JP2012246574A - Sputtering target and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ＣＩＧＳ薄膜型太陽電池の光吸収層を形成するためのＣｕ−Ｉｎ−Ｇａ−Ｓｅ化合物膜（以下、ＣＩＧＳ膜と略記することがある。）を形成するときに使用するスパッタリングターゲット及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a sputtering target used when forming a Cu—In—Ga—Se compound film (hereinafter sometimes abbreviated as CIGS film) for forming a light absorption layer of a CIGS thin film solar cell, and It relates to the manufacturing method.
近年、カルコパイライト系の化合物半導体による薄膜型太陽電池が実用に供せられるようになり、この化合物半導体による薄膜型太陽電池は、ソーダライムガラス基板の上にプラス電極となるＭｏ電極層を形成し、このＭｏ電極層の上にＣＩＧＳ膜からなる光吸収層が形成され、この光吸収層上にＺｎＳ、ＣｄＳなどからなるバッファ層が形成され、このバッファ層上にマイナス電極となる透明電極層が形成された基本構造を有している。 In recent years, thin film solar cells based on chalcopyrite compound semiconductors have come into practical use, and thin film solar cells based on this compound semiconductor form a Mo electrode layer serving as a positive electrode on a soda-lime glass substrate. A light absorption layer made of a CIGS film is formed on the Mo electrode layer, a buffer layer made of ZnS, CdS, or the like is formed on the light absorption layer, and a transparent electrode layer serving as a negative electrode is formed on the buffer layer. It has a basic structure formed.
上記光吸収層の形成方法として、蒸着法により成膜する方法が知られており、この方法により得られた光吸収層は高いエネルギー変換効率が得られるものの、蒸着法による成膜は蒸着速度が遅いため、大面積の基板に成膜した場合には、膜厚分布の均一性が低下しやすい。そのために、スパッタ法によって光吸収層を形成する方法が提案されている。 As a method for forming the light absorption layer, a method of forming a film by vapor deposition is known. Although a light absorption layer obtained by this method can obtain high energy conversion efficiency, film formation by vapor deposition has a vapor deposition rate. Since it is slow, the uniformity of the film thickness distribution tends to decrease when the film is formed on a large-area substrate. Therefore, a method for forming a light absorption layer by a sputtering method has been proposed.
スパッタ法により上記光吸収層方法としては、まず、Ｉｎターゲットを使用してスパッタによりＩｎ膜を成膜する。このＩｎ膜上にＣｕ−Ｇａ二元系合金ターゲットを使用してスパッタすることによりＣｕ−Ｇａ二元系合金膜を成膜し、得られたＩｎ膜およびＣｕ−Ｇａ二元系合金膜からなる積層プリカーサ膜をＳｅ雰囲気中で熱処理してＣＩＧＳ膜を形成する方法（いわゆる、セレン化法）が提案されている。 As the light absorption layer method by sputtering, first, an In film is formed by sputtering using an In target. A Cu-Ga binary alloy film is formed on the In film by sputtering using a Cu-Ga binary alloy target, and the resulting In film and Cu-Ga binary alloy film are formed. A method (so-called selenization method) for forming a CIGS film by heat-treating a laminated precursor film in a Se atmosphere has been proposed.
さらに、以上の技術を背景に、前記Ｃｕ−Ｇａ合金膜及びＩｎ膜の積層プリカーサ膜を、金属裏面電極層側からＧａ含有量の高いＣｕ−Ｇａ合金層、Ｇａ含有量の低いＣｕ−Ｇａ合金層、Ｉｎ層の順序でスパッタリング法により作製し、これをセレン及び／又は硫黄雰囲気中で熱処理することにより、界面層（バッファ層）側から金属裏面電極層側への薄膜光吸収層内部でのＧａの濃度勾配を徐々（段階的）に変化させることで、開放電圧の大なる薄膜型太陽電池を実現すると共に、薄膜光吸収層の他の層からの剥離を防止する技術が提案されている。この場合、ＣｕＧａターゲット中のＧａ含有量は１〜４０原子％と提案されている（特許文献１参照）。 Furthermore, against the background of the above technology, the Cu-Ga alloy film and the In film laminated precursor film are formed from the metal back electrode layer side with a high Ga content Cu-Ga alloy layer, a low Ga content Cu-Ga alloy. A layer and an In layer are formed by a sputtering method in this order, and this is heat-treated in a selenium and / or sulfur atmosphere, so that the inside of the thin-film light absorption layer from the interface layer (buffer layer) side to the metal back electrode layer side A technique for realizing a thin film type solar cell with a large open circuit voltage by gradually changing the Ga concentration gradient (stepwise) and preventing peeling of the thin film light absorption layer from other layers has been proposed. . In this case, the Ga content in the CuGa target has been proposed as 1 to 40 atomic% (see Patent Document 1).
一方、ＣＩＧＳ膜からなる光吸収層の発電効率を向上させるため、この光吸収層へのＮａの添加が有効とされている。例えば、非特許文献１では、ＣＩＧＳ膜中のＮａ含有量を、０．１％程度としている。
Ｎａを光吸収層に添加するため、基板上に形成された裏面電極層上に、Ｉｎ、Ｃｕ及びＧａの金属元素を含有成分としたプリカーサ膜を形成した後、該プリカーサ膜に対して四ホウ酸ナトリウム、硫化ナトリウム及び硫酸ナトリウムアルミニウム含有水溶液を付着させ、さらに、それをＨ２Ｓｅガス雰囲気中で熱処理を行い、セレン化させる方法が提案されている。（特許文献２参照）
On the other hand, in order to improve the power generation efficiency of the light absorption layer made of the CIGS film, the addition of Na to the light absorption layer is effective. For example, in Non-Patent Document 1, the Na content in the CIGS film is about 0.1%.
In order to add Na to the light absorption layer, a precursor film containing metal elements of In, Cu and Ga is formed on the back electrode layer formed on the substrate, and then four precursors are formed on the precursor film. There has been proposed a method in which an aqueous solution containing sodium acid, sodium sulfide and sodium aluminum sulfate is attached, and further heat-treated in an H 2 Se gas atmosphere to cause selenization. (See Patent Document 2)
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、特許文献２に記載の方法では、Ｎａの化合物膜をプリカーサ膜上に形成することにより、裏面金属電極と光吸収膜との間の界面剥がれを防止できるが、ナトリウム塩の水溶液を使用することが必須である。従って、製造工程が増える上、さらに大面積の基板に成膜する場合、プリカーサ膜へのナトリウム塩水溶液の均一付着が困難となる。
このため、プリカーサ膜中に直接にＮａを添加する方法として、例えばプリカーサ膜を形成するための各種ターゲットにＮａを添加し、スパッタによってプリカーサ膜にＮａを含有させる方法が考えられる。しかしながら、特許文献１に記載のように上記セレン化法を用いる太陽電池の製造では、Ｃｕ−Ｇａ膜を形成するためにＣｕ−Ｇａ合金ターゲットが用いられるが、ＮａがＣｕに固溶しないこと、また金属Ｎａの融点（９８℃）及び沸点（８８３℃）が非常に低いこと、さらに金属Ｎａが非常に酸化しやすいことから、金属ＮａをＣｕ−Ｇａ合金ターゲットに添加することは極めて困難である。
The following problems remain in the conventional technology.
That is, in the method described in Patent Document 2, it is possible to prevent the interface peeling between the back metal electrode and the light absorption film by forming a Na compound film on the precursor film, but an aqueous sodium salt solution is used. It is essential. Accordingly, the number of manufacturing steps is increased, and when the film is formed on a substrate having a larger area, it is difficult to uniformly attach the sodium salt aqueous solution to the precursor film.
For this reason, as a method of adding Na directly into the precursor film, for example, a method of adding Na to various targets for forming the precursor film and incorporating Na into the precursor film by sputtering can be considered. However, in the manufacture of solar cells using the above selenization method as described in Patent Document 1, a Cu—Ga alloy target is used to form a Cu—Ga film, but Na does not dissolve in Cu, Further, since the melting point (98 ° C.) and boiling point (883 ° C.) of metal Na are very low, and metal Na is very easy to oxidize, it is very difficult to add metal Na to a Cu—Ga alloy target. .
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、スパッタ法によりＧａ濃度が１〜４０ａｔ％のＣｕ−Ｇａ膜にＮａを添加することが可能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目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a sputtering target capable of adding Na to a Cu—Ga film having a Ga concentration of 1 to 40 at% by a sputtering method and a method for manufacturing the same. Objective.
本発明者らは、Ｇａ濃度１〜４０ａｔ％のＣｕ−Ｇａ合金ターゲットにＮａを添加できるように研究を行った。その結果、金属Ｎａの状態ではなく化合物状態のセレン化ナトリウムとしてターゲットに添加すれば、Ｎａを添加可能であることを見出した。 The present inventors have studied so that Na can be added to a Cu—Ga alloy target having a Ga concentration of 1 to 40 at%. As a result, it was found that Na could be added if it was added to the target as sodium selenide in a compound state instead of a metallic Na state.
