TW202405197A - Ｃｏ－Ｃｒ－Ｐｔ－氧化物系濺鍍靶 - Google Patents

Abstract

一種濺鍍靶，其係包含50at.%以上的Co、超過0at.%且為20at.%以下的Cr、超過0at.%且為25at.%以下的Pt，且剩餘由1種以上的氧化物以及不可避免的雜質所成之Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶，其特徵為包含(A)Co、Pt及氧化物互相分散的複合相與(B)金屬Cr相，於觀察倍率50倍之藉由SEM的1mm×1mm之觀察視野內，包含10個以上的圓等效直徑超過10μm且為100μm以下的金屬Cr相。

Description

Ｃｏ－Ｃｒ－Ｐｔ－氧化物系濺鍍靶

本發明係關於適合磁性記錄媒體的磁性記錄層等所用之磁性體薄膜尤其粒狀膜之成膜的濺鍍靶，特別地關於能使濺鍍時的放電穩定性提升之Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶。

於包含Co-Cr-Pt-氧化物的濺鍍靶中，使用各式各樣的組成。例如，WO2013/136962A1(專利文獻1)中記載以Co-Cr-Pt-氧化物作為主要構成，含有選自B、Si、Cr、Ti、Ta、W、Al、Mg、Mn、Ca、Zr、Y的1種成分以上之氧化物作為氧化物與選自B、Ti、V、Mn、Zr、Nb、Ru、Mo、Ta、W、Ag、Au、Cu、C的1種元素以上作為添加元素。

於包含該等絕緣體的氧化物之濺鍍靶中，有發生能引起異常放電的顆粒之問題。對於該問題，一般藉由使氧化物微細且均勻地存在於組織中而抑制異常放電的發生機率。例如，於同樣的專利文獻1中，記載在Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶中，使氧化物的平均粒徑成為400nm以下之微細而可抑制異常放電。

WO2013/125469A1(專利文獻2)中記載除了使氧化物粒子成為微細之外，還藉由使氧化物粒子以真球或接近真球之形狀存在，而在靶表面的一定面積中氧化物存在的地方與氧化物不存在的地方之分布不發生差異，偏析變少，可有效地抑制異常放電及顆粒發生。

另一方面，該等組成的濺鍍靶大多具有強磁性，漏磁通密度(PTF)小，在濺鍍時必須施加高電壓。若濺鍍時的電壓高，則電壓變不穩定，有容易發生電弧之問題。對於該問題，一般的解決對策為藉由使PTF提高而減低濺鍍時的需要電壓。用於PTF提高的手法係有幾個被公開，例如於日本特開2013-108110號公報(專利文獻3)中記載非磁性相與氧化物相分散，且於包含磁性相與非磁性相之濺鍍靶中，包含由含有85at.%以上的Co之Co-Cr合金相所成之磁性相、由含有大於0at.%且為75at.%以下的Co之Co-Cr合金相或含有大於0at.%且為73at.%以下的Co之Co-Cr-Pt合金相所成之非磁性相及含有12at.%以下的Co之Co-Pt合金相所成之非磁性相，藉由Co之含有比例來控制各相的磁性而提高PTF。

WO2011/089760A1(專利文獻4)中記載藉由具有含有無機物材料的金屬基質與含有90wt.%以上的Co之球形(尤其直徑為30~150μm)的相，而提高漏磁通(leakage flux)。

日本特開2016-176087號公報(專利文獻5)中記載於Co-Cr-Pt-氧化物系強磁性濺鍍靶中，藉由具有含有無機物材料的金屬基質與最短徑為10~150μm的Pt所成的相，而提高漏磁通。又，WO2012/081669A1(專利文獻6)中記載於Co-Cr-Pt-氧化物系強磁性濺鍍靶中，藉由在分散有氧化物的金屬基質(A)中，具有直徑10~150μm的Co-Pt合金相(B)與直徑為30~150μm且含有90mol%以上的Co之Co合金相(C)，而提高漏磁通密度，使濺鍍時的電壓穩定。

