[发明专利]溅射靶及溅射靶的制造方法

说明书

本发明的溅射靶具有In的含量为45原子％以上90原子％以下、剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成的组成，存在In单质相和Cu₁₁In₉化合物相，所述In单质相及所述Cu₁₁In₉化合物相的XRD峰值比I(In)/I(Cu₁₁In₉)在0.01以上3以下的范围内，所述Cu₁₁In₉化合物相的平均粒径在150μm以下，氧含量为500质量ppm以下，理论密度比为85％以上。

技术领域

本发明涉及一种在将In-Cu合金的薄膜成膜之际使用的溅射靶及该溅射靶的制造方法。

本申请主张以2015年10月26日在日本提出申请的特愿2015-210173号以及2016年10月18日在日本提出申请的特愿2016-204630号为基础的优先权，本文中沿用其内容。

背景技术

一直以来，作为由化合物半导体构成的薄膜太阳能电池，由Cu-In-Ga-Se系合金薄膜构成的光吸收层的CIGS系太阳能电池被广泛应用。在此，作为形成由Cu-In-Ga-Se系合金薄膜构成的光吸收层的方法，由蒸镀法成膜的方法广为人知。由蒸镀法成膜的光吸收层的太阳能电池虽然具有能量交换效率高的优点，但也有成膜速度慢、生产效率低的问题。

因此，作为形成由Cu-In-Ga-Se系合金薄膜构成的光吸收层的方法，提供了形成包含In、Cu、Ga的薄膜或者含有这些元素的薄膜的层叠膜，并将该种薄膜或者层叠膜在Se气氛中热处理硒化的方法。在形成包含In、Cu、Ga的薄膜或者含有这些元素的薄膜的层叠膜之际，使用了含有各元素的溅射靶的溅射法。

在此，在专利文献1中提出了含有0.5～7.5原子％Cu的铟靶。

在专利文献2中提出了含有30～80原子％Cu的In-Cu合金溅射靶。

在专利文献3中提出了含有铜及铟的溅射靶。

专利文献1：特开2012-052190号公报

专利文献2：特开2012-079997号公报

专利文献3：特表2014-503687号公报

但是，在专利文献1中所记载的铟靶中，Cu的含量较少，In单质相存在较多。由于铟非常柔软，在切削加工时，加工屑会附着于靶表面。因此，需要在切削时大量供给切削油或需要放缓加工速度。

不过，在大量供给切削油的情况下，切削油成分可能作为杂质混入所成膜的膜中。在追加为了除去切削油的洗涤工序的情况下，工序增多、生产成本增大。另外，在放缓加工速度的情况下，有生产效率下降的问题。

另外，在专利文献1中，熔融作为原料的铟及铜的温度为260～320℃，比较低，因而一部分Cu未熔尽而成为异相，溅射时容易出现异常放电。因而，无法增加Cu的添加量。

另外，如专利文献2所示，在含有30～80原子％铜的情况下，由于难以轧制加工，而使用粉末烧结法制造上述In-Cu合金溅射靶。在此，为了抑制溅射时的异常放电，而需要将溅射靶的晶体粒径微细化。不过，在将用于烧结的原料粉末微细化的情况下，靶中的氧含量会上升，而容易出现异常放电的问题。

进一步，在专利文献3中，以除Cu、In以外还含有Ga的溅射靶为对象，Cu的含量较多。因此，延展性不充分，加工时可能出现破损等，生产效率非常差。

发明内容

本发明鉴于上述情况而完成，以提供由In-Cu合金构成、加工性优异，同时能够抑制溅射时出现异常放电的溅射靶及该溅射靶的制造方法为目的。