JPH0551662B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0551662B2
JPH0551662B2 JP61262045A JP26204586A JPH0551662B2 JP H0551662 B2 JPH0551662 B2 JP H0551662B2 JP 61262045 A JP61262045 A JP 61262045A JP 26204586 A JP26204586 A JP 26204586A JP H0551662 B2 JPH0551662 B2 JP H0551662B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
magnetic
sputtering
phase
ferromagnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP61262045A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63118067A (ja
Inventor
Koichi Tamaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokin Corp filed Critical Tokin Corp
Priority to JP61262045A priority Critical patent/JPS63118067A/ja
Publication of JPS63118067A publication Critical patent/JPS63118067A/ja
Publication of JPH0551662B2 publication Critical patent/JPH0551662B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は薄膜磁気ヘツドあるいは強磁性薄膜抵
抗素子の製造に用いられるスパツタリングターゲ
ツトに関し、特にマグネトロン型スパツタ装置の
陰極として最適なスパツタリングターゲツトに関
する。
〈従来の技術〉 近年、磁気応用分野では磁心の小型化、高周波
化、高密度化の傾向にあり、特に磁気記録分野で
は高記録密度化に伴い、狭トラツク、短波長、高
周波帯域の方向にある。例えば、8ミリVTR、
固定ヘツド型デジタルオーデイオ、PCM、垂直
磁気記録分野等がそうである。
磁性素子の小型化、高周波化に対しては、軟磁
性材料の薄板、薄帯が利用されつつあるが、これ
らは十分に対応できる材料であるとはいえない。
そこで注目されているのがスパツタ法により製造
される軟磁性薄膜である。この薄膜は低周波領域
では保磁力、透磁率の点で劣るが、その形状の有
利さから高周波領域では格段に優れている。軟磁
性薄膜は、電気抵抗の低い金属材料に特有のうず
電流損失を著しく低減することが可能であるため
に、高周波帯域における透磁率の低下をおさえる
ことができるからである。
一般に、スパツタ法の基本原理はターゲツトを
取付けたカソード、すなわち陰極およびこれと対
向するアノード、すなわち陽極(基板)の間に直
流あるいは交流の高電圧(数kV)を印加してグ
ロー放電を起こさせスパツタリングを行なうこと
である。たとえば真空槽内を1×10-1Torrのア
ルゴン雰囲気に保つて電極間に電圧を印加する
と、電極間にグロー放電が発生する。このグロー
放電により放電空間にアルゴンプラズマが形成さ
れる。このプラズマ中のアルゴン正イオンが、陰
極近傍の陰極電位降下で加速され、ターゲツト陰
極表面に衝突し、ターゲツト表面をスパツタ蒸発
させる。スパツタ粒子は陽極上に配置された基板
上に沈着して、ターゲツト材料からなる薄膜が形
成される。
ここで、スパツタ法による薄膜作成の欠点は薄
膜の形成速度が遅いことである。この形成速度が
遅いという欠点を改良したスパツタ法の一つとし
てマグネトロン型スパツタ法がある。マグネトロ
ン型スパツタ法は、2極のスパツタリング法の中
で電界と磁界が印加されており、その結果として
陰極近傍に電子がとらえられ陰極近傍で電子によ
る電流が閉じるような領域が形成されるようにし
た方式であり、すなわちターゲツト(陰極)表面
からたたき出された2次電子はローレンツ力によ
つて電界および磁界に垂直の方向に作用する。タ
ーゲツト表面に形成される磁界にトラツプされた
電子はサイクロイド運動をして、ガス分子と衝突
しイオン化を促進する。何回となく衝突を繰り返
した電子は、そのたびごとにエネルギーを失い、
軌道を変えながら基板(陽極)に達しその寿命を
終える。このように、磁界の影響で電子の寿命が
長くなり、低い圧力でも放電を維持するのに十分
な電子を供給し、高密度プラズマが発生する。し
たがつて、大電流密度放電が可能となり、スパツ
タ速度が著しく速くすることができる。
