專利名稱：：回收和純化無機(jī)金屬前體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總體上涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域。更具體而言，本發(fā)明涉及一種回收來自半導(dǎo)體制造工藝的包含四氧化釕的廢料流的方法。
背景技術(shù)：
：釕和釕化合物如氧化釕被認(rèn)為是有希望在新一代DRAM中用作電容器電極材料的材料。目前這些電容器電極中使用的是高介電常數(shù)材料(aka高k材料)如氧化鋁、五氧化二鉭、二氧化鉿和鈦酸鋇鍶(BST)。然而這些高k材料使用高達(dá)600°C的溫度制備，這導(dǎo)致多晶硅、硅和鋁的氧化并引起電容損耗。另一方面，釕和氧化釕均顯示高抗氧化性和高電導(dǎo)率并適于用作電容器電極材料。它們還有效地發(fā)揮氧擴(kuò)散阻擋物的作用。還已經(jīng)提議將釕用于鑭系氧化物的柵極金屬。此外，釕比鉑和其它貴金屬化合物更容易通過臭氧和通過使用氧的等離子體進(jìn)行蝕刻。目前釕作為將低k材料與電鍍銅分離的阻擋層和作為種子層的用途也已經(jīng)引起關(guān)注。在適當(dāng)條件下可以從高純度四氧化釕(Ru04)前體沉積釕和氧化釕(Ru02)的高質(zhì)量膜。該前體也可以用于沉積(成膜)鈣鈦礦型材料如氧化鍶釕，所述材料顯示優(yōu)秀的電導(dǎo)率和非常類似于鈦酸鋇鍶和氧化鍶鈦的三維結(jié)構(gòu)。當(dāng)四氧化釕在半導(dǎo)體制造工藝中用作前體時(shí)，有時(shí)需要捕集和/或純化由該工藝留下或排出的任何四氧化釕。一種捕獲四氧化釕的方法是在室溫下使用橡膠(天然型、氯丁二烯型或硅型)來收集四氧化釕。當(dāng)四氧化釕與有機(jī)型材料接觸時(shí)轉(zhuǎn)化為二氧化釕，但不能隨后再次使用。也可以用硅鋁凝膠捕集剩下的釕，但這也為釋放釕用于隨后再利用帶來一些困難。存在多種純化釕的方法，但它們通常要求添加其它操作助劑(例如鈉、鹽酸、鹵素或其它無機(jī)酸)，所述操作助劑隨后必須被除去，并會(huì)引起健康、安全和環(huán)境保護(hù)方面的擔(dān)憂。因此，亟需回收和純化四氧化釕的方法和裝置，其可在半導(dǎo)體制造工藝中使用且不會(huì)產(chǎn)生隨后必須除去的多種危險(xiǎn)副產(chǎn)物。發(fā)明簡(jiǎn)述本發(fā)明提供回收和純化無機(jī)金屬前體即四氧化釕的新方法和裝置。在一個(gè)實(shí)施方案中，回收和純化無機(jī)金屬前體的方法包括提供包含四氧化釕的氣態(tài)第一料流。將至少部分第一料流轉(zhuǎn)化為固相低級(jí)氧化釕(lowerrutheniumoxide)。然后通過用氫氣還原低級(jí)氧化釕將至少部分該低級(jí)氧化釕轉(zhuǎn)化為釕金屬來制備釕金屬。然后將釕金屬與氧化混合物接觸以制備包含四氧化釕的第二料流。將該第二料流純化除去任何殘余的氧化化合物以獲得高純度四氧化釕。在一個(gè)實(shí)施方案中，回收和純化從半導(dǎo)體加工工具接收的無機(jī)金屬前體的方法包括從半導(dǎo)體制造工藝的出口接收包含四氧化釕的氣態(tài)第一料流。通過在維持為約50°C_約30(TC的受熱容器中加熱該第一料流，將至少部分第一料流轉(zhuǎn)化為固相低級(jí)氧化釕。然后通過用氫氣還原低級(jí)氧化釕將至少部分該低級(jí)氧化釕轉(zhuǎn)化為釕金屬來制備釕金屬。然后將釕金屬與氧化混合物接觸以制備包含四氧化釕的第二料流。將該第二料流純化除去任何殘余的氧化化合物以獲得純度為約99.9%的高純度四氧化釕。然后將該高純度四氧化釕提供至半導(dǎo)體加工工具用于沉積過程。在一個(gè)實(shí)施方案中，用于回收和純化制造半導(dǎo)體裝置所使用的無機(jī)金屬前體的裝置包括一個(gè)用于接收包含至少一種無機(jī)金屬前體的進(jìn)料流的入口。