WO2010119887A1 - Ｃｕ-Ｇａ合金スパッタリングターゲットおよびその製造方法 - Google Patents

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sputtering
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仁実 松村
旭 南部
得平　雅也
晋也 岡本
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株式会社コベルコ科研
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    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps

Definitions

  • the present invention relates to a Cu—Ga alloy sputtering target and a manufacturing method thereof, for example, a Cu—Ga alloy sputtering target used for forming a light absorption layer of a CIS (CIGS) thin film solar cell and a manufacturing method thereof. is there.
  • a Cu—Ga alloy sputtering target used for forming a light absorption layer of a CIS (CIGS) thin film solar cell and a manufacturing method thereof. is there.
  • a Cu—Ga alloy layer and an In layer are sequentially formed by a sputtering method and stacked (for example, see Patent Document 1).
  • a sputtering target used for forming the Cu—Ga alloy layer for example, a sputtering target having a Ga content of 10 to 30 atomic% is generally used.
  • the sputtering target for example, as shown in Patent Document 2, production by a melting / casting method can be mentioned.
  • the cooling after casting proceeds relatively slowly, resulting in a large crystal structure and micro-uniformity of material components, resulting in composition in the in-plane direction and the plate thickness direction of the sputtering target.
  • the composition of the resulting film is likely to change in the in-plane direction, which is considered to be a cause of a decrease in conversion efficiency of the solar cell.
  • the sputtering target manufactured by the melting / casting method is likely to cause a composition variation in the thickness direction, and is considered to be a cause of variation among manufacturing lots.
  • voids are easily generated in a sputtering target manufactured by a melting / casting method. If the porosity in the sputtering target is high, arcing (abnormal discharge) occurs at the edge of the pores during sputtering, and the discharge stability of sputtering deteriorates, or particles are generated by arcing shock, which adheres to the substrate. Thus, there is a problem that the adhesion between the film and the substrate is lowered, and the performance of the solar cell is deteriorated.
  • the sputtering target manufactured by the melting / casting method has low strength, there is a problem that the target is easily cracked by the stress generated by the temperature rise of the target during sputtering.
  • Japanese Patent No. 3249408 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-073163 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-138232 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-163367
  • the present invention has been made by paying attention to the above-described circumstances, and the object thereof is to form a Cu—Ga sputtering film excellent in the uniformity of film component composition (film uniformity), and to perform sputtering. It is an object of the present invention to provide a Cu—Ga alloy sputtering target that can reduce the occurrence of arcing therein and that has high strength and can suppress cracking during sputtering.
  • the present invention includes the following aspects.
  • the sputtering target is preferably a Cu—Ga alloy sputtering target substantially made of a Cu-based alloy containing Ga, and more preferably a Cu—Ga alloy sputtering target made only of a Cu-based alloy containing Ga.
  • the proportion of the ⁇ phase based on the Cu 9 Ga 4 compound phase in an arbitrary line segment having a length of 100 ⁇ m is 20%.
  • the Cu—Ga alloy sputtering target according to (1) or (2), wherein the number of ⁇ phases is 95% or less and based on the Cu 9 Ga 4 compound phase crossing the line segment is 5 or more. .
  • the sputtering target is preferably substantially consisting of Cu 9 Ga 4 compound phase and Cu 3 Ga compound phase, Cu 9 Ga 4 be composed only of compound phase and Cu 3 Ga compound phase more preferred.
  • For producing a Cu—Ga alloy sputtering target comprising:
  • a Cu—Ga alloy sputtering target having fine crystal grains and reduced porosity, and preferably having a specific compound phase morphology.
  • a Cu—Ga sputtering film having a uniform film composition for example, a CIS (CIGS) -based thin film, which suppresses arcing and cracking, is stable and efficient, and has a high yield. It can form as a layer which comprises the light absorption layer of a solar cell.
  • CIS CIS
  • FIG. 1 is a diagram showing a Cu—Ga binary system phase diagram.
  • FIG. 2 is a microstructure photograph of the sputtering target of the present invention at a magnification of 500 times.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a method for evaluating the form of the compound phase using FIG.
  • FIG. 4 is a microstructural photograph of the comparative example sputtering target at a magnification of 500 times.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method for evaluating the form of the compound phase using FIG. 4. It is explanatory drawing which identified the compound phase by the X-ray diffraction method of the sputtering target of this invention.
  • the present inventors diligently studied about countermeasures for solving the above-mentioned problems. As a result, it is possible to improve the homogeneity of the material by refining the crystal grains and reducing the porosity of the Cu—Ga alloy sputtering target, and preferably using the target if the form of the compound phase is as specified. It has been found that the uniformity of the film composition of the Cu—Ga sputtering film can be improved, the occurrence of arcing during sputtering can be reduced, and target cracking during sputtering can be suppressed.
  • the sputtering target of the present invention will be described in detail.
  • the sputtering target of the present invention is characterized in that the average crystal grain size is 10 ⁇ m or less and the porosity is 0.1% or less.
  • the average crystal grain size is 10 ⁇ m or less.
  • the average crystal grain size is preferably 8.0 ⁇ m or less. Note that the lower limit of the average crystal grain size is about 0.5 ⁇ m from the viewpoint of the production method and cost.
  • the porosity is preferably 0.05% or less.
  • the Ga content of the sputtering target of the present invention is desirably 20 atomic% or more and 29 atomic% or less. If the Ga content is less than 20%, the film uniformity may be deteriorated because the Cu phase is contained. On the other hand, when the Ga content exceeds 29%, a Cu 9 Ga 4 compound phase becomes a single phase, and there is a possibility that it is likely to break.
  • a preferable Ga content is 24 atomic% or more and 26 atomic% or less.
  • the sputtering target of the present invention preferably has an oxygen content of 500 ppm or less. By reducing the oxygen content in this way, the occurrence of arcing during sputtering can be further reduced.
  • the oxygen content is more preferably 400 ppm or less.
  • the form of the compound phase is preferably as follows. That is, based on Cu 9 Ga 4 called ⁇ phase illustrated in the Cu—Ga binary phase diagram of FIG. 1 in a 500 ⁇ magnification scanning electron microscope photograph of the surface of the sputtering target.
  • the ratio of the intermetallic compound phase to an arbitrary line segment having a length of 100 ⁇ m is preferably 20% or more and 95% or less, and the number of the ⁇ phases crossing the line segment is preferably 5 or more.
  • a more preferable ratio of the ⁇ phase to an arbitrary line segment having a length of 100 ⁇ m is 30% or more and 50% or less, and a more preferable number of the ⁇ phases crossing the line segment is 6 or more.
  • a line (a short vertical line in FIG. 3) is drawn at the boundary between the light gray portion and the dark gray portion, and “Cu 9 occupying an arbitrary line segment having a length of 100 ⁇ m” is drawn.
  • the “ratio of the ⁇ phase based on the Ga 4 compound phase” can be obtained by summing up the lengths of the line segments occupied by the light gray portions, obtaining the ratio of the total line segments, and converting it to a value per 100 ⁇ m.
  • the direction of the line segment is not particularly limited.
  • Examples of the compound phase constituting the Cu—Ga alloy sputtering target include a ⁇ phase based on Cu 3 Ga and a ⁇ phase based on Cu 9 Ga 4.
  • the proportion of the ⁇ phase is 20%.
  • the target crack in the said sputtering can fully be suppressed.
  • the ⁇ phase is present in excess of 95%, it may approach the ⁇ single phase and be easily broken during sputtering.
  • it is less than 20% a Cu phase appears and the film uniformity may be deteriorated.
  • Scanning electron microscope observation photographs target observation photographs at a field size of 270 ⁇ m ⁇ 230 ⁇ m and a magnification of 500 times, and the average value of the ⁇ phase ratio is 20% or more when measured by the method shown in the examples described later. It is preferable that the average value of the number of ⁇ phases satisfies 5 or more. In the examples described later, three line segments in the same direction are measured in the observation photograph, but the direction of the line segments is not particularly limited.
  • the present invention also defines a method for producing the sputtering target, the method comprising: A first step of gas atomizing and miniaturizing a molten Cu-based alloy containing Cu (Cu—Ga alloy); A second step of depositing the refined Cu—Ga alloy on a collector to obtain a Cu—Ga alloy preform; A third step of densifying the Cu—Ga alloy preform by a densification means to obtain a Cu—Ga alloy dense body; It is characterized by including.
  • the composition and structure of the sputtering target can be made uniform. It is preferable because the above-described compound phase form can be realized.
  • a Cu-based alloy containing Ga (Cu—Ga alloy, raw material) is heated to a melting point or higher to form a molten metal, the molten metal is caused to flow down from a nozzle, and gas is blown from the surroundings to the molten metal. Perform gas atomization to atomize.
  • gas atomized and deposited particles that have been rapidly cooled from a semi-molten state to a semi-solid state to a solid state to form a predetermined shape (preform, intermediate before obtaining a final compact) Is obtained (second step).
  • preform intermediate before obtaining a final compact
  • second step gas atomized and deposited particles that have been rapidly cooled from a semi-molten state to a semi-solid state to a solid state to form a predetermined shape (preform, intermediate before obtaining a final compact)
  • the molten Cu—Ga alloy obtained by melting in the range of approximately 1000 to 1300 ° C. is refined by gas atomization.
  • the gas atomization the molten metal is caused to flow down from a nozzle, and an inert gas (for example, Ar or the like) or nitrogen gas is sprayed from the periphery of the molten metal to atomize the molten metal.
  • the gas / metal ratio represented by the ratio of gas outflow / melt outflow can be, for example, 2.0 to 8.0 Nm 3 / kg.
  • the average particle size of the particles (fine particles) atomized by the gas atomization is 200 ⁇ m or less, the fine particles are easily quenched, and the crystal structure in the fine particles is further increased. This is preferable because it becomes finer and the average crystal grain size of the target can be made smaller.
  • the spray distance (distance from the nozzle tip to the collector center) is controlled within a range of 500 to 1000 mm, for example.
  • the obtained Cu—Ga alloy preform is densified by densification means (third step).
  • the densification means include sealing and densification by hot isostatic pressing (HIP).
  • HIP hot isostatic pressing
  • An example of the HIP condition is that the treatment is performed at a temperature of 400 to 600 ° C. under a pressure of 80 MPa or more for about 1 to 10 hours.
  • the sputtering target of the present invention can be obtained by machining the dense Cu—Ga alloy.
  • Nozzle provided at a lower portion of the induction melting furnace after obtaining a molten Cu—Ga alloy containing 25 atomic% of Ga and comprising the balance Cu and inevitable impurities by heating to 1200 ° C. in an induction melting furnace
  • the gas metal ratio is 2.0 on a collector with an inclination angle of 35 °, which is made into fine droplets by spraying nitrogen gas onto the molten metal that has flowed out of the nozzle and rotating at a distance of 500 to 1000 mm (spray distance) from the nozzle.
  • a Cu—Ga alloy preform (density: about 75% by volume) was produced by uniformly depositing at ⁇ 8.0 Nm 3 / kg.
  • the Cu—Ga alloy preform produced by the spray forming method can be sealed and hot isostatically pressed (HIP) at a temperature of 500 ° C. to 600 ° C. under a pressure of 80 MPa or more to obtain a dense Cu—Ga alloy.
  • HIP hot isostatically pressed
  • the obtained dense body was machined to prepare a Cu—Ga alloy sputtering target (size: length 250 mm ⁇ width 250 mm ⁇ thickness 10 mm).
  • Example 2 a Cu—Ga alloy sputtering target was prepared in the same manner as in Example 1 except that HIP was performed at a temperature of 400 ° C. to 500 ° C.
  • Example 3 Cu—Ga alloy sputtering was performed by a spray forming method in the same manner as in Example 1 except that a molten Cu—Ga alloy containing 20 atomic% Ga and the balance Cu and inevitable impurities was used. A target was produced.
  • Example 4 contains 29 atomic% of Ga, and a Cu—Ga alloy sputtering is performed by a spray forming method in the same manner as in Example 1 except that a molten Cu—Ga alloy composed of the balance Cu and inevitable impurities is used. A target was produced.
  • the oxygen analysis amount of the obtained Cu—Ga alloy sputtering targets of Examples 1 to 4 was measured by an inert gas melting method and found to be 250 to 310 ppm. Further, the structure of the Cu—Ga alloy sputtering target produced in Example 1 was observed with a scanning electron microscope (SEM). The observation photograph (reflected electron image) is shown in FIG. In FIG. 2, a light gray portion indicates a ⁇ phase based on a Cu 9 Ga 4 compound phase, a dark gray portion indicates a ⁇ phase based on a Cu 3 Ga compound phase, and a black portion indicates pores (voids).
  • the area ratio (%) of pores (for example, the black portion in FIG. 2 in the case of Example 1) occupying the microstructure photograph (field size: 270 ⁇ m ⁇ 230 ⁇ m) at a magnification of 500 times was defined as the porosity (%).
  • Identification was performed using an X-ray diffractometer (RINT 1500 manufactured by Rigaku). The measurement conditions for the X-ray diffraction were as follows. ⁇ Scanning speed: 2 ° / min ⁇ Sampling width: 0.02 ° ⁇ Target output: 40kV, 200mA ⁇ Measurement range (2 ⁇ ): 20 ° -100 °
  • the ratio of the ⁇ phase based on the Cu 9 Ga 4 compound phase occupying an arbitrary line segment having a length of 100 ⁇ m is the sum of the line segment lengths occupied by the light gray parts, and the ratio of the total line segment It calculated
  • the number of ⁇ phases based on a Cu 9 Ga 4 compound phase crossing an arbitrary line segment having a length of 100 ⁇ m is the number of sections occupied by light gray portions among the sections separated by the vertical lines. It calculated
  • a Cu—Ga sputtering film was formed on a glass substrate (size: 100 mm ⁇ 100 mm ⁇ 0.50 mm) by the DC magnetron sputtering method using the Cu—Ga alloy sputtering target.
  • the conditions for the sputtering method were as follows. -Substrate temperature: room temperature-Ultimate vacuum: 3 x 10-5 Torr or less (1 x 10-3 Pa or less) ⁇ Gas pressure during film formation: 1 to 4 mTorr DC sputtering power density (DC sputtering power per unit area of target): 1.0 to 20 W / cm 2
  • the sheet resistance at any nine locations within the same film surface on the glass substrate was measured. Then, the case where all the values at 9 locations are within ⁇ 3% of the average value at 9 locations is defined as A (film uniformity is good), and at least one of the 9 locations is ⁇ 3 from the average value at 9 locations. The case of exceeding% was evaluated as C (film uniformity was poor). The results are shown in Table 1.
  • the film uniformity, arcing occurrence, and crack occurrence are all A, and the film uniformity, arcing occurrence, crack occurrence is one or more C. C, and other than that B.
  • Comparative Example 1 a Cu—Ga alloy sputtering target was produced by the spray forming method in the same manner as in Example 1 except that the gas metal ratio was 1.0 Nm 3 / kg. Then, the average crystal grain size, porosity, identification of the compound phase, and measurement of the form of the compound phase, evaluation of film uniformity, evaluation of occurrence of arcing, and evaluation of generation of cracks of this Cu—Ga alloy sputtering target, It carried out like the said Example. The results are also shown in Table 1.
  • Comparative Example 2 In Comparative Example 2, a Cu—Ga alloy sputtering target was produced by the spray forming method in the same manner as in Example 1 except that the HIP pressure was 40 MPa. Then, the average crystal grain size, porosity, identification of the compound phase, and measurement of the form of the compound phase, evaluation of film uniformity, evaluation of occurrence of arcing, and evaluation of generation of cracks of this Cu—Ga alloy sputtering target, It carried out like the said Example. The results are also shown in Table 1.
  • FIG. 4 The structure of this Cu—Ga alloy sputtering target was observed with a scanning electron microscope (SEM).
  • SEM scanning electron microscope
  • FIG. 4 The observation photograph (reflected electron image) is shown in FIG.
  • the light gray portion is the ⁇ phase based on the Cu 9 Ga 4 compound phase
  • the dark gray portion is the ⁇ phase based on the Cu 3 Ga compound phase
  • the black portion is a pore (void). ).
  • Comparative Example 5 a Cu—Ga alloy sputtering target was formed by a spray forming method in the same manner as in Example 1 except that a molten Cu—Ga alloy containing 15 atomic% Ga and the balance Cu and inevitable impurities was used. Was made. Then, the average crystal grain size, porosity, identification of the compound phase and measurement of the form of the compound phase, evaluation of film uniformity, evaluation of occurrence of arcing, and evaluation of occurrence of cracking of the Cu—Ga alloy sputtering target It carried out like the Example. The results are also shown in Table 1.
  • Comparative Example 6 a Cu—Ga alloy sputtering target was formed by a spray forming method in the same manner as in Example 1 except that a molten Cu—Ga alloy containing 35 atomic% Ga and the balance Cu and inevitable impurities was used. Was made. Then, the average crystal grain size, porosity, identification of the compound phase and measurement of the form of the compound phase, evaluation of film uniformity, evaluation of occurrence of arcing, and evaluation of occurrence of cracking of the Cu—Ga alloy sputtering target It carried out like the Example. The results are also shown in Table 1.
  • the Cu—Ga alloy sputtering target of the present invention that satisfies the prescribed requirements is compared with the sputtering target produced by the conventional method (the melting method of Comparative Example 3 and the powder sintering method of Comparative Example 4).
  • the crystal grains are fine and uniform, and there are few pores.
  • the arcing frequency during sputtering is low, cracking does not occur until the life end, and the yield of using the target is high.
  • the film uniformity of the resulting sputtering film is good.
  • the spray forming method defined in the method of the present invention it is desirable to control the conditions such as gas metal ratio, HIP pressure, HIP temperature, etc. so as to satisfy the defined requirements such as average crystal grain size and porosity. I understand.
  • Comparative Example 1 the average crystal grain size did not satisfy the requirements of the present invention and the film uniformity was poor.
  • Comparative Example 2 the porosity did not satisfy the requirements of the present invention, the arcing frequency was high, and the sputtering was poor.
  • Comparative Example 5 the Ga content and the average crystal grain size did not satisfy the requirements of the present invention, and the film uniformity was poor.
  • Comparative Example 6 the Ga content and the ratio of the ⁇ phase did not satisfy the requirements of the present invention, and cracking occurred due to the life end.
  • a Cu—Ga alloy sputtering target having fine crystal grains and reduced porosity, and preferably having a specific compound phase morphology.
  • a Cu—Ga sputtering film having a uniform film composition for example, a CIS (CIGS) -based thin film, which suppresses arcing and cracking, is stable and efficient, and has a high yield. It can form as a layer which comprises the light absorption layer of a solar cell.
  • CIS CIS

Abstract

　本発明は、膜の成分組成の均一性(膜均一性)に優れたＣｕ-Ｇａスパッタリング膜を形成でき、かつ、スパッタリング中のアーキング発生を低減できると共に、強度が高くスパッタリング中の割れを抑制できるＣｕ-Ｇａ合金スパッタリングターゲットを提供する。本発明は、Ｇａを含むＣｕ基合金を含むスパッタリングターゲットであって、その平均結晶粒径が１０μｍ以下であり、かつ気孔率が０.１％以下であるＣｕ-Ｇａ合金スパッタリングターゲットに関する。

Description

Ｃｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットおよびその製造方法
　本発明は、Ｃｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットおよびその製造方法に関するものであり、例えばＣＩＳ（ＣＩＧＳ）系薄膜太陽電池の光吸収層の形成に用いられるＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットおよびその製造方法に関するものである。
　ＣＩＳ（ＣＩＧＳ）系薄膜太陽電池の光吸収層の形成方法として、Ｃｕ－Ｇａ合金層とＩｎ層をスパッタリング法で順次形成して積層させることが行われている（例えば特許文献１を参照）。また上記Ｃｕ－Ｇａ合金層の形成に用いられるスパッタリングターゲットとして、例えばＧａ含有量が１０～３０原子％のものが一般に用いられる。
　上記スパッタリングターゲットの製造方法としては、例えば特許文献２に示す通り溶解・鋳造法で製造することが挙げられる。しかしこの方法で製造すると、鋳造後の冷却が比較的緩やかに進行するため、結晶組織が大きくなり、材料成分のミクロ的な不均一が生じて、スパッタリングターゲットの面内方向および板厚方向に組成変動が生じやすいといった傾向がある。この様なスパッタリングターゲットを用いて成膜すると、得られる膜も面内方向に組成変動が生じやすく、これが太陽電池の変換効率低下の一因となっているものと考えられる。また、溶解・鋳造法で製造したスパッタリングターゲットは、上記の通り板厚方向の組成変動が生じ易く、製造ロット毎のばらつきの一因になっていると考えられる。
　また溶解・鋳造法で製造したスパッタリングターゲットには、気孔（ボイド）が生じやすい。スパッタリングターゲット中の気孔率が高いと、スパッタリング時に気孔エッジ部でアーキング（異常放電）が生じ、スパッタリングの放電安定性が悪くなったり、アーキングのショックでパーティクルが発生し、これが基板に付着するなどして膜と基板との密着性が低下し、太陽電池の性能が劣化するといった問題がある。
　更に、溶解・鋳造法で製造したスパッタリングターゲットは低強度であるため、スパッタリング中の上記ターゲットの温度上昇により生ずる応力で、該ターゲットが割れやすいといった問題がある。
　上記スパッタリングターゲットを形成するその他の方法として、例えば特許文献３や特許文献４に示すように粉末焼結法が挙げられる。この方法では、合金粉末と純銅粉末を焼結しているが、焼結前の粉末の微細化には限界があり、結果として結晶組織の微細化には限界がある。また、粉末どうしを均一に混合することにも限界がある。
日本国特許第３２４９４０８号公報 日本国特開２０００－０７３１６３号公報 日本国特開２００８－１３８２３２号公報 日本国特開２００８－１６３３６７号公報
　本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、膜の成分組成の均一性（膜均一性）に優れたＣｕ－Ｇａスパッタリング膜を形成でき、かつ、スパッタリング中のアーキング発生を低減できると共に、強度が高くスパッタリング中の割れを抑制できるＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットを提供することにある。
　本発明は以下の態様を含む。
（１）Ｇａを含むＣｕ基合金を含むスパッタリングターゲットであって、その平均結晶粒径が１０μｍ以下であり、かつ気孔率が０．１％以下であるＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲット。
　上記スパッタリングターゲットは、Ｇａを含むＣｕ基合金から実質的になるＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットであることが好ましく、Ｇａを含むＣｕ基合金からのみなるＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットであることがさらに好ましい。
（２）Ｇａ含有量が２０原子％以上、２９原子％以下である（１）に記載のＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲット。
（３）前記スパッタリングターゲットの表面を撮影した倍率５００倍の走査型電子顕微鏡観察写真において、長さ１００μｍの任意の線分に占めるＣｕ９Ｇａ４化合物相を基とするγ相の比率が２０％以上、９５％以下であり、かつ上記線分を横切るＣｕ９Ｇａ４化合物相を基とするγ相の個数が５個以上である（１）または（２）に記載のＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲット。
（４）Ｃｕ9Ｇａ4化合物相とＣｕ3Ｇａ化合物相を含む（１）～（３）のいずれかに記載のＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲット。
　上記スパッタリングターゲットは、Ｃｕ9Ｇａ4化合物相とＣｕ3Ｇａ化合物相から実質的になることが好ましく、Ｃｕ9Ｇａ4化合物相とＣｕ3Ｇａ化合物相からのみなることがさらに好ましい。
（５）（１）～（４）のいずれかに記載のＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットの製造方法であって、
　Ｇａを含むＣｕ基合金の溶湯をガスアトマイズし、微細化する第１の工程と、
　前記微細化したＣｕ－Ｇａ合金をコレクターに堆積して、Ｃｕ－Ｇａ合金プリフォームを得る第２の工程と、
　前記Ｃｕ－Ｇａ合金プリフォームを緻密化手段によって緻密化し、Ｃｕ－Ｇａ合金緻密体を得る第３の工程と、
　を包含するＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットの製造方法。
　本発明によれば、結晶粒が微細かつ気孔率が低減され、好ましくは特有の化合物相の形態を有するＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットを実現できる。その結果、このターゲットを用いてスパッタリングを行った時に、アーキング発生や割れが抑制されて安定かつ効率良く更には歩留まりよく、膜組成の均一なＣｕ－Ｇａスパッタリング膜を、例えばＣＩＳ（ＣＩＧＳ）系薄膜太陽電池の光吸収層を構成する層として形成することができる。
図１は、Ｃｕ－Ｇａ二元系状態図を示す図である。 図２は、本発明のスパッタリングターゲットの倍率５００倍のミクロ組織写真である。 図３は、図２を用いて化合物相の形態を評価する方法を説明する図である。 図４は、比較例のスパッタリングターゲットの倍率５００倍のミクロ組織写真である。 図５は、図４を用いて化合物相の形態を評価する方法を説明する図である。 本発明のスパッタリングターゲットをＸ線回折法によって化合物相の同定を行った説明図である。
　本発明者らは、上記課題を解決すべくその対策について鋭意検討した。その結果、Ｃｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットの結晶粒の微細化と気孔率の低減により材料の均質性を向上させ、好ましくは更に化合物相の形態を規定の通りとすれば、このターゲットを用いて得られるＣｕ－Ｇａスパッタリング膜の膜組成の均一性を向上させることができ、かつスパッタリング時のアーキング発生を低減できると共に、スパッタリング中のターゲット割れを抑制できることを見出した。以下、本発明のスパッタリングターゲットについて詳述する。
　本発明のスパッタリングターゲットは、平均結晶粒径が１０μｍ以下であり、かつ気孔率が０．１％以下である点に特徴を有する。平均結晶粒径を１０μｍ以下とすることで、スパッタリングによるエロージョンの進行したターゲット表面の凹凸の形成を抑制して、エロージョンの進行を安定化させることができる。その結果、形成される薄膜の膜厚分布やスパッタリング膜の堆積速度をより安定なものとすることができる。上記平均結晶粒径は、好ましくは８．０μｍ以下である。尚、製法上やコストの観点から、平均結晶粒径の下限は０．５μｍ程度である。
　また、気孔率を０．１％以下にしてターゲット中のボイドを低減させることによって、スパッタリング時の放電安定性を確保できると共に、ボイド端でアーキングが生じることによるパーティクル発生を防止することができる。上記気孔率は、好ましくは０．０５％以下である。
　本発明のスパッタリングターゲットのＧａ含有量は２０原子％以上、２９原子％以下であることが望ましい。Ｇａ含有量が２０％を下回ると、Ｃｕ相が含まれるため膜均一性が悪くなるおそれがある。一方、Ｇａ含有量が２９％を超えると、Ｃｕ９Ｇａ４化合物相単相となり、割れやすくなるおそれがある。好ましいＧａ含有量は、２４原子％以上、２６原子％以下である。
　また本発明のスパッタリングターゲットは、酸素含有量が５００ｐｐｍ以下であることが好ましい。この様に酸素含有量を低減させることによって、スパッタリング時のアーキング発生をより低減させることができる。上記酸素含有量は、より好ましくは４００ｐｐｍ以下である。
　更には、化合物相の形態を次の通りとすることが好ましい。即ち、前記スパッタリングターゲットの表面を撮影した倍率５００倍の走査型電子顕微鏡観察写真において、図１のＣｕ－Ｇａ二元系状態図中で図示されるγ相と呼ばれるＣｕ９Ｇａ４を基とする金属間化合物相の、長さ１００μｍの任意の線分に占める比率が２０％以上９５％以下であり、かつ上記線分を横切る上記γ相の個数が５個以上であることが好ましい。上記γ相の、長さ１００μｍの任意の線分に占めるより好ましい比率は３０％以上５０％以下であり、また、上記線分を横切る上記γ相のより好ましい個数は６個以上である。
　上記「長さ１００μｍの任意の線分に占めるＣｕ９Ｇａ４化合物相を基とするγ相の比率」及び「上記線分を横切るＣｕ９Ｇａ４化合物相を基とするγ相の個数」の測定方法について、以下説明する。
スパッタリングターゲットの表面を撮影した倍率５００倍の走査型電子顕微鏡観察写真（反射電子像）において、長さ１００μｍの任意の線分に占めるＣｕ９Ｇａ４化合物相を基とするγ相の比率と、上記線分を横切るＣｕ９Ｇａ４化合物相を基とするγ相の個数は、例えば、実施例１の場合について、前記図２に線分を引いた図３を用いて説明すると、図３における任意の線分（約２７０μｍ）について、上記薄い灰色部分と濃い灰色部分の境界に線（図３においては、短い縦線）を引き、そして、「長さ１００μｍの任意の線分に占めるＣｕ９Ｇａ４化合物相を基とするγ相の比率」は、薄い灰色部分が占める線分長さを合計して、全線分に占める割合を求め、１００μｍあたりの値に換算することによって求めることができ、また、「長さ１００μｍの任意の線分を横切るＣｕ９Ｇａ４化合物相を基とするγ相の個数」は、上記縦線で区切られた区画のうち、薄い灰色部分が占める区画の個数を求め、１００μｍあたりの値に換算することによって求めることができる。また、図３に示すように、任意の３本の線分の相の比率・個数を、上記の通りそれぞれ求めて平均値を算出して求めてもよい。なお、線分の方向については特に問わない。
　Ｃｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットを構成する化合物相として、例えばＣｕ３Ｇａを基とするζ相やＣｕ９Ｇａ４を基とするγ相等が挙げられるが、このうち、上記γ相の比率が２０％以上、９５％以下の範囲内にあると、上記スパッタリング中のターゲット割れを十分に抑制することができる。９５％を超えてγ相が存在するとγ単相に近づきスパッタリング中に割れやすくなるおそれがある。一方、２０％に満たない場合は、Ｃｕ相が現れ、膜均一性が悪化するおそれがある。
　走査型電子顕微鏡観察写真は、視野サイズ２７０μｍ×２３０μｍ、倍率５００倍での観察写真を対象とし、後述する実施例に示す方法で測定したときに、上記γ相の比率の平均値が２０％以上であり、かつ上記γ相の個数の平均値が５個以上を満たすことが好ましい。尚、後述する実施例においては、観察写真において同一方向の３本の線分について測定しているが、線分の方向については特に問わない。
　（Ｃｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットの製造方法）
　本発明は、上記スパッタリングターゲットの製造方法も規定するものであって、該方法は、
・Ｇａを含むＣｕ基合金（Ｃｕ－Ｇａ合金）の溶湯をガスアトマイズし、微細化する第１の工程と、
・前記微細化したＣｕ－Ｇａ合金をコレクターに堆積して、Ｃｕ－Ｇａ合金プリフォームを得る第２の工程と、
・前記Ｃｕ－Ｇａ合金プリフォームを緻密化手段によって緻密化し、Ｃｕ－Ｇａ合金緻密体を得る第３の工程と、
を包含するところに特徴を有する。特には、上記方法（特に、上記Ｇａを含むＣｕ基合金の溶湯をガスアトマイズさせながら、コレクターに堆積させるスプレイフォーミング法を含む方法）を採用すれば、スパッタリングターゲットの成分組成や組織を均一にできるとともに、上述した化合物相の形態を実現することもできるので好ましい。
　以下、各工程における好ましい条件等について詳述する。
　まず、第１の工程では、Ｇａを含むＣｕ基合金（Ｃｕ－Ｇａ合金、原料）をその融点以上に加熱して溶湯とし、この溶湯をノズルから流下させ、その周囲からガスを溶湯に吹き付けて微粒化させるガスアトマイズを行う。
　この様に、ガスアトマイズし、半溶融状態→半凝固状態→固相状態に急冷させた粒子を堆積させて、所定形状の素形材（プリフォーム、最終的な緻密体を得る前の中間体）を得る（第２の工程）。このスプレイフォーミング法によれば、溶解鋳造法や粉末焼結法などでは得ることの困難な大型のプリフォームを単一の工程で得ることもできる。
　上記第１の工程では、おおむね１０００～１３００℃の範囲内で溶解して得たＣｕ－Ｇａ合金の溶湯を、ガスアトマイズして微細化する。上記ガスアトマイズでは、上記溶湯をノズルから流下させ、その周囲から、例えば不活性ガス（例えばＡｒ等）または窒素ガスを上記溶湯に吹き付けて微粒化させる。ガス流出量／溶湯流出量の比で表されるガス／メタル比は、例えば２．０～８．０Ｎｍ３／ｋｇとすることができる。
　上記ガスアトマイズにより微粒化された粒子（微粒子）の平均粒子径（得られた全微粒子の球相当直径の平均値）は２００μｍ以下であると、この微粒子は急冷されやすく、微粒子内の結晶組織がさらに微細となり、ターゲットの平均結晶粒径をより小さくすることができるので好ましい。
　ガスアトマイズしながら、このガスアトマイズにより微細化されたＣｕ－Ｇａ合金をコレクター上に堆積させて、Ｃｕ－Ｇａ合金プリフォームを得る（第２の工程）。
　上記堆積時には、スプレイ距離（ノズルの先端からコレクターの中心までの距離）を、例えば５００～１０００ｍｍの範囲内に制御することが挙げられる。
　次いで、得られたＣｕ－Ｇａ合金プリフォームを、緻密化手段により緻密化する（第３の工程）。緻密化手段として、例えば、封缶して熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）により緻密化することが挙げられる。上記ＨＩＰの条件として、例えば８０ＭＰａ以上の圧力下、４００～６００℃の温度でおおむね１～１０時間処理することが挙げられる。
　その後、Ｃｕ－Ｇａ合金緻密体を機械加工することによって、本発明のスパッタリングターゲットを得ることができる。
　以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
　（実施例１～２）
　Ｇａを２５原子％含有し、残部Ｃｕおよび不可避不純物からなるＣｕ－Ｇａ合金の溶湯を、誘導溶解炉で１２００℃に加熱して得た後、この溶湯を、誘導溶解炉の下部に設けたノズルから流出させ、流出した溶湯に窒素ガスを吹き付けることで、微細な液滴とし、ノズルから５００～１０００ｍｍの距離（スプレイ距離）で回転している傾斜角度３５°のコレクターにガスメタル比２．０～８．０Ｎｍ３／ｋｇで均等に降り積もらせ、Ｃｕ－Ｇａ合金プリフォーム（密度：約７５体積％）を作製した。前記スプレイフォーミング法によって作製したＣｕ－Ｇａ合金プリフォームを、封缶して５００℃～６００℃の温度下、８０ＭＰａ以上の圧力下で熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）し、Ｃｕ－Ｇａ合金緻密体を得た。
　次に、得られた上記緻密体を機械加工し、Ｃｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲット（サイズ：縦２５０ｍｍ×横２５０ｍｍ×厚さ１０ｍｍ）を作製し、実施例１とした。
　また実施例２は、４００℃～５００℃の温度下でＨＩＰした以外は、実施例１と同様にして、Ｃｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットを作製した。
　また実施例３は、Ｇａを２０原子％含有し、残部Ｃｕおよび不可避不純物からなるＣｕ－Ｇａ合金の溶湯を用いた以外は、実施例１と同様にして、スプレイフォーミング法によりＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットを作製した。
　また実施例４は、Ｇａを２９原子％含有し、残部Ｃｕおよび不可避不純物からなるＣｕ－Ｇａ合金の溶湯を用いた以外は、実施例１と同様にして、スプレイフォーミング法によりＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットを作製した。
　得られた実施例１～４のＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットの酸素分析量を不活性ガス融解法で測定したところ、２５０～３１０ｐｐｍであった。また実施例１で作製したＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットの組織を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。その観察写真（反射電子像）を図２に示す。図２において、薄い灰色部分はＣｕ９Ｇａ４化合物相を基とするγ相、濃い灰色部分はＣｕ３Ｇａ化合物相を基とするζ相、黒色部分は気孔（ボイド）を示す。
　また実施例１～４のＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットの平均結晶粒径、気孔率、化合物相の同定、ならびに化合物相の形態（上記スパッタリングターゲットの表面を撮影した倍率５００倍の走査型電子顕微鏡観察写真における、長さ１００μｍの任意の線分に占めるＣｕ９Ｇａ４化合物相を基とするγ相の比率等）の評価を、下記の様にして行った。
　（平均結晶粒径の測定）
　上記Ｃｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットから切り出した試験片を用いて、表面研磨を行い、次いでエッチング液（塩化第二鉄＋塩酸＋水）を用いて表面をエッチングし、試料を用意した。そしてこの試料をＳＥＭで観察・撮影し、倍率５００倍のミクロ組織写真（視野サイズ：２７０μｍ×２３０μｍ、１視野）を用いて、ＪＩＳＨ ０５０１の伸銅品結晶粒度試験方法に記載の切断法により、結晶粒数と切断長さを測定して算出した平均値を平均結晶粒径とした。
　（気孔率の測定）
　上記倍率５００倍のミクロ組織写真（視野サイズ：２７０μｍ×２３０μｍ）に占める気孔（例えば実施例１の場合は、図２における黒色部分）の面積率（％）を、気孔率（％）とした。
　（化合物相の同定）
　Ｘ線回折装置（リガク製ＲＩＮＴ１５００）を用いて同定を行った。
　上記、Ｘ線回折の測定条件は下記の通りとした。
・走査速度：２°／ｍｉｎ
・サンプリング幅：０．０２°
・ターゲット出力：４０ｋＶ、２００ｍＡ
・測定範囲（２θ）：２０°～１００°
　（化合物相の形態）
　前記スパッタリングターゲットの表面を撮影した倍率５００倍の走査型電子顕微鏡観察写真（反射電子像）において、長さ１００μｍの任意の線分に占めるＣｕ９Ｇａ４化合物相を基とするγ相の比率と、上記線分を横切るＣｕ９Ｇａ４化合物相を基とするγ相の個数を求めた。その例として、実施例１の場合について、前記図２に線分を引いた図３を用いて説明する。図３における任意の線分（約２７０μｍ）について、上記薄い灰色部分と濃い灰色部分の境界に線（図３においては、短い縦線）を引いた。そして、「長さ１００μｍの任意の線分に占めるＣｕ９Ｇａ４化合物相を基とするγ相の比率」は、薄い灰色部分が占める線分長さを合計して、全線分に占める割合を求め、１００μｍあたりの値に換算した。また、「長さ１００μｍの任意の線分を横切るＣｕ９Ｇａ４化合物相を基とするγ相の個数」は、上記縦線で区切られた区画のうち、薄い灰色部分が占める区画の個数を求め、１００μｍあたりの値に換算した。そして、図３に示す通り、任意の３本の線分の相の比率・個数を、上記の通りそれぞれ求めて平均値を算出した。
　尚、この図３において薄い灰色部分（コントラストがより白い相）の主体が、γ相と呼ばれるＣｕ９Ｇａ４化合物相を基とする金属間化合物であることは、Ｘ線回折法で確認した（図６）。
　これらの結果を表１に示す。また、上記得られたスパッタリングターゲットを用いて、下記の評価を行った。
　（膜均一性の評価）
　上記Ｃｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットを用い、ＤＣマグネトロンスパッタリング法で、ガラス基板（サイズ：１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．５０ｍｍ）上に、Ｃｕ－Ｇａスパッタリング膜を形成した。
　上記スパッタリング法の条件は、下記の通りとした。
・基板温度：室温
・到達真空度：３×１０－５Ｔｏｒｒ以下（１×１０－３Ｐａ以下）
・成膜時のガス圧：１～４ｍＴｏｒｒ
・ＤＣスパッタリングパワー密度（ターゲットの単位面積当たりのＤＣスパッタリングパワー）：１．０～２０Ｗ／ｃｍ２
　上記Ｃｕ－Ｇａスパッタリング膜の形成された試料を用いて、ガラス基板上の同一膜面内における任意の９箇所のシート抵抗を測定した。そして、９箇所の値が全て、９箇所平均値の±３％以下に収まっている場合をＡ（膜均一性が良好）とし、９箇所のうち１箇所以上が、９箇所平均値の±３％超である場合をＣ（膜均一性が不良）と評価した。その結果を表１に示す。
　（アーキング発生の評価）
　また、上記膜均一性の評価におけるＤＣマグネトロンスパッタリング時に、スパッタリング装置の電気回路に接続したアークモニターにより、アーキングの発生数をカウントした。アーキング発生数のカウントは、１０分間のプリスパッタ後の１０分間のスパッタリングで行った。そして、アーキング発生数が１０回以上の場合をＣ（スパッタ不良状態）とし、アーキング発生数が９回以下の場合をＡ（スパッタ良好状態）と評価した。その結果を表１に示す。
　（割れ発生の評価）
　上記Ｃｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲット用いてＤＣマグネトロンスパッタリングを繰り返し行い、スパッタリングターゲット表面エロージョン最深部におけるターゲット残厚が１ｍｍになった場合を「ライフエンド」とし、このライフエンドまでに完全に割れた場合をＣ、割れの程度が微小であった場合をＢ、上記ライフエンドまで割れが生じなかった場合をＡと評価した。その結果を表１に示す。
　尚、表１における総合評価では、上記膜均一性、アーキング発生、割れ発生の何れもがＡであるものをＡ、上記膜均一性、アーキング発生、割れ発生の１つ以上がＣであるものをＣ、それ以外をＢとした。
　（比較例１）
　比較例１は、ガスメタル比を１．０Ｎｍ３／ｋｇとする以外は実施例１と同様にして、スプレイフォーミング法によりＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットを作製した。そして、このＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットの平均結晶粒径、気孔率、化合物相の同定、および化合物相の形態の測定、ならびに膜均一性の評価、アーキング発生の評価、および割れ発生の評価を、上記実施例と同様にして行った。その結果を表１に併記する。
　（比較例２）
　比較例２は、ＨＩＰ圧力を４０ＭＰａとする以外は実施例１と同様にして、スプレイフォーミング法によりＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットを作製した。そして、このＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットの平均結晶粒径、気孔率、化合物相の同定、および化合物相の形態の測定、ならびに膜均一性の評価、アーキング発生の評価、および割れ発生の評価を、上記実施例と同様にして行った。その結果を表１に併記する。
　（比較例３）
　Ｇａを２５原子％含有し、残部Ｃｕおよび不可避不純物からなるＣｕ－Ｇａ合金の溶湯を、鋳型に鋳造してインゴットを作製した。得られたインゴットを機械加工し、Ｃｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットを作製した（溶解法）。
　このＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットの組織を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。その観察写真（反射電子像）を図４に示す。図４において、前記図２と同様に、薄い灰色部分はＣｕ９Ｇａ４化合物相を基とするγ相、濃い灰色部分はＣｕ３Ｇａ化合物相を基とするζ相、黒色部分は気孔（ボイド）を示す。
　またこのＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットの平均結晶粒径、気孔率、化合物相の同定、および化合物相の形態の測定、ならびに膜均一性の評価、アーキング発生の評価、および割れ発生の評価を、上記実施例と同様にして行った。その結果を表１に併記する。尚、上記化合物相の形態は、図５を用い、実施例１と同様にして評価を行った。
　（比較例４）
　Ｇａを２５原子％含有し、残部Ｃｕおよび不可避不純物からなるＣｕ－Ｇａ合金の溶湯を、鋳型に鋳造してインゴットを作製した。得られたインゴットを粉砕し、焼結してＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットを作製した（粉末焼結法）。
　そして、このＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットの平均結晶粒径、気孔率、化合物相の同定、および化合物相の形態の測定、ならびに膜均一性の評価、アーキング発生の評価、および割れ発生の評価を、上記実施例と同様にして行った。その結果を表１に併記する。
　（比較例５）
　比較例５は、Ｇａを１５原子％含有し、残部Ｃｕおよび不可避不純物からなるＣｕ－Ｇａ合金の溶湯を用いた以外は、実施例１と同様にして、スプレイフォーミング法によりＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットを作製した。そして、このＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットの平均結晶粒径、気孔率、化合物相の同定および化合物相の形態の測定、ならびに膜均一性の評価、アーキング発生の評価、および割れ発生の評価を、上記実施例と同様にして行った。その結果を表１に併記する。
　（比較例６）
　比較例６は、Ｇａを３５原子％含有し、残部Ｃｕおよび不可避不純物からなるＣｕ－Ｇａ合金の溶湯を用いた以外は、実施例１と同様にして、スプレイフォーミング法によりＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットを作製した。そして、このＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットの平均結晶粒径、気孔率、化合物相の同定および化合物相の形態の測定、ならびに膜均一性の評価、アーキング発生の評価、および割れ発生の評価を、上記実施例と同様にして行った。その結果を表１に併記する。
　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示される結果から、規定の要件を満たす本発明のＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットは、従来法（比較例３の溶解法、比較例４の粉末焼結法）で作製したスパッタリングターゲットと比較して、結晶粒が微細かつ均一で、気孔が少ないことがわかる。またこの様なターゲットを用いてスパッタリングを行えば、スパッタリング時のアーキング発生頻度が少なく、ライフエンドまで割れが生じずターゲット使用の歩留りも高いことがわかる。また、得られるスパッタリング膜の膜均一性が良好であることもわかる。
　また、本発明法で規定するスプレイフォーミング法において、ガスメタル比、ＨＩＰ圧力、ＨＩＰ温度等の条件を制御して、平均結晶粒径や気孔率といった規定の要件を満たすようにすることが望ましいことがわかる。
　比較例１は平均結晶粒径が本発明の要件を満たさず膜均一性が不良であった。比較例２は気孔率が本発明の要件を満たさず、アーキング発生頻度が多く、スパッタ不良であった。比較例５はＧａ含有量および平均結晶粒径が本発明の要件を満たさず膜均一性が不良であった。比較例６はＧａ含有量及びγ相の比率が本発明の要件を満たさず、ライフエンドまでに割れが起こり不良であった。
　本出願を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
　本出願は、2009年4月14日出願の日本特許出願（特願2009－098481）、2010年3月17日出願の日本特許出願（特願2010-061280）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明によれば、結晶粒が微細かつ気孔率が低減され、好ましくは特有の化合物相の形態を有するＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットを実現できる。その結果、このターゲットを用いてスパッタリングを行った時に、アーキング発生や割れが抑制されて安定かつ効率良く更には歩留まりよく、膜組成の均一なＣｕ－Ｇａスパッタリング膜を、例えばＣＩＳ（ＣＩＧＳ）系薄膜太陽電池の光吸収層を構成する層として形成することができる。

Claims (5)

  1. 　Ｇａを含むＣｕ基合金を含むスパッタリングターゲットであって、その平均結晶粒径が１０μｍ以下であり、かつ気孔率が０．１％以下であるＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲット。
  2. 　Ｇａ含有量が２０原子％以上、２９原子％以下である請求項１に記載のＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲット。
  3. 　前記スパッタリングターゲットの表面を撮影した倍率５００倍の走査型電子顕微鏡観察写真において、長さ１００μｍの任意の線分に占めるＣｕ９Ｇａ４化合物相を基とするγ相の比率が２０％以上、９５％以下であり、かつ上記線分を横切るＣｕ９Ｇａ４化合物相を基とするγ相の個数が５個以上である請求項１に記載のＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲット。
  4. 　Ｃｕ9Ｇａ4化合物相とＣｕ3Ｇａ化合物相を含む請求項１に記載のＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲット。
  5. 　請求項１～４のいずれかに記載のＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットの製造方法であって、
    　Ｇａを含むＣｕ基合金の溶湯をガスアトマイズし、微細化する第１の工程と、
    　前記微細化したＣｕ－Ｇａ合金をコレクターに堆積して、Ｃｕ－Ｇａ合金プリフォームを得る第２の工程と、
    　前記Ｃｕ－Ｇａ合金プリフォームを緻密化手段によって緻密化し、Ｃｕ－Ｇａ合金緻密体を得る第３の工程と、
    　を包含するＣｕ－Ｇａ合金スパッタリングターゲットの製造方法。
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