JPS63199844A - スパツタリングのタ−ゲツト用クロム合金及びその製造方法 - Google Patents
スパツタリングのタ−ゲツト用クロム合金及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS63199844A JPS63199844A JP3055787A JP3055787A JPS63199844A JP S63199844 A JPS63199844 A JP S63199844A JP 3055787 A JP3055787 A JP 3055787A JP 3055787 A JP3055787 A JP 3055787A JP S63199844 A JPS63199844 A JP S63199844A
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- chromium
- sputtering
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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。
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のターゲットとして使用される
クロム合金及びその製造方法に関するもので、特にクロ
ムに鉄を添加すゑことによって製造コストを低下させた
クロム合金及びその製造方法に関するものである。
クロム合金及びその製造方法に関するもので、特にクロ
ムに鉄を添加すゑことによって製造コストを低下させた
クロム合金及びその製造方法に関するものである。
（従来の技術）
最近磁気記録媒体等に使用される薄膜の作製技術として
スパッタリングが各方面で使用されている。而して上記
スパッタリングは通常第１図にその１例を示す様なスパ
ッタリング装置によって行なわれている。即ち、その内
部にターゲット１、アルミニウム基板２、銅プレート３
、磁石４ａ、４ｂ、を有する真空容器５中にＡｒガスを
導入してグロー放電を起させ、該放電によって得られた
Ａｒの陽イオンを○極であるターゲットに衝突させ、そ
の運動エネルギーによってターゲット金属の原子を真空
中に蒸発させ、■極である基板上に沈着させることによ
ってスパッタリングが行なわれる。
スパッタリングが各方面で使用されている。而して上記
スパッタリングは通常第１図にその１例を示す様なスパ
ッタリング装置によって行なわれている。即ち、その内
部にターゲット１、アルミニウム基板２、銅プレート３
、磁石４ａ、４ｂ、を有する真空容器５中にＡｒガスを
導入してグロー放電を起させ、該放電によって得られた
Ａｒの陽イオンを○極であるターゲットに衝突させ、そ
の運動エネルギーによってターゲット金属の原子を真空
中に蒸発させ、■極である基板上に沈着させることによ
ってスパッタリングが行なわれる。
前記ターゲットとしては、得ようとする薄膜の用途に応
じて純金属、合金、セラミックス等各種の材料が使用さ
れているが、特にクロム薄膜は磁気記録媒体における下
地層用として最近注目されている。即ちアルミニウム基
板上にコバルト又はコバルト合金磁性薄膜を有する磁気
記録媒体において、コバルト又はコバルト合金の下地層
としてクロムをスパッタリングすると、クロム結晶（体
心立方格子）の（１１０）面が基板に平行に成長し、こ
の面上に磁性体としてのコバルト又はコバルト合金をス
パッタリングすることにより、コバルト又はコバルト合
金（稠密六方格子）の容易磁化軸であるＣ軸が基板面に
平行になるようにエピタキシャル成長し、前記磁気記録
媒体の基板面内での磁気特性が向上する。
じて純金属、合金、セラミックス等各種の材料が使用さ
れているが、特にクロム薄膜は磁気記録媒体における下
地層用として最近注目されている。即ちアルミニウム基
板上にコバルト又はコバルト合金磁性薄膜を有する磁気
記録媒体において、コバルト又はコバルト合金の下地層
としてクロムをスパッタリングすると、クロム結晶（体
心立方格子）の（１１０）面が基板に平行に成長し、こ
の面上に磁性体としてのコバルト又はコバルト合金をス
パッタリングすることにより、コバルト又はコバルト合
金（稠密六方格子）の容易磁化軸であるＣ軸が基板面に
平行になるようにエピタキシャル成長し、前記磁気記録
媒体の基板面内での磁気特性が向上する。
前記クロムターゲットによるスパッタリングは、更に、
ビルの窓ガラスにおける熱線遮蔽、カミソリの刃の長寿
