KR20120111936A - 인듐 타깃 및 그 제조 방법 - Google Patents

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제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 성막 레이트가 크며 또한 초기 방전 전압이 작고, 게다가 스퍼터 개시부터 종료까지의 성막 레이트 및 방전 전압이 안정적인 인듐 타깃 및 그 제조 방법을 제공한다.
타깃의 단면 방향에서 관찰한 결정립의 어스펙트비 (긴 방향의 길이/짧은 방향의 길이) 가 2.0 이하인 인듐 타깃.

Description

인듐 타깃 및 그 제조 방법{INDIUM TARGET AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 스퍼터링 타깃 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인듐 타깃 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
인듐은, Cu-In-Ga-Se 계 (CIGS 계) 박막 태양 전지의 광 흡수층 형성용의 스퍼터링 타깃으로서 사용되고 있다.
종래, 인듐 타깃은, 특허문헌 1 에 개시되어 있는 바와 같이, 배킹 플레이트 상에 인듐 등을 부착시킨 후, 배킹 플레이트 상에 금형을 형성하고, 그 금형에 인듐을 흘려 넣어 주조함으로써 제작되고 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 일본 특허공보 소63-44820호
그러나, 이와 같은 종래의 용해 주조법에 의해 제작된 인듐 타깃은, 성막 레이트 및 방전 전압에 대하여 여전히 개선의 여지가 있다.
그래서, 본 발명은, 성막 레이트가 크며 또한 초기 방전 전압이 작고, 게다가 스퍼터 개시부터 종료까지의 성막 레이트 및 방전 전압이 안정적인 인듐 타깃 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과, 인듐 타깃의 결정 조직의 형상, 크기, 분포가, 스퍼터 개시부터 종료까지의 성막 레이트 및 방전 전압에 크게 영향을 미친다는 것을 알아냈다. 즉, 타깃의 단면 방향에서 관찰한 결정립의 어스펙트비 (긴 방향의 길이/짧은 방향의 길이) 가 소정의 값보다 작은 인듐 타깃은, 결정립의 어스펙트비가 그것보다 큰 인듐 타깃에 비해 성막 레이트가 크며 또한 초기 방전 전압이 작고, 게다가 스퍼터 개시부터 종료까지의 성막 레이트 및 방전 전압이 안정적으로 되는 것을 알아냈다. 또, 종래의 용해 주조법은, 금형에 인듐을 흘려 넣은 후, 방랭시켜 주조함으로써 인듐 타깃을 얻고 있는데, 금형에 흘려 넣은 인듐을 방랭시켜 주조하면, 성장하는 인듐의 조직이 커지며, 또한 입상(粒狀) 결정이나 주상(柱狀) 결정의 혼합 조직으로 되어 버린다. 이와 같은 조직을 갖는 인듐 잉곳을 압연함으로써, 상기 서술한 어스펙트비의 결정립을 갖는 인듐 타일을 형성할 수 있고, 이 타일을 배킹 플레이트에 본딩함으로써 상기 특성을 갖는 인듐 타깃을 형성할 수 있는 것을 알아냈다.
이상의 지견을 기초로 하여 완성한 본 발명은 일 측면에 있어서, 타깃의 단면 방향에서 관찰한 결정립의 어스펙트비 (긴 방향의 길이/짧은 방향의 길이) 가 2.0 이하인 인듐 타깃이다.
본 발명에 관련된 인듐 타깃은 일 실시형태에 있어서, 평균 결정 입경이 1 ? 20 ㎜ 이다.
본 발명에 관련된 인듐 타깃은 또 다른 일 실시형태에 있어서, 파워 밀도:2.0 W/㎠, 가스압:0.5 ㎩, 및 사용 가스:Ar 100 % 의 스퍼터 조건에 있어서, 4000 Å/min 이상의 성막 레이트를 갖는다.
본 발명에 관련된 인듐 타깃은 또 다른 일 실시형태에 있어서, 파워 밀도:2.0 W/㎠, 가스압:0.5 ㎩, 및 사용 가스:Ar 100 % 의 스퍼터 조건에 있어서, 스퍼터 개시부터 종료까지의 적산 전력 1 kWh 당의 성막 레이트의 변화율이 0.5 % 이내이다.
본 발명에 관련된 인듐 타깃은 또 다른 일 실시형태에 있어서, 파워 밀도:2.0 W/㎠, 가스압:0.5 ㎩, 및 사용 가스:Ar 100 % 의 스퍼터 조건에 있어서, 초기 방전 전압이 350 V 이하이다.