WO2010/110033A1(專利文獻7)中記載於Co-Cr-Pt-氧化物系中，在合金之中具有非磁性粒子均勻微細分散的相(A)與中心部為Cr25mol%以上且從中心部到外周部Cr之含量比中心部變低的組成之球形合金相(B)，藉由將佔靶的合金相(B)之體積設為4%以上40%以下，而提高漏磁通。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]WO2013/136962A1 [專利文獻2]WO2013/125469A1 [專利文獻3]日本特開2013-108110號公報 [專利文獻4]WO2011/089760A1 [專利文獻5]日本特開2016-176087號公報 [專利文獻6]WO2012/081669A1 [專利文獻7]WO2010/110033A1

[發明所欲解決的課題]

Co-Cr-Pt-氧化物系的濺鍍靶係被提出各種的組成。 WO2013/125469A1(專利文獻2)揭示藉由使氧化物粒子成為特定形狀而抑制異常放電及顆粒，日本特開2013-108110號公報(專利文獻3)揭示藉由使磁性相、非磁性相的Co含有比例不同，而控制各相的磁性，提高PTF，但電壓的穩定性難謂充分。

WO2011/089760A1(專利文獻4)揭示藉由使含有90wt.%以上的Co之球形相存在，日本特開2016-176087號公報(專利文獻5)揭示藉由使由Pt所成的相存在，WO2012/081669A1(專利文獻6)揭示藉由使Co-Pt合金相(B)與含有90mol%以上的Co之Co合金相(C)以特定尺寸或形狀存在，另外WO2010/110033A1(專利文獻7)揭示藉由使中心部為Cr25mol%以上且從中心部到外周部Cr的含量比中心部變低之組成的球形合金相(B)存在，而提高漏磁通密度，使濺鍍時的電壓穩定化。然而，磁性記錄媒體之製造所用的濺鍍靶之組成及漏磁通密度係被限定於能發揮該磁性記錄媒體所需要的磁特性且適合於量產體制的組成及漏磁通密度，有無法容易地變更之問題。

本發明之目的在於提供一種濺鍍靶及其製造方法，其不依賴於變更組成及漏磁通密度之對策，而可使濺鍍時的電壓穩定。 [解決課題的手段]

本發明者們為了解決上述課題而專心致力地研究，結果得知藉由使用一種濺鍍靶，其具有於濺鍍靶剖面中包含10個/mm ²以上的圓等效直徑超過10μm且為100μm以下的金屬Cr相之組織，而維持著組成及漏磁通密度，減低濺鍍時的電壓，可使放電穩定，終於完成本發明。

根據本發明，提供一種具有下述特徵之Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶。 [1]一種濺鍍靶，其係包含50at.%以上的Co、超過0at.%且為20at.%以下的Cr、超過0at.%且為25at.%以下的Pt，且剩餘由1種以上的氧化物以及不可避免的雜質所成之Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶，其特徵為包含： (A)Co、Pt及氧化物互相分散的複合相，與 (B)金屬Cr相； 於觀察倍率50倍之藉由SEM的1mm×1mm之觀察視野內，包含10個以上的圓等效直徑超過10μm且為100μm以下的金屬Cr相。 [2]一種濺鍍靶，其係包含50at.%以上的Co、超過0at.%且為20at.%以下的Cr、超過0at.%且為25at.%以下的Pt，且剩餘由1種以上的氧化物以及不可避免的雜質所成之Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶，其特徵為包含： (A)Co、Pt及氧化物互相分散的複合相， (B)金屬Cr相，與 (C)含有Co或Pt的合金相； 於觀察倍率50倍之藉由SEM的1mm×1mm之觀察視野內，包含10個以上的圓等效直徑超過10μm且為100μm以下的金屬Cr相。 [3]如上述[1]或[2]記載之濺鍍靶，其中前述複合相進一步包含選自B、Al、Si、Ti、V、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ge、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Ta、W、Re、Ir及Au的1種以上。 [4]如上述[1]~[3]中任一項記載之濺鍍靶，其中於前述濺鍍靶中包含20vol.%以上50vol.%以下的前述氧化物。 [5]如上述[1]~[4]中任一項記載之濺鍍靶，其中前述氧化物係選自由B、Mg、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Ta、W、La、Ce、Nd、Sm、Gd所選出的1種或2種以上的任意組合之元素的氧化物。 [6]如上述[1]~[5]中任一項記載之濺鍍靶，其中前述氧化物至少包含硼氧化物。 [7]一種濺鍍靶之製造方法，其係如上述[1]或[2]記載之濺鍍靶之製造方法，其特徵為： 將包含平均粒徑150μm以上1000μm以下的Cr金屬粉末及氧化物粉末之原材料的粉末進行混合攪拌而調製靶用混合粉末， 燒結該靶用混合粉末。 [8]一種濺鍍靶之製造方法，其係如上述[1]或[2]記載之濺鍍靶之製造方法之製造方法，其特徵為： 將平均粒徑10μm以上150μm以下的Cr金屬粉末添加至混合攪拌有其他原料粉末及氧化物粉末的混合粉末。 [發明的效果]

