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JP2019116682A - Ruthenium/rhenium-containing sputtering target, ruthenium/rhenium-containing layer, and manufacturing method therefor - Google Patents

Ruthenium/rhenium-containing sputtering target, ruthenium/rhenium-containing layer, and manufacturing method therefor Download PDF

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JP2019116682A JP2018194196A JP2018194196A JP2019116682A JP 2019116682 A JP2019116682 A JP 2019116682A JP 2018194196 A JP2018194196 A JP 2018194196A JP 2018194196 A JP2018194196 A JP 2018194196A JP 2019116682 A JP2019116682 A JP 2019116682A
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Abstract

To provide a ruthenium/rhenium-containing sputtering target capable of improving crystal orientation tissue, crystal magnetic anisotropy and magnetic coercive force of a ruthenium/rhenium-containing intermediate layer.SOLUTION: A ruthenium/rhenium-containing sputtering target includes ruthenium, rhenium and carbon, and contains, based upon the total weight of the ruthenium/rhenium-containing sputtering target, 0.1-45 wt.% of ruthenium, 0.003-0.01 wt.% of carbon, and rhenium for the rest. The components of the ruthenium/rhenium-containing sputtering target are controlled to control components of a ruthenium/rhenium-containing layer produced by sputtering from the target as well, and the ruthenium/rhenium-containing layer can be improved in crystallinity and fineness in crystal grain size.SELECTED DRAWING: Figure 1B

Description

本発明は、ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット、ルテニウム/レニウムを含む層および上記ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの製法に関する。   The present invention relates to a sputtering target containing ruthenium / rhenium, a layer containing ruthenium / rhenium, and a method for producing a sputtering target containing the ruthenium / rhenium.

人々の磁気記録媒体のデータ保存容量に対する要求がますます高くなるのに伴い、一貫して業者が積極的に開発を行う研究課題となっているのは、磁気記録媒体の記録品質をどのようにして向上させるのかである。従来技術においては、記録ユニットの微細化および垂直式層状構造の重ね合わせにより、磁気記録媒体の磁気記録密度を向上させている。   With the increasing demand for data storage capacity of people's magnetic recording media, what has become a research topic that manufacturers are actively developing consistently is how to make the recording quality of magnetic recording media Improve it. In the prior art, the magnetic recording density of the magnetic recording medium is improved by the miniaturization of the recording unit and the superposition of the vertical layered structure.

通常、垂直磁気記録媒体の層状構造は、下から上に向かって、基板、付着層、軟磁性層(soft underlayer)、シード層(seed layer)、中間層(intermediate layer)、磁気記録層(magnetic recording layer)、キャップ層および潤滑層を含む。   Usually, the layered structure of the perpendicular magnetic recording medium is, from bottom to top, a substrate, an adhesion layer, a soft underlayer, a seed layer, a seed layer, an intermediate layer, a magnetic recording layer (magnetic). recording layer), a cap layer and a lubricating layer.

垂直磁気記録媒体中の中間層の作用は、垂直磁気記録媒体の記録層の磁性結晶粒の結晶配向組織(crystalline orientation texture)の補助および磁性結晶粒の結晶粒サイズの制御であり、現行の中間層は主にルテニウムまたはルテニウムの合金により構成され、またその他の材料を添加することで、六方最密充填(hexagonal close packed,HCP)の構造の安定化を助け、これにより優先する結晶粒の成長方向を維持している。   The function of the intermediate layer in the perpendicular magnetic recording medium is to assist the crystalline orientation texture of the magnetic crystal grains of the recording layer of the perpendicular magnetic recording medium and to control the grain size of the magnetic crystal grains, and the current intermediate The layer is mainly composed of ruthenium or an alloy of ruthenium, and the addition of other materials helps to stabilize the structure of hexagonal close packed (HCP), which leads to the growth of preferential grains. Maintain the direction.

磁気記録密度を向上させるためには、記録層の結晶粒のサイズを常に縮小しなければならず、これにより上記記録層の磁気保磁力(Hc)および結晶磁気異方性定数(magnetocrystalline anisotropy,Ku)を向上させることで、上記記録層の磁気交換デカップリングの均一性を向上、およびビット誤り率(bit error ratio,BER)を低下させるとともに、上記記録媒体の信号対雑音比(signal to noise ratio,SNR)および面記録密度(areal recording density)を向上させる。   In order to improve the magnetic recording density, the size of the crystal grains in the recording layer must always be reduced, which causes the magnetic coercivity (Hc) and the magnetocrystalline anisotropy constant (Ku) of the recording layer to be reduced. While improving the uniformity of the magnetic exchange decoupling of the recording layer and reducing the bit error ratio (BER), and the signal to noise ratio of the recording medium (signal to noise ratio). , SNR) and areal recording density.

しかし、記録層について言うと、上記ルテニウムまたはルテニウム合金を含む材料から形成した中間層が得る結晶配向組織、結晶磁気異方性と磁気保磁力の改善効果は依然として不足しており、現時点における高密度磁気記録媒体に対する要求に適合させることができていない。   However, regarding the recording layer, the crystalline orientation structure obtained by the intermediate layer formed of the above-mentioned material containing ruthenium or ruthenium alloy, the improvement effect of the magnetocrystalline anisotropy and the magnetic coercivity are still insufficient, and the high density at the present time It has not been possible to meet the requirements for magnetic recording media.

上述の問題に鑑み、本発明は、ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの提供を目的とし、これをスパッタリングに適用して、より優れたルテニウム(002)の結晶性および微細化された結晶粒を有するルテニウム/レニウムを含む層を形成することができる。   In view of the above problems, the present invention aims to provide a sputtering target containing ruthenium / rhenium, which is applied to sputtering to have more excellent ruthenium (002) crystallinity and refined crystal grains A layer containing ruthenium / rhenium can be formed.

上記目的を達成するため、本発明のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットは、ルテニウム(Ru)、レニウム(Re)および炭素(C)を含み、ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、上記レニウム成分の含有量を0.1重量百分率〜45重量百分率とし、上記炭素成分の含有量を0.003重量百分率〜0.01重量百分率とし、残りの成分はルテニウムとする。   In order to achieve the above object, the sputtering target containing ruthenium / rhenium according to the present invention contains ruthenium (Ru), rhenium (Re) and carbon (C) and is based on the total weight of the entire sputtering target containing ruthenium / rhenium. The content of the rhenium component is 0.1 wt% to 45 wt%, the content of the carbon component is 0.003 wt% to 0.01 wt%, and the remaining component is ruthenium.

上記技術的手段により、本発明はルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの構成成分を制御することで、さらにルテニウム/レニウムを含む層の構成成分を制御することができ、これによりルテニウム/レニウムを含む層中のルテニウム(002)の結晶性の向上およびルテニウム/レニウムを含む層の結晶粒サイズの微細化を実現することができる。   By the above technical means, the present invention can control the constituents of the ruthenium / rhenium-containing layer further by controlling the constituents of the ruthenium / rhenium-containing sputtering target, and thereby the ruthenium / rhenium-containing layer It is possible to realize improvement in the crystallinity of ruthenium (002) and refinement of the grain size of the ruthenium / rhenium-containing layer.

好ましくは、上記ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットは、添加成分(M1)を含み、上記添加成分はコバルト(Co)、クロム(Cr)、タングステン(W)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、ホウ素(B)、パラジウム(Pd)およびその組成物により構成されるグループから選択され、ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、上記添加成分の含有量を0重量百分率より大きく、60重量百分率までとする。さらに好ましくは、ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、上記添加成分の含有量を10重量百分率〜40重量百分率とする。より一層好ましくは、ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、上記添加成分の含有量を20重量百分率〜30重量百分率とする。   Preferably, the sputtering target containing ruthenium / rhenium includes the additive component (M1), and the additive component is cobalt (Co), chromium (Cr), tungsten (W), titanium (Ti), tantalum (Ta), The content of the additional component is selected from the group consisting of boron (B), palladium (Pd) and a composition thereof, and is greater than 0% by weight based on the total weight of the entire sputtering target containing ruthenium / rhenium, Up to 60 weight percent. More preferably, the content of the above-mentioned added component is 10 weight percent to 40 weight percent based on the total weight of the entire sputtering target containing ruthenium / rhenium. Even more preferably, the content of the additive component is 20% by weight to 30% by weight based on the total weight of the entire sputtering target containing ruthenium / rhenium.

好ましくは、上記ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットは酸化物(M2)を含み、上記酸化物は二酸化シリコン、二酸化チタン、三酸化二クロム、三酸化二ホウ素、五酸化二タンタル、一酸化コバルト、三酸化二コバルト、三酸化タングステンおよびその組成物により構成されるグループから選択され、ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、上記酸化物の含有量を0重量百分率より大きく、40重量百分率までとする。さらに好ましくは、ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、上記酸化物の含有量を5重量百分率〜35重量百分率とする。   Preferably, the sputtering target containing ruthenium / rhenium contains an oxide (M2), and the oxide is silicon dioxide, titanium dioxide, chromium trioxide, boron trioxide, tantalum pentoxide, cobalt monoxide, trioxide The oxide content is greater than 0 weight percent and 40 weight based on the total weight of the entire sputtering target comprising ruthenium / rhenium selected from the group consisting of dicobalt oxide, tungsten trioxide and compositions thereof It is up to a percentage. More preferably, the content of the oxide is 5% by weight to 35% by weight based on the total weight of the entire sputtering target containing ruthenium / rhenium.

