Ｐｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット及びその製造方法
【課題】ルテニウムターゲットを代替することができ、かつ、安価なスパッタリングターゲットを提供する。
【解決手段】ＰｄとＷを主要成分として含有するＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットとし、該ターゲットの構造を、Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金マトリックス中に、平均粒径５〜４０μｍのＷ粒子が分散した構造とし、ターゲット全体に対するＷの含有量が１５〜５０ａｔ％となるようにする。
【解決手段】ＰｄとＷを主要成分として含有するＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットとし、該ターゲットの構造を、Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金マトリックス中に、平均粒径５〜４０μｍのＷ粒子が分散した構造とし、ターゲット全体に対するＷの含有量が１５〜５０ａｔ％となるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｐｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、ルテニウムターゲットの代替として用いることができるＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ルテニウムは、ＤＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ等の半導体デバイス用の薄膜電極として用いられている他、ハードディスク等の記録媒体の中間層等にも用いられている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
一方、ハードディスクにおいては、高密度記録を安定して行うことができる垂直磁気記録方式が主流となりつつある。
【０００４】
図１に、垂直磁気記録方式ハードディスクの一例について、厚さ方向断面を模式的に示す。このハードディスク１００は、図１に示すように、ガラス等の基材１０２の上に軟磁性裏打ち層１０４が積層され、該軟磁性裏打ち層１０４の上に中間層１０６が積層され、該中間層１０６の上にＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2記録層（磁性層）１０８が積層されている。各層は、組成に応じたターゲットを用いてスパッタリングを行うことにより形成される。
【０００５】
中間層１０６は、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2記録層（磁性層）１０８を良好にエピタキシャル成長させる働きのあるルテニウム層となっており、ルテニウムターゲットを用いてスパッタリングを行うことにより形成される。中間層１０６をルテニウム層とすることにより、Ｒｕ（００１）配向の上にＣｏ（００１）がエピタキシャル成長し、記録層（磁性層）１０８は良好なＣ軸配向を実現し、これにより、ハードディスク１００は良好な垂直磁気記録特性を実現できる。
【０００６】
ここで、ルテニウムは、面内磁気記録媒体においても用いられており、記録の熱的不安定性を抑制するために、数原子層のルテニウム層を記録層（磁性層）の間に挟むことが行われているが、垂直磁気記録媒体における中間層１０６として用いられるルテニウム層の厚さは、面内磁気記録媒体において用いられるルテニウム層の厚さの１０〜２０倍である。
【０００７】
このため、ハードディスクのデータ記録方式が面内磁気記録方式から垂直磁気記録方式へと変更になっていくのに伴い、ルテニウムの需要が急増しており、ルテニウムの価格は２年ほど前と比べて１０倍程度に高騰している。
【０００８】
ルテニウム価格の高騰に対応するため、ルテニウムターゲットの代替となり得る安価なスパッタリングターゲットの出現が待たれている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１１３１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであって、ルテニウムターゲットを代替することができ、かつ、安価なスパッタリングターゲット及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、前記課題を解決するため鋭意研究開発を行った結果、以下のＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット及びその製造方法により、前記課題を解決できることを見出し、本発明をするに至った。
【００１２】
即ち、本発明に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの第１の態様は、ＰｄとＷを主要成分として含有するＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットであって、Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金マトリックス中に、平均粒径５〜４０μｍのＷ粒子が分散した構造を有し、前記ターゲット全体に対するＷの含有量が１５〜５０ａｔ％であることを特徴とする。
【００１３】
前記Ｐｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット中の酸素濃度は２００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
また、前記Ｐｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、垂直磁気記録媒体用として好適に用いることができる。
【００１５】
本発明に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの製造方法は、Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金粉末をアトマイズ法で作製し、作製した該Ｐｄ−Ｗ合金粉末に、粉末全体に対するＷの含有量が１５〜５０ａｔ％となるように平均粒径５〜４０μｍのＷ粉末を混合して混合粉末を作製した後、作製した該混合粉末を加圧下で加熱して成形することを特徴とする。
【００１６】
得られるＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット中の酸素濃度は２００質量ｐｐｍ以下とすることが好ましい。
【００１７】
前記アトマイズ法は、アルゴンガスまたは窒素ガスを用いて行うことが好ましい。
【００１８】
また、作製した前記混合粉末は、放電プラズマ焼結法で成形することが好ましい。
【００１９】
得られるＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、垂直磁気記録媒体用として好適に用いることができる。
【００２０】
本発明に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの第２の態様は、前記製造方法により製造されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、ルテニウムターゲットを代替することができ、かつ、安価である。
【００２２】
Ｐｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット中の酸素濃度を２００質量ｐｐｍ以下に抑えた場合には、該ターゲットを用いてのスパッタリングはより良好なものとなる。
【００２３】
本発明に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの製造方法によれば、ルテニウムターゲットを代替することができ、かつ、安価なスパッタリングターゲットを製造することができる。
【００２４】
また、得られるＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット中の酸素濃度を２００質量ｐｐｍ以下に抑えるように製造した場合には、該ターゲットを用いてのスパッタリングはより良好なものとなる。
【００２５】
また、Ｐｄ−Ｗ合金粉末をアルゴンガスまたは窒素ガスを用いたアトマイズ法で作製する場合には、得られるＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット中の酸素濃度をより低く抑えることができる。さらに、作製した混合粉末を放電プラズマ焼結法で成形する場合、得られるＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット中の酸素濃度をより低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２７】
１．スパッタリングターゲットの構成成分および構造
本発明の実施形態に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、ＰｄとＷを主要成分として含有するＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットであって、Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金マトリックス中に、平均粒径５〜４０μｍのＷ粒子が分散した構造を有し、前記ターゲット全体に対するＷの含有量が１５〜５０ａｔ％であることを特徴とする。
【００２８】
１−１．Ｐｄについて
ＰｄはＲｕと同じく貴金属であり、また、Ｐｄの原子番号は４６であってＲｕの原子番号４４と近く、原子半径等の特性がＰｄはＲｕと近似している。さらに、Ｐｄは貴金属の中では比較的安価である。このため、Ｐｄは、Ｒｕターゲットの代替となり得るターゲットの主成分となるという役割を有する。
【００２９】
１−２．Ｗについて
Ｗは、面心立方構造（ｆｃｃ）であるＰｄの結晶構造に積層欠陥を導入して、スパッタリングにより得られる中間層におけるＰｄの結晶構造を、六方最密充填構造（ｈｃｐ）であるＲｕの結晶構造に近づけるという役割を有する。
【００３０】
ターゲット全体に対するＷの含有量は、１５〜５０ａｔ％であることが必要である。Ｗの含有量が１５ａｔ％未満であると、該ターゲットを用いてスパッタリングにより形成される中間層において、Ｐｄの結晶構造中へ導入される積層欠陥の量が少なすぎ、該中間層におけるＰｄの結晶構造がＲｕの六方最密充填構造（ｈｃｐ）に近づかず、該中間層の上に、良好にｃ軸配向した記録層（磁性層）を形成することができない。一方、Ｗの含有量が５０ａｔ％を上回ると、該ターゲットを用いてスパッタリングにより形成される中間層においてＷの特性の影響が大きくなりすぎ、該中間層の上に、良好にｃ軸配向した記録層（磁性層）を形成することができない。
