(57)【要約】【課題】５００〜７００℃の温度にて熱処理された後の熱伝導率が高く、表面が平坦である熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として用いるためのＡｇ合金膜を提供する。【解決手段】基材の上に成膜される、Ｃｕを０．２原子％以上５原子％以下の範囲、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉのうちの１種または２種以上を合計で０．１原子％以上１原子％以下の範囲にて含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物からなるＡｇ合金膜であって、前記Ｃｕが、前記基材側の表面とは反対側の表面から深さ方向における膜厚の０％以上３０％以下にある領域内の最大濃度を、前記基材側の表面とは反対側の表面から深さ方向における膜厚の３０％を超え、かつ７０％以下にある領域内の濃度が超えることなく、かつ前記基材側の表面とは反対側の表面から深さ方向における膜厚の７０％にある部分の濃度が、前記最大濃度に対して２０％以上７０％以下の範囲にある濃度分布を有するＡｇ合金膜。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の上に成膜される、Ｃｕを０．２原子％以上５原子％以下の範囲、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉのうちの１種または２種以上を合計で０．１原子％以上１原子％以下の範囲にて含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物からなるＡｇ合金膜であって、
前記Ｃｕが、前記基材側の表面とは反対側の表面から深さ方向における膜厚の０％以上３０％以下にある領域内の最大濃度を、前記基材側の表面とは反対側の表面から深さ方向における膜厚の３０％を超え、かつ７０％以下にある領域内の濃度が超えることなく、かつ前記基材側の表面とは反対側の表面から深さ方向における膜厚の７０％にある部分の濃度が、前記最大濃度に対して２０％以上７０％以下の範囲にある濃度分布を有することを特徴とするＡｇ合金膜。
【請求項２】
前記Ｃｕが、前記基材側の表面とは反対側の表面から深さ方向における膜厚の７０％を超え、かつ１００％以下にある領域内の濃度が、前記最大濃度を超えることがない濃度分布を有することを特徴とする請求項１に記載のＡｇ合金膜。
【請求項３】
表面粗さＲａが０．４ｎｍ未満であることを特徴とする請求項１または２に記載のＡｇ合金膜。
【請求項４】
熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のＡｇ合金膜。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のＡｇ合金膜の製造方法であって、Ｃｕを０．２原子％以上５原子％以下の範囲、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉのうちの１種または２種以上を合計で０．１原子％以上１原子％以下の範囲にて含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物からなるＡｇ合金スパッタリングターゲットを、Ａｒと酸素とを体積比で９９．５：０．５〜９７：３の範囲にて含む混合ガス雰囲気にて反応性スパッタリングを行うことによって、基材の上にＡｇ合金膜を成膜することを特徴とするＡｇ合金膜の製造方法。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１項に記載のＡｇ合金膜を成膜するためのＡｇ合金スパッタリングターゲットであって、Ｃｕを０．２原子％以上５原子％以下の範囲、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉのうちの１種または２種以上を合計で０．１原子％以上１原子％以下の範囲にて含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物からなることを特徴とするＡｇ合金スパッタリングターゲット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として好適に用いることができるＡｇ合金膜、このＡｇ合金膜を製造するためのＡｇ合金膜の製造方法、及びＡｇ合金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（ＨＤＤ）などの磁気記録装置に用いられる記録媒体の記録方式として、熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）方式が検討されている。熱アシスト磁気記録方式とは、記録時に記録媒体の磁気記録層を加熱する方式である。熱アシスト磁気記録方式では、磁気記録媒体の磁気記録層を加熱することによって、磁気記録層の保磁力が低減するため、磁気記録層の材料としてＦｅ−Ｐｔ合金のような磁気異方性の大きい磁性材料を用いることができる。磁気異方性の大きい磁性材料は、結晶粒径を微細化しても記録したデータが消失しにくく、データの保存安定性が高い。このため、熱アシスト磁気記録方式において用いる熱アシスト磁気記録媒体では、磁気記録層を構成する磁性材料の結晶粒径を微細化することができ、これによって記録容量を大きくすることが可能となる。