〈発明が解決しようとする問題点〉 ここで、マグネトロン型スパツタ法で、例えば
Fe,Co,Niの少なくとも1種が主たる構成元素
である強磁性体ターゲツトをスパツタしようとす
ればターゲツトが裏面の磁石の磁路を短絡(閉磁
路を形成)してしまう。したがつて、磁力線がタ
ーゲツト内部に収束されてマグネトロン放電が困
難となる。そこでターゲツト表面に漏洩磁界を発
生させるためには次の方法が考案されている。
1 ターゲツト裏面の磁石を強くするか、ターゲ
ツトの厚さを薄くしてターゲツトを磁気的に飽
和させた後に表面に漏れてくる磁界成分を利用
する(第2図参照)。
2 ターゲツトにギヤツプを設け磁界の漏れを促
す。
3 ターゲツトの温度を上げて透磁率を小さくし
磁界の漏れを促す。
しかし、ターゲツト裏面の磁石を強くしたり、
ターゲツトの温度を上げたりするにはスパツタ装
置を改造する必要があるだけでなく、装置が大が
かりになつたり、複雑になつたりするので好まし
くない。また、第2図のように磁石1を配すると
局部的に磁界ができるため、強磁性体ターゲツト
2が局部的にへつていくためターゲツトの寿命が
短くなる。またターゲツトが局部的にへると、使
用できない部分が多くのこり無駄が多い。なお3
は銅からなるバツキングプレートである。
また、ターゲツトの厚さを薄くすることはこの
加工費用が高くなるとともに、ターゲツト1枚当
りの寿命が短くターゲツトの交換を頻繁に行わな
くてはならなくなる。さらにターゲツトにギヤツ
プを機械加工により設けることは加工費用が高く
なり実用的でない。
ここで、ターゲツトに磁気的なギヤツプを容易
にしかも安価に設けることができれば、マグネト
ロン型スパツタ装置の改造もなく、また、局部的
なターゲツトのへりによる寿命の短命化のない薄
膜磁性素子、特に薄膜磁気ヘツドの実用化に大き
く貢献できるものである。
そこで、本発明の目的は上記問題点に鑑み、ス
パツタ装置、特にマグネトロン型スパツタ装置の
陰極として最適な長寿命をもつ(使用効率の高
い)スパツタリングターゲツトを提供することに
ある。
〈問題点を解決するための手段〉 上記目的は、Fe,Co,Niの少なくとも1種が
主たる構成元素である強磁性体スパツタリングタ
ーゲツトにおいて、その表面および内部に非磁性
相を分散して存在させることにより達成される。
すなわち、第1図を参照して、強磁性体ターゲツ
ト2′の表面もしくは表面近傍に非磁性相4が存
在すると、この非磁性相が磁気的なギヤツプとし
て作用しターゲツト2′の裏面の磁石1からの磁
束が非磁性相4の部分で均一に漏洩することにな
る。
ターゲツトはスパツタリングにより表面が削り
取られる様に消耗していくため、ターゲツト表面
に常に非磁性相が存在するためには、この非磁性
相がターゲツト内部にも存在している必要があ
る。しかも、非磁性相が局部的に存在している
と、ターゲツトの消耗も局部的になり、使用効率
が低くなるために、非磁性相はターゲツト中に分
散して存在させなければならない。
強磁性体スパツタリングターゲツトとしては、
Fe,Co,Niの少なくとも1種をその構成元素と
する材料である。例えば、Fe−Si,Fe−Si−Al,
Co−Zr,Co−Nb,Co−Cr,Co−Fe,Co−Ni,
Ni−Fe,Ni−Fe−Mo合金もしくはこれらに磁
気特性改善に有効な元素が添加されてなる金属材
料、さらに酸化物系の強磁性体材料等である。
非磁性相としては金属、合金、化合物、または
酸化物や窒化物のような非金属物質等から構成さ
れるもので、強磁性体中に存在して磁気的ギヤツ
プとなり得るものであれば良い。この非磁性相が
存在していてもターゲツト自体は強磁性体である
必要があるために非磁性相の体積比率としては10
%以下が好ましい。ここで10%を越えて存在する
場合はスパツタにより得られた薄膜の磁気特性が
悪くなる。
強磁性体中に非磁性相を分散させる方法の例を
以下に示す。
1 相互に溶解度を有しないかもしくは溶解度の
小さい強磁性体粉末と非磁性粉末を混合、焼結
して強磁性体中に非磁性相を分散させる。
2 強磁性体中に過飽和に固溶された非磁性物質
を析出もしくは晶出させて非磁性相を分散させ
る。
次に本発明の実施例を述べる。
〈実施例〉 1 Ni81%、Fe19%に調整された溶湯に、溶湯
重量の1%に相当するAgを添加し、十分攪拌
した後、鋳鉄製の鋳型に注湯し、インゴツトを
得た。このインゴツトに熱間加工、冷間加工、
切削加工を行ない、外径150mm、厚さ6mmの円
板状ターゲツトを作製した。このターゲツトの
結晶粒界およびその近傍にはAgを主成分とす
る非磁性相が分散して存在していることが認め
られた。このターゲツトを用いて、Ar8×10-3
Torr、3kWの条件下でマグネトロンスパツタ
を行なつた。非磁性相を分散させたターゲツト
と分散させないターゲツトの両者の使用効率
(使用前のターゲツトの体積を100として、使用
