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一種由氮化鎵中回收鎵的方法及使用該方法的裝置制造方法

文檔序號:3324865閱讀:294來源:國知局
一種由氮化鎵中回收鎵的方法及使用該方法的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種由氮化鎵中回收鎵的方法,其使得從氮化鎵中回收鎵的工藝簡單、適用于半導(dǎo)體企業(yè)內(nèi)自行處置,降低了企業(yè)的原材料成本。將含氮化鎵的廢料置于僅含有還原性氣體的封閉容器內(nèi),且還原性氣體連續(xù)輸入,之后將容器加熱至700℃~950℃,使得氮化鎵與還原性氣體在封閉容器中發(fā)生發(fā)應(yīng),從封閉容器外接的抽氣管道抽取封閉容器中生成的可回收氣體、可回收氣體收集后集中處理,待氮化鎵完全由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)后關(guān)閉還原性氣體輸入,抽氣管道繼續(xù)抽氣1min~3min后關(guān)閉抽氣管道,降溫至25℃~35℃,打開封閉容器并取出提純的鎵。
【專利說明】一種由氮化鎵中回收鎵的方法及使用該方法的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體廢料回收的【技術(shù)領(lǐng)域】,具體為一種由氮化鎵中回收鎵的方法,本發(fā)明還提供了一種由氮化鎵中回收鎵的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前半導(dǎo)體行業(yè)生產(chǎn)氮化鎵的廢料很少用于回收提純出有價值的鎵,大多直接委外處置,而集中處置或者從其他廢料中回收鎵的方法也大多采用真空環(huán)境下熔化后再酸解的方法,其方法較為繁雜,不利于半導(dǎo)體企業(yè)內(nèi)處置,大大提高企業(yè)的原材料生產(chǎn)成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題,本發(fā)明提供了一種由氮化鎵中回收鎵的方法,其使得從氮化鎵中回收鎵的工藝簡單、適用于半導(dǎo)體企業(yè)內(nèi)自行處置,降低了企業(yè)的原材料成本。
[0004]一種由氮化鎵中回收鎵的方法,其特征在于:將含氮化鎵的廢料置于僅含有還原性氣體的封閉容器內(nèi),且還原性氣體連續(xù)輸入,之后將容器加熱至700°C?950°C,使得氮化鎵與還原性氣體在封閉容器中發(fā)生發(fā)應(yīng),從封閉容器外接的抽氣管道抽取封閉容器中生成的可回收氣體、收集后集中處理,待氮化鎵完全由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)后關(guān)閉還原性氣體輸入,抽氣管道繼續(xù)抽氣Imin?3min后關(guān)閉抽氣管道,降溫至25°C?35°C,打開封閉容器并取出提純的鎵。
[0005]一種由氮化鎵中回收鎵的裝置,其特征在于:其包括石英管,所述石英管的一端開口、另一端封閉并設(shè)置有還原性氣體管路進(jìn)口,所述石英管的外環(huán)面布置有加熱裝置,所述石英管的開口端位置對應(yīng)布置有卡套結(jié)構(gòu),所述卡套結(jié)構(gòu)的出口端外接有抽氣管道,工作狀態(tài)下的所述石英管內(nèi)放置有含氮化鎵的廢料,所述卡套密封套裝于所述石英管的開口端。
[0006]其進(jìn)一步特征在于:所述抽氣管道布置有抽氣閥門,所述還原性氣體管路進(jìn)口外接有還原性氣體管路,所述還原性氣體管路布置有還原性氣體閥門;
[0007]工作狀態(tài)下的所述石英管的開口端向上傾斜布置,其傾斜角度為25°?40° ;
[0008]所述石英管的開口端的外環(huán)面套裝有密封膠圈,所述卡套結(jié)構(gòu)的卡套端的內(nèi)壁緊貼所述密封膠圈、完成對于所述石英管的開口端的密封;
[0009]所述密封膠圈具體為高強度石墨復(fù)合墊;