【００３１】
１−３．Ｐｄ−Ｗ合金マトリックスについて
本発明の実施形態に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金マトリックス中に、平均粒径５〜４０μｍのＷ粒子が分散した構造を有し、該構造全体に対するＷの含有量は１５〜５０ａｔ％である。
【００３２】
マトリックスであるＰｄ−Ｗ合金はＷを１〜２２ａｔ％含有している。このため、ターゲット全体においてＰｄのみが存在する箇所がなくなり、Ｐｄは常にＷと併存することになる。この結果、本実施形態に係るターゲットを用いてのスパッタリングにおいて、特定の箇所の削られる速度が極端に大きくなるということがなくなり、スパッタリングは良好なものとなる。Ｐｄ−Ｗ合金マトリックス中のＷの含有量が１ａｔ％を下回ると、スパッタリングの際に、特定の箇所の削られる速度が極端に大きくなるおそれがある。一方、Ｐｄ−Ｗ合金マトリックス中のＷの含有量が２２ａｔ％を上回るようにするためには、溶湯の温度を２０００℃以上に加熱する必要があり、製造コストが高くなる。
【００３３】
１−４．分散構造について
本実施形態に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、Ｐｄ−Ｗ合金マトリックス中に、平均粒径５〜４０μｍのＷ粒子が分散した構造を有する。
【００３４】
このような分散構造を有することにより、Ｐｄ−Ｗ合金マトリックス中のＷの含有量が１〜２２ａｔ％と少なくても、ターゲット全体に対するＷの含有量を１５〜５０ａｔ％と多くすることができる。
【００３５】
なお、実施例で後述するように、このような構造であっても、より微細なＷ粒子がＰｄ−Ｗ合金マトリックス中に分散して組織がより微細となっているターゲット（参考例１）と比べて、スパッタリングによって得られる中間層１０６（図１参照）の性能に差異がないことを本発明者は確認している。
【００３６】
２．製造方法について
本発明の実施形態に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの製造方法は、Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金粉末をアトマイズ法で作製し、作製した該Ｐｄ−Ｗ合金粉末に、粉末全体に対するＷの含有量が１５〜５０ａｔ％となるように平均粒径５〜４０μｍのＷ粉末を混合して混合粉末を作製した後、作製した該混合粉末を加圧下で加熱して成形することを特徴とする。
【００３７】
このような製造方法を採ることにより、得られるターゲットは、Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金マトリックス中に、平均粒径５〜４０μｍのＷ粒子が分散した構造を有することとなるとともに、得られるＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット中の酸素濃度を２００ｐｐｍ以下に抑えることができる。
【００３８】
２−１．Ｐｄ−Ｗ合金粉末の作製について
Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなる溶湯に、アトマイズ法を適用して、該溶湯と同一組成のＰｄ−Ｗ合金粉末を作製する。
【００３９】
Ｐｄ−Ｗ合金粉末にＷを１〜２２ａｔ％含有させることにより、該Ｐｄ−Ｗ合金粉末を用いて得られるターゲットにおいて、Ｐｄのみが存在する箇所がなくなり、Ｐｄは常にＷと併存することになる。この結果、得られるターゲットを用いてのスパッタリングにおいて、特定の箇所の削られる速度が極端に大きくなるということがなくなり、該ターゲットを用いてのスパッタリングは良好なものとなる。Ｐｄ−Ｗ合金粉末中のＷの含有量が１ａｔ％を下回ると、得られるターゲットを用いてのスパッタリングにおいて、特定の箇所の削られる速度が極端に大きくなるおそれがある。一方、Ｐｄ−Ｗ合金粉末中のＷの含有量が２２ａｔ％を上回るようにするためには、アトマイズ法に用いる溶湯中のＷの含有量も２２ａｔ％を上回らせる必要があり、このためには溶湯の温度を２０００℃以上に加熱する必要があり、生産効率が落ち、経済的ではない。
【００４０】
また、アトマイズ法であればその種類は問わず適用可能であり、例えばガスアトマイズ法、水アトマイズ法、遠心力アトマイズ法のいずれを用いてもよい。
【００４１】
アトマイズ法によりＰｄ−Ｗ合金粉末を作製するため、原料金属はいったん高温まで加熱されて溶湯となるので、その段階で、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属やＣａ等のアルカリ土類金属、酸素や窒素等のガス不純物は外部に揮発して除去される。このため、得られるＰｄ−Ｗ合金粉末中の不純物量は少なくなる。
【００４２】
したがって、アトマイズ法により得られたＰｄ−Ｗ合金粉末を用いて得られるターゲット中の不純物も少なくなり、例えば、酸素濃度は２００質量ｐｐｍ以下に抑えることができ、該ターゲットを用いてのスパッタリングは良好なものとなる。
【００４３】
なお、アルゴンガスまたは窒素ガスを使用したガスアトマイズ法で作製すると、得られるＰｄ−Ｗ合金粉末において、酸素濃度をより低く抑えることができ、より良好な原料粉末となる。
【００４４】
２−２．混合粉末について
前記のようにしてアトマイズ法により得られたＰｄ−Ｗ合金粉末に、粉末全体に対するＷの含有量が１５〜５０ａｔ％となるように平均粒径５〜４０μｍのＷ粉末を混合して混合粉末を作製する。
【００４５】
ここで、良好なターゲットを得るためには、Ｗ粉末中の酸素、窒素、炭素、硫黄等の不純物を減らす必要があり、そのためにはＷ粉末を水素中で加熱する必要がある。Ｗ粉末を水素中で加熱することにより、酸素、窒素、炭素、硫黄等の不純物を減らしたＷ粉末を製造することが可能であるが、前記不純物を減らしたＷ粉末は、活性が高く、不安定であるため、平均粒径が５μｍ未満であると、爆発の危険があり、取り扱いが難しい。一方、混合するＷ粉末の平均粒径が４０μｍを上回ると、得られるターゲットにおいてＷの分布の均一性が低下し、スパッタリングの際の均一なエロージョンが得られなくなる。
【００４６】
混合粉末全体に対するＷの含有量が１５〜５０ａｔ％となることで、得られるターゲットにおいても、Ｗの含有量はターゲット全体に対して１５〜５０ａｔ％となる。このため、該ターゲットを用いてスパッタリングにより形成される中間層におけるＰｄの結晶構造がＲｕの六方最密充填構造（ｈｃｐ）に近づき、該中間層の上には、良好にｃ軸配向した記録層（磁性層）を形成することができる。
【００４７】
２−３．成形方法について
前記混合粉末を加圧下で加熱して成形する方法は特に限定されず、例えば、ホットプレス法、熱間等方圧プレス法（ＨＩＰ法）、放電プラズマ焼結法（ＳＰＳ法）等を用いることができる。
【００４８】
ただし、放電プラズマ焼結法（ＳＰＳ法）を用いて成形を行うことにより、得られるターゲット中の不純物の量を減らすことができるので、放電プラズマ焼結法（ＳＰＳ法）を用いて成形を行うことがより好ましい。放電プラズマ焼結では、焼結過程で粉末粒子間にプラズマが発生し、粉末に吸着した酸素、窒素等を速やかに解離させることが可能になる。前記混合粉末を放電プラズマ焼結法（ＳＰＳ法）を用いて成形することにより、得られるターゲット中の不純物の量は、例えば、酸素濃度は２００質量ｐｐｍ以下、窒素濃度は１００質量ｐｐｍ以下、炭素濃度は２００質量ｐｐｍ以下、硫黄濃度は５０質量ｐｐｍ以下に抑えることができる。
【００４９】
３．効果について
前述のように、Ｐｄ−Ｗ合金粉末中のＷの含有量が２２ａｔ％を上回るようにするためには、アトマイズ法に用いるＰｄ−Ｗ合金溶湯中のＷの含有量も２２ａｔ％を上回らせる必要があり、このためにはＰｄ−Ｗ合金溶湯の温度を２０００℃以上に加熱する必要があり、生産効率が落ち、経済的ではない。
【００５０】
そこで、本実施形態のＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットにおいては、Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金マトリックス中に、平均粒径５〜４０μｍのＷ粒子が分散した構造にしており、この構造とすることにより、Ｐｄ−Ｗ合金粉末の作製時にＰｄ−Ｗ合金溶湯の温度を２０００℃以上に加熱する必要をなくしている。
【００５１】
また、本実施形態のＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの製造方法においては、Ｗの含有量が１〜２２ａｔ％であるＰｄ−Ｗ合金粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して１５〜５０ａｔ％となるように平均粒径５〜４０μｍのＷ粉末を混合して混合粉末を作製し、作製した該混合粉末を加圧下で加熱して成形し、ターゲットを得ている。Ｗの含有量が１〜２２ａｔ％であるＰｄ−Ｗ合金粉末をアトマイズ法により作製するためのＰｄ−Ｗ合金溶湯の温度は２０００℃未満でよく、生産効率を落とさずに可能である。
【００５２】
このため、本実施形態の製造方法においては、ターゲット全体に対してＷが１５〜５０ａｔ％含有されているターゲットを生産効率よく、経済的に作製することができる。
【００５３】
なお、本実施形態のＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、Ｐｄ−Ｗ合金マトリックス中に、平均粒径５〜４０μｍのＷ粒子が分散した構造を有するが、実施例で後述するように、このような構造であっても、より微細なＷ粒子がＰｄ−Ｗ合金マトリックス中に分散して組織がより微細となっているターゲット（参考例１）と比べて、スパッタリングによって得られる中間層１０６（図１参照）の性能に差異がないことを本発明者は確認している。
【００５４】
４．用途について
本実施形態に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットを用いて形成される層は、ルテニウムの結晶構造に近似しているので、このＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、垂直磁気記録媒体の中間層を作製することに適する。ただし、本実施形態に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、垂直磁気記録媒体作製という用途に限定されず、ルテニウム層が用いられている用途であれば、垂直磁気記録媒体作製以外の用途にも用いることができる。
【実施例】
【００５５】
（実施例１）
