專利名稱：Cu-Ga燒結(jié)體濺射靶及該靶的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在形成作為薄膜太陽(yáng)能電池層的光吸收層的CU-In-Ga-k(以下記載 為CIGQ四元系合金薄膜時(shí)所使用的Cu-fe燒結(jié)體濺射靶以及該靶的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，作為薄膜類太陽(yáng)能電池，高效率的CIGS系太陽(yáng)能電池的批量生產(chǎn)不斷取 得進(jìn)展，作為其光吸收層制造方法，已知有蒸鍍法和硒化法。雖然通過蒸鍍法制造的太陽(yáng)能 電池具有高轉(zhuǎn)換效率的優(yōu)點(diǎn)，但是存在成膜速度低、成本高、生產(chǎn)率低的缺點(diǎn)，而硒化法更 適合產(chǎn)業(yè)上大量生產(chǎn)。
硒化法的大概工藝如下。首先，在堿石灰玻璃基板上形成鉬電極層，再在其上濺射 形成Cu-fe層和化層，然后通過氫化硒氣體中的高溫處理形成CIGS層。在濺射形成通過 該硒化法形成CIGS層的工藝中的Cu-Ga層時(shí)，使用了 Cu-Ga靶。
作為Cu-fei靶的制造方法，有熔化法和粉末法。一般來說，通過熔化法制造的 Cu-Ga靶，雖然雜質(zhì)污染比較少，但是存在組成偏析比較大、因縮孔而導(dǎo)致成品率降低等問 題；通過粉末法制造的靶存在燒結(jié)密度低、易產(chǎn)生裂紋等問題。
雖然各種要素都對(duì)CIGS系太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率產(chǎn)生影響，但是CIGS膜的特性 也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生很大的影響，在形成CIGS膜的前階段的Cu-fei膜的特性也對(duì)太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn) 換效率產(chǎn)生很大的影響。將粉末燒結(jié)而得到的靶，與熔化產(chǎn)品相比，成分偏析少，制造容易， 還具有容易根據(jù)需要進(jìn)行成分調(diào)整等特征，與熔化產(chǎn)品相比具有很大的優(yōu)勢(shì)。
但是，通過燒結(jié)得到的Cu-fe靶具有脆性高、易產(chǎn)生裂紋的問題。在靶的加工期 間若產(chǎn)生裂紋，則導(dǎo)致靶制造成品率降低，而若在濺射過程中產(chǎn)生裂紋，則會(huì)產(chǎn)生制造CIGS 太陽(yáng)能電池的成品率降低的問題。不管怎樣，最終都關(guān)系到CIGS系太陽(yáng)能電池制造成本的 上升。
到目前為止，作為涉及Cu-fei靶的文獻(xiàn)之一，可以列舉下述專利文獻(xiàn)1，在該專利 文獻(xiàn)1中通過熔化法制造Cu-Ga靶。而且，該專利文獻(xiàn)1的特征是將h注入Cu-Ga靶。在 該專利文獻(xiàn)1中，雖然記載有沒有異常放電等的要點(diǎn)和相對(duì)密度在95%以上，但是對(duì)于所 得到的靶的裂紋，沒有特別的記載。
一般來說，熔化產(chǎn)品與燒結(jié)產(chǎn)品相比，當(dāng)然密度會(huì)更高，通常不足100%的密度比 較罕見。但是，在專利文獻(xiàn)1的段落W010]中記載有“相對(duì)密度在95%以上的高密度”，并 且有實(shí)現(xiàn)了該程度的密度的記載。
這種相對(duì)密度95%的程度，絕對(duì)不能說是高密度。實(shí)際上，可認(rèn)為在該專利文獻(xiàn)1 中產(chǎn)生了使熔化產(chǎn)品密度降低的孔或不期望的空孔(空隙)。