その中の実施形態において、本発明のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットはRuReスパッタリングターゲットとすることができ、RuReスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、Ruの含有量(即ち、上記組成式中で言うところのx)を54.99重量百分率〜99重量百分率とする。 In embodiments therein, the sputtering target comprising ruthenium / rhenium present invention may be a Ru x Re a C b sputtering target, based on the total weight of the whole Ru x Re a C b sputtering target of Ru The content (i.e., x in the above composition formula) is 54.99 weight percent to 99 weight percent.

別の実施形態において、本発明のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットはRuReM1スパッタリングターゲットとすることができ、RuReM1スパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、Ruの含有量を10重量百分率〜99重量百分率、M1の含有量(即ち、上記組成式中で言うところのc)を0重量百分率より大きく、60重量百分率までとする。好ましくは、Ruの含有量を15重量百分率〜89重量百分率、M1の含有量を10重量百分率〜40重量百分率とする。さらに好ましくは、Ruの含有量を25重量百分率〜79重量百分率、M1の含有量を20重量百分率〜30重量百分率とする。 In another embodiment, a sputtering target comprising ruthenium / rhenium present invention may be a Ru x Re a C b M1 c sputtering target, based on the total weight of Ru x Re a C b M1 c overall sputtering target The content of Ru is 10% by weight to 99% by weight, and the content of M1 (i.e., c in the above composition formula) is greater than 0% by weight and up to 60% by weight. Preferably, the content of Ru is 15 weight percent to 89 weight percent, and the content of M1 is 10 weight percent to 40 weight percent. More preferably, the content of Ru is 25 weight percent to 79 weight percent, and the content of M1 is 20 weight percent to 30 weight percent.

さらに別の実施形態において、本発明のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットはRuReM2スパッタリングターゲットとすることができ、RuReM2スパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、Ruの含有量を15重量百分率から99重量百分率、M2の含有量(即ち、上記組成式中で言うところのd)を0重量百分率より大きく、40重量百分率までとする。好ましくは、Ruの含有量を25重量百分率〜94重量百分率、M2の含有量を5重量百分率〜35重量百分率とする。 In yet another embodiment, a sputtering target comprising ruthenium / rhenium present invention may be a Ru x Re a C b M2 d sputtering target, Ru x Re a C b M2 d sputtering target total based on the total weight The content of Ru is from 15 to 99 weight percent, and the content of M 2 (ie, d in the above composition formula) is greater than 0 and up to 40 weight percent. Preferably, the content of Ru is 25 weight percent to 94 weight percent, and the content of M 2 is 5 weight percent to 35 weight percent.

また別の実施形態において、本発明のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットはRuReM1M2スパッタリングターゲットとすることができ、RuReM1M2スパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、Ruの含有量を10重量百分率〜99重量百分率、M1の含有量を0重量百分率より大きく、60重量百分率まで、M2の含有量を0重量百分率より大きく、40重量百分率までとする。好ましくは、Ruの含有量を10重量百分率〜89重量百分率、M1の含有量を10重量百分率〜40重量百分率、M2の含有量を0重量百分率より大きく、40重量百分率までとする。さらに好ましくは、Ruの含有量を10重量百分率〜79重量百分率、M1の含有量を20重量百分率〜30重量百分率、M2の含有量を0重量百分率より大きく、40重量百分率までとする。より一層好ましくは、Ruの含有量を10重量百分率〜74重量百分率、M1の含有量を20重量百分率〜30重量百分率、M2の含有量を5重量百分率〜35重量百分率とする。 In yet another embodiment, a sputtering target comprising ruthenium / rhenium present invention may be a Ru x Re a C b M1 c M2 d sputtering target, Ru x Re a C b M1 c M2 d sputtering target overall Based on the total weight, the content of Ru is 10 wt% to 99 wt%, the content of M1 is more than 0 wt%, the content of M2 is more than 0 wt%, the content of M2 is 40 wt% I assume. Preferably, the content of Ru is 10% by weight to 89% by weight, the content of M1 is 10% by weight to 40% by weight, and the content of M2 is more than 0% by weight and up to 40% by weight. More preferably, the content of Ru is 10 wt% to 79 wt%, the content of M1 is 20 wt% to 30 wt%, and the content of M2 is more than 0 wt% to 40 wt%. Even more preferably, the content of Ru is 10 wt% to 74 wt%, the content of M1 is 20 wt% to 30 wt%, and the content of M2 is 5 wt% to 35 wt%.

本発明のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの製法には、以下の手順を含む。
原料粉末をすべて準備する。上記原料粉末中には、ルテニウム、レニウムおよび炭素を含み、原料粉末全体の総重量を基準として、上記レニウムの含有量を0.1重量百分率〜45重量百分率とし、上記炭素の含有量を0.003重量百分率〜0.01重量百分率とし、残りの成分をルテニウムとする。
上記原料粉末を800℃〜1300℃の温度で焼結させ、上記ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットを得る。
The method of the present invention for producing a sputtering target containing ruthenium / rhenium includes the following procedures.
Prepare all the raw powder. The raw material powder contains ruthenium, rhenium and carbon, and the content of the rhenium is 0.1 weight percent to 45 weight percent based on the total weight of the whole raw material powder, and the carbon content is 0. 003 weight percent to 0.01 weight percent, and the remaining component is ruthenium.
The raw material powder is sintered at a temperature of 800 ° C. to 1300 ° C. to obtain a sputtering target containing the ruthenium / rhenium.

好ましくは、上記原料粉末は、元素粉末、プレアロイ粉末またはその混合物であり、上記元素粉末は、ルテニウム粉末、レニウム粉末、炭素粉末、またはその他元素の粉末とすることができ、上記プレアロイ粉末は、ルテニウム/レニウムを含むプレアロイ粉末、ルテニウム/炭素を含むプレアロイ粉末、レニウム/炭素を含むプレアロイ粉末、またはルテニウム/レニウム/炭素を含むプレアロイ粉末とすることができるが、上記に限らないものとする。その中の実施形態において、上記原料粉末は、各種元素粉末の組み合わせとすることができ、例えば、上記原料粉末はルテニウム粉末、レニウム粉末および炭素粉末の組み合わせとすることができる。
別の実施形態において、上記原料粉末は、少なくとも2種以上のプレアロイ粉末の組み合わせとすることができ、例えば、上記原料粉末はルテニウム/レニウムを含むプレアロイ粉末およびルテニウム/炭素を含むプレアロイ粉末の組み合わせとすることができ、または上記原料粉末はルテニウム/炭素を含むプレアロイ粉末およびレニウム/炭素を含むプレアロイ粉末の組み合わせとすることができ、または上記原料粉末はルテニウム/レニウムを含むプレアロイ粉末、ルテニウム/炭素を含むプレアロイ粉末およびレニウム/炭素を含むプレアロイ粉末の組み合わせとすることができるが、これらに限らないものとする。或いは、上記原料粉末は、単独の1種類のプレアロイ粉末とすることができ、例えば、上記原料粉末はルテニウム/レニウム/炭素を含むプレアロイ粉末とすることができる。
さらに別の実施形態において、上記原料粉末は、元素粉末とプレアロイ粉末の混合物とすることができ、例えば、上記原料粉末はルテニウム/レニウムを含むプレアロイ粉末と炭素粉末の組み合わせとすることができるが、これに限らないものとする。
Preferably, the raw material powder is an element powder, a pre-alloy powder, or a mixture thereof, and the element powder may be ruthenium powder, rhenium powder, carbon powder, or a powder of other elements, and the pre-alloy powder is ruthenium. It may be a pre-alloy powder containing rhenium, a pre-alloy powder containing ruthenium / carbon, a pre-alloy powder containing rhenium / carbon, or a pre-alloy powder containing ruthenium / rhenium / carbon, but not limited thereto. In the embodiment among them, the raw material powder can be a combination of various element powders. For example, the raw material powder can be a combination of ruthenium powder, rhenium powder and carbon powder.
In another embodiment, the raw material powder can be a combination of at least two or more kinds of pre-alloy powders, for example, the raw material powder is a combination of a pre-alloy powder containing ruthenium / rhenium and a pre-alloy powder containing ruthenium / carbon. The raw material powder may be a combination of a prealloyed powder containing ruthenium / carbon and a prealloyed powder containing rhenium / carbon, or the raw material powder may be a prealloyed powder containing ruthenium / rhenium, ruthenium / carbon It may be a combination of a pre-alloyed powder comprising and a pre-alloyed powder comprising rhenium / carbon, but is not limited thereto. Alternatively, the raw material powder can be one single kind of pre-alloy powder, and for example, the raw material powder can be a pre-alloy powder containing ruthenium / rhenium / carbon.
In yet another embodiment, the raw material powder may be a mixture of elemental powder and prealloyed powder, for example, the raw material powder may be a combination of ruthenium / rhenium containing prealloyed powder and carbon powder, It shall not be restricted to this.

好ましくは、原料粉末は添加成分を含み、上記添加成分はコバルト、クロム、タングステン、チタン、タンタル、ホウ素、パラジウムおよびその組成物により構成されるグループから選択され、ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、上記添加成分の含有量を0重量百分率より大きく、60重量百分率までとする。さらに好ましくは、ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、上記添加成分の含有量を10重量百分率〜40重量百分率とする。より一層好ましくは、ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、上記添加成分の含有量を20重量百分率〜30重量百分率とする。   Preferably, the raw material powder contains an additive component, and the additive component is selected from the group consisting of cobalt, chromium, tungsten, titanium, tantalum, boron, palladium and a composition thereof, and the entire sputtering target containing ruthenium / rhenium. Based on the total weight, the content of the above-mentioned additive components is more than 0% by weight and up to 60% by weight. More preferably, the content of the above-mentioned added component is 10 weight percent to 40 weight percent based on the total weight of the entire sputtering target containing ruthenium / rhenium. Even more preferably, the content of the additive component is 20% by weight to 30% by weight based on the total weight of the entire sputtering target containing ruthenium / rhenium.

