CN109930162A - 一种回收溅射靶材的清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种回收溅射靶材的清洗方法,步骤一、使用磨床将旧的溅射铝靶材面板(1)和背板(2)进行分离;步骤二、将分离出的溅射铝靶材面板(1)置于酸溶液的容器中,所述酸溶液的质量浓度为10%‑75%;步骤三、溶解结束后,取出溅射铝靶材面板(1),再浸入氢氧化钠溶液,对靶材表面酸溶液进去中和处理;所述氢氧化钠溶液的质量浓度为10‑20%;步骤四、酸碱中和完成后,取出溅射铝靶材面板(1)浸入纯水中;步骤五、从纯水中取出,肉眼观察是否有残存附着物;步骤六、附着物没有的情况下在温室内进行干燥,最终可获取干净的铝靶材。
Description
技术领域
本发明涉及一种回收溅射靶材的清洗方法、溶解反应池以及回收的高纯铝。
背景技术
溅射靶材主要应用于电子及信息产业,如集成电路、信息存储、液晶显示屏、激光存储器、电子控制器件等行业,而本发明所清洗的原材料是铝靶材。铝靶材是用于真空镀膜行业溅射靶材中的一种,是高纯铝(纯度在99.999%以上)经过系列加工后的产品,具有特定的尺寸和形状高纯铝材料,安装在真空镀膜机上,溅射成膜。
使用过的溅射靶材目前国内一般会采用现有技术1:中国专利号为201710580344.8提出的溅射靶材的回收方法,其主要发明特征是先采用物理方法是溅射面板和背板分离,再采用化学方法对分离的溅射面板进行化学处理,目的是将附着在溅射面板上的杂质去除掉,但不足之处在于在清洗杂质的同时酸溶液也会大大稀释原靶材的纯度,使得将处理后的溅射面板再循环利用变得毫无意义。
此外, 现有技术1中为了克服溅射靶材回收存在的缺陷,采用化学反应分离方法对背板进行反应,保留靶材,但是该靶材只能是不与强碱进行反应金属钛或钽,如果靶材为高纯铝时,则不能使用强碱进行去除背板,背板反应的同时也会使得靶材被反应。
此外,现有技术1中的需要先通过强碱去除背板,再使用酸将靶材表面的金属杂质去除,两个步骤不能同步进行,影响到处理的速度和效率。
发明内容
本发明设计了一种回收溅射靶材的清洗方法,其解决的技术问题是:(1)现有技术在清洗杂质的同时酸溶液也会大大稀释原靶材的纯度,使得将处理后的溅射面板再循环利用变得毫无意义。(2)现有技术通过强碱和酸两步法对靶材进行处理,不能适用于高纯铝靶材。(3)现有技术中需要先通过强碱去除背板,再使用酸将靶材表面的金属杂质去除,两个步骤不能同步进行,影响到处理的速度和效率。
为了解决上述存在的技术问题,本发明采用了以下方案:
一种回收溅射靶材的清洗方法,包括以下步骤:步骤一、使用磨床将旧的溅射铝靶材面板(1)和背板(2)进行分离;步骤二、将分离出的溅射铝靶材面板(1)置于酸溶液的容器中,所述酸溶液的质量浓度为10%-75%;步骤三、溶解结束后,取出溅射铝靶材面板(1),再浸入氢氧化钠溶液,对靶材表面酸溶液进去中和处理;所述氢氧化钠溶液的质量浓度为10-20%;步骤四、酸碱中和完成后,取出溅射铝靶材面板(1)浸入纯水中;步骤五、从纯水中取出,肉眼观察是否有残存附着物;步骤六、附着物没有的情况下在温室内进行干燥,最终可获取干净的铝靶材。
进一步,步骤七、有附着物的话再次浸入酸溶液中,根据残留附着物的情况,是否再增加酸溶液浓度,之后的步骤相同直到去除表面全部附着物。
进一步,所述步骤二中浸入酸溶液时间控制在10-120分钟,具体的时间长短根据靶材表面的反应状况决定。
一种回收溅射靶材的清洗方法,包括以下步骤:步骤一、将溅射铝靶材面板(1)和背板(2)整体放置在溶解反应池中,使得背板(2)位于上腔体(5)中,溅射铝靶材面板(1)位于下腔体(6)中;步骤二、向上腔体(5)中注入强碱液用于将所述背板(2)进行溶解反应;步骤三、所述背板(2)被溶解完之后,将分离的溅射铝靶材面板(1)置于酸溶液的容器中去除表面金属杂质;步骤四、溶解结束后,取出溅射铝靶材面板(1),再浸入氢氧化钠溶液,对靶材表面酸溶液进去中和处理;步骤五、酸碱中和完成后,取出溅射铝靶材面板(1)浸入纯水中;步骤六、从纯水中取出,肉眼观察是否有残存附着物;步骤七、附着物没有的情况下在常温进行干燥,最终可获取干净的铝靶材。
