專利名稱：銦靶材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濺射靶材及其制造方法，更詳細(xì)而言，涉及一種銦靶材及其制造方法。
背景技術(shù)：
銦作為形成Cu-In-Ga-Se類(CIGS類)薄膜太陽能電池吸光層的濺射靶材使用。目前，如專利文獻(xiàn)I所公開的那樣，銦靶材通過使銦合金等附著于托板上之后，將銦澆注于金屬模具進(jìn)行鑄造而制作。專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)I :日本特公昭63-44820號公報

發(fā)明內(nèi)容
然而，通過上述熔鑄法制造銦靶材時，就通過將銦澆鑄于金屬模具所得的銦錠而言，若不實(shí)施表面加工，則會在其表面形成氧化膜。若為除去該氧化膜而打磨銦錠表面，則由于銦為非常柔軟的金屬，反而會使表面變粗糙。因此，上述銦靶材表面的粗糙化成為濺射時異常放電產(chǎn)生的原因。因此，本發(fā)明的課題是提供一種可良好地抑制異常放電產(chǎn)生的銦靶材及其制造方法。本發(fā)明人為了解決上述課題而潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過對以熔鑄法而制作的銦靶材表面進(jìn)行刮削加工，使靶材表面的算術(shù)平均粗糙度(Ra)為I. 6 Pm以下，優(yōu)選進(jìn)一步使靶材表面的十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)為15pm以下，由此可良好地抑制異常放電的產(chǎn)生。以上述發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)而完成的本發(fā)明的一個方面是靶材表面的算術(shù)平均粗糙度(Ra)為I. 6 iim以下的銦靶材。本發(fā)明所述的銦靶材的一個實(shí)施方式中，算術(shù)平均粗糙度(Ra)為I. 2i!m以下。本發(fā)明所述的銦靶材的另一實(shí)施方式中，靶材表面的十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)為15 u m以下。本發(fā)明所述的銦靶材的又一實(shí)施方式中，十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)為IOym以下。本發(fā)明另一方面是通過將銦原料熔鑄后，使用刮刀進(jìn)行刮削加工而制作本發(fā)明銦靶材的銦靶材制造方法。根據(jù)本發(fā)明，可提供一種能良好地抑制異常放電產(chǎn)生的銦靶材及其制造方法。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的銦靶材具有如下特征靶材表面的算術(shù)平均粗糙度(Ra)為1.6i!m以下。若靶材表面的算術(shù)平均粗糙度(Ra)超過I. 6 ym，則在對靶進(jìn)行濺射時，有可能產(chǎn)生異常放電。靶材表面的算術(shù)平均粗糙度(Ra)優(yōu)選為I. 2 y m以下，更優(yōu)選為I. 0 y m以下。本發(fā)明中，“算術(shù)平均粗糙度(Ra)”如JIS B0601-1994所定義。
本發(fā)明所述的銦靶材具有如下特征靶材表面的十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)為15 pm以下。若靶材表面的十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)為15 以下，則可更好地抑制對靶材進(jìn)行濺射時異常放電的產(chǎn)生。靶材表面的十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)優(yōu)選為IOym以下，更優(yōu)選為Sym以下。本發(fā)明中，“十點(diǎn)平均粗糙度(RzYInjIS B0601-1994所定義。其次，對本發(fā)明所述的銦靶材制造方法中適合的例子逐步進(jìn)行說明。首先，將作為原料的銦熔解，澆注至鑄模。若所使用的原料銦含有雜質(zhì)，則使用該原料制作而成的太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率會降低，因此理想的是原料銦具有高純度，例如可使用純度99. 