金属离子的回收装置、回收系统和回收方法制造方法及图纸

根据本说明书提供一种金属离子的回收装置、回收系统和回收方法，以从含金属离子的溶液如废蚀刻液等回收金属离子。所述金属离子的回收装置包含：容器，用于容置含金属离子的溶液；第一电极和第二电极，其配置在所述容器内部；电源，用于向第一电极和第二电极供应电能；以及UV光源，用于向所述第一电极和第二电极中至少一个照射紫外线(UV)。至少一个照射紫外线(UV)。至少一个照射紫外线(UV)。

【技术实现步骤摘要】
金属离子的回收装置、回收系统和回收方法


[0001]本专利技术涉及一种金属离子的回收装置和回收方法，更具体地涉及一种从含金属离子的溶液如废蚀刻液等回收金属离子的装置和方法。

技术介绍

[0002]在制造集成电路的光刻工艺中，使用蚀刻液(etchant)对基板进行蚀刻(etching)形成电路图案。只要能保持蚀刻性能，就会重复使用蚀刻液，但是随着使用次数的增加，蚀刻溶液中包含的银(Ag)离子等金属离子浓度会增加，而且在特定临界浓度以上发生金属析出到阳极反射膜上的问题。如此，随着蚀刻工艺的重复进行，蚀刻液的品质会发生变化，这种品质变化有可能导致蚀刻工艺的不良。因此，需要持续管理和控制溶解于蚀刻液中的金属的浓度。除此之外，在镀液、废液、废水处理等工业领域也要求开发用于回收酸性废溶液中包含的金属离子的技术。
[0003]作为现有的溶液中金属离子的回收方法，已知有电解法和离子交换树脂吸附法等。电解法是在回收槽内相对设置阳极和阴极，使得含有金属离子的溶液通过阳极和阴极之间，从而通过电性力使金属离子向阴极移动，并将电子提供给金属离子，以使金属在阴极还原和析出。离子交换树脂吸附法是将阴离子树脂填充到试管中，并使含金属离子的溶液通过，在离子交换作用下使金属离子吸附于阴离子树脂表面的官能基团上，然后通过后处理工艺来回收金属离子。
[0004]然而，由于现有的电解法使金属直接析出到电极表面上，需要经常更换电极，而且需要额外的后处理工艺，以回收金属，因此存在经济性差的缺陷。另外，对于离子交换树脂吸附法，虽然金属回收率高，但是需要重复进行吸附和再生过程，而且相对于酸性废溶液的离子交换树脂的耐久性低，同电解法一样需要额外的后处理工艺，因此经济性也差。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献1：韩国授权专利第10
‑
1250778号
[0007]专利文献2：韩国授权专利第10
‑
1267201号