好ましくは、上記原料粉末は酸化物を含み、上記酸化物は二酸化シリコン、二酸化チタン、三酸化二クロム、三酸化二ホウ素、五酸化二タンタル、一酸化コバルト、三酸化二コバルト、三酸化タングステンおよびその組成物により構成されるグループから選択され、ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、上記酸化物の含有量を0重量百分率より大きく、40重量百分率までとする。さらに好ましくは、ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、上記酸化物の含有量を5重量百分率〜35重量百分率とする。   Preferably, the raw material powder contains an oxide, and the oxide is silicon dioxide, titanium dioxide, chromium trioxide, diboron trioxide, tantalum pentoxide pentoxide, cobalt monoxide, cobalt trioxide, tungsten trioxide and the like. The content of the oxide is selected from the group consisting of the composition and based on the total weight of the entire sputtering target containing ruthenium / rhenium to be greater than 0 weight percent and up to 40 weight percent. More preferably, the content of the oxide is 5% by weight to 35% by weight based on the total weight of the entire sputtering target containing ruthenium / rhenium.

具体的に言うと、上記原料粉末をすべて準備する手順に、別途下記内容を含むことができる。上記原料粉末に研磨を行い、研磨後粉末を形成する。次に、上記研磨後粉末を10バール(bar)〜500barの圧力で予備加圧して圧粉体を形成し、さらに上記圧粉体に対し焼結反応を行う。   Specifically, the following contents can be separately included in the procedure for preparing all the raw material powders. The raw material powder is polished to form a powder after polishing. Next, the powder after polishing is pre-pressed at a pressure of 10 bar to 500 bar to form a green compact, and a sintering reaction is performed on the green compact.

具体的に言うと、焼結の方法は、ホットプレス法(hot pressing,HP)、熱間等方圧加圧法(hot isostatic pressing,HIP)、または放電プラズマ焼結法(spark plasma sintering,SPS)とすることができるが、上記に限らないものとする。ホットプレス法(HP)で焼結を行う場合、1000℃〜1300℃の温度、200bar〜600barの圧力で焼結を行うことができる。熱間等方圧加圧法(HIP)で焼結を行う場合、1000℃〜1300℃の温度、1000bar〜2000barの圧力で焼結を行うことができる。放電プラズマ焼結法(SPS)で焼結を行う場合、800℃〜1200℃の温度、300bar〜1000barの圧力で焼結を行うことができる。   Specifically, the sintering method may be hot pressing (HP), hot isostatic pressing (HIP), or spark plasma sintering (SPS) Although it can be, it shall not be restricted to the above. When sintering is performed by a hot press method (HP), the sintering can be performed at a temperature of 1000 ° C. to 1300 ° C. and a pressure of 200 bar to 600 bar. When sintering is performed by hot isostatic pressing (HIP), sintering can be performed at a temperature of 1000 ° C. to 1300 ° C. and a pressure of 1000 bar to 2000 bar. When sintering is performed by spark plasma sintering (SPS), the sintering can be performed at a temperature of 800 ° C. to 1200 ° C. and a pressure of 300 bar to 1000 bar.

また本発明は、ルテニウム/レニウムを含む層を提供する。上記ルテニウム/レニウムを含む層は、ルテニウム、レニウムおよび炭素を含み、ルテニウム/レニウムを含む層の総重量を基準として、上記レニウムの含有量を0.1重量百分率〜45重量百分率とし、上記炭素の含有量を0.003重量百分率〜0.01重量百分率とし、残りの成分はルテニウムであり、上記ルテニウム/レニウムを含む層において平均結晶粒サイズは10nmより小さい。   The invention also provides a layer comprising ruthenium / rhenium. The layer containing ruthenium / rhenium contains ruthenium, rhenium and carbon, and based on the total weight of the layer containing ruthenium / rhenium, the content of rhenium is 0.1 wt% to 45 wt%, The content is made 0.003 weight percent to 0.01 weight percent, the remaining component is ruthenium, and the average grain size is less than 10 nm in the ruthenium / rhenium containing layer.

好ましくは、上記ルテニウム/レニウムを含む層は、前述のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットから生成されたものとし、上記ルテニウム/レニウムを含む層の構成成分は、上記ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの構成成分と類似したものとする。上記技術的手段により、本発明のルテニウム/レニウムを含む層は、優れた結晶性を得ることができるだけでなく、さらにルテニウム/レニウムを含む層の結晶粒サイズの微細化を行うことができる。これにより、本発明のルテニウム/レニウムを含む層を垂直磁気記録媒体の中間層とした時、中間層の上方の記録層に沈積した結晶配向組織を補助することができるとともに、記録層の結晶粒を微細化することで、この種のルテニウム/レニウムを含む層を含む磁気記録媒体の磁気記録密度を向上させる。   Preferably, the ruthenium / rhenium containing layer is generated from the above-mentioned ruthenium / rhenium containing sputtering target, and the ruthenium / rhenium containing layer contains the above ruthenium / rhenium containing sputtering target. It should be similar to the ingredients. According to the above technical means, the ruthenium / rhenium-containing layer of the present invention can not only obtain excellent crystallinity, but also can refine the grain size of the ruthenium / rhenium-containing layer. As a result, when the ruthenium / rhenium-containing layer of the present invention is used as the intermediate layer of the perpendicular magnetic recording medium, the crystal orientation structure deposited in the recording layer above the intermediate layer can be assisted, and To improve the magnetic recording density of the magnetic recording medium including the layer containing ruthenium / rhenium of this kind.

好ましくは、上記ルテニウム/レニウムを含む層は添加成分を含み、上記添加成分はコバルト、クロム、タングステン、チタン、タンタル、ホウ素、パラジウムおよびその組成物により構成されるグループから選択され、ルテニウム/レニウムを含む層全体の総重量を基準として、上記添加成分の含有量を0重量百分率より大きく、60重量百分率までとする。さらに好ましくは、ルテニウム/レニウムを含む層全体の総重量を基準として、上記添加成分の含有量を10重量百分率〜40重量百分率とする。より一層好ましくは、ルテニウム/レニウムを含む層全体の総重量を基準として、上記添加成分の含有量を20重量百分率〜30重量百分率とする。   Preferably, the layer containing ruthenium / rhenium contains an additive, and the additive is selected from the group consisting of cobalt, chromium, tungsten, titanium, tantalum, boron, palladium and a composition thereof, and ruthenium / rhenium Based on the total weight of the entire layer, the content of the above-mentioned additive components is more than 0% by weight and up to 60% by weight. More preferably, the content of the above-mentioned additive component is 10 weight percent to 40 weight percent based on the total weight of the entire layer containing ruthenium / rhenium. Even more preferably, the content of the above-mentioned additive component is 20 weight percent to 30 weight percent based on the total weight of the entire layer containing ruthenium / rhenium.

好ましくは、上記ルテニウム/レニウムを含む層は酸化物を含み、上記酸化物は二酸化シリコン、二酸化チタン、三酸化二クロム、三酸化二ホウ素、五酸化二タンタル、一酸化コバルト、三酸化二コバルト、三酸化タングステンおよびその組成物により構成されるグループから選択され、ルテニウム/レニウムを含む層全体の総重量を基準として、上記酸化物の含有量を0重量百分率より大きく、40重量百分率までとする。さらに好ましくは、ルテニウム/レニウムを含む層全体の総重量を基準として、上記酸化物の含有量を5重量百分率〜35重量百分率とする。   Preferably, the layer containing ruthenium / rhenium contains an oxide, and the oxide is silicon dioxide, titanium dioxide, chromium trioxide, diboron trioxide, tantalum pentoxide, cobalt monoxide, cobalt trioxide, The oxide content is selected from the group consisting of tungsten trioxide and its composition, based on the total weight of the ruthenium / rhenium-containing layer, to be greater than 0 weight percent and up to 40 weight percent. More preferably, the content of the oxide is 5% by weight to 35% by weight based on the total weight of the entire layer containing ruthenium / rhenium.

具体的に言うと、その中の実施形態において、本発明のルテニウム/レニウムを含む層はRuRe層とすることができ、RuRe層全体の総重量を基準として、Ruの含有量(即ち、上記組成式中で言うところのx)を54.99重量百分率〜99重量百分率とする。 Specifically, in embodiments therein, a layer containing ruthenium / rhenium present invention may be a Ru x Re a C b layer, based on the total weight of the whole Ru x Re a C b layer The content of Ru (that is, x in the above composition formula) is 54.99% by weight to 99% by weight.

別の実施形態において、本発明のルテニウム/レニウムを含む層はRuReM1層とすることができ、RuReM1層全体の総重量を基準として、Ruの含有量を10重量百分率〜99重量百分率、M1の含有量を0重量百分率より大きく、60重量百分率までとする。好ましくは、Ruの含有量を15重量百分率〜89重量百分率、M1の含有量を10重量百分率〜40重量百分率とする。さらに好ましくは、Ruの含有量を25重量百分率〜79重量百分率、M1の含有量を20重量百分率〜30重量百分率とする。 In another embodiment, the layer containing ruthenium / rhenium present invention may be a Ru x Re a C b M1 c layer, based on the total weight of the whole Ru x Re a C b M1 c layer, a Ru The content is 10% by weight to 99% by weight, and the content of M1 is more than 0% by weight and up to 60% by weight. Preferably, the content of Ru is 15 weight percent to 89 weight percent, and the content of M1 is 10 weight percent to 40 weight percent. More preferably, the content of Ru is 25 weight percent to 79 weight percent, and the content of M1 is 20 weight percent to 30 weight percent.