命化、装飾品即ち玩具、インテリア等のプラスチックへ
のメタライジング等各種の用途に中広（利用されており
、材料の表面特性向上に大きく寄与している。
ビルの窓ガラスにおける熱線遮蔽、カミソリの刃の長寿
命化、装飾品即ち玩具、インテリア等のプラスチックへ
のメタライジング等各種の用途に中広（利用されており
、材料の表面特性向上に大きく寄与している。
この様なスパッタリングのターゲット用クロムとして、
従来は、粉末焼結法で製造した純クロムを使用していた
。
従来は、粉末焼結法で製造した純クロムを使用していた
。
以上に述べた様に、スパッタリングのターゲット用とし
てのクロムは各種の用途に巾広く利用され、材料の磁気
特性、表面特性等の向上に大きく寄与しているが、従来
使用されてきた純クロムは融点が高くかつ脆いために、
溶解鋳造時に割れが入り易く、熱間加工も困難であって
、従来粉末焼結法で製造していた。従ってターゲット自
体の価格が高価であり、低コストなりロムターゲットの
開発が望まれていた。
てのクロムは各種の用途に巾広く利用され、材料の磁気
特性、表面特性等の向上に大きく寄与しているが、従来
使用されてきた純クロムは融点が高くかつ脆いために、
溶解鋳造時に割れが入り易く、熱間加工も困難であって
、従来粉末焼結法で製造していた。従ってターゲット自
体の価格が高価であり、低コストなりロムターゲットの
開発が望まれていた。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的
とするところは、クロムの融点を下げると共に靭性を向
上させて、溶解、鋳造によるクロムターゲットの製造を
可能にし、該クロムターゲットの製造コストを低下させ
ることである。即ち本発明は、鉄３．０〜３０．０ｗｔ
％、残部クロムからなることを特徴とするスパッタリン
グのターゲット用クロム合金及びその製造方法である。
とするところは、クロムの融点を下げると共に靭性を向
上させて、溶解、鋳造によるクロムターゲットの製造を
可能にし、該クロムターゲットの製造コストを低下させ
ることである。即ち本発明は、鉄３．０〜３０．０ｗｔ
％、残部クロムからなることを特徴とするスパッタリン
グのターゲット用クロム合金及びその製造方法である。
本発明者は、クロムの結晶構造を余り変えることがなく
、クロムの融点を下げると共に靭性を増大させ得るよう
な添加元素を種々探索した結果、鉄が最も優れているこ
とを見出した。
、クロムの融点を下げると共に靭性を増大させ得るよう
な添加元素を種々探索した結果、鉄が最も優れているこ
とを見出した。
即ちクロムに鉄を添加することにより、クロムの融点が
下ると共に靭性が増大して、溶解、鋳造時に割れが入ら
なくなり、健全なインゴットを得ることが可能になる。
下ると共に靭性が増大して、溶解、鋳造時に割れが入ら
なくなり、健全なインゴットを得ることが可能になる。
又クロムの靭性が増加するので、上記溶解、鋳造により
製造したインゴットの熱間塑性加工を容易に行なうこと
が出来る。更にクロムに鉄を添加したＣｒ−Ｆｅ合金と
することにより、ターゲツト材の靭性を増大することが
出来、スパッタリング速度を上げてもターゲットに割れ
が入らなく、従って磁気記録媒体の生産性を大巾に向上
させることが出来る。又鉄は常温でクロムと同じ体心立
方格子を有し、格子定数も遂ぼ同じであり、Ｃｒ−Ｆｅ
合金の下地上にコバルト系材料をスパッタリングする際
に、コバルトのＣ軸が基板面に平行になる様にエピタキ
シャル成長するのを阻害しなく、純クロムの上にコバル
ト系材料をスパッタリングした場合とほぼ同等の磁気特
性が得られる。
製造したインゴットの熱間塑性加工を容易に行なうこと
が出来る。更にクロムに鉄を添加したＣｒ−Ｆｅ合金と
することにより、ターゲツト材の靭性を増大することが
出来、スパッタリング速度を上げてもターゲットに割れ
が入らなく、従って磁気記録媒体の生産性を大巾に向上
させることが出来る。又鉄は常温でクロムと同じ体心立
方格子を有し、格子定数も遂ぼ同じであり、Ｃｒ−Ｆｅ
合金の下地上にコバルト系材料をスパッタリングする際
に、コバルトのＣ軸が基板面に平行になる様にエピタキ
シャル成長するのを阻害しなく、純クロムの上にコバル
ト系材料をスパッタリングした場合とほぼ同等の磁気特
性が得られる。
本発明において、ターゲット用Ｃｒ−Ｆｅ合金の鉄添加
量を３．０〜３０．０ｗｔ％の範囲内に限定したのは、
３．０ｗｔ％未満では融点の低下及び靭性の増大が不充
分で、檀解、鋳造にｊり健全なインゴットを得ることが
困難であり、又３０ 、 Ｏｗ ｔ％を超えると磁気記
