JPH0586460A - スパツタリング用ターゲツトおよびその製造方法 - Google Patents

スパツタリング用ターゲツトおよびその製造方法

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JPH0586460A
JPH0586460A JP19220891A JP19220891A JPH0586460A JP H0586460 A JPH0586460 A JP H0586460A JP 19220891 A JP19220891 A JP 19220891A JP 19220891 A JP19220891 A JP 19220891A JP H0586460 A JPH0586460 A JP H0586460A
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JP
Japan
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target
magnetic material
magnetic
magnetic body
manufacturing
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JP19220891A
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Masaki Morikawa
正樹 森川
Makoto Kinoshita
真 木下
Jun Tamura
純 田村
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本願のターゲット11は、ターゲット材とな
る磁性材料13の一方の面に非磁性体12を接合してな
ることを特徴とする。また、ターゲットの製造方法は、
ターゲット材となる磁性材料の一方の面に拡散により非
磁性体を接合することを特徴とする。 【効果】 本願のターゲットによれば、磁性材料を薄厚
化することができ、成膜速度を向上させることができ
る。また、使用する磁性材料の量を削減し経済性を向上
させることができる。また、本願の製造方法によれば、
該非磁性体が磁性材料に機械的強度を付与し機械加工時
の反りや割れの発生を防止することができる。したがっ
て、薄厚の磁性材料をバッキングプレート上に接合する
ことが可能になる。これにより難加工性材料であって
も、機械加工を良好に施すことができ、反りや割れが発
生することもなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、成膜速度及び経済性を
改善することができるスパッタリング用ターゲットおよ
びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、磁気ディスクや磁気ヘッドの磁性
薄膜を成膜する方法の一つにマグネトロンスパッタリン
グがある。
【0003】この方法は、電場と磁場の直交するマグネ
トロン放電を利用したもので、基板温度の上昇を低く抑
えることができ、ターゲットへ大電力を投入して成膜速
度(スパッタレイト)を大きくすることができ、ミクロ
ンオーダーの膜厚を容易に得ることができる等の利点が
あるために、現在では、実験室はもとより本格的な量産
装置として最も多用されている薄膜形成方法の1つであ
る。
【0004】この方法により成膜された磁性薄膜は、従
来のスピンコート等の塗布法と比べて高密度記録が可能
であり、電磁変換特性に優れており、SN比が高い等、
種々の優れた特徴がある。
【0005】図5は前記マグネトロンスパッタリングに
用いられるスパッタリング用ターゲット(以下、単にタ
ーゲットと略称する)1であって、略矩形状もしくは円
板状のバッキングプレート(冷却板)2上に、磁性材料
を該バッキングプレート2と同形状に形成した磁性体3
が接合されている。
【0006】ターゲット1の製造方法としては、前記C
o系合金のターゲットの場合は粉末冶金法が好適に用い
られるが、センダストの場合は粉末冶金法の適用が難し
いために溶解鋳造法が好適に用いられる。
【0007】このターゲット1を用いてスパッタリング
する場合、図6に示す様に磁石4,4を用いてターゲッ
ト1の上方に磁力線Mを発生させ前記ターゲット1の上
方の漏洩磁束密度を大きくし、前記ターゲット1の近傍
に高密度プラズマを発生させてマグネトロン放電を起こ
すことにより、マグネトロンスパッタリングをすること
ができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のター
ゲット1を用いた場合、成膜時の成膜速度(スパッタレ
イト)を確保するためには、磁石4を強力にするか、ま
たは磁性体3の厚み(t)を薄くする必要がある。
【0009】しかし、磁石4が発生する磁力線をこれ以
上強くすることは磁石4の特性上及び構造上難しいため
に、磁性体3の厚み(t)を薄くするしかないのである
が、この磁性体3の厚み(t)を薄くすると機械加工時
に歪むために反りが生じバッキングプレート2へのハン
ダ付けの際に欠陥が生じ易くなり、また、機械加工性が
悪いために加工時に割れが生じ易くなる。したがって、
磁性体3の厚み(t)を薄くすると直接バッキングプレ