另外，雖然記載有未觀察到組成偏析的要點(diǎn)，但是分析結(jié)果等完全沒有公開。只是 根據(jù)上述水平的相對(duì)密度的記載，敘述了認(rèn)識(shí)到的水平程度的偏析的提高。
一般來說，熔化法的組成偏析大是很普遍的，由于不經(jīng)過用于消除偏析的特別的 工序，因此可認(rèn)為殘留有通常水平的偏析。
這種熔化產(chǎn)品特有的偏析會(huì)導(dǎo)致濺射中膜組成發(fā)生變化的不良情況。另外，濺射 條件也不清楚。
這樣，產(chǎn)生了使熔化產(chǎn)品的密度降低的孔、不期望的空孔(空隙)、或偏析的靶，相 比粉末燒結(jié)體，容易產(chǎn)生裂紋的可能性很大。
另外，在涉及Cu-fe靶的其他文獻(xiàn)(專利文獻(xiàn)2)中，雖然記載了燒結(jié)體靶，但這是 對(duì)在切削靶時(shí)容易產(chǎn)生裂紋或損傷的脆性的現(xiàn)有技術(shù)的說明，為了解決該問題，制造兩種 粉末并將其混合后燒結(jié)。于是，兩種粉末中，一種是( 含量高的粉末，另一種是( 含量少 的粉末，形成了由晶界相包圍的兩相共存組織。
該工序中，由于要事先制造兩種粉末，因此工序必然復(fù)雜，而且，由于各粉末的硬 度等物性值和組織不同，因此僅通過混合燒結(jié)很難得到均勻的燒結(jié)體，也不能期待密度的 提高。靶的密度低當(dāng)然也成為產(chǎn)生裂紋的原因。
在該專利文獻(xiàn)2中，雖然對(duì)于切削時(shí)的裂紋評(píng)價(jià)為良好，但是對(duì)于濺射時(shí)的裂紋 問題卻不清楚。由于靶的組織結(jié)構(gòu)不是表面而是內(nèi)部的問題，因此兩相共存組織在濺射時(shí) 的裂紋問題，被認(rèn)為是與表面的切削性不同的問題。即使能夠解決濺射時(shí)的裂紋問題，由于 靶的組織是兩相共存組織，因此仍存在產(chǎn)生不均勻?yàn)R射膜的可能性?？傊?，可以說制造兩種 粉末會(huì)引起成本增加和上述問題。
在專利文獻(xiàn)3中，作為光記錄介質(zhì)的記錄層材料的一種，在例示了 CuG 后，還記 載了通過濺射法層疊Auai記錄層的要點(diǎn)。但是，沒有記載濺射CuGii2的要點(diǎn)，只不過對(duì)CuGa2 的濺射有啟示。
在專利文獻(xiàn)4中，作為光記錄介質(zhì)的記錄層材料的一種，在例示了 CuG 后，還記 載了通過濺射法層疊AuSn記錄層的要點(diǎn)。但是，沒有記載濺射CuGii2的要點(diǎn)，只不過對(duì)CuGa2 的濺射有啟示。
在專利文獻(xiàn)5中，技術(shù)方案四中記載了一種銅合金靶，其含有IOOppm以上且不足 10重量％的( 、具有1 μ m至20 μ m的平均晶粒度、靶整體的結(jié)晶粒度均勻性具有不足15% 的標(biāo)準(zhǔn)偏差。其目的是使( 濃度低且通過鍛造、軋制制成的靶具有預(yù)定的集合組織。
在專利文獻(xiàn)6中請(qǐng)求保護(hù)一種銅合金，其中，以0. 1 20. 0原子％的固溶限度的 范圍添加含( 的添加元素。但是，實(shí)施例表示的只是Cu-Mn合金，對(duì)于靶的制造方法沒有 具體說明，但是可以認(rèn)為是通過熔化法制造的。用途是用于顯示裝置。
專利文獻(xiàn)7中記載了一種靶的制造方法，所述靶為將粉末原料成分進(jìn)行冷靜水壓 壓縮而制成的銅合金靶，在實(shí)施例3中為由銦粉末和Cu-Ga合金粉末構(gòu)成的混合物作為原 料的靶。與本發(fā)明相比，專利文獻(xiàn)7中沒有進(jìn)行燒結(jié)，組成也不同，沒有相關(guān)聯(lián)的要素。
在專利文獻(xiàn)8中，雖然記載有含有1 20原子％的( 的Cu合金記錄層用濺射 靶，但實(shí)施例中記載的是，將Cu中添加了 Si或Mn的材料通過電弧熔化爐進(jìn)行熔煉而制成 的錠，而對(duì)于添加了 ( 的銅合金靶則沒有任何具體記載。
