JPH01263268A - スパッタリング用ターゲットの製造方法 - Google Patents

スパッタリング用ターゲットの製造方法

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JPH01263268A
JPH01263268A JP9100188A JP9100188A JPH01263268A JP H01263268 A JPH01263268 A JP H01263268A JP 9100188 A JP9100188 A JP 9100188A JP 9100188 A JP9100188 A JP 9100188A JP H01263268 A JPH01263268 A JP H01263268A
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JP
Japan
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target
alloy
composition
foamed
prepared
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JP9100188A
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English (en)
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Toshihiko Yamagishi
山岸 敏彦
Akira Aoyama
明 青山
Satoshi Shimokawato
下川渡 聡
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はスパッタリング用ターゲットの製造方法に関す
る。
(従来の技術) 希土類−遷移金属系光磁気記録膜を作成する、スパッタ
リング用ターゲットは、その製造法により、鋳造ターゲ
ット、焼結ターゲット、半溶融ターゲットなどに分類さ
れる。ここで言う、鋳造ターゲットとは、所定の組成を
完全に溶解し鋳造した鋳塊を外形加工したものであり、
焼結ターゲットとは、前記の鋳塊を粉砕し焼結にて所定
の形状にしたものである。半溶融ターゲットとは、特開
昭 61−99640に示すものである。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら前述の焼結ターゲットは、本質的に酸素量
を多く含み(2000pβmが限界)、酸化され易い希
土類−遷移金属には適していない。
一方鋳造法は含有酸素量も少なく (500ppm程度
)好ましいが、成膜面内にて組成分布が生じると言う問
題点を有する。
また半溶融法で作成したターゲットは基盤面内で組成分
布が生じにくいという特徴があるが、半溶融法も基本的
には焼結による方法であるため金属組織は密な状態にな
っておらず表面積が大きいため、大気中に放置された場
合はターゲット表面層が酸化され易く予備スパッタリン
グでは表面層がクリーニングできないほど酸化層が厚く
なってしまう。
そこで本発明はこの様な問題点を解決するもので、その
目的とするところは従来の鋳造合金ターゲットが持つ成
膜面内で組成分布が生じると言う欠点を克服する希土類
遷移金属系ターゲットを提供するところにある。
(課題を解決するための手段) そこで本発明は、この様な間u点を解決するもので (1)希土類金属をRE、遷移金属をTMで表わしたと
き、 組成の原子比が RExTM+−x (0,33<x<1) なる合金を前記合金を融点以上に加熱し発泡状TMに溶
浸することを特徴とするスパッタリング用ターゲットの
製造方法。
(2)前項記載希土類金属(RE)の主たる組成が、 
Nd、  Ce、  Pr+  Sm、  Gd、  
Tb。
Dyのうち少なくとも1種以上の重希土類金属を含み、
遷移金属(TM)の主たる組成がFe、Co、Niのう
ち少なくとも1種以上を含むことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のスパッタリング用ターゲットの製造
方法。
(作用) 従来より実験上で用いられているTMツタ−ゲット上R
Eチップを配して成膜する複合ターゲヅト方式の場合、
基盤面内の組成分布は完全溶融の鋳造合金ターゲットの
それとは逆の傾向を示す。
つまり複合ターゲットの場合は、ターゲットの直上にな
るほどREが多く側面はどTMが多い。
一方鋳造合金ターゲットのそれは、ターゲットの直上に
なるほどTMが多く、側面はどREが多い。
このことからターゲットの金属組織に出現している金属
相によりREとTMのスパッタ粒子の飛び方に違いがあ
ることがわかる。
従ってターゲット金属組織中にRE、TM単相およびR
E−TM合金相を適度な割合で出現させ混在させること
により、基盤面内で組成分布のない均一な成膜が可能と
なる。
本発明の製造法により作成したターゲットは、RE、T
M単相及びREとTMの合金相が適度な割合で出現して
いる。
(実施例) (実施例1) 実施例により本発明の効果を述べる。まず原料として組
成の原子比がT b ?2F 828.2CO1,11
なる合金を作成する。またF e 918COa、aな
る組成の発泡状TMを準備する。発泡状TMとは例えば
「工業材料、1987年10月号」等にみられるような
、骨格が海面状の高い空孔率を持った金属多孔体である
次に上記合金と粉末を原子比で、合金が30゜6、発泡
TMが69.4となるように用意する。
また、発泡TMの空孔中に合金が過不足なく溶浸すべく
適度な空孔率を有するように、発泡TMをプレスし、形
を出来上りのターゲットに近い形に切断する。
この様に用意した合金と発泡TMを入れた坩堝を真空雰
囲気中にて約1000°Cにて加熱する。
T b ?2F e 26.2CO+、@合金は融点が
低いため約850℃以上になると溶解し発泡状のF e
 s3.aCOs4に溶浸透する。
このようにしてできた鋳ぐるみ合金の金属組織の模式図
第1図に示す。組織中には遷移金属(Fe 93.8C
Oa、4)  の単独犯101、希土類金属(Tb)の
単独犯102、遷移金属と希土類金属の合金相103が
混在する。
このTbFeCoインゴットを外形加工し作成したター
ゲットを第2図に示すようなスパッタリング装置に装着
、成膜し、その磁気特性及び組成分布を調べてみた。第
2図中201がスパッタリングターゲットであり202
が基盤ホルダー(300Φ)である。成膜条件は、Ar
圧2・ 5mTorr、初期真空度3xlO−7Tor
r、投入電力はDC電源を用い1.OA、340Vで行
なった。第三図に本発明ターゲットを用いた基板内組成
分布及び磁気特性分布図である。この図に示すように組
成は、REが22.0−22.5at%で均一であり、
磁気特性もHeが14. 7−15゜5kOeで均一で
ある。基板ホルダー内に殆どと言って良い程均−な膜が
成膜できている。またこのターゲットは希土類金属をイ
ンゴットの形で供給し粉末としないため含有酸素量は少
なく600ppmであった。
(比較例1) 一方、比較のために従来の方法でTbFeC。
ターゲットを作成した。まずTb、Fe、Co金属原料
をT b22F 6!?3CO5となるように坩堝中に
て溶解して、そして鋳型に注湯鋳造した。この様にして
作成した鋳塊を切断研磨して直径4インチ厚さ6mmの
寸法のターゲットに作成した。第4図にこの従来の製造
方法による鋳造合金TbFeCoターゲットを用いた基
盤ホルダー内組成分布及び磁気特性分布図を示す。この
図に示すように組成はREが22.8−19.’8at
%で基盤ホルダー中心へいくほどREが多く、逆にホル
ダー外周へ行くほどREが少なくなっている。また磁気
特性もHcが1l−17kOeとホルダー中心へ行くほ
どHeが大きくなっている。これは組成分布と一致する
。つまり従来の方法による鋳造合金TbFeCoターゲ
ットはターゲットの上方向はどTM(遷移金属)がとび
やすく、横方向はどREがとびやすい特性を示し、基盤
ホルダー内で組成分布を生じさせてしまう。
(実施例2) 次に原料として組成の原子比がD y72F e 2a
、gCo +、@なる合金を作成する。F jf3 s
a、ec Oa、a発泡体を用意する。
次に上記合金と発泡体を原子比で、合金が30゜6、発
泡体が69.4となるように用意して、前記(実施例1
)に記した様な処理を施した後、坩堝中に充填する。
この様に用意した合金と発泡TMを入れた坩堝を真空雰
囲気中にて加熱する。
D ’! ?2F e 28.2CO+、s合金、は融
点が低いため約900℃以上になると溶解しF e s
z、ac O6,4発泡体に溶浸する。
このDyFeCoインゴットをスパッタリングターゲッ
トとし実施例1と同じ成膜装置成膜方法で、基板ホルダ
ー内の組成分布と磁気特性分布を評価した結果、REが
22.0−22.5at%であり均一であり、磁気特性
もHeが12.0−13.0kOeで均一であった。含
有酸素量は611ppmであった。
(比較例2) 一方、比較のために従来の方法でDyFeC。
ターゲットを作成した。まずDy、Fe、Co金属原料
をD y22Fe73cO5となるように坩堝中にて溶
解して、そして鋳型に注湯鋳造した。この様にして作成
した鋳塊を切断研磨して直径4インチ厚さ6mmの寸法
のターゲットに作成した。
このDyFeCoインゴットをスパッタリングターゲッ
トとし実施例1と同じ成膜装置成膜方法で、基板ホルダ
ー内の組成分布と磁気特性分布を評価した結果、REが
22.919.5at%で基盤ホルダー中心へいくほど
REが多く、逆にホルダー外周へ行くほどREが少なく
なっている。
また磁気特性もHcが7−18に前記(実施令1)に記
した様な処理を施した後、坩堝中に充填する。
この様に用意した合金と発泡TMを入れた坩堝を真空雰
囲気中にて加熱する。Oeとホルダー中心へ行くほどH
cが大きくなっている。
(実施例3) 次に原料として組成の原子比がT b 38G d 3
6Fe 26.2CO+、eなる合金を作成する。また
組成がF e 93.6COa□4なる発泡体を用意す
る。
次に上記合金と発泡体を原子比で、合金が30発泡体が
70となるように用意して、前記(実施令1)に記した
様な処理を施した後、坩堝中に充填する。
この様に用意した合金と発泡TMを入れた坩堝を真空雰
囲気中にて約1000°Cにて加熱する。
T b 36G d 36F e 28.2CO1,1
1合金は、約900°C以上になると溶解しF e 9
3.6COe、a発泡体に溶浸する。
このTbGdFeCoインゴットをスパッタ【ノンゲタ
−ゲットとし実施例1と同じ成膜装置成膜方法で、基板
ホルダー内の組成分布と磁気特性分布を評価した結果、
REが22. 0−22. 5at%であり均一であり
、磁気特性もHcが12゜0−13.0kOeで均一で
あった。含有酸素量は少な(601ppmである。
(実施例4) 次に原料として組成の原子比がN d +e、+D ’
!5a3F e 23.TCOs、9なる合金を作成す
る。また組成がFe5aCOzsなる発泡体を用意する
次に上記合金と発泡体を重量比も、合金が40発泡体が