【０００３】
熱アシスト磁気記録媒体では、記録時に照射した熱が磁気記録層の面内方向に拡散したり、記録領域に滞留することによって、記録したデータの安定性が損なわれるおそれがある。そこで、記録後の磁気記録層の熱を速やかに基板方向に放出するため、磁気記録層と基板との間に熱伝導率が高い金属膜を配置することが行われている。この金属膜は、一般にヒートシンク層あるいは熱拡散制御膜と呼ばれている。
【０００４】
また、熱アシスト磁気記録媒体は、基板から順に各層を積層して製造するのが一般的である。このため、下層にあるヒートシンク層の表面粗さが大きいと、その表面粗さが上層にある磁気記録層等に順次反映されて、磁気記録媒体の表面粗さが大きくなる。ハードディスクドライブなどの磁気記録装置においては、磁気記録媒体の微少な領域にデータを記録させるために、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの間の距離がナノオーダーレベルと極めて短くなっている。このため、磁気記録媒体の表面粗さが大きいと、磁気記録媒体と磁気ヘッドとが衝突し、破損する等の問題が生じる。従って、ヒートシンク層の表面粗さは極力小さくする必要がある。すなわち、ヒートシンク層は、熱伝導率が高いことに加えて、表面が平坦であることが要求される。
【０００５】
Ａｇは、熱伝導率が高い金属であることから、熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層の材料として注目されている。しかし、Ａｇは再結晶温度が低いために、熱による結晶成長を生じやすい。従って、Ａｇはスパッタ成膜時のプラズマのエネルギーによって結晶成長が生じ、これにより成膜直後において、表面粗さが大きく、膜表面の平滑性が十分でないという問題がある。このため、Ａｇ膜に添加金属元素を添加して、表面の平坦性を向上させることが検討されている。
【０００６】
特許文献１には、熱アシスト記録用磁気記録媒体に用いられる熱拡散制御膜として、Ｎｄおよび／またはＹを０．０５〜０．８原子％、並びにＢｉを０．０５〜０．５原子％含有するＡｇ合金膜が開示されている。
【０００７】
特許文献２には、熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として、Ｂｉ、Ｎｄ、Ｃｕ、Ｃｒから成る第一添加元素群から選択された元素を１つ以上含み、さらにＺｎ、Ｌａ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｓｎ、Ｉｎから成る第二添加元素群から選択された元素を少なくとも１つ以上含むＡｇ合金膜が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１０８３２８号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２１５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のとおり、熱アシスト記録用磁気記録媒体において、ヒートシンク層は、熱伝導率が高く、表面が平坦であることが要求される。また、熱アシスト記録用磁気記録媒体では、磁気記録層のＦｅ−Ｐｔ合金を規則化させるために、使用前に５００〜７００℃の温度にて熱処理するのが一般的である。このため、ヒートシンク層は５００〜７００℃の温度にて熱処理された後の熱伝導率が高く、表面が平坦であることが要求される。さらに、熱処理の際にヒートシンク層の金属が拡散して突起物（ヒロック）が発生することがある。ヒートシンク層の表面に突起物が発生すると、その突起物が記録媒体の表面の突起物として反映され、これも磁気記録媒体と磁気ヘッドとの衝突の原因となる。従って、ヒートシンク層は、熱処理しても突起物が発生しにくいことも要求される。
【００１０】
特許文献１及び特許文献２に記載されているように添加金属元素を、Ａｇ膜に添加することによって、Ａｇ膜の表面の平坦性を向上させることはできる。しかしながら、Ａｇ膜に添加金属元素を添加すると、Ａｇ膜の熱伝導率は低下する傾向がある。このため、５００〜７００℃の温度にて熱処理された後に、熱伝導率と表面の平坦性とをバランスよく高いレベルで満足するＡｇ合金膜を得るのは難しい。
