KR101259599B1 - Ｃｉｇｓ 태양전지의 배면전극용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법 - Google Patents

Ｃｉｇｓ 태양전지의 배면전극용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101259599B1
KR101259599B1 KR1020110020586A KR20110020586A KR101259599B1 KR 101259599 B1 KR101259599 B1 KR 101259599B1 KR 1020110020586 A KR1020110020586 A KR 1020110020586A KR 20110020586 A KR20110020586 A KR 20110020586A KR 101259599 B1 KR101259599 B1 KR 101259599B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mold
target temperature
molybdenum
temperature
molybdenum powder
Prior art date
Application number
KR1020110020586A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120102430A (ko
Inventor
오익현
박현국
이승민
양준모
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020110020586A priority Critical patent/KR101259599B1/ko
Priority to JP2013557645A priority patent/JP5789002B2/ja
Priority to US14/002,666 priority patent/US9506141B2/en
Priority to PCT/KR2012/001653 priority patent/WO2012121542A2/ko
Publication of KR20120102430A publication Critical patent/KR20120102430A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101259599B1 publication Critical patent/KR101259599B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/105—Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/045—Alloys based on refractory metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H01L31/03923—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including AIBIIICVI compound materials, e.g. CIS, CIGS
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/105—Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding
    • B22F2003/1051—Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding by electric discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/1017—Multiple heating or additional steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/1017—Multiple heating or additional steps
    • B22F3/1028—Controlled cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/541—CuInSe2 material PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 CIGS 태양전지요 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법에 관한 것으로서, 몰리브덴 분말을 그라파이트 소재로 된 몰드 내에 충진하는 단계와, 몰리브덴 분말이 충진된 몰드를 방전 플라즈마 소결 장치의 챔버 내부에 장착하는 단계와, 챔버 내부를 진공화하는 단계와, 몰드 내의 몰리브덴 분말에 일정한 압력을 유지하면서 설정된 승온패턴에 따라 승온시키면서 최종 목표온도에 도달할 때까지 성형하는 성형 단계와, 최종 목표온도를 1 내지 10분 더 유지하는 단계와, 일정 압력을 유지하면서 상기 챔버 내부를 냉각하는 냉각 단계를 포함한다. 이러한 CIGS 태양전지용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법에 의하면, 방전 플라즈마 소결 공정을 이용하여 스퍼터링 타겟에 적합하게 소결체 제조시 고밀도화가 가능하고 단일 공정으로 짧은 시간에 입자 성장이 거의 없는 균질한 조직, 및 고순도를 갖는 소결체를 제조할 수 있는 이점이 있다.

Description

ＣＩＧＳ 태양전지의 배면전극용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법{Manufacturing of molybdenum sputtering target for back electrode application of CIGS solar cell}
본 발명은 태양전지 배면전극용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방전플라즈마 소결 방법을 이용하여 고밀도의 균일한 조성을 갖으면서 고순도의 태양전지 배면전극용 몰리브덴 스퍼터링 타겟의 제조방법에 관한 것이다.
몰리브덴(Mo)는 전기적 저항이 53.4 nΩ·m으로 낮은 저항값을 갖는 소재로서, 전기 전도성과 열적 안정성이 아주 우수하다. 이러한 성질로 인해 현재 CIGS(Copper Indium Galium Selenide) 태양전지용 배면전극용으로서 활발히 쓰이고 있다.
스퍼터링 기술은 스퍼터링 타겟의 원자가 기판 상에 막으로서 적층되도록 스퍼터링 타겟을 타격하는 이온을 생성하기 위해 플라즈마가 이용되는 성막 기술이다. 스퍼터링 기술은 특히 반도체 및 광전 산업에 이용되는 다양한 제조 공정에서 금속층을 생성하기 위해 사용된다. 스퍼터링 동안 형성되는 막의 성질은 각 결정의 크기와 분포 특성을 갖는 2차상의 형성같은 스퍼터링 타겟 자체의 성질과 관련되어 있다. 이에 따라 스퍼터링 타겟은 박막의 성질을 결정짓는 중요한 요소라 할 수 있다.
CIGS계 화합물 태양전지는 현재까지 출현된 태양전지 중 광 흡수 계수가 가장 높고( ~105cm-1) 직접천이형 밴드갭을 갖으며, 열에 대한 안정성으로 열경화현상을 거의 보이지 않는 물질로 알려져 있다. 이 CIGS계 태양전지의 배면전극으로는 전기전도성과 열적 안정성이 우수한 몰리브덴이 쓰이고 있다.
