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、適用于半導體企業(yè)內自行處置，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，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，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)轉化為液態(tài)后關閉還原性氣體輸入，抽氣管道繼續(xù)抽氣1min～3min后關閉抽氣管道，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

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體廢料回收的【技術領域】，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】
[0002]目前半導體行業(yè)生產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，不利于半導體企業(yè)內處置，大大提高企業(yè)的原材料生產成本。


【發(fā)明內容】

[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、適用于半導體企業(yè)內自行處置，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，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，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)轉化為液態(tài)后關閉還原性氣體輸入，抽氣管道繼續(xù)抽氣Imin?3min后關閉抽氣管道，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、另一端封閉并設置有還原性氣體管路進口，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布置有卡套結構，所述卡套結構的出口端外接有抽氣管道，工作狀態(tài)下的所述石英管內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，所述卡套結構的卡套端的內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合墊；
[0010]所述還原性氣體管路進口位于所述石英管另一端的靠近側環(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口流出；
[0011]所述還原性氣體管路進口也可位于所述石英管另一端的側環(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部的物體；
[0013]優(yōu)選地，所述石英管可以為雙層石英管結構、包括內層石英管、外層石英管，此時所述還原性氣體管路進口貫穿所述外層石英管后連通所述內層石英管的內腔，所述碳纖維加熱絲環(huán)布于所述內層石英管、外層石英管之間的空腔內；
[0014]所述內層石英管、外層石英管之間的空腔內布置有耐高溫測溫儀，所述耐高溫測溫儀的感應部分緊貼所述內層石英管；
[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、抽氣管道結構，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，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，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)轉化為液態(tài)后關閉還原性氣體輸入，抽氣管道繼續(xù)抽氣Imin?3min后關閉抽氣管道，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、適用于半導體企業(yè)內自行處置，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構示意簡圖；
[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構示意簡圖；
[0019]圖中序號所對應的名稱如下:
[0020]石英管1、還原性氣體管路進口 2、加熱裝置3、卡套結構4、抽氣管道5、抽氣閥門6、還原性氣體管路7、內層石英管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，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，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)轉化為液態(tài)后關閉還原性氣體輸入，抽氣管道繼續(xù)抽氣Imin?3min后關閉抽氣管道，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、另一端封閉并設置有還原性氣體管路進口 2，石英管I的外環(huán)面布置有加熱裝置3，石英管I的開口端位置對應布置有卡套結構4，卡套結構4的出口端外接有抽氣管道5，工作狀態(tài)下的石英管I內放置有含氮化鎵的廢料，卡套結構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)有成熟結構)，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；
[0023]石英管I的開口端的外環(huán)面套裝有密封膠圈8，卡套結構4的卡套端的內壁緊貼密封膠圈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合墊，高強度石墨復合墊可耐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]還原性氣體管路進口 2位于石英管另一端的靠近側環(huán)壁的位置，并確保工作狀態(tài)下的還原性氣體管路進口 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口流出；還原性氣體管路進口 2也可位于石英管I另一端的側環(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，關閉還原性氣體閥門，抽取石英管內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，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)轉化為液態(tài)時關閉還原性氣體閥門，繼續(xù)抽氣約Imin?3min，關閉抽氣閥門，降溫至約25°C?35°C，打開卡套結構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為雙層石英管結構、包括內層石英管1-1、外層石英管1-2，此時還原性氣體管路進口 2貫穿外層石英管1-2后連通內層石英管1-1的內腔，加熱裝置3具體為碳纖維加熱絲，碳纖維加熱絲環(huán)布于內層石英管1-1、外層石英管1-2之間的空腔內，并確保肉眼可以看到內層石英管1-1內部的物體，內層石英管1-1的開口端的外環(huán)面套裝有密封膠圈8 ;內層石英管1-1、外層石英管1-2之間的空腔內布置有耐高溫測溫儀9，耐高溫測溫儀9的感應部分緊貼內層石英管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，精確控制反應溫度，卡套結構4密封住內層石英管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、改進回收工藝，火法提鎵工藝簡單；
[0032]2、邊通氣邊反應，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)明的具體實施例進行了詳細說明，但內容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(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等，均應仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內。
【權利要求】
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，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，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)轉化為液態(tài)后關閉還原性氣體輸入，抽氣管道繼續(xù)抽氣Imin?3min后關閉抽氣管道，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、另一端封閉并設置有還原性氣體管路進口，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布置有卡套結構，所述卡套結構的出口端外接有抽氣管道，工作狀態(tài)下的所述石英管內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，所述卡套結構的卡套端的內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口位于所述石英管另一端的靠近側環(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口位于所述石英管的該端中心的上方位置。
7.如權利要求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口也可位于所述石英管另一端的側環(huán)壁。
8.如權利要求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部的物體。
9.如權利要求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構、包括內層石英管、外層石英管，此時所述還原性氣體管路進口貫穿所述外層石英管后連通所述內層石英管的內腔，所述碳纖維加熱絲環(huán)布于所述內層石英管、夕卜層石英管之間的空腔內。
10.如權利要求9所述的一種由氮化鎵中回收鎵的裝置，其特征在于:所述內層石英管、外層石英管之間的空腔內布置有耐高溫測溫儀，所述耐高溫測溫儀的感應部分緊貼所述內層石英管。
【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