／保護層からなる多層構造が一般的である（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
垂直記録媒体の軟磁性裏打ち層には優れた軟磁気特性が要求されることから、アモルファス軟磁性合金が採用されている。代表的な軟磁性裏打ち層用アモルファス合金として、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ合金膜（例えば、特許文献１参照）、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ合金膜（例えば、非特許文献２参照）などが既に実用化されている。しかしながら、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ合金膜は耐食性が低い問題があり、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ合金膜は飽和磁束密度が低い問題が指摘されている。
このため、最近では、上記合金膜の代替候補としてＣｏ−Ｆｅ−Ｚｒ系合金膜が特に有望視されている。
【０００５】
一般的に、軟磁性裏打ち層の成膜にはマグネトロンスパッタリング法が用いられる。マグネトロンスパッタリング法とは、ターゲット材と呼ばれる母材の背面に永久磁石を配置し、ターゲット材の表面に磁束を漏洩させて、漏洩磁束領域にプラズマを収束し、高速成膜を可能とする方法である。マグネトロンスパッタリング法はターゲット材の表面に磁束を漏洩させることに特徴があるため、ターゲット材自身の透磁率が高い場合にはターゲット材のスパッタ表面にプラズマを収束させるのに必要な漏洩磁束を得ることが難しくなる。そこで、ターゲット材自身の透磁率を極力低減することが望まれている。
【０００６】
しかしながら、マグネトロンスパッタ法では、プラズマが収束する部分が集中的に侵食されるため、ごく一部しか消費されないままターゲット材を交換しなければならない。特に、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｚｒ系合金のような強磁性体からなるターゲット材では、ターゲット材の背面に設置した磁石から発生する磁束の大半がターゲット材内部に侵入し、ターゲット材の表面には僅かな磁束しか発生しないため、局部的に深く消耗し、ターゲット材の寿命が極端に短くなるという問題がある。とりわけ、膜厚が１５０〜２００ｎｍと極端に厚い前記垂直磁気記録媒体の軟磁性裏打ち層の形成に際しては、ターゲット材寿命が極端に短いことは深刻な問題となっており、ターゲット材の交換頻度を減らすために、出来る限りターゲット材の厚さを厚く設定しつつ十分な漏洩磁束を得るという矛盾した要求を満たさなければならない。
【０００７】
以上の背景に基づいたターゲット材の低透磁率化の事例として、本発明者らはＦｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金ターゲット材の金属組織において、第二相として存在しているホウ化物相を微細に均一分散させることでターゲット材として低透磁率を実現できることを開示している（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−０３０７４０号公報
【特許文献２】特開２００４−３４６４２３号公報
【非特許文献１】竹野入俊司  富士時報  Ｖｏｌ．７７  Ｎｏ．２  ２００４年  ｐ．１２１