进一步, 步骤二中的所述强碱溶液的质量浓度为20%-35%;或/和,步骤三中所述酸溶液的质量浓度为10%-75%;或/和,所述步骤四中的氢氧化钠溶液的质量浓度为10-20%。
一种回收溅射靶材的清洗方法,包括以下步骤:步骤一、将溅射铝靶材面板(1)和背板(2)整体放置在溶解反应池中,使得背板(2)位于上腔体(5)中,溅射铝靶材面板(1)位于下腔体(6)中;步骤二、向上腔体(5)中注入强碱液用于将所述背板(2)进行溶解反应;向下腔体(6)中注入酸溶液去除溅射铝靶材面板(1)表面金属杂质;步骤三、所述背板(2)被溶解完之后,将分离的溅射铝靶材面板(1)置于纯水容器中,对靶材表面酸溶液进去中和处理;步骤四、酸碱中和完成后,取出溅射铝靶材面板(1)浸入纯水中;步骤五、从纯水中取出,肉眼观察是否有残存附着物;步骤六、附着物没有的情况下常温进行干燥,最终可获取干净的铝靶材。
进一步,步骤二中的所述强碱溶液的质量浓度为20%-35%;或/和,步骤二中所述酸溶液的质量浓度为10%-75%,所述步骤二中浸入酸溶液时间控制在10-120分钟。
一种高纯铝,使用上述任何一项方法所得的干净铝靶材,再次被溶解提炼出高纯铝,纯度为99.999%以上。
一种回收溅射靶材的溶解反应池,其特征在于:包括上腔体(5)和下腔体(6),下腔体(6)周边设有支撑柱(7),所述支撑柱(7)支撑背板(2)的四周,所述背板(2)位于所述上腔体(5)的底部,背板(2)中间的溅射靶材面板(1)位于所述下腔体(6)顶部,所述上腔体(5)与所述下腔体(6)之间通过密封防渗漏结构和溢流结构确保所述上腔体(5)中的反应溶液不进入到所述下腔体(6)中;所述上腔体(5)与所述下腔体(6)单独进行工作或同时进行工作。
进一步,所述密封防渗漏结构为耐腐蚀橡胶材质的密封防渗漏齿面(71),所述密封防渗漏齿面(71)位于所述支撑柱(7)的水平顶面,所述背板(2)压在所述密封防渗漏齿面(71)上能够进行密封;或者/和,所述溢流结构包括溢流通道(8),所述溢流通道(8)一端口位于背板(2)与溶解反应池的池壁垂直缝隙处的最底部,所述溢流通道(8)另一端口与回流池(9)相通。
该回收溅射靶材的清洗方法具有以下有益效果:
(1)本发明相比现有技术突破性发明、工艺简单、成本低、节能且高效。突破性发明:由于现有技术使用的化学方法虽然能去除部分杂质,但大大稀释了原靶材面板铝的纯度,而本发明不仅不稀释浓度,更能去除杂质,这也为清洗后的旧靶材再循环利用做好了基础的工作。工艺简单:物理分离之后,用化学酸性溶液去除杂质,易上手,易操作。成本低:将旧铝靶材清洗后重新再提纯,大大降低了高纯铝的制造成本。节能:高纯铝提纯的方法一般是三层电解法,非常费电,而我们将使用过的旧靶材回收再利用提纯,大大节能。高效:由于旧靶材会残留50%以上的高纯铝,由此回收再利用效果会比单纯的提纯方法来得高效很多。以上特点相较于现有技术,综合表现极佳。
(2)本发明使用的溶解反应池可以单独对背板或溅射靶材面板进行处理,也可以同时对背板和溅射靶材面板进行处理,因而大大提高了处理效率。
(3)本发明同时对背板和溅射靶材面板进行处理时,通过密封结构和溢流结构可以确保上下腔体反应溶液相互不干扰。
附图说明
图1:本发明实施例1中酸溶液装置示意图。
图2:本发明实施例2中的酸碱溶液装置示意图。
图3:图2中A处的局部放大示意图。
附图标记说明:
1—溅射靶材面板;2—背板;3—酸溶液; 4—酸溶液装置。
5—上腔体;6—下腔体;7—支撑柱;71—密封防渗漏齿面;8—溢流通道;9—回流池。
具体实施方式
下面结合图1至图3,对本发明做进一步说明:
如图1所示,一种回收溅射靶材的清洗方法,包括以下步骤:步骤一、使用磨床将旧的溅射铝靶材面板1和背板2进行分离;步骤二、如图1所示,将分离出的溅射铝靶材面板1置于酸溶液的容器中,酸溶液的质量浓度为10%-75%;步骤三、溶解结束后,取出溅射铝靶材面板1,再浸入氢氧化钠溶液,对靶材表面酸溶液进去中和处理;氢氧化钠溶液的质量浓度为10-20%;步骤四、酸碱中和完成后,取出溅射铝靶材面板1浸入纯水中;步骤五、从纯水中取出,肉眼观察是否有残存附着物;步骤六、附着物没有的情况下在温室内进行干燥,最终可获取干净的铝靶材。
步骤七、有附着物的话再次浸入酸溶液中,根据残留附着物的情况,是否再增加酸溶液浓度,之后的步骤相同直到去除表面全部附着物。
步骤二中浸入酸溶液时间控制在10-120分钟,具体的时间长短根据靶材表面的反应状况决定。
一种回收溅射靶材的清洗方法,包括以下步骤:步骤一、将溅射铝靶材面板1和背板2整体放置在溶解反应池中,使得背板2位于上腔体5中,溅射铝靶材面板1位于下腔体6中;步骤二、向上腔体5中注入强碱液用于将背板2进行溶解反应;步骤三、背板2被溶解完之后,将分离的溅射铝靶材面板1置于酸溶液的容器中去除表面金属杂质;步骤四、溶解结束后,取出溅射铝靶材面板1,再浸入氢氧化钠溶液,对靶材表面酸溶液进去中和处理;步骤五、酸碱中和完成后,取出溅射铝靶材面板1浸入纯水中;步骤六、从纯水中取出,肉眼观察是否有残存附着物;步骤七、附着物没有的情况下在常温进行干燥,最终可获取干净的铝靶材。
步骤二中的强碱溶液的质量浓度为20%-35%;或/和,步骤三中酸溶液的质量浓度为10%-75%;或/和,步骤四中的氢氧化钠溶液的质量浓度为10-20%。
一种回收溅射靶材的清洗方法,包括以下步骤:步骤一、将溅射铝靶材面板1和背板2整体放置在溶解反应池中,使得背板2位于上腔体5中,溅射铝靶材面板1位于下腔体6中;步骤二、向上腔体5中注入强碱液用于将背板2进行溶解反应;向下腔体6中注入酸溶液去除溅射铝靶材面板1表面金属杂质;步骤三、背板2被溶解完之后,将分离的溅射铝靶材面板1置于纯水容器中,对靶材表面酸溶液进去中和处理;步骤四、酸碱中和完成后,取出溅射铝靶材面板1浸入纯水中;步骤五、从纯水中取出,肉眼观察是否有残存附着物;步骤六、附着物没有的情况下常温进行干燥,最终可获取干净的铝靶材。
步骤二中的强碱溶液的质量浓度为20%-35%;或/和,步骤二中酸溶液的质量浓度为10%-75%,步骤二中浸入酸溶液时间控制在10-120分钟。
一种高纯铝,使用上述任何一项干净的铝靶材,再次被溶解提炼出高纯铝,纯度为99.999%以上。
如图2所示,一种回收溅射靶材的溶解反应池,包括上腔体5和下腔体6,下腔体6周边设有支撑柱7,支撑柱7支撑背板2的四周,背板2位于上腔体5的底部,背板2中间的溅射靶材面板1位于下腔体6顶部,上腔体5与下腔体6之间通过密封防渗漏结构和溢流结构确保上腔体5中的反应溶液不进入到下腔体6中;上腔体5与下腔体6单独进行工作或同时进行工作。
如图3所示,密封防渗漏结构为耐腐蚀橡胶材质的密封防渗漏齿面71,密封防渗漏齿面71位于支撑柱7的水平顶面,背板2压在密封防渗漏齿面71上能够进行密封。
溢流结构包括溢流通道8,溢流通道8一端口位于背板2与溶解反应池的池壁垂直缝隙处的最底部,溢流通道8另一端口与回流池9相通。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述,显然本发明的实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种回收溅射靶材的清洗方法,包括以下步骤:
步骤一、使用磨床将旧的溅射铝靶材面板(1)和背板(2)进行分离;
步骤二、将分离出的溅射铝靶材面板(1)置于酸溶液的容器中,所述酸溶液的质量浓度为10%-75%;
步骤三、溶解结束后,取出溅射铝靶材面板(1),再浸入氢氧化钠溶液,对靶材表面酸溶液进去中和处理;所述氢氧化钠溶液的质量浓度为10-20%;
步骤四、酸碱中和完成后,取出溅射铝靶材面板(1)浸入纯水中;