提供至少一個(gè)適于接收該料流的受熱容器，并且該受熱容器包括適于將容器溫度維持在約50°C_約30(TC的加熱構(gòu)件。提供與該受熱容器流體連通并位于其下游的至少一個(gè)冷凝器。還提供與該冷凝器流體連通并位于其下游的至少一個(gè)分配構(gòu)件。提供與該分配構(gòu)件流體連通的出口，其中所述出口適于將無機(jī)金屬前體的料流傳送至至少一個(gè)半導(dǎo)體加工工具。本發(fā)明的其它實(shí)施方案可以包括但不限于一個(gè)或更多個(gè)以下特征-通過將第一料流引入受熱容器中來轉(zhuǎn)化至少部分第一料流；-將受熱容器的操作溫度維持在約50°C_約800°C;以及-將受熱容器的操作壓力維持在約0.01托-約1000托；-在受熱容器中提供催化劑以幫助將至少部分四氧化釕轉(zhuǎn)化為固相低級(jí)氧化釕；-催化劑包括釕金屬或二氧化釕；-將受熱容器的操作溫度維持在約IO(TC_約300°C;-通過用氫氣還原將至少約99%并優(yōu)選約99.9%的氧化釕還原成釕金屬；-通過用氫氣還原制備的釕金屬的比表面積大于約1.Om7g，并優(yōu)選為約7.Om7g;-在用氫氣還原氧化釕后且在將釕金屬與氧化混合物接觸前，從受熱容器中取出至少部分釕金屬；-氧化混合物包括選自冊(cè)、冊(cè)2、02、03、其混合物及其受激的等離子體混合物中的至少一種；-通過蒸餾方法純化四氧化釕第二料流以除去任何氧化化合物；-獲得純度高于約99.9%的四氧化釕；-使高純度四氧化釕鼓泡通過溶劑以形成溶劑與高純度四氧化釕的飽和混合物；-通過直接汽化步驟汽化四氧化釕；-制備高純度四氧化釕而不引入包含鈉或鹵素的化合物；-提供與受熱容器流體連通的氫源；-提供與受熱容器流體連通的氧化混合物源；_提供全部平行于第一容器、冷凝器和分配構(gòu)件的第二受熱容器、冷凝器和分配構(gòu)件；-提供在第一和第二受熱容器之間轉(zhuǎn)移無機(jī)金屬前體進(jìn)料流的構(gòu)件；_提供置于受熱容器內(nèi)的催化劑，使得無機(jī)金屬前體料流與催化劑接觸；-向半導(dǎo)體加工工具提供該高純度四氧化釕，同時(shí)接收氣態(tài)第一料流。上文已相當(dāng)概括地略述了本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以便更好地理解下文的發(fā)明詳述。下文將描述形成本發(fā)明權(quán)利要求主題的本發(fā)明其它特征和優(yōu)勢(shì)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解公開的概念和具體實(shí)施方案可以容易地用作修改或設(shè)計(jì)其它結(jié)構(gòu)以實(shí)施本發(fā)明相同目的的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)該認(rèn)識(shí)到這些等價(jià)構(gòu)造并未偏離所附權(quán)利要求中所述的本發(fā)明的精神和范圍。附圖簡(jiǎn)述為了進(jìn)一步理解本發(fā)明的性質(zhì)和目的，應(yīng)該結(jié)合附圖參考以下詳述，附圖中對(duì)同樣的元件給予相同或類似的參考數(shù)字，并且其中圖1示例性說明回收和純化無機(jī)金屬前體的方法的一個(gè)實(shí)施方案的圖示；圖2示例性說明回收和純化無機(jī)金屬前體的方法的另一實(shí)施方案的圖示；圖3示例性說明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的實(shí)證結(jié)果；圖4示例性說明圖3所示的這些實(shí)證結(jié)果的對(duì)比實(shí)證結(jié)果；圖5示例性說明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的實(shí)證結(jié)果；以及圖6示例性說明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的實(shí)證結(jié)果。