さらに別の実施形態において、本発明のルテニウム/レニウムを含む層はRuReM2層とすることができ、RuReM2層全体の総重量を基準として、Ruの含有量を15重量百分率〜99重量百分率、M2の含有量を0重量百分率より大きく、40重量百分率までとする。好ましくは、Ruの含有量を25重量百分率〜94重量百分率、M2の含有量を5重量百分率〜35重量百分率とする。 In yet another embodiment, the layer containing ruthenium / rhenium present invention may be a Ru x Re a C b M2 d layer, based on the total weight of the whole Ru x Re a C b M2 d layer, Ru The content of M is from 15% by weight to 99% by weight, and the content of M2 is from 0% by weight to 40% by weight. Preferably, the content of Ru is 25 weight percent to 94 weight percent, and the content of M 2 is 5 weight percent to 35 weight percent.

また別の実施形態において、本発明のルテニウム/レニウムを含む層はRuReM1M2層とすることができ、RuReM1M2層全体の総重量を基準として、Ruの含有量を10重量百分率〜99重量百分率、M1の含有量を0重量百分率より大きく、60重量百分率まで、M2の含有量を0重量百分率より大きく、40重量百分率までとする。好ましくは、Ruの含有量を10重量百分率〜89重量百分率、M1の含有量を10重量百分率〜40重量百分率、M2の含有量を0重量百分率より大きく、40重量百分率までとする。さらに好ましくは、Ruの含有量を10重量百分率〜79重量百分率、M1の含有量を20重量百分率〜30重量百分率、M2の含有量を0重量百分率より大きく、40重量百分率までとする。より一層好ましくは、Ruの含有量を10重量百分率〜74重量百分率、M1の含有量を20重量百分率〜30重量百分率、M2の含有量を5重量百分率〜35重量百分率とする。 In yet another embodiment, the layer containing ruthenium / rhenium present invention may be a Ru x Re a C b M1 c M2 d layer, the total weight of the whole Ru x Re a C b M1 c M2 d layer The content of Ru is 10 wt% to 99 wt%, the content of M1 is more than 0 wt%, the content of M2 is 60 wt%, and the content of M2 is more than 0 wt% to 40 wt%. Preferably, the content of Ru is 10% by weight to 89% by weight, the content of M1 is 10% by weight to 40% by weight, and the content of M2 is more than 0% by weight and up to 40% by weight. More preferably, the content of Ru is 10 wt% to 79 wt%, the content of M1 is 20 wt% to 30 wt%, and the content of M2 is more than 0 wt% to 40 wt%. Even more preferably, the content of Ru is 10 wt% to 74 wt%, the content of M1 is 20 wt% to 30 wt%, and the content of M2 is 5 wt% to 35 wt%.

実施例1、2および比較例3、7のルテニウム/レニウムを含む層のX線回折パターン。The X-ray-diffraction pattern of the layer containing ruthenium / rhenium of Example 1, 2 and Comparative Example 3, 7. 実施例1、2および比較例3、7のルテニウム/レニウムを含む層のX線回折パターンのルテニウム(002)の結晶体方向特性ピークにおける拡大図。The enlarged view in the crystalline substance directional characteristic peak of ruthenium (002) of the X-ray-diffraction pattern of the layer containing ruthenium / rhenium of Example 1, 2 and Comparative Examples 3 and 7. FIG.

ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの構成成分が、スパッタリングにより生成したルテニウム/レニウムを含む層の結晶性と結晶粒サイズに対して及ぼす影響を検証するため、異なる構成成分を有する数種類のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットを実施例として以下に列挙して、本発明の実施方法を説明する。
また、純ルテニウムのスパッタリングターゲットおよびその他のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットを比較例として盛り込み、各実施例と比較例の特性の違いを説明する。この技術を熟知している者は、本明細書の内容を通じて、本発明が達成可能な特長と効果、また本発明の趣旨から逸脱することなく、各種の修飾および変更を行うことで、本発明の内容を実施または応用していることを容易に理解することができる。
In order to verify the influence of the constituents of the sputtering target containing ruthenium / rhenium on the crystallinity and grain size of the ruthenium / rhenium-containing layer generated by sputtering, several types of ruthenium / rhenium having different constituents are used. The sputtering targets involved are listed below as examples to illustrate the practice of the invention.
In addition, sputtering targets of pure ruthenium and other sputtering targets containing ruthenium / rhenium are incorporated as comparative examples, and differences in the characteristics of each example and comparative example will be described. Those skilled in the art should now make various modifications and changes through the contents of this specification without departing from the features and effects that can be achieved by the present invention and the spirit of the present invention. It can be easily understood that the content of the content is implemented or applied.

実施例1〜6:RuReスパッタリングターゲットの調製 Examples 1 to 6 Preparation of Ru x Re a C b Sputtering Target

実施例1〜6のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットは、基本的にホットプレス(HP)法を採用して調製を行い、具体的な方法は下記に述べるとおりである。   The sputtering targets containing ruthenium / rhenium of Examples 1 to 6 are basically prepared by adopting a hot press (HP) method, and the specific method is as described below.

まず、表1に示したルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの構成成分に基づいて、適量のルテニウム粉末、レニウム粉末および炭素粉末を秤取し、これらを混合して原料粉末を形成する。   First, based on the constituents of the sputtering target containing ruthenium / rhenium shown in Table 1, appropriate amounts of ruthenium powder, rhenium powder and carbon powder are weighed and mixed to form a raw material powder.

次に、上記原料粉末を高速研磨機で研磨して研磨後粉末を形成し、上記研磨後粉末を黒鉛型の中に均一に充填し、油圧装置で20barの圧力をかけて圧粉体を形成する。   Next, the raw material powder is ground by a high-speed grinder to form a ground powder, the ground powder is uniformly filled in a graphite mold, and a hydraulic device is applied to a pressure of 20 bar to form a green compact. Do.

それから、上記圧粉体と上記黒鉛型を一緒にホットプレス炉に入れ、ホットプレス法を用いて、1000℃〜1300℃の焼結温度および362barの焼結圧力で焼結を3時間継続させて焼結体を形成してから、ワイヤーカットとコンピュータ数値制御(computer numerical control,CNC)で上記焼結体を旋盤加工し、ルテニウム/レニウムを含む円盤形のスパッタリングターゲット(直径2inch、厚さ3mmの円盤形ターゲット)を得る。   Then, the green compact and the graphite mold are put together in a hot press furnace, and sintering is continued for 3 hours at a sintering temperature of 1000 ° C. to 1300 ° C. and a sintering pressure of 362 bar using a hot press method. After forming a sintered body, the above sintered body is lathe processed by wire cutting and computer numerical control (CNC), and a disc-shaped sputtering target containing ruthenium / rhenium (diameter 2 inch, thickness 3 mm) Get a disk shaped target).

実施例1〜6におけるルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの構成成分、圧粉体の焼結方式と圧粉体の焼結温度は、表1に記載したとおりである。本実施例1〜6のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットは、RuReによってこれを示すことができる。 The constituents of the sputtering target containing ruthenium / rhenium, the sintering method of the green compact and the sintering temperature of the green compact in Examples 1 to 6 are as described in Table 1. The sputtering target containing ruthenium / rhenium of the present examples 1 to 6 can be shown by Ru x Re a C b .

実施例7〜18:RuReM1スパッタリングターゲットの調製 Examples 7 to 18: Preparation of Ru x Re a C b M 1 c sputtering target

実施例7〜18のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットは、基本的に熱間等方圧加圧(HIP)法を採用して調製を行い、具体的な方法は下記に述べるとおりである。   The sputtering targets containing ruthenium / rhenium of Examples 7 to 18 are basically prepared by employing a hot isostatic pressing (HIP) method, and the specific method is as described below.

実施例7〜18と実施例1〜6のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの調製方法は類似しているが、その違いは下記のとおりである。実施例7〜18で使用する原料粉末には、ルテニウム、レニウム、炭素および添加成分(M1)を含み、上記添加成分はコバルト、クロム、タングステン、チタン、タンタル、ホウ素、パラジウム、またはその組成物とすることができる。上記原料粉末で形成する圧粉体については、ホットプレス法を用いて、1000℃〜1300℃の焼結温度および1750barの焼結圧力で、焼結を3時間継続して焼結体を形成し、さらに加工を行い、各実施例のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットを得る。   Although the preparation methods of the sputtering target containing ruthenium / rhenium of Examples 7-18 and Examples 1-6 are similar, the differences are as follows. The raw material powder used in Examples 7 to 18 contains ruthenium, rhenium, carbon and an additive component (M1), and the additive component is cobalt, chromium, tungsten, titanium, tantalum, boron, palladium, or a composition thereof. can do. With respect to the green compact formed with the above raw material powder, sintering is continued for 3 hours at a sintering temperature of 1000 ° C. to 1300 ° C. and a sintering pressure of 1750 bar using a hot press method to form a sintered body Further processing is performed to obtain the sputtering target containing ruthenium / rhenium of each example.

実施例7〜18におけるルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの構成成分、圧粉体の焼結方式と圧粉体の焼結温度は、表1に記載したとおりである。本実施例7〜18のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットは、RuReM1によってこれを示すことができる。 The constituents of the sputtering target containing ruthenium / rhenium, the sintering method of the green compact and the sintering temperature of the green compact in Examples 7 to 18 are as described in Table 1. The sputtering target containing ruthenium / rhenium of the present Examples 7 to 18 can indicate this by Ru x Re a C b M1 c .

