本发明涉及合金材料制造领域，具体涉及一种碳铜复合靶材的制备方法。
背景技术：
近年来，随着溅射靶材和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。
碳铜合金靶材是一种比较典型的合金靶材，钨镍合金具有低电阻系数，良好的热稳定性和抗氧化性；同时，加工性能好，韧性高的特点，由这两种原料制成的碳铜靶材已成为半导体领域用量较大的管靶之一。就目前而言，用于半导体制造用的碳铜靶材不仅对致密性、硬度和可加工型有很高的要求，同时对材料的内部组织均匀性也有着很高的要求。
由于在溅射过程中，靶材的边缘处上会留有溅射产生的颗粒物，这些颗粒物逐渐积累变成沉积物。沉积物在靶材上聚集到一定程度后会发生剥落现象(peeling)，剥落的沉积物不仅会影响溅射环境，还容易掉落在产品表面上，导致产品有缺陷甚至报废。为此，现有技术会对靶材的部分非溅射区域进行喷砂处理，这样经过喷砂的部分表面变得粗糙，进而变得容易吸附沉积物，减少剥落现象发生的几率。
技术实现要素：
本发明提供一种碳铜复合靶材的制备方法，得到碳-铜复合靶材具有良好的耐弯折性能，其在重复弯折多次的情况下，不会出现断裂的问题，以较好的对靶材的部分表面进行喷砂处理，同时不影响到靶材的其他不需要喷砂的部分。
为了实现上述目的，本发明提供了一种碳铜复合靶材的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）制备靶材
将碳材料水溶液进行超高速剪切力分散，再向碳材料水溶液中分别加入铜盐、分散剂和稳定剂，加热到75~85℃，持温30-60min，得到反应液，反应液中的铜离子均匀析出在碳材料的表面；所述的分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚甲基乙烯醚、聚丙烯酸中的任意一种，或任意一种非离子型界面活性剂，或任意一种螯合剂；所述的稳定剂为聚乙烯亚胺、柠檬酸钠、葡萄醣、十二烷基硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种，或任意一种树枝状高分子；
对反应液进行冷冻干燥，去除溶剂，获得表面吸附有纳米铜颗粒的碳材料粉末；
选用原料铜，在真空熔炼设备中熔融成高温熔融液体铜浆；
将表面吸附有纳米铜颗粒的碳材料粉末投入铜浆中，得到高温混合浆料，以表面吸附有纳米铜颗粒的碳材料粉末与原料铜的质量总和为100%计，表面吸附有纳米铜颗粒的碳材料粉末、原料铜的百分含量分别为：15~35%、65~85%；
将高温混合浆料倒进750~900℃的模具内持温5~7小时进行均质化热处理，之后，冷却获得铸锭，并对铸锭进行冷轧延和退火热处理，退火热处理的参数条件为：温度为550~650℃，时间为2~3h，最终机床加工，即可获得碳-铜复合靶材；
（2）喷砂处理
提供所述碳铜合金靶材，所述靶材包括待喷砂区域以及不需要喷砂的保留区域；
至少在所述保留区域靠近待喷砂区域的部分，以及部分待喷砂区域粘贴保护层；
去除位于待喷砂区域的保护层，以完全露出靶材的待喷砂区域；
对靶材的待喷砂区域进行喷砂处理；
在喷砂处理的步骤之后，去除靶材上剩余的保护层。
优选的，在所述步骤（2）中，提供所述碳铜合金靶材的步骤包括：去除位于待喷砂区域的保护层的步骤包括：采用铣削的方式去除所述待喷砂区域的保护层；
其中，去除位于待喷砂区域的保护层的步骤包括：在车刀与粘贴有保护层的靶材表面之间设置不大于保护层厚度的间隙，使所述间隙在0.02mm～0.04mm的范围内；
去除位于待喷砂区域的保护层的步骤之后，进行喷砂处理的步骤之前，所述靶材加工方法还包括：采用刀片对于靶材待喷砂区域表面进行去胶处理；
粘贴保护层的步骤之后，进行喷砂处理的步骤之前，所述靶材加工方法还包括：采用盖板对保留区域未粘贴保护层的部分进行遮挡。
本发明的优点在于，得到碳-铜复合靶材具有良好的耐弯折性能，其在重复弯折多次的情况下，不会出现断裂的问题，以较好的对靶材的部分表面进行喷砂处理，同时不影响到靶材的其他不需要喷砂的部分。
具体实施方式
实施例一
制备靶材
