TWI617681B - Ｃｕ－Ｇａ合金濺鍍靶及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種可進一步降低含氧量，同時可抑制異常放電的Cu-Ga燒成體之濺鍍靶及其製造方法。
本發明之濺鍍靶係由具有：具有在包含Cu-Ga合金之γ相及ζ相的基質中分散有Na化合物相的組織，含有20原子%以上且未達30原子%的Ga，含有Na：0.05~10原子%，Na以NaF、Na2S、Na2Se、Na3AlF6中至少1種狀態含有，剩餘部分由Cu及不可避免雜質(包含Na化合物中之Na以外的元素)所構成的成分組成，且藉由X光繞射可觀察到歸屬於CuGa之γ相的繞射峰與歸屬於ζ相的繞射峰的燒成體所構成；前述γ相的平均粒徑為100μm以下，前述Na化合物相的平均粒徑為8.5μm以下。

Description

Cu-Ga合金濺鍍靶及其製造方法
本發明係有關於一種形成用於形成CIGS薄膜型太陽能電池之光吸收層的Cu-In-Ga-Se化合物膜(以下簡記為「CIGS膜」)時所使用的Cu-Ga合金濺鍍靶及其製造方法。
本案係基於2013年8月1日於日本所申請之日本特願2013-160134號，主張其優先權，將其內容援用於此。
近年來，使用黃銅礦系化合物半導體的薄膜型太陽能電池漸付諸使用，使用該化合物半導體的薄膜型太陽能電池具有：在鈉鈣玻璃基板上形成作為正電極的Mo電極層，在該Mo電極層上形成由CIGS膜構成的光吸收層，在該光吸收層上形成由ZnS、CdS等構成的緩衝層，並在該緩衝層上形成作為負電極的透明電極層的基本構造。
作為上述光吸收層之形成方法，已知有例如藉由多源蒸鍍法來成膜的方法。依此方法所得到的光吸收 層，雖可獲得高能量轉換效率，但因其從點源蒸鍍，在成膜為大面積之基板時，膜厚分布的均勻性容易下降。因此，提案有一種藉由濺鍍法來形成光吸收層的方法。
作為藉由濺鍍法來形成上述光吸收層的方法，係採用：首先使用In靶並藉由濺鍍形成In膜，並於該In膜上，使用Cu-Ga二元系合金濺鍍靶，藉由濺鍍形成Cu-Ga二元系合金膜，接著，對所得之In膜及Cu-Ga二元系合金膜所構成的積層前驅膜在Se環境中實施熱處理而形成CIGS膜的方法(硒化法)。
再者，以上述技術為背景，提案有一種藉由濺鍍法，從金屬背面電極層側按Ga含量較高的Cu-Ga合金層、Ga含量較低的Cu-Ga合金層、In層之順序製作前述Cu-Ga合金膜及In膜的積層前驅膜，並對其在硒及/或硫環境中實施熱處理，藉以使界面層(緩衝層)側起向金屬背面電極層側之在薄膜光吸收層內部的Ga的濃度梯度緩緩(階段性)地變化，從而實現開環電壓較大的薄膜型太陽能電池，並防止薄膜光吸收層從其他層剝離的技術。此時，Cu-Ga合金濺鍍靶中的Ga含量，有提出設為1~40原子%(專利文獻1)。
作為用於形成此種Cu-Ga合金層的Cu-Ga合金濺鍍靶，提案有一種將以水霧化裝置所製成的Cu-Ga混合微粉藉由熱壓而燒結的Cu-Ga合金燒成體濺鍍靶(專利文獻2)。該Cu-Ga合金燒成體濺鍍靶係由單一組成所構成，Cu-Ga合金之以X光繞射所得圖形中的主峰(γ相： Cu9Ga4相)以外的峰強度，相對於主峰為5%以下，且其平均結晶粒徑為5~30μm。又，就該靶而言，係獲得含氧量為350~400ppm者。
另一方面，為提升CIGS膜所構成之光吸收層的發電效率，藉由從鹼性玻璃基板的擴散而對光吸收層添加Na係屬有效(非專利文獻1)。然，若為以聚合物薄膜等為基材來替代鹼性玻璃的可撓式CIGS太陽能電池時，有因缺乏鹼性玻璃基板而失去Na的供給源之不良情形。