本発明は、上記知見から得られたものであり、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明のスパッタリングターゲットは、スパッタリングターゲットのＳｅを除く金属成分として、Ｇａ：１〜４０ａｔ％、Ｎａ：０．０５〜２ａｔ％を含有し、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる成分組成を有し、Ｎａがセレン化ナトリウムの状態で含有されていることを特徴とする。
なお、本発明のＮａ含有量およびＧａ含有量は、スパッタリングターゲットのＳｅを除く金属成分全体に対するものであり、以下のように、ターゲット中のＣｕ，Ｇａ及びＮａの各原子の和との比で計算される。
Ｎａ（ａｔ％）：Ｎａ／（Ｎａ＋Ｃｕ＋Ｇａ）×１００％
Ｇａ（ａｔ％）：Ｇａ／（Ｎａ＋Ｃｕ＋Ｇａ）×１００％
The present invention has been obtained from the above findings, and the following configuration has been adopted to solve the above problems. That is, the sputtering target of the first invention contains Ga: 1 to 40 at%, Na: 0.05 to 2 at% as a metal component excluding Se of the sputtering target, with the remainder being composed of Cu and inevitable impurities. And Na is contained in the state of sodium selenide.
In addition, Na content and Ga content of this invention are with respect to the whole metal component except Se of a sputtering target, and are ratio with the sum of each atom of Cu, Ga, and Na in a target as follows. Calculated.
Na (at%): Na / (Na + Cu + Ga) × 100%
Ga (at%): Ga / (Na + Cu + Ga) × 100%
なお、セレン化ナトリウムの状態で含まれるＮａ添加量を上記範囲内に設定した理由は、Ｎａ添加量が２ａｔ％を超えると、ＣｕＧａ膜中のＮａがＣｕＧａ膜と金属裏面電極であるＭｏ膜との界面に偏析し、Ｍｏ膜とＣｕＧａＩｎＳｅ膜との密着性を低下させるためである。一方、Ｎａ添加量が０．０５ａｔ％より少ないと、膜中のＮａ量が不足し、発電効率の向上効果が得られないためである。なお、発電効率の観点からＮａの好ましい含有量は、０．１〜０．５ａｔ％である。 The reason for setting the amount of Na added in the state of sodium selenide within the above range is that when the amount of Na added exceeds 2 at%, Na in the CuGa film is a CuGa film and a Mo film that is a metal back electrode. This is because it segregates at the interface and lowers the adhesion between the Mo film and the CuGaInSe film. On the other hand, if the amount of Na added is less than 0.05 at%, the amount of Na in the film is insufficient and the effect of improving the power generation efficiency cannot be obtained. In addition, from the viewpoint of power generation efficiency, a preferable content of Na is 0.1 to 0.5 at%.
セレン化ナトリウムをＣｕ−Ｇａ合金ターゲットに添加する場合、ターゲットは粉末焼結法により製造する。従って、ＣｕＧａの合金粉末、セレン化ナトリウム粉末、さらに必要に応じてＣｕ粉末を原料として用いるので、これらの原料に含まれた酸素が、ターゲット中の酸素含有量を増加させることになる。ターゲット中の酸素は、プリカーサ膜中の酸素量の増加を招き、さらに、ＣＩＧＳ化合物結晶が形成される際に酸素がＳｅサイトに侵入し、最終的に光吸収層の光電変換効率を低下させる可能性がある。そのため、本発明は、セレン化ナトリウムを添加したＣｕ−Ｇａ合金ターゲット中の酸素含有量が１０００ｐｐｍ以下の、低い酸素含有量のターゲットであることが好ましい。
すなわち、このスパッタリングターゲットは、酸素含有量を１００〜１０００ｐｐｍにし、スパッタで得られるプリカーサ膜中の酸素量をコントロールすることにより、ＣＩＧＳ薄膜型太陽電池の光吸収層中の光電変換効率の向上に寄与することができる。
ターゲット中の酸素含有量を上記好ましい範囲内に設定する理由は、酸素含有量が１０００ｐｐｍを超えると、スパッタで得られたＮａ含有ＣｕＧａ膜中の酸素濃度が高くなり、これがＣＩＧＳ化合物形成後の光電変換効率の低下を招くためである。一方、酸素含有量を１００ｐｐｍ未満にするために、原料粉末中の酸素含有量を低減する必要があり、ターゲットの製造コストを上昇させるからである。
When adding sodium selenide to a Cu-Ga alloy target, the target is manufactured by a powder sintering method. Therefore, since CuGa alloy powder, sodium selenide powder, and Cu powder as necessary are used as raw materials, the oxygen contained in these raw materials increases the oxygen content in the target. Oxygen in the target causes an increase in the amount of oxygen in the precursor film, and further, when the CIGS compound crystal is formed, oxygen can enter the Se site and ultimately reduce the photoelectric conversion efficiency of the light absorption layer. There is sex. Therefore, the present invention is preferably a low oxygen content target having an oxygen content of 1000 ppm or less in a Cu-Ga alloy target to which sodium selenide is added.
That is, this sputtering target contributes to the improvement of the photoelectric conversion efficiency in the light absorption layer of the CIGS thin film solar cell by controlling the oxygen content in the precursor film obtained by sputtering with an oxygen content of 100 to 1000 ppm. can do.
The reason for setting the oxygen content in the target within the above-mentioned preferable range is that when the oxygen content exceeds 1000 ppm, the oxygen concentration in the Na-containing CuGa film obtained by sputtering increases, and this is the reason for the photoelectric conversion after CIGS compound formation. This is because the conversion efficiency is lowered. On the other hand, in order to make the oxygen content less than 100 ppm, it is necessary to reduce the oxygen content in the raw material powder, which increases the production cost of the target.
第２の発明のスパッタリングターゲットは、第１の発明において、ターゲット素地中にＮａ２Ｓｅ化合物相が分散している組織を有し、前記Ｎａ２Ｓｅ化合物相の平均粒径が５μｍ以下であることを特徴とする。
Ｃｕ−Ｇａ合金ターゲットに化合物状態のセレン化ナトリウムを添加し、直流スパッタを行うと、絶縁体のセレン化ナトリウムによって異常放電が発生しやすい。太陽電池の光吸収層は非常に厚く（例えば、１０００〜２０００ｎｍ）、即ち、Ｃｕ−Ｇａの膜は非常に厚いので、異常放電抑制のため、低いスパッタパワーでスパッタリングすると成膜速度が低くなり、量産に必要な高速スパッタが困難となる。これを解決すべく、本発明のスパッタリングターゲットでは、Ｎａ２Ｓｅ化合物の粒子サイズを最適化することで、従来のＣｕ−Ｇａ合金ターゲットと同様のスパッタ条件でも直流スパッタを可能にした。
A sputtering target according to a second invention has a structure in which the Na 2 Se compound phase is dispersed in the target substrate in the first invention, and the average particle size of the Na 2 Se compound phase is 5 μm or less. It is characterized by.
When sodium selenide in a compound state is added to a Cu—Ga alloy target and direct current sputtering is performed, abnormal discharge is likely to occur due to the sodium selenide of the insulator. The light absorption layer of the solar cell is very thick (for example, 1000 to 2000 nm), that is, the film of Cu-Ga is very thick. High-speed sputtering necessary for mass production becomes difficult. In order to solve this problem, the sputtering target of the present invention optimizes the particle size of the Na 2 Se compound, thereby enabling direct current sputtering even under the same sputtering conditions as those of the conventional Cu—Ga alloy target.
すなわち、本発明のスパッタリングターゲットでは、上記のＮａ２Ｓｅ化合物相の平均粒径を５μｍ以下にすることで、Ｎａ２Ｓｅ化合物による異常放電を抑制して安定した直流スパッタが可能になる。
なお、ターゲットの断面組織をＳＥＭを用いて観察する際、０．１ｍｍ２視野中に外接円の直径が１０μｍ以上のＮａ２Ｓｅ化合物粒子は５個以下であることが、異常放電を抑制する観点から好ましい。
That is, in the sputtering target of the present invention, by setting the average particle size of the Na 2 Se compound phase to 5 μm or less, abnormal DC discharge due to the Na 2 Se compound can be suppressed and stable direct current sputtering can be performed.
In addition, when observing the cross-sectional structure of the target using an SEM, the number of Na 2 Se compound particles having a circumscribed circle diameter of 10 μm or more in a 0.1 mm 2 visual field is 5 or less, from the viewpoint of suppressing abnormal discharge To preferred.
第３の発明のスパッタリングターゲットは、第１又は第２の発明において、ターゲット素地中の金属相の平均粒径が１０〜１００μｍであることを特徴とする。
セレン化ナトリウムを添加した場合、微細なＣｕＧａ粉末又はＣｕ粉末を使用することで、セレン化ナトリウムの粒子が均一に分散しやすいが、金属粉末が細かくなることで比表面積が増え、酸素含有量が上昇する。一方、粒径が大きくなると、セレン化ナトリウムの分散が不十分になる。また、大きい粒径の原料粉を用いて製造したターゲットは、焼結後の粒径が１００μｍを超え、セレン化ナトリウムが金属相の粒界に集中しやすい。このようなターゲットは機械加工中にチッピングが発生しやすい。
そこで、これらを解決すべく、本発明のスパッタリングターゲットでは、ターゲット素地中の金属相の平均粒径（投影面積円相当径）を１０〜１００μｍとすることで、機械加工時に、チッピングが少ないターゲットを製造することが可能になり、異常放電の抑制効果も発揮してスパッタが安定し、さらに耐スパッタ割れ性を向上させることができる。
The sputtering target of the third invention is characterized in that, in the first or second invention, the average particle size of the metal phase in the target substrate is 10 to 100 μm.
When sodium selenide is added, it is easy to uniformly disperse sodium selenide particles by using fine CuGa powder or Cu powder, but the metal powder becomes finer so that the specific surface area increases and the oxygen content is reduced. To rise. On the other hand, when the particle size increases, the dispersion of sodium selenide becomes insufficient. Moreover, the target manufactured using the raw material powder | flour with a large particle diameter has a particle diameter after sintering exceeding 100 micrometers, and a sodium selenide tends to concentrate on the grain boundary of a metal phase. Such targets are prone to chipping during machining.