【非特許文献２】Ｄ．Ｈ．Ｈｏｎｇ、Ｓ．Ｈ．Ｐａｒｋ  ａｎｄ  Ｔ．Ｄ．Ｌｅｅ、“Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  ＣｏＺｒＮｂ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ  ｏｎ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ａｎｄ  Ｇｒａｉｎ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ＣｏＣｒＰｔ  Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  Ｍｅｄｉａ”、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．、Ｖｏｌ．４１、Ｎｏ．１０、Ｐ．３１４８−３１５０、Ｏｃｔ、２００５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記Ｃｏ−Ｆｅ系合金ターゲット材は、一般的に溶解鋳造法や粉末焼結法で製造されているが、ターゲット材の透磁率が高く、十分な漏洩磁束が得られない問題が指摘されていた。
本発明の目的は、強い漏洩磁束が得られる透磁率が低く使用効率が高いＣｏ−Ｆｅ系合金ターゲット材およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、Ｃｏ−Ｆｅ系合金スパッタリングターゲット材の透磁率を低減するために種々の検討を行った結果、Ｃｏ−Ｆｅ系合金スパッタリングターゲット材の組織中にＣｏを主体とする合金相とＦｅ２Ｍの非磁性ラーベス相金属間化合物が存在するＦｅを主体とする合金相とを微細に分散させた組織とすることにより、ターゲット材の透磁率を低減でき、強い漏洩磁束が得られることを見出し本発明に到達した。
すなわち、本組成は、原子比における組成式が（ＣｏＸ−Ｆｅ１００−Ｘ）１００−（Ｙ＋Ｚ）−ＺｒＹ−ＭＺ、２０≦Ｘ≦７０、２≦Ｙ≦１５、２≦Ｚ≦１０で表され、前記組成式のＭ元素が（Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ）から選ばれる１種または２種以上の元素であるスパッタリングターゲット材であって、該スパッタリングターゲット材のミクロ組織がＣｏを主体とする合金相とＦｅを主体とする合金相とからなる焼結組織を有し、前記Ｆｅを主体とする合金相中にＦｅ２Ｍの非磁性ラーベス相金属間化合物が存在しているＣｏ−Ｆｅ系合金スパッタリングターゲット材である。
【００１０】
前記Ｃｏを主体とする合金相とＦｅを主体とする合金相との相間に形成されるＣｏ−Ｆｅ合金相が３０μｍ以下であること、Ｃｏを主体とする合金相およびＦｅを主体とする合金相の平均粒径がそれぞれ２００μｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
前記Ｃｏ−Ｆｅ系合金スパッタリングターゲット材は、ＣｏとＺｒおよび／またはＭ元素とを合金化処理した合金粉末と、ＦｅとＺｒおよび／またはＭ元素を合金化処理した合金粉末とを前記組成式を満たすように混合した混合粉末を加圧焼結することにより作製が可能となる。
また、前記合金化処理は、合金溶湯の急冷凝固処理であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、安定したマグネトロンスパッタリングが行える軟磁性膜形成用のＣｏ−Ｆｅ系合金ターゲット材を提供でき、垂直磁気記録媒体のようにＣｏ−Ｆｅ系合金の軟磁性膜を必要とする工業製品を製造する上で極めて有効な技術となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
上述したように、本発明の最も重要な特徴は、原子比における組成式が（ＣｏＸ−Ｆｅ１００−Ｘ）１００−（Ｙ＋Ｚ）−ＺｒＹ−ＭＺ、２０≦Ｘ≦７０、２≦Ｙ≦１５、２≦Ｚ≦１０で表され、前記組成式のＭ元素が（Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ）から選ばれる１種または２種以上の元素であるＣｏ−Ｆｅ系合金ターゲット材の透磁率を低減するために、そのミクロ組織を制御した点にある。すなわち、ターゲット材のミクロ組織において、Ｃｏを主体とする合金相とＦｅを主体とする合金相とからなる焼結組織を有し、Ｆｅを主体とする合金相にＦｅ２Ｍの非磁性ラーベス相金属間化合物を存在させるように制御する点にある。