對於上述Na的添加，提案有一種將鈉鈣玻璃成膜於Mo電極層與基板之間的方法(非專利文獻1)。然，如該非專利文獻成膜鈉鈣玻璃時，製造程序增加，致生產性下降。
因此，如專利文獻3所示，提案有一種對Cu-In-Ga(以下稱為「CIG」)前驅膜添加鈉化合物來確保對光吸收層之Na供給的技術。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本特開平10-135495號公報
[專利文獻2]國際公開第2011/010529號公報
[專利文獻3]美國專利第7935558號說明書
〔非專利文獻〕
[非專利文獻1]石塚他，「黃銅礦系薄膜太陽能電池之開發的現況暨未來展望」，Journal of the Vacuum Society of Japan, Vol53, 2010 p.25
上述習知技術留有以下所示課題： 上述專利文獻2所記載之技術中，藉由熱壓來進行Cu-Ga合金濺鍍靶的製作，可降低含氧量，同時可減少濺鍍時的異常放電，惟基於CIGS薄膜型太陽能電池的製造觀點，係要求含氧量更少的濺鍍靶。又，如專利文獻2所揭示，在藉由熔解法所製成的濺鍍靶中，可將含氧量大幅降低至40~50ppm，但另一方面平均粒徑為830~1100μm而變得極大，有異常放電增大之不良情況。
又，若採用上述專利文獻3所揭示的製造方法來製造濺鍍靶時，無法對金屬基質之CIG濺鍍靶適當地混入非導電性之鈉化合物，於濺鍍時容易產生異常放電，而有所謂不易穩定地成膜的問題。
本發明係鑒於上述課題而完成者，就Cu-Ga燒成體之濺鍍靶，係以提供一種可進一步降低含氧量，同時含有高濃度的Na，並可抑制異常放電的Cu-Ga燒成體之濺鍍靶及其製造方法為目的。
在本發明中，為解決上述課題而具有以下形態：
(1)一種Cu-Ga合金濺鍍靶，其係具有：具有在包含Cu-Ga合金之γ相及ζ相的基質中分散有Na化合物相的組織，含有Ga：20~30原子%、Na：0.05~10原子%，且剩餘部分由Cu及不可避免雜質(包含Na化合物中之Na以外的元素)所構成的成分組成的燒成體，其特徵為前述γ相的平均粒徑為30~100μm， 前述Na化合物相的平均粒徑為8.5μm以下。
(2)如前述(1)之Cu-Ga合金濺鍍靶，其中前述Na化合物相的最大粒徑為20μm以下。
(3)如前述(1)或(2)之Cu-Ga合金濺鍍靶，其中歸屬於前述ζ相之X光繞射的主峰強度為歸屬於前述γ相之X光繞射的主峰強度的5%以上。
(4)如前述(1)至(3)中任一項之Cu-Ga合金濺鍍靶，其中前述Na化合物相係由NaF、Na2S、Na2Se及Na3AlF6的至少1種以上所構成。
(5)如前述(1)至(4)中任一項之Cu-Ga合金濺鍍靶，其中前述燒成體的含氧量為200質量ppm以下。
(6)一種如前述(1)至(5)中任一項之Cu-Ga合金濺鍍靶之製造方法，其特徵為具有對由純Cu粉末、Cu-Ga合金粉末及Na化合物之混合粉末所構成的成形體，在還原性氣體環境中加熱並進行常壓燒結之步驟。
此外，本發明中的前述γ相與ζ相，係分別 對應第1圖所示之Cu-Ga合金之狀態圖中的γ相(化學式：Cu9Ga4)與ζ相(化學式：Cu3Ga)。
另一方面，在上述專利文獻3所揭示之濺鍍靶的製造方法中，係對CIG合金添加Na。與此相對，在本發明中，藉由對Cu-Ga合金，以化合物狀態而非Na單質地添加Na，並且抑制Na化合物相的增長；限制濺鍍靶中的含氧量；及將濺鍍靶中之γ相的平均粒徑最佳化，可實現含有Na並可抑制異常放電的濺鍍靶。
此外，將以Na化合物狀態所含的Na含量設定於上述範圍內的理由在於，若Na含量超過10原子%時，無法確保充分的燒結密度，同時濺鍍時的異常放電會增加之故。另一方面，Na含量少於0.05原子%時，則膜中的Na含量不足，無法達成目標之Na添加。
本發明之Cu-Ga合金濺鍍靶的燒成體為γ相與ζ相共存的金屬基質，其特徵為該基質中之γ相的平均粒徑為30~100μm，具有在該基質中分散有Na化合物相的組織，且前述Na化合物相的平均粒徑為8.5μm以下。如考量濺鍍靶的製造成本及所得效果，較佳之前述Na化合物相的平均粒徑的下限值為5.0μm，惟非限定於此。此處之平均粒徑係指相當於投影面積圓的直徑。
含有Na化合物的濺鍍靶由於含有屬絕緣體的Na化合物，若Na化合物相的分散不適切，則於濺鍍時容易產生異常放電。本發明人等發現，Na化合物的平均粒徑若為8.5μm以下，則可大幅降低Na化合物所引起的異 常放電。
在本發明之濺鍍靶中，如上述藉由將Na化合物相的平均粒徑最佳化，可達濺鍍時的高速成膜。亦即，在本發明之濺鍍靶中，藉由使上述各Na化合物相的平均粒徑為8.5μm以下，可抑制Na化合物所引起的異常放電而穩定地進行濺鍍。此外，分散於濺鍍靶中的Na化合物相的大小係儘可能愈小愈佳，使其大小形成平均粒徑：8.5μm以下，惟，就最大粒徑而言，亦以作成20μm以下為佳。如考量濺鍍靶的製造成本及所得效果，較佳之最小粒徑為0.5μm，惟非限定於此。
又，本發明之Cu-Ga合金濺鍍靶，其含氧量較佳為200質量ppm以下。
在添加有Na化合物的Cu-Ga合金濺鍍靶中有氧存在時，則有氧與Na化合物反應而形成吸濕性高之NaO的可能性。特別是含氧量超過200質量ppm時，濺鍍靶產生異常放電的可能性較高，因此，使含氧量成為200質量ppm以下。如考量濺鍍靶的製造成本及所得效果，較佳之上述含氧量的下限值為50質量ppm，惟非限定於此。
再者，在本發明之Cu-Ga合金濺鍍靶中，由於金屬基質中之γ相的平均粒徑為30~100μm，縱使含有上述之Na化合物，也不會生成大型的Na化合物相。此外，若γ相的平均粒徑超過100μm時，Na化合物相容易粗大化而不佳。又，γ相的平均粒徑未達30μm時，含氧 量容易超過200質量ppm而不佳。
諸如上述，在本發明之Cu-Ga合金濺鍍靶中，於金屬基質中，γ相與ζ相共存，該γ相的平均粒徑為30~100μm，並微細地分散有平均粒徑為8.5μm以下的Na化合物相，更且，含氧量為200質量ppm以下，因此，含氧量低且粒徑小，由此可使異常放電大幅減少。
此外，設Ga的含量為20原子%以上的理由在於，若未達20原子%時，γ相的平均粒徑減少，含氧量容易增加之故。又，設Ga的含量為30原子%以下的理由在於，若超過30原子%時，ζ相的存在比例減少，γ相的平均粒徑增大，而容易生成大型的Na化合物相之故。此外，Na化合物可使用NaF、Na2S、Na2Se及Na3AlF6的至少1種以上。於此，就Na化合物中之Na以外的元素F、S、Se及Al而言，係予以視為靶組成中的雜質，包含於不可避免雜質中。
另一方面，本發明之Cu-Ga合金濺鍍靶之製造方法為供製造上述本發明之Cu-Ga合金濺鍍靶之方法，其特徵為具有對由混有純Cu粉末、Cu-Ga合金粉末及Na化合物之混合粉末所構成的成形體，在還原性氣體環境中加熱並進行常壓燒結之步驟。
即，在該濺鍍靶之製造方法中，由於係對由純Cu粉末、Cu-Ga合金粉末及Na化合物之混合粉末所構成的成形體，在還原性氣體環境中加熱並實施常壓燒結，因此在燒成中從各原料粉末相互發生擴散，於燒成體中γ相與ζ 相以金屬相顯現，能以極少的含氧量獲得可觀察到歸屬於Cu-Ga合金之γ相的X光繞射峰與歸屬於ζ相的X光繞射峰的燒成體。
再者，透過將容易塑性變形的純Cu粉末用作原料，於作成成形體之際，容易保持形狀。又，純Cu粉末在室溫大氣中雖被氧化，但在還原性氣體環境中加熱卻容易被還原，因此不會成為導致含氧量增加的原因。更且，透過使用50原子%Ga的Cu-Ga合金粉末，於燒結時產生液相，可得高密度的燒成體。
根據本發明，可發揮以下效果。
即，根據本發明之Cu-Ga合金濺鍍靶及其製造方法，由於歸屬於ζ相之X光繞射峰的主峰強度為歸屬於γ相之X光繞射峰的主峰強度的5%以上，於燒成體中γ相與ζ相共存，且γ相的平均粒徑小至30~100μm，於燒成體中，Na化合物相以平均粒徑：8.5μm以下分散，而且含氧量為200質量ppm以下，因此含氧量低且粒徑小，由此，可大幅減少異常放電，同時可抑制藉濺鍍所得之前驅膜中的含氧量的增大。
因此，藉由使用本發明之濺鍍靶的濺鍍法來成膜CIGS薄膜型太陽能電池的光吸收層，能有助於光吸收層中之光電轉換效率的提升，而能夠製造發電效率高的太陽能電池。
第1圖係表示Cu-Ga合金系狀態圖。
第2圖為表示對含有22.9原子%的Ga的實施例2之濺鍍靶，以X光繞射所測定之繞射峰的圖形。
第3圖為表示對含有29.1原子%的Ga的實施例4之濺鍍靶，以X光繞射所測定之繞射峰的圖形。
第4圖為表示對含有30.4原子%的Ga的比較例4之濺鍍靶，以X光繞射所測定之繞射峰的圖形。
第5圖為對含有22.9原子%的Ga的實施例2之濺鍍靶，以電子束微分析儀(EPMA)所取得的組成像(COMPO像)。
第6圖為對含有22.9原子%的Ga的實施例2之濺鍍靶，以EPMA所取得的Ga的元素分布映射像。
第7圖為對含有22.9原子%的Ga的實施例2之濺鍍靶，以EPMA所取得的Na的元素分布映射像。
〔實施發明之形態〕
以下，就本發明之Cu-Ga合金濺鍍靶及其製造方法之實施形態加以說明。
本實施形態之濺鍍靶係由具有：含有Ga：20~30原子%、Na：0.05~10原子%，且剩餘部分由Cu及 不可避免雜質(包含Na化合物中之Na以外的元素)所構成的成分組成的燒成體所構成，於該燒成體的金屬基質中，具有Cu-Ga合金之γ相(Cu9Ga4相)及ζ相(Cu3Ga相)共同存在，且分散有Na化合物相的組織，前述γ相的平均粒徑為30~100μm，前述Na化合物相的平均粒徑為8.5μm以下，且其最大粒徑為20μm以下。更且，燒成體的含氧量為200質量ppm以下。
又，該濺鍍靶係具有：分散有相對於燒成體含有相對較多之Ga的γ相(Ga-rich區域：Cu9Ga4相)的結晶組織。如第5圖所示，上述Ga-rich區域為例如在EPMA所得之COMPO像中觀察到呈白色的區域。
上述γ相的平均粒徑係將由濺鍍靶切出之試料的表面研磨成鏡面，並以硝酸與純水所構成的蝕刻液進行蝕刻後，利用可判別結晶粒界的倍率：50~1000倍之範圍內的光學顯微鏡拍攝顯微鏡照片，再描繪將所得照片的一邊分作11等分的10條直線，計數此10條直線所通過的結晶粒，利用下述計算式來求得： 平均粒徑=(將照片上之10條線段的長度校正為實際長度所得的值)/(10條線段所通過之結晶粒的數目)