본 발명에 관련된 인듐 타깃은 또 다른 일 실시형태에 있어서, 파워 밀도:2.0 W/㎠, 가스압:0.5 ㎩, 및 사용 가스:Ar 100 % 의 스퍼터 조건에 있어서, 스퍼터 개시부터 종료까지의 적산 전력 1 kWh 당의 방전 전압의 변화율이 0.2 % 이내이다.
본 발명에 관련된 인듐 타깃은 또 다른 일 실시형태에 있어서, Cu, Ni 및 Fe 로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 농도가 합계로 100 wtppm 이하이다.
본 발명은 다른 일 측면에 있어서, 용해한 인듐 원료를 주형에 흘려 넣어 냉각시킴으로써 인듐 잉곳을 제작하는 공정과, 인듐 잉곳을 압연하여 인듐 타일을 제작하는 공정과, 인듐 타일을 본딩하는 공정을 포함한 인듐 타깃의 제조 방법이다.
본 발명에 의하면, 성막 레이트가 크며 또한 초기 방전 전압이 작고, 게다가 스퍼터 개시부터 종료까지의 성막 레이트 및 방전 전압이 안정적인 인듐 타깃 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명에 관련된 인듐 타깃의 단면 사진의 예이다.
도 2 는 종래의 주조법에 의해 제작된 인듐 타깃의 단면 사진의 예이다.
도 3 은 도 1 에 대응하는 인듐 타깃의 단면 모식도이다.
도 4 는 도 2 에 대응하는 인듐 타깃의 단면 모식도이다.
도 5 는 실시예 및 비교예의 성막 레이트의 평가 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6 은 실시예 및 비교예의 방전 전압의 평가 결과를 나타내는 그래프이다.
본 발명에 관련된 인듐 타깃은, 5 ? 30 ㎜ 두께의 직사각형이나 원형의 판 형상으로 형성되어 있다. 본 발명에 관련된 인듐 타깃은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 전체에 걸쳐 입상의 조직이 형성되어 있고, 각 결정립의 어스펙트비 (긴 방향의 길이/짧은 방향의 길이) 가 2.0 이하이다. 각 결정립의 어스펙트비의 규정에서 사용한 결정립의 긴 방향의 길이는, 타깃의 두께 방향에 있어서의 단면에 있어서 결정립을 관찰하였을 때의 최대 길이이다. 또, 짧은 방향의 길이는, 당해 최대 길이와 수직인 방향의 결정립의 최대 길이이다. 여기서, 도 1 에, 후술하는 인듐 타깃의 주조 공정에 있어서 제작한 잉곳을 압연함으로써 제작된 인듐 타깃의 단면 사진 (타깃의 두께 방향에 있어서의 단면 사진) 을 나타낸다. 도 2 에, 종래의 주조법에 있어서 제작된 인듐 타깃의 단면 사진을 나타낸다. 또, 도 3 및 4 에, 도 1 및 2 에 대응하는 인듐 타깃의 단면 모식도를 각각 나타낸다.
이와 같이, 주조 공정에 있어서 주형에 인듐 용탕을 흘려 넣고, 냉각시킴으로써 제작한 인듐 잉곳을, 압연에 의해 주상 결정이나 입상 결정의 혼합 조직을 파괴하고, 재결정이 발생함으로써, 타깃의 단면 방향에서 관찰하였을 때, 전체에 걸쳐 어스펙트비가 2.0 이하인 작은 결정립이 형성되어 있다. 이 때문에, 성막 레이트가 크며 또한 초기 방전 전압이 작고, 게다가 스퍼터 개시부터 종료까지의 성막 레이트 및 방전 전압이 안정적으로 된다. 한편, 종래의 용해 주조법에 있어서 방랭에 의해 제작한 인듐 타깃은, 각 지점의 냉각이 균일하지 않기 때문에 입상의 조직과 주상의 조직이 혼재되어 있다. 즉, 타깃 내에 표면, 측면 및 바닥면의 각 방향으로부터 신장된 주상정 조직이 존재하고, 또한 타깃 중앙부에는 입상 결정이 존재하고 있다. 이와 같은 타깃에서는, 주상정 결정의 방향이나 결정면, 입상 결정의 존재 지점에 따라 이로전 (erosion) 이 되는 방법이 불균일하고, 스퍼터 특성이 시간 경과적으로도 불안정해지며, 또한 성막 레이트가 작아진다. 결정립의 어스펙트비는, 보다 바람직하게는 1.8 이하이고, 전형적으로는 1.0 ? 1.6 이다.