本發明之Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶即使為相同組成及漏磁通密度，也由於具有一種濺鍍面，其包含具有圓等效直徑超過10μm且為100μm以下的面積之金屬Cr相，因此可減低濺鍍時的電壓，使放電穩定化，抑制電弧之發生。

[較佳為的實施形態]

以下，一邊參照附圖，一邊詳細地說明本發明，惟本發明不限定於此等。

本發明之Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶之特徵為在觀察倍率50倍之藉由SEM的1mm×1mm之觀察視野內，包含10個以上的圓等效直徑超過10μm且為100μm以下的金屬Cr相。所謂圓等效直徑，就是如圖1所示，意指設想與形狀不特定的金屬Cr相之面積同等的圓之情況的直徑。如後述實施例所示，藉由具有粗大面積的金屬Cr相存在，而濺鍍時的電壓降低，放電穩定化。於觀察倍率50倍之藉由SEM的1mm×1mm之觀察視野內，金屬Cr相為深色或黑色，複合相為淺色即灰色至白色。藉由將SEM觀察影像二值化而進行影像處理，抽出深色或黑色的金屬Cr相並求出其面積，可算出圓等效直徑。

金屬Cr相係可藉由濺鍍靶的剖面之EDX的組成映射分析而鑑定。定量分析含有靶的組成的重量比時，理想上成為100wt.%Cr之區域，但考慮不可避的分析誤差，將由95wt.%以上、較97wt.%以上的Cr及不可避免的雜質所構成之區域當作「金屬Cr相」。

[第一實施形態] 第一實施形態之Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶係包含50at.%以上的Co、超過0at.%且為20at.%以下的Cr、超過0at.%且為25at.%以下的Pt，且剩餘由1種以上的氧化物以及不可避免的雜質所成之Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶，其特徵為包含： (A)Co、Pt及氧化物互相分散的複合相，與 (B)金屬Cr相； 於觀察倍率50倍之藉由SEM的1mm×1mm之觀察視野內，包含10個以上的圓等效直徑超過10μm且為100μm以下的金屬Cr相。

(B)金屬Cr相之圓等效直徑超過10μm且為100μm以下，較佳圓等效直徑為20μm以上，更佳25μm以上，且較佳圓等效直徑為70μm以下，更佳60μm以下。若金屬Cr相大於圓等效直徑100μm，則因濺鍍速率之差而在濺鍍中之靶表面上顯著地出現凹凸，變容易發生顆粒或電弧等之問題。金屬Cr相為圓等效直徑10μm以下時，難以得到濺鍍時的電壓減低效果，另外在金屬Cr相的粒界於與其他相之間容易進行擴散反應，變容易發生Cr合金相或Cr氧化物相。

