[發(fā)明專利]包含Cu-Ga合金的濺射靶的制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010539266.5
• 申請(qǐng)日: 2010-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN102049578A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山下和貴;熊谷俊昭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 住友化學(xué)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B23H5/00
• 分類號(hào): B23H5/00;B23H7/02
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔡曉菡;高旭軼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及包含Cu-Ga合金的濺射靶(スパツタリングタ一ゲツト)的制造方法。

背景技術(shù)

以往，作為薄膜形成方法之一，已知有濺射法。濺射法是在減壓下使等離子體狀態(tài)的惰性氣體轟擊濺射靶，使因?yàn)樵撧Z擊而從該靶飛出的分子、原子附著在基板上，在基板上形成薄膜的方法，由于容易形成大面積的薄膜且得到高性能的膜而被用于工業(yè)。

使用這種濺射法所形成的薄膜中，Cu-Ga合金薄膜被作為構(gòu)成CIGS(Cu-In-Ga-Se)薄膜型太陽(yáng)能電池的光吸收層使用。

以往，通過(guò)使用車床、圓鋸，將已熔融鑄造成例如300mm×400mm×1000mm大小的長(zhǎng)方體形狀的高純度鋁、鋁合金等的錠(ingot)切斷成幾個(gè)，將切斷后的金屬片(slab)軋制、切削，從而制造濺射靶。

但是，在上述CIGS薄膜型太陽(yáng)能電池中使用的包含Cu-Ga合金的靶，Ga的組成比比較大，因此缺乏延性、展性，硬度高且容易破裂(脆)。因此，例如若對(duì)長(zhǎng)方體形狀的Cu-Ga合金錠與鋁合金錠同樣地實(shí)施包括切斷加工在內(nèi)的塑性加工等的加工，則在加工后的Cu-Ga合金片中會(huì)出現(xiàn)裂紋，或者破裂或缺損。要將產(chǎn)生了這種問題的Cu-Ga合金片制成產(chǎn)品，就必須要切削除去有裂紋的部分等。此外，產(chǎn)生的切削碎片中因?yàn)榍邢鞫烊肓穗s質(zhì)，因此，難以將該切削碎片作為濺射靶用Cu-Ga合金進(jìn)行再利用。所以，產(chǎn)生了不能再利用的大量的切削碎片，產(chǎn)品的成品率變差。

另外，Ga的組成比大的Cu-Ga合金、例如Ga的組成比是25摩爾％(26.8重量％)以上的Cu-Ga合金，特殊地硬度高且容易破裂(脆)，因此，難以實(shí)施塑性加工等的加工，切斷加工后的表面研磨時(shí)也容易產(chǎn)生裂紋或者破裂或缺損。

Ga的組成比大的Cu-Ga合金與陶瓷等的成型同樣，可以通過(guò)燒結(jié)Cu-Ga合金粉末來(lái)成型為期望的形狀。

但是，在通過(guò)燒結(jié)粉末來(lái)制造期望形狀的Cu-Ga合金的方法中，與實(shí)施塑性加工等的加工進(jìn)行制造的方法相比，雖然改善了產(chǎn)品的成品率，但是該產(chǎn)品的生產(chǎn)性變低。

此外，提出了通過(guò)熔融鑄造(溶解鋳造)制造包含Cu-Ga合金的濺射靶的方法(例如，日本特開2000-73163號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1))，但該方法每次都要根據(jù)期望的濺射靶的大小改變鑄模的設(shè)計(jì)，因此生產(chǎn)性極低。

發(fā)明內(nèi)容

在這種狀況下，本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)性好、抑制了出現(xiàn)裂紋或者破裂或缺損的、包含Cu-Ga合金的濺射靶的制造方法。

本發(fā)明為了達(dá)到所述目的，提供以下方法。

[1]包含Cu-Ga合金的濺射靶的制造方法，其是利用電火花線加工(ワイヤ一放電加工)將Cu-Ga合金錠切斷成想得到的濺射靶的厚度，對(duì)得到的Cu-Ga合金切斷片的面中的至少成為濺射面的平面進(jìn)行粗研磨，利用電火花線加工將得到的粗研磨后的切斷片切斷，加工成濺射靶的形狀，接著，將濺射靶形狀的切斷片的成為濺射面的平面研磨至期望的表面平滑度。

[2]根據(jù)[1]記載的方法，其中，Cu-Ga合金錠中的Ga的組成比是10摩爾％～50摩爾％。

[3]根據(jù)[1]或[2]記載的方法，其中，Cu-Ga合金錠的形狀是長(zhǎng)方體，以長(zhǎng)方體的最短邊與切斷面相交的方式將該Cu-Ga合金錠切斷。

[4]根據(jù)[1]～[3]中任一項(xiàng)記載的方法，其中，在對(duì)平面進(jìn)行粗研磨時(shí)，使用選自帶式打磨機(jī)(belt?sander)、盤磨機(jī)(disc?grinder)和直磨機(jī)(straight?grinder)中的任一種研磨機(jī)。

[5]根據(jù)[1]～[4]中任一項(xiàng)記載的方法，其中，粗研磨后的平面的表面粗糙度Ra是1μm以下。

[6]根據(jù)[1]～[5]中任一項(xiàng)記載的方法，其中，對(duì)濺射靶形狀的切斷片的、由成為濺射面的平面和其它側(cè)面的2個(gè)面構(gòu)成的邊緣部進(jìn)行倒角加工，接著對(duì)倒角加工后的成為濺射面的平面進(jìn)行研磨。

[7]根據(jù)[1]～[6]中任一項(xiàng)記載的方法，其中，上述倒角加工是將邊緣部倒角成R0.3～1.0的加工。

[8]根據(jù)[1]～[7]中任一項(xiàng)記載的方法，其中，上述倒角加工是將邊緣部倒角成C0.3～1.0的加工。

[9]根據(jù)[1]～[8]中任一項(xiàng)記載的方法，其中，在對(duì)濺射靶形狀的切斷片進(jìn)行研磨時(shí)，使用軌道打磨機(jī)(orbital?sander)作為研磨機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明，即使使用Ga濃度比較高的Cu-Ga合金錠，也能夠提供不容易出現(xiàn)裂紋或者不容易破裂或缺損的、并且用比較短時(shí)間的研磨處理就具有期望的表面平滑度的、包含Cu-Ga合金的濺射靶。

附圖說(shuō)明