田中貴金屬半導體預處理釕膜形成應用
2021年9月24日化學工業日報
田中貴金屬工業株式會社致力於將釕薄膜成型材料商業化，用於半導體前端製程。該公司正在對用於原子層沉積（ALD）/化學氣相沉積（CVD）的前驅體材料進行原型評估，以應用於尖端邏輯電路的接觸佈線層和DRAM中的電容器電極。本公司著眼於奈米節點邏輯電路等下一代產品，積極推進材料研發。同時，公司也在建立回收技術，為幾年後實現永續的大規模生產做好準備。
憑藉其全系列金屬類型和線徑的優勢，該公司將搶佔電力半導體等新興市場（銅線材正開始應用於這些領域），以及下一代通訊和汽車應用市場。該公司還將利用其線材技術，推動鋰離子二次電池（LIB）等非裝置領域的開發。憑藉其五大全球網路保障的業務連續性計畫（BCP），該公司將在長期內佔據不斷成長的全球市場。
邏輯DRAM前景看好
尖端半導體需要低電阻佈線和三維結構支撐，除了傳統的鋁、銅和鈷材料外，釕的應用也備受關注。公司正積極推動材料研發和量產技術的建立，並進行多種類型的樣品製作。本公司致力於核心材料的開發以及根據應用需求進行客製化。
「對於邏輯應用，我們正在評估連接晶體管的接觸線和多層佈線。目前，將其應用於襯墊層被認為是最有可能的應用，但它作為覆蓋在銅線上的覆蓋材料也引起了我們的關注。我們希望首先將釕應用於襯墊層，然後再將其用作覆蓋材料。我們將致力於開發所需規格的絕緣材料，例如常規地應用於襯墊層，然後再將其用作覆蓋材料。我們將致力於開發所需規格的絕緣材料，例如鍍電線而不是在鍍電層上發生電力線而不滿足電系的絕緣材料。
目前正在進行DRAM電容器電極的研究。據報道，用釕代替氮化鈦可以改善介電性能，因此引入釕的勢頭越來越強勁。由於電極層將是薄膜，預計也會採用原子層沉積（ALD）技術。此外，隨著更精細的線路（例如極紫外光刻技術）的引入，人們也考慮將釕引入DRAM的佈線層。預計釕的大規模應用將首先從邏輯電路開始。
邏輯元件應用對裝置性能有不同的要求，例如低電阻；而DRAM應用則有不同的要求，例如三維形狀應用和高縱橫比應用。公司正透過與大學合作以及樣品研發，努力了解這些需求。公司也將繼續與韓國嶺南大學進行聯合研發，目標是「隨時做好邏輯裝置和DRAM大規模量產的準備」。釕的年消耗量為20-400千焦，除了作為蘇打電解電極這一主要用途外，其應用範圍正在不斷擴大，涵蓋燃料電池觸媒、磁性層底層以及硬碟（HDD）的磁性層合金等領域。銠是與鉑和鈀一起開採的副產品元素，其穩定供應也是一個問題。
公司也將重點發展回收技術。透過應用已在現有應用中累積的貴金屬回收提煉回收，公司將實現綠色供應和採購價格的均衡。公司首先會考慮在成膜過程中回收，同時也考慮在嵌入製程等相關流程中進行合作。公司不僅會在材料方面，而且會在生命週期管理和永續利用方面與競爭對手區分開來，並將致力於貴金屬新應用的商業化。
（佐藤大樹）
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