[發明專利]一種從釬焊貴金屬殘靶中回收貴金屬的方法

在審

• 申請號: 202010675437.0
• 申請日: 2020-07-14
• 公開（公告）號: CN111893312A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 郝海英;付豐年;江丹平;宋艷青;戶赫龍;于文軍;呂景波;董亭義;呂保國
• 申請（專利權）人: 有研億金新材料有限公司;北京翠鉑林有色金屬技術開發中心有限公司
• 主分類號: C22B11/00
• 分類號: C22B11/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

本發明公開了屬于濺射靶材加工技術領域的一種從釬焊貴金屬殘靶中回收貴金屬的方法，包括：S1)提供靶材組件，所述靶材組件包括貴金屬靶面和與所述靶面釬焊的背板，使用物理方法將所述靶材的靶面與背板分離；S2)重復將貴金屬靶面浸入酸溶液，使焊料從靶面徹底分離；S3)將貴金屬靶面先在超聲波清洗機中清洗，然后在無水乙醇中漂洗后吹干，獲得與殘靶使用前純度相同的貴金屬。本發明提供的方法能夠實現貴金屬殘靶再生利用的最大化，回收率達99.8％以上，獲得與殘靶使用前純度相同的貴金屬，可直接進行熔煉及再加工，回收率高，過程操作簡單，能耗低，同時分離后的背板可以與新加工的貴金屬靶面焊接，重復利用，節約成本。

技術領域

本發明屬于濺射靶材加工技術領域，特別涉及一種從釬焊貴金屬殘靶中回收貴金屬的方法。

背景技術

隨著電子信息和新興高技術產業的發展，薄膜科學應用日益廣泛。貴金屬具有良好的化學穩定性，高電導率和熱導率，特有的電學、磁學、光學等性能，廣泛應用于高性能薄膜材料的制備，各種高純單質貴金屬及新型合金及化合物功能薄膜不斷得到開發。在半導體制造中常用的貴金屬靶材包括金、銀、鉑、釕等金屬及合金。隨著我國半導體工業技術的不斷進步和升級，貴金屬靶材作為工藝制程中的重要支撐材料，其需求量越來越大，但貴金屬原生資源很少，且分布不均勻，同時由于半導體用濺射靶材及濺射薄膜的品質要求是所有行業中最高的，在靶材純度、微觀組織控制以及靶材組件整體品質一致性等方面均具有嚴格的要求。國內貴金屬加工企業制造加工和研發與國外相比，尚有一定差距，迫切需要提升貴金屬的高純化、精細化、高效率深加工技術，實現金屬的高附加值及高效利用。

半導體制造中磁控濺射工藝對于靶材及薄膜的高品質要求，導致靶材的利用率較低，通常在30％以內，特別是對于貴金屬靶材，若剩余下的高純殘靶以普通廢料進行處理，將會是對稀貴材料極大浪費。迫切需要對殘靶進行回收加工增值服務，有效增加材料利用效率和節約資源。

目前，現有技術回收方法是先將靶材組件浸泡在強堿溶液中，待背板溶解后，在強酸強氧化劑的條件下，去除靶材殘存的背板材料、未溶解的反應生成物和金屬雜質，從而達到回收靶面的目的。但該方法只適用于背板材質為兩性金屬的靶材，且靶材背板全部溶解，無法回收，造成浪費。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種從釬焊貴金屬殘靶中回收貴金屬的方法，包括以下步驟：

S1)提供靶材組件，所述靶材組件包括貴金屬靶面和與所述靶面釬焊的背板，使用物理方法將所述靶材的靶面與背板分離；

S2)重復將貴金屬靶面浸入酸溶液，使焊料從靶面徹底分離；

S3)將貴金屬靶面先在超聲波清洗機中清洗，然后在無水乙醇中漂洗后吹干，獲得與殘靶使用前純度相同的貴金屬；

所述靶材靶面材質為金、銀、鉑、釕、鈀、銠或銥；背板材質為銅或銅合金；釬焊焊料材質為銦；貴金屬的回收率達99.8％以上。

所述步驟S1)中物理分離方法為：提供加熱臺，并將所述靶材組件置于加熱臺上，加熱至180～220℃，使焊料熔化，將貴金屬靶面與背板分離，分離后的背板與殘靶使用前的尺寸和性能相同。

所述步驟S2)中酸溶液為硝酸或硫酸。

所述步驟S2)中酸溶液的體積分數為35％～52％。

所述步驟S2)中酸溶液溫度為0～70℃。

所述步驟S2)中酸浸時間5s～60s、酸浸次數1～3次。

有益效果

1、本發明提供的方法能夠實現貴金屬殘靶再生利用的最大化，獲得與殘靶使用前純度相同的貴金屬，可直接進行熔煉及再加工，并且回收率高達99.8％以上；

2、本發明方法的背板材料為銅及銅合金，克服了現有技術只能是兩性金屬的限制；