合金組成がＰｄ：９５ａｔ％、Ｗ：５ａｔ％となるように各金属を秤量し、１８００℃まで加熱してＰｄ−Ｗ合金溶湯とし、ガスアトマイズ法によりＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末を作製した。得られた合金粉末の平均粒径を日機装株式会社製のマイクロトラックＭＴ３０００により測定したところ、５０μｍであった。
【００５６】
得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して３０ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加し、ボールミルで４時間混合して混合粉末を作製した。
【００５７】
得られた混合粉末を、温度：１４００℃、圧力：２０ＭＰａ、時間：４５ｍｉｎ、雰囲気：５×１０-2Ｐａ以下の真空中の条件でホットプレスを行い、焼結体を得た。得られた焼結体の断面を日本電子株式会社製の電子顕微鏡ＪＳＭ−６５００Ｆで観察した。図２に該電子顕微鏡により撮像した組成像の写真を示す。図２において、白い部分がＷ粒子であり、黒い部分がＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金であり、得られた焼結体は、Ｐｄ−５ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっていることがわかる。
【００５８】
次に、得られた焼結体を、直径１８０ｍｍ、厚さ７ｍｍに加工し、スパッタリングターゲットとした。得られたスパッタリングターゲットについて、ＬＥＣＯ社製のＴＣ−６００型酸素窒素同時分析装置により酸素濃度を測定したところ、１６５ｐｐｍであった。
【００５９】
次に、得られたスパッタリングターゲットを用いてキャノンアネルバ株式会社製のスパッタリング装置によりスパッタリングを行い、図１に示す中間層を形成し、図１に示す構造のハードディスクを作製した。作製したハードディスクの記録特性を評価したところ、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性に差がなかった。なお、本実施例１および以下の実施例２〜１１、参考例１、比較例１〜６におけるハードディスクの記録特性の評価では、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性に差がない場合を○、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性が劣る場合を×として、表１に記載している。
【００６０】
（実施例２）
合金組成がＰｄ：９０ａｔ％、Ｗ：１０ａｔ％となるように各金属を秤量し、Ｐｄ−１０ａｔ％Ｗ合金粉末を作製した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００６１】
得られたＰｄ−１０ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−１０ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は１４５ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００６２】
（実施例３）
合金組成がＰｄ：８５ａｔ％、Ｗ：１５ａｔ％となるように各金属を秤量し、Ｐｄ−１５ａｔ％Ｗ合金粉末を作製した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００６３】
得られたＰｄ−１５ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−１５ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は１１２ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００６４】
（実施例４）
合金組成がＰｄ：８０ａｔ％、Ｗ：２０ａｔ％となるように各金属を秤量し、Ｐｄ−２０ａｔ％Ｗ合金粉末を作製した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００６５】
得られたＰｄ−２０ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−２０ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は８９ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００６６】
（実施例５）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して４５ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００６７】
得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は１７３ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００６８】
（実施例６）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して３５ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００６９】
得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は１７５ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００７０】
（実施例７）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して２５ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００７１】
得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は１６２ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００７２】
（実施例８）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して２０ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００７３】
得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は１６１ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００７４】
（実施例９）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して３０ａｔ％となるように平均粒径２５μｍのＷ粉末を添加した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００７５】
得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は１７３ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００７６】
（実施例１０）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して３０ａｔ％となるように平均粒径１５μｍのＷ粉末を添加した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００７７】
得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は１８０ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００７８】
（実施例１１）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して３０ａｔ％となるように平均粒径８μｍのＷ粉末を添加した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００７９】
得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は１８６ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００８０】
（参考例１）
合金組成がＰｄ：７０ａｔ％、Ｗ：３０ａｔ％となるように各金属を秤量し、２２００℃まで加熱してＰｄ−３０ａｔ％Ｗ合金溶湯とし、ガスアトマイズ法によりＰｄ−３０ａｔ％Ｗ合金粉末を作製した。得られたＰｄ−３０ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径を、実施例１と同様に日機装株式会社製のマイクロトラックＭＴ３０００により測定したところ、５０μｍであった。
【００８１】
本参考例１では、得られたアトマイズ粉末（Ｐｄ−３０ａｔ％Ｗ合金粉末）にＷ粉末を混ぜることはせず、得られたＰｄ−３０ａｔ％Ｗ合金粉末のみを用いて、実施例１と同様の条件である、温度：１４００℃、圧力：２０ＭＰａ、時間：４５ｍｉｎ、雰囲気：５×１０-2Ｐａ以下の真空中の条件でホットプレスを行い、焼結体を得た。得られた焼結体の断面を、実施例１と同様に日本電子株式会社製の電子顕微鏡ＪＳＭ−６５００Ｆで観察した。図３に該電子顕微鏡により撮像した組成像の写真を示す。図３において、白い部分がＷ粒子であり、黒い部分がＰｄ−Ｗ合金であり、得られた焼結体は、Ｐｄ−Ｗ合金マトリックス中に微細なＷ粒子が分散した構造となっており、図２と比べて、より微細な構造となっていることがわかる。
【００８２】
得られた焼結体を実施例１と同様に加工を行い、スパッタリングターゲットとした。得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度を実施例１と同様にして測定したところ、６０ｐｐｍであった。
【００８３】
得られたスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングを行い、実施例１と同様に、図１に示す中間層を形成し、図１に示す構造のハードディスクを作製した。作製したハードディスクの記録特性を評価したところ、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性に差がなく、また、実施例１〜１１におけるハードディスクと比べても記録特性に差がなかった。
【００８４】
（比較例１）
純Ｐｄを２０００℃まで加熱して溶湯とし、ガスアトマイズ法によりＰｄ粉末を作製した。得られたＰｄ粉末の平均粒径を、実施例１と同様に日機装株式会社製のマイクロトラックＭＴ３０００により測定したところ、５０μｍであった。
【００８５】
