[发明专利]一种溅射钽靶材的回收利用方法

说明书

本发明提供一种溅射钽靶材的回收利用方法，所述方法包括：去除所述溅射钽靶材的背板，得到钽靶坯；对所述钽靶坯进行平整处理和轧制处理；对所述钽靶坯进行酸洗热处理，冷却后进行机加工得到成品钽靶材。所述方法对回收的钽靶进行二次加工，生产周期短，无需增加额外的加工设备；提高材料利用率，降低生产成本。

技术领域

本发明属于靶材制造领域，涉及一种溅射钽靶材的回收利用方法。

背景技术

溅射靶材主要由靶坯、背板两部分构成，形状以圆形为主。生产一块合格的靶材大致工艺如下：首先高纯原料经切断后，进行塑性加工和热处理，以改善其微观组织结构，制成靶材坯料；靶材坯料经过机械加工后和背板在洁净环境下焊接制成基础靶材；再进行精细机械加工，以保证靶材的精度要求；最后将精加工后的靶材清洗和封装，去除表面附着物，装入特殊的塑料袋中，以防氧化、污染和潮湿。

目前12寸钽靶材的溅射量较小，溅射后的钽靶只能报废处理，这与晶圆厂的机台设置参数及溅射时钽靶材周围的磁场有关。

CN110510671A公开了一种从废旧钽靶材中回收制备高纯钽氧化物的方法，所述方法包括废旧钽靶材→酸浸处理→萃取分离→酸洗→反萃→调节pH→煅烧→高纯钽氧化物。该加工工艺步骤繁多，生产效率低，需要大量的强酸，如硫酸、硝酸、氢氟酸、盐酸等。加工过程存在安全风险，且使用后的废酸液处理增加了生产成本。最终所得到的高纯钽氧化物也需要进一步的提纯，得到高纯钽粉才能投入钽靶材的生产。综上所述整个加工过程周期长，效率低，成本高且存在安全风险。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种溅射钽靶材的回收利用方法，所述方法对回收的钽靶进行二次加工，生产周期短，无需增加额外的加工设备；提高材料利用率，降低生产成本。

为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种溅射钽靶材的回收利用方法，所述方法包括：

去除所述溅射钽靶材的背板，得到钽靶坯；

对所述钽靶坯进行平整处理和轧制处理；

对所述钽靶坯进行酸洗热处理，冷却后进行机加工得到成品钽靶材。

本发明中，无需将溅射后钽靶材进行提取回收，直接加工得到成品靶材的原因在于：(1)12寸钽靶材溅射使用率较低，中心处基本不参与溅射；(2)溅射后的靶材经过塑性在变形，其内部组织结构仍满足8寸钽靶材的使用要求；(3)钽靶材提取回收工作量较大，整个加工周期长且需投入大量的人员及设备，生产成本较高。

作为本发明优选的技术方案，去除所述溅射钽靶材的背板的方法包括车削。

作为本发明优选的技术方案，所述车削后对所述溅射钽靶材进行车削去除钽靶坯表面附着的金属。

作为本发明优选的技术方案，所述平整处理包括对所述钽靶坯表面进行车削去除溅射形成的凹陷部。

作为本发明优选的技术方案，所述轧制的方式包括十字交叉轧制。

作为本发明优选的技术方案，所述十字交叉轧制的次数大于1次，如1次、2次、3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次或10次等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述酸洗热处理包括第一热处理和第二热处理。

作为本发明优选的技术方案，所述第一热处理的温度为600～800℃，如600℃、620℃、650℃、680℃、700℃、720℃、750℃、780℃或800等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。