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]本说明书中旨在提供一种金属离子的回收装置和回收方法，通过应用复合处理工艺，可使金属离子的去除效率最大化，并且采用过滤等方法能够容易去除析出的金属，从而可以最大限度地减少额外的后处理工艺如电极更换、离子交换树脂的再生等。
[0010]另外，本说明书中旨在提供一种金属离子的回收装置和回收方法，通过从蚀刻液等酸性废溶液有效地去除金属离子，可使废溶液再生以及最大限度地减少再生溶液的再利用过程中会发生的不良率。
[0011]技术方案
[0012]本说明书提供一种金属离子的回收装置包含：容器，用于容置含金属离子的溶液；
第一电极和第二电极，其配置在所述容器内部；电源，用于向第一电极和第二电极供应电能；以及UV光源，用于向所述第一电极和第二电极中至少一个照射紫外线(UV)。
[0013]所述第一电极和第二电极中至少一个可包含金属氧化物。
[0014]所述金属氧化物可为选自氧化镁、氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化钒、氧化铬、氧化锰、氧化铁、氧化钴、氧化铜、氧化锌、氧化镓、氧化锗、氧化锶、氧化钼、氧化钌、氧化铑、氧化铟、氧化锡、氧化钡、氧化钨、氧化铱、氧化铅和氧化铋中的一种或更多种。
[0015]所述第一电极和第二电极之一可为光电极。
[0016]所述金属离子可为选自钠离子、镁离子、铝离子、钾离子、钙离子、钛离子、钒离子、铬离子、锰离子、铁离子、钴离子、镍离子、铜离子、锌离子、钼离子、钯离子、银离子、镉离子、铟离子、锡离子、钡离子、钨离子、铂离子、金离子、汞离子和铅离子中的一种或更多种。
[0017]所述金属离子可为银(Ag)离子。
[0018]所述含金属离子的溶液可包含酸性物质。
[0019]所述含金属离子的溶液可以是pH为
‑
2至5的酸性溶液。
[0020]所述电源可以1V至4.5V的电压向所述第一电极和第二电极供应电能。
[0021]从所述UV光源照射的紫外线的波长可为100nm至400nm。
[0022]另外，本说明书提供一种连续工艺用金属离子回收系统，其具有金属离子的回收装置。
[0023]另外，本说明书提供一种金属离子的回收方法包含：将含金属离子的溶液加入内部配置有第一电极和第二电极的容器中的步骤；以及利用电源向所述第一电极和第二电极施加电压的同时利用UV光源向所述第一电极和第二电极中至少一个照射紫外线(UV)的步骤。
[0024]从所述电源施加的电压可为1V至4.5V。
[0025]从所述UV光源照射的紫外线的波长可为100nm至400nm。
[0026]在所述施加电压的同时照射紫外线的步骤中，所述金属离子可以还原成金属。
[0027]所述还原的金属可以析出成纳米结构体。
[0028]所述纳米结构体可为凝胶状。
[0029]所述金属离子的回收方法还可包含滤除还原的金属的步骤。
[0030]专利技术效果
[0031]根据本专利技术的金属离子的回收装置和回收方法，通过应用复合处理工艺，可使从蚀刻液等酸性废溶液去除金属离子的去除效率最大化，并且采用过滤等方法能够容易去除析出的金属，从而可以最大限度地减少额外的后处理工艺如电极更换、离子交换树脂的再生等。
[0032]另外，根据本说明书，通过从所述蚀刻液等酸性废溶液有效地去除金属离子，可使废溶液再生以供再利用，从而可以最大限度地减少再生溶液的再利用过程中会发生的不良率。
附图说明
[0033]图1是用于说明根据本专利技术的一个实施例的金属离子的回收装置的视图。
[0034]图2是废溶液中析出的金属纳米结构体的场发射扫描电子显微镜(FE
‑
SEM)照片。
[0035]图3是废溶液中析出的金属纳米结构体的透射电子显微镜(TEM)照片。
[0036]图4是废溶液中析出的金属纳米结构体的EDX分析结果。
[0037]图5是示出常规蚀刻液和根据本专利技术提炼的废蚀刻液再生液的蚀刻结果的蚀刻轮廓的SEM照片。
具体实施方式
[0038]在下文中，将参照附图进一步详细描述根据本专利技术具体实施方案的金属离子的回收装置和回收方法。
[0039]根据本专利技术的一个实施方案可提供一种金属离子的回收装置包含：容器，用于容置含金属离子的溶液；第一电极和第二电极，其配置在所述容器内部；电源，用于向第一电极和第二电极供应电能；以及UV光源，用于向所述第一电极和第二电极中至少一个照射紫外线(UV)。
[0040]本说明书中提供的金属离子的回收装置和回收方法，其特征在于，通过利用紫外线(ultraviolet，UV)照射和电化学反应的复合处理工艺来提炼含金属离子的溶液。图1是用于说明根据本专利技术的一个实施例的金属离子的回收装置的视图。如图1所示，根据本专利技术的金属离子的回收装置包含容器10、电源20、UV光源50、第一电极100和第二电极200。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属离子的回收装置，其包含：容器，用于容置含金属离子的溶液；第一电极和第二电极，其配置在所述容器内部；电源，用于向第一电极和第二电极供应电能；以及UV光源，用于向所述第一电极和第二电极中至少一个照射紫外线。2.根据权利要求1所述的金属离子的回收装置，其中，所述第一电极和第二电极中至少一个包含金属氧化物。3.根据权利要求2所述的金属离子的回收装置，其中，所述金属氧化物为选自氧化镁、氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化钒、氧化铬、氧化锰、氧化铁、氧化钴、氧化铜、氧化锌、氧化镓、氧化锗、氧化锶、氧化钼、氧化钌、氧化铑、氧化铟、氧化锡、氧化钡、氧化钨、氧化铱、氧化铅和氧化铋中的一种或更多种。4.根据权利要求1所述的金属离子的回收装置，其中，所述第一电极和第二电极之一为光电极。5.根据权利要求1所述的金属离子的回收装置，其中，所述金属离子为选自钠离子、镁离子、铝离子、钾离子、钙离子、钛离子、钒离子、铬离子、锰离子、铁离子、钴离子、镍离子、铜离子、锌离子、钼离子、钯离子、银离子、镉离子、铟离子、锡离子、钡离子、钨离子、铂离子、金离子、汞离子和铅离子中的一种或更多种。6.根据权利要求5所述的金属离子的回收装置，其中，所述金属离子为银离子。7.根据权利要求1所述的金属离子的回收装置，其中，所述含金属离子的溶液包含酸性物质。8.根据权利要求7所述的金属离子的回收装置，其中，所述含金...

【专利技术属性】
技术研发人员：林官遇，田承勋，卞景绿，金成玟，申圭淳，
申请(专利权)人：株式会社东进世美肯，
类型：发明
国别省市：