上述Na化合物相的平均粒徑係如第7圖所示，基於以EPMA所取得的Na的元素分布映射像來測定。在第7圖之影像中，白色區域表示Na的存在，並表示Na化合物相的大小。以該白色區域為1個Na化合物粒子，測定並求取其所占面積S(μm2)，再由粒徑D= (S/π)1/2之算式，求出該Na化合物的粒徑D。其後，由一邊為100μm之正方形區域10處中所觀察到的Na化合物粒子的個數與粒徑D求出平均粒徑(D之平均值)與最大粒徑(D之最大值)。
又，上述含氧量係依JIS Z 2613「金屬材料之氧定量方法通則」所記載的紅外線吸收法來測定。
供製造上述本實施形態之濺鍍靶的方法係具有對由純Cu粉末、Cu-Ga合金粉末及Na化合物之混合粉末所構成的成形體，在還原性氣體環境中加熱並實施常壓燒結之步驟。
如對該製造方法之一例加以詳述，首先，秤量以粒徑分析儀測定之D50為2~3μm的純Cu粉、D50為20~30μm的Cu-Ga合金霧化粉末、與D50經篩分成為10~20μm的Na化合物，使其成為目標組成，再利用亨舍爾混合機於Ar環境中加以混合而調成混合粉末。又，該Cu-Ga合金霧化粉末係在氣體霧化裝置內經溶解，使Ga的濃度成為50原子%，再以Ar氣體予以霧化而製造。
其次，將所得混合粉末，以500~2000kgf/cm2之成型壓力作成粉末壓胚(成形體)。將該粉末壓胚配置於爐中，一面以10~100L/min流通還原性氣體，一面以10℃/min加熱至700~1000℃之燒成溫度，並保持5小時。其後，使爐內自然冷卻，對所得燒成體的表面部與外周部實施銑床加工，來製作直徑50mm、厚度6mm的濺鍍靶。
隨後，將加工後的濺鍍靶與Cu製底板接合，供予濺鍍使用。
如此製成的Cu-Ga合金濺鍍靶係以Ar氣體為濺鍍氣體供予至直流(DC)磁控濺鍍裝置。
在此本實施形態之Cu-Ga合金濺鍍靶中，由於歸屬於ζ相之X光繞射峰的主峰強度為歸屬於γ相之X光繞射峰的主峰強度的5%以上，含氧量為200質量ppm以下，且Cu-Ga合金之γ相的平均粒徑為100μm以下，因此，Na化合物相以平均粒徑：8.5μm以下分散，甚而可使其最大粒徑縮減至20μm以下，由此可使異常放電大幅減少。
又，藉由大幅降低含氧量，可抑制藉濺鍍所得之前驅膜中的含氧量的增大，能有助於CIGS薄膜型太陽能電池的光吸收層中之光電轉換效率的提升。
再者，在本實施形態之濺鍍靶之製造方法中，由於係對由純Cu粉末、Cu-Ga合金粉末及Na化合物之混合粉末所構成的成形體，在還原性氣體環境中加熱並實施常壓燒結，因此在燒成中從各原料粉末相互發生擴散而顯現γ相與ζ相，能以極少的含氧量獲得可觀察到歸屬於Cu-Ga合金之γ相的X光繞射峰與歸屬於ζ相的X光繞射峰的燒成體。
γ相與ζ相此兩相共存的理由在於，於燒成之際，從Cu-Ga合金粉末顯現Ga-rich的液相，即所謂的液相燒結，而容易發生粒子的重排，其雖為常壓之粉末燒結 但仍獲得高密度燒成體，在該燒成體冷卻的過程中於620℃附近分離成γ相與ζ相之故。根據第1圖所示之Cu-Ga系狀態圖(出處：Desk Handbook：Phase Diagrams for Binary Alloys(ASM International))，可預測此相分離在Ga的原子比率未達30%時必定會發生。兩相共存的優點在於，由於ζ相的存在，使γ相之結晶粒的增大獲抑制，使靶組織的平均粒徑變小，濺鍍時不易產生異常放電。
〔實施例〕
以下，就本發明之濺鍍靶及其製造方法，根據基於上述實施形態所作成的實施例，說明其評定結果。