본 발명에 관련된 인듐 타깃은, 평균 결정 입경이 1 ? 20 ㎜ 이어도 된다. 이와 같이 입자경을 1 ? 20 ㎜ 로 작게 함으로써, 스퍼터면 내에 존재하는 입자의 총수가 증가하고, 스퍼터되는 결정의 방향에 의존하는 스퍼터 특성의 편차를 상쇄시킬 수 있다. 이로써 그것을 사용한 스퍼터링의 스퍼터 개시부터 종료까지의 성막 레이트 및 방전 전압이 보다 안정적으로 되고, 또한 성막 레이트가 크며 또한 초기 방전 전압이 작아진다. 평균 결정 입경은, 바람직하게는 1 ? 15 ㎜ 이고, 보다 바람직하게는 1 ? 10 ㎜ 이며, 전형적으로는, 2 ? 8 ㎜ 이다.
본 발명에 관련된 인듐 타깃은, 상기 서술한 바와 같이 성막 레이트가 높고, 또한 안정적이다. 구체적으로는, 본 발명에 관련된 인듐 타깃은, 파워 밀도:2.0 W/㎠, 가스압:0.5 ㎩, 및 사용 가스:Ar 100 % 의 스퍼터 조건에 있어서, 4000 Å/min 이상, 보다 바람직하게 5000 Å/min 이상, 전형적으로는 5000 ? 6000 Å/min 의 성막 레이트를 갖는다. 또, 본 발명에 관련된 인듐 타깃은, 스퍼터 개시부터 종료까지의 적산 전력 1 kWh 당의 성막 레이트의 변화율이 0.5 % 이내, 보다 바람직하게는 0.3 % 이내, 전형적으로는 0.4 % 이내이다.
본 발명에 관련된 인듐 타깃은, 상기 서술한 바와 같이 초기 방전 전압이 작고, 게다가 스퍼터 개시부터 종료까지의 방전 전압이 안정적이다. 구체적으로는, 본 발명에 관련된 인듐 타깃은, 파워 밀도:2.0 W/㎠, 가스압:0.5 ㎩, 및 사용 가스:Ar 100 % 의 스퍼터 조건에 있어서, 초기 방전 전압이 350 V 이하이고, 보다 바람직하게는 340 V 이하이며, 전형적으로는 300 ? 345 V 이다. 또, 본 발명에 관련된 인듐 타깃은, 스퍼터 개시부터 종료까지의 적산 전력 1 kWh 당의 방전 전압의 변화율이 0.2 % 이내이고, 보다 바람직하게는 0.1 % 이내이며, 전형적으로는 0.01 ? 0.15 % 이다.
본 발명에 관련된 인듐 타깃은, 배킹 플레이트 유래의 금속인 Cu, Ni 및 Fe 로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 농도가 합계로 100 wtppm 이하이다. 본 발명의 제조 방법에 의하면, 타깃 내로의 불순물의 혼입이 양호하게 억제되어, 원료에 사용한 잉곳과 동등한 불순물 레벨이 된다. 종래의 주입법에서는, 배킹 플레이트 상에서 주입하기 때문에, 배킹 플레이트로부터의 불순물이 확산되어, 당해 인듐 타깃에 의해 제작된 태양 전지의 효율을 저하시켜 버린다. 게다가, 주입하는 시간에 따라 불순물 농도는 변화되기 때문에, 로트간에서의 품질 편차도 커진다. 본 방법에서는 이와 같은 품질 편차도 방지할 수 있다. Cu, Ni 및 Fe 로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 농도는, 보다 바람직하게는 합계로 20 wtppm 이하이다.
다음으로, 본 발명에 관련된 인듐 타깃의 제조 방법의 바람직한 예를 순서대로 설명한다. 먼저, 인듐 원료를 용해시켜 주형에 흘려 넣는다. 사용하는 인듐 원료는, 불순물이 함유되어 있으면, 그 원료에 의해 제작되는 태양 전지의 변환 효율이 저하되어 버린다는 이유로 인해 높은 순도를 갖고 있는 것이 바람직하고, 예를 들어, 순도 99.99 질량% 이상의 인듐 원료를 사용할 수 있다.
