TANAKA Green Shield (ein Verfahren, das die Rückgewinnung von Edelmetallen durch die Nickel-Plattierung von Bauteilen innerhalb von Vakuumbeschichtungsanlagen ermöglicht)
Eine neue Methode, entwickelt von Tanaka Kikinzoku Kogyo, die die Rückgewinnung von Edelmetallen, die an den Bauteilen von Vakuumbeschichtungsanalgen haften, ermöglicht.
Kennzeichnend für diese Reinigungsmethode ist die Nickel-Plattierung von Trennplatten (*1) innerhalb von Vakuumbeschichtungsanlagen (*2), die etwa bei der Halbleiterherstellung verwendet werden. Aus den plattierten Trennplatten lassen sich leicht Platinmetall (*3)-Sputterschichten (z.B. Platin oder Palladium) herauslösen.
(*1) Trennplatte: Eine Platte, die dazu dient, die Ablagerung von Schichten an der Innenwand der Beschichtungskammer (versiegeltes Reaktionsgefäß für physikalische und chemische Reaktionen) von Beschichtungsgsanlagen zu verhindern.
(*2) Vakuumbeschichtungsanlagen: Anlagen, die zur Bildung von Dünnschichten bei der Halbleiterherstellung verwendet werden, z. B. durch Sputtern oder thermisches Verdampfen.
(*3) Platinmetalle: Hierunter fallen folgende sechs Edelmetalle: Platin, Palladium, Rhodium, Ruthenium, Iridium und Osmium.
„TANAKA Green Shield”
■Bei „TANAKA Green Shield” wird das Firmeneigene Know-how zur ersten Plattierung von Tanaka Kikinzoku Kogyo verwendet.
Durch die Nickel-Plattierung der Trennplatten lässt sich die Platinmetall-Sputterschicht durch chemische Behandlung ablösen, ohne dass das Grundmaterial der Innenwand beschädigt wird. Da es nun möglich ist, die Platinmetall-Sputterschichten noch leichter als bei herkömmlichen Verfahren herauszulösen, ist davon auszugehen, dass bei der Reinigung der Anlagen weniger Reinigungsmittel verwendet werden kann, wodurch eine Verringerung der Umweltbelastung erzielt werden kann. Ferner ist zu erwarten, dass sich der Gewinnverlust von Edelmetallen, der durch Dispersionen beim Polieren entsteht, verringert, wodurch eine hohe Rückgewinnungsrate von Platinmetall und niedrigere Kosten erzielt werden können. Das Ziel von Tanaka Kikinzoku Kogyo ist es, bis 2025 ein System für „TANAKA Green Shield” zu entwerfen, welches sich einer Vielfalt an Bauteilformen- und größen anpassen kann, wodurch sich der Ertrag an herausgelösten Platinmetallschichten auf das Sechsfache des jetzigen Standes erhöhen soll.
＜„TANAKA Green Shield” Vorgang zur Vorrichtungsreinigung＞
Herkömmliche Reinigungsverfahren von Vorrichtungen
Unter den Reinigungsverfahren von Vorrichtungen für Bauteile von Vakuumbeschichtungsanlagen sind das physikalische Ablösen (Strahlen) und die Aluminium-Spritzbeschichtung zu nennen. Das physikalische Ablösen ist ein Reinigungsverfahren, bei dem die angehaftete Schicht durch das Besprühen eines Schleifmittels (Reinigungsmittel) abgelöst wird. Es ist aufgrund seiner geringen Kosten das derzeit üblichste Reinigungsverfahren von Vorrichtungen. Bzgl. dieses Verfahrens bestand der Nachteil, dass die Lebensdauer des Grundmaterials durch Oberflächenbeschädigung, die auf die Benutzung von Schleifmitteln zurückzuführen ist, verringert wurde, sowie ein Gewinnverlust von Edelmetallen aufgrund der Dispersion des Schleifmittels bestand. Hingegen wird bei der Vorrichtungsreinigung durch Aluminium-Spritzbeschichtung im Vorfeld die Trennplatte mit einem Aluminiumfilm per Spritzverfahren beschichtet, welcher anschließend mit einer chemischen Flüssigkeit, welche das Aluminium auflöst, abgelöst wird. Die Nachteile dieses Verfahrens bestehen darin, dass es schwierig ist, die Beschichtungen von nicht-aluminiumbespritzten Oberflächen zu lösen, und dass die Kosten für die Aluminiumbeschichtung hoch sind.Unterschiede zwischen herkömmlichen Verfahren und „TANAKA Green Shield”
Bei „TANAKA Green Shield” wird im Vorfeld die Trennplatte mit einer Nickel-Plattierung versehen. So wird beispielsweise nach dem Sputtervorgang (unter Benutzung von Trennplatten) ausschließlich die zwischen der Trennplatte und der Platin-Sputterbeschichtung angebrachte Nickel-Plattierung aufgelöst, wodurch es möglich ist, nicht nur die Platin-Sputterbeschichtung, sondern auch allerlei weitere anhaftende Schichten abzulösen, ohne dass das Grundmaterial beschädigt wird. Dieses Grundbeschichtungsverfahren weist eine hohe Adhäsion an der Trennplatte und der Sputterbeschichtung auf, beugt Defekten beim Sputtervorgang, die durch das Abfallen der Sputterbeschichtung entstehen können, vor, und ermöglicht die Plattierung von Bauteilen unterschiedlicher Form. Dieses Reinigungsverfahren beugt dem Verschleiß des Grundmaterials vor und ist im Vergleich zur Aluminiumbeschichtung auch kostengünstiger. Durch die Verringerung des Reinigungsmittelverbrauchs ist es darüber hinaus auch ein umweltfreundliches Reinigungsverfahren der nächsten Generation.
＜Sputter- und Vakuumbeschichtungsverfahren unter Verwendung einer Vorrichtungsreinigung＞