将碳材料水溶液进行超高速剪切力分散，再向碳材料水溶液中分别加入铜盐、分散剂和稳定剂，加热到75℃，持温30min，得到反应液，反应液中的铜离子均匀析出在碳材料的表面；所述的分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚甲基乙烯醚、聚丙烯酸中的任意一种，或任意一种非离子型界面活性剂，或任意一种螯合剂；所述的稳定剂为聚乙烯亚胺、柠檬酸钠、葡萄醣、十二烷基硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种，或任意一种树枝状高分子。
对反应液进行冷冻干燥，去除溶剂，获得表面吸附有纳米铜颗粒的碳材料粉末。选用原料铜，在真空熔炼设备中熔融成高温熔融液体铜浆。
将表面吸附有纳米铜颗粒的碳材料粉末投入铜浆中，得到高温混合浆料，以表面吸附有纳米铜颗粒的碳材料粉末与原料铜的质量总和为100%计，表面吸附有纳米铜颗粒的碳材料粉末、原料铜的百分含量分别为：15%、85%。
将高温混合浆料倒进750℃的模具内持温5小时进行均质化热处理，之后，冷却获得铸锭，并对铸锭进行冷轧延和退火热处理，退火热处理的参数条件为：温度为550℃，时间为2h，最终机床加工，即可获得碳-铜复合靶材。
喷砂处理
提供所述碳铜合金靶材，所述靶材包括待喷砂区域以及不需要喷砂的保留区域；至少在所述保留区域靠近待喷砂区域的部分，以及部分待喷砂区域粘贴保护层；去除位于待喷砂区域的保护层，以完全露出靶材的待喷砂区域；对靶材的待喷砂区域进行喷砂处理；在喷砂处理的步骤之后，去除靶材上剩余的保护层。
优选的，提供所述碳铜合金靶材的步骤包括：去除位于待喷砂区域的保护层的步骤包括：采用铣削的方式去除所述待喷砂区域的保护层。
其中，去除位于待喷砂区域的保护层的步骤包括：在车刀与粘贴有保护层的靶材表面之间设置不大于保护层厚度的间隙，使所述间隙在0.02mm～0.04mm的范围内。
去除位于待喷砂区域的保护层的步骤之后，进行喷砂处理的步骤之前，所述靶材加工方法还包括：采用刀片对于靶材待喷砂区域表面进行去胶处理。
粘贴保护层的步骤之后，进行喷砂处理的步骤之前，所述靶材加工方法还包括：采用盖板对保留区域未粘贴保护层的部分进行遮挡。
实施例二
制备靶材
将碳材料水溶液进行超高速剪切力分散，再向碳材料水溶液中分别加入铜盐、分散剂和稳定剂，加热到85℃，持温60min，得到反应液，反应液中的铜离子均匀析出在碳材料的表面；所述的分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚甲基乙烯醚、聚丙烯酸中的任意一种，或任意一种非离子型界面活性剂，或任意一种螯合剂；所述的稳定剂为聚乙烯亚胺、柠檬酸钠、葡萄醣、十二烷基硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种，或任意一种树枝状高分子。
对反应液进行冷冻干燥，去除溶剂，获得表面吸附有纳米铜颗粒的碳材料粉末。选用原料铜，在真空熔炼设备中熔融成高温熔融液体铜浆。
将表面吸附有纳米铜颗粒的碳材料粉末投入铜浆中，得到高温混合浆料，以表面吸附有纳米铜颗粒的碳材料粉末与原料铜的质量总和为100%计，表面吸附有纳米铜颗粒的碳材料粉末、原料铜的百分含量分别为： 35%、65%。
将高温混合浆料倒进900℃的模具内持温7小时进行均质化热处理，之后，冷却获得铸锭，并对铸锭进行冷轧延和退火热处理，退火热处理的参数条件为：温度为650℃，时间为3h，最终机床加工，即可获得碳-铜复合靶材。
喷砂处理
提供所述碳铜合金靶材，所述靶材包括待喷砂区域以及不需要喷砂的保留区域；至少在所述保留区域靠近待喷砂区域的部分，以及部分待喷砂区域粘贴保护层；去除位于待喷砂区域的保护层，以完全露出靶材的待喷砂区域；对靶材的待喷砂区域进行喷砂处理；在喷砂处理的步骤之后，去除靶材上剩余的保护层。
优选的，提供所述碳铜合金靶材的步骤包括：去除位于待喷砂区域的保护层的步骤包括：采用铣削的方式去除所述待喷砂区域的保护层。
其中，去除位于待喷砂区域的保护层的步骤包括：在车刀与粘贴有保护层的靶材表面之间设置不大于保护层厚度的间隙，使所述间隙在0.02mm～0.04mm的范围内。
去除位于待喷砂区域的保护层的步骤之后，进行喷砂处理的步骤之前，所述靶材加工方法还包括：采用刀片对于靶材待喷砂区域表面进行去胶处理。
粘贴保护层的步骤之后，进行喷砂处理的步骤之前，所述靶材加工方法还包括：采用盖板对保留区域未粘贴保护层的部分进行遮挡。