JPH0471754A - スパッタリング用ターゲット鋳造鋳型 - Google Patents

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］ 薄膜形成用スパッタリング用鋳造ターゲットの鋳造鋳型
に関する。

［従来技術］ 近年光磁気記録媒体としては、主に希土類遷移金属が用
いられている。これらの記録媒体はスパッタリング法に
て薄膜形成されその原料としてスパッタリング用ターゲ
ットがある。

スパッタリング用ターゲットの製造方法には、大きく分
類して鋳造法、焼結法がありその酸素濃度の低さコスト
の安さから鋳造ターゲットが注目されている。

光磁気記録媒体に使用される希土類遷移金属系金属を溶
解鋳造すると非常に脆い共晶合金を成す。

従ってターゲットの鋳造には、例えば特開昭６２−２９
７４６４、特開平０１−１１９６８に見られるように予
熱した金型に希土類遷移金属の溶湯を不活性雰囲気中に
て鋳造し従来製造されてきた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし従来の鋳型にて鋳造したターゲットには、大きな
りラックはないが長さ１〜２ｃｍ、幅０゜１ｍｍ程度の
微細クラックが多く見られる。

この様なりラックが多いとターゲットはスパッツタリン
グ時に太きくわれて異常放電が起きたり、そのようなり
ラックに加工時に不純物が充填されたりして成膜への不
純物混入の原因となる。

そこで本発明は、このような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、微細クラックの少ない良好な
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］ そこで本発明のスパッタリング用ターゲット鋳造鋳型は
、　（１）希土類遷移金属を主組成とするスパッタリン
グ用鋳造ターゲットの鋳造用意鋳型において、鋳型が２
種類以上の複数の金属から形成されることを特徴とし、 （２）上記鋳型に使用する金属のうち少なくとも１種以
上の金属の融点が注湯の融点以下、設置時の鋳型の温度
以上であることを特徴とする。

［作用］ 我々は各種実験の結果、希土類遷移金属系合金鋳造時に
おいてクラックの出現確率と鋳造インゴットの冷却曲線
の間には密接な関係があることをみいだした。そして特
に微細クラックを無くすためには、共晶金属の晶出温度
近傍において特に徐冷することか有効であることを解明
した。

本発明鋳型使用時においては鋳型の予熱によりあるいは
溶湯の熱により鋳型の金属の１部が溶解する。注湯後こ
の状態から鋳型が鋳塊と共に冷却すると。鋳型の温度が
ある一定温に達したとき、鋳型の金属が凝固し潜熱を発
生する。この潜熱により鋳型と鍔塊の冷却速度は遅くな
る。

従ってこの鋳型金属材料を適当に選び、融点を適当に設
定してやることにより鋳型の冷却曲線のある温度領域に
おいて、冷却速度を遅くすることができる。つまり鋳型
の潜熱を用い共晶金属の晶出温度近傍のある一定の温度
領域にて冷却速度を遅くすることができる。

この結果鋳造インゴットの微細クラックは減少する。

［実施例］ 以下に実施例に基づき本発明を説明する。

実施例としてＴｂＦｅＣｏ合金を鋳造しスパッタリング
用ターゲットとする。まず原料としてＴｂ、Ｆｅ、Ｃｏ
それぞれの純金属を原子比にてＴｂを２３％、Ｆｅを６
７％、Ｃｏを１０％準備する。

次に鋳型を準備する。鋳型は円板状のターゲットを鋳造
する形であり、その断面図を第１図に示す、１０１は鋳
湯の湯口、１０２は耐火煉瓦製の鋳型上部、１０４．１
０５．１０６は鋳型下部を成し１０２．１０４に囲まれ
た空間に溶湯を流し込み冷却する。１０４．１０６は鉄
製であり１０５はＰｒ（プラセオジム）の板である。下
部鋳型１０６は１０５がその融点以上になったとき流れ
でるのを防ぎ、１０５．１０６と熱的接触が充分保たれ
るように密着されている。

つぎに原料を真空溶解炉中にて溶解し、予熱した上記鋳
型に注湯する。温度を１６００°Ｃとした。

鋳湯後鋳型に組み込まれたＰｒの潜熱効果によりＴｂＦ
ｅＣｏ合金の晶出温度近傍である１２００°Ｃ近傍にて
冷却速度が遅くなった。

鋳造冷却後のインゴットを研削加工し４インチ径の円形
ターゲットにし目視にて確認したところ微細クラックは
認められなかった。

［比較例コ 本実施例の効果を確認するため従来の鋳型を使用した鋳
造法にて比較例を実施した。

原料は上記実施例と同じである。従来の鋳型の断面図を
第２図に示す。２０１は湯０．２０２は耐火煉瓦製の鋳
型上部、２０４は鉄製の鋳型下部、２０３は２０１．２
０４に囲まれた溶湯を流し込む空間。

つぎに原料を真空溶解炉中にて溶解し、予熱した上記鋳
型に注湯する。温度を１６００℃とした。

注湯後鋳壊の温度を測定したところ、ＴｂＦｅＣ０合金
の晶出温度近傍である１２００℃近傍にても冷却速度は
上記実施例程遅くならなかった。

鋳造冷却後のインゴットを研削加工し４インチ径の円形
ターゲットにし目視にて確認したところ微細クラックは
２０本認められた。

前記実施例においてターゲットの組成系はＴｂＦｅＣｏ
系のみにおいて説明したがＤｙＦｅＣｏ、ＮｄＤｙＦｅ
Ｃｏ、ＮｄＴｂＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ系について
も同様な効果がある。また添加物を少量含んでも同様な
効果がある。

鋳型に使う複数の金属の組合せも色々可能である。ただ
し注湯と接触する鋳型は注湯より高融点金属である必要
がある。また、融点が注湯の融点以下、設置時の鋳型の
温度以上である金属（実施例１においてはＰｒ）はター
ゲットの組成系、鋳型の熱的設計によりその元素を変更
する必要がありＡ１．Ｃｕ、Ｓｎ、Ｐｂ等各種元素が使
用できる。

遣方法における鋳型の断面図。

出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　鈴木喜三部　他−名 取上 ［発明の効果］ 本発明のスパッタリング用ターゲットの製造方法を用い
れば、微細クラックのない良好なスパッタリング用ター
ゲットが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における鋳型の断面図。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）希土類遷移金属を主組成とするスパッタリング用
   鋳造ターゲットの鋳造用意鋳型において、鋳型が２種類
   以上の複数の金属から形成されることを特徴とするスパ
   ッタリング用ターゲット鋳造鋳型。
2. （２）上記鋳型に使用する金属のうち少なくとも１種以
   上の金属の融点が注湯の融点以下、設置時の鍔型の温度
   以上であることを特徴とする特許請求第１項のスパッタ
   リング用ターゲット鋳造鋳型。