在專利文獻(xiàn)9中，雖然在實(shí)施例中記載了用于制造CIGS型薄膜太陽(yáng)能電池的10 重量％、20重量％、30重量％的( 的Cufei合金靶的使用例，但是對(duì)于Cufei合金靶本身的 制造方法卻沒有任何記載。另外，對(duì)于靶的各種特性同樣也沒有記載。
在專利文獻(xiàn)10中，記載了通過鍛造急冷法制造含25 67原子％的( 的Cufei合 金靶的方法。雖然用途與本發(fā)明同樣為薄膜太陽(yáng)能電池，但是其具有鍛造特有的缺點(diǎn)，本發(fā)明所解決的問題在該方法中依然存在。
在專利文獻(xiàn)11中，規(guī)定了含20 96重量％的( 的Cufei合金靶，在實(shí)施例中記 載了 ( 25重量％、Cu 75重量％特別有效。但是，對(duì)于Cufei合金靶本身的制造方法卻完 全沒有記載，對(duì)于靶的各種特性同樣也沒有記載。對(duì)于本發(fā)明的課題及其解決方法，上述無 論哪個(gè)專利文獻(xiàn)中都不能找到作為參考的技術(shù)公開。
專利文獻(xiàn)1 日本特開2000-73163號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2 日本特開2008-138232號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3 日本特開昭63-378 號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4 日本特開昭62-379533號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)5 日本特表2005-533187號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)6 國(guó)際公開WO 2006-025347號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)7 國(guó)際公開WO 2007-137824號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)8 國(guó)際公開WO 2007-004344號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)9 日本特開平10-135498號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)10 中華人民共和國(guó)特開1719626號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)11 日本特開平1H607M號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于以上的情況，將提供一種Cu-fe燒結(jié)體靶及其制造方法作為課題，所 述Cu-fe燒結(jié)體靶能夠提高抗折強(qiáng)度、抑制在制造靶時(shí)以及濺射成膜時(shí)靶的裂紋，使成品 率提高，能夠使CIGS層形成工藝和制造CIGS太陽(yáng)能電池的成本降低。
為了解決上述課題，本發(fā)明人進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，為了防止組成偏析，熔 化法存在極限，粉末法需要使用組成均勻的原料，為了減少脆性，提高靶密度、使平均粒徑 處于預(yù)定的范圍內(nèi)等是有效的，從而完成了本發(fā)明。
S卩，本發(fā)明提供