다음으로, 주형에 흘려 넣은 인듐 원료를 냉각시켜 인듐 잉곳을 형성한다. 이 때 방랭시켜도 되고, 공정의 효율화를 위해서 냉매에 의해 냉각 속도를 높여도 된다. 사용하는 냉매로는, 냉기, 물, 기름, 알코올 등을 들 수 있다. 냉기를 사용하는 경우에는, 인듐 원료를 직접 또는 간접적으로 냉각시킨다. 물, 기름, 알코올 등을 사용하는 경우에는, 인듐 원료를 간접적으로 냉각시킨다. 냉매에 의한 냉각은, 주형에 흘려 넣은 인듐 원료의 상면측뿐만 아니라, 또한 측면측 및/또는 바닥면측으로부터 실시해도 된다.
계속해서, 얻어진 인듐 잉곳을 합계 압하율로 20 % 이상, 각 압연의 압하율을 5 ? 30 % 의 범위에서, 적어도 2 회 이상 압연한다. 압하율은 각 회마다 동일할 필요는 없고, 바꾸어도 된다. 압연은 냉간 압연이어도 되고, 열간 압연이어도 된다. 이 압연에 의해, 인듐 잉곳의 주상 결정이나 입상 결정의 혼합 조직이 파괴, 재결정화되어, 전체에 걸쳐 어스펙트비가 2.0 이하인 결정립이 형성된다. 추가로 필요하다면, 어닐 등을 실시하여 재결정화를 촉진시켜도 된다. 또, 산세나 탈지를 실시해도 된다. 또, 추가로 필요하다면 머시닝 센터나 선반, 스크레이퍼 등을 사용하여 절삭 가공을 실시하여 임의의 형상으로 가공한다. 이와 같이 하여 인듐 타일을 제작한다. 계속해서, 이 인듐 타일을 배킹 플레이트에 본딩하여, 인듐 타깃을 제작한다.
이와 같이 하여 얻어진 인듐 타깃은, CIGS 계 박막 태양 전지용 광 흡수층의 스퍼터링 타깃으로서 바람직하게 사용할 수 있다.
실시예
이하에 본 발명의 실시예를 나타내지만, 이들 실시예는 본 발명 및 그 이점을 보다 잘 이해하기 위해서 제공하는 것으로, 발명이 한정되는 것을 의도하는 것은 아니다.
(실시예 1)
세로 250 ㎜, 가로 160 ㎜, 깊이 80 ㎜ (내치수) 의 SUS 제의 주형에 180 ℃ 에서 용해시킨 인듐 원료 (순도 4 N) 를 주형의 깊이 39 ㎜ 까지 흘려 넣은 후, 주형을 주위로부터 수랭시켜 잉곳을 제작하였다. 계속해서, 두께 39 ㎜ 부터 3 ㎜ 씩 압연하여, 두께 6 ㎜ 의 타일을 제작하였다. 이 타일을 직경 205 ㎜ 의 원반 형상으로 절단하고, 직경 250 ㎜, 두께 5 ㎜ 의 구리제의 배킹 플레이트에 본딩하고, 선반에 의해 직경 204 ㎜ × 두께 6 ㎜ 의 원반 형상으로 가공하여, 인듐 타깃을 제작하였다.
(실시예 2)
냉매를 사용하지 않고, 주형의 인듐 원료를 방랭시킨 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서 인듐 타깃을 제작하였다.
(실시예 3)
두께 18 ㎜ 의 잉곳을 제작하고, 3 ㎜ 씩 압연하여 두께 6 ㎜ 의 타일을 제작한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서 인듐 타깃을 제작하였다.
(실시예 4)
두께 60 ㎜ 의 잉곳을 제작하고, 3 ㎜ 씩 압연하여 두께 6 ㎜ 의 타일을 제작한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서 인듐 타깃을 제작하였다.
(실시예 5)
두께 20 ㎜ 의 잉곳을 제작하고, 3 ㎜ 씩 압연하여 두께 6 ㎜ 의 타일을 제작한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서 인듐 타깃을 제작하였다.
(실시예 6)
냉매를 사용하지 않고, 주형의 인듐 원료를 방랭시켜, 두께 8.2 ㎜ 의 잉곳을 제작하고, 압하율 10 % 로 압연하여 두께 6 ㎜ 의 타일을 제작한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서 인듐 타깃을 제작하였다.
(실시예 7)
냉매를 사용하지 않고, 주형의 인듐 원료를 방랭시켜, 두께 17.5 ㎜ 의 잉곳을 제작하고, 압하율 30 % 로 압연하여 두께 6 ㎜ 의 타일을 제작한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서 인듐 타깃을 제작하였다.