ート2へ接合することが出来なくなり、実際に磁性体3
の厚みを5mm以下にすることは極めて困難である。
【0010】本発明は、前記の事情に鑑みてなされたも
ので、以上の問題点を解決することができるとともに成
膜速度及び経済性を改善することができるターゲットお
よびその製造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は次の様なターゲットおよびその製造方法
を採用した。すなわち、請求項1記載のターゲットとし
ては、ターゲット材となる磁性材料の一方の面に非磁性
体を接合してなることを特徴としている。
【0012】また、請求項2記載のターゲットの製造方
法としては、ターゲット材となる磁性材料の一方の面に
拡散により非磁性体を接合することを特徴としている。
【0013】
【作用】請求項1記載のターゲットでは、ターゲット材
となる磁性材料の一方の面に非磁性体を接合してなるこ
とにより、磁性材料を薄厚化して成膜速度を向上させ
る。また、磁性材料の厚みを薄厚とすることにより、磁
性材料の不使用部分を削減し経済性を向上させる。
【0014】また、請求項2記載のターゲットの製造方
法では、ターゲット材となる磁性材料の一方の面に拡散
により非磁性体を接合することにより、該非磁性体が磁
性材料に機械的強度を付与し、機械加工時の反りや割れ
の発生を防止する。したがって、非磁性体を介すること
により薄厚の磁性材料をバッキングプレートに接合する
ことが可能になる。
【0015】
【実施例】以下、本発明に係るターゲットの一実施例に
ついて説明する。
【0016】図1は、ターゲット11の断面図であっ
て、略矩形状もしくは円板状のバッキングプレート(冷
却板)2の一方の面2a上に非磁性体12が接合され、
該非磁性体12の面12a上に磁性体13が一体に接合
されている。
【0017】非磁性体12は、バッキングプレート2と
同形状で大きさが該バッキングプレート2より若干小さ
いものである。この非磁性体12の材料としては、例え
ばTi,Al,Mo,W等の弱磁性の金属、Cu等の反
磁性の金属、ステンレススチール(例えばオーステナイ
ト系のSUS304)等の弱磁性の合金が好適に用いら
れる。
【0018】磁性体13は、非磁性体12と同一の形状
で厚み(t1)が該非磁性体12の厚み(t2)と同等か
またはそれより厚い強磁性材料からなるものである。こ
の磁性体13の材料としては、Co−Cr−Pt系合
金,Co−Cr−Ta系合金,Co−Nb−Zr系合
金,センダスト(Fe−Al−Si系合金)等が好適に
用いられる。
【0019】また、磁性体13の厚み(t1)と該非磁
性体12の厚み(t2)の和は、従来のターゲット1の
厚み(t)と同一となる様に設定されている。
【0020】次に、前記ターゲット11を製造する方
法、すなわち非磁性体12の一方の面12a上に拡散に
より磁性体13を接合する方法について説明する。
【0021】まず、HIP処理により前記ターゲット1
1を製造する方法について図1及び図2を参照しながら
説明する。
【0022】まず、溶解鋳造法の一種である真空鋳造法
により、Co−9重量%Cr−31重量%Ptの組成を
有する合金のインゴットを製造する。次に、ワイヤーカ
ット放電加工等の機械加工により前記インゴットを直方
体状に切断して素板21とする。
【0023】次に、この素板21を直方体状のステンレ
ススチール缶22に挿入し、該ステンレススチール缶2
2の内部を真空にし密封する。次に、HIPによりステ
ンレススチール缶を焼結する。HIP処理は、概ね12
00℃、1.0ton/cm2の下で1時間行う。
【0024】次に、600℃で30分間焼鈍処理を行な
い、その後所定の圧縮率Tで2回圧延処理を行う。
【0025】次に、前記素板21とステンレススチール
缶22とを一体に接合したまま略矩形状もしくは円板状
に切断しその後素板21の表面に鏡面研磨等の仕上加工
を施し、その後ボンディングを行い略矩形状もしくは円
板状のターゲット11とする。
【0026】以上により、磁性体13(素板21)と非
磁性体12(ステンレススチール缶22)とを拡散によ
り接合し一体の構造としたターゲット11を得ることが
できる。
【0027】次に、真空ホットプレス(HP)処理によ
り前記ターゲット11を製造する方法について図2及び
図3を参照しながら説明する。
【0028】真空鋳造法により製造されたインゴットを
直方体状に切断して素板21とし、この素板21を同一
形状のステンレススチール板23上に重ね、真空下にお
いて所定の温度T及び所定の圧力Pを所定時間H保持す
ることにより、素板21とステンレススチール板23と
を接合する。
【0029】HP処理の条件の一例を下記にしめす。 真 空 度 :1×10-2Torr 加 圧 力 P:250kg/cm2 温 度 T:1150℃ 保持時間 H:5時間
【0030】その後、焼鈍処理、圧延処理、仕上加工、
ボンディング等を施し、略矩形状もしくは円板状のター
ゲット11とする。
【0031】以上により、磁性体13(素板21)と非
磁性体12(ステンレススチール板23)とを拡散によ
り接合し一体の構造としたターゲット11を得ることが
できる。
【0032】前記ターゲット11を用いてスパッタリン
グする場合、図4に示す様に磁石4,4によりターゲッ