Therefore, in order to solve these problems, in the sputtering target of the present invention, by setting the average particle size (projected area circle equivalent diameter) of the metal phase in the target substrate to 10 to 100 μm, a target with less chipping during machining is obtained. It becomes possible to manufacture, the effect of suppressing abnormal discharge is exhibited, the spatter is stabilized, and the spatter crack resistance can be further improved.
第４の発明のスパッタリングターゲットの製造方法は、第１から第３の発明のいずれかのスパッタリングターゲットを製造する方法であって、Ｎａ２Ｓｅ化合物粉末とＣｕ−Ｇａ合金粉末との混合粉末、又はＮａ２Ｓｅ化合物粉末とＣｕ−Ｇａ合金粉末とＣｕ粉末との混合粉末からなる成形体を、真空中、不活性ガス中または還元性雰囲気中で焼結する工程を有していることを特徴とする（以下は常圧焼結法という）。 A method for producing a sputtering target according to a fourth invention is a method for producing the sputtering target according to any one of the first to third inventions, and is a mixed powder of Na 2 Se compound powder and Cu—Ga alloy powder, or Characterized in that it has a step of sintering a compact comprising a mixed powder of Na 2 Se compound powder, Cu—Ga alloy powder and Cu powder in vacuum, in an inert gas or in a reducing atmosphere. (Hereinafter referred to as atmospheric pressure sintering method).
第５の発明のスパッタリングターゲットの製造方法は、第１から第３の発明のいずれかのスパッタリングターゲットを製造する方法であって、Ｎａ２Ｓｅ化合物粉末とＣｕ−Ｇａ合金粉末との混合粉末、又はＮａ２Ｓｅ化合物粉末とＣｕ−Ｇａ合金粉末とＣｕ粉末との混合粉末を、真空または不活性ガス雰囲気中でホットプレスする工程を有していることを特徴とする（以下はホットプレス法という）。 The sputtering target manufacturing method of the fifth invention is a method of manufacturing the sputtering target of any one of the first to third inventions, and is a mixed powder of Na 2 Se compound powder and Cu—Ga alloy powder, or the mixed powder of Na 2 Se compound powder and Cu-Ga alloy powder and Cu powder, characterized in that it comprises a step of hot pressing in a vacuum or in an inert gas atmosphere (hereinafter may referred to a hot pressing method) .
第６の発明のスパッタリングターゲットの製造方法は、第１から第３の発明のいずれかのスパッタリングターゲットを製造する方法であって、Ｎａ２Ｓｅ化合物粉末とＣｕ−Ｇａ合金粉末との混合粉末、又はＮａ２Ｓｅ化合物粉末とＣｕ−Ｇａ合金粉末とＣｕ粉末との混合粉末を、熱間静水圧プレス法を用いて焼結する工程を有していることを特徴とする（以下はＨＩＰ法という）。 Method for producing the sputtering target of the sixth aspect of the invention, the first to a method for producing any of the sputtering target of the third aspect of the present invention, mixed powder of Na 2 Se compound powder and Cu-Ga alloy powder, or the mixed powder of Na 2 Se compound powder and Cu-Ga alloy powder and Cu powder, characterized in that it comprises a step of sintering using hot isostatic pressing method (hereinafter is referred to as HIP method) .
すなわち、これらのスパッタリングターゲットの製造方法では、上記混合粉末を、粉末焼結の方法を使用することで、溶解法によってセレン化ナトリウムを添加して製造するターゲットに比べ均一に分散分布させることができる。
溶解法で製造する上記ターゲットは、セレン化ナトリウムが粒界に偏析するため、ターゲットの機械的強度が低下し、機械加工の際に割れやすい。さらに、セレン化ナトリウムは常圧においては１０００℃以上から激しく蒸発または分解するため、１０００℃以上の溶解鋳造で作ったセレン化ナトリウム含有Ｃｕ−Ｇａ合金ターゲットは、セレン化ナトリウム含有量が大きくずれる。これに対して、粉末焼結法である本発明の製造方法で製造したスパッタリングターゲットは、セレン化ナトリウムが「Ｃｕ−Ｇａ合金焼結相」または「Ｃｕ−Ｇａ合金」と「Ｃｕ」との焼結相のマトリックス中に凝集体として分散して存在し、ターゲットの強度を低下させることがなく、機械加工時に欠けやチッピングを生じることなく、スパッタ時においても、割れが発生することなく安定に成膜できる。
That is, in these sputtering target manufacturing methods, the mixed powder can be uniformly distributed and distributed by using a powder sintering method as compared with a target manufactured by adding sodium selenide by a melting method. .
The above-mentioned target produced by the dissolution method segregates sodium selenide at the grain boundary, so that the mechanical strength of the target is reduced and it is easily broken during machining. Furthermore, since sodium selenide evaporates or decomposes vigorously from 1000 ° C. or higher at normal pressure, the sodium selenide-containing Cu—Ga alloy target produced by melt casting at 1000 ° C. or higher greatly shifts the sodium selenide content. On the other hand, the sputtering target manufactured by the manufacturing method of the present invention, which is a powder sintering method, has a sodium selenide sintering of “Cu—Ga alloy sintered phase” or “Cu—Ga alloy” and “Cu”. It is dispersed as aggregates in the matrix of the binder phase, does not reduce the strength of the target, does not cause chipping or chipping during machining, and can be stably formed without cracking during sputtering. I can make a film.
第７の発明のスパッタリングターゲットの製造方法は、第４の発明において、前記成形体の焼結を、７００〜９５０℃で行うことを特徴とする。
第８の発明のスパッタリングターゲットの製造方法は、第５の発明において、前記ホットプレスを、５００〜９００℃で行うことを特徴とする。
第９の発明のスパッタリングターゲットの製造方法は、第６の発明において、前記熱間静水圧プレスを、５００〜９００℃で行うことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for producing a sputtering target according to the fourth aspect, wherein the compact is sintered at 700 to 950 ° C.
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method for producing a sputtering target according to the fifth aspect, wherein the hot pressing is performed at 500 to 900 ° C.
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method for producing a sputtering target according to the sixth aspect, wherein the hot isostatic pressing is performed at 500 to 900 ° C.
すなわち、これらのスパッタリングターゲットの製造方法では、焼結を以上の条件で行うことで、スパッタ中において異常放電が少なく、また高い耐スパッタ割れ性を有するターゲットが得られる。
なお、第７の発明において、焼結温度を上記範囲内に設定した理由は、７００℃未満であると、ターゲット密度が十分に上がらず、ターゲットをスパッタする際の異常放電が多くなるためである。一方、焼成温度が９５０℃を越えると、セレン化ナトリウムの蒸発が開始し、ターゲット組成のずれが発生するためである。なお、より好ましい温度は、７００〜８５０℃の範囲内である。
第８の発明において、ホットプレス温度を上記範囲内に設定した理由は、５００℃未満であると、ターゲット密度が十分に上がらず、ターゲットをスパッタする際の異常放電が多くなるためである。一方、ホットプレス温度が９００℃を越えると、Ｎａ２Ｓｅ化合物が焼結過程においてＣｕ−Ｇａ合金粉末やＣｕ粉末の粒界に移動し、焼結体の強度が低下し、機械加工時にチッピングを生じたり、スパッタ時に割れを発生しやすくなるためである。なお、より好ましい温度は、６５０〜８５０℃の範囲内である。
第９の発明において、ＨＩＰ処理温度を上記範囲内に設定した理由は、５００℃未満であると、ターゲット密度が十分に上がらず、ターゲットをスパッタする際の異常放電が多くなるためである。一方、焼成温度が９００℃を越えると、ターゲットの強度が低下し、機械加工時にチッピングを生じたり、スパッタ時に割れを発生しやすくなるためである。なお、より好ましい温度は、５５０〜６５０℃の範囲内である。
That is, in these sputtering target manufacturing methods, by performing sintering under the above conditions, a target having less abnormal discharge during sputtering and having high spatter crack resistance can be obtained.
In addition, in 7th invention, the reason which set sintering temperature in the said range is because target density will not fully go up that it is less than 700 degreeC, and abnormal discharge at the time of sputtering a target increases. . On the other hand, when the firing temperature exceeds 950 ° C., the evaporation of sodium selenide starts and the target composition shifts. A more preferable temperature is in the range of 700 to 850 ° C.
In the eighth invention, the reason why the hot press temperature is set within the above range is that if it is less than 500 ° C., the target density does not sufficiently increase, and abnormal discharge occurs when the target is sputtered. On the other hand, when the hot press temperature exceeds 900 ° C., the Na 2 Se compound moves to the grain boundary of the Cu—Ga alloy powder or Cu powder in the sintering process, and the strength of the sintered body decreases, and chipping occurs during machining. This is because it is likely to be generated or cracked during sputtering. A more preferable temperature is in the range of 650 to 850 ° C.
In the ninth aspect of the invention, the reason why the HIP processing temperature is set within the above range is that when it is less than 500 ° C., the target density is not sufficiently increased, and abnormal discharge is increased when the target is sputtered. On the other hand, if the firing temperature exceeds 900 ° C., the strength of the target is lowered, and chipping is likely to occur during machining or cracks are likely to occur during sputtering. A more preferable temperature is in the range of 550 to 650 ° C.