(비교예 1)
직경 250 ㎜, 두께 5 ㎜ 의 구리제의 배킹 플레이트 상에 주형을 제작하고, 180 ℃ 에서 용해시킨 인듐 원료 (순도 4 N) 를 주형의 깊이 39 ㎜ 까지 흘려 넣은 후, 주형을 주위로부터 수랭시켜, 직경 204 ㎜ × 두께 6 ㎜ 의 원반 형상의 인듐 타깃을 제작하였다.
(비교예 2)
인듐 원료를 흘려 넣은 주형을 주위로부터 냉풍에 의해 냉각시킨 것 이외에는, 비교예 1 과 동일하게 하여 인듐 타깃을 제작하였다.
(비교예 3)
인듐 원료를 흘려 넣은 주형을 30 ℃ 의 실온에서 방랭시킨 것 이외에는, 비교예 1 과 동일하게 하여 인듐 타깃을 제작하였다.
(비교예 4)
인듐 원료를 흘려 넣은 주형을 15 ℃ 의 실온에서 방랭시킨 것 이외에는, 비교예 1 과 동일하게 하여 인듐 타깃을 제작하였다.
(평가)
〔결정립의 어스펙트비〕
실시예 및 비교예에서 얻어진 인듐 타깃을 150 ℃ ? 156 ℃ 까지 가온하고, 용융되기 직전에 타깃의 관찰 단면을 드러내고자 하는 지점의 양 옆을 잡고, 타깃을 접거나, 혹은 굽히듯이 하여 타깃을 쪼개어 단면을 노출시켰다. 여기서, 용융되기 직전이란, 그 타깃의 파면이 되는 지점의 온도가 156 ℃ 가 된 순간을 가리킨다. 156 ℃ 에 도달한 인듐은 입계를 따라 매우 잘 쪼개지게 되어 있기 때문에, 전술한 바와 같은 접고, 구부리는 것과 같은 힘을 넣는 방법 외에, 두드리고, 잡아 당기고, 누르는 것과 같은 힘을 가하는 방법을 사용해도 된다. 또, 타깃은 손으로 잡고 전술한 힘을 가해도 되고, 펜치 등의 도구에 의해 타깃을 집고 전술한 힘을 가해도 된다. 이 단면의 결정 조직을 디지털 카메라에 의해 촬영하고, 그 화상으로부터 결정립의 어스펙트비를 평가하였다.
또한, 인듐 타깃의 상기 단면의 결정 조직은, 종래의 관찰 방법으로는 정확하게는 관찰할 수 없는 것이었다. 즉, 종래의 관찰 방법인 절단에 의해 단면을 노출시키는 방법에서는, 절단면 그대로는 표면이 뭉개져 있기 때문에, 결정립계를 관찰할 수 없어, 추가로 에칭을 실시하여 결정립계를 노출시키게 된다. 이와 같은 방법에서는, 절단한 단계에서, 단면에 변형이 발생하며 또한 재결정화되어 버려, 본래의 결정립계를 관찰할 수는 없다. 또, 단면의 노출에는, 액체 질소 냉각 후의 파괴에 의한 노출도 있지만, 본 발명에 있어서의 인듐 타깃은 액체 질소 냉각을 실시해도 파괴할 수 없기 때문에, 이와 같은 방법을 채용할 수 없다. 이에 대하여, 본 발명에서는, 인듐 타깃의 단면의 결정 조직을 상기 서술한 바와 같은 방법으로 관찰하기 때문에, 본래의 결정립계를 정확하게 관찰할 수 있다.
〔평균 결정 입경〕
실시예 및 비교예에서 얻어진 인듐 타깃의 두께 방향에 있어서의 단면의 평균 결정 입경의 측정법을 이하에 나타낸다. 당해 단면을 디지털 카메라에 의해 촬영하고, 그 화상의 단면의 임의의 영역 내 (직사각형, 면적을 S ㎟ 로 함) 에 존재하는 결정립의 개수 (N) 를 세었다. 단, 영역의 경계에 걸쳐서 존재하는 결정립은 0.5 개로 하고, 네 모서리에 존재하는 결정립은 0.25 개로 하였다. 측정 대상 영역의 면적 (S) 을 N 으로 나눔으로써, 결정립의 평균 면적 (s) 을 산출하였다. 결정립을 구 (球) 로 가정하여, 평균 결정 입경 (A) 을 이하의 식으로 산출하였다.