得られたＰｄ粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して４５ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加し、ボールミルで４時間混合して混合粉末を作製した。
【００８６】
得られた混合粉末を、実施例１と同様の条件である、温度：１４００℃、圧力：２０ＭＰａ、時間：４５ｍｉｎ、雰囲気：５×１０-2Ｐａ以下の真空中の条件でホットプレスを行い、焼結体を得た。得られた焼結体の断面を、実施例１と同様に日本電子株式会社製の電子顕微鏡ＪＳＭ−６５００Ｆで観察した。図４に該電子顕微鏡により撮像した組成像の写真を示す。図４において、白い部分がＷであり、黒い部分がＰｄ粒子であり、得られた焼結体は、Ｗマトリックス中にＰｄ粒子が分散した構造となっている。
【００８７】
得られた焼結体を実施例１と同様に加工を行い、スパッタリングターゲットとした。得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度を実施例１と同様にして測定したところ、５８２ｐｐｍであった。
【００８８】
得られたスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングを行い、実施例１と同様に、図１に示す中間層を形成し、図１に示す構造のハードディスクを作製した。作製したハードディスクの記録特性を評価したところ、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性が劣り、実施例１〜１１におけるハードディスクと比べて記録特性が劣った。
【００８９】
（比較例２）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して３５ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加した以外は、比較例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００９０】
得られたＰｄ粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＷマトリックス中にＰｄ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は２５４ｐｐｍであった。得られたハードディスクの記録特性は、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性が劣り、実施例１〜１１におけるハードディスクと比べて記録特性が劣った。
【００９１】
（比較例３）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して３０ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加した以外は、比較例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００９２】
得られたＰｄ粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＷマトリックス中にＰｄ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は３８０ｐｐｍであった。得られたハードディスクの記録特性は、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性が劣り、実施例１〜１１におけるハードディスクと比べて記録特性が劣った。
【００９３】
（比較例４）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して２５ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加した以外は、比較例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００９４】
得られたＰｄ粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＷマトリックス中にＰｄ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は４５６ｐｐｍであった。得られたハードディスクの記録特性は、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性が劣り、実施例１〜１１におけるハードディスクと比べて記録特性が劣った。
【００９５】
（比較例５）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して２０ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加した以外は、比較例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００９６】
得られたＰｄ粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＷマトリックス中にＰｄ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は４６８ｐｐｍであった。得られたハードディスクの記録特性は、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性が劣り、実施例１〜１１におけるハードディスクと比べて記録特性が劣った。
【００９７】
（比較例６）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して３０ａｔ％となるように平均粒径６０μｍのＷ粉末を添加した以外は、比較例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００９８】
得られたＰｄ粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＷマトリックス中にＰｄ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は３８２ｐｐｍであった。得られたハードディスクの記録特性は、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性が劣り、実施例１〜１１におけるハードディスクと比べて記録特性が劣った。
【００９９】
【表１】
【０１００】
本発明の範囲内である実施例１〜１１においては、いずれも、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度が２００ｐｐｍ以下であり、かつ、得られたハードディスクの記録特性が、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなく、良好な結果が得られた。
【０１０１】
一方、Ｗ粉末を混合するアトマイズ粉が所定の組成のＰｄ−Ｗ合金粉末でなく、Ｐｄ粉末であり、本発明の範囲外である比較例１〜６においては、いずれも、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度が２００ｐｐｍを上回っており、かつ、得られたハードディスクの記録特性が、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクよりも劣っており、良好な結果が得られなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】垂直磁気記録方式ハードディスクの一例について、厚さ方向断面を模式的に示す図
【図２】実施例１における焼結体の電子顕微鏡写真（組成像）
【図３】参考例１における焼結体の電子顕微鏡写真（組成像）
【図４】比較例１における焼結体の電子顕微鏡写真（組成像）
【符号の説明】
【０１０３】
１００…ハードディスク
１０２…基材
１０４…軟磁性裏打ち層
１０６…中間層
１０８…記録層（磁性層）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｐｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、ルテニウムターゲットの代替として用いることができるＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ルテニウムは、ＤＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ等の半導体デバイス用の薄膜電極として用いられている他、ハードディスク等の記録媒体の中間層等にも用いられている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
一方、ハードディスクにおいては、高密度記録を安定して行うことができる垂直磁気記録方式が主流となりつつある。
【０００４】
図１に、垂直磁気記録方式ハードディスクの一例について、厚さ方向断面を模式的に示す。このハードディスク１００は、図１に示すように、ガラス等の基材１０２の上に軟磁性裏打ち層１０４が積層され、該軟磁性裏打ち層１０４の上に中間層１０６が積層され、該中間層１０６の上にＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2記録層（磁性層）１０８が積層されている。各層は、組成に応じたターゲットを用いてスパッタリングを行うことにより形成される。
【０００５】
中間層１０６は、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2記録層（磁性層）１０８を良好にエピタキシャル成長させる働きのあるルテニウム層となっており、ルテニウムターゲットを用いてスパッタリングを行うことにより形成される。中間層１０６をルテニウム層とすることにより、Ｒｕ（００１）配向の上にＣｏ（００１）がエピタキシャル成長し、記録層（磁性層）１０８は良好なＣ軸配向を実現し、これにより、ハードディスク１００は良好な垂直磁気記録特性を実現できる。
【０００６】
ここで、ルテニウムは、面内磁気記録媒体においても用いられており、記録の熱的不安定性を抑制するために、数原子層のルテニウム層を記録層（磁性層）の間に挟むことが行われているが、垂直磁気記録媒体における中間層１０６として用いられるルテニウム層の厚さは、面内磁気記録媒体において用いられるルテニウム層の厚さの１０〜２０倍である。
【０００７】
このため、ハードディスクのデータ記録方式が面内磁気記録方式から垂直磁気記録方式へと変更になっていくのに伴い、ルテニウムの需要が急増しており、ルテニウムの価格は２年ほど前と比べて１０倍程度に高騰している。
【０００８】