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係るスパッタリングターゲット及びその製造方法によれば、スパッタリングターゲットのＳｅを除く金属成分として、Ｇａ：１〜４０ａｔ％、Ｎａ：０．０５〜２ａｔ％を含有し、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる成分組成を有し、Ｎａがセレン化ナトリウムの状態で含有されているので、スパッタ法により、発電効率の向上に有効なＮａを含有したＣｕ−Ｇａ膜を成膜することができる。したがって、本発明のスパッタリングターゲットを用いてスパッタ法によりＣＩＧＳ薄膜型太陽電池の光吸収層を成膜することで、光吸収層へ必要量のＮａを添加することができ、発電効率の高い太陽電池を製造することが可能となる。
The present invention has the following effects.
That is, according to the sputtering target and the method for producing the same according to the present invention, the metal component excluding Se of the sputtering target contains Ga: 1 to 40 at%, Na: 0.05 to 2 at%, and the balance is Cu and inevitable. Since it has a component composition consisting of impurities and Na is contained in the state of sodium selenide, a Cu-Ga film containing Na effective in improving power generation efficiency can be formed by sputtering. Therefore, by forming the light absorption layer of the CIGS thin film type solar cell by sputtering using the sputtering target of the present invention, a required amount of Na can be added to the light absorption layer, and the solar cell having high power generation efficiency. Can be manufactured.
以下、本発明に係るスパッタリングターゲット及びその製造方法の一実施形態を説明する。 Hereinafter, one embodiment of the sputtering target and its manufacturing method concerning the present invention is described.
本実施形態のスパッタリングターゲットは、スパッタリングターゲットのＳｅを除く金属成分として、Ｇａ：１〜４０ａｔ％、Ｎａ：０．０５〜２ａｔ％を含有し、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる成分組成を有し、Ｎａがセレン化ナトリウムのうち少なくとも１種の状態で含有されている。なお、酸素含有量が１００〜１０００ｐｐｍであることが好ましい。
また、本実施形態のスパッタリングターゲットは、Ｃｕ−Ｇａ合金の焼結相またはＣｕ−Ｇａ合金とＣｕとの焼結相からなる金属相のターゲットの素地を形成しており、このターゲット素地にＮａ２Ｓｅ化合物相が分散している組織を有すると共に、前記Ｎａ２Ｓｅ化合物相の平均粒径が５μｍ以下であることを特徴とする。
The sputtering target of this embodiment contains Ga: 1 to 40 at%, Na: 0.05 to 2 at% as a metal component excluding Se of the sputtering target, and the remainder has a component composition consisting of Cu and inevitable impurities. , Na is contained in at least one state of sodium selenide. In addition, it is preferable that oxygen content is 100-1000 ppm.
Moreover, the sputtering target of the present embodiment, Cu-Ga forms a target matrix metal phase composed of a sintered phase sintered phase or Cu-Ga alloy and Cu alloy, Na 2 this target green body It has a structure in which the Se compound phase is dispersed, and the average particle size of the Na 2 Se compound phase is 5 μm or less.
なお、ターゲットの断面組織をＳＥＭを用いて観察する際、０．１ｍｍ２視野中に外接円の直径が１０μｍ以上のＮａ２Ｓｅ化合物粒子個数が５個以下であることが好ましい。
さらに、本実施形態のスパッタリングターゲットは、ターゲット素地の金属相の平均粒径（投影面積円相当径）が１０〜１００μｍであることを特徴とする。
この平均粒径を測定するための観察用サンプルの作製方法および平均粒径の計算は、以下の通りである。
When the cross-sectional structure of the target is observed using an SEM, the number of Na 2 Se compound particles having a circumscribed circle diameter of 10 μm or more in a 0.1 mm 2 visual field is preferably 5 or less.
Furthermore, the sputtering target of this embodiment is characterized in that the average particle diameter (projected area circle equivalent diameter) of the metal phase of the target substrate is 10 to 100 μm.
The method for preparing the observation sample for measuring the average particle diameter and the calculation of the average particle diameter are as follows.
（１）焼結したスパッタリングターゲットの任意部位を切断し、約５×１０×３ｍｍのブロック状サンプルを作成する。
（２）上記サンプルをＲａ：０．５μｍ以下まで研磨し、観察面を作製する。さらに、この観察面を、純水５０ｍｌ、過酸化水素水５ｍｌ、アンモニア水４５ｍｌのエッチング液に５秒間浸漬してエッチングする。
（３）エッチング面を２５０倍の光学顕微鏡で、合金組織を撮影する。このとき、５００μｍ×１０００μｍ視野中の結晶の断面積を計算し、投影面積円相当径に換算したのち、上記視野中の粒子の平均粒径を計算する。
(1) An arbitrary part of the sintered sputtering target is cut, and a block-shaped sample of about 5 × 10 × 3 mm is prepared.
(2) The sample is polished to Ra: 0.5 μm or less to produce an observation surface. Further, this observation surface is etched by being immersed in an etching solution of 50 ml of pure water, 5 ml of hydrogen peroxide solution, and 45 ml of ammonia water for 5 seconds.
(3) The alloy structure is photographed with an optical microscope of 250 times the etching surface. At this time, the cross-sectional area of the crystal in the 500 μm × 1000 μm visual field is calculated and converted into the projected area equivalent circle diameter, and then the average particle diameter of the particles in the visual field is calculated.
上記本実施形態のスパッタリングターゲットを製造する方法は、Ｎａ２Ｓｅ化合物粉末とＣｕ−Ｇａ合金粉末との混合粉末、又はＮａ２Ｓｅ化合物粉末とＣｕ−Ｇａ合金粉末とＣｕ粉末との混合粉末を予め用意し、以下の３つの焼結方法で製造することができる。 Method of manufacturing a sputtering target of the present embodiment, mixed powder of Na 2 Se compound powder and Cu-Ga alloy powder, or a mixed powder of Na 2 Se compound powder and Cu-Ga alloy powder and Cu powder in advance It can be prepared and manufactured by the following three sintering methods.
１．前記混合粉末を金型に充填し、冷間にてプレス成形した成形体あるいは成形モールドに充填、タッピングして一定のかさ密度を有する成形体を形成し、それを真空中、不活性ガス中または還元性雰囲気中において７００〜９５０℃で焼結する。
２．混合粉末を真空または不活性ガス雰囲気中で５００〜９００℃の温度範囲内でホットプレスする。
３．混合粉末をＨＩＰ法で温度：５００〜９００℃、圧力：３０〜１５０ＭＰａにて焼結する。
1. The mixed powder is filled into a mold, and a molded body press-molded in the cold or a molded mold is filled and tapped to form a molded body having a certain bulk density, which is formed in a vacuum, an inert gas or Sintering is performed at 700 to 950 ° C. in a reducing atmosphere.
2. The mixed powder is hot pressed in a temperature range of 500 to 900 ° C. in a vacuum or an inert gas atmosphere.
3. The mixed powder is sintered by the HIP method at a temperature of 500 to 900 ° C. and a pressure of 30 to 150 MPa.
この混合粉末を用意するには、例えば以下の（１）〜（３）のいずれかの方法で行う。
（１）Ｎａ２Ｓｅ化合物は、純度３Ｎ以上で、酸素含有量の上昇を抑えると共にＣｕ−Ｇａ合金粉とＣｕ粉との混合性を考慮して、一次粒子径が０．０１〜１．０μｍのものが好ましい。また、ターゲット中の酸素含有量を１０００ｐｐｍ以下にするために、Ｎａ２Ｓｅ化合物中の吸着水分を混合する前に予め取り除く必要がある。例えば、真空乾燥機中で真空環境にて１２０℃、１０時間の乾燥が有効である。
In order to prepare this mixed powder, for example, any one of the following methods (1) to (3) is used.
(1) The Na 2 Se compound has a purity of 3N or higher, suppresses an increase in oxygen content, and considers the mixing properties of Cu—Ga alloy powder and Cu powder, and has a primary particle size of 0.01 to 1.0 μm. Are preferred. Further, in order to make the oxygen content in the target 1000 ppm or less, it is necessary to remove in advance the adsorbed moisture in the Na 2 Se compound. For example, drying at 120 ° C. for 10 hours in a vacuum environment in a vacuum dryer is effective.
解砕は、粉砕装置（例えば、ボールミル、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、アトライター等）を用いて行う。得られる平均二次粒子径は１μｍ〜５μｍが好ましい。粉砕工程は湿度ＲＨ４０％以下の乾燥した環境で行うことが好ましい。さらに、Ｎａ２Ｓｅ化合物は、吸湿性が強く且つ水に溶解されるので、水を使う湿式粉砕混合装置の使用は不適である。尚、セレン化ナトリウムを解砕する場合は、混合前に乾燥することが好ましい。例えば、前記同様、真空乾燥機中で１２０℃、１０時間の乾燥が有効である。 The pulverization is performed using a pulverizer (for example, a ball mill, a jet mill, a Henschel mixer, an attritor, etc.). The average secondary particle diameter obtained is preferably 1 μm to 5 μm. The pulverization step is preferably performed in a dry environment with a humidity of RH 40% or less. Furthermore, since the Na 2 Se compound has high hygroscopicity and is dissolved in water, it is not suitable to use a wet pulverization mixing apparatus using water. In addition, when crushing sodium selenide, it is preferable to dry before mixing. For example, as described above, drying at 120 ° C. for 10 hours in a vacuum dryer is effective.