優(yōu)選實(shí)施方案說明從環(huán)境和費(fèi)用兩方面來看，通常優(yōu)選能夠捕集并回收用于制造半導(dǎo)體設(shè)備的材料，而不是將其廢棄。當(dāng)使用釕制造這些設(shè)備時(shí)，該工藝通常要求以四氧化釕的形式供應(yīng)釕。由于這些工藝不使用全部四氧化釕，因此所述四氧化釕(連同其它副產(chǎn)物)存在于工藝廢產(chǎn)物中?？蓛?yōu)選能夠捕集四氧化釕并將其純化，使得其可以在相同或不同的制造工藝中再使用?？傮w而言本發(fā)明涉及回收和純化無機(jī)金屬前體的方法，其包括提供包含四氧化釕的氣態(tài)第一料流。將至少部分第一料流轉(zhuǎn)化為固相低級(jí)氧化釕。然后通過用氫氣還原該低級(jí)氧化釕將至少部分該低級(jí)氧化釕轉(zhuǎn)化為釕金屬以制備釕金屬。然后使釕金屬與氧化混合物接觸以制備包含四氧化釕的第二料流。純化該第二料流除去任何殘留氧化化合物以獲得高純度四氧化釕。本發(fā)明還涉及用于回收和純化制造半導(dǎo)體設(shè)備所使用的無機(jī)金屬前體的裝置，其包括入口以接收包含至少一種無機(jī)金屬前體的進(jìn)料流。提供至少一個(gè)適于接收該料流的受熱容器，且該受熱容器包括適于將容器溫度維持在約50°C_約300°C的加熱構(gòu)件。提供與該受熱容器流體連通并位于其下游的至少一個(gè)冷凝器。還提供與該冷凝器流體連通并位于其下游的至少一個(gè)分配構(gòu)件。提供與分配構(gòu)件流體連通的出口，其中所述出口適于將無機(jī)金屬前體的料流傳送至至少一個(gè)半導(dǎo)體加工工具?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1，下文描述本發(fā)明方法和裝置的非限制性實(shí)施方案。顯示前體再循環(huán)和純化系統(tǒng)100。提供包含四氧化釕的無機(jī)金屬前體的第一料流101。該料流可以是來自半導(dǎo)體沉積方法如化學(xué)氣相沉積(CVD)或原子層沉積(ALD)的廢產(chǎn)物或過量產(chǎn)物?？梢詫⒌谝涣狭?01運(yùn)送至受熱容器102，所述受熱容器102具有入口和出口以及適于在其上收集固體前體的至少一個(gè)內(nèi)表面103。受熱容器102還可以包括加熱構(gòu)件104，其適于將容器102的溫度維持在約50°C-約800°C，并優(yōu)選約IO(TC-約300°C。在某些實(shí)施方案中，受熱容器102可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)類型金屬反應(yīng)容器。受熱容器102可以被構(gòu)建為適于將內(nèi)壓力維持在約0.01托-約1000托。同樣地，在某些實(shí)施方案中加熱構(gòu)件104可以是常規(guī)加熱構(gòu)件，例如電阻或向受熱容器的壁提供熱量的直接接觸式加熱器。在某些實(shí)施方案中，受熱容器102與氫源105和氧化混合物源106流體連通。氫源105和氧化混合物106均可以是常規(guī)供應(yīng)源如氣瓶，或者連接到其它現(xiàn)存供應(yīng)管線或供應(yīng)系統(tǒng)。在某些實(shí)施方案中，氧化混合物106可以是NO、N02、02、03或其混合物的混合物。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分解反應(yīng)，當(dāng)?shù)谝涣狭?01進(jìn)入受熱容器102時(shí)，通過施加熱量使包含在第一料流101中的四氧化釕分解以形成固體低級(jí)氧化釕(例如二氧化釕)，總體說明如下Ru04+熱量一Ru02+02。在某些實(shí)施方案中，該反應(yīng)所需熱量可以為約10(TC-約30(TC，優(yōu)選約21(rC。可以將除低級(jí)釕以外的分解反應(yīng)的任何副產(chǎn)物(例如氧)運(yùn)送出受熱容器102并運(yùn)送至通氣孔108。