【００１１】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、５００〜７００℃の温度にて熱処理された後の熱伝導率が高く、表面が平坦である熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として用いるためのＡｇ合金膜、このＡｇ合金膜を製造するためのＡｇ合金膜の製造方法、及びＡｇ合金スパッタリングターゲットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のＡｇ合金膜は、基材の上に成膜される、Ｃｕを０．２原子％以上５原子％以下の範囲、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉのうちの１種または２種以上を合計で０．１原子％以上１原子％以下の範囲にて含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物からなるＡｇ合金膜であって、前記Ｃｕが、前記基材側の表面とは反対側の表面から深さ方向における膜厚の０％以上３０％以下にある領域内の最大濃度を、前記基材側の表面とは反対側の表面から深さ方向における膜厚の３０％を超え、かつ７０％以下にある領域内の濃度が超えることなく、かつ前記基材側の表面とは反対側の表面から深さ方向における膜厚の７０％にある部分の濃度が、前記最大濃度に対して２０％以上７０％以下の範囲にある濃度分布を有することを特徴としている。
【００１３】
本発明のＡｇ合金膜によれば、Ｃｕの濃度分布が、基材側の表面とは反対側の表面から深さ方向における膜厚の０％以上３０％以下にある領域内の最大濃度を、前記基材側の表面とは反対側の表面から深さ方向における膜厚の３０％を超え、かつ７０％以下にある領域内の濃度が超えることなく、かつ前記基材側の表面とは反対側の表面から深さ方向における膜厚の７０％にある部分の濃度が、前記最大濃度に対して２０％以上７０％以下の範囲にあるので、Ａｇ合金膜の熱伝導性を高いレベルに維持しつつ、表面の平滑性を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明のＡｇ合金膜によれば、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉのうちの１種または２種以上を合計で０．１原子％以上１原子％以下の範囲にて含有するので、Ａｇ合金膜の熱伝導性を高いレベルに維持しつつ、表面の突起物（ヒロック）の生成を抑制することができ、表面の平滑性を向上させることができる。
【００１５】
ここで、本発明のＡｇ合金膜においては、前記Ｃｕが、前記基材側の表面とは反対側の表面から深さ方向における膜厚の７０％を超え、かつ１００％以下にある領域内の濃度が、前記最大濃度を超えることがない濃度分布を有することが好ましい。
この場合、Ｃｕの濃度の少ない領域が多くなるので、Ａｇ合金膜の熱伝導性をより高いレベルに維持することができる。
【００１６】
また、表面粗さＲａが０．４ｎｍ未満であることが好ましい。
この場合、表面粗さが０．４ｎｍ未満と平坦性が高いので、高記録容量の熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として好適に用いることができる。
【００１７】
さらに、本発明のＡｇ合金膜においては、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。
この場合、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上と高いので、高記録容量の熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として好適に用いることができる。
【００１８】
本発明のＡｇ合金膜の製造方法は、上述のＡｇ合金膜の製造方法であって、Ｃｕを０．２原子％以上５原子％以下の範囲、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉのうちの１種または２種以上を合計で０．１原子％以上１原子％以下の範囲にて含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物からなるＡｇ合金スパッタリングターゲットを、Ａｒと酸素とを体積比で９９．５：０．５〜９７：３の範囲にて含む混合ガス雰囲気にて反応性スパッタリングを行うことによって、基材の上にＡｇ合金膜を成膜することを特徴とする。
【００１９】
本発明のＡｇ合金膜の製造方法によれば、Ａｒと酸素とを体積比で９９．５：０．５〜９７：３の範囲にて含む混合ガス雰囲気にて反応性スパッタリングを行うので、Ｃｕの濃度分布が、基材側の表面とは反対側の表面から深さ方向における膜厚の０％以上３０％以下にある領域内の最大濃度を、前記基材側の表面とは反対側の表面から深さ方向における膜厚の３０％を超え、かつ７０％以下にある領域内の濃度が超えることなく、かつ前記基材側の表面とは反対側の表面から深さ方向における膜厚の７０％にある部分の濃度が、前記最大濃度に対して２０％以上７０％以下の範囲にあるＡｇ合金膜を製造することができる。酸素を含む混合ガス雰囲気にて反応性スパッタリングを行うことによって、Ｃｕが基材側の表面とは反対側の表面方向に徐々に移動しながらＡｇ合金膜が形成される。このため、Ａｇ合金膜に含まれるＣｕの濃度が、基材側の表面とは反対側の表面付近で高い値を示し、そこから基板側に向かってＣｕ濃度が減少するという特異的な分布を持つようになる。Ｃｕが基材側の表面とは反対側の表面方向に徐々に移動するメカニズムとしては必ずしも明確ではないが、Ａｇよりも酸素と結合しやすいＣｕは、反応性スパッタによる成膜中に膜の表面側に移動しやすいと推測される。