さらに、この乾燥させた解砕粉とターゲット組成のＣｕ−Ｇａ合金粉末とを、乾式混合装置を用いて相対湿度ＲＨ４０％以下の乾燥した環境にて混合し、焼結用原料粉を用意する。なお、混合は還元性雰囲気中で行うことがさらに好ましい。混合中の酸素含有量の上昇の抑制と混合性とを両立させるためには、Ｃｕ−Ｇａ合金粉末の平均粒径は１〜１５０μｍが好ましい。さらに、Ｃｕ−Ｇａ合金粉末の平均粒径を１５０μｍ以下とすることにより混合中での粉砕効果によってＣｕ−Ｇａ粉末は微細化され、焼結体のターゲットの金属相の結晶粒サイズを１００μｍ以下に抑えることができる。焼結体の金属相の粒径は１００μｍを超えると、セレン化ナトリウムが金属相の粒界に集中しやすく、このようなターゲットは機械加工中にチッピングが発生しやすい。
なお、混合後の混合粉中の吸着水分を取り除く必要がある場合、例えば、真空乾燥機中で真空環境にて８０℃、３時間以上の乾燥が有効である。
Further, the dried crushed powder and the Cu-Ga alloy powder having the target composition are mixed in a dry environment having a relative humidity of RH 40% or less using a dry mixing device to prepare a raw material powder for sintering. The mixing is more preferably performed in a reducing atmosphere. In order to achieve both suppression of an increase in oxygen content during mixing and mixing properties, the average particle size of the Cu—Ga alloy powder is preferably 1 to 150 μm. Furthermore, Cu-Ga powder is refined | miniaturized by the grinding effect in mixing by making the average particle diameter of Cu-Ga alloy powder 150 micrometers or less, and the crystal grain size of the metal phase of the target of a sintered compact is made 100 micrometers or less. Can be suppressed. When the particle size of the metal phase of the sintered body exceeds 100 μm, sodium selenide tends to concentrate on the grain boundary of the metal phase, and such a target tends to generate chipping during machining.
When it is necessary to remove adsorbed moisture from the mixed powder after mixing, for example, drying at 80 ° C. for 3 hours or more in a vacuum environment in a vacuum dryer is effective.
（２）Ｎａ２Ｓｅ化合物は、純度３Ｎ以上で、酸素含有量の上昇を抑えると共にＣｕ−Ｇａ合金粉とＣｕ粉との混合性を考慮して、一次粒子径が０．０１〜０．５μｍのものが好ましい。ターゲット中の酸素含有量を１０００ｐｐｍ以下にするために、混合する前にＮａ２Ｓｅ化合物中の吸着水分を取り除く必要がある。例えば、真空乾燥機中で真空環境にて１２０℃、１０時間の乾燥が有効である。乾燥済みＮａ２Ｓｅ化合物とあらかじめ用意したターゲット組成のＣｕ−Ｇａ合金粉末とを、同時に粉砕装置（例えば、ボールミル、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、アトライター、Ｖ型混合機等）に充填し、混合とＮａ２Ｓｅ化合物の解砕とを同時に行い、Ｎａ２Ｓｅ化合物の平均二次粒子径が５μｍ以下になる時点で解砕を終了し、原料粉とする。混合中での酸素含有量の上昇の抑制と混合性とを両立させるためには、Ｃｕ−Ｇａ合金粉末の平均粒径は１〜１５０μｍが好ましい。混合は湿度ＲＨ４０％以下の乾燥した環境にて行うことが好ましく、還元性雰囲気中で行うことがさらに好ましい。なお、混合後の混合粉中の吸着水分を取り除く必要がある場合、例えば、真空乾燥機中で真空環境にて８０℃、３時間以上の乾燥が有効である。 (2) The Na 2 Se compound has a purity of 3N or more, suppresses an increase in oxygen content, and considers the mixing properties of Cu—Ga alloy powder and Cu powder, and has a primary particle diameter of 0.01 to 0.5 μm. Are preferred. In order to reduce the oxygen content in the target to 1000 ppm or less, it is necessary to remove adsorbed moisture in the Na 2 Se compound before mixing. For example, drying at 120 ° C. for 10 hours in a vacuum environment in a vacuum dryer is effective. A dried Na 2 Se compound and a Cu—Ga alloy powder having a target composition prepared in advance are simultaneously filled in a pulverizer (eg, ball mill, jet mill, Henschel mixer, attritor, V-type mixer, etc.) The crushing of the Na 2 Se compound is performed at the same time, and the crushing is finished when the average secondary particle diameter of the Na 2 Se compound becomes 5 μm or less to obtain a raw material powder. In order to achieve both suppression of an increase in oxygen content during mixing and mixing properties, the average particle size of the Cu—Ga alloy powder is preferably 1 to 150 μm. Mixing is preferably performed in a dry environment with a humidity of RH 40% or less, and more preferably in a reducing atmosphere. When it is necessary to remove adsorbed moisture from the mixed powder after mixing, for example, drying at 80 ° C. for 3 hours or more in a vacuum environment in a vacuum dryer is effective.
（３）まず、予め用意するＣｕ−Ｇａ合金粉末は、ターゲット組成のＣｕ／Ｇａの割合よりもＧａの含有量を多く設定する。このＣｕ−Ｇａ合金粉末を乾燥済みのＮａ２Ｓｅ化合物と混合してから、さらに、低Ｇａ含有量のＣｕ−Ｇａ合金粉末（またはＣｕ粉）を追加し、均一になるように混合して原料粉とする。以上の混合はすべて上記（１）および（２）のような低湿度環境で行う。なお、還元性雰囲気中で行うことがさらに好ましい。酸素含有量の上昇を抑えると共にＣｕ−Ｇａ合金粉とＣｕ粉との混合性を考慮して、Ｃｕ−Ｇａ合金粉末の平均粒径は１〜１５０μｍが好ましく、一方、Ｃｕ粉を用いる場合、Ｃｕ粉の平均粒径は０．１〜３０μｍが好ましい。混合後の混合粉中の吸着水分を取り除く必要がある場合、例えば、真空乾燥機中で真空環境にて８０℃、３時間以上の乾燥が有効である。 (3) First, the Cu-Ga alloy powder prepared in advance sets a Ga content higher than the Cu / Ga ratio of the target composition. After mixing this Cu—Ga alloy powder with the dried Na 2 Se compound, a Cu—Ga alloy powder (or Cu powder) having a low Ga content is further added and mixed to be uniform. Use powder. All the above mixing is performed in a low-humidity environment as described in (1) and (2) above. It is more preferable to carry out in a reducing atmosphere. Considering the mixing of the Cu-Ga alloy powder and Cu powder while suppressing the increase in oxygen content, the average particle size of the Cu-Ga alloy powder is preferably 1 to 150 μm. The average particle size of the powder is preferably 0.1 to 30 μm. When it is necessary to remove adsorbed moisture from the mixed powder after mixing, for example, drying at 80 ° C. for 3 hours or more in a vacuum environment in a vacuum dryer is effective.
次に、このように上記（１）〜（３）のいずれかの方法で混合した原料粉を、ＲＨ３０％以下の乾燥環境でプラスチック樹脂性の袋に封入し保管する。これは、Ｎａ２Ｓｅ化合物の吸湿や吸湿による凝集を防止するためである。
また、Ｃｕ−Ｇａ合金またはＣｕの焼結中の酸化防止のため、常圧焼結、ホットプレスまたはＨＩＰは還元性雰囲気中、真空中または不活性ガス雰囲気中で行う。
Next, the raw material powder thus mixed by any one of the methods (1) to (3) is sealed and stored in a plastic resin bag in a dry environment of RH 30% or less. This is to prevent the Na 2 Se compound from absorbing moisture and aggregating due to moisture absorption.
In order to prevent oxidation during sintering of the Cu—Ga alloy or Cu, atmospheric pressure sintering, hot pressing or HIP is performed in a reducing atmosphere, a vacuum, or an inert gas atmosphere.
常圧焼結においては、Ｎａ２Ｓｅ化合物を添加する場合、雰囲気中の水素の存在は焼結性の向上に有利である。雰囲気中の水素含有量は１％以上であることが好ましく、８０％以上はより好ましい。なお、焼結雰囲気中の水素は硫黄や、Ｓｅと反応するため、高密度の焼結体が得られにくい。この場合、真空又は還元性雰囲気での焼成で高密度の焼結体を実現できる。
ホットプレスにおいては、ホットプレスの圧力がターゲット焼結体の密度に大きな影響を及ぼすので、好ましい圧力は１００〜５００ｋｇｆ／ｃｍ２とする。また、加圧は、昇温開始前からでもよいし、一定のホットプレス温度に到達してから行ってもよい。
ＨＩＰ法においては、好ましい圧力は５００〜１５００ｋｇｆ／ｃｍ２とする。
焼結体の焼結時間は組成により変わるが、１〜１０時間が好ましい。１時間より短くなると、焼結が不十分であり、ターゲットの加工中にチッピングが発生したり、スパッタ時に異常放電が発生する可能性が高くなる。一方、１０時間より長くしても密度を向上させる効果はほとんどない。
In atmospheric pressure sintering, when a Na 2 Se compound is added, the presence of hydrogen in the atmosphere is advantageous for improving the sinterability. The hydrogen content in the atmosphere is preferably 1% or more, more preferably 80% or more. Since hydrogen in the sintering atmosphere reacts with sulfur and Se, it is difficult to obtain a high-density sintered body. In this case, a high-density sintered body can be realized by firing in a vacuum or reducing atmosphere.