所生成的低級(jí)釕可以在受熱容器102的內(nèi)表面103上形成。在某些實(shí)施方案中，可以向受熱容器102中添加催化劑以幫助將四氧化釕轉(zhuǎn)化為低級(jí)氧化釕。可以以常規(guī)方式如通過受熱容器102中的通道板(accesspanel)(未示出)將該催化劑機(jī)械添加至受熱容器102的至少一個(gè)內(nèi)表面103。在某些實(shí)施方案中，催化劑可以是釕金屬或二氧化釕。然后可以通過將氫氣105引入受熱容器102中將位于受熱容器內(nèi)表面103上的低級(jí)釕轉(zhuǎn)化為釕金屬。以低于其爆炸下限(例如4體積％)的量引入的氫氣105通過標(biāo)準(zhǔn)還原反應(yīng)將氧化釕還原為釕金屬，總體說明如下Ru02+2H2—Ru+2H20。由于除了氫以外沒有使用化合物，因而該還原反應(yīng)的收率可以非常高，例如收率高于約99%，并優(yōu)選收率高于約99.9%。除釕金屬外的任何反應(yīng)副產(chǎn)物(例如氫氣、氧氣或水蒸汽)可以送出受熱容器102并送至通氣孔108。已經(jīng)確定以該方式制備的釕金屬因其具有高比表面積而具有至少一種有利性能。例如根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方案制備的釕金屬的比表面積大于約1.Om7g，優(yōu)選約7.Om7g。在某些實(shí)施方案中，在用氫氣還原氧化釕后且在將釕金屬與氧化混合物接觸前，可以將至少部分釕金屬從受熱容器102中取出?？梢砸猿Ｒ?guī)方式取出釕金屬，例如通過通道板(未示出)從受熱容器102中以機(jī)械方式取出部分金屬。然后可以將釕金屬用于許多其它方法中，例如它可以用于合成其它前體(例如RuCl3)。在制備釕金屬后，將其與氧化混合物106接觸以制備四氧化釕。在氧化混合物是臭氧的實(shí)施方案中，四氧化釕的制備總體說明如下3Ru+403—3Ru04。在這些實(shí)施方案中，由于氧化混合物106流過釕金屬，因此四氧化釕夾帶在氣流中。氣流中所包含的四氧化釕的量可以通過位于受熱容器102下游的分析器109進(jìn)行監(jiān)測(cè)來確定。分析器109可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)型分析器，例如分析器109可以是UV分光計(jì)。已經(jīng)確定根據(jù)本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施方案制備的四氧化釕具有的至少一個(gè)有利性能是四氧化釕的形成速率非?？臁Ｓ捎谝呀?jīng)以高收率制備了釕金屬，因此極少甚至沒有氧化釕層存在于金屬上，這種存在會(huì)在四氧化釕形成中阻止釕金屬與氧化混合物反應(yīng)。這提供了由釕金屬迅速并有效地制備四氧化釕的方法。在生成夾帶于氣流中的四氧化釕后，然后將四氧化釕純化除去任何殘留氧化化合物以制備高純度四氧化釕。在某些實(shí)施方案中，通過以低溫蒸餾方法分離氧化化合物來制備高純度四氧化釕。例如可以通過將混合物運(yùn)送至低溫蒸餾塔iio將四氧化釕與氧化化合物分離，在所述低溫蒸餾塔110中的溫度使得四氧化釕冷凝并聚集，而低沸點(diǎn)的氧化化合物(例如臭氧或氧氣)則不會(huì)，而且該氧化化合物穿過低溫蒸餾塔110并被運(yùn)送至通氣孔108。在某些實(shí)施方案中，該方法制備了純度高于或等于約99.9%的純化四氧化釕。將四氧化釕與氧化化合物分離后，可以將其運(yùn)送至分配構(gòu)件lll，在其中準(zhǔn)備四氧化釕以將其分送至半導(dǎo)體制造工藝112。在某些實(shí)施方案中，純化的四氧化釕可以直接用于半導(dǎo)體制造工藝(例如CVD沉積或ALD沉積)112，使得分配構(gòu)件111可以是調(diào)節(jié)分配至工藝112的四氧化釕的量的流量控制器。在某些實(shí)施方案中，在將純化的四氧化釕提供給制造工藝112前可以首先將其鼓泡通過溶劑。