【００１４】
本発明の組成を有するＣｏ−Ｆｅ系合金ターゲット材の組織を、Ｃｏを主体とする合金相とＦｅを主体とする合金相とからなる焼結組織を有し、Ｆｅを主体とする合金相に非磁性ラーベス相金属間化合物を存在させるように制御する理由を以下に説明する。
一般的にＣｏ合金のターゲット材は、溶解鋳造法や粉末冶金法で作製されている。溶解鋳造法で透磁率を低減するためには、溶解鋳造後に熱処理や圧延等を行い、内部局所応力を増大させ磁壁の移動を阻止する方法が採られている。また、粉末焼結法で透磁率を低減するためには、急冷凝固した合金粉末を加圧焼結し、金属組織を微細にする方法が採られている。
【００１５】
本発明者は、Ｃｏ−Ｆｅ系合金ターゲットの漏洩磁束向上のため、上述の手法の適用を試みたが、透磁率を十分に低減することが出来ず、強い漏洩磁束を得ることが出来なかった。
そこで、さらに検討を行った結果、磁気モーメントがより大きなＦｅに対しては少なくともＦｅと非磁性のラーベス相金属間化合物を形成する元素を適量添加し合金化した合金粉とし、Ｃｏに対してはＦｅ以外のターゲット材の構成元素を適量添加し合金化した合金粉とし、これらを混合して焼結した組織とすることで、従来では到達し得なかった極めて低い透磁率を持ったターゲットとなることを見出し、本発明に到達したのである。
【００１６】
本発明は、上述した従来の方法とは全く異なる手法を採用して低い透磁率を持ったターゲットが得られたものであり、その低透磁率化の効果は以下のように考えられる。
一般的に、多結晶体の透磁率には、磁気モーメントが大きく影響するため、低透磁率化には、磁気モーメントを低減することが重要である。特に本発明のようにＣｏとＦｅを両方含む合金においては、磁気モーメントが増加するのを防止するためにＣｏとＦｅの合金化を抑制する必要がある。さらには、強磁性元素であるＣｏ、Ｆｅ自身の磁気モーメントを低減することも重要である。
【００１７】
本発明では、Ｃｏ−Ｆｅ系合金ターゲット材のミクロ組織を、ＣｏとＦｅとをＣｏを主体とする合金相とＦｅを主体とする合金相に分離して存在させることでＣｏとＦｅとの合金化を抑制し、ターゲット全体の磁気モーメントを低減している。そして、ＣｏとＦｅとの対比で、より磁気モーメントが大きいＦｅを主体とする合金相側に、Ｆｅ２Ｍの非磁性ラーベス相金属間化合物を存在させることで本来強磁性であるＦｅの磁気モーメントをも大幅に低減させることが可能となり、以上の相乗効果によって、ターゲット材全体の磁気モーメントを大幅に低減し、低い透磁率、強い漏洩磁束を実現できたものと考えられる。
なお、本発明においてＦｅ２Ｍの非磁性ラーベス相金属間化合物とは、化学式がＦｅ２Ｍであらわされるラーベス相からなり、ターゲット材の使用温度領域である室温以上で強磁性を示さない金属間化合物のことである。このような性質をもったＦｅ２Ｍとしては、例えば、常磁性であるＦｅ２Ｎｂ、Ｆｅ２Ｔａ、Ｆｅ２Ｗ、また、反強磁性であるＦｅ２Ｔｉ等を例示できる。なお、非磁性ラーベス相金属間化合物の存在は、例えばＸ線回折測定により判定できる。
また、Ｃｏを主体とする合金相とは、原子比で５０％以上のＣｏとＺｒおよび／または元素Ｍから構成される合金相であり、Ｆｅを主体とする合金相とは、原子比で５０％以上のＦｅとＺｒおよび／または元素Ｍから構成される合金相である。
【００１８】
なお、本発明のＣｏ−Ｆｅ系合金ターゲット材のミクロ組織において、Ｃｏを主体とする合金相とＦｅを主体とする合金相の比率はターゲット材の化学組成によって変化する。