[0010]所述還原性氣體管路進(jìn)口位于所述石英管另一端的靠近側(cè)環(huán)壁的位置,并確保工作狀態(tài)下的所述還原性氣體管路進(jìn)口位于所述石英管的該端中心的上方位置,確保石英管傾斜時液態(tài)鎵不會從還原性氣體管路進(jìn)口流出;
[0011]所述還原性氣體管路進(jìn)口也可位于所述石英管另一端的側(cè)環(huán)壁,確保石英管傾斜時液態(tài)鎵不會從還原性氣體管路進(jìn)口流出;
[0012]所述加熱裝置具體為碳纖維加熱絲,所述碳纖維加熱絲環(huán)布于所述石英管的外環(huán)面,并確保肉眼可以看到所述石英管內(nèi)部的物體;
[0013]優(yōu)選地,所述石英管可以為雙層石英管結(jié)構(gòu)、包括內(nèi)層石英管、外層石英管,此時所述還原性氣體管路進(jìn)口貫穿所述外層石英管后連通所述內(nèi)層石英管的內(nèi)腔,所述碳纖維加熱絲環(huán)布于所述內(nèi)層石英管、外層石英管之間的空腔內(nèi);
[0014]所述內(nèi)層石英管、外層石英管之間的空腔內(nèi)布置有耐高溫測溫儀,所述耐高溫測溫儀的感應(yīng)部分緊貼所述內(nèi)層石英管;
[0015]所述耐高溫測溫儀具體為紅外測溫儀。
[0016]采用本發(fā)明的后,半導(dǎo)體企業(yè)只需密閉容器、還原性氣體通路、加熱裝置、抽氣管道結(jié)構(gòu),即可組裝成一套由氮化鎵中回收鎵的裝置,而后將含氮化鎵的廢料置于僅含有還原性氣體的封閉容器內(nèi),且還原性氣體連續(xù)輸入,之后將容器加熱至700°C?950°C,使得氮化鎵與還原性氣體在封閉容器中發(fā)生發(fā)應(yīng),從封閉容器外接的抽氣管道抽取封閉容器中生成的可回收氣體、收集后集中處理,待氮化鎵完全由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)后關(guān)閉還原性氣體輸入,抽氣管道繼續(xù)抽氣Imin?3min后關(guān)閉抽氣管道,降溫至25°C?35°C,打開封閉容器并取出提純的鎵,其使得從氮化鎵中回收鎵的工藝簡單、適用于半導(dǎo)體企業(yè)內(nèi)自行處置,降低了企業(yè)的原材料成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的由氮化鎵中回收鎵的裝置的結(jié)構(gòu)示意簡圖;
[0018]圖2為本發(fā)明的由氮化鎵中回收鎵的裝置的具體實施例結(jié)構(gòu)示意簡圖;
[0019]圖中序號所對應(yīng)的名稱如下:
[0020]石英管1、還原性氣體管路進(jìn)口 2、加熱裝置3、卡套結(jié)構(gòu)4、抽氣管道5、抽氣閥門6、還原性氣體管路7、內(nèi)層石英管1-1、外層石英管1-2、密封膠圈8、耐高溫測溫儀9。

【具體實施方式】
[0021]一種由氮化鎵中回收鎵的方法,將含氮化鎵的廢料置于僅含有還原性氣體的封閉容器內(nèi),且還原性氣體連續(xù)輸入,之后將容器加熱至700°C?950°C,使得氮化鎵與還原性氣體在封閉容器中發(fā)生發(fā)應(yīng),從封閉容器外接的抽氣管道抽取封閉容器中生成的可回收氣體、收集后集中處理,待氮化鎵完全由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)后關(guān)閉還原性氣體輸入,抽氣管道繼續(xù)抽氣Imin?3min后關(guān)閉抽氣管道,降溫至25°C?35°C,打開封閉容器并取出提純的鎵。
[0022]一種由氮化鎵中回收鎵的裝置,見圖1:封閉容器為石英管1,石英管的一端開口、另一端封閉并設(shè)置有還原性氣體管路進(jìn)口 2,石英管I的外環(huán)面布置有加熱裝置3,石英管I的開口端位置對應(yīng)布置有卡套結(jié)構(gòu)4,卡套結(jié)構(gòu)4的出口端外接有抽氣管道5,工作狀態(tài)下的石英管I內(nèi)放置有含氮化鎵的廢料,卡套結(jié)構(gòu)4密封套裝于石英管I的開口端,抽氣管道5布置有抽氣閥門6,還原性氣體管路進(jìn)口 2外接有還原性氣體管路7,還原性氣體管路7布置有還原性氣體閥門(圖中未畫出,屬于現(xiàn)有成熟結(jié)構(gòu)),工作狀態(tài)下的石英管I的開口端向上傾斜布置,其傾斜角度為30°?35°,便于通還原性氣體時還原性氣體與氮化鎵完全反應(yīng);