In the hot press, since the pressure of the hot press greatly affects the density of the target sintered body, the preferable pressure is 100 to 500 kgf / cm 2 . Further, the pressurization may be performed before the start of temperature rise or after reaching a certain hot press temperature.
In the HIP method, the preferred pressure is 500-1500 kgf / cm 2 .
The sintering time of the sintered body varies depending on the composition, but 1 to 10 hours is preferable. If it is shorter than 1 hour, sintering is insufficient, and there is a high possibility that chipping will occur during processing of the target or abnormal discharge will occur during sputtering. On the other hand, even if it is longer than 10 hours, there is almost no effect of improving the density.
次に、上記焼結したＣｕ−Ｇａ−Ｎａ化合物焼結体は、通常放電加工、切削加工または研削加工を用いて、ターゲットの指定形状に加工する。このとき、Ｎａ２Ｓｅ化合物は水に溶解するため、加工の際、冷却液を使わない乾式法または水を含まない冷却液を使用する湿式法が好ましい。また、湿式法で予め加工した後、さらに乾式法で表面を精密加工する方法もある。 Next, the sintered Cu—Ga—Na compound sintered body is processed into a specified shape of the target by using ordinary electric discharge machining, cutting, or grinding. At this time, since the Na 2 Se compound is dissolved in water, a dry method that does not use a cooling liquid or a wet method that uses a cooling liquid that does not contain water is preferable during processing. There is also a method in which the surface is precisely processed by a dry method after being previously processed by a wet method.
次に、加工後のスパッタリングターゲットを、Ｉｎを半田としてＣｕまたはＳＵＳ（ステンレス）またはその他金属（例えば、Ｍｏ）からなるバッキングプレートにボンディングし、スパッタに供する。
なお、加工済みのターゲットを保管する際には、酸化、吸湿を防止するため、ターゲット全体を真空パックまたは不活性ガス置換したパックを施すことが好ましい。
Next, the processed sputtering target is bonded to a backing plate made of Cu or SUS (stainless steel) or other metal (for example, Mo) using In as solder, and is subjected to sputtering.
When storing the processed target, it is preferable to apply a vacuum pack or a pack obtained by replacing the entire target with a vacuum in order to prevent oxidation and moisture absorption.
このように作製したＣｕ−Ｇａ−Ｎａ化合物ターゲットは、ＡｒガスをスパッタガスとしてＤＣマグネトロンスパッタに供する。このときの直流（ＤＣ）スパッタは、パルス電圧を付加するパルスＤＣ電源を用いることでもよいし、パルスなしのＤＣ電源でも可能である。また、スパッタ時の投入電力は１〜１０Ｗ／ｃｍ２が好ましい。また、Ｃｕ−Ｇａ−Ｎａ化合物ターゲットで作製した膜の成膜の厚みは、２００〜２０００ｎｍとする。 The Cu—Ga—Na compound target thus produced is subjected to DC magnetron sputtering using Ar gas as a sputtering gas. In this case, direct current (DC) sputtering may be performed using a pulsed DC power supply to which a pulse voltage is applied or a DC power supply without a pulse. Further, the input power during sputtering is preferably 1 to 10 W / cm 2 . The thickness of the film formed using the Cu—Ga—Na compound target is 200 to 2000 nm.
この本実施形態のスパッタリングターゲットは、スパッタリングターゲットのＳｅを除く金属成分として、Ｇａ：１〜４０ａｔ％、Ｎａ：０．０５〜２ａｔ％を含有し、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる成分組成を有し、Ｎａがセレン化ナトリウムの状態で含有されているので、スパッタ法により、発電効率の向上に有効なＮａを良好に含有したＣｕ−Ｇａ膜を成膜することができる。また、酸素量を一定の範囲に抑制した組成にし、スパッタで得られるプリカーサ膜中の酸素量の増大を抑制することにより、ＣＩＧＳ薄膜型太陽電池の光吸収層中の光電変換効率の向上に寄与することができる。
また、ターゲット素地中にＮａ２Ｓｅ化合物相が分散している組織を有すると共に、Ｎａ２Ｓｅ化合物相の平均粒径が５μｍ以下であるので、Ｎａ２Ｓｅ化合物による異常放電を抑制して安定した直流スパッタが可能になる。
The sputtering target of this embodiment contains Ga: 1 to 40 at%, Na: 0.05 to 2 at% as metal components excluding Se of the sputtering target, and the balance is composed of Cu and inevitable impurities. In addition, since Na is contained in the state of sodium selenide, a Cu—Ga film containing Na that is effective for improving the power generation efficiency can be formed by sputtering. Moreover, it contributes to the improvement of the photoelectric conversion efficiency in the light absorption layer of the CIGS thin film type solar cell by controlling the oxygen amount within a certain range and suppressing the increase in the oxygen amount in the precursor film obtained by sputtering. can do.
In addition, the target substrate has a structure in which the Na 2 Se compound phase is dispersed, and the average particle size of the Na 2 Se compound phase is 5 μm or less, so that the abnormal discharge due to the Na 2 Se compound is suppressed and stabilized. DC sputtering becomes possible.
さらに、ターゲット素地の金属相の平均粒径（投影面積円相当径）を１０〜１００μｍとすることで、機械加工でのチッピングを抑制し、さらにスパッタ中の割れや異常放電を生じることなく安定したスパッタが可能になる。
また、本実施形態のスパッタリングターゲットの製造方法では、上述した混合粉末を、真空または不活性ガス雰囲気中で焼結することで、Ｎａ２Ｓｅ化合物を溶解法で製造するターゲットに比べ均一に分散分布させることができる。
Furthermore, by setting the average particle size (projected area circle equivalent diameter) of the metal phase of the target substrate to 10 to 100 μm, chipping during machining is suppressed, and further stable without causing cracking or abnormal discharge during sputtering. Sputtering becomes possible.
Moreover, in the manufacturing method of the sputtering target of this embodiment, by uniformly sintering the mixed powder described above in a vacuum or an inert gas atmosphere, the dispersion distribution is uniformly distributed as compared with a target for manufacturing the Na 2 Se compound by a dissolution method. Can be made.
次に、本発明に係るスパッタリングターゲット及びその製造方法を、上記実施形態に基づき作製した実施例により、評価した結果を説明する。 Next, the evaluation results of the sputtering target and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to the examples manufactured based on the above embodiment.
「実施例」「参考例」
まず、表１に示される成分組成および粒径を有するＣｕ−Ｇａ合金粉末と、Ｃｕ粉（純度４Ｎ）と、純度３Ｎで一次平均粒子径が０．５μｍのＮａＦ化合物、Ｎａ２Ｓ化合物またはＮａ２Ｓｅ化合物（以下、Ｎａ化合物とも称す）の粉末とを、表１に示される量になるように配合し、実施例及び参考例の原料粉末とした。これらの原料粉末を、まず真空乾燥機中で１０−１Ｐａの真空環境にて１２０℃、１０時間で乾燥させ、その後、容積１０Ｌのポリエチレン製ポットに入れ、さらに１２０℃、１０時間乾燥した直径５ｍｍのジルコニアボールを入れて、ボールミルで指定された時間で混合した。混合は窒素雰囲気で行った。
"Example""ReferenceExample"
First, Cu—Ga alloy powder having the component composition and particle size shown in Table 1, Cu powder (purity 4N), NaF compound, Na 2 S compound or Na having a purity of 3N and a primary average particle size of 0.5 μm A powder of 2 Se compound (hereinafter also referred to as Na compound) was blended so as to have an amount shown in Table 1 to obtain raw material powders of Examples and Reference Examples. These raw material powders were first dried in a vacuum dryer in a vacuum environment of 10 −1 Pa at 120 ° C. for 10 hours, then placed in a 10 L polyethylene pot and further dried at 120 ° C. for 10 hours. 5 mm zirconia balls were put in and mixed for a specified time with a ball mill. Mixing was performed in a nitrogen atmosphere.
得られた混合粉末を、表２に指定された条件にて焼結した。常圧焼結する場合、まず混合粉末を金属製金型に充填し、１５００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力にて常温加圧して、成形体を作った。ホットプレスの場合、原料粉末を黒鉛モールドに充填して真空ホットプレスを行った。ＨＩＰの場合も常圧焼結と同様に、まず混合粉末を金属製金型に充填し、常温１５００ｋｇｆ／ｃｍ２で加圧成形する。得られた成形体を０．５ｍｍ厚みのステンレス容器に装入した後、真空脱気を経て封入し、ＨＩＰ処理に用いる。
なお、焼結済みの焼結体に、乾式切削加工を施し、直径１２５（ｍｍ）×厚さ５（ｍｍ）のターゲット（実施例及び参考例）を作製した。
The obtained mixed powder was sintered under the conditions specified in Table 2. In the case of normal pressure sintering, first, the mixed powder was filled in a metal mold and pressed at room temperature with a pressure of 1500 kgf / cm 2 to form a compact. In the case of hot pressing, the raw material powder was filled in a graphite mold and vacuum hot pressing was performed. In the case of HIP, similarly to the normal pressure sintering, the mixed powder is first filled in a metal mold and pressure-molded at a normal temperature of 1500 kgf / cm 2 . The obtained molded body is placed in a 0.5 mm-thick stainless steel container and then sealed through vacuum deaeration and used for HIP treatment.
The sintered body was subjected to dry cutting to produce a target (Example and Reference Example) having a diameter of 125 (mm) × thickness of 5 (mm).