【００２０】
本発明のＡｇ合金スパッタリングターゲットは、上述のＡｇ合金膜を成膜するためのＡｇ合金スパッタリングターゲットであって、Ｃｕを０．２原子％以上５原子％以下の範囲、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉのうちの１種または２種以上を合計で０．１原子％以上１原子％以下の範囲にて含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、５００〜７００℃の温度にて熱処理された後の熱伝導率が高く、表面が平坦である熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として用いるためのＡｇ合金膜、このＡｇ合金膜を製造するためのＡｇ合金膜の製造方法、及びＡｇ合金スパッタリングターゲットを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態であるＡｇ合金膜の一例を示す断面図である。
【図２】本発明例２３で作製されたＡｇ合金膜に含まれているＣｕの濃度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明の一実施形態であるＡｇ合金膜について、添付した図を参照して説明する。
本実施形態であるＡｇ合金膜は、熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として用いるためのものである。
熱アシスト磁気記録録媒体は、一般に、基板／ヒートシンク層／配向制御層／磁気記録層／保護層からなる積層体である。配向制御層は、磁気記録層に含まれるＦｅ−Ｐｔ合金などの磁性材料の結晶粒径や配向性を調整するための層である。基板とヒートシンク層との間には、非晶質下地層が介在していてもよい。
【００２４】
図１は、本実施形態であるＡｇ合金膜の断面図である。
図１において、Ａｇ合金膜１０は、基材２０の一面に形成されている。なお、基材２０としては、例えば、上記の熱アシスト磁気記録録媒体のガラス基板を用いることができる。Ａｇ合金膜１０の膜厚は、一般に２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲、好ましくは３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲にある。
【００２５】
本実施形態において、Ａｇ合金膜１０は、Ｃｕを０．２原子％以上５原子％以下の範囲、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉのうちの１種または２種以上を合計で０．１原子％以上１原子％以下の範囲にて含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物からなる。
【００２６】
本実施形態において、Ａｇ合金膜１０に含まれるＣｕは、Ａｇ合金膜の表面の平坦性を向上させる作用効果を有する金属元素である。Ｃｕの含有量が少ないと、上述の作用効果を十分に奏功せしめることができないおそれがある。一方、Ｃｕの含有量が多くなりすぎるとＡｇ合金膜１０の熱伝導性が低下するおそれがある。このような理由から、本実施形態では、Ｃｕの含有量を０．２原子％以上５原子％以下の範囲に設定している。Ｃｕによる上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ａｇ合金膜１０におけるＣｕの含有量の下限を０．８原子％以上とすることが好ましい。一方、熱伝導性の低下をさらに抑制するためには、Ｃｕの含有量の上限を４原子％以下とすることが好ましい。なお、ここでいうＣｕの含有量は、Ａｇ合金膜１０全体に含まれるＣｕの含有量である。Ａｇ合金膜１０全体に含まれるＣｕの含有量は、例えば、同じスパッタ条件でガラス基板上に５００ｎｍの膜厚のＡｇ合金膜１０を成膜し、この膜を酸などで溶解して、得られた溶液を誘導結合プラズマ質量分析法（ＩＣＰ−ＭＳ）にて分析することにより測定することができる。
【００２７】
また、本実施形態において、Ａｇ合金膜１０に含まれるＣｕは、基材２０側の表面１２とは反対側の表面１１から深さ方向（表面１１から基材２０側の表面１２に向かう方向）において特異的な濃度分布を有する。具体的には、表面１１から深さ方向における膜厚の０％以上３０％以下にある領域内のＣｕの最大濃度を、表面１１から深さ方向における膜厚の３０％を超え、７０％以下にある領域内のＣｕの濃度が超えることなく、さらに表面１１から深さ方向における膜厚の７０％にある部分のＣｕ濃度が、Ｃｕの最大濃度に対して２０％以上７０％以下の範囲にある分布を有する。すなわち、Ａｇ合金膜１０に含まれるＣｕは、表面１１側で高い値を示し、深さ方向に向かって減少する濃度分布を有する。
