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    本發明提供一種可獲得較高之成膜速率之銦濺鍍靶。本發明係一種銦製濺鍍靶構件，其於被濺鍍之表面具備具有直線狀晶界之晶粒，該晶粒之面積比例在65.1%以上。
    公开号:TW201323639A
    申请号:TW101130764
    申请日:2012-08-24
    公开日:2013-06-16
    发明作者:Yousuke Endo；Masaru Sakamoto
    申请人:Jx Nippon Mining & Metals Corp；
    IPC主号:C22F1-00
    专利说明:
    銦製濺鍍靶構件及其製造方法
    本發明係關於一種銦製濺鍍靶構件及其製造方法。
    銦會被用作Cu-In-Ga-Se系(CIGS系)薄膜太陽電池之光吸收層形成用之濺鍍靶構件。
    先前，銦濺鍍靶構件主要藉由熔解鑄造法而製造。
    於日本特公昭63-44820號(專利文獻1)中，記載有如下之方法：於底板(backing plate)形成銦之薄膜後，將銦澆注至該薄膜上而進行鑄造，藉此與底板形成為一體。
    又，於日本特開2010-24474號公報(專利文獻2)中，記載有如下之方法：將特定量之銦原料投入至經加熱之鑄模中使其熔解，去除懸浮於表面之氧化銦，進行冷卻後獲得鑄錠，於對所獲得之鑄錠表面進行研磨而獲得銦靶時，將特定量之銦原料並非一次投入而是分複數次投入至鑄模中，去除每次生成之熔液表面之氧化銦，此後對經冷卻後獲得之鑄錠進行表面研磨而獲得。
    專利文獻1：日本特公昭63-44820號公報
    專利文獻2：日本特開2010-24474號公報
    然而，以此方式獲得之銦靶具有成膜速率不充分且生產性較低等問題。又，亦具有如下等問題：於濺鍍過程中，易產生發弧，從而沖蝕表面粗化，有微粒附著至基板，因此，產率下降。
    因此，本發明之課題在於提供一種能獲得較高之成膜速率，較佳為亦可抑制發弧之產生的銦濺鍍靶。
    本發明人為了解決上述課題而竭力研究，結果發現如下情形：藉由利用酸之蝕刻或電解研磨、濺鍍等方法，使結晶組織變得易見，於自表面方向觀察時，在晶粒內具有直線狀晶界之靶之成膜速率高於不具有直線狀晶界之靶之成膜速率。進而，藉由EBSP對該直線狀晶界進行解析，結果可知如下情形：夾著直線狀晶界之結晶間於幾何學上呈具有整合性之關係，即，直線狀晶界為重合晶界(coincidence boundary)。而且，發現該重合晶界為Σ7。
    以上述認知為基礎而完成之本發明之一態樣係一種銦製濺鍍靶構件，其於被濺鍍之表面具備具有直線狀晶界之晶粒，該晶粒之面積比例在65.1%以上。
    於本發明之銦製濺鍍靶構件之一實施形態中，具有上述直線狀晶界之晶粒之面積比例在88.9%以上。
    於本發明之銦製濺鍍靶構件之另一實施形態中，銦製濺鍍靶構件係繼總軋縮率為65~90%之塑性加工之後，於80~150℃之範圍經過10分鐘以上之熱處理而形成。
    於本發明之銦製濺鍍靶構件之又一實施形態中，上述塑性加工之總軋縮率在80%以上。
    於本發明之銦製濺鍍靶構件之進而又一實施形態中，上述熱處理係以120℃以上進行2小時以上。
    於本發明之銦製濺鍍靶構件之進而又一實施形態中，於以下之濺鍍條件下連續進行1小時濺鍍時，發弧次數為0：
    ‧濺鍍氣體：Ar
    ‧濺鍍氣壓：0.5 Pa
    ‧濺鍍氣體流量：50 SCCM
    ‧濺鍍溫度：無加熱
    ‧投入濺鍍功率密度：2.0 W/cm2
    ‧基板： 4英吋×0.7 mmt。
    於本發明之銦製濺鍍靶構件之進而又一實施形態中，孔徑為50μm以上之空隙在1個/cm3以下。
    於本發明之銦製濺鍍靶構件之進而又一實施形態中，上述直線狀晶界之至少一部分為重合晶界，重合晶界之Σ值為7。
    於本發明之銦製濺鍍靶構件之進而又一實施形態中，被濺鍍之表面之Σ7重合晶界長度相對於總晶界長度的比例在71.4%以上。
    本發明之另一態樣係一種濺鍍靶，其於底板上接合有本發明之銦製濺鍍靶構件。
    本發明之又一態樣係一種銦製濺鍍靶構件之製造方法，其包含對銦鑄錠以總軋縮率為65~90%之條件進行塑性加工。
    於本發明之銦製濺鍍靶構件之製造方法之一實施形態中，包含繼塑性加工之後於80~150℃之範圍進行10分鐘以上之熱處理的步驟。
    於本發明之銦製濺鍍靶構件之製造方法之另一實施形態中，上述塑性加工之總軋縮率在80%以上。
    於本發明之銦製濺鍍靶構件之製造方法之進而又一實施形態中，上述熱處理係以120℃以上進行2小時以上。
    藉由使用本發明之濺鍍靶進行濺鍍，可實現較高之成膜速率之成膜。
    (1.直線狀晶界)
    於本發明之銦製濺鍍靶構件中，在靶構件之接受濺鍍之表面，規定了直線狀晶界及具有直線狀晶界之晶粒之面積比例。
    於本發明中，所謂「直線狀晶界」係指如下之晶界：向於以直線連結形成晶粒之晶界之彼此鄰接的角時所形成的線段之垂線方向的伸出量小於0.1 mm。再者，該評估係利用數位顯微鏡對於以50倍之倍率拍攝之影像進行，且評估之線段之粗細度設為0.01 mm。又，所謂直線係指具有50μm以上之直線區域之情形，於小於50μm之情形時不屬於直線。於藉由蝕刻而使晶界變得易見之情形時，視蝕刻之程度而存在晶界被切削之情況，但並不表示直線狀被破壞。因此，本發明中，於此種情形時，將被切削之晶界之側緣定義為作為觀察對象之晶粒的晶界。
    於本發明中，所謂「具有直線狀晶界之晶粒」係指具有如下晶界之晶粒：形成晶粒之晶界中有1個以上滿足上述直線狀晶界之定義的晶界。先前，於製品化之銦製濺鍍靶中，晶界大致為曲線狀，相對於此，本發明之銦製濺鍍靶構件中大量地存在直線狀晶界。
    直線狀晶界必須以可充分地觀察到組織之狀態觀察。例如，藉由利用酸之蝕刻、電解研磨、濺鍍等去除存在於靶表面之加工變質層而進行觀察。觀察可藉由目測，亦可使用數位相機、數位顯微鏡、電子顯微鏡等。於圖1中，表示利用數位相機拍攝濺鍍後之靶構件表面之情形時具有直線狀晶界的本發明之靶構件(左側)及先前之靶構件(右側)之晶粒的表面相片之例。於圖2中，表示利用數位顯微鏡拍攝利用酸之蝕刻後之靶構件之情形時具有直線狀晶界之本發明之靶構件(左側)及先前之靶構件(右側)的晶粒之表面相片之例。於濺鍍後之數位相機相片中，本發明品中可明顯地觀察到直線狀晶界，但作為比較例而表示之先前之銦靶中則未觀察到直線狀晶界。又，於利用酸之蝕刻後之表面之數位顯微鏡相片中，亦是本發明品中可觀察到直線狀晶界，但於作為先前品之比較例中則未觀察到直線狀晶界。
    (2.具有直線狀晶界之晶粒之面積比例)
    於本發明之銦製濺鍍靶構件中，規定了具有直線狀晶界之晶粒之面積比例。藉由提高具有直線狀晶界之晶粒之面積比例，可獲得提升成膜速率之效果。其原因並不明確，但推測為晶界能量等發揮影響。若該面積比例過小，則成膜速率之上升效果較少，因此於本發明中，將該面積比例在10%以上設為必要條件，較佳為15%以上，更佳為20%以上、進而更佳為25%以上，進而更佳為30%以上，進而更佳為40%以上，進而更佳為50%以上，進而更佳為60%以上，進而更佳為70%以上，可設為例如30%~100%。
    於本發明中，藉由以下之方法測定具有直線狀晶界之晶粒之面積比例。利用酸對銦靶進行蝕刻、電解研磨、或濺鍍而除去表面之加工變質層，藉此，使組織變得易於觀察。此後，利用數位相機等自表面側進行拍攝，且藉由圖像處理軟體等對所拍攝之圖像求出具有直線狀組織之結晶之面積及拍攝視野面積。具有直線狀晶界之晶粒之面積比例係由{(具有直線狀組織之結晶之面積)/(拍攝視野面積)}×100(%)表示。再者，拍攝視野之大小係以包含至少10個以上之晶粒之面積而測定。
    (3.重合晶界)
    於本發明之銦製濺鍍靶構件中，亦規定了重合晶界長度與所有晶界長度之比例。所謂重合晶界係指於幾何學上整合性較高之特殊之晶界，與僅具有普通之晶界(無規則晶界)之材料相比，多數情況下，具有重合晶界之材料具有於化學、力學方面優異之性質。具體而言，重合晶界係指成為如下關係之晶界：於使夾著晶界之鄰接之結晶中之一方圍繞結晶軸旋轉時，晶格點之一部分週期性地與另一晶粒之晶格點一致(將該晶格點稱為對應晶格點)之。此時，將原來之單細胞體積與藉由對應晶格點而重新形成之單細胞體積之比稱為Σ值。關於重合晶界，於例如「陶瓷材料之物理-結晶與界面-」(日刊工業新聞社 幾原雄一編著 2003年、82頁)有所記載。
    於本發明之銦製濺鍍靶構件中，可確認直線狀晶界係Σ7之重合晶界。於本發明中，在銦之情形時，於夾著某個晶界之結晶彼此以<110>軸為共通旋轉軸約旋轉85.5°(85.5°±1°)後方向一致之關係時，該晶界之Σ值設為7。
    (4.重合晶界長度之比例)
    於本發明之銦製濺鍍靶構件中，規定了於藉由EBSP自靶表面側觀察結晶組織時，重合晶界長度相對於觀察視野(3.5 mm×3.5 mm以上)中之所有晶界長度的比例。藉由提高重合晶界長度之比例，可獲得成膜速率上升之效果。若該晶界長度比例過小，則成膜速率之上升效果較少，因此於本發明中，將該晶界長度比例在15%以上設為必要條件，較佳為25%以上，更佳為40%以上，可設為例如25%以上90%以下。於本發明中，上述重合晶界典型的是Σ7，故將Σ7重合晶界長度之比例設為上述長度之比例。
    於本發明中，藉由以下之方法測定Σ7重合晶界之長度比例。首先，於本發明中，在鄰接之結晶之方位差為5°以上時，將各結晶之間視作晶界。再者，於銦中，共通旋轉軸為<110>軸，旋轉角約成為85°(85.5°±1°)。若為等價之關係，則亦可為其他共通旋轉軸、旋轉角，但通常於藉由EBSP進行測定之情形時，以最小之旋轉角表示。
    作為求出重合晶界Σ7之比例之方法，於本發明中，採用利用FEEPMA(Field Emission Electron Probe Micro Analyzer)之EBSP(Electron Backscatter Diffraction Pattern)法。該方法係如下之方法：基於在向試料表面傾斜地照射電子束時產生之背向散射電子繞射圖案(菊地圖案)，對結晶方位進行解析。該方法係以如下之順序進行解析。首先，將成為測定對象之靶材料表面之測定區域(觀察視野為3.5 mm×3.5 mm)通常分隔為六邊形之區域(像素)，並將針對經分隔之各區域所獲得之菊地圖案與既知之結晶構造之資料進行比較，求出該測定點之結晶方位。步距(鄰接之測定點間之間隔)係設為20μm。相同地，求出鄰接於該測定點之測定點之結晶方位，若雙方之結晶之方位差為5°以上，則將其間隙(雙方之六邊形相接之邊)設為晶界，若小於5°，則將兩者設為相同之結晶。以此方式，求出試料表面之結晶方位及晶界之分佈。接著，使用EBSP附屬之軟體，算出包含於觀察視野中之晶粒之晶界的長度之總和。又，相同地，使用EBSP附屬之軟體，判定各晶粒是否成為重合晶界Σ7，算出包含於觀察視野中之晶粒之晶界中之Σ7重合晶界的長度之總和。對(重合晶界Σ7之長度之總和)/(晶界之長度之總和)乘以100而求出重合晶界Σ7之比例(%)。對於各觀察視野，計算Σ7重合晶界之長度相對於全晶界長度的比例，將任意之4個部位之觀察視野中之平均值設為測定值。再者，通常市售之FESEM/EBSP裝置中，不存在對銦(正方晶)求出重合晶界之模式，故將共通旋轉軸指定為<110>，將旋轉角指定為85.5°而進行Σ7重合晶界之鑑定。再者，旋轉角之測定誤差係針對每個裝置而不同，但設為85.5°±1°之範圍。
    (孔徑為50μm以上之空隙之個數比例)
    本發明之銦靶係於較佳之實施形態中，孔徑為50μm以上之空隙在1個/cm3以下。存在於靶內部之空隙、尤其是孔徑為0.5 mm以上之較大之空隙會成為使濺鍍過程中產生異常放電之原因，故較理想的是極力地減少。於對銦靶進行熔解鑄造時，若冷卻速度較大，則於靶內部會產生空隙，故存在於濺鍍中易於產生異常放電等之問題，另一方面，若縮小冷卻速度，則特別是於製作大型之靶之情形時，鑄錠尺寸會變大，故冷卻時間增大而無法進行下一鑄造作業直至鑄錠完全凝固為止，因此存在生產性顯著下降等之問題。然而，根據本發明，對因為使冷卻速度變快而產生之空隙施加壓製或壓延等壓縮力，藉此，可同時實現生產性與空隙之減少。孔徑為50μm以上之空隙較佳為0.5個/cm3以下，更佳為0.3個/cm3以下，進而更佳為0.1個/cm3以下，例如為0~0.3個/cm3。亦可設為0個/cm3。
    於本發明中，孔徑為50μm以上之空隙之數量係藉由電子掃描式超音波探傷器而測定。將靶設置至上述裝置之探傷器水槽內，以頻帶1.5~20 MHz、脈衝重複頻率5 KHz、掃描速度60 mm/min進行測定，從而根據獲得之影像而對孔徑為50μm以上之空隙進行計數，根據測定對象靶之體積求出空隙之個數比例。此處，所謂孔徑係定義為包圍影像之孔之最小圓之直徑。
    (本發明之銦靶構件之製造方法)
    接著，依次對本發明之銦靶構件之製造方法之較佳的例進行說明。首先，將作為原料之銦熔解而澆注至鑄模。關於使用之原料銦，因若包含雜質則藉由該原料製作之太陽電池之轉換效率會下降等之原因，較理想的是具有較高之純度，例如可使用99.99質量%以上，典型的是可使用99.99質量%~99.9999質量%之純度之原料。此後，冷卻至室溫，而形成銦鑄錠。藉由提高冷卻速度能提高生產效率，但易於產生空隙。然而，根據本發明，可藉由施加壓製或壓延等壓縮力而縮小空隙，因此能夠以例如8℃/min以上，較佳為10℃/min以上，典型的是8~12℃/min之速度進行冷卻。
    接著，對藉由熔解鑄造而獲得之鑄錠實施壓製、壓延等塑性加工，藉此會產生應變。於熔解鑄造後之鑄錠中，幾乎不存在具有重合晶界之晶粒，但藉由利用壓延等使銦產生應變而增加Σ7重合晶界。塑性加工以冷或熱的方式進行皆可。若塑性加工之總軋縮率過低，則重合晶界不會充分地增加，另一方面，若總軋縮率過高，則需要增大加工前之鑄錠厚度，從而生產性、操作性較差，因此較佳為以總軋縮率成為15~90%之方式實施壓製或壓延，更佳為以總軋縮率成為50~85%之方式實施壓製或壓延。
    作為本發明之更佳方法，可於進行壓製或壓延等塑性加工後，施加熱處理。藉由施加熱處理而使具有直線狀晶界之晶粒顯著地成長，可提高直線狀晶界比例及具有直線狀晶界之晶粒之面積比例，從而可進一步提高成膜速率。作為熱處理之方法，有如下之方法：例如，以80~150℃×10~300分鐘、典型的是100~140℃×60~180分鐘對材料進行加熱。於熱處理之時間小於10分鐘之情形時，幾乎不會發現效果，但若為10分鐘以上，則可發現上述效果。加熱時間亦可設為超過300分鐘，但會導致熱處理設備之占用等生產性之下降，故較佳為10~300分鐘左右。重合晶界長度之比例在0%至20%左右之間、具有直線狀晶界之晶粒之面積比例在0%至25%左右之間可見飛躍性之成膜速率上升效果，但於其以上之區域內，成膜速率之上升效果趨緩，故關於熱處理，亦可因與生產性之均衡而省略。
    塑性加工後之銦磚之厚度並無特別限制，只要根據使用之濺鍍裝置或成膜使用時間等而適當設定即可，但通常為3~20 mm左右，典型的是5~18 mm左右。
    以此方式獲得之銦靶構件可經由接合材而與底板貼合，從而製成濺鍍靶。
    銦靶構件之形狀加工可任意地於與底板貼合之前或之後實施。又，亦可於濺鍍靶之製造步驟中適當實施酸洗或脫脂。
    以此方式獲得之銦濺鍍靶可較佳地用作CIGS系薄膜太陽電池用光吸收層製作用濺鍍靶。
    [實施側]
    以下，將本發明之實施例與比較例一併表示，但該等實施例係為了更良好地理解本發明及其優點而提供者，並不旨在限定發明。
    <實施例1>
    將以170℃熔解之銦原料(純度4 N)澆注至縱250 mm、橫160 mm、深度80 mm(內尺寸)之SUS製之鑄模中，直至鑄模之深度6.3 mm為止，之後，放冷(約1.5℃/分鐘)至室溫為止，從而製成鑄錠。繼而，以總軋縮率成為20%之方式，自厚度6.3 mm進行冷壓延，從而製成厚度為5 mm之靶構件之磚。將該磚切斷成多邊柱狀而接合於直徑為250 mm且厚度為5 mm的銅製之底板，從而藉由車床加工成直徑204 mm×厚度5 mm之圓盤狀，從而製成銦靶。
    <實施例2>
    除了以總軋縮率成為30%之方式調節壓延前之銦鑄錠之厚度外，與實施例1相同地製作銦靶。
    <實施例3>
    除了以總軋縮率成為50%之方式調節壓延前之銦鑄錠之厚度外，與實施例1相同地製作銦靶。
    <實施例4>
    除了以總軋縮率成為65%之方式調節壓延前之銦鑄錠之厚度外，與實施例1相同地製作銦靶。
    <實施例5>
    除了以總軋縮率成為80%之方式調節壓延前之銦鑄錠之厚度外，與實施例1相同地製作銦靶。
    <實施例6>
    除了以總軋縮率成為90%之方式調節壓延前之銦鑄錠之厚度外，與實施例1相同地製作銦靶。
    <實施例7>
    除了將鑄造時之冷卻速度設為10℃/min(急冷)外，與實施例5相同地製作銦靶。
    <實施例8>
    藉由與實施例1相同之方法製作鑄造鑄錠，繼而以總軋縮率成為20%之方式調節銦鑄錠之厚度而進行壓製。此後，將該磚切斷成多邊柱狀而接合於直徑為250 mm且厚度為5 mm的銅製之底板，從而藉由車床加工成直徑204 mm×厚度5 mm之圓盤狀，從而製成銦靶。
    <實施例9>
    除了以總軋縮率成為30%之方式調節壓製前之銦鑄錠之厚度外，與實施例8相同地製作銦靶。
    <實施例10>
    除了以總軋縮率成為50%之方式調節壓製前之銦鑄錠之厚度外，與實施例8相同地製作銦靶。
    <實施例11>
    除了以總軋縮率成為65%之方式調節壓製前之銦鑄錠之厚度外，與實施例8相同地製作銦靶。
    <實施例12>
    除了以總軋縮率成為80%之方式調節壓製前之銦鑄錠之厚度外，與實施例8相同地製作銦靶。
    <實施例13>
    除了以總軋縮率成為90%之方式調節壓製前之銦鑄錠之厚度外，與實施例8相同地製作銦靶。
    <實施例14>
    除了將鑄造時之冷卻速度設為10℃/min(急冷)外，與實施例12相同地製作銦靶。
    <實施例15>
    除了於與實施例1相同地製作銦磚後，以120℃於大氣中施加2小時之熱處理外，與實施例1相同地製作銦靶。
    <實施例16>
    除了於與實施例5相同地製作銦磚後，以120℃於大氣中施加2小時之熱處理外，與實施例5相同地製作銦靶。
    <實施例17>
    除了於與實施例8相同地製作銦磚後，以120℃於大氣中施加2小時之熱處理外，與實施例8相同地製作銦靶。
    <實施例18>
    除了於實施例12相同地製作銦磚後，以120℃於大氣中施加2小時之熱處理外，與實施例12相同地製作銦靶。
    <比較例1>
    於直徑為250 mm且厚度為5 mm的銅製之底板上，製作SUS製之鑄模(內徑205 mm×高度15 mm)，並澆注以170℃熔解之銦原料(純度4 N)直至鑄模之深度10 mm為止，之後放冷(約1.5℃/分鐘)至室溫為止。此後，藉由車床加工加工成直徑204 mm×厚度5 mm之圓盤狀，從而製成銦靶。
    <比較例2>
    除了將鑄造時之冷卻速度設為10℃/min外，與比較例1相同地製作銦靶。
    <比較例3>
    除了以總軋縮率成為5%之方式調節壓延前之銦鑄錠之厚度外，與實施例1相同地製作銦靶。
    <比較例4>
    除了以總軋縮率成為10%之方式調節壓延前之銦鑄錠之厚度外，與實施例1相同地製作銦靶。
    <比較例5>
    除了以總軋縮率成為5%之方式調節壓製前之銦鑄錠之厚度外，與實施例8相同地製作銦靶。
    <比較例6>
    除了以總軋縮率成為10%之方式調節壓製前之銦鑄錠之厚度外，與實施例8相同地製作銦靶。
    對於所獲得之各銦靶，藉由以下之方法測定具有直線狀晶界之晶粒之面積比例、Σ7重合晶界長度比例、及孔徑為50μm以上之空隙之個數比例。將結果示於表1。
    (具有直線狀晶界之晶粒之面積比例)
    於根據上述方法而以鹽酸蝕刻後，利用數位相機進行拍攝，使用圖像處理軟體(Olympus公司製造之analySIS FIVE)測量。
    (具有重合晶界之晶粒之晶界長度比例)
    對於各實施例及比較例，藉由使用有FE-EPMA(日本電子股份有限公司製造之JXA8500F)之EBSP法而進行結晶方位之測定，且根據上述方法求出晶界之Σ7重合晶界之比例。再者，解析用軟體係使用Texsem Laboratories公司製造之TSL OIM Analysis。
    對實施例及比較例中所獲得之銦靶，測定自濺鍍開始起之成膜速率。具體而言，以下述條件進行濺鍍，且藉由觸針式表面形狀測定器(ULVAC公司製造之Dektak8)測定所獲得之膜之厚度，且藉由將膜厚除以成膜時間(3 min)而算出成膜速率。進而，以下述條件連續進行1 h之濺鍍，藉由目測之方法測定發弧數量。
    濺鍍條件如下。
    ‧濺鍍裝置：Canon Anelva公司製造之SPF-313H
    ‧濺鍍氣體：Ar
    ‧濺鍍氣壓：0.5 Pa
    ‧濺鍍氣體流量：50 SCCM
    ‧濺鍍溫度：R.T.(無加熱)
    ‧投入濺鍍功率密度：2.0 W/cm2
    ‧基板：康寧(Corning)公司製造之EAGLE 2000、 4英吋×0.7 mmt
    (孔徑為50μm以上之空隙之個數比例)
    孔徑為50μm以上之空隙之個數比例係根據上述方法，使用日本Krautkramer股份有限公司製造之電子掃描式超音波探傷系統PA-101而測定。
    (考察)
    根據上述結果可知，藉由使用本發明之濺鍍靶而進行濺鍍，能夠以較高之成膜速率成膜。
    比較例1係未進行塑性加工之比較例，成膜速率慢於發明例。又，空隙較多，且發現大量發弧。
    比較例2係使鑄造時之冷卻速度變得快於比較例1之例，空隙數量增加，隨之，發現發弧數量之增加。
    比較例3~6係總軋縮率較低之例，雖可確認具有直線狀晶界之晶粒或重合晶界，但由於比例較小，故成膜速率上升效果較小，與比較例1相比係發現略微之成膜速率上升效果之程度。又，與比較例1相比，空隙略微減少，發弧之減少效果較少。
    實施例1為參考例。藉由以適當之總軋縮率實施壓延，使得具有直線狀晶界之晶粒之面積比例成為10%以上，且重合晶界長度比例成為15%以上，與比較例1相比，成膜速率有所提高。又，與比較例相比，空隙減少，隨之發現發弧之減少。
    實施例2為參考例。藉由將總軋縮率設為30%而實施壓延，使得具有直線狀晶界之晶粒之面積比例成為20.1%，且重合晶界長度比例成為23.6%，與比較例相比，成膜速率有所提高。又，與比較例相比，空隙減少，隨之發現發弧之減少。
    實施例3為參考例。藉由將總軋縮率設為50%而實施壓延，使得具有直線狀晶界之晶粒之面積比例成為35.2%，且重合晶界長度比例成為40.3%，與比較例相比，成膜速率有所提高。又，與比較例相比，空隙減少，隨之發現發弧之減少。
    實施例4為發明例。藉由將總軋縮率設為65%而實施壓延，使得具有直線狀晶界之晶粒之面積比例成為65.1%，且重合晶界長度比例成為45.6%，與比較例相比，成膜速率有所提高。又，與比較例相比，空隙減少，隨之發現發弧之減少。
    實施例5為發明例。藉由將總軋縮率設為80%而實施壓延，使得具有直線狀晶界之晶粒之面積比例成為87.1%，且重合晶界長度比例成為69.5%，與比較例相比，成膜速率有所提高。又，與比較例相比，空隙減少，隨之發現發弧之減少。
    實施例6為發明例。藉由將總軋縮率設為90%而實施壓延，使得具有直線狀晶界之晶粒之面積比例成為95.2%，且重合晶界長度比例成為83.3%，與比較例相比，成膜速率有所提高。又，與比較例相比，空隙減少，隨之發現發弧之減少。
    實施例7為發明例。由於在鑄造時進行急冷，故於壓延前，空隙個數成為與比較例2相等，但藉由將總軋縮率設為80%而實施壓延，使得空隙大幅減少，隨之發現發弧之減少。
    實施例8為參考例。藉由將總軋縮率設為20%而實施壓製，使得具有直線狀晶界之晶粒之面積比例成為16.3%，且重合晶界長度比例成為19.5%，與比較例相比，成膜速率有所提高。又，與比較例相比，空隙減少，隨之發現發弧之減少。
    實施例9為參考例。藉由將總軋縮率設為30%而實施壓製，使得具有直線狀晶界之晶粒之面積比例成為22.5%，且重合晶界長度比例成為20.4%，與比較例相比，成膜速率有所提高。又，與比較例相比，空隙減少，隨之發現發弧之減少。
    實施例10為參考例。藉由將總軋縮率設為50%而實施壓製，使得具有直線狀晶界之晶粒之面積比例成為38.5%，且重合晶界長度比例成為38.4%，與比較例相比，成膜速率有所提高。又，與比較例相比，空隙減少，隨之發現發弧之減少。
    實施例11為參考例。藉由將總軋縮率設為65.0%而實施壓製，使得具有直線狀晶界之晶粒之面積比例成為63.1%，且重合晶界長度比例成為45.1%，與比較例相比，成膜速率有所提高。又，與比較例相比，空隙減少，隨之發現發弧之減少。
    實施例12為發明例。藉由將總軋縮率設為80%而實施壓製，使得具有直線狀晶界之晶粒之面積比例成為85.1%，且重合晶界長度比例成為70.1%，與比較例相比，成膜速率有所提高。又，與比較例相比，空隙減少，隨之發現發弧之減少。
    實施例13為發明例。藉由將總軋縮率設為90%而實施壓製，使得具有直線狀晶界之晶粒之面積比例成為96.5%，且重合晶界長度比例成為86.4%，與比較例相比，成膜速率有所提高，且於總實施例中成為最大。又，與比較例相比，空隙減少，隨之發現發弧之減少。
    實施例14為發明例。由於在鑄造時進行急冷，故於壓製前，空隙個數成為與比較例2同等，但藉由將總軋縮率設為80%而實施壓製，空隙大幅減少，隨之發現發弧之減少。
    實施例15為參考例。藉由在以總軋縮率20%進行壓延後，施加熱處理，使得具有直線狀晶界之晶粒之面積比例及重合晶界長度比例上升，又，成膜速率亦上升。
    實施例16為發明例。藉由在以總軋縮率80%進行壓延後，施加熱處理，使得具有直線狀晶界之晶粒之面積比例及重合晶界長度比例上升，又，成膜速率亦上升。
    實施例17為參考例。藉由在以總軋縮率20%進行壓製後，施加熱處理，使得具有直線狀晶界之晶粒之面積比例及重合晶界長度比例上升，又，成膜速率亦上升。
    實施例18為發明例。藉由在以總軋縮率80%進行壓製後，施加熱處理，使得具有直線狀晶界之晶粒之面積比例及重合晶界長度比例上升，又，成膜速率亦上升。
    圖1係表示利用數位相機拍攝藉由濺鍍而去除表面之加工變質層後之靶構件表面之情形時具有直線狀晶界之本發明之靶構件(左側)及先前之靶構件(右側)的晶粒之表面相片之例。
    圖2係表示利用數位顯微鏡拍攝藉由酸蝕刻而去除表面之加工變質層後之靶構件之情形時具有直線狀晶界之本發明之靶構件(左側)及先前之靶構件(右側)的晶粒之表面相片之例。
    权利要求:
    Claims (14)
    [1] 一種銦製濺鍍靶構件，其於被濺鍍之表面具備具有直線狀晶界之晶粒，該晶粒之面積比例在65.1%以上。
    [2] 如申請專利範圍第1項之銦製濺鍍靶構件，其中，具有該直線狀晶界之晶粒的面積比例在88.9%以上。
    [3] 如申請專利範圍第1項之銦製濺鍍靶構件，其係繼總軋縮率為65~90%之塑性加工之後，於80~150℃之範圍經過10分鐘以上之熱處理而形成。
    [4] 如申請專利範圍第3項之銦製濺鍍靶構件，其中，該塑性加工之總軋縮率在80%以上。
    [5] 如申請專利範圍第3或4項之銦製濺鍍靶構件，其中，該熱處理係以120℃以上進行2小時以上。
    [6] 如申請專利範圍第1項之銦製濺鍍靶構件，其中，於以下之濺鍍條件下連續進行1小時濺鍍時，發弧次數為0：‧濺鍍氣體：Ar‧濺鍍氣壓：0.5 Pa‧濺鍍氣體流量：50 SCCM‧濺鍍溫度：無加熱‧投入濺鍍功率密度：2.0 W/cm2‧基板： 4英吋×0.7 mmt。
    [7] 如申請專利範圍第1項之銦製濺鍍靶構件，其中，孔徑為50μm以上之空隙在1個/cm3以下。
    [8] 如申請專利範圍第1項之銦製濺鍍靶構件，其中，該直線狀晶界之至少一部分為重合晶界(coincidence boundary)，重合晶界之Σ值為7。
    [9] 如申請專利範圍第1項之銦製濺鍍靶構件，其中，被濺鍍之表面之Σ7重合晶界長度相對於總晶界長度的比例在71.4%以上。
    [10] 一種濺鍍靶，其於底板上接合有申請專利範圍第1至9項中任一項之銦製濺鍍靶構件。
    [11] 一種銦製濺鍍靶構件之製造方法，包含對銦鑄錠以總軋縮率65~90%之條件進行塑性加工。
    [12] 如申請專利範圍第11項之銦製濺鍍靶構件之製造方法，於該製造方法中，包含繼塑性加工之後於80~150℃之範圍進行10分鐘以上之熱處理的步驟。
    [13] 如申請專利範圍第11項之銦製濺鍍靶構件之製造方法，其中，該塑性加工之總軋縮率在80%以上。
    [14] 如申請專利範圍第12或13項之銦製濺鍍靶構件之製造方法，其中，該熱處理係以120℃以上進行2小時以上。
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    公开号 | 公开日
    KR101365284B1|2014-02-19|
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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    法律状态:
    优先权:
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