一种溅射靶材回收方法技术

本发明专利技术公开了一种溅射靶材回收方法，包括如下步骤：提供靶材组件，所述靶材组件包括靶材和与所述靶材连接的背板；采用物理分离方法分离所述除靶材和所述背板，至所述靶材表面无明显背板材料残留；以及采用化学反应分离方法对所述靶材上残留的背板材料进行处理，去除所述靶材上残留的背板材料。本发明专利技术提供的溅射靶材回收方法，能完全有效的分离靶材背板，同时以高效率完成报废靶材中高纯金属的回收，且降低回收处理成本，对设备投入要求低，操作简单，绿色环保。

A Recovery Method for Sputtering Targets

The invention discloses a sputtering target material recovery method, which comprises the following steps: providing a target component, the target component includes a target material and a back plate connected with the target material; separating the target material and the back plate by physical separation method, so that there is no obvious back plate material residue on the target surface; and adopting chemical reaction separation method to separate the residual back plate material on the target material. Processing is carried out to remove the residual backplane material on the target. The sputtering target material recovery method provided by the invention can completely and effectively separate the target backplane, at the same time, recover high purity metals from scrap target materials with high efficiency, reduce the cost of recovery and treatment, require low equipment input, operate simply, and protect the environment.

【技术实现步骤摘要】
一种溅射靶材回收方法
本专利技术涉及半导体制作
，尤其涉及一种溅射靶材回收方法。
技术介绍
溅射靶材是指通过磁控溅射、多弧离子镀或其他类型的镀膜系统在适当工艺条件下溅射在基板上形成各种功能薄膜的溅射源。溅射靶材有金属，合金，陶瓷，硼化物等。通常为提高靶材导电性及降低成本等原因将靶材分为靶体和背板(如铝、铜)两部分，再通过焊接等方式连接在一起。溅射靶材由于溅射原理、方式等原因，靶材使用率仅为30-50％，报废溅射靶材中仍有大量价格昂贵的高纯金属。因此对于使用过后的报废靶材，回收其中高纯金属显得十分必要。但目前还没有将背板高效完全分离的成熟技术，从而造成价格昂贵的高纯金属靶材回收率低，价值不高。因此，寻找经济、高效、高回收率的分离方法势在必行。目前溅射靶材的回收方法多采用机械加工方法来分离背板。如公布号为CN105798733的专利技术专利公开的一种靶材回收方法，该专利利用磨床的摩擦力来分离背板，但仍存在靶材上背板材料残留且残留量差异较大问题，未能有效的分离背板，不利于回收靶材的重复再利用。如中国专利CN104342618公开了一种靶材回收方法，该专利利用油压机压力将靶体与背板焊接处压裂，从而达到分离背板的目的，仍然存在靶体上背板材料残留且残留量差异较大问题，不能完全有效的分离背板，从而导致回收的靶体价值降低。又如申请号为201710580344.8的专利技术专利专利技术的一种溅射靶材回收方法，该专利专利技术酸碱联合溶解法去除溅射靶材中的背板材料(如铝)，达到回收靶体的目的。该方法虽能有效的回收靶材，但成本高、效率较低，背板材料无法回收，且需使用大量酸、碱，即不经济又不环保。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对上述现有技术中靶材分离不完全、回收成本高、回收效率低、背板材料无法回收再利用以及环境污染大的缺陷，提出一种溅射靶材回收方法。本专利技术提供了一种溅射靶材回收方法，先采用车床车削溅射靶材，去除背板材料，清洗污渍后再使用酸液浸泡，去除残留背板材料与刀具磨损可能带来的杂质，以此获得纯净的靶材，实现高效、低成本回收报废靶材中的高纯金属。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的第一个方面是提供一种溅射靶材回收方法，包括如下步骤：提供靶材组件，所述靶材组件包括靶材和与所述靶材连接的背板；采用物理分离方法分离所述除靶材和所述背板，至所述靶材表面无明显背板材料残留；以及采用化学反应分离方法对所述靶材上残留的背板材料进行处理，去除所述靶材上残留的背板材料。进一步地，所述物理分离方法包括：提供车床，并将所述靶材组件置于所述车床上；和采用所述车床的车刀对旋转的背板进行车削，车削后的背板材料以车屑的形式存在。进一步优选地，还包括：采用清洗剂对车削后的靶材表面进行清洗，去除所述靶材表面切削液和污渍。进一步地，所述化学反应分离方法包括：提供酸溶液；和将残留有部分背板的所述靶材浸泡至所述酸溶液，待所述背板溶解后取出所述靶材。