[发明专利]一种石墨烯铜靶材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯铜靶材及其制备方法，具体涉及靶材技术领域，包括靶材组件，所述靶材组件包括外包铜背板和石墨烯铜靶材主体，所述外包铜背板内部开设有凹槽，所述石墨烯铜靶材主体外壁设置有石墨烯镀层，所述外包铜背板和石墨烯铜靶材主体之间焊接连接，所述凹槽的内廓面积与石墨烯铜靶材主体的外廓面积相同。该石墨烯铜靶材及其制备方法，可以使得铜靶材的结构和光电性能得到有效的调节，有效的提高了铜靶材的性能，保证铜靶材的可靠性和抗干扰性等性能，提升靶材的高导电及高温抗应力，强度高，并且性能稳定，同时制备方法简单，成本低廉，方法简单，可用于大规模生产。

技术领域

本发明涉及靶材技术领域，更具体地说，本发明涉及一种石墨烯铜靶材及其制备方法及其制备方法。

背景技术

半导体行业常会见到一个词，靶材，半导体材料可以分为晶圆材料和封装材料，封装材料相较于晶圆制造材料来说技术壁垒相对较低。溅射技术是半导体制造领域的常用工艺之一，随着溅射技术的日益发展，溅射靶材在溅射技术中起到了越来越重要的作用，溅射靶材的质量直接影响到了溅射后的成膜质量。

在所有应用产业中，半导体产业对靶材溅射薄膜的品质要求是最苛刻的。现有的纯铜靶材存在电迁移、易氧化、抗软化温度低、耐热性能差、强度低等问题，限制了其发展，为此，急需开发一种石墨烯铜靶材。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种石墨烯铜靶材及其制备方法及其制备方法，本发明所要解决的技术问题是：现有的纯铜靶材存在电迁移、易氧化、抗软化温度低、耐热性能差、强度低等问题，限制了其发展，为此，急需开发一种石墨烯铜靶材。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯铜靶材，包括靶材组件，所述靶材组件包括外包铜背板和石墨烯铜靶材主体，所述外包铜背板内部开设有凹槽，所述石墨烯铜靶材主体外壁设置有石墨烯镀层。

在一个优选的实施方式中，所述外包铜背板和石墨烯铜靶材主体之间焊接连接。

在一个优选的实施方式中，所述凹槽的内廓面积与石墨烯铜靶材主体的外廓面积相同。

一种石墨烯铜靶材及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制备石墨烯铜靶材主体，将高纯石墨烯和铜粉粉末为原料，石墨烯的质量含量为0.05～2.5％，并将石墨烯和铜粉粉末放置于V型混拌机混合均匀，然后将混合均匀后的石墨烯和铜粉混合物置于真空热压机的模具中，通过热压机将模具中抽至真空，然后通入氩气，随后通过压杆热压成石墨烯铜靶材胚体；

S2、将所述步骤S1中得到的石墨烯铜靶材胚体进行机加工，并在石墨烯铜靶材胚体外壁溅射镀上石墨烯镀层，得到石墨烯铜靶材；

S3、准备外包铜背板，并对外包铜背板内部的凹槽的尺寸进行检测，保证石墨烯铜靶材能够刚好放置在外包铜背板的凹槽内部；

S4、将所述步骤S2中得到得到石墨烯铜靶材放置在外包铜背板的凹槽内部；

S5、将外包铜背板和石墨烯铜靶材主体之间进行扩散焊接。

在一个优选的实施方式中，所述步骤S1中，V型混拌机的转速为150～250r/min。

在一个优选的实施方式中，所述步骤S1中，热压机抽真空至5x10-2torr以下。

在一个优选的实施方式中，所述步骤S1中，通入氩气至0.5atm。

在一个优选的实施方式中，所述步骤S1中，压杆的压力为100～200MPa。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明石墨烯铜靶材及其制备方法，可以使得铜靶材的结构和光电性能得到有效的调节，有效的提高了铜靶材的性能，保证铜靶材的可靠性和抗干扰性等性能，提升靶材的高导电及高温抗应力，性能稳定；