本發(fā)明涉及稀土材料回收領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法。

背景技術(shù)：

1、在半導(dǎo)體領(lǐng)域，抗腐蝕性對(duì)于應(yīng)用在各種腐蝕環(huán)境下的半導(dǎo)體設(shè)備的工藝腔體中的零部件是至關(guān)重要的特性之一。例如：等離子刻蝕設(shè)備通常使用cf4，cl2等高腐蝕性工藝氣體，為了更好保護(hù)等離子體腔室內(nèi)部的零部件，延長(zhǎng)相關(guān)零部件在等離子環(huán)境下的使用壽命，研發(fā)人員利用高純氧化釔、氟化釔、氟氧化釔等稀土涂層對(duì)等離子刻蝕設(shè)備零部件的表面進(jìn)行保護(hù)，能極大地提高其抗腐蝕性。但是隨著這些零部件使用時(shí)間達(dá)到一定的上機(jī)使用時(shí)間，不可避免的出現(xiàn)氧化釔涂層的磨損或涂層的開裂等損傷問(wèn)題，從而失去使用價(jià)值。通常的做法是：一、將使用過(guò)的零部件報(bào)廢處理；二、將其表面的氧化釔涂層機(jī)械打磨去除，二次利用基底。

2、氧化釔等稀土是寶貴的戰(zhàn)略資源，產(chǎn)量少，價(jià)格昂貴，廣泛應(yīng)用于高科技領(lǐng)域和尖端科技行業(yè)。報(bào)廢處理或簡(jiǎn)單的機(jī)械去除氧化釔涂層會(huì)造成較大的資源浪費(fèi)。如果能夠有效回收利用半導(dǎo)體設(shè)備零部件的高純氧化釔涂層，將帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)半導(dǎo)體零部件表面氧化釔涂層的回收方法，能夠回收半導(dǎo)體設(shè)備零部件表面的氧化釔涂層，同時(shí)保證回收得到的氧化釔材料具有很高的純度，可以作為后續(xù)使用氣相沉積方法在半導(dǎo)體設(shè)備零部件表面涂覆氧化釔時(shí)的反應(yīng)源材料。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，所述零部件包括金屬基底，以及設(shè)置于所述金屬基底上的氧化釔涂層，包括如下步驟：

3、蝕刻步驟：將所述零部件浸泡在酸性蝕刻液中，使所述氧化釔涂層溶解，形成待處理液，所述酸性蝕刻液為弱酸溶液，所述金屬基底在蝕刻完成后基本維持原有表面形貌；

4、雜質(zhì)去除步驟：去除所述待處理液中的雜質(zhì)成分，得到含釔離子處理液，所述雜質(zhì)成分為難溶性雜質(zhì)、除釔外的金屬陽(yáng)離子、雜質(zhì)陰離子或有機(jī)分子中的至少一種；

5、回收步驟：調(diào)整所述含釔離子處理液的ph值，以得到氫氧化釔沉淀，經(jīng)過(guò)過(guò)濾，烘干，煅燒操作后，得到氧化釔產(chǎn)品。

6、可選地，去除所述雜質(zhì)陰離子和/或所述有機(jī)分子時(shí)使用電滲析法進(jìn)行處理。

7、可選地，使用電滲析法時(shí)的電滲析槽內(nèi)的電解液為硫酸或硝酸中的至少一種。

8、可選地，所述弱酸包含酒石酸、乳酸、蘋果酸、檸檬酸、抗壞血酸、葡萄糖酸或天冬氨酸中的一種或多種。

9、可選地，所述酸性蝕刻液中還包含金屬腐蝕抑制劑，所述金屬腐蝕抑制劑包含苯并咪唑、甲基苯并咪唑、8-羥基喹啉、鄰苯二酚、山梨糖醇、麥芽糖醇、甘露醇、葡萄糖中的一種或多種。

10、可選地，所述酸性蝕刻液的使用濃度為10％-100％，所述酸性蝕刻液的使用溫度為20-50℃。

11、可選地，所述方法還包括步驟：使用有機(jī)溶劑清除所述零部件表面的有機(jī)聚合物污染物。

12、可選地，所述難溶性雜質(zhì)包含氟化鋁或氟化釔中的一種或多種，所述除釔外的金屬陽(yáng)離子包含銅、鐵或鋁中的一種或多種。

13、可選地，使用離子交換處理去除所述除釔外的金屬陽(yáng)離子。

14、可選地，在進(jìn)行離子交換處理之前，還包含步驟：調(diào)整所述待處理液的ph值至5.5～6.5。

15、可選地，使用電滲析法去除所述雜質(zhì)陰離子和/或所述有機(jī)分子時(shí)，電滲析體系溫度不超過(guò)38℃，電滲析時(shí)的電流不超過(guò)100a。

16、可選地，使用氨水對(duì)得到的含釔離子處理液進(jìn)行ph調(diào)節(jié)，調(diào)整后的ph值為8.5-9.5之間，以得到所述氫氧化釔沉淀。