首先，將Ga的濃度為50原子%的Cu-Ga合金霧化粉末(表中的CuGa粉)、Cu粉末、與Na化合物(NaF、Na2S、Na2Se、Na3AlF6)以表1所示重量比率摻混，調成實施例1~11之混合粉末。接著，將所得混合粉末，以1500kgf/cm2之成型壓力作成粉末壓胚(成形體)。繼而，如表2所示，此等混合粉末中的實施例1~7係在氫氣環境中經實施常壓燒結，且實施例8、9係在一氧化碳環境中經實施常壓燒結，甚而實施例10、11係在氨分解氣體環境中經實施常壓燒結。此外，此等常壓燒結係以50L/min流通還原性氣體，同時以840℃之燒成溫度保持5小時來進行。
另外，作為比較例，將Ga的濃度為50原子 %的Cu-Ga合金霧化粉末(表中的CuGa粉)、Cu粉末、與Na化合物以表1所示重量比率摻混，調成比較例1~5之混合粉末。此外，在比較例3、4中，係以Ga的含量偏處於本發明範圍外的方式摻混Cu-Ga合金粉末，在比較例5中，則過量摻混Na化合物。其次，將所得混合粉末，以與上述實施例同樣的方式作成粉末壓胚(成形體)。
進而，如表2所示，此等粉末中的比較例1係在大氣環境中經實施常壓燒結，且比較例2係在真空中藉由熱壓法而燒結。此時之熱壓條件為，保持溫度740℃、保持時間60min。再者，比較例3~5係在氫氣環境中與實施例同樣地經實施常壓燒結。
此外，在表2中，對於實施例1~11及比較例1~5之濺鍍靶，Ga、Na、Cu相關之組成分析的結果係示於「靶組成(原子%)」一欄。該靶之組成係利用ICP法(高頻感應耦合電漿法)來測定。
對於如此製成之本發明實施例及比較例之濺鍍靶，將針對γ相及Na化合物相的平均粒徑、Na化合物相的最大粒徑、X光繞射的分析、含氧量、及異常放電次數進行探討的結果示於表3。
又，在X光繞射的分析中，可觀察到歸屬於γ相的繞射峰與歸屬於ζ相的繞射峰兩者，茲將歸屬於ζ相之繞射峰的主峰強度為歸屬於γ相之繞射峰的主峰強度的5%以上之情形，在表3中表記為「γ、ζ」，並將歸屬於ζ相之繞射峰的主峰強度未達歸屬於γ相之繞射峰的主峰強度的5%之情形，在表3中表記為「γ」。
以下示出此分析所使用之裝置及測定條件：
裝置：理學電氣公司製(RINT-Ultima/PC)
管球：Cu
管電壓：40kV
管電流：40mA
掃描範圍(2θ)：20°~120°
測定步進寬度：於2θ，0.02°
掃描速度：每分鐘2°
另，針對異常放電，依下述之成膜條件進行12小時濺鍍，測定異常放電的次數。
‧電源：脈衝DC500W
‧全壓：0.4Pa
‧濺鍍氣體：Ar=47.5sccm、O2=2.5sccm
‧靶-基板(TS)距離：70mm
‧異常放電次數係依據MKS Instruments公司製DC電源(型號：RPDG-50A)之飛弧計數機能來量測。
由此等結果可知，本發明實施例之濺鍍靶，其γ相的平均粒徑均為40~90μm而極小，且在X光繞射中均觀察到γ相與ζ相此兩相。又，在此等實施例之濺鍍靶中，其含氧量為70~180質量ppm而極少，且Na化合物相的平均粒徑及最大粒徑較小，因此，異常放電次數亦大幅降低至1次以下。
對此，在大氣中經常壓燒結的比較例1之濺鍍靶中，其含氧量高達400質量ppm，同時異常放電次數亦大幅增加至13次。又，在Ga偏處於本發明之組成範圍外而較少的比較例3之濺鍍靶中，其含氧量增達290質量ppm，同時異常放電次數亦增至6次。更者，在Ga偏處於本發明之組成範圍外而較多的比較例4之濺鍍靶中，形 成近似為γ相之單相，且異常放電次數亦增至3次。
又，在藉熱壓法燒成的比較例2之濺鍍靶中，其含氧量增大為350質量ppm，且異常放電次數亦增至5次。
接著，分別利用以50L/min流通氫氣，同時以840℃之燒成溫度保持5小時的常壓燒結製作Ga的含量取22.9原子%、29.1原子%、30.4原子%的本發明實施例及比較例，並將測定X光繞射(XRD)之繞射峰的結果示於第2圖~第4圖。
由此等結果可知，當Ga的含量為22.9原子%、29.1原子%時，可觀察到歸屬於CuGa之γ相(Cu9Ga4相)的繞射峰與歸屬於ζ相(Cu3Ga相)的繞射峰兩者，且歸屬於ζ相之繞射峰的主峰強度為歸屬於γ相之繞射峰的主峰強度的5%以上，由此可知γ相與ζ相此兩相在組織中明確地形成。然，Ga的含量為30.4原子%時，歸屬於ζ相的繞射峰未達5%，可知組織形成近似為γ相之單相。
其次，以50L/min流通氫氣，同時以840℃之燒成溫度保持5小時進行常壓燒結而製成含有22.9原子%的Ga的實施例2之濺鍍靶。將所得組織之利用EPMA所觀察到的組成像(COMPO像)、與Ga的元素映射像示於第5圖及第6圖。在COMPO像中，最白的部分係表示Ga的含量相對於燒成體為相對較高的區域。Ga的元素映射像其原本的影像雖為彩色影像，惟予以轉換成灰階之黑 白影像而記載，於亮度較暗的部分Ga含量有較高傾向。由此等影像可知，在本發明實施例中，具有分散有相對於燒成體含有相對較多之Ga的相(Ga-rich區域)的結晶組織。
此外，為了將本發明利用作為濺鍍靶，較佳為：面粗糙度：1.5μm以下；電阻：1×10-4Ω‧cm以下；雜質金屬量：0.1原子%以下；抗折強度：150MPa以上。上述各實施例均滿足此等條件。
又，本發明技術範圍不限於上述實施形態及上述實施例，在不悖離本發明意旨之範圍內可施予各種變更。
舉例而言，上述實施形態及上述實施例之濺鍍靶雖呈平板狀，惟亦可作成圓筒狀之濺鍍靶。更具體而言，可為圓盤板形狀、短形板形狀、多邊形板形狀、及橢圓板形狀等的板狀、或圓筒形狀。
〔產業上可利用性〕
透過使用本發明之Ag-In合金濺鍍靶進行濺鍍，可進行穩定的成膜。

Claims (5)

  1. 一種Cu-Ga合金濺鍍靶，其係具有：具有在包含Cu-Ga合金之γ相及ζ相的基質中分散有Na化合物相的組織，含有Ga：20~30原子%、Na：2.6~10原子%，且剩餘部分由Cu及不可避免雜質(包含Na化合物中之Na以外的元素)所構成的成分組成的燒成體，其特徵為：該γ相的平均粒徑為30~100μm，該Na化合物相的平均粒徑為8.5μm以下，前述燒成體的含氧量為200質量ppm以下。
  2. 如請求項1之Cu-Ga合金濺鍍靶，其中該Na化合物相的最大粒徑為20μm以下。
  3. 如請求項1或2之Cu-Ga合金濺鍍靶，其中歸屬於該ζ相之X光繞射的主峰強度為歸屬於該γ相之X光繞射的主峰強度的5%以上。
  4. 如請求項1或2之Cu-Ga合金濺鍍靶，其中該Na化合物相係由NaF、Na2S、Na2Se及Na3AlF6的至少1種以上所構成。
  5. 一種Cu-Ga合金濺鍍靶之製造方法，其為供製造如請求項1至4中任一項之Cu-Ga合金濺鍍靶之方法，其特徵為具有：對由純Cu粉末、Cu-Ga合金粉末及Na化合物之混合粉末所構成的成形體，在還原性氣體環境中加熱並進行常壓燒結之步驟，於前述常壓燒結之步驟，一面以10~100L/min流通還原性氣體，一面加熱前述成形體。
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