[发明专利]用于在垂直磁记录介质中的软磁膜层的合金,溅射靶材及其制备方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年7月14日提交的日本专利申请2008-182645的优先权，该日本专利申请通过引用将其全部内容结合在此。

技术领域

本发明涉及一种用于制备在垂直磁记录介质中的软磁膜层的Co-Fe-Ni系合金。本发明还涉及一种使用该Co-Fe-Ni系合金的溅射靶以及制备该溅射靶的方法。

背景技术

近年来，伴随着磁记录技术的非凡进展，磁记录介质中的记录密度变得越来越高以提高驱动容量(drive capacity)，而且与传统的纵向磁记录介质相比可以达到更高记录密度的垂直磁记录系统已经投入了实际的使用。垂直磁记录系统是一种易磁化轴在垂直于垂直磁记录介质的磁膜中的介质表面的方向上取向并且适合于高记录密度的系统。对于垂直磁记录系统，已经开发出了一种两层的记录介质，其具有记录灵敏度得到改善的磁记录膜层和软磁膜层。在磁记录膜层中通常使用CoCrPt-SiO₂系合金。

另一方面，关于软磁膜层，例如，在日本专利公开公布号2005-320627(专利文献1)中公开了一种制备Co-合金靶材的方法，该Co-合金靶材包括1至10原子％的Zr和1至10原子％的Nb和/或Ta，并且其余量基本上是Co，该方法提出了对熔融Co-合金淬火进行固化处理，以制备合金粉末；以及将该粒度为500μm以下的合金粉末压制和烧结，从而提供CoZrNb/Ta合金靶材。对于这种垂直磁记录介质的软磁膜层，需要高的饱和磁通密度和高的非结晶性。

然而，问题在于在专利文献1中公开的CoZrNb/Ta合金相比于垂直磁记录介质的软磁膜层所需要的那些合金，产生更低的饱和磁通密度。鉴于这种情况，如在日本专利公开公布号2007-284741(专利文献2)中所公开的，提出了一种软磁靶材，该软磁靶材由Fe∶Co的原子比为100∶0至20∶80的Fe-Co系合金组成，并且为了实现高的饱和磁通密度、高的非结晶性以及高的耐腐蚀性之间的良好平衡，包含0.2至5原子％的Al和Cr中的一种或多种。注意，上面提及的非结晶性是指当合金进行快速固化或溅射时，该合金变成非结晶的容易程度，而耐腐蚀性是指处于使得在电子部件被使用的通常情形下不发生生锈的水平的耐大气腐蚀性。

然而，当如专利文献2中公开的具有高饱和磁通密度的合金被用作软磁膜层时，用于制备这种合金的膜的溅射靶材也表现出高的饱和磁通密度，从而导致PTF值降低，这影响磁控溅射中的溅射率或在膜形成工艺中的稳定性。注意，PTF值是从位于溅射靶材的背表面上的磁体产生的磁力线考虑，在磁控溅射过程中泄漏到靶材的前表面的磁力线的比例，并且是影响溅射效率和膜收率的因子。

发明概述

本发明人当前已经发现，具有某些组成的Co-Fe-Ni系合金表现出高的饱和磁通密度、高的非结晶性和高的耐腐蚀性。本发明人还发现，与由具有单一组成的原料粉末组成并且具有相同组成的均匀纹理的溅射靶材相比，通过使用某些粉末混合物作为用于制备这种合金的膜的溅射靶材的原料粉末能够明显改善PTF值。

因此本发明的目的是提供一种用于在垂直磁记录介质中的软磁膜层的合金，该合金具有优良的饱和磁通密度、非结晶性和耐腐蚀性；以及提供一种作为整体具有这种优良合金组成然而具有高的PTF值的溅射靶材，该溅射靶材可以有效地用于磁控溅射。

根据本发明的一个方面，提供一种用于在垂直磁记录介质中的软磁膜层的合金，所述合金包含以原子％计的下列各项：

Fe：10至45％；

Ni：1至25％；

Zr、Hf、Nb、Ta和B中的一种或多种：Zr+Hf+Nb+Ta+B/2之和为5至10％，其中B为0至7％的量；以及

Al和Cr中的一种或多种：Al+Cr之和为0至5％；以及

作为余量的Co和不可避免的杂质：37％以上，并且所述合金以原子比计满足下列各项：

Fe/(Co+Fe+Ni)：0.10至0.50；以及

Ni/(Co+Fe+Ni)：0.01至0.25。

根据本发明的另一个方面，提供一种制备用于在垂直磁记录介质中的软磁膜层的溅射靶材的方法，所述方法包括下列步骤：

(a)提供两种以上的具有不同组成的原料粉末，以在总组成上构成根据权利要求1的用于软磁膜的合金，其中所述两种以上的粉末中的至少一种粉末包含以原子％计的下列各项：

Ni：20至34％；

Co：0至6％；

Zr、Hf、Nb、Ta和B中的一种或多种：Zr+Hf+Nb+Ta+B/2之和为3至12％，其中B为0至7％的量；以及