금속타겟의 제조기술은 제조방법에 따라 크게 용해/주조법과 분말야금법으로 구분이 가능하다. 그 중 용해/주조법은 금속타겟을 제조하기 위한 가장 일반적인 방법으로써 대량생산이 용이하여 제조단가를 낮출 수 있는 장점을 가지고 있으나, 결정립 제어 및 고밀도화에 한계를 가지고 있어 압연공정 및 열처리 등의 다단계 공정이 요구된다. 또한, 최근 타겟재의 고기능화를 하기 위해 많은 합금 타겟이 개발되어 지고 있으나, 용해/주조법의 경우 미세조직제어의 한계가 있어 균일한 물성을 갖는 타겟 제조에 어려움이 있다. 반면, 분말야금 기술을 이용하는 경우 균질한 상 분포와 미세한 결정립 제어, 고순도화나 고융점 소재 제조가 용이하며 조성 및 성분비의 설계 자유도 범위가 커서 고성능, 고기능성 타겟을 제조할 수 있는 장점이 있어 최근 용해/주조법의 대체 공정으로 활발히 적용되고 있다. 특히 몰리브덴의 경우 2623℃의 높은 융점을 가지고 있어 용해/주조법으로는 제조가 힘들어 분말야금법으로 제조 되어 지고 있는 상황이다.
종래의 분말야금 법 중 스퍼터링 타겟제조 방법으로 널리 사용되고 있는 방법으로는 온도와 압력을 동시에 가하여 비교적 고밀도 소결체를 얻을 수 있는 HIP(Hot Isostatic Pressing)과 HP(Hot Pressing)방법이 주로 사용되어 왔으나, 긴 성형공정시간에 따른 결정립제어의 한계, 외부 가열방식에 의한 소결체 내·외부간 물성차, 값비싼 공정 단가 등의 이유와 최근, IT산업의 급격한 발전에 따라 고성능 고효율의 스퍼터링 타겟 소재가 요구되고 있어 새로운 공정기술 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 방전플라즈마 소결 공정을 이용하여 소결하되 태양전지용 스퍼터링 타겟으로 사용될 몰리브덴 소결체의 입자 성장을 조절 가능하면서도 단일 공정으로 짧은 시간에 고밀도, 균일 조성 및 고순도를 가지며, HP나 HIP 보다 공정 단가가 낮게 하는 태양전지용 몰리브덴 스퍼터링 타겟의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양전지용 몰리브덴 스퍼터링 타겟의 제조방법은 가. 몰리브덴 분말을 그라파이트 소재로 된 몰드 내에 충진하는 단계와; 나. 상기 몰리브덴 분말이 충진된 상기 몰드를 방전 플라즈마 소결 장치의 챔버 내부에 장착하는 단계와; 다. 상기 챔버 내부를 진공화하는 단계와; 라. 상기 몰드 내의 상기 몰리브덴 분말에 일정한 압력을 유지하면서 설정된 승온패턴에 따라 승온시키면서 최종 목표온도에 도달할 때까지 성형하는 성형 단계와; 마. 상기 최종 목표온도를 5 내지 10분 더 유지하는 단계와; 바. 상기 마 단계이후 일정 압력을 유지하면서 상기 챔버 내부를 냉각하는 냉각 단계;를 포함한다.
바람직하게는 상기 최종 목표온도는 Pyrometer로 측정하여 1100 내지 1300℃가 적용된다.
또한, 상기 라 단계는 몰드 내부의 압력을 50 내지 70 MPa로 유지하고, 라-1. 상기 몰드내의 상기 몰리브덴 분말에 대해 30℃/min 내지 100℃/min의 승온속도로 1차 목표온도인 600℃까지 1차 승온하는 단계와; 라-2. 상기 1차 목표온도를 1 내지 3분동안 유지하는 단계와; 라-3. 상기 몰드내의 상기 몰리브덴 분말에 대해 10℃/min 내지 50℃/min의 승온속도로 2차 목표온도인 700℃까지 2차 승온하는 단계와; 라-4. 상기 2차 목표온도를 1 내지 3분동안 유지하는 단계와; 라-5. 상기 몰드내의 상기 몰리브덴 분말에 대해 10℃/min 내지 50℃/min의 승온속도로 2차 목표온도인 800℃까지 3차 승온하는 단계와; 라-6. 상기 3차 목표온도를 1 내지 3분동안 유지하는 단계와; 라-7. 상기 몰드내의 상기 몰리브덴 분말에 대해 10℃/min 내지 50℃/min의 승온속도로 4차 목표온도인 900℃까지 3차 승온하는 단계와; 라-8. 상기 4차 목표온도를 1 내지 3분동안 유지하는 단계와; 라-9. 상기 몰드내의 상기 몰리브덴 분말에 대해 10℃/min 내지 50℃/min의 승온속도로 5차 목표온도인 1000℃까지 5차 승온하는 단계와; 라-10. 상기 5차 목표온도를 1 내지 3분동안 유지하는 단계와; 라-11. 상기 몰드내의 상기 몰리브덴 분말에 대해 10℃/min 내지 50℃/min의 승온속도로 6차 목표온도인 1100℃까지 6차 승온하는 단계와; 라-12. 상기 6차 목표온도를 1 내지 3분동안 유지하는 단계와; 라-13. 상기 몰드내의 상기 몰리브덴 분말에 대해 10℃/min 내지 50℃/min의 승온속도로 7차 목표온도인 1200℃까지 7차 승온하는 단계와; 라-14. 상기 7차 목표온도를 1 내지 10분동안 유지하는 단계;를 포함한다.