「評価」
本実施例及び参考例について、加工時におけるターゲットの欠け、割れ発生の有無を記録し、さらに分析用焼結体の小片について非分散赤外線吸収法にて酸素濃度分析を行った。
一方、焼結体中のＮａ化合物粒子を、日本電子株式会社製電子線プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）（ＪＸＡ−８５００Ｆ）で観察した。
また、観察視野が０．０５ｍｍ２の写真（５００倍）を２枚撮影し、その中の観察可能なＮａＦ化合物、Ｎａ２Ｓ化合物またはＮａ２Ｓｅ化合物の粒子（０．５μｍ以上）のサイズを測定し、粒子の平均サイズを計算した。同時に、０．１ｍｍ２当たりの１０μｍ以上のＮａＦ化合物、Ｎａ２Ｓ化合物またはＮａ２Ｓｅ化合物の凝集体個数（２枚の合計）を計算した。
"Evaluation"
For this example and the reference example, the presence or absence of chipping or cracking of the target during processing was recorded, and further, the oxygen concentration analysis was performed on the small pieces of the sintered body for analysis by the non-dispersive infrared absorption method.
On the other hand, Na compound particles in the sintered body were observed with an electron beam probe microanalyzer (EPMA) (JXA-8500F) manufactured by JEOL Ltd.
In addition, two photographs (500 × magnification) with an observation field of view of 0.05 mm 2 were taken, and the size of the observable NaF compound, Na 2 S compound or Na 2 Se compound particles (0.5 μm or more) was selected. Measured and calculated the average size of the particles. At the same time, the number of aggregates (total of 2 sheets) of NaF compound, Na 2 S compound or Na 2 Se compound of 10 μm or more per 0.1 mm 2 was calculated.
なお、ＮａＦ化合物、Ｎａ２Ｓ化合物またはＮａ２Ｓｅ化合物の粒子の平均サイズは、以下（Ａ）〜（Ｃ）の手順により測定する。
（Ａ）ＥＰＭＡにより５００倍のＣＯＭＰＯ像（６０μｍ×８０μｍ）１０枚を撮影する。
（Ｂ）市販の画像解析ソフトにより、撮影した画像をモノクロ画像に変換するとともに、単一しきい値を使用して二値化する。
これにより、ＮａＦ化合物、Ｎａ２Ｓ化合物またはＮａ２Ｓｅ化合物は、黒く表示されることとなる。
なお、画像解析ソフトとしては、例えば、ＷｉｎＲｏｏｆ Ｖｅｒ５．６．２（三谷商事社製）などが利用できる。また、二値化とは、画像の各画素の輝度（明るさ）に対してある“しきい値”を設け、しきい値以下ならば“０”、しきい値より大きければ“１”として、領域を区別化することである。
（Ｃ）この画像すべてを選択しない最大のしきい値を１００％とすると、３０〜３５％のしきい値を使用し、黒い側の領域を選択する。
そして、この選択した領域を４回収縮し、３回膨張させたときの領域をＮａＦ化合物、Ｎａ２Ｓ化合物またはＮａ２Ｓｅ化合物の粒子とし、個々の粒子のサイズを測定する。なお、収縮および膨張の倍率としては、例えば、２．３％である。
Incidentally, NaF compound, the average size of the particles of Na 2 S compound or Na 2 Se compound is determined by the following procedures (A) ~ (C).
(A) Ten 500 times COMPO images (60 μm × 80 μm) are taken with EPMA.
(B) Using a commercially available image analysis software, the captured image is converted into a monochrome image and binarized using a single threshold value.
Thereby, the NaF compound, the Na 2 S compound or the Na 2 Se compound is displayed in black.
As image analysis software, for example, WinRoof Ver 5.6.2 (manufactured by Mitani Corporation) can be used. In binarization, a certain “threshold value” is set for the luminance (brightness) of each pixel of an image, and “0” is set if the threshold value is less than the threshold value, and “1” is set if the threshold value is greater than the threshold value. , To differentiate areas.
(C) If the maximum threshold value that does not select all the images is 100%, a threshold value of 30 to 35% is used and a black side region is selected.
The selected region is contracted four times, and the region when expanded three times is defined as NaF compound, Na 2 S compound or Na 2 Se compound particles, and the size of each particle is measured. The shrinkage and expansion magnification is, for example, 2.3%.
一方、組織観察用小片の表面を表面粗さ（Ｒａ）：０．５μｍ以下まで研磨し、観察面を作成する。これを、純水５０ｍｌ、過酸化水素水５ｍｌ、アンモニア水４５ｍｌのエッチング液に５秒間浸漬してエッチング後、２５０倍の光学顕微鏡で観察し、組織を撮影した。撮影した写真を用いて、５００×１０００μｍの視野中の結晶粒の面積を計算し、投影面積円相当径に換算したのち、上記視野中の粒子の平均粒径を計算した。
また、同時に、作製したターゲット中のＧａとＮａとの含有量を、ＩＣＰ法（高周波誘導結合プラズマ法）を用いて定量分析を行った。
On the other hand, the surface of the tissue observation piece is polished to a surface roughness (Ra) of 0.5 μm or less to create an observation surface. This was immersed in an etching solution of 50 ml of pure water, 5 ml of hydrogen peroxide, and 45 ml of aqueous ammonia for 5 seconds, etched, observed with a 250 × optical microscope, and the tissue was photographed. Using the photograph taken, the area of the crystal grains in the 500 × 1000 μm field of view was calculated, converted into the projected area equivalent circle diameter, and then the average particle size of the particles in the field of view was calculated.
At the same time, the contents of Ga and Na in the produced target were quantitatively analyzed using the ICP method (high frequency inductively coupled plasma method).
さらに、当該ターゲットをマグネトロンスパッタ装置を用いて、投入電力：５Ｗ／ｃｍ２の直流スパッタにより、Ｍｏスパッタ膜でコーティングした厚み３．２ｍｍの青板ガラスに１０００ｎｍ成膜した。なお、Ｍｏスパッタ膜の厚みは５００ｎｍとした。
また、スパッタ時のＡｒ圧力は１．３Ｐａとし、ターゲット−基板間距離は７０ｍｍとした。なお、成膜時の基板加熱は行っていない。さらに、以上の条件において１０分間連続スパッタを行い、異常放電の発生回数をスパッタ電源に付属したアーキングカウンターにて自動的に記録した。
Further, the target was formed into a 1000 nm film on a 3.2 mm-thick blue plate coated with a Mo sputtered film by direct current sputtering with an input power of 5 W / cm 2 using a magnetron sputtering apparatus. The thickness of the Mo sputtered film was 500 nm.
The Ar pressure during sputtering was 1.3 Pa, and the target-substrate distance was 70 mm. Note that the substrate is not heated during film formation. Furthermore, continuous sputtering was performed for 10 minutes under the above conditions, and the number of occurrences of abnormal discharge was automatically recorded by an arcing counter attached to the sputtering power source.
このようなスパッタを５回繰り返した後、ターゲットの表面を観察し、スパッタ中のターゲットの割れや欠けの有無についても観察した。その結果を、表３に示す。
また、上記得られた膜を、前記電子線プローブマイクロアナライザにて膜中５箇所のＮａとＧａとの含有量を測定した。その平均値の結果を表４に示す。
また、当該ターゲットをマグネトロンスパッタ装置を用いて、常温、スパッタ時のＡｒ圧力：１．３Ｐａ、ターゲット−基板間距離：７０ｍｍ、投入電力：５Ｗ／ｃｍ２の直流スパッタにより、Ｓｉウエハ基板上に２０００ｎｍの膜を形成した。形成された膜を基板から剥がし、膜中の酸素含有量を分析した。
Further, the target was 2000 nm on the Si wafer substrate by direct current sputtering using a magnetron sputtering apparatus at room temperature, Ar pressure during sputtering: 1.3 Pa, target-substrate distance: 70 mm, and input power: 5 W / cm 2. A film was formed. The formed film was peeled off from the substrate, and the oxygen content in the film was analyzed.
「比較例」「実施例」
表５に示された成分組成及び粒径を有するＣｕ−Ｇａ合金粉末またはＣｕ粉末とＮａ化合物粉末とを用意した。なお、Ｎａ化合物粉末は事前に乾燥を行っていない。これらの原料を表１と同様にボールミルで、指定された時間で混合した。尚、混合は大気中で行った。このように混合したものを、表６の条件で、ホットプレス、常圧焼結またはＨＩＰ焼結を行った。このように得られたターゲットは、Ｎａの含有量が０．０５〜２ａｔ％の範囲外となっているか、または酸素量は１００〜１０００ｐｐｍの範囲外となっている。
`` Comparative example '' `` Example ''
Cu-Ga alloy powder or Cu powder and Na compound powder having the component composition and particle size shown in Table 5 were prepared. The Na compound powder has not been dried beforehand. These raw materials were mixed at a designated time by a ball mill in the same manner as in Table 1. The mixing was performed in the atmosphere. The mixture thus obtained was subjected to hot pressing, normal pressure sintering or HIP sintering under the conditions shown in Table 6. The target thus obtained has a Na content outside the range of 0.05 to 2 at% or an oxygen content outside the range of 100 to 1000 ppm.