具有上述範圍之面積的金屬Cr相，係於觀察倍率50倍之藉由SEM的1mm×1mm之觀察視野內，存在10個以上，較佳15個以上，更佳20個以上，且較佳300個以下，更佳100個以下。若金屬Cr相未達10個，則不充分得到濺鍍時的電壓減低效果。只要於1mm×1mm的觀察視野內能確認10個以上存在，則可說金屬Cr相均勻地分散於濺鍍靶全域。若金屬Cr相超過300個，則因濺鍍速率之差而在濺鍍中之靶表面上出現多數的凹凸，變容易發生顆粒或電弧等之問題。尚且，在觀察視野之端部出現的不完全金屬Cr相係不計數。

於經濺鍍的薄膜中，Co係在粒狀構造的磁性粒子之形成中達成中心的角色。於本發明之Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶中，相對於靶全體而言Co之含量為50at.%以上，較佳為55at.%以上，更佳為60at.%以上，且較佳為90at.%以下，更佳為80at.%以下，設為作為磁性記錄媒體中的記錄層所要求的含量之範圍內。

本發明之Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶中的相對於靶全體而言Pt之含量係超過0at.%且為25at.%以下，較佳為5at.%以上，更佳為10at.%以上，且較佳為23at.%以下，更佳為22at.%以下，設為作為磁性記錄媒體中的記錄層所要求的含量之範圍內。於經濺鍍的薄膜中，Pt具有藉由與粒狀構造的磁性粒子之Co合金化而使Co的磁矩增加之功能，具有調整磁性粒子的磁性強度之作用。

本發明之Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶中的相對於靶全體而言Cr之含量係超過0at.%且為20at.%以下，較佳為1at.%以上，更佳為3at.%以上，且較佳為15at.%以下，更佳為10at.%以下，設為作為磁性記錄媒體中的記錄層所要求的含量之範圍內。於經濺鍍的薄膜中，Cr具有藉由與粒狀構造的磁性粒子之Co合金化而使Co的磁矩增加之功能，具有調整磁性粒子的磁性強度之作用。

於經濺鍍的薄膜中，氧化物具有作為將用於形成粒狀構造的合金相彼此進行隔離的隔壁之作用。於本發明之Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶中，相對於靶全體而言氧化物之含量為20vol.%以上50vol.%以下，較佳為25vol.%以上，更佳為30vol.%以上45vol.%以下，尤佳為40vol.%以下，設為作為磁性記錄媒體中的記錄層所要求的含量之範圍內。

本發明之Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶包含(A)Co、Pt及氧化物互相分散的複合相與(B)金屬Cr相。(A)複合相，從金屬(Co、Cr、Pt等)或合金與氧化物互相被均勻地分散，電壓穩定性之觀點來看，宜電阻高的氧化物被微細地分散。(B)金屬Cr相由於是非磁性材，故即使與(A)複合相分離也能維持磁特性，明確的理由雖然未明，但可減低濺鍍時的電壓，使放電穩定化，抑制電弧的發生。

(A)複合相所含有的氧化物較佳為選自由B、Mg、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Ta、W、La、Ce、Nd、Sm、Gd所選出的1種或2種以上的任意組合之元素的氧化物，較佳至少包含硼氧化物。作為氧化物，較佳可舉出B ₂O ₃、SiO ₂、Co ₃O ₄、Cr ₂O ₃、CoO、TiO ₂、Ta ₂O ₅、MnO、Mn ₂O ₃、Nb ₂O ₅、ZnO、WO ₃、VO ₂、MgO、ZrO ₂、Al ₂O ₃、Y ₂O ₃等。

(A)複合相可進一步包含選自B、Al、Si、Ti、V、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ge、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Ta、W、Re、Ir及Au的1種以上。上述添加元素較佳作為與Co及Pt的合金被包含。於以濺鍍所製膜的薄膜中，上述添加元素具有藉由與粒狀構造的磁性粒子之Co合金化而調整磁性粒子的磁性強度之作用。特別地，Ru、B係有效於調整Co的磁矩。