【００２８】
表面１１から深さ方向の膜厚の０％以上３０％以下にある領域内のＣｕの最大濃度は、Ａｇ合金膜１０の深さ方向におけるＣｕの濃度の最大値であることが好ましい。すなわち、表面１１から深さ方向の膜厚の７０％を超え、かつ１００％以下にある領域内においては、Ｃｕは、表面１１から深さ方向の膜厚の０％以上３０％以下にある領域内のＣｕの最大濃度を超えることがない濃度分布を有することが好ましい。この場合、表面１１から深さ方向の膜厚の３０％を超える領域内でのＣｕの濃度が低くなるので、ＣｕによるＡｇ合金膜の熱伝導性の低下を抑制することができ、Ａｇ合金膜の熱伝導性を高いレベルに維持することができる。
【００２９】
上記のようなＣｕの濃度分布を有するＡｇ合金膜１０は、膜の平坦性を向上させる作用効果を有するＣｕが、その表面１１側において相対的に高濃度で存在するため、高い平坦性を有する。一方、基材２０側の表面１２に近づくに伴って、Ｃｕ濃度が相対的に低く、Ａｇ濃度が相対的に高くなるため、Ａｇが有する高い熱伝導性が維持される。
【００３０】
本実施形態において、Ａｇ合金膜１０が含有するＮｉ、Ｓｉ、Ｔｉは、Ａｇには固溶せず、Ａｇの結晶粒界に析出して、結晶粒界におけるＡｇの原子移動を妨げ、加熱処理による突起物（ヒロック)の発生を防止する作用効果を有する金属元素である。Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉの含有量が少ないと、上述の作用効果を十分に奏功せしめることができないおそれがある。一方、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉの含有量が多くなりすぎるとＡｇ合金膜１０の熱伝導性が低下するおそれがある。このような理由から、本実施形態では、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉの含有量を合計で０．１原子％以上１原子％以下の範囲に設定している。Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉによる上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ａｇ合金膜１０におけるＮｉ、Ｓｉ、Ｔｉの合計含有量の下限を０．２原子％以上とすることが好ましい。一方、熱伝導性の低下をさらに抑制するためには、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉの合計の含有量の上限を０．５原子％以下とすることが好ましい。なお、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉの含有量は、Ａｇ合金膜全体に含まれるＮｉ、Ｓｉ、Ｔｉの含有量である。Ａｇ合金膜全体に含まれるＮｉ、Ｓｉ、Ｔｉの含有量は、例えば、同じスパッタ条件でガラス基板上に５００ｎｍの膜厚のＡｇ合金膜を成膜し、この膜を酸などで溶解して、得られた溶液を誘導結合プラズマ質量分析法（ＩＣＰ−ＭＳ）にて分析することにより測定することができる。
【００３１】
本実施形態において、Ａｇ合金膜１０は表面粗さＲａが０．４ｎｍ未満とされている。
本実施形態のＡｇ合金膜１０は、５００〜７００℃の温度にて熱処理された後の表面粗さＲａが０．４ｎｍ未満とされている。また、熱処理された後の突起物の発生が抑制されている。
【００３２】
さらに、本実施形態において、Ａｇ合金膜１０は、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上とされている。本実施形態のＡｇ合金膜１０は、特に５００〜７００℃の温度にて熱処理された後の熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上とされている。
【００３３】
次に、本実施形態であるＡｇ合金膜１０の製造方法について説明する。
本実施形態では、Ｃｕを０．２原子％以上５原子％以下の範囲、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉのうちの１種または２種以上を合計で０．１原子％以上１原子％以下の範囲にて含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物からなるＡｇ合金スパッタリングターゲットを、Ａｒと酸素とを体積比で９９．５：０．５〜９７：３の範囲にて含む混合ガス雰囲気にて反応性スパッタリングを行うことによって基材２０の上にＡｇ合金膜１０を成膜する。
【００３４】
Ａｇ合金スパッタリングターゲットは、不可避不純物のうち、酸素の含有量が５０質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。また、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｂｉの含有量は３０質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。これらの元素は異常放電の原因となる。