ルテニウム価格の高騰に対応するため、ルテニウムターゲットの代替となり得る安価なスパッタリングターゲットの出現が待たれている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１１３１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであって、ルテニウムターゲットを代替することができ、かつ、安価なスパッタリングターゲット及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、前記課題を解決するため鋭意研究開発を行った結果、以下のＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット及びその製造方法により、前記課題を解決できることを見出し、本発明をするに至った。
【００１２】
即ち、本発明に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの第１の態様は、ＰｄとＷを主要成分として含有するＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットであって、Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金マトリックス中に、平均粒径５〜４０μｍのＷ粒子が分散した構造を有し、前記ターゲット全体に対するＷの含有量が１５〜５０ａｔ％であることを特徴とする。
【００１３】
前記Ｐｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット中の酸素濃度は２００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
また、前記Ｐｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、垂直磁気記録媒体用として好適に用いることができる。
【００１５】
本発明に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの製造方法は、Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金粉末をアトマイズ法で作製し、作製した該Ｐｄ−Ｗ合金粉末に、粉末全体に対するＷの含有量が１５〜５０ａｔ％となるように平均粒径５〜４０μｍのＷ粉末を混合して混合粉末を作製した後、作製した該混合粉末を加圧下で加熱して成形することを特徴とする。
【００１６】
得られるＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット中の酸素濃度は２００質量ｐｐｍ以下とすることが好ましい。
【００１７】
前記アトマイズ法は、アルゴンガスまたは窒素ガスを用いて行うことが好ましい。
【００１８】
また、作製した前記混合粉末は、放電プラズマ焼結法で成形することが好ましい。
【００１９】
得られるＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、垂直磁気記録媒体用として好適に用いることができる。
【００２０】
本発明に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの第２の態様は、前記製造方法により製造されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、ルテニウムターゲットを代替することができ、かつ、安価である。
【００２２】
Ｐｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット中の酸素濃度を２００質量ｐｐｍ以下に抑えた場合には、該ターゲットを用いてのスパッタリングはより良好なものとなる。
【００２３】
本発明に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの製造方法によれば、ルテニウムターゲットを代替することができ、かつ、安価なスパッタリングターゲットを製造することができる。
【００２４】
また、得られるＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット中の酸素濃度を２００質量ｐｐｍ以下に抑えるように製造した場合には、該ターゲットを用いてのスパッタリングはより良好なものとなる。
【００２５】
また、Ｐｄ−Ｗ合金粉末をアルゴンガスまたは窒素ガスを用いたアトマイズ法で作製する場合には、得られるＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット中の酸素濃度をより低く抑えることができる。さらに、作製した混合粉末を放電プラズマ焼結法で成形する場合、得られるＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット中の酸素濃度をより低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２７】
１．スパッタリングターゲットの構成成分および構造
本発明の実施形態に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、ＰｄとＷを主要成分として含有するＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットであって、Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金マトリックス中に、平均粒径５〜４０μｍのＷ粒子が分散した構造を有し、前記ターゲット全体に対するＷの含有量が１５〜５０ａｔ％であることを特徴とする。
【００２８】
１−１．Ｐｄについて
ＰｄはＲｕと同じく貴金属であり、また、Ｐｄの原子番号は４６であってＲｕの原子番号４４と近く、原子半径等の特性がＰｄはＲｕと近似している。さらに、Ｐｄは貴金属の中では比較的安価である。このため、Ｐｄは、Ｒｕターゲットの代替となり得るターゲットの主成分となるという役割を有する。
【００２９】
１−２．Ｗについて
Ｗは、面心立方構造（ｆｃｃ）であるＰｄの結晶構造に積層欠陥を導入して、スパッタリングにより得られる中間層におけるＰｄの結晶構造を、六方最密充填構造（ｈｃｐ）であるＲｕの結晶構造に近づけるという役割を有する。
【００３０】
ターゲット全体に対するＷの含有量は、１５〜５０ａｔ％であることが必要である。Ｗの含有量が１５ａｔ％未満であると、該ターゲットを用いてスパッタリングにより形成される中間層において、Ｐｄの結晶構造中へ導入される積層欠陥の量が少なすぎ、該中間層におけるＰｄの結晶構造がＲｕの六方最密充填構造（ｈｃｐ）に近づかず、該中間層の上に、良好にｃ軸配向した記録層（磁性層）を形成することができない。一方、Ｗの含有量が５０ａｔ％を上回ると、該ターゲットを用いてスパッタリングにより形成される中間層においてＷの特性の影響が大きくなりすぎ、該中間層の上に、良好にｃ軸配向した記録層（磁性層）を形成することができない。
【００３１】
１−３．Ｐｄ−Ｗ合金マトリックスについて
本発明の実施形態に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金マトリックス中に、平均粒径５〜４０μｍのＷ粒子が分散した構造を有し、該構造全体に対するＷの含有量は１５〜５０ａｔ％である。
【００３２】
マトリックスであるＰｄ−Ｗ合金はＷを１〜２２ａｔ％含有している。このため、ターゲット全体においてＰｄのみが存在する箇所がなくなり、Ｐｄは常にＷと併存することになる。この結果、本実施形態に係るターゲットを用いてのスパッタリングにおいて、特定の箇所の削られる速度が極端に大きくなるということがなくなり、スパッタリングは良好なものとなる。Ｐｄ−Ｗ合金マトリックス中のＷの含有量が１ａｔ％を下回ると、スパッタリングの際に、特定の箇所の削られる速度が極端に大きくなるおそれがある。一方、Ｐｄ−Ｗ合金マトリックス中のＷの含有量が２２ａｔ％を上回るようにするためには、溶湯の温度を２０００℃以上に加熱する必要があり、製造コストが高くなる。
【００３３】
１−４．分散構造について
本実施形態に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、Ｐｄ−Ｗ合金マトリックス中に、平均粒径５〜４０μｍのＷ粒子が分散した構造を有する。
【００３４】
このような分散構造を有することにより、Ｐｄ−Ｗ合金マトリックス中のＷの含有量が１〜２２ａｔ％と少なくても、ターゲット全体に対するＷの含有量を１５〜５０ａｔ％と多くすることができる。
【００３５】
なお、実施例で後述するように、このような構造であっても、より微細なＷ粒子がＰｄ−Ｗ合金マトリックス中に分散して組織がより微細となっているターゲット（参考例１）と比べて、スパッタリングによって得られる中間層１０６（図１参照）の性能に差異がないことを本発明者は確認している。
【００３６】
２．製造方法について
本発明の実施形態に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの製造方法は、Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金粉末をアトマイズ法で作製し、作製した該Ｐｄ−Ｗ合金粉末に、粉末全体に対するＷの含有量が１５〜５０ａｔ％となるように平均粒径５〜４０μｍのＷ粉末を混合して混合粉末を作製した後、作製した該混合粉末を加圧下で加熱して成形することを特徴とする。
【００３７】
このような製造方法を採ることにより、得られるターゲットは、Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金マトリックス中に、平均粒径５〜４０μｍのＷ粒子が分散した構造を有することとなるとともに、得られるＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット中の酸素濃度を２００ｐｐｍ以下に抑えることができる。
【００３８】
２−１．Ｐｄ−Ｗ合金粉末の作製について
Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなる溶湯に、アトマイズ法を適用して、該溶湯と同一組成のＰｄ−Ｗ合金粉末を作製する。
【００３９】
Ｐｄ−Ｗ合金粉末にＷを１〜２２ａｔ％含有させることにより、該Ｐｄ−Ｗ合金粉末を用いて得られるターゲットにおいて、Ｐｄのみが存在する箇所がなくなり、Ｐｄは常にＷと併存することになる。この結果、得られるターゲットを用いてのスパッタリングにおいて、特定の箇所の削られる速度が極端に大きくなるということがなくなり、該ターゲットを用いてのスパッタリングは良好なものとなる。Ｐｄ−Ｗ合金粉末中のＷの含有量が１ａｔ％を下回ると、得られるターゲットを用いてのスパッタリングにおいて、特定の箇所の削られる速度が極端に大きくなるおそれがある。一方、Ｐｄ−Ｗ合金粉末中のＷの含有量が２２ａｔ％を上回るようにするためには、アトマイズ法に用いる溶湯中のＷの含有量も２２ａｔ％を上回らせる必要があり、このためには溶湯の温度を２０００℃以上に加熱する必要があり、生産効率が落ち、経済的ではない。