1) 一種Cu-fei合金燒結(jié)體濺射靶，其特征在于，由( 濃度為20 60原子％、余量 為Cu和不可避免的雜質(zhì)的Cu-Ga合金粉末的燒結(jié)體制成，該燒結(jié)體的相對(duì)密度為97%以 上，平均結(jié)晶粒徑為5 30 μ m，并且抗折力為150MPa以上；
2)如上述1)所述的Cu-fe合金燒結(jié)體濺射靶，其特征在于，將靶的抗折力記為 F(MPa)、將( 濃度記為N (原子％ )時(shí)，滿MF > -10XN+600的關(guān)系；
3)如上述1)或2)所述的Cu-Ga合金燒結(jié)體濺射靶，其特征在于，Cu-Ga合金為單 一組成；
4)如上述1) 幻中任一項(xiàng)所述的Cu-Ga合金燒結(jié)體濺射靶，其特征在于，Cu-Ga 合金的X射線衍射產(chǎn)生的主峰值以外的峰值強(qiáng)度相對(duì)于主峰值強(qiáng)度在5%以下；
5)如上述1) 4)中任一項(xiàng)所述的Cu-Ga合金燒結(jié)體濺射靶，其特征在于，Cu-Ga 合金組成實(shí)質(zhì)上是Y相，或者主要相是Y相。
另外，本發(fā)明提供
6) 一種Cu-Ga合金燒結(jié)體濺射靶的制造方法，將Cu和( 原料熔化、冷卻后，通過 熱壓法將粉碎的混合原料粉制造成權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的Cu-fe合金燒結(jié)體濺射靶，其特征在于，以熱壓時(shí)的保持溫度比混合原料粉的熔點(diǎn)低50 200°C、保持時(shí)間為1 3小時(shí)、冷卻速度為5°C /分鐘以上、對(duì)混合原料粉加壓的加壓壓力為30 40MPa而進(jìn)行熱 壓處理；
7)如上述6)所述的Cu-Ga合金燒結(jié)體濺射靶的制造方法，其特征在于，通過機(jī)械 粉碎法、氣體霧化法或水霧化法進(jìn)行Cu和( 原料的熔化、冷卻后的粉碎。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，Cu-fe燒結(jié)體靶通過提高抗折強(qiáng)度、抑制在制造靶時(shí)以及濺射成膜時(shí) 的靶裂紋，能夠使成品率提高，因此具有能夠使CIGS層形成工藝和制造CIGS太陽(yáng)能電池的 成本降低的優(yōu)良效果。


圖1是表示實(shí)施例和比較例中( 濃度與Cu-Ga系靶的抗折力之間的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施方式
下面，說明用于實(shí)施發(fā)明的方式，即本發(fā)明的構(gòu)成要素的定義、規(guī)定范圍的理由和 意義、調(diào)整方法、測(cè)量方法等。
使本發(fā)明的Cu-fei合金燒結(jié)體濺射靶的( 濃度范圍為20 60原子％，使余量為 Cu和不可避免的雜質(zhì)。因?yàn)檫@是制造實(shí)際的CIGS系太陽(yáng)能電池時(shí)合適且優(yōu)選的( 濃度范 圍。但是，本發(fā)明的技術(shù)思想本身即使對(duì)于該范圍外的組成也能夠應(yīng)用。
本發(fā)明的Cu-Ga合金燒結(jié)體濺射靶，使燒結(jié)體的相對(duì)密度為97 %以上，優(yōu)選為 98%以上，更優(yōu)選為99%以上。相對(duì)密度是燒結(jié)體靶的實(shí)際的絕對(duì)密度除以該組成的靶的 理論密度得到的值的百分比。
靶的相對(duì)密度低，意味著靶中存在大量?jī)?nèi)部空孔，因此成為Cu-fei合金燒結(jié)體靶 脆化的主要原因。如后述的實(shí)施例和比較例所示，若( 含量增加，則Cu-fe合金燒結(jié)體靶 迅速脆化。因此，提高靶的密度具有抑制Cu-fe合金燒結(jié)體靶的脆化、提高抗折力的功能。
