[发明专利]溅射靶

说明书

通过使铟制的靶主体与由不锈钢、钛或铝构成的衬管或衬板充分坚固地接合，防止进行溅射时的异常的发生。本发明的溅射靶由不锈钢、钛或铝的任一种材质构成的衬管或衬板与铟构成的靶主体的双层结构构成，使通过超声波探伤测定的所述衬管或衬板与靶主体之间的粘接率为95％以上。

本申请是下述申请的分案申请：

发明名称：溅射靶及其制造方法

申请号：201510056784.4

技术领域

本发明涉及一种在衬管(backing tube)或衬板(backing plate)的表面，接合主要由铟构成的靶主体而形成的溅射靶及其制造方法，特别是，提出了一种当通过溅射朝向基板形成薄膜时，能防止起因于基于衬管等的靶主体的冷却功能的下降而导致的异常发生的技术。

背景技术

在随着对太阳能发电的需求的增大，并且太阳能电池的开发正在进展的近几年，一般而言，正在进行为了提高在基板上按顺序地配置背面电极层、光吸收层、阻抗缓冲层、透明导电层而构成的太阳能电池的光吸收层的光吸收能力的各种研究。

这里，在光吸收层的形成中，有时会使用作为具有广泛覆盖太阳光光谱范围的波长且光吸收能力高的合金而熟知的CIGS类合金，具体而言，能将由Cu、In、Ga、Se等组成的该CIGS类合金作为溅射靶，对玻璃基板等的基板通过溅射来进行。

在用于形成这样的光吸收层等的溅射时，使用了在平板形状的衬板上接合靶主体而形成的平板型溅射靶的磁控溅射为主流。但是，在使用这种方法的情况下，由于因磁铁的配置而导致在面内被溅射的量不同，所以最容易溅射的地方在溅射到靶厚度为止时就已经寿命结束。因此，未使用的部分也很多，并且使用效率变低。

针对这种情况，为了提高靶表面的利用效率，例如，如图1中例示的那样，使用在圆筒形状的衬管101的外圆周面上接合了靶主体102的圆筒型溅射靶103，在这样的圆筒型溅射靶的绕轴旋转下进行溅射，该所谓的基于旋转型溅射的溅射技术已达到了实用化。

此外，上述平板型及圆筒型的任一类型的溅射靶，一般都是主要通过熔化铸造法铸造铟制靶主体而进行制造的。例如，在专利文献1中，提出了“一种溅射用靶的制造方法，其特征在于，通过在衬板上形成铟、铟合金、锡或者锡合金的薄膜之后，向该薄膜上灌注铟、铟合金、锡或者锡合金进行铸造，从而与衬板形成为一体”。

可是，在与铟制靶主体接合的衬管或衬板由铜构成的情况下，通过使用铟锡来作为完成与靶主体的接合的焊料，从而基于在铟锡中固熔铜，能使衬管或衬板与靶主体互相例如以90％以上的比较高的粘接率进行接合。此外，该“粘接率”是通过下述的超声波探伤来测定的。

在另一方面，衬管或衬板也在铜以外的金属材料中由不锈钢或钛、铝构成的情况下，特别是，当往内部设有衬管或衬板的铸模的铸造空间中灌注例如200℃左右的铟金属液来铸造靶主体时，起因于在低温下不锈钢等不能固熔于铟，润湿性很差，而导致衬管或衬板与靶主体以低粘接率接合。

而且，溅射靶的这样的低粘接率在进行溅射时，例如会存在基于流向衬管或衬板的内部通道的液体的流通而引发靶主体的冷却功能下降，由此导致溅射异常的发生的隐患。

这里，在专利文献2中，为了提高衬管与靶主体之间的接合性，记载有使用“镍基的粘接剂层”的内容。更详细而言，记载了“使铟熔融，并在190℃下从坩埚浇铸到环绕支承管的已预加热的钢模具中，此时，钢模具的脚部通过密封件与支承管连接。……，为了改善铟与支承管的结合，支承管预先具备铟焊料，并且具备镍基的粘接剂层”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公昭63-44820号公报

专利文献2：日本特开2012-172265号公报