【００４０】
また、アトマイズ法であればその種類は問わず適用可能であり、例えばガスアトマイズ法、水アトマイズ法、遠心力アトマイズ法のいずれを用いてもよい。
【００４１】
アトマイズ法によりＰｄ−Ｗ合金粉末を作製するため、原料金属はいったん高温まで加熱されて溶湯となるので、その段階で、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属やＣａ等のアルカリ土類金属、酸素や窒素等のガス不純物は外部に揮発して除去される。このため、得られるＰｄ−Ｗ合金粉末中の不純物量は少なくなる。
【００４２】
したがって、アトマイズ法により得られたＰｄ−Ｗ合金粉末を用いて得られるターゲット中の不純物も少なくなり、例えば、酸素濃度は２００質量ｐｐｍ以下に抑えることができ、該ターゲットを用いてのスパッタリングは良好なものとなる。
【００４３】
なお、アルゴンガスまたは窒素ガスを使用したガスアトマイズ法で作製すると、得られるＰｄ−Ｗ合金粉末において、酸素濃度をより低く抑えることができ、より良好な原料粉末となる。
【００４４】
２−２．混合粉末について
前記のようにしてアトマイズ法により得られたＰｄ−Ｗ合金粉末に、粉末全体に対するＷの含有量が１５〜５０ａｔ％となるように平均粒径５〜４０μｍのＷ粉末を混合して混合粉末を作製する。
【００４５】
ここで、良好なターゲットを得るためには、Ｗ粉末中の酸素、窒素、炭素、硫黄等の不純物を減らす必要があり、そのためにはＷ粉末を水素中で加熱する必要がある。Ｗ粉末を水素中で加熱することにより、酸素、窒素、炭素、硫黄等の不純物を減らしたＷ粉末を製造することが可能であるが、前記不純物を減らしたＷ粉末は、活性が高く、不安定であるため、平均粒径が５μｍ未満であると、爆発の危険があり、取り扱いが難しい。一方、混合するＷ粉末の平均粒径が４０μｍを上回ると、得られるターゲットにおいてＷの分布の均一性が低下し、スパッタリングの際の均一なエロージョンが得られなくなる。
【００４６】
混合粉末全体に対するＷの含有量が１５〜５０ａｔ％となることで、得られるターゲットにおいても、Ｗの含有量はターゲット全体に対して１５〜５０ａｔ％となる。このため、該ターゲットを用いてスパッタリングにより形成される中間層におけるＰｄの結晶構造がＲｕの六方最密充填構造（ｈｃｐ）に近づき、該中間層の上には、良好にｃ軸配向した記録層（磁性層）を形成することができる。
【００４７】
２−３．成形方法について
前記混合粉末を加圧下で加熱して成形する方法は特に限定されず、例えば、ホットプレス法、熱間等方圧プレス法（ＨＩＰ法）、放電プラズマ焼結法（ＳＰＳ法）等を用いることができる。
【００４８】
ただし、放電プラズマ焼結法（ＳＰＳ法）を用いて成形を行うことにより、得られるターゲット中の不純物の量を減らすことができるので、放電プラズマ焼結法（ＳＰＳ法）を用いて成形を行うことがより好ましい。放電プラズマ焼結では、焼結過程で粉末粒子間にプラズマが発生し、粉末に吸着した酸素、窒素等を速やかに解離させることが可能になる。前記混合粉末を放電プラズマ焼結法（ＳＰＳ法）を用いて成形することにより、得られるターゲット中の不純物の量は、例えば、酸素濃度は２００質量ｐｐｍ以下、窒素濃度は１００質量ｐｐｍ以下、炭素濃度は２００質量ｐｐｍ以下、硫黄濃度は５０質量ｐｐｍ以下に抑えることができる。
【００４９】
３．効果について
前述のように、Ｐｄ−Ｗ合金粉末中のＷの含有量が２２ａｔ％を上回るようにするためには、アトマイズ法に用いるＰｄ−Ｗ合金溶湯中のＷの含有量も２２ａｔ％を上回らせる必要があり、このためにはＰｄ−Ｗ合金溶湯の温度を２０００℃以上に加熱する必要があり、生産効率が落ち、経済的ではない。
【００５０】
そこで、本実施形態のＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットにおいては、Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金マトリックス中に、平均粒径５〜４０μｍのＷ粒子が分散した構造にしており、この構造とすることにより、Ｐｄ−Ｗ合金粉末の作製時にＰｄ−Ｗ合金溶湯の温度を２０００℃以上に加熱する必要をなくしている。
【００５１】
また、本実施形態のＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの製造方法においては、Ｗの含有量が１〜２２ａｔ％であるＰｄ−Ｗ合金粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して１５〜５０ａｔ％となるように平均粒径５〜４０μｍのＷ粉末を混合して混合粉末を作製し、作製した該混合粉末を加圧下で加熱して成形し、ターゲットを得ている。Ｗの含有量が１〜２２ａｔ％であるＰｄ−Ｗ合金粉末をアトマイズ法により作製するためのＰｄ−Ｗ合金溶湯の温度は２０００℃未満でよく、生産効率を落とさずに可能である。
【００５２】
このため、本実施形態の製造方法においては、ターゲット全体に対してＷが１５〜５０ａｔ％含有されているターゲットを生産効率よく、経済的に作製することができる。
【００５３】
なお、本実施形態のＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、Ｐｄ−Ｗ合金マトリックス中に、平均粒径５〜４０μｍのＷ粒子が分散した構造を有するが、実施例で後述するように、このような構造であっても、より微細なＷ粒子がＰｄ−Ｗ合金マトリックス中に分散して組織がより微細となっているターゲット（参考例１）と比べて、スパッタリングによって得られる中間層１０６（図１参照）の性能に差異がないことを本発明者は確認している。
【００５４】
４．用途について
本実施形態に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットを用いて形成される層は、ルテニウムの結晶構造に近似しているので、このＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、垂直磁気記録媒体の中間層を作製することに適する。ただし、本実施形態に係るＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、垂直磁気記録媒体作製という用途に限定されず、ルテニウム層が用いられている用途であれば、垂直磁気記録媒体作製以外の用途にも用いることができる。
【実施例】
【００５５】
（実施例１）
合金組成がＰｄ：９５ａｔ％、Ｗ：５ａｔ％となるように各金属を秤量し、１８００℃まで加熱してＰｄ−Ｗ合金溶湯とし、ガスアトマイズ法によりＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末を作製した。得られた合金粉末の平均粒径を日機装株式会社製のマイクロトラックＭＴ３０００により測定したところ、５０μｍであった。
【００５６】
得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して３０ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加し、ボールミルで４時間混合して混合粉末を作製した。
【００５７】
得られた混合粉末を、温度：１４００℃、圧力：２０ＭＰａ、時間：４５ｍｉｎ、雰囲気：５×１０-2Ｐａ以下の真空中の条件でホットプレスを行い、焼結体を得た。得られた焼結体の断面を日本電子株式会社製の電子顕微鏡ＪＳＭ−６５００Ｆで観察した。図２に該電子顕微鏡により撮像した組成像の写真を示す。図２において、白い部分がＷ粒子であり、黒い部分がＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金であり、得られた焼結体は、Ｐｄ−５ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっていることがわかる。
【００５８】
次に、得られた焼結体を、直径１８０ｍｍ、厚さ７ｍｍに加工し、スパッタリングターゲットとした。得られたスパッタリングターゲットについて、ＬＥＣＯ社製のＴＣ−６００型酸素窒素同時分析装置により酸素濃度を測定したところ、１６５ｐｐｍであった。
【００５９】
次に、得られたスパッタリングターゲットを用いてキャノンアネルバ株式会社製のスパッタリング装置によりスパッタリングを行い、図１に示す中間層を形成し、図１に示す構造のハードディスクを作製した。作製したハードディスクの記録特性を評価したところ、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性に差がなかった。なお、本実施例１および以下の実施例２〜１１、参考例１、比較例１〜６におけるハードディスクの記録特性の評価では、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性に差がない場合を○、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性が劣る場合を×として、表１に記載している。
【００６０】
（実施例２）
合金組成がＰｄ：９０ａｔ％、Ｗ：１０ａｔ％となるように各金属を秤量し、Ｐｄ−１０ａｔ％Ｗ合金粉末を作製した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００６１】
得られたＰｄ−１０ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−１０ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は１４５ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００６２】
（実施例３）
合金組成がＰｄ：８５ａｔ％、Ｗ：１５ａｔ％となるように各金属を秤量し、Ｐｄ−１５ａｔ％Ｗ合金粉末を作製した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００６３】
得られたＰｄ−１５ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−１５ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は１１２ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００６４】
（実施例４）
合金組成がＰｄ：８０ａｔ％、Ｗ：２０ａｔ％となるように各金属を秤量し、Ｐｄ−２０ａｔ％Ｗ合金粉末を作製した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００６５】