【００３５】
Ａｇ合金スパッタリングターゲットは、スパッタ面における平均結晶粒径が２５０μｍ以下であることが好ましい。平均結晶粒径が２５０μｍを超えると、Ａｇ合金の結晶間に大きな空孔が形成されて、スパッタ面の凹凸が大きくなり、スパッタリングによる成膜時の異常放電が発生し易くなるおそれがある。平均結晶粒径は１５０μｍ以下であれば更に好ましい。また、平均結晶粒径は３０μｍ以上であることが好ましい。平均結晶粒径が３０μｍ未満とすると、製造コスト増を招くおそれがある。
【００３６】
本実施形態であるＡｇ合金膜の製造方法において、スパッタリング工程では、上述のＡｇ合金スパッタリングターゲットを用いて、スパッタリングを行うことによってＡｇ合金膜を成膜する。スパッタ装置としては、マグネトロンスパッタ方式のスパッタ装置を用いることができる。スパッタ装置の電源としては、直流（ＤＣ）電源、高周波（ＲＦ）電源、中周波（ＭＦ）電源、交流（ＡＣ）電源のいずれも選択可能である。
【００３７】
本実施形態では、スパッタ装置にスパッタガスとしてＡｒと酸素とを含む混合ガスを供給して、その混合ガス雰囲気にてスパッタリングを行う。酸素を含む混合ガス雰囲気にて反応性スパッタリングを行うことによって、Ｃｕが基材２０側の表面１２とは反対側の表面１１方向に徐々に移動しながらＡｇ合金膜１０が形成される。このため、基材２０側の表面１２とは反対側の表面１１付近、即ち表面１１から深さ方向における膜厚の０％以上３０％以下にある領域内の最大濃度を、表面１１から深さ方向における膜厚の３０％を超え、かつ７０％以下にある領域内の濃度が超えることなく、かつ表面１１から深さ方向における膜厚の７０％にある部分の濃度が、前記最大濃度に対して２０％以上７０％以下の範囲にあるという特異的なＣｕの濃度分布を有するＡｇ合金膜が形成される。
ここで、混合ガス中の酸素の含有量が少なくなりすぎると、Ｃｕ濃度が、表面から深さ方向に向かって減少しにくくなる。一方、混合ガス中の酸素の含有量が多くなりすぎると、過剰の酸素がＡｇ合金膜内に取り込まれて、Ａｇが酸化して、Ａｇ合金膜の熱伝導性が低下するおそれがある。
このため、本実施形態では、スパッタガスのＡｒと酸素の割合を、体積比で９９．５：０．５〜９７：３の範囲に設定している。すなわち、スパッタ装置にスパッタガスとして導入するＡｒと酸素の流量比を、９９．５：０．５〜９７：３の範囲に設定している。
【００３８】
上記説明したように、本実施形態のＡｇ合金膜１０は、Ｃｕを０．２原子％以上５原子％以下の範囲にて含有するので、熱伝導性を低減させずに、表面の平坦性を向上させることができる。また、本実施形態のＡｇ合金膜１０は、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉのうちの１種または２種以上を合計で０．１原子％以上１原子％以下の範囲にて含有するので、熱伝導性を低減させずに、突起物（ヒロック）の発生を防止することができる。さらに、本実施形態のＡｇ合金膜１０は、Ｃｕが、基材２０側の表面１２とは反対側の表面１１から深さ方向における膜厚の０％以上３０％以下にある領域内の最大濃度を、表面１１から深さ方向における膜厚の３０％を超え、かつ７０％以下にある領域内の濃度が超えることなく、かつ表面１１から深さ方向における膜厚の７０％にある部分の濃度が、前記最大濃度に対して２０％以上７０％以下の範囲にあるという特異的な濃度分布を有するので、表面の平坦性をさらに向上させることができる。
そして、本実施形態のＡｇ合金膜１０は、５００〜７００℃の温度にて熱処理された後の表面粗さＲａが０．４ｎｍ未満とされていて、また熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上とされている。このため、本実施形態のＡｇ合金膜１０は、熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として好適に使用することができる。
【００３９】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【実施例】
【００４０】
＜Ａｇ合金スパッタリングターゲット＞
（Ａｇ合金スパッタリングターゲットの製造）
まず純度９９．９９％以上のＣｕ、および、純度９９．９%以上のＴｉ、Ｎｉ、Ｓｉ金属原料を準備した。準備した各金属原料を表１に示す組成になるように秤量した。次に、秤量した各金属原料を、真空中で１４００℃にて溶解、鋳造を行って、Ｃｕ−Ｔｉ、Ｃｕ−Ｎｉ、Ｃｕ−Ｓｉの母合金を作製した。これらの母合金インゴットを適宜切断してＡｇ合金作製用の原料とした。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
次に、純度９９．９９％以上のＡｇ、および純度９９．９９%以上のＣｕの金属原料を準備し、これらと上記の母合金原料を表２に示す発明例１〜１２及び比較例１〜８の組成となるように秤量した。秤量した各金属原料を、真空中で１２００℃にて溶解、鋳造を行って、約１００ｍｍ×１３５ｍｍ×３５ｍｍのＡｇ合金素材を得た。