A = 2(s/π)1/2
〔불순물 농도〕
실시예 및 비교예에서 얻어진 인듐 타깃의 불순물 농도 (배킹 플레이트 유래의 구리 농도) 를 ICP 발광 분석법 (Seiko Instrument Inc. 제조, SPS3000 ICP 발광 분광 분석 장치) 에 의해 평가하였다.
〔스퍼터 특성〕
실시예 및 비교예에서 얻어진 인듐 타깃에 대하여, 스퍼터 개시 (스퍼터 초기) 부터의 성막 레이트 및 방전 전압의 시간 경과적 변화를 관찰하였다. 구체적으로는, 하기 조건에서 연속 스퍼터하여, 4 kWh 마다 스퍼터링 장치에 부속된 전압계로 방전 전압을 측정하고, 계속해서 기판을 교체하여 3 분간 성막하여, 막두께를 측정하였다. 또한, 막두께의 측정에는 알박사 제조 Dektak 8 을 사용하였다. 하기 스퍼터 조건 중에 기재된 「투입 스퍼터 파워 밀도」란, 스퍼터시의 인가 파워를 타깃의 스퍼터면의 면적으로 나눈 값이다.
스퍼터링 조건은 다음과 같다.
?스퍼터링 장치:캐논 아네르바사 제조, SPF-313H
?타깃 사이즈:φ8 인치 × 5 mm t
?스퍼터 가스:Ar
?스퍼터 가스압:0.5 ㎩
?스퍼터 가스 유량:50 SCCM
?스퍼터링 온도:R. T. (무가열)
?투입 스퍼터 파워 밀도:2.0 W/㎠
?기판:코닝사 제조 이글 2000, φ4 인치 × 0.7 mm t
각 측정 조건 및 결과를 표 1 및 2 에 나타낸다. 또, 표 2 에 있어서의 성막 레이트 및 방전 전압의 평가 결과의 그래프를 도 5 및 6 에 각각 나타낸다.
Figure pct00001
Figure pct00002
실시예 1 ? 7 은 모두, 종래의 주입법을 사용한 비교예보다 성막 레이트가 크며 또한 초기 방전 전압이 작고, 게다가 스퍼터 개시부터 종료까지의 성막 레이트 및 방전 전압이 안정적이었다.
비교예 1 ? 4 는 모두, 결정립의 어스펙트비가 2.0 초과이고, 성막 레이트가 작으며 또한 초기 방전 전압이 크고, 게다가 스퍼터 개시부터 종료까지의 성막 레이트 및 방전 전압이 불안정하였다.

Claims (8)

  1. 타깃의 단면 방향에서 관찰한 결정립의 어스펙트비 (긴 방향의 길이/짧은 방향의 길이) 가 2.0 이하인 인듐 타깃.
  2. 제 1 항에 있어서,
    평균 결정 입경이 1 ? 20 ㎜ 인 인듐 타깃.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    파워 밀도:2.0 W/㎠, 가스압:0.5 ㎩, 및 사용 가스:Ar 100 % 의 스퍼터 조건에 있어서, 4000 Å/min 이상의 성막 레이트를 갖는 인듐 타깃.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    파워 밀도:2.0 W/㎠, 가스압:0.5 ㎩, 및 사용 가스:Ar 100 % 의 스퍼터 조건에 있어서, 스퍼터 개시부터 종료까지의 적산 전력 1 kWh 당의 성막 레이트의 변화율이 0.5 % 이내인 인듐 타깃.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    파워 밀도:2.0 W/㎠, 가스압:0.5 ㎩, 및 사용 가스:Ar 100 % 의 스퍼터 조건에 있어서, 초기 방전 전압이 350 V 이하인 인듐 타깃.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    파워 밀도:2.0 W/㎠, 가스압:0.5 ㎩, 및 사용 가스:Ar 100 % 의 스퍼터 조건에 있어서, 스퍼터 개시부터 종료까지의 적산 전력 1 kWh 당의 방전 전압의 변화율이 0.2 % 이내인 인듐 타깃.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Cu, Ni 및 Fe 로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 농도가 합계로 100 wtppm 이하인 인듐 타깃.