例えば、Ｃｏの組成比率が低い場合、Ｃｏを主体とする合金相とＦｅを主体とする合金相とが分散した組織となり、Ｃｏの組成比率が高い場合、Ｃｏ主体とする合金相が主相になり、Ｆｅを主体とする合金相が分散した組織となる。いずれの場合も上述の効果が得られることは言うまでもない。
【００１９】
また、本発明のスパッタリングターゲット材の化学組成は、原子比における組成式が（ＣｏＸ−Ｆｅ１００−Ｘ）１００−（Ｙ＋Ｚ）−ＺｒＹ−ＭＺ、２０≦Ｘ≦７０、２≦Ｙ≦１５、２≦Ｚ≦１０で表され、前記組成式の元素Ｍが（Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ）から選ばれる１種または２種以上の元素からなるものである。
ＣｏとＦｅとの組成比Ｘを２０≦Ｘ≦７０としたのは、Ｃｏ−Ｆｅ二元系合金膜において、Ｃｏ含有量を原子比で２０〜７０％にすることで高い飽和磁化を持ち軟磁気特性に優れた薄膜を生成できるためである。
Ｚｒの添加量Ｙを２≦Ｙ≦１５としたのは、Ｚｒをこの範囲で添加することで、軟磁気特性に優れたアモルファス相の薄膜を生成できるためである。
元素Ｍ（Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ）から選ばれる１種または２種以上の元素の添加量Ｚを２≦Ｚ≦１０としたのは、元素Ｍから選ばれる１種または２種以上の元素をこの範囲で添加することで、薄膜の磁歪を低減し、軟磁気特性を向上させる効果や、耐食性を向上させる効果があるためである。
【００２０】
また、本発明のターゲット材においては、低透磁率化のため、ミクロ組織において、磁気モーメントが大きいＣｏ−Ｆｅの合金相の生成を極力避けることが望ましい。そのため、ミクロ組織において確認できるＣｏを主体とする合金相とＦｅを主体とする合金相との相間に生成するＣｏ−Ｆｅ合金相の厚さは３０μｍ以下であることが好ましい。相間に生成するＣｏ−Ｆｅ合金相は３０μｍ以下であれば、ターゲット材全体の磁気モーメントの増加に大きな影響が無いためである。
【００２１】
また、本発明のターゲット材のミクロ組織において、Ｃｏを主体とする合金相とＦｅを主体とする合金相の平均粒径をそれぞれ２００μｍ以下であることが望ましい。それは、Ｃｏを主体とする合金相とＦｅを主体とする合金相とはそれぞれスパッタ率が異なる場合があり、粗大な部分が存在するとスパッタ成膜時に異常放電やパーティクルなどの問題が生じる場合があるからである。それぞれの合金相は微細に分散させることにより、安定したスパッタが可能となるため、それぞれの平均粒径は２００μｍ以下とすることが望ましい。
【００２２】
上述の本発明のターゲット材は、所定の組成となるよう調整したＣｏとＺｒおよび／またはＭ元素を合金化処理した合金粉末と、ＦｅとＺｒおよび／またはＭ元素を合金化処理した合金粉末とを混合した混合粉末を加圧焼結することで得ることができる。ＦｅとＺｒおよび／またはＭ元素を合金化処理してＦｅ２Ｍの非磁性ラーベス相金属間化合物が存在する合金粉末とし、この粉末を焼結することで焼結体中にＦｅ２Ｍの非磁性ラーベス相金属間化合物が存在するＦｅを主体とする合金相を効率良く生成することができる。同じく、ＣｏとＺｒおよび／またはＭ元素を合金化処理した合金粉末を加圧焼結することで、焼結後のターゲット材の組織にＣｏを主体とする合金相を効率よく生成することができる。
【００２３】
また、混合粉末の加圧焼結方法としては、ホットプレス、熱間静水圧プレス、通電加圧焼結、熱間押し出しなどの方法を適用することができる。中でも熱間静水圧プレスは加圧圧力が高く、最高温度を低く抑えて拡散層の生成を抑制しても、緻密な焼結体が得られるため、特に好ましい。