在這些實(shí)施方案中，可以將純化的四氧化釕從蒸餾塔110運(yùn)送至分配構(gòu)件lll，其中在將所述純化的四氧化釕提供給制造工藝前可以將其鼓泡通入溶劑(例如HFE-7500、HFE7100、HFE7200或其混合物，其全部商購自3MCompany)。分配構(gòu)件111可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)型鼓泡器。在某些實(shí)施方案中，分配構(gòu)件111可以是直接汽化型系統(tǒng)，其中通過直接汽化步驟可以將四氧化釕引入制造工藝112中。這樣的直接汽化系統(tǒng)是本領(lǐng)域已知的，其可以包括液體質(zhì)量流量控制器和汽化器，例如玻璃管或金屬管?？梢允褂枚栊詺怏w(例如氮?dú)?、氬氣、氦氣?向四氧化釕加壓并使其從儲(chǔ)存容器流經(jīng)液體流量控制器并流入汽化器。如果不使用惰性氣體使液體流動(dòng)，則可以在前體儲(chǔ)存容器的下游如在汽化器出口處形成真空(或低壓條件)。對(duì)于上述本發(fā)明實(shí)施方案，已知如果需要可以將各種其它元件如閥門和流量控制器引入系統(tǒng)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的那樣，例如上述所有元件(例如受熱容器102、蒸餾塔110、分配構(gòu)件111)可以在上游和下游配置閥門。同樣地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案，可以引入各種流量控制器以控制和改變所用各種氣體的流量。為了方便，這些元件未在圖1中示出，但是仍然考慮將其合并至本發(fā)明各種實(shí)施方案中?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2，下文將描述本發(fā)明裝置的非限制性實(shí)施方案。在該實(shí)施方案中，總體上提供圖1中描述的裝置(同樣的數(shù)字表示類似元件)。提供與第一受熱容器102、第一分析器、第一蒸餾塔110和第一分配構(gòu)件111(例如第一組組件)平行配置的第二組組件(例如第二受熱容器202、第二分析器209、第二蒸餾塔210和第二分配構(gòu)件211)。此外，提供將無機(jī)金屬前體進(jìn)料流在第一受熱容器102和第二受熱容器202之間轉(zhuǎn)移的構(gòu)件203。在某些實(shí)施方案中，該轉(zhuǎn)移構(gòu)件203可以是常規(guī)型三通閥。在該實(shí)施方案中，可以向半導(dǎo)體工具(例如制造工藝)112連續(xù)提供純化的四氧化釕，因?yàn)槠叫信渲迷试S從一組組件傳送，而使其它組組件回收或純化。換句話說，平行配置允許在向半導(dǎo)體工具(例如制造工藝)112傳送純化的四氧化釕的同時(shí)接收氣態(tài)第一料流101。雖然上文描述了本發(fā)明有關(guān)回收和純化無機(jī)金屬前體(例如四氧化釕)的方法和裝置，但是本發(fā)明還可以應(yīng)用于包含鋨的前體化合物。實(shí)施例提供以下非限制性實(shí)施例以進(jìn)一步示例性說明本發(fā)明實(shí)施方案。然而，本文所述的實(shí)施例并非旨在全部包括和并非限制發(fā)明范圍。實(shí)施例1:將商購獲得的釕(從Sigma-AldrichCompany獲得的過200微米篩目的釕粉末)和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案回收的釕進(jìn)行比較。在于N乂He氣氛下分析前，將這兩種樣品于12(TC干燥2小時(shí)，并通過BET分析檢測(cè)各樣品的比表面積?；厥盏尼戯@示其比表面積比商購獲得的釕高出18倍。