더욱 바람직하게는 상기 가 단계는 상기 몰리브덴 분말을 상기 몰드 내에 충진하고 성형 프레스를 이용하여 1400 내지 1600 kgf의 압력으로 예비 가압을 하고 1 내지 10분간 유지시키는 예비가압과정을 포함한다.
또한, 상기 다 단계는 상기 몰리브덴 분말의 산화 및 가스나 불순물로 인한 제2상의 형성을 억제하기 위하여 1X100 Pa 내지 1X10-3 Pa 로 상기 챔버 내부를 진공화하고, 상기 바단계는 상기 몰드의 내부를 50 내지 70 MPa의 압력을 유지하면서 냉각시키는 과정을 포함한다.
본 발명에 따른 태양전지용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법에 의하면, 방전 플라즈마 소결 공정을 이용하여 스퍼터링 타겟에 적합하게 소결체 제조시 고밀도화가 가능하고 단일 공정으로 짧은 시간에 입자 성장이 거의 없는 균질한 조직, 및 고순도의 소결체를 제조할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양전지용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법에 적용되는 방전 플라즈마 소결장치를 개략적으로 나타내 보인 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 몰리브덴 소결시 승온 과정을 나타내 보인 그래프이고,
도 3은 본 발명에 따른 태양전지용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법에 적용된 소결 공정 전의 몰리브덴 분말을 주사전자 현미경으로 촬상한 사진이고,
도 4는 목표 온도 1200℃로 하여 30, 60 및 80 ℃/min의 승온 속도로 승온하여 제조된 몰리브덴 소결체의 표면을 전해연마 후 중앙부분과 가장자리 부분에 대한 EBSD 분석 사진이고,
도 5는 목표 온도 1200℃로 하여 30, 60 및 80 ℃/min의 승온 속도로 승온하여 제조된 몰리브덴 소결체를 XRD 분석한 사진이고,
도 6은 Pyrometer로 온도 측정하여 최종목표 온도를 1200℃로 하여 제조된 직경 150 mm, 두께 6.53 mm의 몰리브덴 소결체의 실제 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 태양전지용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양전지용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법에 적용되는 방전 플라즈마 소결장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 방전 플라즈마 소결장치(100)는 챔버(110), 냉각부(120), 전류공급부(130), 온도검출부(140), 펌프(150), 가압기(160), 메인제어기(170) 및 조작부(180)를 구비한다.
챔버(110) 내부에는 상호 이격되게 상부전극(211)과, 하부전극(212)이 마련되어 있고, 도시되지는 않았지만 상부 및 하부전극(211)(212)은 방열을 위해 냉각수가 유통될 수 있게 형성되어 있다.
냉각부(120)는 챔버(110)의 내벽에 마련된 냉각수 유통관과, 상부 및 하부 전극(211)(212)에 마련된 냉각수 유통관으로 냉각수를 유통시킬 수 있도록 되어 있다.
전류공급부(130)는 상부 및 하부 전극(211)(212)을 통해 메인제어기(170)에 제어되어 펄스 전류를 인가한다.
온도검출부(140)는 챔버(110)에 마련된 투시창을 통해 온도를 검출하는 적외선 온도검출 방식이 적용되는 것이 바람직하다.
펌프(150)는 챔버(110) 내부의 내기를 외부로 배출시킬 수 있도록 되어 있다.
가압기(160)는 몰드(200) 내에 충진된 몰리브덴 분말(205)을 가압할 수 있도록 설치되면 되고, 도시된 예에서는 하부전극(212) 하부를 승하강 할 수 있는 실린더 구조가 적용되었다.
메인제어기(170)는 조작부(180)를 통해 설정된 조작명령에 따라 냉각부(120), 전류공급부(130), 펌프(150) 및 가압기(160)를 제어하고, 온도검출부(140)에서 검출된 온도정보를 수신하여 표시부(미도시)를 통해 표시한다.
몰드(200)는 원기둥 형상으로 형성되어 있고, 중앙에 몰리브덴 분말을 장입할 수 있게 수용홈이 형성되어 있다.
이러한 방전 플라즈마 소결장치(100)에서 상부 및 하부 전극(211)(212)으로부터 몰드(200)로 인가되는 전류가 집중되어 승온 효율을 높이고, 불필요한 에너지 소모를 줄일 수 있도록 몰드(200)와 상부 및 하부 전극(211)(212)의 사이에 스페이서(221)(222)(223)(231)(232)(233)를 삽입하는 것이 바람직하다. 즉, 몰드(200) 내에 전계를 인가하기 위한 상부 전극(211)과 몰드(200) 내에 상방향에서 진입되는 상부 펀치(215) 사이에는 상부 펀치(215)를 향할수록 외경이 작게 형성되며 그라파이트 소재로 된 제1 내지 제3 상부 스페이서(221,222,223)가 마련된다. 또한, 하부전극(212)으로부터 연장되어 상기 몰드(200)의 하방향에서 내부로 진입되는 하부 펀치(216) 사이에도 하부 펀치(216)를 향할수록 외경이 작게 형성되며 그라파이트 소재로 된 제1 내지 제3 하부 스페이서(231 내지 233)가 마련된다.