実施例19〜21:RuReM2スパッタリングターゲットの調製 Examples 19 to 21: Preparation of Ru x Re a C b M 2 d sputtering target

実施例19〜21のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットは、基本的に放電プラズマ焼結(SPS)法を採用して調製を行い、具体的な方法は下記に述べるとおりである。   The sputtering targets containing ruthenium / rhenium of Examples 19 to 21 are basically prepared by employing a spark plasma sintering (SPS) method, and the specific method is as described below.

実施例19〜21と実施例1〜6のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの調製方法は類似しているが、その違いは下記のとおりである。実施例19〜21で使用する原料粉末には、ルテニウム、レニウム、炭素および酸化物を含み、上記酸化物は二酸化シリコン、二酸化チタン、三酸化二クロム、三酸化二ホウ素、五酸化二タンタル、一酸化コバルト、三酸化二コバルト、三酸化タングステン、またはその組成物とすることができる。上記原料粉末で形成する圧粉体については、放電プラズマ焼結法を用いて、800℃〜1200℃の焼結温度および500barの焼結圧力で焼結を10分間継続して焼結体を形成し、さらに加工を行い、各実施例のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットを得る。   Although the preparation methods of the sputtering target containing ruthenium / rhenium of Examples 19-21 and Examples 1-6 are similar, the difference is as follows. The raw material powders used in Examples 19 to 21 contain ruthenium, rhenium, carbon and oxides, and the above oxides are silicon dioxide, titanium dioxide, chromium trioxide, boron trioxide, tantalum pentoxide, Cobalt oxide, dicobalt trioxide, tungsten trioxide, or a composition thereof can be used. With respect to the green compact formed with the above raw material powder, sintering is continued for 10 minutes at a sintering temperature of 800 ° C. to 1200 ° C. and a sintering pressure of 500 bar using a discharge plasma sintering method to form a sintered body And further processing to obtain the sputtering target containing ruthenium / rhenium of each example.

実施例19〜21におけるルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの構成成分、圧粉体の焼結方式と圧粉体の焼結温度は、表1に記載したとおりである。本実施例19〜21のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットは、RuReM2によってこれを示すことができる。 The constituents of the sputtering target containing ruthenium / rhenium, the sintering method of the green compact and the sintering temperature of the green compact in Examples 19 to 21 are as described in Table 1. The sputtering targets containing ruthenium / rhenium of the present Examples 19 to 21 can show this by Ru x Re a C b M 2 d .

実施例22〜25:RuReM1M2スパッタリングターゲットの調製 Examples 22 to 25: Preparation of Ru x Re a C b M 1 c M 2 d sputtering target

実施例22〜25のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットは、基本的に放電プラズマ焼結法を採用して調製を行い、具体的な方法は下記に述べるとおりである。   The sputtering target containing ruthenium / rhenium of Examples 22 to 25 is basically prepared by employing a discharge plasma sintering method, and the specific method is as described below.

実施例22〜25と実施例19〜21のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの調製方法は類似しているが、その違いは下記のとおりである。実施例22〜25で使用する原料粉末には、ルテニウム、レニウム、炭素、添加成分および酸化物を含み、上記添加成分はコバルト、クロム、タングステン、チタン、タンタル、ホウ素、パラジウム、またはその組成物とすることができ、上記酸化物は二酸化シリコン、二酸化チタン、三酸化二クロム、三酸化二ホウ素、五酸化二タンタル、一酸化コバルト、三酸化二コバルト、三酸化タングステン、またはその組成物とすることができる。   Although the preparation methods of the sputtering target containing ruthenium / rhenium of Examples 22-25 and Examples 19-21 are similar, the differences are as follows. The raw material powder used in Examples 22 to 25 contains ruthenium, rhenium, carbon, an additive component and an oxide, and the additive component is cobalt, chromium, tungsten, titanium, tantalum, boron, palladium or a composition thereof The oxide can be silicon dioxide, titanium dioxide, chromium trioxide, diboron trioxide, tantalum pentoxide pentoxide, cobalt monoxide, cobalt trioxide, tungsten trioxide, or a composition thereof Can.

実施例22〜25におけるルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの構成成分、圧粉体の焼結方式と圧粉体の焼結温度は、表1に記載したとおりである。本実施例22〜25のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットは、RuReM1M2によってこれを示すことができる。 The constituents of the sputtering target containing ruthenium / rhenium, the sintering method of the green compact and the sintering temperature of the green compact in Examples 22 to 25 are as described in Table 1. The sputtering target containing ruthenium / rhenium of Examples 22 to 25 can show this by Ru x Re a C b M 1 c M 2 d .

比較例1〜6:従来の純ルテニウムのスパッタリングターゲットとRuReスパッタリングターゲットの調製 Comparative Examples 1-6: Preparation of conventional pure ruthenium sputtering targets and Ru x Re a sputtering targets

比較例1の純ルテニウムのスパッタリングターゲットおよび比較例2〜6のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの調製方法は、下記に述べるとおりである。   The method of preparing the sputtering target of pure ruthenium of Comparative Example 1 and the sputtering target containing ruthenium / rhenium of Comparative Examples 2 to 6 is as described below.

表1に示した原料粉末の構成成分に基づいて、適量のルテニウム粉末、またはルテニウム粉末とレニウム粉末を秤取し、これらを混合して原料粉末を形成する。次に、上記原料粉末を高速研磨機で研磨して研磨後粉末を形成し、上記研磨後粉末を黒鉛型の中に均一に充填し、油圧装置で20barの圧力をかけて圧粉体を形成する。それから、上記圧粉体と上記黒鉛型を一緒にホットプレス炉に入れ、ホットプレス法を用いて、1000℃〜1300℃の焼結温度および362barの焼結圧力で焼結を3時間継続させて焼結体を形成し、さらに加工を行い、各比較例の純ルテニウムのスパッタリングターゲット、またはルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットを得る。   Based on the components of the raw material powder shown in Table 1, appropriate amounts of ruthenium powder or ruthenium powder and rhenium powder are weighed and mixed to form a raw material powder. Next, the raw material powder is ground by a high-speed grinder to form a ground powder, the ground powder is uniformly filled in a graphite mold, and a hydraulic device is applied to a pressure of 20 bar to form a green compact. Do. Then, the green compact and the graphite mold are put together in a hot press furnace, and sintering is continued for 3 hours at a sintering temperature of 1000 ° C. to 1300 ° C. and a sintering pressure of 362 bar using a hot press method. A sintered body is formed and processed to obtain a pure ruthenium sputtering target of each comparative example or a sputtering target containing ruthenium / rhenium.

比較例1〜6におけるルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの構成成分、圧粉体の焼結方式と圧粉体の焼結温度は、表1に記載したとおりである。本比較例2〜6のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットは、RuReによってこれを示すことができる。 The constituents of the sputtering target containing ruthenium / rhenium, the sintering method of the green compact and the sintering temperature of the green compact in Comparative Examples 1 to 6 are as described in Table 1. The sputtering targets containing ruthenium / rhenium of the present comparative examples 2 to 6 can show this by Ru x Re a .

比較例7:RuReスパッタリングターゲットの調製 Comparative Example 7: Preparation of Ru x Re a C b sputtering target

比較例7のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットは、基本的にホットプレス法を採用して調製を行い、具体的な方法は下記に述べるとおりである。   The sputtering target containing ruthenium / rhenium of Comparative Example 7 is basically prepared by adopting a hot press method, and the specific method is as described below.

比較例7と実施例1〜6のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの調製方法は類似している。比較例7におけるルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの構成成分、圧粉体の焼結方式と圧粉体の焼結温度は、表1に記載したとおりである。本比較例7のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットは、RuReによってこれを示すことができる。 The preparation methods of the sputtering targets containing ruthenium / rhenium of Comparative Example 7 and Examples 1 to 6 are similar. The constituents of the sputtering target containing ruthenium / rhenium, the sintering method of the green compact and the sintering temperature of the green compact in Comparative Example 7 are as described in Table 1. The sputtering target containing ruthenium / rhenium of this comparative example 7 can show this by Ru x Re a C b .

比較例8、9:RuReM1スパッタリングターゲットの調製 Comparative Examples 8 and 9: Preparation of Ru x Re a C b M 1 c sputtering target

比較例8、9のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットは、基本的に熱間等方圧加圧法を採用して調製を行い、具体的な方法は下記に述べるとおりである。   The sputtering targets containing ruthenium / rhenium of Comparative Examples 8 and 9 are basically prepared by employing the hot isostatic pressing method, and the specific method is as described below.

比較例8、9と実施例7〜18のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの調製方法は類似している。比較例8、9におけるルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの構成成分、圧粉体の焼結方式と圧粉体の焼結温度は、表1に記載したとおりである。本比較例8〜9のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットは、RuReM1によってこれを示すことができる。 The preparation methods of the sputtering targets containing ruthenium / rhenium of Comparative Examples 8 and 9 and Examples 7 to 18 are similar. The constituents of the sputtering target containing ruthenium / rhenium, the sintering method of the green compact and the sintering temperature of the green compact in Comparative Examples 8 and 9 are as described in Table 1. The sputtering targets containing ruthenium / rhenium of the present comparative examples 8 to 9 can show this by Ru x Re a C b M1 c .

比較例10、11:RuReM2スパッタリングターゲットの調製 Comparative Examples 10, 11: Preparation of Ru x Re a C b M 2 d sputtering target

比較例10、11のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットは、基本的に放電プラズマ焼結法を採用して調製を行い、具体的な方法は下記に述べるとおりである。   The sputtering targets containing ruthenium / rhenium of Comparative Examples 10 and 11 are basically prepared by employing a discharge plasma sintering method, and the specific method is as described below.

