一種由氮化鎵中回收鎵的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(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(jià)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，企業(yè)的生產(chǎn)原材料成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本實(shí)用新型提供了一種由氮化鎵中回收鎵的裝置，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]—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)置有氫氣管路進(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。
[0005]其進(jìn)一步特征在于:所述抽氣管道布置有抽氣閥門，所述氫氣管路進(jìn)口外接有氫氣管路，所述氫氣管路布置有氫氣閥門；
[0006]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30°?35° ;
[0007]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；
[0008]所述密封膠圈具體為高強(qiáng)度石墨復(fù)合墊；
[0009]所述氫氣管路進(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)下的所述氫氣管路進(jìn)口位于所述石英管的另一端的中心的上方位置，確保石英管傾斜時(shí)液態(tài)鎵不會(huì)從氫氣管路進(jìn)口流出；
[0010]所述氫氣管路進(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(shí)液態(tài)鎵不會(huì)從氫氣管路進(jìn)口流出；
[0011]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；
[0012]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(shí)所述氫氣管路進(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)；
[0013]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；
[0014]所述耐高溫測溫儀具體為紅外測溫儀。
[0015]采用本實(shí)用新型的后，半導(dǎo)體企業(yè)只需石英管、氫氣通路、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氫氣的石英管內(nèi)，且氫氣連續(xù)輸入，之后將石英管加熱至750°C?900°C，使得氮化鎵與氫氣在石英管中發(fā)生發(fā)應(yīng)，從石英管外接的抽氣管道抽取石英管中生成的氨氣、將氨氣收集并集中處理，待氮化鎵完全由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)后關(guān)閉氫氣輸入，抽氣管道繼續(xù)抽氣Imin?2min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。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的由氮化鎵中回收鎵的裝置的結(jié)構(gòu)示意簡圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型的由氮化鎵中回收鎵的裝置的具體實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意簡圖；
[0018]圖中序號(hào)所對應(yīng)的名稱如下:
[0019]石英管1、氫氣管路進(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、氫氣管路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(shí)施方式】
[0020]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)置有氫氣管路進(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，氫氣管路進(jìn)口 2外接有氫氣管路7，氫氣管路7布置有氫氣閥門(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°，便于通氫氣時(shí)氫氣與氮化鎵完全反應(yīng)；
[0021]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(qiáng)度石墨復(fù)合墊，高強(qiáng)度石墨復(fù)合墊可耐1000°C的溫度，可確保石英管I加熱至750°C?900°C時(shí)仍然密封；
[0022]氫氣管路進(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)下的氫氣管路進(jìn)口 2位于石英管I的另一端的中心的上方位置，使得石英管傾斜時(shí)液態(tài)鎵不會(huì)從氫氣管路進(jìn)口流出；氫氣管路進(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(shí)液態(tài)鎵不會(huì)從氫氣管路進(jìn)口流出。
[0023]—種由氮化鎵中回收鎵的裝置的具體操作步驟如下:
[0024]I將含氮化鎵的廢料放入石英管I中，密封石英管I ;
[0025]2打開抽氣閥門6，關(guān)閉氫氣閥門，抽取石英管I中空氣直至真空，然后打開氫氣閥門通入氫氣約1.5min?2.5min，關(guān)閉氫氣閥門，抽取石英管內(nèi)氫氣直至真空，打開氫氣閥門持續(xù)通入氫氣；
[0026]3加熱石英管I溫度至750°C?900°C，氮化鎵與氫氣在石英管I中發(fā)生發(fā)應(yīng)，同時(shí)從抽氣管道5抽取石英管I中的氨氣收集并集中處理，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(shí)關(guān)閉氫氣閥門，繼續(xù)抽氣約Imin?2min，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。
[0027]—種由氮化鎵中回收鎵的裝置的具體實(shí)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(shí)氫氣管路進(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(shí)紅外測溫儀有利于實(shí)時(shí)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。
[0028]采用本裝置的有益效果如下:
[0029]1、改進(jìn)回收工藝，火法提鎵工藝簡單；
[0030]2、邊通氣邊反應(yīng)，利于氮化鎵廢料與氫氣充分接觸，利于得到高純度鎵；
[0031]3、采用外置加熱系統(tǒng)，便于加熱與退熱；
[0032]4、密封性良好，杜絕空氣混入，防止爆炸性事故發(fā)生；
[0033]5、得到氨氣集中收集處理，保護(hù)環(huán)境，同時(shí)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。
[0034]以上對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型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)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一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)置有氫氣管路進(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。
2.如權(quán)利要求1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，所述氫氣管路進(jìn)口外接有氫氣管路，所述氫氣管路布置有氫氣閥門。
3.如權(quán)利要求1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30°?35°。
4.如權(quán)利要求1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。
5.如權(quán)利要求4所述的一種由氮化鎵中回收鎵的裝置，其特征在于:所述密封膠圈具體為高強(qiáng)度石墨復(fù)合墊。
6.如權(quán)利要求1所述的一種由氮化鎵中回收鎵的裝置，其特征在于:所述氫氣管路進(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)下的所述氫氣管路進(jìn)口位于所述石英管的另一端的中心的上方位置。
7.如權(quán)利要求1所述的一種由氮化鎵中回收鎵的裝置，其特征在于:所述氫氣管路進(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1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(shí)所述氫氣管路進(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)。
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。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種由氮化鎵中回收鎵的裝置，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。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。
【IPC分類】C22B58-00
【公開號(hào)】CN204311117
【申請?zhí)枴緾N201420736886
【發(fā)明人】易德福, 吳城, 梁媛華
【申請人】易德福
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年11月28日