  8. 용해한 인듐 원료를 주형에 흘려 넣어 냉각시킴으로써 인듐 잉곳을 제작하는 공정과,
    상기 인듐 잉곳을 압연하여 인듐 타일을 제작하는 공정과,
    상기 인듐 타일을 본딩하는 공정을 포함한 인듐 타깃의 제조 방법.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4948634B2 (ja) 2010-09-01 2012-06-06 Jx日鉱日石金属株式会社 インジウムターゲット及びその製造方法
JP5026611B1 (ja) 2011-09-21 2012-09-12 Jx日鉱日石金属株式会社 積層構造体及びその製造方法
JP5074628B1 (ja) 2012-01-05 2012-11-14 Jx日鉱日石金属株式会社 インジウム製スパッタリングターゲット及びその製造方法
WO2014030362A1 (ja) 2012-08-22 2014-02-27 Jx日鉱日石金属株式会社 インジウム製円筒型スパッタリングターゲット及びその製造方法
CN102925868B (zh) * 2012-11-29 2014-12-10 研创应用材料(赣州)有限公司 一种制备铟靶材金属薄膜的方法
JP5746252B2 (ja) * 2013-03-28 2015-07-08 光洋應用材料科技股▲分▼有限公司 正方晶系結晶構造を有するインジウムターゲット
WO2015004958A1 (ja) 2013-07-08 2015-01-15 Jx日鉱日石金属株式会社 スパッタリングターゲット及び、それの製造方法
JP6222067B2 (ja) * 2014-12-10 2017-11-01 住友金属鉱山株式会社 陽極の再生方法、水酸化インジウム粉の製造方法、酸化インジウム粉の製造方法、及びスパッタリングターゲットの製造方法
JP7207833B2 (ja) 2018-08-31 2023-01-18 エルジー・ケム・リミテッド 装飾部材用フィルムの製造方法
KR102507549B1 (ko) * 2018-08-31 2023-03-07 주식회사 엘지화학 장식 부재의 제조방법 및 장식 부재
CN115595544B (zh) * 2022-10-31 2024-05-28 宁波工程学院 检测金属靶材溅射性能的方法

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3046651A (en) 1958-03-14 1962-07-31 Honeywell Regulator Co Soldering technique
FR2371009A1 (fr) * 1976-11-15 1978-06-09 Commissariat Energie Atomique Procede de controle du depot de couches par pulverisation reactive et dispositif de mise en oeuvre
JPS57185973A (en) * 1981-05-07 1982-11-16 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Production of target for sputtering
JPS58145310A (ja) 1982-02-22 1983-08-30 Masanobu Nakamura 偏肉管の製造方法
JPS63111172A (ja) 1986-10-29 1988-05-16 Hitachi Metals Ltd タ−ゲツト材の製造方法
DE3929534A1 (de) 1989-09-06 1991-03-28 Daimler Benz Ag Verfahren zur herstellung eines ventils
JPH04301074A (ja) 1991-03-29 1992-10-23 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd スパッタリング用ターゲット
JP3974945B2 (ja) 1992-01-30 2007-09-12 東ソー株式会社 チタンスパッタリングターゲット
US5269453A (en) 1992-04-02 1993-12-14 Motorola, Inc. Low temperature method for forming solder bump interconnections to a plated circuit trace
JPH06287661A (ja) 1993-03-31 1994-10-11 Nikko Kinzoku Kk 高融点金属溶製材の製造法
JP3152108B2 (ja) 1994-06-13 2001-04-03 東ソー株式会社 Itoスパッタリングターゲット
US5630918A (en) 1994-06-13 1997-05-20 Tosoh Corporation ITO sputtering target
JP3591602B2 (ja) 1995-02-09 2004-11-24 日立金属株式会社 インジウム・スズ酸化物膜用ターゲット
JPH08281208A (ja) 1995-04-07 1996-10-29 Sumitomo Light Metal Ind Ltd アルミニウム合金研削部の塗装前処理方法
JP3560393B2 (ja) 1995-07-06 2004-09-02 株式会社日鉱マテリアルズ アルミニウム合金スパッタリングターゲットの製造方法
JPH10280137A (ja) 1997-04-04 1998-10-20 Tosoh Corp スパッタリングターゲットの製造方法
JPH11236664A (ja) 1998-02-24 1999-08-31 Mitsui Chem Inc スパッタリング用ターゲットのバッキングプレート
US20010047838A1 (en) 2000-03-28 2001-12-06 Segal Vladimir M. Methods of forming aluminum-comprising physical vapor deposition targets; sputtered films; and target constructions
DE10063383C1 (de) 2000-12-19 2002-03-14 Heraeus Gmbh W C Verfahren zur Herstellung eines Rohrtargets und Verwendung
CN100457961C (zh) 2001-09-18 2009-02-04 三井金属鉱业株式会社 溅射靶及其制备方法
JP2003089869A (ja) 2001-09-18 2003-03-28 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd スパッタリングターゲットおよびその製造方法