なお、加圧焼結時の最高温度は８００℃以上、１２００℃以下の温度に設定することが好ましい。この理由は焼結温度が８００℃を下回ると、緻密な焼結体が得られ難く、１２００℃を超えると焼結中に合金粉末が溶解する場合があるためである。さらに、最高温度が高過ぎると、粉末粒子同士の拡散が進み、Ｃｏを主体とする合金相とＦｅを主体とする合金相の相間にＣｏ−Ｆｅ拡散相が形成され、磁気モーメントが増加するため、さらに好ましくは９００℃から１１００℃の範囲に設定すると良い。
また、加圧焼結時の最高圧力は２０ＭＰａ以上に設定することが好ましい。その理由は最高圧力が２０ＭＰａを下回ると緻密な焼結体が得られないためである。
【００２４】
本発明の合金化処理としては、微細な組織を得ることができる急冷凝固処理を用いることが好ましい。急冷凝固処理方法としては、不純物の混入が少なく、充填率が高く焼結に適した球状粉末が得られるガスアトマイズ法が好ましい。また、酸化を抑制するには、アトマイズガスとして不活性ガスであるアルゴンガスもしくは窒素ガスを用いると良い。
【実施例】
【００２５】
以下の実施例で本発明を更に詳しく説明する。
以下の実施例では合金組成は全てＣｏ−２７．６Ｆｅ−４Ｚｒ−４Ｎｂ（原子％）とした。表１に示す各粉末をＡｒガスを用いたガスアトマイズ法によって作製した後、得られたアトマイズ粉末を６０メッシュのふるいで分級した。それぞれのアトマイズ粉末を表１の組み合わせで混合粉末の組成がＣｏ−２７．６Ｆｅ−４Ｚｒ−４Ｎｂ（原子％）となるように、秤量し、混合した後、軟鋼カプセルに充填して脱気封止した。次いで、圧力１２２ＭＰａ、温度９５０℃、保持時間１時間の条件で熱間静水圧プレス法により焼結体を作製し、機械加工により直径１９０ｍｍ、厚さ１５ｍｍのＣｏ−Ｆｅ系合金ターゲット材を得た。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
上記試料１と試料３のターゲット材の端材から１０ｍｍ×１０ｍｍの試験片を２個採取しバフ研磨を施した後、一つの試験片はＡｒガスを用いたフラットミリングを施し、走査型電子顕微鏡を用いてミクロ組織観察を行った。もう一つの試験片はＸ線回折測定による相同定を行った。なお、Ｘ線回折測定には、(株)リガク製Ｘ線回折装置ＲＩＮＴ２５００Ｖを使用し、線源にＣｏを用いて測定を行った。
【００２８】
図１に試料１のミクロ組織の走査型電子顕微鏡像を、図２に試料１のＸ線回折パターンを示す。図１から試料１（本発明例）のミクロ組織は、薄灰色のＣｏ合金相と濃灰色のＦｅ合金相からなることがわかる。また、図２から試料１（本発明例）のＸ線回折パターンは、αＣｏ相、εＣｏ相、Ｃｏ５Ｚｒ金属間化合物相、αＦｅ相、εＦｅ２Ｎｂ金属間化合物相に近い相をそれぞれ反映したピークを呈していることから、ミクロ組織中のＣｏ合金相はαＣｏ相、εＣｏ相、Ｃｏ５Ｚｒ金属間化合物相からなり、Ｆｅ合金相は、αＦｅ相、非磁性ラーベス相金属間化合物であるεＦｅ２Ｎｂ金属間化合物相からなると同定できる。
また、図３に試料３のミクロ組織の走査型電子顕微鏡像を、図４に試料３のＸ線回折パターンを示す。図３から試料３（比較例３）にミクロ組織は、アトマイズにおける急冷凝固工程で形成されたデンドライト組織を反映した濃灰色の初晶部と薄灰色の共晶部からなる組織を呈していることがわかる。さらに、図４に示す試料３（比較例３）のＸ線回折パターンは、α（Ｃｏ−Ｆｅ）相とその他Ｃｏ２Ｎｂ金属間化合物に近い相をそれぞれ反映したピークを呈していることから、ミクロ組織中の初晶部はα（Ｃｏ−Ｆｅ）相であり、同じく共晶部はα（Ｃｏ−Ｆｅ）相と金属間化合物とからなると同定できる。なお、α（Ｃｏ−Ｆｅ）相は主にＣｏとＦｅからなる固溶体でＢＣＣ構造の相である。
【００２９】