録媒体における下地層として使用した際に、クロム合金
が磁性を帯びてノイズ等の原因となるからである。
量を３．０〜３０．０ｗｔ％の範囲内に限定したのは、
３．０ｗｔ％未満では融点の低下及び靭性の増大が不充
分で、檀解、鋳造にｊり健全なインゴットを得ることが
困難であり、又３０ 、 Ｏｗ ｔ％を超えると磁気記
録媒体における下地層として使用した際に、クロム合金
が磁性を帯びてノイズ等の原因となるからである。
本発明のＣｒ−Ｆｅ合金は、クロム及び鉄の酸化を防止
するためＡｒ等の不活性ガス中で溶解する必要があるが
、鋳造は通常の水冷鋳型により行なうことが出来る。又
本発明のＣｒ−Ｆｅ合金は圧延、鍛造等で熱間塑性加工
することが可能であるが、熱間圧延時に割れが入ること
があるので、鋼板例えばステンレス鋼板等で被覆して圧
延することが望ましい。
するためＡｒ等の不活性ガス中で溶解する必要があるが
、鋳造は通常の水冷鋳型により行なうことが出来る。又
本発明のＣｒ−Ｆｅ合金は圧延、鍛造等で熱間塑性加工
することが可能であるが、熱間圧延時に割れが入ること
があるので、鋼板例えばステンレス鋼板等で被覆して圧
延することが望ましい。
〔実施例１〕
以下に本発明の実施例について説明する。
第１表に示す様にクロムに鉄を０〜３５ｗ ｔ％添加し
て、０６５気圧のＡｒガス中で高周波溶解後鉄製の金型
に鋳造し、厚さ１５ｍｍ、中２２０鵬、長さ２２０燗の
インゴットを得た。これらのインゴットについて、表面
に観察される割れの長さの合計を測定した結果を第１表
に示した。次にこれらのインゴットを機械加工により、
厚さ６ｆｆｉ１１、直径２００ｍｍの円板に仕上げ、第
１図に示すマグネトロンスパッタリング装置にセットし
てターゲットとして使用した。第１図において、ｌはタ
ーゲット、２はアルミニウム基板、３は綱プレート、４
ａｓ ４ｂは磁石、５は真空容器である。直径５ 、２
’５ ｉｎのアルミニウム基板２を鏡面研磨後第−次下
地層としてＮ１−Ｐ無電解メッキを施し、その上に第二
次下地層として前記Ｃｒ−Ｆｅ合金のターゲット１を用
いて、０、１．ｗスパツタリングした。その際ターゲッ
トに割れが発生することなくスパッタリングが行なえた
最高のスパッタリング速度を第１表に併記した。
て、０６５気圧のＡｒガス中で高周波溶解後鉄製の金型
に鋳造し、厚さ１５ｍｍ、中２２０鵬、長さ２２０燗の
インゴットを得た。これらのインゴットについて、表面
に観察される割れの長さの合計を測定した結果を第１表
に示した。次にこれらのインゴットを機械加工により、
厚さ６ｆｆｉ１１、直径２００ｍｍの円板に仕上げ、第
１図に示すマグネトロンスパッタリング装置にセットし
てターゲットとして使用した。第１図において、ｌはタ
ーゲット、２はアルミニウム基板、３は綱プレート、４
ａｓ ４ｂは磁石、５は真空容器である。直径５ 、２
’５ ｉｎのアルミニウム基板２を鏡面研磨後第−次下
地層としてＮ１−Ｐ無電解メッキを施し、その上に第二
次下地層として前記Ｃｒ−Ｆｅ合金のターゲット１を用
いて、０、１．ｗスパツタリングした。その際ターゲッ
トに割れが発生することなくスパッタリングが行なえた
最高のスパッタリング速度を第１表に併記した。
而して前記クロム合金下地層の上にＣｏ ３０ａｔ％
Ｎ ＋ −７，５ａｔ％Ｃｒ合金をＯ，１ｍスパッタリ
ングし、更に保護膜としてＣをＯ，ａＳ−スパッタリン
グして磁気記録媒体とした。該磁気記録媒体について最
外周トラックの２．５ＫＨｚにおける再住出カを測定し
た結果を第１表に併記した。
Ｎ ＋ −７，５ａｔ％Ｃｒ合金をＯ，１ｍスパッタリ
ングし、更に保護膜としてＣをＯ，ａＳ−スパッタリン
グして磁気記録媒体とした。該磁気記録媒体について最
外周トラックの２．５ＫＨｚにおける再住出カを測定し
た結果を第１表に併記した。
第１表
第１表から明らかなように、鉄を３．０〜３０．０ｗｔ
％含有するＣｒ−Ｆｅ合金を溶解鋳造した本発明例Ｎα
１〜７は、溶解鋳造時にインゴットに割れをほとんど生
じないが、純クロム及び鉄添加量が本発明の請求範囲よ
りも少ないＣｒ−Ｆｅ合金を溶解鋳造した比較例隘８．
９はインゴットに大きな割れを生じている。
％含有するＣｒ−Ｆｅ合金を溶解鋳造した本発明例Ｎα
１〜７は、溶解鋳造時にインゴットに割れをほとんど生
じないが、純クロム及び鉄添加量が本発明の請求範囲よ
りも少ないＣｒ−Ｆｅ合金を溶解鋳造した比較例隘８．
９はインゴットに大きな割れを生じている。
又鉄を３．０〜３０．０ｗｔ％含有するＣｒ−Ｆｅ合金
をターゲットとして使用した本発明例Ｎα１〜７におい