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實(shí)施例2:通過臭氧在釕的兩個(gè)濺射樣品上的清潔能力差異來檢測(cè)氫氣還原效率，所述兩個(gè)濺射樣品中一個(gè)已經(jīng)用氫氣還原("經(jīng)處理的")，另一個(gè)未用氫氣還原("未處理的")。將約1000A的兩個(gè)釕樣品沉積在鉻層上(粘附層)。首先通過在大氣壓下和在約20(TC溫度下用氫氣(氮?dú)庵?XH》進(jìn)行還原反應(yīng)來處理經(jīng)處理的樣品。該處理持續(xù)大約5分鐘。未處理的樣品不施行這樣的處理。然后將兩個(gè)樣品暴露于臭氧流(5%臭氧/氧氣)。然后將這兩個(gè)樣品進(jìn)行俄歇深度分析。圖3示出經(jīng)處理的樣品的結(jié)果，而圖4示出未處理的樣品的結(jié)果。圖5還示出在氧化(臭氧)混合物開始流動(dòng)后，經(jīng)處理的樣品在制備四氧化釕中的響應(yīng)時(shí)間。實(shí)施例3:用蒸餾塔/冷阱進(jìn)行測(cè)試以將本發(fā)明實(shí)施方案所生成的四氧化釕與殘余氧化化合物分離。提供溫度設(shè)定在-3(TC的冷阱，并使四氧化釕/臭氧混合物流過該阱。在本實(shí)施例中，將丙醇與液氮混合以提供低溫。當(dāng)混合物流過該阱(在該情況下是玻璃)時(shí)能夠觀察到特征顏色隨著四氧化釕的收集變?yōu)辄S色。由于臭氧和氧氣的低沸點(diǎn)(分別為-ii2t:和_183°C)，這些分子沒有被捕集至冷卻裝置中，因此確保了高度純化四氧化釕。然后通過UV分光計(jì)檢測(cè)四氧化釕的傳送，并監(jiān)測(cè)作為溫度函數(shù)的四氧化釕的生成。圖6示出如何能夠通過在蒸餾塔/冷阱中精確設(shè)置適當(dāng)溫度來控制傳送的四氧化釕的流量。雖然已經(jīng)顯示并描述了本發(fā)明的實(shí)施方案，但本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)ζ溥M(jìn)行修改而不偏離本發(fā)明的精神或教導(dǎo)。本文描述的實(shí)施方案僅為示例性并非限制性。在本發(fā)明的范圍內(nèi)組合物和方法可以進(jìn)行多種變化和修改。因此保護(hù)范圍不限于本文所述的實(shí)施方案，而僅受所附權(quán)利要求的限制，所述權(quán)利要求的范圍應(yīng)該包括權(quán)利要求主題的所有等同變化。權(quán)利要求一種回收和純化無機(jī)金屬前體的方法，其包括a)提供包含四氧化釕的氣態(tài)第一料流；b)將至少部分四氧化釕第一料流轉(zhuǎn)化為固相低級(jí)氧化釕；c)通過用氫氣還原氧化釕將至少部分氧化釕轉(zhuǎn)化為釕金屬來制備釕金屬；d)將釕金屬與氧化混合物接觸以制備包含四氧化釕的第二料流；以及e)純化四氧化釕第二料流除去任何氧化化合物以獲得高純度四氧化釕。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其還包括a)通過將第一料流引入受熱容器來轉(zhuǎn)化至少部分第一料流；b)將受熱容器的操作溫度維持在約50°C-800°C;以及c)將受熱容器的操作壓力維持在約0.01托-約1000托。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其還包括在受熱容器中提供催化劑以幫助將至少部分四氧化釕轉(zhuǎn)化為固相低級(jí)氧化釕。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中催化劑包括釕金屬或二氧化釕。5.如權(quán)利要求2所述的方法，其還包括將受熱容器的操作溫度維持在約IO(TC-約300°C。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中通過用氫氣還原將至少約99%的氧化釕還原成釕金屬。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中通過用氫氣還原將至少約99.9%的氧化釕還原成釕金屬。