Co-Cr-Pt-B型合金濺射靶及其制造方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2012年5月22日、申請?zhí)枮?01280031484. 5的中國專利申請 的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及適于制造磁記錄介質(zhì)的Co-Cr-Pt-B型合金濺射靶及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 近年來，Co-Cr-Pt-B型合金作為用于形成磁記錄介質(zhì)（硬盤的磁性膜等）的濺射 靶使用。
[0004] 通過濺射法形成膜時，通常使正電極與由負(fù)電極構(gòu)成的靶對置，在惰性氣體氣氛 下在這些基板與靶之間施加高電壓從而產(chǎn)生電場來進(jìn)行。
[0005] 使用如下原理：通過上述高電壓的施加，電離后的電子與惰性氣體發(fā)生撞擊而形 成等離子體，該等離子體中的陽離子撞擊到靶（負(fù)電極）表面上，擊打出靶的構(gòu)成原子，該 飛出的原子附著到對置的基板表面上而形成膜。
[0006] 這樣的濺射法有高頻濺射（RF)法、磁控濺射法、DC(直流）濺射法等，根據(jù)靶材料 或膜形成的條件適當(dāng)使用。
[0007] Co-Cr-Pt-B型合金作為用于形成硬盤的磁性膜的濺射靶使用。此時，如果濺射靶 的漏磁通密度低，則在濺射時不會放電，因此，在漏磁通密度低的情況下，必須提高濺射時 的電壓。但是，濺射時的電壓增高時，會出現(xiàn)產(chǎn)生電弧或電壓變得不穩(wěn)定等問題。
[0008] 因此，為了提高漏磁通密度，在制造靶時，一般的做法是人為地引入應(yīng)變來提高漏 磁通密度。
[0009] 但是，對Co-Cr-Pt-B型合金進(jìn)行冷乳時，新出現(xiàn)在合金內(nèi)的富B層（脆的）產(chǎn)生 顯微尺寸的裂紋（以下稱為微裂紋）的問題。這是由于，如后所述，該微裂紋在濺射中成為 電弧的起點，成為結(jié)瘤或粉粒產(chǎn)生的原因。
[0010] 因此，可以認(rèn)為要求微裂紋少的靶是必然的。但是，以往的技術(shù)中，沒有意識到這 一點會成為問題，另外，也沒有提及用于解決其的方法。
[0011] 從以往的技術(shù)來看，專利文獻(xiàn)1中公開了含有1 <B< 10 (原子％ )的Co-Pt-B 型靶及其制造方法。該制造方法中，記載了 ：在熱乳溫度800~1100°C下、熱乳前在800~ 1KKTC下進(jìn)行1小時以上的熱處理。另外記載了：如果含有B則難以進(jìn)行熱乳，但通過控制 溫度，可抑制在鑄錠的熱乳中產(chǎn)生裂紋。
[0012] 但是，關(guān)于漏磁通密度與B的關(guān)系、以及微裂紋產(chǎn)生的問題及其解決方法完全沒 有記載。
[0013] 專利文獻(xiàn)2中公開了含有B作為必要成分的CoCrPt型、CoCrPtTa型、CoCrPtTaZr 型的派射革E。該技術(shù)中，通過降低Cr-B型金屬間化合物相，能夠改善乳制特性。
[0014] 作為制造方法以及制造工序，記載了：在1450°C下抽真空，在鑄造溫度1360°C、 1100°C下加熱保持6小時后進(jìn)行爐冷。具體而言，記載了：第一次在1100°C下加熱60分鐘 后，以2mm/道次進(jìn)行乳制，第二次以后，在1100°C下加熱30分鐘，以1道次乳制至5~7mm。
[0015] 但是，關(guān)于漏磁通密度與B的關(guān)系、以及微裂紋產(chǎn)生的問題及其解決方法完全沒 有記載。
[0016] 專利文獻(xiàn)3中公開了一種Co-Cr-Pt-B型合金派射革巴，其中，枝狀晶體的枝的直徑 為100μm以下，具有共晶組織部的層的厚度為50μm以下的微細(xì)鑄造組織。另外提出了： 對鑄錠進(jìn)行10%以下的乳制或鍛造的冷加工。
[0017] 該技術(shù)的課題在于消除孔，記載了 ：對鑄造工序（使用Cu制平臺、包含鈦酸鋁的模 具）進(jìn)行研究，規(guī)定出模溫度，并且根據(jù)需要對鑄錠進(jìn)行10%以下的乳制或鍛造等冷加工。 另外，最大磁導(dǎo)率（μmax)達(dá)到20以下。
[0018] 但是，關(guān)于微裂紋產(chǎn)生的問題及其解決方法沒有記載。
[0019] 專利文獻(xiàn)4及專利文獻(xiàn)5中分別公開了C〇-Cr-Pt-B-Xl-X2-X3和 C〇-Cr-Pt-B-Au-Xl-X2。雖然發(fā)現(xiàn)了利用添加物來改善B的脆性的記載，但還不太明確?？?見，僅停留于組成的方案，并且沒有公開具體的制法。另外，關(guān)于微裂紋產(chǎn)生的問題及其解 決方法完全沒有記載。
[0020] 專利文獻(xiàn)6中公開了一種濺射靶，關(guān)于Co-Cr-Pt-B型合金，通過改善鑄造工序并 改善乳制工序，使其具有微細(xì)均勻化后的組織。
[0021] 作為鑄造后的工序，具體而言，將鑄塊在1道次的壓下率1. 33%、溫度1100°C的條 件下進(jìn)行熱乳，為了使合金的晶粒直徑為100μm以下，進(jìn)行48次的乳制。記載了此時的壓 下率為55% (壓下率為約45%~約65%)。但是，關(guān)于漏磁通密度與B的關(guān)系、以及微裂 紋產(chǎn)生的問題及其解決方法完全沒有記載。
