JPH0196381A - スパッタリング用ターゲット - Google Patents

スパッタリング用ターゲット

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JPH0196381A
JPH0196381A JP62253001A JP25300187A JPH0196381A JP H0196381 A JPH0196381 A JP H0196381A JP 62253001 A JP62253001 A JP 62253001A JP 25300187 A JP25300187 A JP 25300187A JP H0196381 A JPH0196381 A JP H0196381A
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JP
Japan
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transition metal
phase
alloy
sputtering
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JP62253001A
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Akira Aoyama
明 青山
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Seiko Epson Corp
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    • G11INFORMATION STORAGE
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
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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〕 本発明は希土類遷移金属合金スパッタリング用ターゲッ
トの組か及び組成に関する。
〔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
グ用ターゲットは従来より鋳造法、炉詰法、半溶融法な
どがある。ここでいう鋳造法とは鋳、込んだ鋳塊をその
まま外径加工にてターゲットにするものであり、焼結法
とは一度鋳込んだ鋳塊を粉砕し、焼結にてターゲット形
状とするものである。又、半溶融法とは特開昭6l−9
9Et40に示すものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら前述の焼結法は、本質的に酸素量を多く含
み(2000PPmが限界)、酸化され易い希土類遷移
金属系には適していない。一方、鋳造法は酸素量も少な
く (500pPm程1t)好ましいが、成膜面内で組
成分布が生じるという問題点を存する。
又、半溶融法で作成したターゲットは基板面内で組成分
布が生じにくい七いう特長があるが、半溶融法も基本的
には焼結による製造であるため、ターゲットは完全な密
状聾となっておらず、大気中に放置された場合はターゲ
ットの表面層が酸化されてしまい、予備スパッタリング
では表面層をクリーニングできないほどの酸化層となっ
てしまう。
そこで本発明は、このような問題点を解決するもので、
その目的とするととろは従来の鋳造合金ターゲットがも
つ成膜面内で組成分布が生じるという欠点を克服し、さ
らに半溶融法、焼結法ターゲットのもつ酸化されやすい
という欠点を克服する希土類遷移金属ターゲットを提供
するところにある。
〔問題点を解決するための手段〕
希土類遷移金属合金からなる光磁気記録層をスパッタリ
ングにて製造する鋳造合金ターゲットに勿いて、鋳造合
金ターゲット中の金属組織が、希土類金属単体相と遷移
金属単体相と希土順遷移金属合金相からなることを特徴
とする。
〔作用〕
従来より実験室で用いられている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ット方式の場合、
基板面内の組成分布は、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。
丁度、鋳造合金ターゲットと複合ターゲットではREと
TMのスパッタ粒子の飛び方に、相補関係があることが
わかる。つまり、RE単体層と、T M単体相とRE 
−T M合金相を適当に混在させたターゲットができれ
ば、基板面内で組成分布のない均一な成膜が可能となる
〔実施例1〕 まず原料として、平均粒径が300μm程度のTb粉末
を作り、Fe*5Covat%となるFeCo鋳塊を平
均粒径が1508℃程度になる様に粉砕し、FeCo粒
末を作る。
次にTby * F ey s COs a t%とな
る様に真空中でルツボ中に投入し、1650°Cまで一
度温度を上げ完全に溶解させ、その後1380°Cまで
下げる。そしてこのTbFeCo溶湯合金に、上記のT
b粉末とFeCo粒末をルツボ中に投入した。Tbは融
点が1450℃であり、Fec。
は1530℃であるため1380°Cの湯中では溶解し
ないので、Tb、FeCo粒末のままで存在することに
なる。そしてこれらTbFeCo、Tb、FeCofA
は次の様な割合になっている。
(TbFeCo)A (Tbc  (FeCo)o )
BA:B=25ニア5wt% C:D=22ニア8at% この様にしてできた(TbFeCo)−Tb−(FeC
o)溶湯を鋳型に鋳込み、その後出来上がった鋳造合金
を加工し、4#φxetのスパッタリングターゲットを
作成した。こうして、できあがったターゲットの表面組
織の模式図を第1図に示す。1の相はTbFeCoat
%組成相であり、この相はFe*5Cotat%組成相
で、3はTbの組成相である。つまりTbのRE単体相
と、F e CoのTM単体相と、TbFeCoのRE
−TMの3相からなっていることがわかる。
このTbFeCoターゲットを第2図に示ず様なスバフ
クリング装置に装着、成膜し、その磁気特性及び組成分
布を調べてみた。第2図の21がスパッタリングターゲ
ットであり、22が基板ホルダー(300φ)である。
成膜条件は、Ar圧2.5mTo r rs初期真空1
t3X10−’T。
rrs投入電力はDC電源を用い1.OA、340vで