JP2003183820A (ja) 2001-12-10 2003-07-03 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd スパッタリングターゲット
JP2003136190A (ja) 2001-11-07 2003-05-14 Mitsubishi Materials Corp 微細な結晶粒を有するインゴットを製造するための振動鋳造用鋳型
JP2004131747A (ja) 2002-10-08 2004-04-30 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 表示デバイス用銀合金及びこの銀合金を用いて形成した電極膜または反射膜を使用する表示デバイス
US20050029675A1 (en) 2003-03-31 2005-02-10 Fay Hua Tin/indium lead-free solders for low stress chip attachment
JP2005002364A (ja) 2003-06-09 2005-01-06 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd スパッタリングターゲット及びその製造方法
US20050269385A1 (en) 2004-06-03 2005-12-08 National Tsing Hua University Soldering method and solder joints formed therein
JP2006102807A (ja) 2004-10-08 2006-04-20 Toyota Motor Corp 金属組織改質方法
DE102004060423B4 (de) 2004-12-14 2016-10-27 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Rohrtarget und dessen Verwendung
JP2006322039A (ja) 2005-05-18 2006-11-30 Sumitomo Metal Mining Co Ltd スパッタリングターゲット
DE102006026005A1 (de) 2006-06-01 2007-12-06 W.C. Heraeus Gmbh Kaltgepresste Sputtertargets
US8197894B2 (en) 2007-05-04 2012-06-12 H.C. Starck Gmbh Methods of forming sputtering targets
US20090065354A1 (en) 2007-09-12 2009-03-12 Kardokus Janine K Sputtering targets comprising a novel manufacturing design, methods of production and uses thereof
JP5208556B2 (ja) 2008-03-31 2013-06-12 Jx日鉱日石金属株式会社 精密プレス加工に適したチタン銅及び該チタン銅の製造方法
US8003432B2 (en) 2008-06-25 2011-08-23 Stion Corporation Consumable adhesive layer for thin film photovoltaic material
KR101590429B1 (ko) * 2008-07-15 2016-02-01 토소가부시키가이샤 복합 산화물 소결체, 복합 산화물 소결체의 제조방법, 스퍼터링 타겟 및 박막의 제조방법
JP4992843B2 (ja) * 2008-07-16 2012-08-08 住友金属鉱山株式会社 インジウムターゲットの製造方法
CN102265716B (zh) 2008-12-26 2015-04-01 高通股份有限公司 具有功率管理集成电路的芯片封装和相关技术
EP2287356A1 (en) 2009-07-31 2011-02-23 Bekaert Advanced Coatings NV. Sputter target, method and apparatus for manufacturing sputter targets
US10347473B2 (en) * 2009-09-24 2019-07-09 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Synthesis of high-purity bulk copper indium gallium selenide materials
US20110089030A1 (en) 2009-10-20 2011-04-21 Miasole CIG sputtering target and methods of making and using thereof
JP2011236445A (ja) 2010-04-30 2011-11-24 Jx Nippon Mining & Metals Corp インジウムメタルターゲット及びその製造方法
JP4948633B2 (ja) 2010-08-31 2012-06-06 Jx日鉱日石金属株式会社 インジウムターゲット及びその製造方法
JP4948634B2 (ja) 2010-09-01 2012-06-06 Jx日鉱日石金属株式会社 インジウムターゲット及びその製造方法
JP4837785B1 (ja) 2010-09-01 2011-12-14 Jx日鉱日石金属株式会社 インジウムターゲット及びその製造方法
DE102011012034A1 (de) 2011-02-22 2012-08-23 Heraeus Materials Technology Gmbh & Co. Kg Rohrförmiges Sputtertarget
JP4884561B1 (ja) 2011-04-19 2012-02-29 Jx日鉱日石金属株式会社 インジウムターゲット及びその製造方法
JP5026611B1 (ja) 2011-09-21 2012-09-12 Jx日鉱日石金属株式会社 積層構造体及びその製造方法
JP5074628B1 (ja) 2012-01-05 2012-11-14 Jx日鉱日石金属株式会社 インジウム製スパッタリングターゲット及びその製造方法
WO2014030362A1 (ja) 2012-08-22 2014-02-27 Jx日鉱日石金属株式会社 インジウム製円筒型スパッタリングターゲット及びその製造方法

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