得られたＰｄ−２０ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−２０ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は８９ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００６６】
（実施例５）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して４５ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００６７】
得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は１７３ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００６８】
（実施例６）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して３５ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００６９】
得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は１７５ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００７０】
（実施例７）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して２５ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００７１】
得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は１６２ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００７２】
（実施例８）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して２０ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００７３】
得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は１６１ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００７４】
（実施例９）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して３０ａｔ％となるように平均粒径２５μｍのＷ粉末を添加した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００７５】
得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は１７３ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００７６】
（実施例１０）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して３０ａｔ％となるように平均粒径１５μｍのＷ粉末を添加した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００７７】
得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は１８０ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００７８】
（実施例１１）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して３０ａｔ％となるように平均粒径８μｍのＷ粉末を添加した以外は、実施例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００７９】
得られたＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＰｄ−５ａｔ％Ｗ合金マトリックス中にＷ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は１８６ｐｐｍであり、得られたハードディスクの記録特性は中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなかった。
【００８０】
（参考例１）
合金組成がＰｄ：７０ａｔ％、Ｗ：３０ａｔ％となるように各金属を秤量し、２２００℃まで加熱してＰｄ−３０ａｔ％Ｗ合金溶湯とし、ガスアトマイズ法によりＰｄ−３０ａｔ％Ｗ合金粉末を作製した。得られたＰｄ−３０ａｔ％Ｗ合金粉末の平均粒径を、実施例１と同様に日機装株式会社製のマイクロトラックＭＴ３０００により測定したところ、５０μｍであった。
【００８１】
本参考例１では、得られたアトマイズ粉末（Ｐｄ−３０ａｔ％Ｗ合金粉末）にＷ粉末を混ぜることはせず、得られたＰｄ−３０ａｔ％Ｗ合金粉末のみを用いて、実施例１と同様の条件である、温度：１４００℃、圧力：２０ＭＰａ、時間：４５ｍｉｎ、雰囲気：５×１０-2Ｐａ以下の真空中の条件でホットプレスを行い、焼結体を得た。得られた焼結体の断面を、実施例１と同様に日本電子株式会社製の電子顕微鏡ＪＳＭ−６５００Ｆで観察した。図３に該電子顕微鏡により撮像した組成像の写真を示す。図３において、白い部分がＷ粒子であり、黒い部分がＰｄ−Ｗ合金であり、得られた焼結体は、Ｐｄ−Ｗ合金マトリックス中に微細なＷ粒子が分散した構造となっており、図２と比べて、より微細な構造となっていることがわかる。
【００８２】
得られた焼結体を実施例１と同様に加工を行い、スパッタリングターゲットとした。得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度を実施例１と同様にして測定したところ、６０ｐｐｍであった。
【００８３】
得られたスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングを行い、実施例１と同様に、図１に示す中間層を形成し、図１に示す構造のハードディスクを作製した。作製したハードディスクの記録特性を評価したところ、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性に差がなく、また、実施例１〜１１におけるハードディスクと比べても記録特性に差がなかった。
【００８４】
（比較例１）
純Ｐｄを２０００℃まで加熱して溶湯とし、ガスアトマイズ法によりＰｄ粉末を作製した。得られたＰｄ粉末の平均粒径を、実施例１と同様に日機装株式会社製のマイクロトラックＭＴ３０００により測定したところ、５０μｍであった。
【００８５】
得られたＰｄ粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して４５ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加し、ボールミルで４時間混合して混合粉末を作製した。
【００８６】
得られた混合粉末を、実施例１と同様の条件である、温度：１４００℃、圧力：２０ＭＰａ、時間：４５ｍｉｎ、雰囲気：５×１０-2Ｐａ以下の真空中の条件でホットプレスを行い、焼結体を得た。得られた焼結体の断面を、実施例１と同様に日本電子株式会社製の電子顕微鏡ＪＳＭ−６５００Ｆで観察した。図４に該電子顕微鏡により撮像した組成像の写真を示す。図４において、白い部分がＷであり、黒い部分がＰｄ粒子であり、得られた焼結体は、Ｗマトリックス中にＰｄ粒子が分散した構造となっている。
【００８７】
得られた焼結体を実施例１と同様に加工を行い、スパッタリングターゲットとした。得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度を実施例１と同様にして測定したところ、５８２ｐｐｍであった。
【００８８】
得られたスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングを行い、実施例１と同様に、図１に示す中間層を形成し、図１に示す構造のハードディスクを作製した。作製したハードディスクの記録特性を評価したところ、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性が劣り、実施例１〜１１におけるハードディスクと比べて記録特性が劣った。
【００８９】
（比較例２）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して３５ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加した以外は、比較例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００９０】
得られたＰｄ粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＷマトリックス中にＰｄ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は２５４ｐｐｍであった。得られたハードディスクの記録特性は、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性が劣り、実施例１〜１１におけるハードディスクと比べて記録特性が劣った。
【００９１】
（比較例３）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して３０ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加した以外は、比較例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００９２】
得られたＰｄ粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＷマトリックス中にＰｄ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は３８０ｐｐｍであった。得られたハードディスクの記録特性は、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性が劣り、実施例１〜１１におけるハードディスクと比べて記録特性が劣った。
【００９３】
（比較例４）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して２５ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加した以外は、比較例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００９４】