不可能になつたターゲツトの体積を求め、逆に
使用したターゲツトの体積を%で示したもの)
は、前者が約25%であるのに対し、後者は約6
%であつた。また、このとき前者では広い範囲
にわたつてエロージヨン(外力による金属の損
耗を受ける現象)がおこつていたのに対し、後
者は局部的にしかエロージヨンが進んでいなか
つた。
2 Ni81%、Fe19%となるようにNi粉末(−#
100)とFe粉末(−# 100)をボールミルで混
合し、これに総重量の5%に相当するNbC(平
均粒径20μm)粉末をさらに加えて混合した。
次いでこの混合粉末を、内寸法がφ160mm×12
mmのステンレス容器に入れ、真空脱気後封入
し、1250℃、1000気圧の静水圧中で焼結させた
後、外径150m、厚さ6mmの円板状ターゲツト
を作製した。このターゲツトは、マトリツクス
が81%Ni−19%Feで、このマトリツクス中に
非磁性のNbCが分散した複合組織により形成
されていた。前述と同じ条件でマグネトロンス
パツタを行ないターゲツトの使用効率を調べ
た。非磁性相が分散した場合は、使用効率は約
30%であり、Ni,Feのみの場合は約7%であ
つた。エロージヨンの様子も非磁性相が分散し
た場合は広い範囲で認められた。
3 Fe84%、Si10%、Al6%に調整された溶湯に
溶湯重量の4%に相当するTiを添加し、十分
攪拌後、水冷銅鋳型に注湯し、インゴツトを得
た。このインゴツトから外径150mm、厚さ8mm
の円板状ターゲツトを研削加工により作製し
た。このとき、ターゲツトはFe−Si−Al−Ti
から成る強磁性領域と、Tiを主成分とする非
磁性相の複合組織を有していた。前述と同じ条
件でマグネトロンスパツタを行ないターゲツト
の使用効率およびエロージヨンの様子を調べ
た。非磁性相を分散させた場合と、分散させな
い場合の両者を比較すると、前者の使用効率は
約20%であるのに対し、後者は約6%であつ
た。またエロージヨンは前者では広範囲、後者
は局部的であつた。
以上より、強磁性体ターゲツトに非磁性相を分
散させることにより、ターゲツトの使用効率が3
倍以上に改善されていることがわかる。
なお、各々の実施例により成膜された、薄膜に
ついてそれぞれ磁気特性を調べたが、非磁性相を
分散させたターゲツトを用いたものと、従来のタ
ーゲツトを用いたものとの間に差異は認められな
かつた。
〈発明の効果〉 以上のように、本発明によれば、使用効率に優
れたスパツタリングターゲツトが実現される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるスパツタリン
グターゲツトを用いたときの磁界分布を表わす原
理図、第2図は従来の強磁性体スパツタリングタ
ーゲツトを用いたときの磁界分布を表わす原理図
である。 1……磁石、2,2′……ターゲツト、4……
非磁性相。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 Fe,Co,Niの少なくとも1種が主たる構成
    元素である強磁性体スパツタリングターゲツトに
    おいて、非磁性相が分散して存在していることを
    特徴とするスパツタリングターゲツト。
JP61262045A 1986-11-05 1986-11-05 スパツタリングタ−ゲツト Granted JPS63118067A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61262045A JPS63118067A (ja) 1986-11-05 1986-11-05 スパツタリングタ−ゲツト

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61262045A JPS63118067A (ja) 1986-11-05 1986-11-05 スパツタリングタ−ゲツト

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63118067A JPS63118067A (ja) 1988-05-23
JPH0551662B2 true JPH0551662B2 (ja) 1993-08-03

Family

ID=17370263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61262045A Granted JPS63118067A (ja) 1986-11-05 1986-11-05 スパツタリングタ−ゲツト

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63118067A (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4941920A (en) * 1987-11-25 1990-07-17 Hitachi Metals, Ltd. Sintered target member and method of producing same