ては、純クロムの鋳造品を使用した比較例Ｎα８、純ク
ロムより粉末焼結法によりターゲットを製造した漱１１
（従来例）に比べて、アルミニウム基板上へのスパッタ
リング速度が著しく速くなっている。又上記Ｎα１〜７
は純クロムをスパッタリングしたＮα１１とほとんど変
らない再生出力を示しており、磁気特性も従来例とほぼ
同等である。一方鉄添加量が本発明の請求範囲よりも少
ない比較例阻９は、従来例Ｎ（Ｌｌｌに比べてスパッタ
リング速度が速くなっていなく、また鉄添加量が本発明
の範囲よりも多い比較例Ｎα１０は、Ｎα１１に比べて
スバツタリング速度は速くなっているが、再生出力が低
下している。
をターゲットとして使用した本発明例Ｎα１〜７におい
ては、純クロムの鋳造品を使用した比較例Ｎα８、純ク
ロムより粉末焼結法によりターゲットを製造した漱１１
（従来例）に比べて、アルミニウム基板上へのスパッタ
リング速度が著しく速くなっている。又上記Ｎα１〜７
は純クロムをスパッタリングしたＮα１１とほとんど変
らない再生出力を示しており、磁気特性も従来例とほぼ
同等である。一方鉄添加量が本発明の請求範囲よりも少
ない比較例阻９は、従来例Ｎ（Ｌｌｌに比べてスパッタ
リング速度が速くなっていなく、また鉄添加量が本発明
の範囲よりも多い比較例Ｎα１０は、Ｎα１１に比べて
スバツタリング速度は速くなっているが、再生出力が低
下している。
〔実施例２〕
クロムに鉄を５％及び２５％添加して、０．５気圧のＡ
ｒガス中で高周波溶解後黒鉛の水冷鋳型に鋳造し、直径
２００＋ｍａ、長さ７００ａＩのインゴットにしたとこ
ろ、該インゴット表面に割れの発生は見られなかった。
ｒガス中で高周波溶解後黒鉛の水冷鋳型に鋳造し、直径
２００＋ｍａ、長さ７００ａＩのインゴットにしたとこ
ろ、該インゴット表面に割れの発生は見られなかった。
又上記インゴットを機械加工により、厚さ６ＩＩＩ１１
、直径２００Ｍの円板に仕上げ、実施例１と同様な方法
でマグネトロンスパッタリング装置にセットしてターゲ
ットとして使用したところ、従来の純クロムのターゲッ
ト（粉末焼結晶）を使用した場合よりもスパッタリング
速度が速く、しかも再生出力は従来と同程度であった。
、直径２００Ｍの円板に仕上げ、実施例１と同様な方法
でマグネトロンスパッタリング装置にセットしてターゲ
ットとして使用したところ、従来の純クロムのターゲッ
ト（粉末焼結晶）を使用した場合よりもスパッタリング
速度が速く、しかも再生出力は従来と同程度であった。
〔実施例３〕
クロムに鉄を３％及び２０％添加して、０．５気圧のＡ
ｒガス中で高周波溶解後黒鉛の水冷鋳型に、鋳造し、厚
さ１０ｈｗ、巾２５０１１１１１％長さ７００ｍのイン
ゴットにしたところ、該インゴット表面に割れの発生は
見られなかった。次に該インゴットを厚さ１ｒｍのステ
ンレス鋼板で被覆し、９５０°Ｃで２４ｈｒ均質化焼鈍
を行なった後、厚さＬｏｗ迄熱間圧延した。
ｒガス中で高周波溶解後黒鉛の水冷鋳型に、鋳造し、厚
さ１０ｈｗ、巾２５０１１１１１％長さ７００ｍのイン
ゴットにしたところ、該インゴット表面に割れの発生は
見られなかった。次に該インゴットを厚さ１ｒｍのステ
ンレス鋼板で被覆し、９５０°Ｃで２４ｈｒ均質化焼鈍
を行なった後、厚さＬｏｗ迄熱間圧延した。
上記熱延板を片面約０．３１ミーリング加工して、前記
ステンレス鋼板の被覆層を除去したところ、熱延板表面
に割れ等の欠陥は認められなかった。
ステンレス鋼板の被覆層を除去したところ、熱延板表面
に割れ等の欠陥は認められなかった。
該熱延板を巾２００ｍ、長さ２００ｇに切断し、実施例
１と同様な方法でマグネトロンスパッタリング装置にセ
ットしてターゲットとして使用したところ、従来の純ク
ロムのターゲット（粉末焼結晶）を使用した場合よりも
スパッタリング速度が速く、しかも再生出力は従来と同
程度であつた。
１と同様な方法でマグネトロンスパッタリング装置にセ
ットしてターゲットとして使用したところ、従来の純ク
ロムのターゲット（粉末焼結晶）を使用した場合よりも
スパッタリング速度が速く、しかも再生出力は従来と同
程度であつた。
以上のようにクロムに鉄着添加することにより、溶解鋳
造によるクロムターゲットの製造が可能になり、該クロ
ムターゲットの製造コストを低下させることが出来る。
造によるクロムターゲットの製造が可能になり、該クロ
ムターゲットの製造コストを低下させることが出来る。
更にクロムに鉄を添加したＣｒ−Ｆｅ合金とすることに
より、クロムをスパッタリングする際のスパッタリング
速度を著しく上げることが出来、磁気記録媒体等の生産
