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公開番号2025130230
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-08
出願番号2024027256
出願日2024-02-27
発明の名称CoFeB合金スパッタリングターゲット
出願人山陽特殊製鋼株式会社
代理人弁理士法人有古特許事務所
主分類C23C 14/34 20060101AFI20250901BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】効率よく製造され、靱性に優れ、かつ薄膜の磁気特性に寄与しうる、スパッタリングターゲットの提供。
【解決手段】スパッタリングターゲットの材質は、50at%以上70at%以下のBを含有する合金である。この合金はさらに、Co及びFeからなる群から選択された1種又は2種を含む。この合金は、結晶粒径が30μm以下である金属組織を有する。この金属組織は、マトリックスである(CoFe)B相と、このマトリックスに分散する多数のB相とを含む。それぞれのB相の円相当径は、30μm以下である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
５０ａｔ％以上７０ａｔ％以下のＢを含有する合金であって、
上記合金がさらに、Ｃｏ及びＦｅからなる群から選択された１種又は２種を含んでおり、
上記合金が、結晶粒径が３０μｍ以下である金属組織を有しており、
上記金属組織が、マトリックスである（ＣｏＦｅ）Ｂ相と、このマトリックスに分散する多数のＢ相とを含んでおり、
それぞれのＢ相の円相当径が３０μｍ以下である、スパッタリングターゲットに適した合金。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
上記合金における、Ｃｏ及びＦｅの合計含有率が、３０ａｔ％以上５０ａｔ％以下である、請求項１に記載の合金。
【請求項３】
Ｏをさらに含有しており、Ｏの含有率（質量ｐｐｍ）が、下記数式で算出される値Ｖ１と同じか又はこれよりも小さい、請求項１又は２に記載の合金。
Ｖ１＝－１０ × Ｂ％＋９００
（この数式において、Ｂ％はＢの含有率（ａｔ％）を表す。）
【請求項４】
その材質が、５０ａｔ％以上７０ａｔ％以下のＢを含有する合金であるスパッタリングターゲットであって、
上記合金がさらに、Ｃｏ及びＦｅからなる群から選択された１種又は２種を含んでおり、
上記合金が、結晶粒径が３０μｍ以下である金属組織を有しており、
上記金属組織が、マトリックスである（ＣｏＦｅ）Ｂ相と、このマトリックスに分散する多数のＢ相とを含んでおり、
それぞれのＢ相の円相当径が、３０μｍ以下である、スパッタリングターゲット。
【請求項５】
（１）その材質が５０ａｔ％以上７０ａｔ％以下のＢを含有する合金であり、上記合金がさらに、Ｃｏ及びＦｅからなる群から選択された１種又は２種を含んでおり、上記合金が結晶粒径が３０μｍ以下である金属組織を有しており、上記金属組織がマトリックスである（ＣｏＦｅ）Ｂ相とこのマトリックスに分散する多数のＢ相とを含んでおり、それぞれのＢ相の円相当径が３０μｍ以下であるターゲットを、準備する工程、
及び
（２）上記ターゲットをスパッタリングに供する工程
を含む、磁性を有する薄膜の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書は、ＣｏＦｅＢ合金スパッタリングターゲットを開示する。本明細書はさらに、このターゲットに適した合金を開示する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
磁気ヘッド、磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）等に、トンネル磁気抵抗膜が用いられている。このトンネル磁気抵抗膜では、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）信号は高く、スイッチング電流密度（Ｊｃ）は低い。一般的なトンネル磁気抵抗膜は、磁性を有する２つの薄膜と、これらの薄膜に挟まれた遮蔽層とを有している。遮蔽層の典型的な材質は、ＭｇＯである。一方、薄膜の典型的な材質は、Ｂを多く含む合金である。この合金はさらに、Ｆｅ又はＣｏを含む。合金が十分なＢを含むので、トンネル磁気抵抗膜において、高いトンネル磁気抵抗信号が達成されうる。磁性を有する薄膜に適した合金が、国際公開ＷＯ２０１１／０７０８６０公報及び特開２０２０－１３２９９５公報に、開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開ＷＯ２０１１／０７０８６０公報
特開２０２０－１３２９９５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁性を有する薄膜は、スパッタリングによって得られうる。このスパッタリングでは、プラズマ中の陽イオンがターゲットに衝突する。この衝突によってターゲットから原子が飛び出す。この原子が基板に付着して、薄膜が形成される。
【０００５】
前述の通り、薄膜においてＢは、高いトンネル磁気抵抗信号に寄与しうる。一方でＢは、ターゲットの靱性を阻害しうる。多くのＢを含むターゲットは、使用時に割れやすい。さらに、このターゲットの製造時にも、成形体の割れ等の不良が生じうる。この不良は、ターゲットの歩留まりを阻害する。
【０００６】
本出願人の意図するところは、効率よく製造され、靱性に優れ、かつ薄膜の磁気特性に寄与しうる、スパッタリングターゲットの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書が開示する、スパッタリングターゲットに適した合金は、５０ａｔ％以上７０ａｔ％以下のＢを含有する。この合金はさらに、Ｃｏ又はＦｅを含む。この合金は、結晶粒径が３０μｍ以下である金属組織を有する。この金属組織は、マトリックスである（ＣｏＦｅ）Ｂ相と、このマトリックスに分散する多数のＢ相とを含む。それぞれのＢ相の円相当径は、３０μｍ以下である。
【０００８】
好ましくは、この合金における、Ｃｏ及びＦｅの合計含有率は、３０ａｔ％以上５０ａｔ％以下である。
【０００９】
この合金は、Ｏをさらに含有しうる。Ｏの含有率（質量ｐｐｍ）は、下記数式で算出される値Ｖ１と同じか、又はこれよりも小さい。
Ｖ１＝－１０ × Ｂ％＋９００
この数式において、Ｂ％はＢの含有率（ａｔ％）を表す。
【００１０】
本明細書は、スパッタリングターゲットも開示する。このターゲットの材質は、５０ａｔ％以上７０ａｔ％以下のＢを含有する合金である。この合金は、さらにＣｏ又はＦｅを含む。この合金は、結晶粒径が３０μｍ以下である金属組織を有する。この金属組織は、マトリックスである（ＣｏＦｅ）Ｂ相と、このマトリックスに分散する多数のＢ相とを含む。それぞれのＢ相の円相当径は、３０μｍ以下である。
（【００１１】以降は省略されています）

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