[0023]石英管I的開口端的外環(huán)面套裝有密封膠圈8,卡套結(jié)構(gòu)4的卡套端的內(nèi)壁緊貼密封膠圈8、完成對于石英管I的開口端的密封;密封膠圈8具體為高強度石墨復(fù)合墊,高強度石墨復(fù)合墊可耐1000°C的溫度,可確保石英管I加熱至700°C?950°C時仍然密封;
[0024]還原性氣體管路進(jìn)口 2位于石英管另一端的靠近側(cè)環(huán)壁的位置,并確保工作狀態(tài)下的還原性氣體管路進(jìn)口 2位于石英管I的該端中心的上方位置,使得石英管傾斜時液態(tài)鎵不會從還原性氣體管路進(jìn)口流出;還原性氣體管路進(jìn)口 2也可位于石英管I另一端的側(cè)環(huán)壁,同樣使得工作狀態(tài)下石英管I傾斜時液態(tài)鎵不會從還原性氣體管路進(jìn)口流出。
[0025]一種由氮化鎵中回收鎵的裝置的具體操作步驟如下:
[0026]I將含氮化鎵的廢料放入石英管I中,密封石英管I ;
[0027]2打開抽氣閥門6,關(guān)閉還原性氣體閥門,抽取石英管I中空氣直至真空,然后打開還原性氣體閥門通入還原性氣體約Imin?3min,關(guān)閉還原性氣體閥門,抽取石英管內(nèi)還原性氣體直至真空,打開還原性氣體閥門持續(xù)通入還原性氣體;
[0028]3加熱石英管I溫度至700°C?950°C,氮化鎵與還原性氣體在石英管I中發(fā)生發(fā)應(yīng),同時從抽氣管道5抽取石英管I中的可回收氣體、收集后集中處理,待透過石英管I觀察到氮化鎵完全由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)時關(guān)閉還原性氣體閥門,繼續(xù)抽氣約Imin?3min,關(guān)閉抽氣閥門,降溫至約25°C?35°C,打開卡套結(jié)構(gòu)4,取出提純的鎵。
[0029]一種由氮化鎵中回收鎵的裝置的具體實施例,見圖2:石英管I為雙層石英管結(jié)構(gòu)、包括內(nèi)層石英管1-1、外層石英管1-2,此時還原性氣體管路進(jìn)口 2貫穿外層石英管1-2后連通內(nèi)層石英管1-1的內(nèi)腔,加熱裝置3具體為碳纖維加熱絲,碳纖維加熱絲環(huán)布于內(nèi)層石英管1-1、外層石英管1-2之間的空腔內(nèi),并確保肉眼可以看到內(nèi)層石英管1-1內(nèi)部的物體,內(nèi)層石英管1-1的開口端的外環(huán)面套裝有密封膠圈8 ;內(nèi)層石英管1-1、外層石英管1-2之間的空腔內(nèi)布置有耐高溫測溫儀9,耐高溫測溫儀9的感應(yīng)部分緊貼內(nèi)層石英管1-1 ;耐高溫測溫儀9具體為紅外測溫儀,碳纖維發(fā)熱效率高,同時紅外測溫儀有利于實時監(jiān)測加熱溫度,精確控制反應(yīng)溫度,卡套結(jié)構(gòu)4密封住內(nèi)層石英管1-1的一端開口后不干涉加熱裝置3、耐高溫測溫儀9的布置。
[0030]采用本發(fā)明的裝置的有益效果如下:
[0031]1、改進(jìn)回收工藝,火法提鎵工藝簡單;
[0032]2、邊通氣邊反應(yīng),利于氮化鎵廢料與還原性氣體充分接觸,利于得到高純度鎵;
[0033]3、采用外置加熱系統(tǒng),便于加熱與退熱;
[0034]4、密封性良好,杜絕空氣混入,防止爆炸性事故發(fā)生;
[0035]5、得到可回收氣體集中收集處理,保護(hù)環(huán)境,同時該裝置清潔無污染,符合國家環(huán)保政策,有利于資源循環(huán)利用。
[0036]以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明,但內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例,不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等,均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種由氮化鎵中回收鎵的方法,其特征在于:將含氮化鎵的廢料置于僅含有還原性氣體的封閉容器內(nèi),且還原性氣體連續(xù)輸入,之后將容器加熱至700°C?950°C,使得氮化鎵與還原性氣體在封閉容器中發(fā)生發(fā)應(yīng),從封閉容器外接的抽氣管道抽取封閉容器中生成的回收氣體、回收氣體收集后集中處理,待氮化鎵完全由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)后關(guān)閉還原性氣體輸入,抽氣管道繼續(xù)抽氣Imin?3min后關(guān)閉抽氣管道,降溫至25°C?35°C,打開封閉容器并取出提純的鎵。
2.一種由氮化鎵中回收鎵的裝置,其特征在于:其包括石英管,所述石英管的一端開口、另一端封閉并設(shè)置有還原性氣體管路進(jìn)口,所述石英管的外環(huán)面布置有加熱裝置,所述石英管的開口端位置對應(yīng)布置有卡套結(jié)構(gòu),所述卡套結(jié)構(gòu)的出口端外接有抽氣管道,工作狀態(tài)下的所述石英管內(nèi)放置有含氮化鎵的廢料,所述卡套密封套裝于所述石英管的開口端。
3.如權(quán)利要求2所述的一種由氮化鎵中回收鎵的裝置,其特征在于:所述抽氣管道布置有抽氣閥門,所述還原性氣體管路進(jìn)口外接有還原性氣體管路,所述還原性氣體管路布置有還原性氣體閥門。
4.如權(quán)利要求2所述的一種由氮化鎵中回收鎵的裝置,其特征在于:工作狀態(tài)下的所述石英管的開口端向上傾斜布置,其傾斜角度為25°?40°。
5.如權(quán)利要求2所述的一種由氮化鎵中回收鎵的裝置,其特征在于:所述石英管的開口端的外環(huán)面套裝有密封膠圈,所述卡套結(jié)構(gòu)的卡套端的內(nèi)壁緊貼所述密封膠圈、完成對于所述石英管的開口端的密封。
6.如權(quán)利要求2所述的一種由氮化鎵中回收鎵的裝置,其特征在于:所述還原性氣體管路進(jìn)口位于所述石英管另一端的靠近側(cè)環(huán)壁的位置,并確保工作狀態(tài)下的所述還原性氣體管路進(jìn)口位于所述石英管的該端中心的上方位置。
7.如權(quán)利要求2所述的一種由氮化鎵中回收鎵的裝置,其特征在于:所述還原性氣體管路進(jìn)口也可位于所述石英管另一端的側(cè)環(huán)壁。
8.如權(quán)利要求2所述的一種由氮化鎵中回收鎵的裝置,其特征在于:所述加熱裝置具體為碳纖維加熱絲,所述碳纖維加熱絲環(huán)布于所述石英管的外環(huán)面,并確保肉眼可以看到所述石英管內(nèi)部的物體。
9.如權(quán)利要求8所述的一種由氮化鎵中回收鎵的裝置,其特征在于:所述石英管可以為雙層石英管結(jié)構(gòu)、包括內(nèi)層石英管、外層石英管,此時所述還原性氣體管路進(jìn)口貫穿所述外層石英管后連通所述內(nèi)層石英管的內(nèi)腔,所述碳纖維加熱絲環(huán)布于所述內(nèi)層石英管、夕卜層石英管之間的空腔內(nèi)。
10.如權(quán)利要求9所述的一種由氮化鎵中回收鎵的裝置,其特征在于:所述內(nèi)層石英管、外層石英管之間的空腔內(nèi)布置有耐高溫測溫儀,所述耐高溫測溫儀的感應(yīng)部分緊貼所述內(nèi)層石英管。
【文檔編號】C22B58/00GK104357666SQ201410709681
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】易德福, 吳城, 梁媛華 申請人:易德福
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