比較例10、11と実施例19〜21のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの調製方法は類似している。比較例10、11におけるルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの構成成分、圧粉体の焼結方式と圧粉体の焼結温度は、表1に記載したとおりである。本比較例10、11のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットは、RuReM2によってこれを示すことができる。 The methods of preparing the ruthenium / rhenium containing sputtering targets of Comparative Examples 10 and 11 and Examples 19 to 21 are similar. The constituents of the sputtering target containing ruthenium / rhenium, the sintering method of the green compact and the sintering temperature of the green compact in Comparative Examples 10 and 11 are as described in Table 1. The sputtering target containing ruthenium / rhenium of Comparative Examples 10 and 11 can indicate this by Ru x Re a C b M 2 d .

試験例:ルテニウム/レニウムを含む層、または純ルテニウム層中におけるルテニウムの結晶性分析および結晶粒サイズ分析   Test Example: Ruthenium crystallinity analysis and grain size analysis in a ruthenium / rhenium containing layer or pure ruthenium layer

実施例1〜25と比較例2〜11のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットおよび比較例1の純ルテニウムのスパッタリングターゲットを、それぞれマグネトロンスパッタリング装置(メーカー:高敦)に置き、まずプレスパッタリング処理をしてターゲット表面の汚れを除去し(アルゴンガス流量:30sccm、真空圧力:3mtorr、出力:200W、電気伝導:600S)、さらにそれぞれスパッタリングを行い、ルテニウム/レニウムを含む層、または純ルテニウム層を形成する(真空圧力:10−2torr〜10−3torr、出力:50W〜100W、スパッタリング時間:15min〜30min、薄膜の厚さ:50nm)。 The sputtering targets containing ruthenium / rhenium of Examples 1 to 25 and Comparative Examples 2 to 11 and the pure ruthenium sputtering targets of Comparative Example 1 are respectively placed in a magnetron sputtering apparatus (manufacturer: Takahata) and subjected to pre-sputtering first. Remove dirt on the target surface (argon gas flow rate: 30 sccm, vacuum pressure: 3 mtorr, power: 200 W, electric conductivity: 600 S), and perform sputtering respectively to form a ruthenium / rhenium-containing layer or a pure ruthenium layer (Vacuum pressure: 10 −2 torr to 10 −3 torr, power: 50 W to 100 W, sputtering time: 15 min to 30 min, thickness of thin film: 50 nm).

具体的に言うと、実施例1〜6および比較例7のRuReスパッタリングターゲットは上記手順に従ってRuRe層を形成することができる。実施例7〜18および比較例8、9のRuReM1スパッタリングターゲットは上記手順に従ってRuReM1層を形成することができる。実施例19〜21および比較例10、11のRuReM2スパッタリングターゲットは上記手順に従ってRuReM2層を形成することができる。
実施例22〜25のRuReM1M2スパッタリングターゲットは上記手順に従ってRuReM1M2層を形成することができる。比較例1の純ルテニウムのスパッタリングターゲットは上記手順に従って純ルテニウム層を形成することができる。比較例2〜6のRuReスパッタリングターゲットは上記手順に従ってRuRe層を形成することができる。
Specifically, the Ru x Re a C b sputtering targets of Examples 1 to 6 and Comparative Example 7 can form a Ru x Re a C b layer according to the above procedure. The Ru x Re a C b M 1 c sputtering targets of Examples 7 to 18 and Comparative Examples 8 and 9 can form a Ru x Re a C b M 1 c layer according to the above procedure. The Ru x Re a C b M 2 d sputtering targets of Examples 19 to 21 and Comparative Examples 10 and 11 can form a Ru x Re a C b M 2 d layer according to the above procedure.
The Ru x Re a C b M 1 c M 2 d sputtering target of Examples 22 to 25 can form a Ru x Re a C b M 1 c M 2 d layer according to the above procedure. The pure ruthenium sputtering target of Comparative Example 1 can form a pure ruthenium layer according to the above procedure. Ru x Re a sputtering target of Comparative Examples 2 to 6 can form a Ru x Re a layer according to the procedure described above.

上記スパッタリングプロセスが完成した後、上記ルテニウム/レニウムを含む層または上記純ルテニウム層を、X線回折装置(X−ray diffractometer、XRD、メーカー:Rigaku(登録商標)、型番:Ultima IV)で分析し、ルテニウム(002)の結晶体方向の特性ピークおよびその結晶性を確認する。   After the sputtering process is completed, the ruthenium / rhenium layer or pure ruthenium layer is analyzed by an X-ray diffractometer (X-ray diffractometer, XRD, manufacturer: Rigaku (registered trademark), model number: Ultima IV). And the characteristic peak in the crystal direction of ruthenium (002) and its crystallinity are confirmed.

実施例1〜2および比較例3、7のルテニウム/レニウムを含む層の結果を例にとる。図1Aおよび図1Bを参照されたい。結果が示しているように、実施例1〜2のルテニウム(002)結晶体方向のピーク値の強度は、比較例3、7のルテニウム(002)結晶体方向のピーク値の強度よりわずかに上回っている。
さらにルテニウム(002)結晶体方向の強度比を数値化するために、実施例1〜25および比較例2〜11のルテニウム/レニウムを含む層および比較例1の純ルテニウム層中のルテニウム(002)結晶体方向強度の半値全幅(full width at half maximum、FWHM)、即ち前後2つの関数値におけるピーク値の半分の点の間の距離を算出する。計算結果は表1に記載したとおりである。
Take the results of the ruthenium / rhenium containing layers of Examples 1-2 and Comparative Examples 3 and 7 as examples. See Figures 1A and 1B. As the results show, the intensity of the peak value in the direction of ruthenium (002) crystals of Examples 1-2 is slightly higher than the intensity of the peak value in the direction of ruthenium (002) crystals of Comparative Examples 3 and 7. ing.
Furthermore, in order to quantify the intensity ratio in the ruthenium (002) crystal direction, ruthenium (002) in the ruthenium / rhenium containing layers of Examples 1 to 25 and Comparative Examples 2 to 11 and the pure ruthenium layer of Comparative Example 1 The full width at half maximum (FWHM) of the crystal direction strength, that is, the distance between the half points of the peak value in the two function values before and after is calculated. The calculation results are as described in Table 1.

また走査型電子顕微鏡(scanning electronic microscopy,SEM、メーカー:Hitachi(登録商標)、型番:3400N、加速電圧:15kV、作動距離:15cm)で各実施例および比較例のルテニウム/レニウムを含む層または純ルテニウム層中の結晶粒サイズを分析し、同様に計算結果は表1に記載したとおりである。   In addition, a layer or a pure layer containing ruthenium / rhenium of each example and comparative example under a scanning electron microscope (scanning electronic microscopy, SEM, manufacturer: Hitachi (registered trademark), model number: 3400 N, acceleration voltage: 15 kV, working distance: 15 cm) The grain size in the ruthenium layer was analyzed, and the calculation results are as described in Table 1.

Figure 2019116682
Figure 2019116682

実験結果の考察   Discussion of experimental results

上記の表1の結果に基づき、比較例1の純ルテニウム層、比較例2〜6のRuRe層、比較例7のRuRe層、比較例8、9のRuReM1層および比較例10、11のRuReM2層と比較して、実施例1〜25のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットから形成されたルテニウム/レニウムを含む層は、優れた結晶性(即ち、ルテニウム(002)結晶格子方向の半値全幅がすべて0.38°を下回っている)および微細な結晶粒サイズ(即ち、平均結晶粒サイズが10nmを下回っている)という2種類の特性を同時に得ることができる。
これにより実施例1〜25のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットから形成されたルテニウム/レニウムを含む層を垂直磁気記録媒体の中間層に応用した時、中間層の上方の記録層の磁性結晶粒の結晶配向組織および結晶粒微細化の効果の向上に役立たせることができ、さらに磁気記録媒体の磁気記録密度を向上させることができる。
Based on the results of Table 1 above, the pure ruthenium layer of Comparative Example 1, Ru x Re a layer of the comparative examples 2~6, Ru x Re a C b layer of Comparative Example 7, Ru x Re of Comparative Examples 8 and 9 compared to Ru x Re a C b M2 d layer of a C b M1 c layer and Comparative examples 10 and 11, a layer containing ruthenium / rhenium which is formed from the sputtering target comprising ruthenium / rhenium examples 1 to 25 Have excellent crystallinity (that is, the full width at half maximum of ruthenium (002) crystal lattice direction is all less than 0.38 °) and fine grain size (ie, average grain size is less than 10 nm) Two kinds of characteristics can be obtained simultaneously.
Thus, when the ruthenium / rhenium-containing layer formed from the ruthenium / rhenium-containing sputtering target of Examples 1 to 25 is applied to the intermediate layer of the perpendicular magnetic recording medium, the magnetic crystal grains of the recording layer above the intermediate layer It can be used to improve the crystal orientation structure and the effect of crystal grain refinement, and can further improve the magnetic recording density of the magnetic recording medium.