17、可選地，還包含步驟：將所述氫氧化釔沉淀離心分離后烘干，煅燒，得到氧化釔產(chǎn)品。

18、可選地，所述烘干的烘干溫度為60～100℃。

19、可選地，所述煅燒的煅燒溫度為700-900℃，煅燒時(shí)間1-5小時(shí)。

20、可選地，所述金屬基底的材料為鋁或鋁合金。

21、可選地，所述金屬基底上還設(shè)置有陽(yáng)極氧化鋁層。

22、可選地，所述半導(dǎo)體設(shè)備零部件為氣體噴淋頭、安裝基板、設(shè)備板、氣體管線、氣體噴頭、介質(zhì)窗或內(nèi)襯中的至少一種。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案至少具有如下有益效果：

24、1.本發(fā)明的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上高純氧化釔涂層的回收方法工藝簡(jiǎn)單，酸性蝕刻液只和氧化釔反應(yīng)，有效避免了對(duì)基底的損傷，并且基底還可以二次利用。

25、2.本發(fā)明的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上高純氧化釔涂層的回收方法綠色環(huán)保，結(jié)合離子交換技術(shù)、電滲析技術(shù)，能夠有效去除零部件使用過(guò)程中和回收過(guò)程中引入的陰陽(yáng)離子雜質(zhì)和金屬腐蝕抑制劑等，只回收高純氧化釔，具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，所述零部件包括金屬基底，以及設(shè)置于所述金屬基底上的氧化釔涂層，其特征在于，包括如下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，其特征在于，去除所述雜質(zhì)陰離子和/或所述有機(jī)分子時(shí)使用電滲析法進(jìn)行處理。

3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，其特征在于，使用電滲析法時(shí)的電滲析槽內(nèi)的電解液為硫酸或硝酸中的至少一種。

4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，其特征在于，所述弱酸溶液包含酒石酸、乳酸、蘋果酸、檸檬酸、抗壞血酸、葡萄糖酸或天冬氨酸中的一種或多種。

5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，其特征在于，所述酸性蝕刻液中還包含金屬腐蝕抑制劑，所述金屬腐蝕抑制劑包含苯并咪唑、甲基苯并咪唑、8-羥基喹啉、鄰苯二酚、山梨糖醇、麥芽糖醇、甘露醇、葡萄糖中的一種或多種。

6.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，其特征在于，所述酸性蝕刻液的使用濃度為10％-100％，所述酸性蝕刻液的使用溫度為20-50℃。

7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，其特征在于，所述方法還包括步驟：使用有機(jī)溶劑清除所述零部件表面的有機(jī)聚合物污染物。

8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，其特征在于，所述難溶性雜質(zhì)包含氟化鋁或氟化釔中的一種或多種，所述除釔外的金屬陽(yáng)離子包含銅、鐵或鋁中的一種或多種。

9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，其特征在于，使用離子交換處理去除所述除釔外的金屬陽(yáng)離子。

10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，其特征在于，在進(jìn)行離子交換處理之前，還包含步驟：調(diào)整所述待處理液的ph值至5.5～6.5。

11.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，其特征在于，使用電滲析法去除所述雜質(zhì)陰離子和/或所述有機(jī)分子時(shí)，電滲析體系溫度不超過(guò)38℃，電滲析時(shí)的電流不超過(guò)100a。

12.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，其特征在于，使用氨水對(duì)得到的含釔離子處理液進(jìn)行ph調(diào)節(jié)，調(diào)整后的ph值為8.5-9.5之間，以得到所述氫氧化釔沉淀。

13.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，其特征在于，還包含步驟：將所述氫氧化釔沉淀離心分離后烘干，煅燒，得到氧化釔產(chǎn)品。

14.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，其特征在于，所述烘干的烘干溫度為60～100℃。

15.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，其特征在于，所述煅燒的煅燒溫度為700-900℃，煅燒時(shí)間1-5小時(shí)。

16.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，其特征在于，所述金屬基底的材料為鋁或鋁合金。

17.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，其特征在于，所述金屬基底上還設(shè)置有陽(yáng)極氧化鋁層。

18.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體設(shè)備零部件為氣體噴淋頭、安裝基板、設(shè)備板、氣體管線、氣體噴頭、介質(zhì)窗或內(nèi)襯中的至少一種。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體設(shè)備零部件上氧化釔涂層的回收方法，所述方法包括將零部件浸泡在酸性蝕刻液中，使氧化釔涂層溶解，形成待處理液，所述酸性蝕刻液包含弱酸；去除所述待處理液中的難溶性雜質(zhì)和除釔外的金屬陽(yáng)離子；將待處理液中的雜質(zhì)陰離子、金屬腐蝕抑制劑等雜質(zhì)通過(guò)電滲析方式去除，得到含釔離子處理液；將得到的含釔離子處理液進(jìn)行pH調(diào)節(jié)后，得到的氫氧化釔沉淀，經(jīng)過(guò)過(guò)濾，烘干，煅燒操作后，得到氧化釔產(chǎn)品。所述回收方法能夠在不破壞金屬基底的情況下回收氧化釔，并且得到的氧化釔產(chǎn)品可以作為后續(xù)使用氣相沉積方法在半導(dǎo)體設(shè)備零部件表面涂覆氧化釔時(shí)的反應(yīng)源材料。

技術(shù)研發(fā)人員：梁重時(shí)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19