[0022] 專利文獻(xiàn)7中公開了一種Co-Cr-Pt-B型合金濺射靶，在以初晶為基體的包含富Co 相的島狀的組織間具備以凝固時的共晶組織為基體的富Co相和富B相的島狀組織。該技 術(shù)的目的在于，通過熱乳實現(xiàn)濺射靶內(nèi)部的偏析以及內(nèi)部應(yīng)力的減少，得到微細(xì)并且均勻 的乳制組織，由此，提高膜的品質(zhì)，提高制品成品率。但是，關(guān)于漏磁通密度與B的關(guān)系、以 及微裂紋產(chǎn)生的問題及其解決方法沒有記載。
[0023] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0024] 專利文獻(xiàn)
[0025] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-026860號公報
[0026] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2001-181832號公報
[0027] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2005-146290號公報
[0028] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2006-4611號公報
[0029] 專利文獻(xiàn)5:日本特開2007-023378號公報
[0030] 專利文獻(xiàn)6 :日本特開2008-23545號公報
[0031] 專利文獻(xiàn)7 :日本專利3964453號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0032] 發(fā)明所要解決的問題
[0033] 本發(fā)明的課題在于，對于Co-Cr-Pt-B型合金濺射靶而言，得到漏磁通密度高并且 富B層中微裂紋少的祀，由此，使濺射時的放電穩(wěn)定，進(jìn)而抑制以微裂紋為起點的電弧。其 課題在于得到下述效果：電弧的抑制能夠防止或抑制結(jié)瘤或粉粒產(chǎn)生，從而能夠提高成膜 的制品成品率。
[0034] 用于解決問題的手段
[0035] 為了解決上述課題，本發(fā)明人進(jìn)行了深入的研究，結(jié)果得到如下見解：通過包含精 密的乳制或鍛造的加工方法的控制和熱處理來調(diào)節(jié)包含Co-Cr-Pt-B型合金的錠組織，制 造包含無微裂紋的微細(xì)且均勻的乳制組織的Co-Cr-Pt-B型合金濺射靶，由此，能夠形成品 質(zhì)良好的濺射膜，并且能夠顯著提高制造成品率。
[0036] 基于該見解，本發(fā)明提供：
[0037] 1) -種Co-Cr-Pt-B型合金派射革[1，其特征在于，100μmX100μm面積（視野）內(nèi) 的富B相中的0. 1~20μπι的裂紋數(shù)為10個以下。
[0038] 另外，本發(fā)明提供：
[0039] 2)上述1)所述的Co-Cr-Pt-B型合金派射革[1，其特征在于，Cr為1~40原子％， Pt為1~30原子％，B為0. 2~25原子％，剩余部分由Co及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
[0040] 另外，本發(fā)明提供：
[0041] 3)上述2)所述的Co-Cr-Pt-B型合金濺射靶，其特征在于，還含有0. 5原子％以上 且20原子％以下的選自Cu、Ru、Ta、Pr、Nb、Nd、Si、Ti、Y、Ge、Zr中的一種以上元素作為添 加元素。
[0042] 另外，本發(fā)明提供：
[0043] 4)上述1)~3)所述的Co-Cr-Pt-B型合金濺射靶，其特征在于，相對于濺射面，水 平方向的最大磁導(dǎo)率（μmax)為20以下。
[0044] 另外，本發(fā)明提供：
[0045] 5)上述1)~4)所述的Co-Cr-Pt-B型合金濺射靶，其特征在于，相對于濺射面，水 平方向的矯頑力（He)為350e以上。
[0046] 另外，本發(fā)明提供：
[0047]6)上述1)~5)中任一項所述的Co-Cr-Pt-B型合金派射革巴，其特征在于，相對密 度為95%以上。
[0048] 另外，本發(fā)明提供：
[0049] 7) -種Co-Cr-Pt-B型合金濺射靶的制造方法，其特征在于，對Co-Cr-Pt-B型合金 鑄錠進(jìn)行熱鍛或熱乳后，進(jìn)行伸長率為4%以下的冷乳或冷鍛，進(jìn)一步對其進(jìn)行機械加工而 制成靶，使100μmX100μm面積（視野）內(nèi)的富B相中的0. 1~20μm的裂紋數(shù)為10個 以下。
[0050] 另外，本發(fā)明提供：
[0051] 8)-種Co-Cr-Pt-B型合金派射革E的制造方法，其特征在于，對Co-Cr-Pt-B型合金 鑄錠進(jìn)行熱鍛或熱乳后，驟冷至-196°C~KKTC，進(jìn)一步對其進(jìn)行機械加工而制成靶。
[0052] 另外，本發(fā)明提供：
[0053]9)上述8)所述的Co-Cr-Pt-