次いで、得られたＡｇ合金素材に対して、冷間圧延を行った。その後、大気中にて６５０℃で１時間の熱処理を施し、水冷して約２００ｍｍ×２５０ｍｍ×９ｍｍの板材に成形した。
板材に成形したＡｇ合金素材を機械加工し、直径１５２．４ｍｍ、厚さ６ｍｍのＡｇ合金スパッタリングターゲットを得た。
【００４３】
【表２】
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【００４４】
本発明例１〜１２及び比較例１〜８にて製造したＡｇ合金スパッタリングターゲットについて、酸素量をガス分析法により、不純物含有量をＩＣＰ発光分光法により測定した。その結果、全てのＡｇ合金スパッタリングターゲットにおいて、酸素は４０質量ｐｐｍ以下であった。また、金属不純物については、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｂｉはいずれも１０質量ｐｐｍ以下であった。
【００４５】
＜Ａｇ合金膜＞
（Ｔａ膜／Ａｇ合金膜／Ａｌ２Ｏ３膜からなる積層体の作製）
上記本発明例１〜１２及び比較例１〜８にて製造したＡｇ合金スパッタリングターゲット、及び市販されている同じサイズのＴａターゲット、Ａｌ２Ｏ３ターゲットをスパッタ装置（ＵＬＶＡＣ社製  ＳＩＨ−４５０Ｈ）に装着した。Ａｇ合金スパッタリングターゲットは、無酸素銅製のバッキングプレート材にはんだ付けしてからスパッタ装置に装着した。そして、表面に厚さ１００ｎｍのＳｉＯ２層を有するＳｉウェーハ（基板）上に、Ｔａ膜を５ｎｍ、Ａｇ合金膜を５０ｎｍ、Ａｌ２Ｏ３膜を１０ｎｍの厚さでこの順番に成膜した３層の積層構造を有する積層体を得た。この積層体のＴａ膜は、熱アシスト磁気記録方式用の磁気記録媒体の非晶質下地層に、Ａｌ２Ｏ３膜は、熱アシスト磁気記録方式用の磁気記録媒体の配向制御層に相当する層として、実験的に用いている。なお、各膜の成膜条件は表３、４に示す通りである。また、それぞれのターゲットは成膜前に表３の条件にて（ただし、この時のガスは、酸素は添加せずＡｒ１００％とした）、成膜用の基板をセットしないプレスパッタリングを６０分間実施し、ターゲット表面の機械加工層を十分に除去した。
本発明例１〜１２及び比較例１〜８のターゲットにて成膜した積層体をそれぞれ本発明例２１〜３２及び比較例２１〜２８とした。また本発明例３のターゲットを使用して本発明例３３、３４、比較例２９の積層体も作製した。
【００４６】
（Ａｇ合金膜の組成）
ガラス基板上に、表３、表４に記載の条件と同じ条件で５００ｎｍの膜厚のＡｇ合金膜を成膜した。このＡｇ合金膜を酸で溶解して、得られた溶液を誘導結合プラズマ質量分析法（ＩＣＰ−ＭＳ）にて分析することによりＡｇ合金膜の組成を求めた。その結果を表４に示す。
【００４７】
（Ａｇ合金膜の深さ方向におけるＣｕ濃度の分布）
Ａｇ合金膜の深さ方向におけるＣｕ濃度の分布は、成膜後の積層体についてＸ線光電子分光（ＸＰＳ）法を用いて、Ａｒイオンにより膜表面を連続的にスパッタしながら１分おきに光電子の結合エネルギー分布を測定することにより行った。
測定された深さ方向のＡｇ濃度の分布からＡｇ合金層の部分を以下のように定義した。すなわち、Ａｇの深さ方向分布についてＡｇ濃度の１／２の値を示すＡｌ２Ｏ３側とＴａ側の界面付近の２点を決定し、その間の範囲をＡｇ合金層とした。
そして、その範囲におけるＣｕ濃度の測定位置の深さとＣｕ濃度の関係をプロットしてグラフを作成した。
【００４８】
図２は、本発明例２３で作製したＡｇ合金膜の深さ方向のＣｕ濃度の分布を示すグラフである。図２において、横軸は、Ａｇ合金膜の厚さに対するＣｕ濃度を測定した位置の深さの比（Ｃｕ濃度の測定位置の深さ／Ａｇ合金膜の厚さ×１００（％））であり、０％は、表面側（即ち、Ａｌ２Ｏ３膜側）を、１００％は基板側（即ち、Ｔａ膜側）である。縦軸は、表面から深さ方向の膜厚の０〜３０％の範囲における最大値を１００％として規格化されたＣｕ濃度（％）である。この図２のグラフから、本発明例２３で作製したＡｇ合金膜は、表面から深さ方向における膜厚の２５％の位置で０〜３０%の領域内におけるＣｕの濃度の最大値を示し、表面から深さ方向の膜厚の３０%を超え７０％以下にある領域のＣｕ濃度はこの最大値を越えることが無く、かつ表面から深さ方向における７０%の部分（Ｃｕ濃度の測定位置の深さ＝７０％）のＣｕの濃度が４３％であることが確認された。
【００４９】
同様にして、本発明例２１、２２、２４〜３２及び比較例２１〜２８で作製した積層膜のＡｇ合金膜の深さ方向におけるＣｕ濃度の分布を測定した。その結果を表５に示す。なお、表５中、Ｃｕ濃度の最大値の有無は、Ｃｕ濃度の最大値が表面から深さ方向における膜厚の０％以上３０％以下の領域内にあったものを「有」とし、Ｃｕ濃度の最大値が表面から深さ方向における膜厚の３０％以下の範囲になかったものを「無」とした。また、中央部のＣｕ濃度、基板側表面のＣｕ濃度は、それぞれＣｕ濃度の最大値を１００％とした相対値である。
【００５０】