また、表５，６中の比較例７，１５，１６は、混合した粉末をホットプレスでなく、真空溶解炉を用いて黒鉛製坩堝を用いて溶解し、鉄製のモールドに鋳込み、冷却後、乾式切削による機械加工を行ったものである。
上記比較例の評価は、上記実施例及び参考例と同様に行った。その評価結果を表７及び表８に示す。
これら評価結果からわかるように、表１に示す本実施例及び参考例では、表３に示すように、機械加工時の割れ、欠け、およびチッピング及びスパッタ時の割れや欠けは、いずれも発生していないのに対し、表７に示すように、比較例１，２，５，８，１６、実施例９で、機械加工時の割れや欠けが発生していると共に、比較例２，１１，１２，１３，１７，実施例１９では、スパッタ中においての割れや欠けが発生した。 As can be seen from these evaluation results, in this example and the reference example shown in Table 1, as shown in Table 3, cracks and chips during machining, and cracks and chips during chipping and sputtering occurred. On the other hand, as shown in Table 7, in Comparative Examples 1, 2, 5, 8, 16, and Example 9, cracks and chips during machining occurred, and Comparative Examples 2, 11, and In 12, 13, 17, and Example 19, cracks and chips occurred during sputtering.
また、比較例の中でＮａの含有量が２．３ａｔ％以上と多く、ＮａＦ化合物、Ｎａ２Ｓ化合物またはＮａ２Ｓｅ化合物の凝集体個数が多い比較例１，８，１１，１２，１３、実施例９は、機械加工時又はスパッタ時に欠けが生じている。また、金属相の粒子径が大きい比較例１，７，８，１５，１６、実施例９は、加工中でもターゲットにチッピングや割れが発生する。
溶解鋳造法による比較例７，１５，１６は、原料に添加したＮａ化合物が溶解鋳造中で蒸発が生じ、ターゲット中のＮａ含有量が著しく低下した。また、Ｎａ化合物の凝集は少ないがＮａの含有量が３．０ａｔ％と高い比較例１２と、Ｎａの含有量が０．０ａｔ％とＮａ量が検出されず、またホットプレス温度が４５０℃と低い比較例２と、Ｎａの含有量が０．０ａｔ％とＮａ量が検出されず、またＨＩＰ温度が３００℃と低い比較例５は、加工時またはスパッタ時に割れや欠けが生じている。
比較例１，２，４，８，１０〜１３，実施例９，１９は原料粉末が大気中で混合しており、Ｃｕ原料粉末またはＣｕＧａ原料粉末が酸化され、ホットプレスやＨＩＰで作製したターゲット中の酸素濃度が、同様な原料粉末を不活性ガス中で混合した混合粉によるものより酸素濃度が高い。一方、鋳造法で得られた比較例７，１５，１６のターゲットは真空溶解中に酸素が除去され、得られたターゲットの酸素含有量が低い。水素含有雰囲気中で焼結した比較例３のターゲットも、焼結中の水素還元により酸素濃度が低減された。
また、大気での常圧焼結温度が９６０℃と高く、さらにターゲット中のＮａの含有量が０．０３ａｔ％と極端に少ない比較例６は、大気焼結のためターゲットの一部表面より溶融が確認されており、さらに表面全体が酸化し、色むらが発生したため評価に至らなかった。Ｎａの含有量が０．０５ａｔ％未満の少ない比較例は、得られた膜にＮａが殆ど含有せず、発明の目的を達成できなかった。
Further, in Comparative Examples, the content of Na is as high as 2.3 at% or more, and Comparative Examples 1, 8, 11, 12, 13, with a large number of aggregates of NaF compound, Na 2 S compound or Na 2 Se compound, In Example 9, chipping occurred during machining or sputtering. Further, in Comparative Examples 1, 7, 8, 15, 16, and Example 9 in which the particle size of the metal phase is large, chipping and cracking occur in the target even during processing.
In Comparative Examples 7, 15, and 16 by the melt casting method, the Na compound added to the raw material evaporated during the melt casting, and the Na content in the target was significantly reduced. Moreover, although the aggregation of Na compound is small but the Na content is as high as 3.0 at%, the Na content is 0.0 at% and the Na amount is not detected, and the hot press temperature is 450 ° C. In Comparative Example 2 where the content of Na is 0.0 at% and the amount of Na is not detected, and in Comparative Example 5 where the HIP temperature is as low as 300 ° C., cracks and chips occur during processing or sputtering.
In Comparative Examples 1, 2, 4, 8, 10 to 13, Examples 9 and 19, the raw material powder was mixed in the air, the Cu raw material powder or the CuGa raw material powder was oxidized, and the target produced by hot pressing or HIP The oxygen concentration inside is higher than that of the mixed powder obtained by mixing similar raw material powders in an inert gas. On the other hand, in the targets of Comparative Examples 7, 15, and 16 obtained by the casting method, oxygen is removed during vacuum melting, and the obtained target has a low oxygen content. The target of Comparative Example 3 sintered in a hydrogen-containing atmosphere also had an oxygen concentration reduced by hydrogen reduction during sintering.
Moreover, the atmospheric pressure sintering temperature in air | atmosphere is as high as 960 degreeC, and also the comparative example 6 whose content of Na in a target is extremely small as 0.03 at% is melt | dissolved from the one part surface of a target for air | atmosphere sintering. In addition, since the entire surface was oxidized and uneven color occurred, the evaluation was not achieved. The comparative example having a small Na content of less than 0.05 at% contained almost no Na in the resulting film, and failed to achieve the object of the invention.
また、比較例１，２，１１，１２，１３，１４，１７，実施例１９では、スパッタ時の異常放電回数がいずれも１００回以上発生したのに対し、本発明の実施例１９以外の実施例と参考例とでは、いずれも５０回以下であった。 Further, in Comparative Examples 1, 2, 11, 12, 13, 14, 17, and Example 19, the number of abnormal discharges during sputtering occurred 100 times or more, while the examples other than Example 19 of the present invention were performed. In both the examples and the reference examples, the number was 50 times or less.
このように本発明のスパッタリングターゲットでは、スパッタリングターゲットのＳｅを除く金属成分として、Ｇａ：１〜４０ａｔ％、Ｎａ：０．０５〜２ａｔ％を含有し、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる成分組成を有し、Ｎａがセレン化ナトリウムの状態で含有されているので、スパッタ法により、発電効率の向上に有効なＮａを良好に含有したＣｕ−Ｇａ膜を成膜することができる。
したがって、本発明のスパッタリングターゲットを用いてスパッタ法により光吸収層を成膜することで、Ｎａを良好に添加でき、発電効率の高い太陽電池を作製可能である。
Thus, in the sputtering target of the present invention, the metal composition excluding Se of the sputtering target contains Ga: 1 to 40 at%, Na: 0.05 to 2 at%, and the balance is composed of Cu and inevitable impurities. In addition, since Na is contained in a state of sodium selenide, a Cu—Ga film containing Na effectively effective in improving power generation efficiency can be formed by sputtering.
Therefore, by forming a light absorption layer by sputtering using the sputtering target of the present invention, Na can be added satisfactorily and a solar cell with high power generation efficiency can be manufactured.
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態及び上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
Claims (7)
Ｎａがセレン化ナトリウムの状態で含有されていることを特徴とするスパッタリングターゲット。 As a metal component excluding Se of the sputtering target, it contains Ga: 1 to 40 at%, Na: 0.05 to 2 at%, and the remainder has a component composition consisting of Cu and inevitable impurities,
A sputtering target comprising Na in a state of sodium selenide.
ターゲット素地中にＮａ２Ｓｅ化合物相が分散している組織を有し、前記Ｎａ２Ｓｅ化合物相の平均粒径が５μｍ以下であることを特徴とするスパッタリングターゲット。 The sputtering target according to claim 1,
A sputtering target having a structure in which a Na 2 Se compound phase is dispersed in a target substrate, and an average particle diameter of the Na 2 Se compound phase being 5 μm or less.
ターゲット素地中の金属相の平均粒径が１０〜１００μｍであることを特徴とするスパッタリングターゲット。 In the sputtering target according to claim 1 or 2,
A sputtering target, wherein the average particle size of the metal phase in the target substrate is 10 to 100 μm.
Ｎａ２Ｓｅ化合物粉末とＣｕ−Ｇａ合金粉末との混合粉末、
又はＮａ２Ｓｅ化合物粉末とＣｕ−Ｇａ合金粉末とＣｕ粉末との混合粉末を、真空中または不活性ガス雰囲気中でホットプレスする工程を有していることを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。 A method for producing the sputtering target according to any one of claims 1 to 3,
A mixed powder of Na 2 Se compound powder and Cu—Ga alloy powder;
Or Na 2 Se compound powder and Cu-Ga a powder mixture of the alloy powder and the Cu powder, a manufacturing method of a sputtering target which is characterized by having a step of hot-pressing in a vacuum or in an inert gas atmosphere.
Ｎａ２Ｓｅ化合物粉末とＣｕ−Ｇａ合金粉末との混合粉末、
又はＮａ２Ｓｅ化合物粉末とＣｕ−Ｇａ合金粉末とＣｕ粉末との混合粉末を、熱間静水圧プレス法を用いて焼結する工程を有していることを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。 A method for producing the sputtering target according to any one of claims 1 to 3,
A mixed powder of Na 2 Se compound powder and Cu—Ga alloy powder;
Or Na 2 the mixed powder of Se compound powder and Cu-Ga alloy powder and Cu powder, a manufacturing method of a sputtering target which is characterized by having a step of sintering using hot isostatic pressing.
前記ホットプレスを、５００〜９００℃で行うことを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。 In the manufacturing method of the sputtering target of Claim 4,
The manufacturing method of the sputtering target characterized by performing the said hot press at 500-900 degreeC.
前記熱間静水圧プレスを、５００〜９００℃で行うことを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。 In the manufacturing method of the sputtering target of Claim 5,
The method for producing a sputtering target, wherein the hot isostatic pressing is performed at 500 to 900 ° C.
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