性が大巾に向上する。
より、クロムをスパッタリングする際のスパッタリング
速度を著しく上げることが出来、磁気記録媒体等の生産
性が大巾に向上する。
第１図は本発明に用いたマグネトロンスパッタリング装
置の断面図である。 ｌ・・・ターゲット ２・・・アルミニウム基板３・
・・銅プレート４ａ・・・磁石 ４ｂ・・・磁石５・
・・真空容器
置の断面図である。 ｌ・・・ターゲット ２・・・アルミニウム基板３・
・・銅プレート４ａ・・・磁石 ４ｂ・・・磁石５・
・・真空容器
Claims (3)
- （１）鉄３．０〜３０．０ｗｔ％、残部クロムからなる
ことを特徴とするスパッタリングのターゲット用クロム
合金。 - （２）合金組成が鉄３．０〜３０．０ｗｔ％、残部クロ
ムからなる合金であって、不活性ガス中で溶解鋳造によ
りインゴットを製造し、該インゴットを機械加工により
仕上げることを特徴とするスパッタリングのターゲット
用クロム合金の製造方法。 - （３）合金組成が鉄３．０〜３０．０ｗｔを％、残部ク
ロムからなる合金であって、不活性ガス中で溶解鋳造に
よりインゴットを製造し、該インゴットを熱間塑性加工
することを特徴とするスパッタリングのターゲット用ク
ロム合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3055787A JPS63199844A (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | スパツタリングのタ−ゲツト用クロム合金及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3055787A JPS63199844A (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | スパツタリングのタ−ゲツト用クロム合金及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63199844A true JPS63199844A (ja) | 1988-08-18 |
Family
ID=12307104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3055787A Pending JPS63199844A (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | スパツタリングのタ−ゲツト用クロム合金及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63199844A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0570933A (ja) * | 1991-03-19 | 1993-03-23 | Mitsubishi Materials Corp | 細棒状蒸着用素材の製造方法 |
| US5288228A (en) * | 1989-11-17 | 1994-02-22 | Kubota Corporation | Heat-resistant materials |
| CN110079773A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-08-02 | 华南理工大学 | 一种代铬(Ⅵ)镀层的Cr-Fe合金靶材及制备与应用 |
-
1987
- 1987-02-12 JP JP3055787A patent/JPS63199844A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5288228A (en) * | 1989-11-17 | 1994-02-22 | Kubota Corporation | Heat-resistant materials |
| JPH0570933A (ja) * | 1991-03-19 | 1993-03-23 | Mitsubishi Materials Corp | 細棒状蒸着用素材の製造方法 |
| CN110079773A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-08-02 | 华南理工大学 | 一种代铬(Ⅵ)镀层的Cr-Fe合金靶材及制备与应用 |
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