而且，本發(fā)明的Cu-fe合金燒結(jié)體濺射靶使平均結(jié)晶粒徑為5 30 μ m。根據(jù)需要 對(duì)靶表面進(jìn)行輕微的蝕刻，使晶界明確后，能通過平面測(cè)量法求得平均粒徑。
平均粒徑小則易于實(shí)現(xiàn)高密度化，通過上述的高密度的特征，能夠抑制裂紋的產(chǎn) 生。另外，相反地，若平均粒徑大，則由于各晶粒隨機(jī)取向，因此裂紋的進(jìn)展容易發(fā)展。
根據(jù)上述機(jī)理，通過減小平均粒徑，能夠抑制裂紋。隨著平均粒徑增加，抗折力變 小，但從平均粒徑超過30 μ m時(shí)開始，由于加工時(shí)以及濺射時(shí)向靶施加的力的原因，容易產(chǎn) 生裂紋、裂縫。另外，雖然平均粒徑越小越優(yōu)選，但是若平均粒徑不足5 μ m，則需要在制造上 增加工序，因此實(shí)用性較差。
平均粒徑可通過熱壓時(shí)的保持溫度進(jìn)行調(diào)整，溫度越高，則粒徑越大。
一般來說，雖然加工時(shí)及濺射時(shí)的裂紋及裂縫存在靶的抗折力小則容易產(chǎn)生的傾 向，但并不是只與抗折力的值一一對(duì)應(yīng)，在一定程度范圍的幅度內(nèi)，即便是同一抗折力，如 果密度或粒徑不同，則易裂性也多少會(huì)有不同。在本發(fā)明中，作為加工時(shí)或?yàn)R射時(shí)不產(chǎn)生裂 紋或裂縫程度的抗折力，規(guī)定為150MPa以上。
Cu-fei系合金具有( 濃度增加時(shí)抗折力下降的傾向。在本發(fā)明中，將抗折力高的靶規(guī)定為在將靶的抗折力記為F(MPa)、將( 濃度記為N (原子％ )時(shí)滿足F > -10XN+600 的關(guān)系的程度。
目前的現(xiàn)有文獻(xiàn)等中沒有記載Cu-fei系靶的抗折力的文獻(xiàn)，由于本發(fā)明的抗折力 在各濃度下都高，因此對(duì)抑制Cu-Ga系靶的裂紋有效?？拐哿梢酝ㄟ^三點(diǎn)彎曲法求得。
作為本發(fā)明的Cu-fe合金燒結(jié)體濺射靶的一個(gè)優(yōu)選條件，提供Cu-fe合金為單一 組成的Cu-Ga合金燒結(jié)體濺射靶。
本發(fā)明中“單一組成”的用語(yǔ)的使用，表示僅由通過通常的物理方法等檢查不出其 他組成的存在的組成構(gòu)成。另外，即使微觀上微量地含有其它組成，在不能發(fā)現(xiàn)其對(duì)各種特 性產(chǎn)生不良影響的情況下，實(shí)質(zhì)上也呈現(xiàn)出與單一組成同樣的效果。
作為本發(fā)明的Cu-Ga合金燒結(jié)體濺射靶的一個(gè)優(yōu)選條件，提供一種Cu-Ga合金燒 結(jié)體濺射靶，其中，Cu-fei合金的X射線衍射產(chǎn)生的主峰值以外的峰值強(qiáng)度相對(duì)于主峰值強(qiáng) 度在5%以下。
可以通過X射線峰值強(qiáng)度比規(guī)定上述單一性的標(biāo)準(zhǔn)。如果與主要組成的峰值相 比，其它組成的峰值強(qiáng)度在5%以下，則實(shí)質(zhì)上呈現(xiàn)出與單一組成相同的效果。
通過氣體霧化法或水霧化法制作的混合原料粉的組成大體上均勻，對(duì)該混合原料 進(jìn)行熱壓而得到的靶組成也能接近均勻。另外，如果熱壓冷卻中冷卻速度小，則有時(shí)在冷卻 過程中析出異相。像這樣的異相，如果量多，則能夠通過X射線衍射峰值檢測(cè)出來。
Cu-Ga合金在( 含量為約30原子％ 約43原子％的情況下具有Y相。該相存 在有脆性、易破裂的特征。CIGS系太陽(yáng)能電池所使用的Cu-Ga組成，特別是在該( 濃度范 圍的情況較多。為了避免這樣的Cu-fei合金的脆性，特別有效的是提高密度、提高抗折力。