得られたＰｄ粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＷマトリックス中にＰｄ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は４５６ｐｐｍであった。得られたハードディスクの記録特性は、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性が劣り、実施例１〜１１におけるハードディスクと比べて記録特性が劣った。
【００９５】
（比較例５）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して２０ａｔ％となるように平均粒径３０μｍのＷ粉末を添加した以外は、比較例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００９６】
得られたＰｄ粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＷマトリックス中にＰｄ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は４６８ｐｐｍであった。得られたハードディスクの記録特性は、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性が劣り、実施例１〜１１におけるハードディスクと比べて記録特性が劣った。
【００９７】
（比較例６）
ガスアトマイズ法により得られたＰｄ粉末に、Ｗの含有量が粉末全体に対して３０ａｔ％となるように平均粒径６０μｍのＷ粉末を添加した以外は、比較例１と同様にして、混合粉末、焼結体、スパッタリングターゲット、ハードディスクを作製するとともに、それらについて評価を行った。
【００９８】
得られたＰｄ粉末の平均粒径は５０μｍであり、得られた焼結体の構造はＷマトリックス中にＰｄ粒子が分散した構造となっており、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度は３８２ｐｐｍであった。得られたハードディスクの記録特性は、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて記録特性が劣り、実施例１〜１１におけるハードディスクと比べて記録特性が劣った。
【００９９】
【表１】
【０１００】
本発明の範囲内である実施例１〜１１においては、いずれも、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度が２００ｐｐｍ以下であり、かつ、得られたハードディスクの記録特性が、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクと比べて差がなく、良好な結果が得られた。
【０１０１】
一方、Ｗ粉末を混合するアトマイズ粉が所定の組成のＰｄ−Ｗ合金粉末でなく、Ｐｄ粉末であり、本発明の範囲外である比較例１〜６においては、いずれも、得られたスパッタリングターゲットの酸素濃度が２００ｐｐｍを上回っており、かつ、得られたハードディスクの記録特性が、中間層にルテニウムＲｕを用いたハードディスクよりも劣っており、良好な結果が得られなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】垂直磁気記録方式ハードディスクの一例について、厚さ方向断面を模式的に示す図
【図２】実施例１における焼結体の電子顕微鏡写真（組成像）
【図３】参考例１における焼結体の電子顕微鏡写真（組成像）
【図４】比較例１における焼結体の電子顕微鏡写真（組成像）
【符号の説明】
【０１０３】
１００…ハードディスク
１０２…基材
１０４…軟磁性裏打ち層
１０６…中間層
１０８…記録層（磁性層）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰｄとＷを主要成分として含有するＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットであって、
Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金マトリックス中に、平均粒径５〜４０μｍのＷ粒子が分散した構造を有し、前記ターゲット全体に対するＷの含有量が１５〜５０ａｔ％であることを特徴とするＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット。
【請求項２】
請求項１において、
前記Ｐｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット中の酸素濃度が２００質量ｐｐｍ以下であることを特徴とするＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット。
【請求項３】
請求項１又は２において、
垂直磁気記録媒体用であることを特徴とするＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット。
【請求項４】
Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金粉末をアトマイズ法で作製し、作製した該Ｐｄ−Ｗ合金粉末に、粉末全体に対するＷの含有量が１５〜５０ａｔ％となるように平均粒径５〜４０μｍのＷ粉末を混合して混合粉末を作製した後、作製した該混合粉末を加圧下で加熱して成形することを特徴とするＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項５】
請求項４において、
得られるＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット中の酸素濃度を２００質量ｐｐｍ以下とすることを特徴とするＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５において、
前記アトマイズ法は、アルゴンガスまたは窒素ガスを用いて行うことを特徴とするＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかにおいて、
作製した前記混合粉末を放電プラズマ焼結法で成形することを特徴とするＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれかにおいて、
得られるＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、垂直磁気記録媒体用であることを特徴とするＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれかに記載の製造方法により製造されることを特徴とするＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット。
【請求項１】
ＰｄとＷを主要成分として含有するＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットであって、
Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金マトリックス中に、平均粒径５〜４０μｍのＷ粒子が分散した構造を有し、前記ターゲット全体に対するＷの含有量が１５〜５０ａｔ％であることを特徴とするＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット。
【請求項２】
請求項１において、
前記Ｐｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット中の酸素濃度が２００質量ｐｐｍ以下であることを特徴とするＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット。
【請求項３】
請求項１又は２において、
垂直磁気記録媒体用であることを特徴とするＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット。
【請求項４】
Ｗを１〜２２ａｔ％含有し、残部がＰｄおよび不可避的不純物からなるＰｄ−Ｗ合金粉末をアトマイズ法で作製し、作製した該Ｐｄ−Ｗ合金粉末に、粉末全体に対するＷの含有量が１５〜５０ａｔ％となるように平均粒径５〜４０μｍのＷ粉末を混合して混合粉末を作製した後、作製した該混合粉末を加圧下で加熱して成形することを特徴とするＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項５】
請求項４において、
得られるＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット中の酸素濃度を２００質量ｐｐｍ以下とすることを特徴とするＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５において、
前記アトマイズ法は、アルゴンガスまたは窒素ガスを用いて行うことを特徴とするＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかにおいて、
作製した前記混合粉末を放電プラズマ焼結法で成形することを特徴とするＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれかにおいて、
得られるＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットは、垂直磁気記録媒体用であることを特徴とするＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれかに記載の製造方法により製造されることを特徴とするＰｄ−Ｗ系スパッタリングターゲット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２３５５１１（Ｐ２００９−２３５５１１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８４２０１（Ｐ２００８−８４２０１）
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００２１７２２８）田中貴金属工業株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００２１７２２８）田中貴金属工業株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
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