ト11の上方に高密度の磁力線Mを発生させて前記ター
ゲット11の上方の漏洩磁束密度を大きくし、前記ター
ゲット11の近傍に高密度プラズマを発生させて大きな
イオン電流を流すことにより大電力化を図ることがで
き、これにより強いマグネトロン放電を起こすことがで
きる。このとき、電子はターゲットの表面近傍を円形状
もしくは略矩形状もしくは円形状の連続した軌跡を描い
て運動しており、ターゲット11の電力密度(W/cm
2)を大幅に増大させることができ、最適条件の下にマ
グネトロンスパッタリングを行うことができる。
【0033】表1は、上記のターゲット(実施例)と、
従来のターゲット(比較例)について各々の特性を比較
したものである。ここでは、ターゲットの組成はCo−
9重量%Cr−31重量%Pt一種とし、このターゲッ
トの磁性体13の厚み(t1)と非磁性体12の厚み
(t2)を様々に変化させて特性を評価している。
【0034】
【表1】
【0035】表1から明らかなように、上記実施例のタ
ーゲットは従来のものと比べて磁性体13の厚みt1
薄くなるために、漏洩磁束密度Bが大きくなり、成膜速
度(スパッタレイト)も優れていることがわかる。
【0036】以上説明した様に、上記実施例のターゲッ
ト11によれば、バッキングプレート2上に非磁性体1
2を接合し、該非磁性体12の面12a上に磁性体13
を一体に接合したので、磁性体13を薄厚化することが
でき成膜速度を向上させることができる。また、磁性体
13の厚みを薄厚とすることにより、使用する磁性材料
の量を削減することができ、したがって経済性を向上さ
せることができる。
【0037】また、上記実施例のターゲットの製造方法
によれば、非磁性体12の面12a上に拡散により磁性
体13を接合することとしたので、該非磁性体12が磁
性体13に機械的強度を付与し、機械加工時の反りや割
れの発生を防止することができる。したがって、非磁性
体12を介することにより、薄厚の磁性体13をバッキ
ングプレート2上に接合することが可能になる。
【0038】これにより、例えばセンダスト(Fe−A
l−Si系合金)の様な難加工性材料であっても、機械
加工を良好に施すことができ、反りや割れが発生するこ
ともなくなる。
【0039】以上により、高い成膜速度(ハイスパッタ
レイト)を有し経済性を改善することができるターゲッ
トおよびその製造方法を提供することができる。
【0040】なお、前記ターゲット11を製造する方
法、すなわち非磁性体12の一方の面12a上に拡散に
より磁性体13を接合する方法としては、上述したHI
P処理やHP処理に限定されることなく種々の方法が適
用可能であり、例えば、爆着等の方法も好適に用いるこ
とができる。
【0041】
【発明の効果】以上説明した様に、請求項1記載のター
ゲットによれば、ターゲット材となる磁性材料の一方の
面に非磁性体を接合してなることとしたので、磁性材料
を薄厚化することができ、成膜速度を向上させることが
できる。また、磁性材料の厚みを薄厚とすることによ
り、使用する磁性材料の量を削減することができ、した
がって経済性を向上させることができる。
【0042】また、請求項2記載のターゲットの製造方
法によれば、ターゲット材となる磁性材料の一方の面に
拡散により非磁性体を接合するので、該非磁性体が磁性
材料に機械的強度を付与することができ、機械加工時の
反りや割れの発生を防止することができる。したがっ
て、非磁性体を介することにより、薄厚の磁性材料をバ
ッキングプレート上に接合することが可能になる。
【0043】これにより、例えばセンダスト(Fe−A
l−Si系合金)の様な難加工性材料であっても、機械
加工を良好に施すことができ、反りや割れが発生するこ
ともなくなる。
【0044】以上により、高い成膜速度(ハイスパッタ
レイト)を有し経済性を改善することができるターゲッ
トおよびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるターゲットの断面図で
ある。
【図2】本発明の一実施例であるターゲットの製造方法
の工程図である。
【図3】本発明の一実施例であるターゲットの製造方法
の一部を示す概略説明図である。
【図4】本発明に係るターゲットの磁力線の様子を示す
断面図である。
【図5】従来のターゲットの断面図である。
【図6】従来のターゲットの磁力線の様子を示す断面図
である。
【符号の説明】
11 ターゲット 2 バッキングプレート(冷却板) 12 非磁性体 12a 面 13 磁性体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ターゲット材となる磁性材料の一方の面
    に非磁性体を接合してなることを特徴とするスパッタリ
    ング用ターゲット。
  2. 【請求項2】 ターゲット材となる磁性材料の一方の面
    に拡散により非磁性体を接合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。
JP19220891A 1991-07-31 1991-07-31 スパツタリング用ターゲツトおよびその製造方法 Withdrawn JPH0586460A (ja)

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