おこなった。第3図に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である。この図に
示す様に、組成はREが、22.0〜22.5at%で
均一であり、磁気特性も、Heが14.7〜15.5K
Oeで均一である。基板ホルダー内にほとんどといって
良いほど均一な膜が成膜できている。当然のこのターゲ
ットは鋳造合金であるので酸素は少なく350ppmで
あった。
一方、比較のために従来の製造方法でTbFeC0ター
ゲットを作成した。すなわちTbFeC0全組成をTb
z s Few s Coa at%となるようにルツ
ボ中で1650℃で溶解し、そして鋳型に注湯し鋳塊を
作った。そして、との鋳塊を切断、研磨し4#φX6t
のTbFeCoターゲフトを作成した。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
用いた基板ホルダー内組成分布及び磁気特性分布図を示
す。
この図に示す様に組成はREが22.8〜19゜8at
%で、基板ホルダー中心へいくほどREが多く、逆にホ
ルダー外周へいくほどREが少なくなっている。又、磁
気特性もHeが17〜IIKOeとホルダー中心へいく
ほどHcが大きくなっている。これは組成分布とも一致
する。つまり従来の製造方法による鋳造合金TbFeC
o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(、横方向はどREがとびやすい特性を示
し、基板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、平均粒径が3008℃程度のDY粒末
を作り、Fee s Cot at%となるFeCo鋳
塊を平均粒径が150μm程度になる様に粉砕し、Fe
Co粒末を作る。
次にDy鵞* Few s Cob at%となる様に
真空中でルツボ中に投入し、1650”Cまで一度温度
を上げ完全に溶解させ、その後1380 ”Cまで下げ
る。そしてこのDyFeCo溶湯合金に、上記のDy粉
末とFeCo粉末をルツボ中に投入した。Dyは融点が
1450℃であり、FeC。
は1530℃であるため1380 ”Cの湯中では溶解
しないので、Dy、FeCo粒末は粒末のままで存在す
ることになる。そしてこれらDyFeCo、DyFeC
o量は次の様な割合になっている。
(DyFeCo)g  (Dyc  (FeCo)、)
rEゴ=25ニア5wt% G:H=22ニア8at% この様にしてできた(DyFeCo)−0y−(FeC
o)溶湯を、鋳型に鋳込みその後出来上がった鋳造合金
を加工し、4#φ×6tのスバフタリングターゲットを
用い実施例2と同じ成り B置及び成膜方法で、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22.0〜22.5at%で均一であり、磁気特性
もHeが12.0−13.0KOeで均一であった。酸
素量も3501)f)mと少なかった。
〔実施例3〕 次に原料として、Tb、。Gd、。at%となるGdT
b鋳塊を作り、GdTb粒末を作る。そして同様にFe
5sCOtat%粒末を作る。さらにGd+ 、Tb+
 + Fe7s Cot  at%となる様にルツボ中
に各元素を投入し、1e50’Cまで一度温度を上げ完
全に溶解させ、その後1320°Cまで下げる。そして
このGdTbFeCo@湯合金に、上記のGdTb粒末
とFeCo粒末をルツボ中に投入した。このGdTb粒
末は融点が1400°Cであり、FeCoは1530°
Cであるタメ1320℃の湯中では溶解しないので、G
dTb、FeCo粒末は粒末のままで存在することにな
る。そして、これらGdTbFeCo、GdTb、Fe
Coff1は次の様な割合になっている。
(GdTbFeCo) + ((GdTb)t  (F
eCo)L)J 1:J=25ニア5wt% に:L=22ニア8at% この様にしてできた (GdTbFeCo)−(GdT
b)−(PeCo) 鋳造合金ターゲットは、実施例1
.2と同様に、やはり基板ホルダー内で組成分布、磁気
特性分布のない成膜ができるターゲットであった。He
は11〜13KOe。
REは22〜22.5at%で均一であった。酸素量は
300ppmであった。
これら、実施例1.2.3に示した組成系以外に、Tb
DyFeCo、DyGdFeCo、GdFcCo、Gd
TbFe、TbDyFe等の組成系についても本発明効
果が存在することを確認した。
〔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質を保ったまま、成膜面内で
組成分布が生じないという効果を存する。
【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。 1・・・・・・TbFeCoat%組成相2−− F 
e * s COt a j%組成相3・・・・・・T
bの組成相 21・・・・・・スパッタリングターゲット22・・・
・・・基板ホルダー(300φ)以  上 第 1 口

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)希土類遷移金属合金からなる光磁気記録層をスパ
    ッタリングにて製造する鋳造合金ターゲットにおいて、
    前記鋳造合金ターゲット中の金属組織が希土類金属単体
    相と遷移金属単体相と希土類遷移金属合金相からなるこ
    とを特徴とするスパッタリング用ターゲット。
  2. (2)前記スパッタリング用ターゲットの主たる組成が
    、Gd、Tb、Dyのうちの少なくとも1種以上の重希
    土類金属(HR)と、Fe、Coのうち少なくとも1種
    以上の遷移金属(TM)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。
JP62253001A 1987-09-17 1987-10-07 スパッタリング用ターゲット Pending JPH0196381A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62253001A JPH0196381A (ja) 1987-10-07 1987-10-07 スパッタリング用ターゲット
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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