이러한 상부 및 하부 스페이서(221)(222)(223)(231)(232)(233) 삽입구조에 의하면, 상부 및 하부 전극(211)(212)으로부터 펀치(215)(216)를 통해 몰드(200)로 전류가 집중되어 전력이용효율 및 발열 효율을 높일 수 있다. 바람직하게는 제1 상부 스페이서(221) 및 제1하부 스페이서(231)는 직경이 350mm, 두께 30mm인 것이 적용되고, 제2 상부 스페이서(222) 및 제2하부 스페이서(232)는 직경 300mm, 두께 60mm인 것이 적용되고, 제3 상부 스페이서 (223) 및 제3 하부 스페이서 (233)은 직경 200 내지 250 mm, 두께 30 내지 60 mm 인 것이 적용된다.
이하에서는 이러한 구조의 방전 플라즈마 소결장치(100)를 이용하여 몰리브덴 (Mo) 소결체를 제조하는 과정을 설명한다.
본 발명에 따른 태양전지용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법은 충진단계, 장착단계, 진공화단계, 성형단계, 유지단계 및 냉각단계를 거친다.
먼저 충진단계에서는 소결을 위해 몰리브덴 분말을 방전플라즈마 소결용 몰드(200)에 충진하는 단계이다. 방전플라즈마 소결용 몰드(200)의 하부에 하부펀치(216)를 끼우고 몰리브덴 (Mo) 분말을 몰드(200) 내에 충진한 다음 상부펀치(215)를 몰드(200)의 상부에 끼운다.
바람직하게는 몰리브덴 분말을 몰드(200) 내에 충진하고 성형 프레스를 이용하여 1400 내지 1600 kg·J의 압력으로 예비 가압을 하고 1 내지 10분간 유지시키는 예비가압과정을 수행한다.
다음은 몰드(200)에 몰리브덴 (Mo) 분말이 충진되면 몰드(200)를 방전 플라즈마 소결장치의 챔버(110) 내에 장착하는 장착단계를 거친다.
진공화 단계는 챔버(110)의 내부공간을 진공상태로 만드는 것으로서, 펌프(150)를 통해 챔버(110) 내부의 공기를 배출하여 진공상태로 만든다. 이때 챔버(110) 내부는 1X100 Pa 내지 1X10-3 Pa 까지 진공화 시킴으로써 초기 분말의 산화 및 가스나 불순물로 인한 제 2상의 형성을 억제시킨다.
성형단계는 몰리브덴분말(205)을 가열하여 성형하는 단계로서, 가압기(160)를 작동시켜 몰드(200) 내의 몰리브덴 분말(205)에 대해 초기에 50 내지 70 MPa의 압력을 유지하고, 설정된 승온 및 등온 패턴에 따라 몰드(200)내의 분말을 가열하고 도 2를 함께 참조하여 설명한다.
이 때, 몰드(200)의 승온 최종 목표온도는 몰리브덴 소결체의 상대밀도를 높이기 위해 온도계(Pyrometer)로 측정하여 1100℃ 내지 1300℃ 더욱 바람직하게는 1200℃로 설정한다.
먼저, 몰드(200) 내부의 압력을 50 내지 70 MPa로 유지한 상태에서 몰드(200) 내의 몰리브덴 분말에 대해 30℃/min 내지 100℃/min의 승온속도로 1차 목표온도인 600℃까지 1차 승온한다(S1단계).
다음은 1차 목표온도인 600℃에 도달하면 600℃를 1 내지 3분동안 등온상태로 유지한다(S2단계).
S2단계 이후에는 몰드(200)내의 몰리브덴 분말에 대해 10℃/min 내지 50℃/min의 승온속도로 2차 목표온도인 700℃까지 2차 승온시킨다(S3단계).
2차 목표온도인 700℃에 도달하면 등온상태를 1 내지 3분동안 유지시킨다(S4단계).
S4단계 이후에는 몰드(200)내의 몰리브덴 분말에 대해 10℃/min 내지 50℃/min의 승온속도로 3차 목표온도인 800℃까지 3차 승온시킨다(S5단계).
3차 목표온도인 800℃에 도달하면 등온상태를 1 내지 3분동안 유지시킨다(S6단계).
S6단계 이후에는 몰드(200)내의 몰리브덴 분말에 대해 10℃/min 내지 50℃/min의 승온속도로 4차 목표온도인 900℃까지 4차 승온시킨다(S7단계).
4차 목표온도인 900℃에 도달하면 등온상태를 1 내지 3분동안 유지시킨다(S8단계).
S8단계 이후에는 몰드(200)내의 몰리브덴 분말에 대해 10℃/min 내지 50℃/min의 승온속도로 5차 목표온도인 1000℃까지 5차 승온시킨다(S9단계).
5차 목표온도인 1000℃에 도달하면 등온상태를 1 내지 3분동안 유지시킨다(S10단계).
S10단계 이후에는 몰드(200)내의 몰리브덴 분말에 대해 10℃/min 내지 50℃/min의 승온속도로 6차 목표온도인 1100℃까지 6차 승온시킨다(S11단계).
6차 목표온도인 1100℃에 도달하면 등온상태를 1 내지 3분동안 유지시킨다(S12단계).