[第二實施形態] 第二實施形態之Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶係包含50at.%以上的Co、超過0at.%且為20at.%以下的Cr、超過0at.%且為25at.%以下的Pt，且剩餘由1種以上的氧化物以及不可避免的雜質所成之Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶，其特徵為包含： (A)Co、Pt及氧化物互相分散的複合相， (B)金屬Cr相，與 (C)含有Co或Pt的合金相； 於觀察倍率50倍之藉由SEM的1mm×1mm之觀察視野內，包含10個以上的圓等效直徑超過10μm且為100μm以下的金屬Cr相。

第二實施形態之濺鍍靶係除了進一步包含(C)含有Co或Pt的合金相之外，與第一實施形態相同，因此與第一實施形態相同的說明係省略。

於第二實施形態中，藉由包含(C)含有Co或Pt的合金相，相較於金屬Co或金屬Pt或構成合金的其他成分單質中最高熔點者，能降低熔點的情況多，由於原料粉的熔點下降，故可提高燒結性，結果具有降低燒結溫度之效果。因此，於與不含合金相的情況的燒結溫度相同的溫度下燒結時，得到更高密度的燒結體，另一方面，藉由維持著高密度而降低燒結溫度，亦有效於降低製造成本。

(C)含有Co或Pt的合金相係包含Co或Pt作為主成分之合金相，不包含氧化物。合金相可成為由包含50at.%以上、較佳30at.%以上、更佳10at.%以上的Co之Co合金相、包含50at.%以上、較佳30at.%以上、更佳10at.%以上的Pt之Pt合金相、包含50at.%以上的Co及50at.%以下的Pt之Co-Pt合金相、包含50at.%以下的Co及的50at.%以上的Pt之Co-Pt合金相所選出的1種或2種以上之任意組合。Co合金相或Pt合金相可包含B、Cr、Si、Ti、Ru、Mn、Nb、Zn、W、V、Ta作為其他成分。

本發明之濺鍍靶係可藉由將平均粒徑150μm以上1000μm以下的Cr金屬粉末、其他原材料粉末及氧化物進行攪拌混合而調製靶用混合粉末，燒結該靶用混合粉末而製造。或者，可藉由攪拌混合其他原材料粉末及氧化物的粉末後，添加平均粒徑10μm以上150μm以下、較佳20μm以上、更佳25μm以上、較佳100μm以下、更佳50μm以下的Cr金屬粉末，進一步攪拌混合而調製靶用混合粉末，燒結該靶用混合粉末而製造。尚且，與投入的Cr金屬粉末相比，濺鍍靶中的金屬Cr相雖然經過攪拌混合的過程而幾乎成為同等或其以下的大小，但在靶製造時的燒結等過程中，Cr金屬粉末彼此擴散結合，亦有時存在比投入的Cr金屬粉末之粒徑更大的金屬Cr相。

合金粉末可藉由氣體霧化法而製作。作為合金粉末，例如可適宜使用Co-Pt合金、Co-B合金、Pt-B合金、Co-Cr-Pt合金、Co-Ru合金、Co-Cr-Ru合金、Co-Si合金、Co-Cr合金、Co-Cr-Pt-B合金、Co-Cr-Pt-Ru合金、Co-Cr-Pt-Ru-B合金等。

其次，將經秤量的各原材料粉末投入至球磨機等之攪拌粉碎裝置，進行攪拌混合，使各原材料粉末均勻地混合並分散，得到混合粉末。攪拌混合之條件係可以能使各原材料粉末均勻地混合並分散之方式適宜調節。例如，於原材料粉末的粒徑接近目的組織之情況中，較佳為抑制粉碎。可在不使用粉碎介質下使用攪拌機或容器旋轉型的混合裝置，或者於需要粉碎的情況中，可使用採用粉碎介質的球磨機等之混合裝置。又，為了形成圓等效直徑超過10μm且為100μm以下的金屬Cr相，較佳將攪拌混合分成2階段以上，之後投入平均粒徑10μm以上150μm以下的金屬Cr粉末，緩慢地攪拌。再者，濺鍍靶的設計組成中的Cr含量多時，可將金屬Cr粉末之投入分成2階段以上，調節存在於濺鍍靶的粗大金屬Cr相之個數。