进一步优选地，所述酸溶液为盐酸、硫酸、硝酸、氢溴酸或氢碘酸。进一步较为优选地，所述酸溶液的浓度为5-20％。进一步较为优选地，还包括：提供强氧化剂，在所述酸溶液中加入所述强氧化剂。更进一步优选地，所述强氧化剂为过氧化氢。更进一步优选地，所述过氧化氢浓度为30％，用量为所述酸溶液体积的0.1％-1％。进一步地，所述靶材为钛靶或钽靶。进一步优选地，所述背板为铝背板或铜背板。本专利技术采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：(1)采用车削粗分离靶材背板和酸溶液浸泡完全分离背板方法，流程短、高效率、低成本，可有效分离靶材、背板，获得纯净的回收靶材，提高报废靶材经济价值；(2)在有效分离背板的同时使背板材料以车屑的形式存在，可进行回收利用并予以销售，进一步的降低报废靶材回收处理的成本；(3)在靶材车削后使用清洗剂进行去污清洗，清洗其表面的切削液等污渍，以避免污渍在靶材表面形成“保护膜”，影响后续酸液浸泡除杂效果，降低工作效率；(4)化学反应分离方法所采用的酸溶液使靶材上残留背板材料以及刀具磨损可能引入的杂质完全溶解；且酸溶液的浓度较低，为5％～20％，以防止酸溶液腐蚀靶材；(5)在酸溶液中添加体积比为0.1％-1％的强氧化剂有效的催化靶材上杂质的溶解，增加反应速度，提高酸液处理工作效率；(6)所采用的酸溶液可重复多次使用，降低报废靶材回收处理成本的同时也减少了污水处理量，更加绿色环保；(7)本专利技术溅射靶材回收方法，能完全有效的分离靶材背板，同时以高效率完成报废靶材中高纯金属的回收，且降低回收处理成本，对设备投入要求低，操作简单，绿色环保。附图说明图1为本专利技术实施例所待处理的报废溅射靶材的结构示意图；图2为本专利技术实施例靶材回收方法的工艺流程图。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本专利技术，但是下述实施例并不限制本专利技术范围。本实施例提供了一种溅射靶材回收方法，如图2所示，具体包括如下步骤：提供靶材组件10，如图1所示，所述靶材组件10包括靶材11和与所述靶材11连接的背板12；所述靶材11为板状，呈圆形、矩形或不规则形状，材质为钛金属或钽金属；所述背板12为板状，呈圆形、矩形或不规则形状，材质为铝、铜。所述靶材11的底面与所述背板12的板面焊接在一起。如图2所示，采用物理分离方法分离所述除靶材和所述背板，至所述靶材表面无明显背板材料残留；本实施例中，所述物理分离方法包括：提供车床，并将所述靶材组件10置于所述车床上；采用所述车床的车刀对旋转的背板12进行车削，通过肉眼可判断背板12是否车削干净，车削后的背板材料以车屑的形式存在，可进行回收利用并予以销售，进一步的降低报废靶材回收处理的成本。本实施例中，车削后靶材11表面上会有部分背板材料残留，为保证回收靶材11的纯净，还包括采用清洗剂对车削后的靶材11表面进行清洗，去除所述靶材表面切削液和污渍，以避免污渍在靶材表面形成“保护膜”，影响后续酸溶液浸泡除杂效果，降低工作效率；清洗剂可采用清洁剂或去污粉。如图2所示，将清洗去污后的车削靶材11采用化学反应分离方法对所述靶材上残留的背板材料进行处理，去除所述靶材上残留的背板材料(铝、铜等)，以及车削过程中刀具磨损所可能带来的杂质。浸泡后使用纯水清洗即可获得纯净的回收靶材11。本实施例中，所述化学反应分离方法包括：提供酸溶液；和将残留有部分背板的所述靶材浸泡至所述酸溶液，待所述背板溶解后取出所述靶材。所述酸溶液具体可采用盐酸、硫酸、硝酸、氢溴酸或氢碘酸；所述酸溶液的质量浓度为5-20％，由于所述酸溶液的质量浓度较低，因而钛金属及钽金属不与所述酸溶液反应，将所述靶材11用所述酸溶液浸泡，目的为去除所述靶材11含有的异物，以得到高纯度的钛靶或钽靶；一方面所述酸溶液的质量浓度过高，有可能腐蚀所述靶材，另一方面酸溶液的质量浓度过低，不能有效的溶解所述异物。在实际分离过程中，所采用的酸溶液处于常温，但是不限于常温，在另一些示例中，可对所述酸溶液进行加热，以进一步提高所述酸溶液与异物的反应速率。本实施例中，当所述背板12为铝背板、所述酸溶液为稀硫酸时，将所述靶材组件10浸泡至所述酸溶液中，残留的背板12在所述酸溶液中会被逐渐腐蚀掉，从而留下所述靶材11，实现残留的背板10与所述靶材11的分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溅射靶材回收方法，其特征在于，包括如下步骤：提供靶材组件，所述靶材组件包括靶材和与所述靶材连接的背板；采用物理分离方法分离所述除靶材和所述背板，至所述靶材表面无明显背板材料残留；以及采用化学反应分离方法对所述靶材上残留的背板材料进行处理，去除所述靶材上残留的背板材料。

【技术特征摘要】
1.一种溅射靶材回收方法，其特征在于，包括如下步骤：提供靶材组件，所述靶材组件包括靶材和与所述靶材连接的背板；采用物理分离方法分离所述除靶材和所述背板，至所述靶材表面无明显背板材料残留；以及采用化学反应分离方法对所述靶材上残留的背板材料进行处理，去除所述靶材上残留的背板材料。2.根据权利要求1所述的溅射靶材回收方法，其特征在于，所述物理分离方法包括：提供车床，并将所述靶材组件置于所述车床上；和采用所述车床的车刀对旋转的背板进行车削，车削后的背板材料以车屑的形式存在。3.根据权利要求2所述的溅射靶材回收方法，其特征在于，还包括：采用清洗剂对车削后的靶材表面进行清洗，去除所述靶材表面切削液和污渍。4.根据权利要求1所述的溅射靶材回收方法，其特征在于，所述化学反应分离方法包括：提供酸溶液；和将残留有部分背板的所述靶...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴景晖，宋彦明，姚力军，徐超，
申请(专利权)人：宁波创润新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33