S12단계 이후에는 몰드(200)내의 몰리브덴 분말에 대해 10℃/min 내지 50℃/min의 승온속도로 7차 목표온도인 1200℃까지 7차 승온시킨다(S13단계).
최종 목표온도인 1200℃에 도달되면 소결체의 중앙(Center)부분과 가장자리(Edge) 부분의 온도 편차를 없애기 위하여 1분 내지 10분 바람직하게는 7분 정도 등온상태를 유지한다(S14단계).
이러한 성형과정의 승온속도 및 등온에 따른 적용시간을 아래의 표 1에 나타내었다.
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 total
30℃/min 10min 2min 6min 2min 6min 2min 6min 2min 6min 2min 6min 7min 57 min
60℃/min 8min 2min 5min 2min 3min 2min 3min 2min 2min 2min 2min 7min 40 min
80℃/min 4min 2min 2min 2min 2min 2min 2min 2min 2min 2min 2min 7min 31 min
냉각단계는 최종 목표온도 도달 및 등온 유지단계 후에 몰드(200) 내의 몰리브덴 분말(205)에 가해지는 압력을 그대로 유지하면서 챔버(110) 내부를 냉각한다.
냉각 이후에는 몰드(200)로부터 몰리브덴 소결체를 탈형하면 되며, 앞서 설명된 과정을 거쳐 제작된 몰리브덴 소결체는 도 6에 나타난 것처럼 형성된다.
이러한 제조 공정시 상부 및 하부 전극(211)(212)을 통해 인가되는 전류에 의해 몰리브덴 분말(205)의 입자간의 틈새에 저전압 펄스상의 대전류가 유입되고, 불꽃방전 현상에 의하여 순간적으로 발생하는 방전플라즈마의 높은 에너지에 의한 열확산 및 전계 확산과 몰드(200)의 전기저항에 의한 발열 및 가압력과 전기적 에너지에 의해 소결체가 형성되며, 또한 스파크 방전에 기인하여 발생하는 고온 스퍼터링 현상은 분말 입자의 표면에 존재하는 흡착 가스와 불순물을 제거하여 청정 효과도 나타나게 된다.
또한 이러한 방전 플라즈마 소결방식은 전류가 펀치(215)(216)를 통해 시편인 몰리브덴 분말에 직접 흘려주는 직접가열방식으로서 몰드(200)의 발열과 동시에 시편 내부에서도 발열이 발생하여 시편 내부와 외부의 온도차가 적고 상대적으로 낮은 온도와 짧은 소결시간으로 인하여 소결공정 중 발생되는 열적 활성화 반응을 최소화 할 수 있다. 특히 몰리브덴 분말을 소결시 스퍼터링 타겟용에 적합한 고밀도화, 결정립의 미세화, 고순도화 소결체 제조가 가능하다.
아울러 본 발명에 따른 CIGS 태양전지용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법에 의하면 직경 100 내지 200 mm, 두께 6 내지 15 mm의 대면적의 고밀도 및 고순도 및 미세결정립을 갖는 소결체를 제조할 수 있다.
도 3은 실험에 사용한 몰리브덴 (Mo) 분말로써 구형의 형상을 띄면서 약 1 ~ 2㎛의 입도크기를 나타내며 응집된 형상을 나타내고 있다.
한편, 제조된 소결체의 각 위치 즉 센터와 에지(Center와 Edge) 부분에서의 온도 차이를 확인하고 내외부 온도 및 물성차를 확인하기 위하여 펀치의 중앙부분과 가장자리부분에 써머커플을 외부는 온도계(Pyrometer)를로 장착하여 온도를 측정하였다. 그러나 써머커플이 측정할 수 있는 최대온도가 소결온도보다 낮은 1100℃이기 때문에 도 2의 공정조건으로 써머커플이 최대 견딜 수 있는 온도까지 승온하여 최종온도에서의 각 위치에 따른 온도 차이를 표 2에 나타내었고, 이를 통하여 그 후의 온도편차를 추정하였다.
최종 온도 중앙부분(Center)과 가장자리(Edge) 부분의 온도차 내부(Center)와 외부(Mold)의 온도차
Thermocouple
 Center 1078.9℃ 48.9℃ 192.6℃
Edge 1030℃
Pyrometer Mold 886.3℃
표 2를 통해 알 수 있는 바와 같이 소결체의 중앙부분(Center)과 가장자리(Edge) 부분에서의 온도차는 약 49℃ 정도 차이가 나고, 중앙부분(Center)과 외부(Mold)의 온도차는 약 200℃ 정도 차이가 나는 것을 확인하였다. 일반적으로 고융점 소재의 소결시 온도계(Pyrometer)로 외부의 온도를 측정하면서 소결을 진행하는데, 표 2의 온도차를 참고하여 1100 ~ 1300℃로 소결시 실제 내부 온도는 약 1300 ~ 1500℃인 것으로 추정할 수 있다.