接著，燒結濺鍍靶用混合粉末而得到燒結體。燒結條件只要能得到相對密度90%以上的高密度之燒結體，則可使用熱壓法、放電電漿燒結法(SPS)、熱均壓加壓(HIP)法等眾所周知的燒結方法。燒結溫度係隨著組成或混合粉末的性質形狀而不同，但於Co-Cr-Pt-氧化物系中，一般為600℃以上1200℃以下左右。亦可邊觀測燒結中的加壓方向之位移邊升溫，將位移穩定的溫度設為燒結溫度。 [實施例]

[濺鍍靶之製作] [實施例1] 以成為表1所示的實施例1之濺鍍靶的設計組成：63at.%Co-6at.%Cr-22at.%Pt-2at.%SiO ₂-1at.%Co ₃O ₄-6at.%B ₂O ₃之方式，分別秤量50Co-50Pt合金粉末(亦簡稱「Co-50Pt合金粉末」)、Co粉末、Cr粉末、SiO ₂粉末、Co ₃O ₄粉末、B ₂O ₃粉末。Co-50Pt合金粉末及Co粉末係使用藉由氣體霧化而製造的粉末。Co-50Pt合金粉末及Co粉末係使用通過孔徑106μm的篩子者。Cr粉末係使用通過孔徑45μm的篩子之平均粒徑35μm者。

於經秤量的各粉末之中，將Cr粉末以外投入至球磨機槽，進行第1次的攪拌混合直到充分細地分散。其後，將Cr粉末投入至球磨機槽，進行第2次的攪拌混合，得到燒結用混合粉末。第2次的攪拌混合係比第1次的攪拌混合減小投入能量，以Cr相不被微細化的方式控制。具體而言，相對於第1次的攪拌混合，於第2次的攪拌混合中，將總旋轉數設為1/140。關於後述的實施例2~25之攪拌混合，亦相對於第1次的攪拌混合，第2次的攪拌混合係將總旋轉數設為1/70以下。

將所得之混合粉末填充於碳模，使用熱壓而得到燒結體。燒結條件係設為真空環境下、燒結溫度750℃、保持時間1小時。尚且，為了得到相對密度95%以上的高密度，邊觀測燒結中的加壓方向之位移邊升溫，將位移穩定的溫度設為燒結溫度。藉由阿基米德法測定所得之燒結體的相對密度，確認得到相對密度99%的高密度之燒結體。藉由對燒結體施予外形加工而製作直徑165mm、厚度6.4mm的濺鍍靶。關於後述的實施例2~25、比較例1~19，亦用同樣之手法決定燒結溫度，為650℃~1200℃。

[實施例2] 實施例2係除了增大第2次的攪拌混合時之投入能量以外，與實施例1同樣地製作濺鍍靶。

[實施例3] 實施例3係除了使第2次的攪拌混合時之投入能量比實施例2大以外，與實施例1同樣地製作濺鍍靶。

[實施例4] 於原材料粉末之中，Cr粉末係使用通過孔徑1000μm的篩子但未通過孔徑150μm的篩子之大的粉末，將原材料粉末全部一起投入至球磨機槽，使用球磨機進行1次攪拌混合而得到混合粉末，與實施例1同樣地燒結所得之混合粉末，製作濺鍍靶。

[比較例1] 將與實施例1相同的原材料粉末全部一起投入至球磨機槽，使用球磨機進行1次攪拌混合而得到混合粉末，與實施例1同樣地燒結所得之混合粉末，製作濺鍍靶。

[實施例5] 除了於原材料粉末之中，代替Co-50Pt合金粉末，使用通過孔徑106μm的篩子之Pt粉末以外，與實施例1同樣地製作濺鍍靶。

[比較例2] 除了於原材料粉末之中，代替Co-50Pt合金粉末，使用通過孔徑106μm的篩子之Pt粉末以外，與比較例1同樣地製作濺鍍靶。

[實施例6~25] 以成為表1之實施例6~25所示的濺鍍靶設計組成之方式秤量各原材料粉末，與實施例1同樣地製作濺鍍靶。實施例9及15係使用通過孔徑106μm的篩子之Pt粉末代替Co-50Pt合金粉末。實施例17係使用Co-18.5B合金粉末代替B粉末。實施例24係使用Co-90Pt合金粉末代替Co-50Pt合金粉末。實施例25係使用Co-10Pt合金粉末代替Co-50Pt合金粉末。