次に、試料１（本発明例）のＣｏを主体とする合金相とＦｅを主体とする合金相の相間に形成されるＣｏ−Ｆｅ合金相からなる拡散相厚を確認するため、ＪＥＯＬ社製ＥＰＭＡ分析装置ＪＸＡ−８９００Ｒを用いて、加速電圧１５．０ｋＶ、照射電流０．０１μＡ、測定間隔９０μｍの条件にて分析を行った。分析結果を図５に示す。図５は、走査距離に対するＣｏおよびＦｅ検出カウント出力を示したものである。この図から、Ｃｏを主体とする合金相とＦｅを主体とする合金相の境界に、厚さが最大で約２６μｍのＣｏ―Ｆｅ合金相が形成されているが、実質的にＣｏを主体とする合金相とＦｅを主体とする合金相に分離して存在することがわかる。
また、試料１（本発明例）の１００倍の光学顕微鏡像において、Ｃｏを主体とする合金相およびＦｅを主体とする合金相のそれぞれの境界を粒界とみなし、直線交差線分法により平均粒径を求めたところ４０μｍであった。なお、上記の光学顕微鏡像を図６に示す。
【００３０】
次に、作製した各ターゲット材の端材から長さ３０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ５ｍｍの試験片を採取した。さらに東英工業（株）製直流磁気特性測定装置ＴＲＦ５Ａを使用してこれらの試験片の磁化曲線を測定した。得られた磁化曲線から最大透磁率を求め、表２に示した。表２から、試料１の本発明例のターゲット材は、最も低い最大透磁率を示していることがわかる。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
次に、作製した各ターゲット材の漏洩磁束（Ｐａｓｓ−Ｔｈｒｏｕｇｈ−Ｆｌｕｘ：以下、ＰＴＦと記す）を測定し表３に示した。ＰＴＦ測定はターゲット材の裏面に永久磁石を配置し、ターゲット材表面に漏洩する磁束を測定する方法で、マグネトロンスパッタ装置に近い状態の漏洩磁束を定量的に測定できる方法である。実際の測定はＡＳＴＭ  Ｆ１７６１−００（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｐａｓｓ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｆｌｕｘ  ｏｆ  Ｃｉｒｃｕｌａｒ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ  Ｔａｒｇｅｔｓ）に基づいて行い、ＰＴＦは次式より求めた。
（ＰＴＦ）＝１００×（ターゲット材を置いた状態での磁束の強さ）÷（ターゲット材を置かない状態での磁束の強さ）  （％）
【００３３】
【表３】
2008189996.tif 000005
【００３４】
ＰＴＦ測定結果を示した表３より、試料１（本発明例）のＰＴＦは、板厚が薄い１０ｍｍの試料２（比較例１）よりも高い値を示している。また、同様の厚みの試料３（比較例２）よりも高い値を示しており、上述した最大透磁率の測定結果と対応し、板厚を厚く設定しても非常に強い漏洩磁束が得られることがわかる。
【００３５】
以上より、Ｃｏを主体とする合金相とＦｅ２Ｍ非磁性ラーベス相金属間化合物が存在するＦｅを主体とする合金相とが微細に分散したミクロ組織からなる本発明のＣｏ−Ｆｅ系合金ターゲット材は、他の製法のターゲット材に比べ著しく低い透磁率を示し、強い漏洩磁束が得られることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例における試料１のミクロ組織の走査型電子顕微鏡像である。
【図２】本発明の実施例における試料１のＸ線回折パターンである。
【図３】本発明の実施例における試料３のミクロ組織の走査型電子顕微鏡像である。
【図４】本発明の実施例における試料３のＸ線回折パターンである。
【図５】本発明の実施例における試料１のＣｏとＦｅの境界相でのＥＰＭＡ線分析結果である。
【図６】本発明の実施例における試料１の平均粒径を測定するために使用した光学顕微鏡像である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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