또한, 물성차를 측정하기 위하여 도 2의 공정조건으로 소결된 소결체의 중앙부분(Center)과 가장자리(Edge) 부분을 절삭하여 각 위치별 및 승온속도 변화에 따른 EBSD 분석을 도 4 및 아래의 표 3을 통해 표기하였다. 아래의 표 3와 도 4를 통해 확인할 수 있는 바와 같이 결정립 크기, 밀도의 편차는 미미한 것으로 측정되었다. 기존의 소결 방법으로는 단일 공정으로 짧은 시간에 이러한 작은 물성 차이를 나타나기는 힘들며, 또한 이런 적은 온도편차로 인하여 균일한 물성값을 가질 수 있다.
Grain Size (㎛) Relative Density (%)
Center Edge Center Edge
30 ℃/min 7.9 7.2 99.6 99.3
60 ℃/min 4.9 4.9 99.4 99.0
80 ℃/min 4.4 4.1 99.2 99.0
한편, 제조된 소결체의 상변화 및 제 2상의 생성 여부를 확인하기 위하여 X-선 회절 분석을 실시하였으며, 그 결과가 도 5에 도시되어 있다. 도 5를 통해 알 수 있는 바와 같이 Mo2C 등의 제 2상이 생성되지 않고 순 Mo 상만이 생성된 것을 확인 할 수 있었다.
또한, 이러한 제조과정을 통해 제조되는 과정에서 고진공화 분위기 및 스파크 방전 효과에 기인하여 발생하는 고온 스퍼터링 현상으로 인하여 분말 입자의 표면에 존재하는 흡착 가스 및 불순물을 제거하여 기존의 장비들과 다른 스퍼터링 타겟 제조에 가장 중요한 산소를 제거하는 큰 장점을 가지고 있다.
아래의 표 4는 초기 원료 분말 및 최종 소결체의 ICP 순도 분석 결과를 나타낸 것이다.
구분 원소(ppm) 순도
초기분말 Si Al Fe Ca Cr P Pb Cu Ni W O N total
410 14 61 90 19 30 10 25 21 - 1400 110 3N5
소결후 37 10 77 10 17 10 10 10 10 30 270 21 3N7
표 4를 통해 알 수 있는 바와 같이 소결시 스파크 방전효과에 기인하여 발생하는 고온 스퍼터링 현상으로 인해 초기 원료 분말의 순도에 변화 없이 고순도의 스퍼터링 타겟을 제조 할 수 있다.
110: 챔버 211: 상부 전극
212: 하부전극 200: 몰드

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 가. 몰리브덴 분말을 그라파이트 소재로 된 몰드 내에 충진하는 단계와;
    나. 상기 몰리브덴 분말이 충진된 상기 몰드를 방전 플라즈마 소결 장치의 챔버 내부에 장착하는 단계와;
    다. 상기 챔버 내부를 진공화하는 단계와;
    라. 상기 몰드 내의 상기 몰리브덴 분말에 일정한 압력을 유지하면서 설정된 승온패턴에 따라 승온시키면서 최종 목표온도에 도달할 때까지 성형하는 성형 단계와;
    마. 상기 최종 목표온도를 1 내지 10분 더 유지하는 단계와;
    바. 상기 마 단계이후 일정 압력을 유지하면서 상기 챔버 내부를 냉각하는 냉각 단계;를 포함하고,
    상기 최종 목표온도는 1100 내지 1300℃인 것을 특징으로 하는 CIGS 태양전지용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 라 단계는 상기 몰드 내부의 압력을 50 내지 70 MPa로 유지하고,
    라-1. 상기 몰드내의 상기 몰리브덴 분말에 대해 30℃/min 내지 100℃/min의 승온속도로 1차 목표온도인 600℃까지 1차 승온하는 단계와;
    라-2. 상기 1차 목표온도를 1 내지 3분동안 유지하는 단계와;
    라-3. 상기 몰드내의 상기 몰리브덴 분말에 대해 10℃/min 내지 50℃/min의 승온속도로 2차 목표온도인 700℃까지 2차 승온하는 단계와;
    라-4. 상기 2차 목표온도를 1 내지 3분 동안 유지하는 단계와;
    라-5. 상기 몰드내의 상기 몰리브덴 분말에 대해 10℃/min 내지 50℃/min의 승온속도로 3차 목표온도인 800℃까지 3차 승온하는 단계와;
    라-6. 상기 3차 목표온도를 1 내지 3분동안 유지하는 단계와;
    라-7. 상기 몰드내의 상기 몰리브덴 분말에 대해 10℃/min 내지 50℃/min의 승온속도로 4차 목표온도인 900℃까지 3차 승온하는 단계와;
    라-8. 상기 4차 목표온도를 1 내지 3분동안 유지하는 단계와;
    라-9. 상기 몰드내의 상기 몰리브덴 분말에 대해 10℃/min 내지 50℃/min의 승온속도로 5차 목표온도인 1000℃까지 5차 승온하는 단계와;
    라-10. 상기 5차 목표온도를 1 내지 3분동안 유지하는 단계와;
    라-11. 상기 몰드내의 상기 몰리브덴 분말에 대해 10℃/min 내지 50℃/min의 승온속도로 6차 목표온도인 1100℃까지 6차 승온하는 단계와;
    라-12. 상기 6차 목표온도를 1 내지 3분동안 유지하는 단계와;
    라-13. 상기 몰드내의 상기 몰리브덴 분말에 대해 10℃/min 내지 50℃/min의 승온속도로 7차 최종 목표온도인 1200℃까지 7차 승온하는 단계와;
    라-14. 상기 7차 최종 목표온도를 1 내지 10분동안 유지하는 단계;를 포함하는것을 특징으로 하는 CIGS 태양전지용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가 단계는 상기 몰리브덴 분말을 상기 몰드 내에 충진하고 성형 프레스를 이용하여 1400 내지 1600 kgf의 압력으로 예비 가압을 하고 1 내지 10분간 유지시키는 예비가압과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 CIGS 태양전지용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 몰드 내에 전계를 인가하기 위한 상기 챔버 내의 상부전극과 상기 몰드 내에 상방향에서 진입되는 상부 펀치 사이에는 그레파이트 소재로 된 복수 개의 상부 스페이서가 상기 상부 펀치를 향할 수록 외경이 작게 형성된 것이 적용되고, 상기 챔버 내의 하부전극과 상기 몰드 내에 하방향에서 진입되는 하부 펀치 사이에는 그레파이트 소재로 된 복수 개의 하부 스페이서가 상기 하부 펀치를 향할수록 외경이 작게 형성되어 있고,