[比較例3~22] 以成為表1之比較例3~22所示的濺鍍靶設計組成之方式秤量各原材料粉末，與比較例1同樣地製作濺鍍靶。比較例6及12使用通過孔徑106μm的篩子之Pt粉末代替Co-50Pt合金粉末。比較例14係使用Co-18.5B合金粉末代替B粉末。比較例21係使用Co-90Pt合金粉末代替Co-50Pt合金粉末。比較例22係使用Co-10Pt合金粉末代替Co-50Pt合金粉末。

[組織分析] 從所得之濺鍍靶切出組織觀察用試料片，對剖面施予鏡面研磨後，用EDX對所含有的各相之主要成分進行組成映射分析。圖2中顯示實施例1之結果。濺鍍靶剖面確認為由金屬與氧化物微細分散之複合相(圖2之灰色的母相)、Co-Pt合金相(圖2之白色的相)與金屬Cr相(圖2之黑色的相)所構成。關於金屬Cr相，相對於在組成映射中主要僅檢測出Cr的相，定量分析含有靶的組成之重量比，確認由Cr及不可避免的雜質構成。其次，以SEM，得到觀察倍率50倍中的1mm×1mm之視野範圍的影像，使用影像解析軟體，將、金屬Cr相二值化成黑色，將其他相二值化成白色，再者從圓等效直徑大者僅抽出到10號為止的金屬Cr相，求出最大金屬Cr相與第10號的金屬Cr相之圓等效直徑。圖3中顯示實施例1之影像。於表示實施例1之結果的圖3中，從大者起第10號的金屬Cr相之圓等效直徑為37μm，最大金屬Cr相的圓等效直徑為50μm。能確認的金屬Cr相不滿10個時為無法測定，表1中記載為「-」。

濺鍍靶剖面的組織觀察之結果，比較例1~22中看不到圓等效直徑超過10μm且為100μm以下的金屬Cr相。作為代表例，圖4中顯示比較例1之靶剖面的組織照片，圖5中顯示比較例2之靶剖面的組織照片。

實施例5、實施例9、實施例15中，看不到Co-Pt合金相，僅能看到(A)由Co、Pt及氧化物所構成的複合相與(B)金屬Cr相。第10號大的金屬Cr相之圓等效直徑超過10μm，最大金屬Cr相之圓等效直徑為100μm以下。作為代表例，圖6中顯示實施例5之靶剖面的組織照片。

實施例1~4、6~8、10~14及16~25中，可確認(A)由Co、Pt及氧化物所成的複合相、(B)金屬Cr相及(C)Co-Pt合金相。第10號大的金屬Cr相之圓等效直徑超過10μm，最大金屬Cr相之圓等效直徑為100μm以下。

[漏磁通密度] 對於所得之濺鍍靶，根據ASTM F2086-01，測定漏磁通密度(PTF)。漏磁通密度之評價係以在相同組成但不含金屬Cr相的濺鍍靶(比較例)所測定的漏磁通密度作為基準，將未達-2%的降低而能維持漏磁通密度之情況或高於基準之情況判斷為良好，表1中以「〇」表示。實施例1~25中，與各自對應的相同組成之比較例進行比較，可確認PTF為同等或提升。

[濺鍍放電電壓] 將所得之濺鍍靶安裝於磁控濺鍍裝置，以成為氬氣壓力1.0Pa之方式，一邊流動氬氣，一邊以投入電力1000W繼續濺鍍放電，同時使用資料記錄器(data logger) 測定濺鍍放電電壓。資料記錄器之設定條件係設為重複100次的以取樣周期2μ秒測定15000點的數據之條件。算出各次測定的數據之平均，再者將該平均值平均100次，算出該測定條件下的濺鍍放電電壓值。相對於相同組成但不含金屬Cr相的濺鍍靶(比較例)之濺鍍放電電壓值，可降低20V以上時，判斷放電穩定性提升。實施例1~25中，與各自對應的相同組成之比較例的放電電壓差，可確認降低20V以上。