99質(zhì)量％以上的銦。然后，將原料銦冷卻至室溫，形成銦錠。冷卻速度可為通過空氣的自然放置冷卻繼而，若需要，則可將所得的銦錠冷軋至所需的厚度，進(jìn)而若有需要，可對其進(jìn)行酸洗或脫脂。接著，例如使用刃寬5 IOOmm的刮刀進(jìn)行表面的刮削加工，由此制作銦靶材。只要具有可經(jīng)受銦靶材表面刮削的硬度、具有優(yōu)異的耐磨損性，對刮刀并無特別的限制，例如可使用不銹鋼、高鉻鋼等金屬制刮刀，或者，若可能，則亦可使用陶瓷制刮刀。通過使用上述刮刀打磨靶材表面，將靶材表面的算術(shù)平均粗糙度(Ra)加工成I. 6 以下、優(yōu)選為1.2iim以下、更優(yōu)選為I. Oiim以下。此外，對于靶材表面的十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)，也加工成15 ii m以下、優(yōu)選為10 ii m以下、更優(yōu)選為8 ii m以下。以上述方式所得的銦靶材可適合用作CIGS類薄膜太陽能電池用光吸收層的濺射靶材。實(shí)施例以下，同時說明本發(fā)明的實(shí)施例與比較例，這些實(shí)施例是為了更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)而提供，并無限制本發(fā)明的意圖。實(shí)施例I在直徑250臟、厚度5mm的銅制托板上，圍出直徑205臟、高度7mm的圓柱狀鑄模，在其內(nèi)部澆注以160°C熔解的銦原料(純度5 N)之后，冷卻至室溫，形成圓盤狀的銦錠(直徑204mmX厚度6mm)。然后，使用刃寬20mm的不銹鋼制刮刀對該銦錠的表面進(jìn)行刮削加工，獲得銦靶材。實(shí)施例2除將不銹鋼制刮刀的刃寬設(shè)為40mm以外，其他以與實(shí)施例I相同的條件制作銦靶材。實(shí)施例3除將不銹鋼制刮刀的刃寬設(shè)為IOmm以外，其他以與實(shí)施例I相同的條件制作銦靶材。實(shí)施例4除將不銹鋼制刮刀的刃寬設(shè)為5mm以外，其他以與實(shí)施例I相同的條件制作銦靶材。比較例I除不進(jìn)行靶材表面的刮削以外，其他以與實(shí)施例I相同的條件制作銦靶材。比較例2除用進(jìn)行銑削加工(7 7 4 7加工)來代替使用不銹鋼制刮刀的靶材表面的刮削加工以外，其他以與實(shí)施例I相同的條件制作銦靶材。評價
對由實(shí)施例和比較例所得的銦靶材，測定JIS B0601-1994所規(guī)定的“算術(shù)平均粗糙度(Ra)”及“十點(diǎn)平均粗糙度(Rz )”。此外，使用ANELVA制SPF-313H濺射裝置，以濺射開始前的腔室內(nèi)的極限真空壓力為IX 10_4Pa、濺射時的壓力為0. 5Pa、氬濺射氣流量為5SCCM、濺射功率為650W的條件，對上述實(shí)施例和比較例的銦靶材進(jìn)行30分鐘濺射，測量通過目測觀察到的濺射中的異常放電次數(shù)。各測定結(jié)果顯示于表I中。表I
權(quán)利要求
1.一種銦靶材，其特征為，所述靶材表面的算術(shù)平均粗糙度(Ra)為I. 6 以下。
2.如權(quán)利要求I所述的銦靶材，其中，所述算術(shù)平均粗糙度(Ra)為I.2pm以下。
3.如權(quán)利要求I或2所述的銦靶材，其中，所述靶材表面的十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)為15 u m以下。
4.如權(quán)利要求3所述的銦靶材，其中，所述十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)為IOym以下。
5.一種銦靶材的制造方法，其特征為，將銦原料熔鑄后，使用刮刀進(jìn)行刮削加工而制作如權(quán)利要求I至4中任意一項(xiàng)所述的銦靶材。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可良好地抑制異常放電產(chǎn)生的銦靶材及其制造方法。該銦靶材的靶材表面的算術(shù)平均粗糙度(Ra)為1.6μm以下。
文檔編號C23C14/34GK102652185SQ201180004844
公開日2012年8月29日 申請日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者前川貴誠, 遠(yuǎn)藤瑤輔 申請人:Jx日礦日石金屬株式會社