WO1997035043A1 (de) * 1996-03-19 1997-09-25 Balzers Aktiengesellschaft Target, magnetronquelle mit einem solchen und verfahren zur herstellung eines solchen targets
EP1466999B1 (en) 2001-12-19 2014-10-08 JX Nippon Mining & Metals Corporation Method for connecting magnetic substance target to backing plate and magnetic substance target
JP4708121B2 (ja) * 2005-08-22 2011-06-22 昭和電工株式会社 磁性薄膜作成用ターゲット、磁気記録媒体およびその製造方法、磁気記録再生装置
JP2009221608A (ja) * 2009-07-07 2009-10-01 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd スパッタリングターゲット
CN112941473B (zh) * 2021-01-28 2022-06-17 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种MoTiNi合金靶材及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4094761A (en) * 1977-07-25 1978-06-13 Motorola, Inc. Magnetion sputtering of ferromagnetic material

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63118067A (ja) 1988-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI449801B (zh) Non - magnetic Particle Dispersive Type Strong Magnetic Sputtering Target
US4784739A (en) Method of producing a thin film by sputtering and an opposed target type sputtering apparatus
US20030228238A1 (en) High-PTF sputtering targets and method of manufacturing
US3856579A (en) Sputtered magnetic materials comprising rare-earth metals and method of preparation
EP0132398B1 (en) A method and apparatus for ion beam generation
KR0129795B1 (ko) 광자기 기록 매체용 타겟 및 그 제조 방법
JPH0551662B2 (ja)
JP2533922B2 (ja) 焼結タ―ゲット部材およびその製造方法
JPS6134723A (ja) 磁気記録媒体及びその製造法
JPH04297572A (ja) Co−Cr−Pt系磁気記録媒体用ターゲット
JPH02107762A (ja) 光磁気記録用合金ターゲット
JPH0784659B2 (ja) スパッタリングターゲット
JPS583975A (ja) スパツタリングによる成膜方法及びその装置
JPH031810B2 (ja)
JPS60106966A (ja) 対向タ−ゲツト式スパツタ装置
JPS6367328B2 (ja)
JPH07157874A (ja) マグネトロンスパッタリング装置
JP7648429B2 (ja) スパッタリングターゲット部材、スパッタリングターゲット組立品、及び成膜方法
JP4353323B2 (ja) 強磁性体タ−ゲット用バッキングプレ−トおよび強磁性体タ−ゲット/バッキングプレ−ト組立体
JP2901684B2 (ja) マグネトロンスパッタリング用ターゲット材
JPH02111874A (ja) スパッタリング方法
JPS61257473A (ja) スパツタリング用タ−ゲツト材
JPH0370889B2 (ja)
JPS6151814A (ja) パーマロイ薄膜及び垂直磁気記録媒体の製造方法
JPH0652569B2 (ja) 磁気記録媒体の製造法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees