[发明专利]含硼靶材及其制作方法、薄膜、磁记录媒体

说明书

技术领域

本发明为一种含硼靶材的制作方法，尤其是一种使用钴铬预合金粉而能够使靶材中的钴、铬、硼等元素分布均匀的方法。

背景技术

一般的钴铬铂-氧化物(CoCrPt-oxide)复合材料是用于垂直式磁记录媒体(perpendicular magnetic recording media)的记录层(recordinglayer)，该记录层的薄膜在工业上通常使用溅镀的方式来形成；复合材料靶材因含有绝缘性的陶瓷物质，在直流磁控溅镀时易产生电弧放电(arcing)及颗粒(particles)等问题。为了使溅镀时不易产生电弧放电(arcing)及颗粒(particles)现象，美国专利US2004/112734中教示钴铬铂-氧化物靶材中氧化物相的尺寸需小于10μm；另外，为了避免造成不均匀的薄膜成份分布，靶材成份分布需越均匀越佳。

为了使磁记录向更高密度迈进，常常在钴铬铂-氧化物中加入硼(B)，以使磁性晶粒的分隔更佳；然而在制作靶材时，若直接使用Co、Cr、Pt、B及氧化物的粉末混合，烧结后的靶材中会形成大于20μm的粗大Co-Cr-B合金相，这种组织将使靶材中成份分布不均，也容易导致溅镀时产生电弧放电与颗粒等问题。

避免产生粗大硼化物相的方法可参考如美国第6797137号专利及美国第RE40100号专利所述，其使用快速固化法，如雾化(atomization)，以形成Co-B或/及Co-Cr-B粉末，将其作为原料，再经由烧结制造过程来制作靶材，由此可得到相当细致的硼化物相；但是其均使用于制作不含氧化物的靶材，因此无法适用于含有氧化物的靶材的制作。

发明内容

本发明人鉴于目前尚无适用于制作均匀含硼的氧化物靶材的方法，因此经过不断的研究以及无数次的试验之后，终于发明出该含硼靶材的制作方法。

本发明的目的在于提供一种使用钴铬预合金粉而能够使靶材中的钴、铬、硼等元素分布均匀的方法。

为达到上述目的，本发明的含硼靶材的制作方法包括：

提供钴铬(Co-Cr)预合金粉；

混合钴铬预合金粉以及原料粉末后，将其预成型以形成初胚，其中所述原料粉末包含硼(B)粉和氧化物粉；

烧结该初胚以获得所述含硼靶材。

优选地，所述氧化物粉末为二氧化钛(TiO₂)、二氧化硅(SiO₂)、三氧化二钛(Ti₂O₃)、氧化铬(Cr₂O₃)或氧化钽(Ta₂O₅)粉。

优选地，所述原料粉末还包括铂(Pt)粉。

优选地，烧结所述初胚的温度为950～1180℃，压力为300～425Bar。

本发明还包括一种含硼靶材，其包含钴、铬、硼和氧化物，且其硼化物相的尺寸小于10μm。

优选地，所述含硼靶材还包括铂。

优选地，所述含硼靶材由钴、铬、硼和氧化物组成，其硼化物相的尺寸小于5μm。

本发明还涉及一种薄膜，其通过溅镀上述含硼靶材而形成。

本发明又涉及一种磁记录媒体，其利用上述薄膜制成。

本发明使用钴铬预合金粉作为原料，再与硼、氧化物等原料混合，由此所制成的靶材的硼化物的尺寸及分布会被有效控制，并使靶材中的Co、Cr、B等元素的分布均匀性大幅提升。

附图说明

图1为比较例一的金相图。

图2为本发明的实施例一的金相图。

图3A和3B为比较例一与实施例一的电子探针显微分析(EPMA)图。

图4为本发明的实施例二的金相图。

具体实施方式

本发明的含硼靶材的制作方法包括提供钴铬(Co-Cr)预合金粉；混合钴铬(Co-Cr)预合金粉以及原料粉末后，将其预成型以形成初胚，其中所述原料粉末包含硼粉和氧化物粉(如氧化钛)，该原料粉末还可依据实际的应用与需要而添加包含铂等金属；在温度为950～1180℃、压力为300～425Bar的烧结条件下烧结所述初胚以获得所述含硼靶材，该含硼靶材的硼化物相的尺寸小于10μm。

实施例

比较例一：制作原子百分比为71.5Co-17Cr-4B-7.5(Ti₂O₃)的靶材