（熱伝導率の測定）
積層体の電気伝導率を四探針法により測定した。得られた電気伝導率を、下記のＷｉｅｄｅｍａｎｎ−Ｆｒａｎｚ則の式を用いて熱伝導率に換算した。下記の式において、Ｋは熱伝導率、σは電気伝導率、ｋＢはボルツマン定数、ｅは電荷素量、Ｔは温度である。得られた成膜直後の熱伝導率を、表５に示す。
なお、積層体の最表面は絶縁体のＡｌ２Ｏ３膜であり、Ａｇ合金膜の下層はＴａ膜であるが、Ａｇ合金膜の電気抵抗は他の膜と比べて十分低いと考えられるため、測定した電気伝導率はほぼＡｇ合金層の電気伝導率を反映していると考えられる。
【００５１】
【数１】
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【００５２】
（表面粗さＲａ）
積層体の表面粗さＲａを、原子間力顕微鏡（セイコーインスツルメンツ社製  ＳＰＩ３８００Ｎ）により測定した。なお、Ｔａ膜、Ａｌ２Ｏ３膜単独の表面粗さＲａは約０．１ｎｍであることを確認しており、今回得られた０．２ｎｍを超える表面粗さＲａについてはほぼＡｇ合金に起因する表面粗さＲａであると判断した。得られた成膜直後の表面粗さＲａを、表５に示す。
【００５３】
（熱処理後のＡｇ合金膜の深さ方向におけるＣｕ濃度の分布、熱伝導率、表面粗さＲａ）
積層体を、６００℃の温度で熱処理した。熱処理は、窒素雰囲気中で、１℃／秒の速度にて６００℃まで昇温し、６００℃の温度で１分間保持した後、室温まで放冷することによって行った。
熱処理後の積層体について、Ａｇ合金膜の深さ方向におけるＣｕ濃度の分布、熱伝導率、表面粗さＲａを上記の方法を用いて測定した。その結果を、表５に示す。
【００５４】
（熱処理後の膜表面観察）
上記熱処理後の積層体について、膜表面をフィールドエミッション型の走査電子顕微鏡（日立ハイテク社製  ＳＵ−７０）を用い、２５００倍の倍率にて５０μｍ×３５μｍの視野範囲で任意の１０箇所を観察し、膜上における突起物（ヒロック）の発生の有無を確認した。その結果を表５に示す。
【００５５】
【表３】
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【００５６】
【表４】
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【００５７】
【表５】
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【００５８】
Ｃｕの含有量と、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉの合計含有量とが本発明の範囲内にあるＡｇ合金スパッタリングターゲットを用いて、Ａｒと酸素との比率が本発明の範囲内にあるスパッタガスの雰囲気中にて反応性スパッタリングを行うことによって成膜した本発明例２１〜３４のＡｇ合金膜は、表面から深さ方向における膜厚の０％以上３０％以下にある領域内のＣｕの最大濃度を、表面から深さ方向における膜厚の３０％を超え、かつ７０％以下にある領域内のＣｕ濃度が超えることなく、かつ表面から深さ方向における膜厚の７０％にある部分のＣｕ濃度が、前記Ｃｕの最大濃度に対して２０％以上７０％以下の範囲にあることが確認された。また、本発明例２１〜３４のＡｇ合金膜は、成膜後及び熱処理後の熱伝導率、成膜後及び熱処理後の表面粗さＲａがバランスよく優れていることが確認された。
【００５９】
一方、比較例２１は、Ｃｕの含有量が少ないので、成膜直後の表面粗さＲａと熱処理後の表面粗さＲａとがともに大きくなった。
比較例２２は、Ｃｕの含有量が多いので、成膜直後の熱伝導率と熱処理後の熱伝導率とがともに低くなった。
比較例２３は、Ｔｉの含有量が少ないので、熱処理後の膜表面に突起物が形成した。
比較例２４は、Ｔｉの含有量が多いので、成膜直後の熱伝導率と熱処理後の熱伝導率とがともに低くなった。
【００６０】
比較例２５は、Ｎｉの含有量が少ないので、熱処理後の膜表面に突起物が形成した。
比較例２６は、Ｎｉの含有量が多いので、成膜直後の熱伝導率と熱処理後の熱伝導率とがともに低くなった。
比較例２７は、Ｓｉの含有量が少ないので、熱処理後の膜表面に突起物が形成した。
比較例２８は、Ｓｉの含有量が多いので、成膜直後の熱伝導率と熱処理後の熱伝導率とがともに低くなった。
【００６１】
比較例２９では、ＡｒとＯ２とを体積比で９９．９：０．１の割合で含む混合ガス雰囲気にて反応性スパッタリングを行うことによってＡｇ合金膜を成膜しているが、成膜されたＡｇ合金膜は、表面から深さ方向における膜厚の０％以上３０％以下にある領域内のＣｕの最大濃度に対し、深さ方向においてＣｕの濃度が減少する傾向を示さず、成膜直後の表面粗さＲａと熱処理後の表面粗さＲａとがともに大きくなった。
【符号の説明】
【００６２】
１０  Ａｇ合金膜
２０  基材
【図１】
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【図２】
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