下面，對(duì)于本發(fā)明的靶的制造方法，說明其范圍規(guī)定的理由或意義、對(duì)該靶的各種 特性產(chǎn)生的影響等。
將Cu和( 原料按規(guī)定的組成比稱量后，倒入碳制坩堝內(nèi)，在加壓至約0. 5MPa氣 壓的加熱爐內(nèi)形成比熔點(diǎn)高約50°C 約200°C的高溫，使混合原料熔化。保持約1小時(shí)以 上，在熔化原料充分混合后，停止加熱并進(jìn)行冷卻，然后取出1次合成原料。
將該1次合成原料粉碎而得到微粉原料。作為粉碎方法，有機(jī)械粉碎法、氣體霧化 法、水霧化法等，用哪個(gè)方法都能實(shí)現(xiàn)，但是能夠通過比較低的成本實(shí)現(xiàn)大量處理的是水霧 化法。
水霧化法是如下方法使將1次合成原料再次在坩堝內(nèi)熔化而形成的液態(tài)的原料 液滴下，向該滴下的液體噴射約IOMPa的高壓水，從而得到微粉。然后將得到的微粉經(jīng)過壓 濾、干燥等而作為混合微粉原料使用。
將混合微粉原料放在預(yù)定網(wǎng)孔的篩子上，調(diào)節(jié)粒度分布后進(jìn)行熱壓處理。熱壓的 條件根據(jù)( 濃度不同適合的條件也不同，例如，( 濃度為30原子％的情況下，溫度為約 600°C 約700°C、壓力為約30MPa 約40MPa。
S卩，作為該熱壓的合適的條件，下述條件有效使熱壓時(shí)的保持溫度比混合原料粉 的熔點(diǎn)低50 200°C、使保持時(shí)間為1 3小時(shí)、使冷卻速度為5°C /分鐘以上、對(duì)混合原 料粉的加壓壓力為30 40MPa。適當(dāng)選擇該熱壓的條件，能夠提高Cu-fe合金靶的密度，進(jìn) 而提高抗折力。
就溫度上升速度及保持時(shí)間等的溫度曲線圖和壓力施加曲線圖的關(guān)系而言，與使溫度達(dá)到設(shè)定最高溫后再加壓的后加壓方式相比，先加壓的先加壓方式由于在燒結(jié)前將原 料粉更微細(xì)地粉碎，因此能有效地提高燒結(jié)密度。
另外，如果熱壓的冷卻速度緩慢，則在該期間會(huì)產(chǎn)生異相，因此冷卻速度為在 5°C /分鐘以上的快的速度是有效的。
通過上述方法制作的Cu-fe燒結(jié)體的密度可以通過阿基米德法求出，平均粒徑可 以在表面蝕刻后通過平面測(cè)量法求出，組成可以通過X射線衍射法求出。
將上述Cu-Ga燒結(jié)體加工成例如直徑6英寸、厚度6mm，然后以銦作為釬料貼到背 襯板上，制成濺射靶，進(jìn)行成膜，可以研究膜的顆粒產(chǎn)生情況、結(jié)核、異常放電等情況。
實(shí)施例
下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例和比較例進(jìn)行說明。另外，以下的實(shí)施例表示的是代表性 的例子，本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例，而是應(yīng)該在說明書記載的技術(shù)思想的范圍內(nèi)進(jìn)行解釋。
(實(shí)施例1)
將Cu原料和( 原料按照組成為( 濃度30原子％進(jìn)行稱量，然后倒入碳制坩堝 中，在施加了 0. 5MPa的氬氣的加熱爐內(nèi)在1000°c下使其熔化后，在5 10°C /分鐘的冷卻 速度下冷卻，然后取出合成原料。
接著，將該合成原料倒入水霧化裝置的碳制坩堝內(nèi)，在1000°C下使其熔化后，使熔 化液滴下，同時(shí)向滴下液噴射IOMPa的高壓水，從而得到Cu-Ga混合微粉。將混合微粉進(jìn)行 壓濾后，在120°C下使其干燥，從而得到混合微粉原料。
將該混合微粉以5°C /分鐘的升溫速度從室溫升溫到650°C后，在650°C下保持2 小時(shí)，并且施加35MPa的壓力。然后，在5°C /分鐘的降溫速度下進(jìn)行冷卻后取出燒結(jié)體。
