[發明專利]一種石墨烯銅靶材及其制備方法

在審

• 申請號: 202110362809.9
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113106401A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 李剛;張承平
• 申請（專利權）人: 蘇州高松野岡石墨烯新材料有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C14/14
• 代理公司: 北京棘龍知識產權代理有限公司 11740
• 代理人: 李改平

本發明公開了一種石墨烯銅靶材及其制備方法，具體涉及靶材技術領域，包括靶材組件，所述靶材組件包括外包銅背板和石墨烯銅靶材主體，所述外包銅背板內部開設有凹槽，所述石墨烯銅靶材主體外壁設置有石墨烯鍍層，所述外包銅背板和石墨烯銅靶材主體之間焊接連接，所述凹槽的內廓面積與石墨烯銅靶材主體的外廓面積相同。該石墨烯銅靶材及其制備方法，可以使得銅靶材的結構和光電性能得到有效的調節，有效的提高了銅靶材的性能，保證銅靶材的可靠性和抗干擾性等性能，提升靶材的高導電及高溫抗應力，強度高，并且性能穩定，同時制備方法簡單，成本低廉，方法簡單，可用于大規模生產。

技術領域

本發明涉及靶材技術領域，更具體地說，本發明涉及一種石墨烯銅靶材及其制備方法及其制備方法。

背景技術

半導體行業常會見到一個詞，靶材，半導體材料可以分為晶圓材料和封裝材料，封裝材料相較于晶圓制造材料來說技術壁壘相對較低。濺射技術是半導體制造領域的常用工藝之一，隨著濺射技術的日益發展，濺射靶材在濺射技術中起到了越來越重要的作用，濺射靶材的質量直接影響到了濺射后的成膜質量。

在所有應用產業中，半導體產業對靶材濺射薄膜的品質要求是最苛刻的。現有的純銅靶材存在電遷移、易氧化、抗軟化溫度低、耐熱性能差、強度低等問題，限制了其發展，為此，急需開發一種石墨烯銅靶材。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺陷，本發明的實施例提供一種石墨烯銅靶材及其制備方法及其制備方法，本發明所要解決的技術問題是：現有的純銅靶材存在電遷移、易氧化、抗軟化溫度低、耐熱性能差、強度低等問題，限制了其發展，為此，急需開發一種石墨烯銅靶材。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種石墨烯銅靶材，包括靶材組件，所述靶材組件包括外包銅背板和石墨烯銅靶材主體，所述外包銅背板內部開設有凹槽，所述石墨烯銅靶材主體外壁設置有石墨烯鍍層。

在一個優選的實施方式中，所述外包銅背板和石墨烯銅靶材主體之間焊接連接。

在一個優選的實施方式中，所述凹槽的內廓面積與石墨烯銅靶材主體的外廓面積相同。

一種石墨烯銅靶材及其制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、制備石墨烯銅靶材主體，將高純石墨烯和銅粉粉末為原料，石墨烯的質量含量為0.05～2.5％，并將石墨烯和銅粉粉末放置于V型混拌機混合均勻，然后將混合均勻后的石墨烯和銅粉混合物置于真空熱壓機的模具中，通過熱壓機將模具中抽至真空，然后通入氬氣，隨后通過壓桿熱壓成石墨烯銅靶材胚體；

S2、將所述步驟S1中得到的石墨烯銅靶材胚體進行機加工，并在石墨烯銅靶材胚體外壁濺射鍍上石墨烯鍍層，得到石墨烯銅靶材；

S3、準備外包銅背板，并對外包銅背板內部的凹槽的尺寸進行檢測，保證石墨烯銅靶材能夠剛好放置在外包銅背板的凹槽內部；

S4、將所述步驟S2中得到得到石墨烯銅靶材放置在外包銅背板的凹槽內部；

S5、將外包銅背板和石墨烯銅靶材主體之間進行擴散焊接。

在一個優選的實施方式中，所述步驟S1中，V型混拌機的轉速為150～250r/min。

在一個優選的實施方式中，所述步驟S1中，熱壓機抽真空至5x10-2torr以下。

在一個優選的實施方式中，所述步驟S1中，通入氬氣至0.5atm。

在一個優選的實施方式中，所述步驟S1中，壓桿的壓力為100～200MPa。

本發明的技術效果和優點：

1、本發明石墨烯銅靶材及其制備方法，可以使得銅靶材的結構和光電性能得到有效的調節，有效的提高了銅靶材的性能，保證銅靶材的可靠性和抗干擾性等性能，提升靶材的高導電及高溫抗應力，性能穩定；