    상기 상부 스페이서는 상기 상부전극으로부터 상기 상부 펀치 방향으로 원형상으로 형성된 제1상부 스페이서와, 제2 상부 스페이서 및 제3상부 스페이서가 마련되어 있고,
    상기 하부 스페이서는 상기 챔버 내의 하부전극으로부터 몰드 방향으로 원형상으로 형성된 제1하부 스페이서와, 제2 하부 스페이서 및 제3하부 스페이서가 마련되어 있으며,
    상기 제1 상부 스페이서 및 상기 제1하부 스페이서는 직경이 350mm, 두께가 30mm이고, 상기 제2 상부 스페이서 및 상기 제2하부 스페이서는 직경이 300mm, 두께가 60mm이고, 상기 제3 상부 스페이서 및 상기 제3하부 스페이서는 직경이 200 내지 250mm, 두께가 30 내지 60mm인 것이 적용된 것을 특징으로 하는 CIGS 태양전지용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 다 단계는
    상기 몰리브덴 분말의 산화 및 가스나 불순물로 인한 제2상의 형성을 억제하기 위하여 1X100 Pa 내지 1X10-3 Pa 로 상기 챔버 내부를 진공화하고,
    상기 바단계는 상기 몰드의 내부를 50 내지 70 MPa의 압력을 유지하면서 냉각시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 CIGS 태양전지용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법.
KR1020110020586A 2011-03-08 2011-03-08 Ｃｉｇｓ 태양전지의 배면전극용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법 KR101259599B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110020586A KR101259599B1 (ko) 2011-03-08 2011-03-08 Ｃｉｇｓ 태양전지의 배면전극용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법
JP2013557645A JP5789002B2 (ja) 2011-03-08 2012-03-07 Ｃｉｇｓ太陽電池の背面電極用モリブデンスパッタリングターゲットの製造方法
US14/002,666 US9506141B2 (en) 2011-03-08 2012-03-07 Method for manufacturing a molybdenum sputtering target for back electrode of CIGS solar cell
PCT/KR2012/001653 WO2012121542A2 (ko) 2011-03-08 2012-03-07 Cigs 태양전지의 배면전극용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110020586A KR101259599B1 (ko) 2011-03-08 2011-03-08 Ｃｉｇｓ 태양전지의 배면전극용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120102430A KR20120102430A (ko) 2012-09-18
KR101259599B1 true KR101259599B1 (ko) 2013-04-30

Family

ID=46798649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110020586A KR101259599B1 (ko) 2011-03-08 2011-03-08 Ｃｉｇｓ 태양전지의 배면전극용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9506141B2 (ko)
JP (1) JP5789002B2 (ko)
KR (1) KR101259599B1 (ko)
WO (1) WO2012121542A2 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101483254B1 (ko) * 2013-07-15 2015-01-15 한국생산기술연구원 스퍼터링 타겟용 4성분계 셀렌화합물 소결체 및 그 제조방법
WO2015192356A1 (zh) * 2014-06-19 2015-12-23 洛阳科威钨钼有限公司 一种超长管型细晶钼管靶的制备方法
KR20180045100A (ko) * 2016-10-24 2018-05-04 한국생산기술연구원 Pvd 코팅공정용 다성분계 합금타겟 제조방법
CN110148639B (zh) * 2019-05-15 2021-05-14 安徽正熹标王新能源有限公司 一种CIGS薄膜太阳能电池用Mo背电极的制备方法
CN110273149B (zh) * 2019-07-31 2021-06-01 安徽工业大学 一种钼基合金涂层及具有该合金涂层的基体
CN112813397B (zh) * 2020-12-31 2023-06-30 金堆城钼业股份有限公司 一种钼钠合金板状靶材的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050081149A (ko) * 2004-02-11 2005-08-18 학교법인 포항공과대학교 방전 플라즈마 소결법을 이용한 벌크 비정질 합금 및 벌크비정질 복합재료의 제조 방법