所得到的Cu-Ga燒結(jié)體的相對(duì)密度為99. 9%，平均粒徑為11 μ m，主相與異相的X 射線衍射峰值強(qiáng)度比為0. 2%。將該燒結(jié)體加工成直徑6英寸、厚度6mm的圓板狀，制成濺 射靶，進(jìn)行濺射。
作為濺射的條件，使氣氛氣體為氬氣且氣體流量為50sCCm，濺射時(shí)壓力為0. 5Pa, 特別是使與靶裂紋相關(guān)的重要條件即濺射功率增大到直流(DC) IOOOff0在濺射時(shí)間20小時(shí) 后、總濺射量為20kWhr后，觀察靶表面，確認(rèn)沒有裂紋。
以上的結(jié)果表示在表1中。
表 權(quán)利要求
1.一種Cu-Ga合金燒結(jié)體濺射靶，其特征在于，由( 濃度為20 60原子％、余量為 Cu和不可避免的雜質(zhì)的Cu-Ga合金粉末的燒結(jié)體制成，該燒結(jié)體的相對(duì)密度為97%以上， 平均結(jié)晶粒徑為5 30 μ m，并且抗折力為150MPa以上。
2.如權(quán)利要求1所述的Cu-fe合金燒結(jié)體濺射靶，其特征在于，將靶的抗折力記為 F(MPa)、將( 濃度記為N (原子％ )時(shí)，滿MF > -10XN+600的關(guān)系。
3.如權(quán)利要求1或2所述的Cu-Ga合金燒結(jié)體濺射靶，其特征在于，Cu-Ga合金為單一 組成。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的Cu-Ga合金燒結(jié)體濺射靶，其特征在于，Cu-Ga合 金的X射線衍射產(chǎn)生的主峰值以外的峰值強(qiáng)度相對(duì)于主峰值強(qiáng)度在5%以下。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的Cu-Ga合金燒結(jié)體濺射靶，其特征在于，Cu-Ga合 金組成實(shí)質(zhì)上是、相，或者主要相是、相。
6.一種Cu-Ga合金燒結(jié)體濺射靶的制造方法，將Cu和( 原料熔化、冷卻后，通過熱壓 法將粉碎后的混合原料粉制造成權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的Cu-fe合金燒結(jié)體濺射 靶，其特征在于，以熱壓時(shí)的保持溫度比混合原料粉的熔點(diǎn)低50 200°C、保持時(shí)間為1 3小時(shí)、冷卻速度為5°C /分鐘以上、對(duì)混合原料粉加壓的加壓壓力為30 40MPa而進(jìn)行熱 壓。
7.如權(quán)利要求6所述的Cu-fe合金燒結(jié)體濺射靶的制造方法，其特征在于，通過機(jī)械粉 碎法、氣體霧化法或水霧化法進(jìn)行Cu和( 原料的熔化、冷卻后的粉碎。
全文摘要
一種Cu-Ga合金燒結(jié)體濺射靶，其特征在于，由Ga濃度為20～60原子％、余量為Cu和不可避免的雜質(zhì)的Cu-Ga合金粉末燒結(jié)體制成，該燒結(jié)體的相對(duì)密度為97％以上，平均結(jié)晶粒徑為5～30μm，并且抗折力為150MPa以上。可提供沒有組成偏析、脆性小的Ga濃度為25～45原子％的高Ga濃度的Cu-Ga靶及其制造方法，由于能夠提高制造靶和制造CIGS系太陽(yáng)能電池的成品率并降低制造成本，因此作為通過硒化法制造的CIGS系太陽(yáng)能電池的制造用材料是有用的。
文檔編號(hào)C22C1/04GK102046836SQ201080001562
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
發(fā)明者生澤正克, 田村友哉, 高見英生 申請(qǐng)人:Jx日礦日石金屬株式會(huì)社