步骤五、从纯水中取出,肉眼观察是否有残存附着物;
步骤六、附着物没有的情况下在温室内进行干燥,最终可获取干净的铝靶材。
2.根据权利要求1所述的回收溅射靶材的清洗方法,其特征在于:
步骤七、有附着物的话再次浸入酸溶液中,根据残留附着物的情况,是否再增加酸溶液浓度,之后的步骤相同直到去除表面全部附着物。
3.根据权利要求1所述的回收溅射靶材的清洗方法,其特征在于:所述步骤二中浸入酸溶液时间控制在10-120分钟,具体的时间长短根据靶材表面的反应状况决定。
4.一种回收溅射靶材的清洗方法,包括以下步骤:
步骤一、将溅射铝靶材面板(1)和背板(2)整体放置在溶解反应池中,使得背板(2)位于上腔体(5)中,溅射铝靶材面板(1)位于下腔体(6)中;
步骤二、向上腔体(5)中注入强碱液用于将所述背板(2)进行溶解反应;
步骤三、所述背板(2)被溶解完之后,将分离的溅射铝靶材面板(1)置于酸溶液的容器中去除表面金属杂质;
步骤四、溶解结束后,取出溅射铝靶材面板(1),再浸入氢氧化钠溶液,对靶材表面酸溶液进去中和处理;
步骤五、酸碱中和完成后,取出溅射铝靶材面板(1)浸入纯水中;
步骤六、从纯水中取出,肉眼观察是否有残存附着物;
步骤七、附着物没有的情况下在常温进行干燥,最终可获取干净的铝靶材。
5.根据权利要求4所述回收溅射靶材的清洗方法,其特征在于:步骤二中的所述强碱溶液的质量浓度为20%-35%;或/和,步骤三中所述酸溶液的质量浓度为10%-75%;或/和,所述步骤四中的氢氧化钠溶液的质量浓度为10-20%。
6.一种回收溅射靶材的清洗方法,包括以下步骤:
步骤一、将溅射铝靶材面板(1)和背板(2)整体放置在溶解反应池中,使得背板(2)位于上腔体(5)中,溅射铝靶材面板(1)位于下腔体(6)中;
步骤二、向上腔体(5)中注入强碱液用于将所述背板(2)进行溶解反应;向下腔体(6)中注入酸溶液去除溅射铝靶材面板(1)表面金属杂质;
步骤三、所述背板(2)被溶解完之后,将分离的溅射铝靶材面板(1)置于纯水容器中,对靶材表面酸溶液进去中和处理;
步骤四、酸碱中和完成后,取出溅射铝靶材面板(1)浸入纯水中;
步骤五、从纯水中取出,肉眼观察是否有残存附着物;
步骤六、附着物没有的情况下常温进行干燥,最终可获取干净的铝靶材。
7.根据权利要求6所述回收溅射靶材的清洗方法,其特征在于:步骤二中的所述强碱溶液的质量浓度为20%-35%;或/和,步骤二中所述酸溶液的质量浓度为10%-75%,所述步骤二中浸入酸溶液时间控制在10-120分钟。
8.一种高纯铝,其特征在于:使用权利要求1-7中任何一项所述干净的铝靶材,再次被溶解提炼出高纯铝,纯度为99.999%以上。
9.一种回收溅射靶材的溶解反应池,其特征在于:包括上腔体(5)和下腔体(6),下腔体(6)周边设有支撑柱(7),所述支撑柱(7)支撑背板(2)的四周,所述背板(2)位于所述上腔体(5)的底部,背板(2)中间的溅射靶材面板(1)位于所述下腔体(6)顶部,所述上腔体(5)与所述下腔体(6)之间通过密封防渗漏结构和溢流结构确保所述上腔体(5)中的反应溶液不进入到所述下腔体(6)中;所述上腔体(5)与所述下腔体(6)单独进行工作或同时进行工作。
10.根据权利要求9所述回收溅射靶材的溶解反应池,其特征在于:
所述密封防渗漏结构为耐腐蚀橡胶材质的密封防渗漏齿面(71),所述密封防渗漏齿面(71)位于所述支撑柱(7)的水平顶面,所述背板(2)压在所述密封防渗漏齿面(71)上能够进行密封;
或者/和,所述溢流结构包括溢流通道(8),所述溢流通道(8)一端口位于背板(2)与溶解反应池的池壁垂直缝隙处的最底部,所述溢流通道(8)另一端口与回流池(9)相通。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190625 |
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