JP2007500661A (ja) 2003-07-22 2007-01-18 ハー ツェー シュタルク インコーポレイテッド ＭｏＯ２粉末の製造法、ＭｏＯ２粉末から製造された製品、ＭｏＯ２薄膜の付着およびこのような材料の使用方法
KR20070057225A (ko) * 2004-08-31 2007-06-04 에이치. 씨. 스타아크 아이앤씨 몰리브덴 스퍼터링 타겟
KR20090041148A (ko) * 2007-10-23 2009-04-28 한국생산기술연구원 스퍼터링 타겟용 탄탈륨 소결체 제조방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000129389A (ja) * 1998-10-26 2000-05-09 Tokyo Tungsten Co Ltd モリブデン焼結体及びその製造方法
US8088232B2 (en) 2004-08-31 2012-01-03 H.C. Starck Inc. Molybdenum tubular sputtering targets with uniform grain size and texture
JP2007246938A (ja) * 2006-03-13 2007-09-27 Ss Alloy Kk 通電熱加工装置及び温度測定方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007500661A (ja) 2003-07-22 2007-01-18 ハー ツェー シュタルク インコーポレイテッド ＭｏＯ２粉末の製造法、ＭｏＯ２粉末から製造された製品、ＭｏＯ２薄膜の付着およびこのような材料の使用方法
KR20050081149A (ko) * 2004-02-11 2005-08-18 학교법인 포항공과대학교 방전 플라즈마 소결법을 이용한 벌크 비정질 합금 및 벌크비정질 복합재료의 제조 방법
KR20070057225A (ko) * 2004-08-31 2007-06-04 에이치. 씨. 스타아크 아이앤씨 몰리브덴 스퍼터링 타겟
KR20090041148A (ko) * 2007-10-23 2009-04-28 한국생산기술연구원 스퍼터링 타겟용 탄탈륨 소결체 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012121542A2 (ko) 2012-09-13
JP2014514438A (ja) 2014-06-19
WO2012121542A3 (ko) 2012-11-01
KR20120102430A (ko) 2012-09-18
US20130336831A1 (en) 2013-12-19
JP5789002B2 (ja) 2015-10-07
US9506141B2 (en) 2016-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101259599B1 (ko) Ｃｉｇｓ 태양전지의 배면전극용 몰리브덴 스퍼터링 타겟 제조방법
KR101311480B1 (ko) 마찰교반 접합툴용 텅스텐 카바이드 소결체 제조 방법
CN103691953B (zh) 钨钛靶材的制造方法和钨钛靶材组合的制造方法
CN107022739A (zh) 溅射镀膜用钼旋转靶材的制造方法
KR20120060858A (ko) Ｃｕ-Ｉｎ-Ｇａ-Ｓｅ 4 원계 합금 스퍼터링 타깃
CN104263980A (zh) 一种快速制备高性能ZrNiSn块体热电材料的方法
KR100960732B1 (ko) 스퍼터링 타겟용 탄탈륨 소결체 제조방법
CN103805952B (zh) 一种大尺寸高纯钨靶材及其生产方法
JP6403421B2 (ja) 焼結装置および焼結方法
KR20180045100A (ko) Pvd 코팅공정용 다성분계 합금타겟 제조방법
CN114953620A (zh) 热压烧结和化学气相沉积相结合的石墨烯铜复合材料的制备方法
US10050160B2 (en) Cu—Ga target, method of producing same, light-absorbing layer formed from Cu—Ga based alloy film, and CIGS system solar cell having the light-absorbing layer
CN113652656A (zh) 一种钽-二氧化硅溅射靶材的制备方法
KR101122307B1 (ko) 스퍼터링 타겟용 알루미늄 소결체 제조방법
CN112111714A (zh) 一种钽铝合金溅射靶材的制备方法
CN104831352B (zh) 一种高纯高致密（LaxSm1‑x）B6多晶阴极材料及其制备方法
KR20120109028A (ko) 마찰교반 용접툴용 텅스텐 카바이드-코발트 소결체 제조 방법
KR101116908B1 (ko) 스퍼터링 타겟용 구리 소결체 제조방법
KR101645587B1 (ko) 반도체 배선용 Cu-Mg 스퍼터링 타겟의 제조방법
KR101246868B1 (ko) 스퍼터링 타겟용 타이타늄 소결체 제조방법
KR101814105B1 (ko) 배향성이 증가된 열전재료 제조방법
KR20140119859A (ko) 반도체 배선용 Al-Si(Cu) 스퍼터링 타겟의 제조방법
TWI720111B (zh) Ｃｕ－Ｇａ合金濺鍍靶材之製造方法以及Ｃｕ－Ｇａ合金濺鍍靶材
KR20160073216A (ko) 반도체용 니켈 합금 타겟의 제조방법 및 이로부터 제조된 반도체용 니켈 합금 타겟
CN111836914A (zh) 溅射靶和溅射靶的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160328

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170327

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180406

Year of fee payment: 6