[發(fā)明專利]抑制由含釕液體產(chǎn)生含釕氣體的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110835309.2
• 申請日: 2021-07-23
• 公開（公告）號: CN114000151A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 佐藤伴光;佐藤冬樹;根岸貴幸
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社德山
• 主分類號: C23F1/38
• 分類號: C23F1/38;H01L21/3213
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發(fā)明涉及抑制由含釕液體產(chǎn)生含釕氣體的方法。本發(fā)明提供：在半導(dǎo)體元件的制造工序中，抑制由含釕液體產(chǎn)生RuO₄氣體的方法。提供：在半導(dǎo)體形成工序等中，通過對含釕液體添加RuO₄氣體的產(chǎn)生抑制劑，從而抑制由含釕液體產(chǎn)生RuO₄氣體的方法。另外，提供一種RuO₄氣體的產(chǎn)生抑制劑，其包含還原劑和堿性化合物中的至少一者。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于抑制在半導(dǎo)體元件的制造工序中產(chǎn)生的、來自含釕液體的RuO₄氣體的新型方法。

背景技術(shù)

近年來，半導(dǎo)體元件的設(shè)計規(guī)則的微細(xì)化得到發(fā)展，有布線電阻增大的傾向。作為布線電阻的增大的結(jié)果，半導(dǎo)體元件的高速運(yùn)行受阻變得顯著，需要采取措施。因此，作為布線材料，與以往的布線材料相比，期望電遷移耐力、電阻值得到降低的布線材料。

與作為現(xiàn)有的布線材料的鋁、銅相比，釕出于電遷移耐力高、能夠降低布線的電阻值的原因而尤其作為半導(dǎo)體元件的設(shè)計規(guī)則為10nm以下的布線材料而受到注目。此外，不僅限于布線材料，在將銅用于布線材料的情況下，釕也能防止電遷移，因此還研究了使用釕作為銅布線用的勢壘金屬。

然而，在半導(dǎo)體元件的布線形成工序中，即使在選擇釕作為布線材料的情況下，也會與現(xiàn)有的布線材料同樣地通過干式蝕刻或濕式蝕刻而形成布線。然而，釕難以通過基于蝕刻氣體的干式蝕刻、基于CMP研磨的蝕刻去除，因此期望更精密的蝕刻，具體而言，濕式蝕刻受到注目。

對釕進(jìn)行濕式蝕刻時，釕會以例如RuO₂、RuO₄^-、RuO₄^2-的形式溶解于溶液中。RuO₂、RuO₄^-、RuO₄^2-在溶液中變?yōu)镽uO₄，其一部分發(fā)生氣化并釋放到氣相中。由于RuO₄為強(qiáng)氧化性，因此對人體有害。從這樣的背景出發(fā)，抑制由含釕液體產(chǎn)生RuO₄氣體變得尤為重要。

專利文獻(xiàn)1中提出了如下方法：通過在200℃下對從含釕液體中揮發(fā)出的RuO₄進(jìn)行熱處理而以RuO₂的形式進(jìn)行回收。

另外，專利文獻(xiàn)2中提出了如下方法：通過在含釕液體中添加金屬亞鐵氰化物而能夠吸附去除含釕化合物。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2014-48084號公報

專利文獻(xiàn)2：國際公開第2013/121867號

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

然而，根據(jù)本發(fā)明人的研究，得知現(xiàn)有專利文獻(xiàn)1和2中記載的RuO₄氣體的抑制方法在以下的方面存在改善的余地。

專利文獻(xiàn)1中記載的方法中，使溶液中的釕以RuO₄的形式揮發(fā)、分離，然后進(jìn)行200℃的熱處理，因此揮發(fā)、分離、加熱的工序繁雜。另外，需要執(zhí)行各工序的裝置，因此處理成本增高。

另外，專利文獻(xiàn)2中記載的方法雖然是向含釕液體中添加金屬亞鐵氰化物這樣簡便的方法，但即使在使用最好的吸附材料的情況下，含釕化合物的回收率也僅為93％左右，因此對于顯示出毒性的RuO₄氣體的回收率而言，不能說是充分的。

用于解決問題的方案