さらに実験結果の比較対照を行う。実施例1〜6および比較例1〜6の結果を参照されたい。実施例1〜6のルテニウム/レニウムを含む層中に適量の炭素を添加した場合、確実にルテニウム(002)の結晶性を向上させるとともに結晶粒が微細化されており、実施例1〜6のルテニウム/レニウムを含む層の半値全幅(0.24°〜0.33°)は比較例1〜6のルテニウム/レニウムを含む層の半値全幅(0.40°〜0.50°)より明らかに狭く、且つ実施例1〜6のルテニウム/レニウムを含む層の平均結晶粒サイズ(6nm〜9nm)についても比較例1〜6のルテニウム/レニウムを含む層の平均結晶粒サイズ(9nm〜12nm)より明らかに小さいことがわかる。
このほか、比較例7のルテニウム/レニウムを含む層は炭素成分を添加しているが、比較例7のルテニウム/レニウムを含む層中の炭素成分の含有量は200ppmに達しており、上限値100ppmを超えているため、比較例7のルテニウム/レニウムを含む層中のルテニウム(002)の結晶性と結晶粒微細化の効果はやはり期待に及ばなかった。
In addition, comparison and control of experimental results are performed. See the results of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6. When an appropriate amount of carbon is added to the ruthenium / rhenium-containing layer of Examples 1 to 6, the crystallinity of ruthenium (002) is surely improved and the crystal grains are finely divided. The full width at half maximum (0.24 ° to 0.33 °) of the layer containing ruthenium / rhenium is clearer than the full width at half maximum (0.40 ° to 0.50 °) of the layer containing ruthenium / rhenium of Comparative Examples 1 to 6 The average grain size (6 nm to 9 nm) of the narrow layer containing ruthenium / rhenium of Examples 1 to 6 is also smaller than the average grain size (9 nm to 12 nm) of the ruthenium / rhenium containing layer of Comparative Examples 1 to 6 It is clear that it is small.
In addition, although the layer containing ruthenium / rhenium of Comparative Example 7 adds a carbon component, the content of the carbon component in the layer containing ruthenium / rhenium of Comparative Example 7 reaches 200 ppm, and the upper limit value is 100 ppm. The effect of the crystallinity and grain refinement of ruthenium (002) in the ruthenium / rhenium-containing layer of Comparative Example 7 was also less than expected.

さらに実施例7〜18のルテニウム/レニウムを含む層の構成成分を詳しく研究すると、ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット中に適量のコバルト、クロム、タングステン、チタン、タンタル、ホウ素またはパラジウム等の添加成分を混合することにより、スパッタリングの過程において結晶核を形成し、さらに結晶粒微細化の効果を高めることができ、これにより実施例7〜18のルテニウム/レニウムを含む層の半値全幅を0.20°〜0.28°の範囲まで狭くし、また平均結晶粒サイズを4nm〜6nmのレベルまで微細化していることがわかる。このことから、実施例7〜18のルテニウム/レニウムを含む層は、実施例1〜6のルテニウム/レニウムを含む層と比較して、より優れたルテニウム(002)の結晶性およびより微細化された結晶粒サイズを有することができることがわかる。
このほか、比較例8、9の実験結果からは、比較例8、9のルテニウム/レニウムを含む層にも前記添加成分を混合しているが、同時に添加成分の含有量を制御していないため、比較例8、9のルテニウム/レニウムを含む層の半値全幅(0.38°〜0.39°)は、実施例7〜18のルテニウム/レニウムを含む層の半値全幅(0.20°〜0.28°)より明らかに広く、且つ比較例8、9のルテニウム/レニウムを含む層の平均結晶粒サイズ(8nm〜9nm)についても実施例7〜18のルテニウム/レニウムを含む層の平均結晶粒サイズ(4nm〜6nm)より大きいということがわかる。
Further investigation of the constituents of the ruthenium / rhenium-containing layer of Examples 7 to 18 shows that suitable amounts of added components such as cobalt, chromium, tungsten, titanium, tantalum, boron or palladium are contained in the ruthenium / rhenium-containing sputtering target. By mixing, crystal nuclei can be formed in the process of sputtering, and the effect of grain refinement can be further enhanced, whereby the full width at half maximum of the ruthenium / rhenium containing layer of Examples 7 to 18 is 0.20 °. It can be seen that the width is narrowed to a range of -0.28 °, and the average grain size is refined to a level of 4 nm to 6 nm. From this, the ruthenium / rhenium-containing layers of Examples 7-18 have better ruthenium (002) crystallinity and finer than the ruthenium / rhenium-containing layers of Examples 1-6. It can be seen that it can have different grain sizes.
Besides, from the experimental results of Comparative Examples 8 and 9, although the above-mentioned additive components are mixed also in the ruthenium / rhenium-containing layers of Comparative Examples 8 and 9, because the contents of the additive components are not controlled at the same time. The full width at half maximum (0.38 ° to 0.39 °) of the ruthenium / rhenium containing layer of Comparative Examples 8 and 9 is the full width at half maximum (0.20 ° to 0.20 ° to 20) of the ruthenium / rhenium containing layer of Examples 7-18. The average crystal grain size (8 nm to 9 nm) of the ruthenium / rhenium containing layer of Comparative Examples 8 and 9 is clearly wider than the 0.28 °) and the average crystal of the ruthenium / rhenium containing layer of Examples 7 to 18 It can be seen that it is larger than the grain size (4 nm to 6 nm).

類似したものでは、さらに実施例19〜21のルテニウム/レニウムを含む層の構成成分を詳しく研究すると、ルテニウム/レニウムを含む層中に適量の二酸化シリコン、二酸化チタン、三酸化二クロム、三酸化二ホウ素または五酸化二タンタル等の酸化物を混合した場合、ルテニウム/レニウムを含む周囲で偏析し、これが結晶粒の微細化に役立つことで、実施例19〜21のルテニウム/レニウムを含む層の半値全幅を0.23°〜0.26°の範囲まで狭くし、平均結晶粒サイズを4nm〜5nmのレベルまで微細化することができることがわかる。
このことから、実施例19〜21のルテニウム/レニウムを含む層は、実施例1〜6のルテニウム/レニウムを含む層と比較して、より優れたルテニウム(002)の結晶性およびより微細化された結晶粒サイズを有することができることがわかる。このほか、比較例10、11の実験結果からは、比較例10、11のルテニウム/レニウムを含む層にも前記酸化物を混合しているが、同時に酸化物の含有量を0重量百分率〜40重量百分率の間にあるように制御していないため、比較例10、11のルテニウム/レニウムを含む層の半値全幅(0.41°〜0.42°)は、実施例19〜21のルテニウム/レニウムを含む層の半値全幅(0.23°〜0.26°)より明らかに広いということがわかる。
In analogy, further investigation of the constituents of the ruthenium / rhenium containing layers of Examples 19 to 21 shows that appropriate amounts of silicon dioxide, titanium dioxide, chromium trioxide, trioxide dioxide in the layer containing ruthenium / rhenium are included. When an oxide such as boron or tantalum pentoxide is mixed, it segregates around ruthenium / rhenium, and this helps to refine the crystal grains, thereby achieving the half value of the ruthenium / rhenium containing layer of Examples 19 to 21. It can be seen that the overall width can be narrowed to a range of 0.23 ° to 0.26 ° and the average grain size can be refined to a level of 4 nm to 5 nm.
From this, the ruthenium / rhenium-containing layers of Examples 19 to 21 have better ruthenium (002) crystallinity and finer than the ruthenium / rhenium-containing layers of Examples 1-6. It can be seen that it can have different grain sizes. Besides, from the experimental results of Comparative Examples 10 and 11, although the oxides are mixed also in the ruthenium / rhenium-containing layer of Comparative Examples 10 and 11, the content of the oxide is 0 wt% to 40 at the same time. Since the control is not controlled to be between the weight percentages, the full width at half maximum (0.41 ° to 0.42 °) of the ruthenium / rhenium containing layer of Comparative Examples 10 and 11 is the ruthenium / Examples of Examples 19 to 21. It can be seen that it is clearly wider than the full width at half maximum (0.23 ° to 0.26 °) of the layer containing rhenium.

さらに実施例22〜25の構成成分を詳しく研究すると、ルテニウム/レニウムを含む層中に適量のコバルト、クロム、タングステン、チタン、タンタル、ホウ素またはパラジウムといった添加成分および二酸化シリコン、二酸化チタン、三酸化二クロム、三酸化二ホウ素または五酸化二タンタルといった酸化物を混合しており、スパッタリングの過程において結晶核を形成し、さらに結晶粒微細化の効果を高めることができ、これにより実施例22〜25の半値全幅を0.19°以下の範囲までさらに狭くし、平均結晶粒サイズを4nm以下のレベルまでさらに微細化していることがわかる。このことから、実施例22〜25のルテニウム/レニウムを含む層は、実施例1〜6、実施例7〜18または実施例19〜21のルテニウム/レニウムを含む層と比較して、より優れたルテニウム(002)の結晶性およびより微細化された結晶粒サイズを有することができることがわかる。   Further detailed investigation of the components of Examples 22 to 25 shows that, in the layer containing ruthenium / rhenium, appropriate amounts of cobalt, chromium, tungsten, titanium, tantalum, boron or palladium, and additional components such as silicon dioxide, titanium dioxide, trioxide trioxide. By mixing an oxide such as chromium, diboron trioxide or tantalum pentoxide, crystal nuclei can be formed in the process of sputtering, and the effect of grain refinement can be further enhanced. It can be seen that the full width at half maximum of H is further narrowed to the range of 0.19 ° or less, and the average grain size is further refined to the level of 4 nm or less. From this, the ruthenium / rhenium-containing layer of Examples 22-25 is superior to the ruthenium / rhenium-containing layer of Examples 1-6, 7-18, or 19-21. It can be seen that it can have the crystallinity of ruthenium (002) and a finer grain size.

上記をまとめると、本発明はルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットおよびルテニウム/レニウムを含む層の成分比率を制御して、ルテニウム(002)の結晶性を確実に向上させるとともに結晶粒を微細化し、これにより垂直磁気記録媒体の中間層とした時、記録層の結晶性を補助し、また記録層が微細な結晶粒を有するようにすることで、磁気記録密度を高める効果を達成することができる。   In summary, the present invention controls the component ratio of the sputtering target containing ruthenium / rhenium and the layer containing ruthenium / rhenium to surely improve the crystallinity of ruthenium (002) and refine the crystal grains, Thus, when the intermediate layer of the perpendicular magnetic recording medium is used, the crystallinity of the recording layer can be assisted, and by making the recording layer have fine crystal grains, the effect of increasing the magnetic recording density can be achieved.

Claims (17)

ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットであって、
ルテニウム、レニウムおよび炭素を含み、
ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、前記レニウムの含有量を0.1重量百分率〜45重量百分率、前記炭素の含有量を0.003重量百分率〜0.01重量百分率、残りの成分をルテニウムとする、
ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット。
A sputtering target comprising ruthenium / rhenium,
Contains ruthenium, rhenium and carbon,
The content of the rhenium is 0.1% by weight to 45% by weight, and the content of the carbon is 0.003% by weight to 0.01% by weight, based on the total weight of the entire sputtering target including ruthenium / rhenium The component of is ruthenium
A sputtering target containing ruthenium / rhenium.
添加成分を含み、該添加成分はコバルト、クロム、タングステン、チタン、タンタル、ホウ素、パラジウムおよびその組成物により構成されるグループから選択され、ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、前記添加成分の含有量を0重量百分率より大きく、60重量百分率までとする、請求項1に記載のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット。   An additive component, wherein the additive component is selected from the group consisting of cobalt, chromium, tungsten, titanium, tantalum, boron, palladium and compositions thereof, based on the total weight of the entire sputtering target including ruthenium / rhenium, The ruthenium / rhenium-containing sputtering target according to claim 1, wherein the content of the additive component is greater than 0 weight percent and up to 60 weight percent. ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、前記添加成分の含有量を10重量百分率〜40重量百分率とする、請求項2に記載のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット。   The ruthenium / rhenium-containing sputtering target according to claim 2, wherein the content of the additive component is 10 wt% to 40 wt%, based on the total weight of the entire sputtering target containing ruthenium / rhenium. ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、前記添加成分の含有量を20重量百分率〜30重量百分率とする、請求項3に記載のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット。   The ruthenium / rhenium-containing sputtering target according to claim 3, wherein a content of the added component is 20 weight percent to 30 weight percent based on a total weight of the entire sputtering target containing ruthenium / rhenium. 酸化物を含み、該酸化物は二酸化シリコン、二酸化チタン、三酸化二クロム、三酸化二ホウ素、五酸化二タンタル、一酸化コバルト、三酸化二コバルト、三酸化タングステンおよびその組成物により構成されるグループから選択され、ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、前記酸化物の含有量を0重量百分率より大きく、40重量百分率までとする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット。   The oxide is comprised of silicon dioxide, titanium dioxide, chromium trioxide, diboron trioxide, tantalum pentoxide pentoxide, cobalt monoxide, cobalt trioxide, tungsten trioxide and compositions thereof 5. The oxide as claimed in claim 1, wherein the content of the oxide is greater than 0% by weight and up to 40% by weight, based on the total weight of the entire sputtering target selected from the group comprising ruthenium / rhenium. The sputtering target containing ruthenium / rhenium as described in. 前記酸化物の含有量を5重量百分率〜35重量百分率とする、請求項5に記載のルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット。   The sputtering target containing ruthenium / rhenium according to claim 5, wherein the content of the oxide is 5 wt% to 35 wt%. ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの製法であって、
原料粉末をすべて準備し、該原料粉末中には、ルテニウム、レニウムおよび炭素を含み、原料粉末全体の総重量を基準として、前記レニウムの含有量を0.1重量百分率〜45重量百分率、前記炭素の含有量を0.003重量百分率〜0.01重量百分率、残りの成分をルテニウムとする手順と、
前記原料粉末を800℃〜1300℃の温度で焼結させ、前記ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットを得る手順と、を含む、
ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットの製法。
A method of making a sputtering target comprising ruthenium / rhenium, comprising
The raw material powder is all prepared, the raw material powder contains ruthenium, rhenium and carbon, and the content of the rhenium is 0.1% by weight to 45% by weight, based on the total weight of the whole raw material powder. Containing 0.003% by weight to 0.01% by weight and the remaining component being ruthenium,
Sintering the raw material powder at a temperature of 800 ° C. to 1300 ° C. to obtain a sputtering target containing the ruthenium / rhenium.
Method of making a sputtering target containing ruthenium / rhenium.
前記原料粉末が元素粉末、プレアロイ粉末、またはその混合物である、請求項7に記載の製法。   The method according to claim 7, wherein the raw material powder is an elemental powder, a prealloyed powder, or a mixture thereof. 前記原料粉末が添加成分を含み、該添加成分はコバルト、クロム、タングステン、チタン、タンタル、ホウ素、パラジウムおよびその組成物により構成されるグループから選択され、ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、前記添加成分の含有量を0重量百分率より大きく、60重量百分率までとする、請求項7に記載の製法。   The raw material powder contains an additive component, and the additive component is selected from the group consisting of cobalt, chromium, tungsten, titanium, tantalum, boron, palladium and the composition thereof, and the total weight of the entire sputtering target including ruthenium / rhenium The method according to claim 7, wherein the content of the additive component is greater than 0% by weight and up to 60% by weight on the basis of 前記原料粉末が酸化物を含み、該酸化物は二酸化シリコン、二酸化チタン、三酸化二クロム、三酸化二ホウ素、五酸化二タンタル、一酸化コバルト、三酸化二コバルト、三酸化タングステンおよびその組成物により構成されるグループから選択され、ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲット全体の総重量を基準として、前記酸化物の含有量を0重量百分率より大きく、40重量百分率までとする、請求項7に記載の製法。   The raw material powder contains an oxide, which is silicon dioxide, titanium dioxide, dichromium trioxide, diboron trioxide, ditantalum pentaoxide, cobalt monoxide, dicobalt trioxide, tungsten trioxide and compositions thereof The oxide according to claim 7, wherein the content of the oxide is greater than 0% by weight and up to 40% by weight based on the total weight of the entire sputtering target including ruthenium / rhenium selected from the group consisting of Manufacturing method. 前記原料粉末をすべて準備する手順の中に、前記原料粉末に研磨を行い、研磨後粉末を形成し、該研磨後粉末に焼結反応を行う、という手順を含む、請求項7に記載の製法。   The method according to claim 7, wherein the procedure of preparing all the raw material powder includes the steps of polishing the raw material powder, forming a powder after polishing, and performing a sintering reaction on the powder after polishing. . 焼結により前記ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットを得る手順の中に、ホットプレス法を用いて、1000℃〜1300℃の温度、200bar〜600barの圧力で焼結を行い、前記ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットを形成する、という手順を含む、請求項7〜11のいずれか1項に記載の製法。   Sintering is performed at a temperature of 1000 ° C. to 1300 ° C. and a pressure of 200 bar to 600 bar using a hot press method in the procedure for obtaining the sputtering target containing the ruthenium / rhenium by sintering, and containing the ruthenium / rhenium The method according to any one of claims 7 to 11, comprising the procedure of forming a sputtering target. 焼結により前記ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットを得る手順の中に、熱間等方圧加圧法を用いて、1000℃〜1300℃の温度、1000bar〜2000barの圧力で焼結を行い、前記ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットを形成する、という手順を含む、請求項7〜11のいずれか1項に記載の製法。   Sintering is performed at a temperature of 1000 ° C. to 1300 ° C. and a pressure of 1000 bar to 2000 bar using a hot isostatic pressing method in the procedure for obtaining a sputtering target containing the ruthenium / rhenium by sintering. The method according to any one of claims 7 to 11, comprising the steps of: forming a sputtering target comprising: 焼結により前記ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットを得る手順の中に、放電プラズマ焼結法を用いて、800℃〜1200℃の温度、300bar〜1000barの圧力で焼結を行い、前記ルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットを形成する、という手順を含む、請求項7〜11のいずれか1項に記載の製法。   Sintering is performed at a temperature of 800 ° C. to 1200 ° C. and a pressure of 300 bar to 1000 bar using a discharge plasma sintering method in the procedure for obtaining the sputtering target containing the ruthenium / rhenium by sintering, and the ruthenium / rhenium mentioned above The method according to any one of claims 7 to 11, comprising forming a sputtering target comprising ルテニウム/レニウムを含む層であって、
ルテニウム、レニウムおよび炭素を含み、
ルテニウム/レニウムを含む層の総重量を基準として、前記レニウムの含有量を0.1重量百分率〜45重量百分率、前記炭素の含有量を0.003重量百分率〜0.01重量百分率、残りの成分をルテニウムとし、前記ルテニウム/レニウムを含む層において平均結晶粒サイズが10ナノメートルより小さいルテニウム/レニウムを含む、
層。
A layer containing ruthenium / rhenium,
Contains ruthenium, rhenium and carbon,
The content of the rhenium is 0.1% by weight to 45% by weight, the content of the carbon is 0.003% by weight to 0.01% by weight, based on the total weight of the layer containing ruthenium / rhenium, and the remaining components. Is ruthenium, and the ruthenium / rhenium-containing layer contains ruthenium / rhenium having an average grain size smaller than 10 nanometers,
layer.
前記ルテニウム/レニウムを含む層の半値全幅が0.37°より小さい、請求項15に記載のルテニウム/レニウムを含む層。   The ruthenium / rhenium containing layer according to claim 15, wherein the full width at half maximum of the ruthenium / rhenium containing layer is less than 0.37 °. 請求項1〜6のいずれか1項に記載したルテニウム/レニウムを含むスパッタリングターゲットから生成された、請求項15に記載のルテニウム/レニウムを含む層。   A layer comprising ruthenium / rhenium according to claim 15, produced from a sputtering target comprising ruthenium / rhenium according to any one of claims 1-6.
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