[相對密度] 於全部的實施例及比較例中，濺鍍靶之相對密度為95%以上。

[圖1]係顯示圓等效直徑之定義的說明圖。 [圖2]係藉由實施例1所得之濺鍍靶剖面的EDX之組成映射分析鑑定各相之組織照片。 [圖3]係從實施例1所得之濺鍍靶剖面的觀察倍率50倍之SEM影像中放大1mm×1mm的視野，進行二值化處理之影像。 [圖4]係藉由比較例1所得之濺鍍靶剖面的EDX之組成映射分析鑑定各相之組織照片。 [圖5]係藉由比較例2所得之濺鍍靶剖面的EDX之組成映射分析鑑定各相之組織照片。 [圖6]係藉由實施例5所得之濺鍍靶剖面的EDX之組成映射分析鑑定各相之組織照片。

Claims (9)

1. 一種濺鍍靶，其為包含50at.%以上的Co、超過0at.%且為20at.%以下的Cr、超過0at.%且為25at.%以下的Pt，且剩餘由1種以上的氧化物以及不可避免的雜質所成之Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶，其特徵係包含： (A)Co、Pt及氧化物互相分散的複合相，與 (B)金屬Cr相； 於觀察倍率50倍之SEM所測得的1mm×1mm之觀察視野內，包含10個以上的圓等效直徑超過10μm且為100μm以下的金屬Cr相。
2. 一種濺鍍靶，其為包含50at.%以上的Co、超過0at.%且為20at.%以下的Cr、超過0at.%且為25at.%以下的Pt，且剩餘由1種以上的氧化物以及不可避免的雜質所成之Co-Cr-Pt-氧化物系濺鍍靶，其特徵係包含： (A)Co、Pt及氧化物互相分散的複合相， (B)金屬Cr相，與 (C)含有Co或Pt的合金相； 於觀察倍率50倍之SEM所測得的1mm×1mm之觀察視野內，包含10個以上的圓等效直徑超過10μm且為100μm以下的金屬Cr相。
3. 如請求項1或2之濺鍍靶，其中前述複合相進一步包含選自B、Al、Si、Ti、V、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ge、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Ta、W、Re、Ir及Au的1種以上。
4. 如請求項1或2之濺鍍靶，其中於前述濺鍍靶中包含20vol.%以上50vol.%以下的前述氧化物。
5. 如請求項1或2之濺鍍靶，其中前述氧化物為選自由B、Mg、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Ta、W、La、Ce、Nd、Sm、Gd所選出的1種或2種以上的任意組合之元素的氧化物。
6. 如請求項1或2之濺鍍靶，其中前述氧化物至少包含硼氧化物。
7. 如請求項1或2之濺鍍靶，其中 前述複合相進一步包含選自B、Al、Si、Ti、V、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ge、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Ta、W、Re、Ir及Au的1種以上，而且 前述氧化物係至少包含硼氧化物，進一步為選自由Mg、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Ta、W、La、Ce、Nd、Sm、Gd所選出的1種或2種以上之任意組合之元素的氧化物。
8. 一種濺鍍靶之製造方法，其為如請求項1或2之濺鍍靶之製造方法，其特徵係： 將包含平均粒徑150μm以上1000μm以下的Cr金屬粉末及氧化物粉末之原材料的粉末進行混合攪拌而調製靶用混合粉末， 燒結該靶用混合粉末。
9. 一種濺鍍靶之製造方法，其為如請求項1或2之濺鍍靶之製造方法，其特徵係： 將平均粒徑10μm以上150μm以下的Cr金屬粉末添加至經預先混合攪拌的其他原料粉末及氧化物粉末的混合粉末，而調製靶用混合粉末， 燒結該靶用混合粉末。