60となるように用意して、前記(実施令1)に記した
様な処理を施した後、坩堝中に充填する。
このF炙に用意した合金と発泡TMを入れた坩堝を真空
雰囲気中にて約950℃にて加熱する。
N d +e、+D 515a、3F e23.vc 
05.9なる合金は、約850℃以上になると溶解しF
esの0026発泡体に溶浸する。
このNdDyFeCoインゴットをスパッタリングター
ゲットとし実施例1と同じ成膜装置成膜方法で、基板ホ
ルダー内の組成分布と磁気特性分布を評価した結果、R
Eが28.0〜28.5a七%であり均一であり、磁気
特性もHeが9.7〜10.5kOeて均一であった。
含有酸素量は少なく620ppmである。
本発明に於て、REとTMの合金の組成の原子比を RExTM+−x (0,33<x<1) に設定したのは、合金の組成がこの範囲内にないと第り
図に示したようなRE、TM、REとTMの合金相が同
時に出現しないからである。
これら実施例’1. 2. 3.4に示した組成系以外
に、 SmDyFeCo、  PrDyFeCo。
NPrDyFeCo、  TbDyFeCo、  Dy
GdFeCo、TbDyFe等の組成系についても本発
明の効果が存在することを確認した。
また、上記元素以外に添加物、不純物としてTi、  
A1.  Si、  Cr、  Zr、  V、  M
n、  Ca等がRE−TM金合金あるいは発泡TMに
含まれても本発明の効果が存在する。
上述実施台においてはいずれも出発物質を同じ坩堝に入
れているが、RE−TM金合金けを坩堝中にて溶解し、
別の容器の中にいれた発泡状TMに注ぎ溶浸する方法で
も同様に作成できる。
(発明の効果) このように本発明を用いれば、ターゲット中の酸素量が
少ないという鋳造合金の特性を保ったまま成膜面内で組
成分布ができないという効果を有するターゲットを製作
できる。
発泡TMはプレス等による圧縮処理が簡単に施すことが
でき、空孔率が容易に変更出来るので、溶浸した金属組
織中のTM、RE、TM−RE金合金比の制御が容易と
なった また、発泡TMは、ターゲットインゴット全体に骨組み
を形成し、ターゲットインゴットは靭性が向上する。こ
のため、鋳造合金に比して加工扱いが容易になった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明ターゲットの表面組織の模式図。 第2図はスパッタリング装置の概略図。 第3図は本発明ターゲットを用いた基板ホルダー内組成
分布及び磁気特性分布図。 第4図は従来の製造方法による鋳造合金ターゲットを用
いた基板ホルダー内組成分布及び磁気特性分布図。 以上 出願人  セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士 上柳雅誉(他1名) 第2図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)希土類金属をRE、遷移金属をTMで表わしたと
    き、 組成の原子比が RE_xTM_1_−_x (0.33<x<1) なる合金を前記合金の融点以上に加熱し発泡状TMに溶
    浸することを特徴とするスパッタリング用ターゲットの
    製造方法。
  2. (2)前項記載希土類金属(RE)の主たる組成が、N
    d、Ce、Pr、Sm、Gd、Tb、Dyのうち少なく
    とも1種以上の希土類金属を含み、遷移金属(TM)の
    主たる組成がFe、Co、Niのうち少なくとも1種以
    上を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    スパッタリング用ターゲットの製造方法。
JP9100188A 1987-09-17 1988-04-13 スパッタリング用ターゲットの製造方法 Pending JPH01263268A (ja)

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DE3885690T DE3885690T2 (de) 1987-09-17 1988-09-14 Verfahren zum Herstellen eines Zerstäubungstargets zur Verwendung bei der Herstellung eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums.
EP88308503A EP0308201B1 (en) 1987-09-17 1988-09-14 Method of forming a sputtering target for use in producing a magneto-optic recording medium
KR1019880011970A KR930007159B1 (ko) 1987-09-17 1988-09-16 광자기 기록매체, 스파터링용 타게트 및 스파터링용 타게트의 제조방법
CN88106744A CN1033654A (zh) 1987-09-17 1988-09-17 光磁记录介质、溅射用靶及溅射用靶的制造方法
HK130197A HK130197A (en) 1987-09-17 1997-06-26 Method of forming a sputtering target for use in producing a magneto-optic recording medium

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