8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中通過用氫氣還原而制備的釕金屬的比表面積大于約1.0m/g。9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中通過用氫氣還原而制備的釕金屬的比表面積為約7.0m2/g。10.如權(quán)利要求1所述的方法，其還包括在用氫氣還原氧化釕后且在將釕金屬與氧化混合物接觸前，從受熱容器中取出至少部分釕金屬。11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中氧化混合物包含至少一種選自以下的材料a)NO;b)N02;C)02;d)03;e)其混合物；以及f)其受激的等離子體型式。12.如權(quán)利要求l所述的方法，其還包括a)通過蒸餾方法純化四氧化釕第二料流除去任何氧化化合物；以及b)獲得純度高于約99.9%的四氧化釕。13.如權(quán)利要求1所述的方法，其還包括使高純度四氧化釕鼓泡通過溶劑以形成溶劑與高純度四氧化釕的飽和混合物。14.如權(quán)利要求1所述的方法，其還包括通過直接汽化步驟汽化四氧化釕。15.如權(quán)利要求l所述的方法，其還包括制備高純度四氧化釕而不在步驟(a)-(e)的任一步驟中引入包含鈉或鹵素的化合物。16.—種用于回收和純化制造半導(dǎo)體設(shè)備所使用的無機(jī)金屬前體料流的裝置，所述裝置包括a)入口，其用于接收無機(jī)金屬前體進(jìn)料流；b)至少一個(gè)第一受熱容器，其適于接收無機(jī)金屬前體料流，其中受熱容器包括適于將所述容器加熱至約50°C-30(TC溫度的加熱構(gòu)件；c)至少一個(gè)冷凝器，其與該受熱容器流體連通并位于其下游；d)至少一個(gè)分配構(gòu)件，其與該冷凝器流體連通并位于其下游；以及e)出口，其與該分配構(gòu)件流體連通以將無機(jī)金屬前體料流傳送至至少一個(gè)半導(dǎo)體加工工具。17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其還包括a)氫源，其與受熱容器流體連通；以及b)氧化混合物源，其與受熱容器流體連通。18.如權(quán)利要求16所述的裝置，其還包括a)第二受熱容器、冷凝器和分配構(gòu)件，其全部平行于第一容器、冷凝器和分配構(gòu)件；以及b)轉(zhuǎn)移構(gòu)件，用于將無機(jī)金屬前體進(jìn)料流在第一和第二受熱容器之間轉(zhuǎn)移。19.如權(quán)利要求16所述的裝置，其還包括置于受熱容器內(nèi)的催化劑，使得無機(jī)金屬前體料流與催化劑接觸。20.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中傳送至半導(dǎo)體加工工具的無機(jī)前體料流包含至少約99.9%的四氧化釕。21.—種回收和純化從半導(dǎo)體加工工具接收的無機(jī)金屬前體的方法，其包括a)從半導(dǎo)體制造工藝的出口接收包含四氧化釕的氣態(tài)第一料流；b)通過在溫度維持為約50°C_3001:的受熱容器中加熱第一料流將至少部分四氧化釕第一料流轉(zhuǎn)化為固相低級(jí)氧化釕；c)通過用氫氣還原氧化釕將至少部分氧化釕轉(zhuǎn)化為釕金屬來制備釕金屬；d)將釕金屬與氧化混合物接觸以制備包含四氧化釕的第二料流；以及e)純化四氧化釕第二料流除去任何氧化化合物以獲得高純度四氧化釕，其中高純度四氧化釕的純度為約99.9%;以及f)向半導(dǎo)體加工工具提供高純度四氧化釕用于沉積過程。22.如權(quán)利要求19所述的方法，其還包括向半導(dǎo)體加工工具提供高純度四氧化釕，同時(shí)接收氣態(tài)第一料流。全文摘要回收和純化無機(jī)金屬前體的方法和裝置。提供包含四氧化釕的氣態(tài)第一料流，并將其轉(zhuǎn)化為固相低級(jí)氧化釕。用氫氣還原該固相低級(jí)氧化釕以形成釕金屬。將釕金屬與氧化混合物接觸以制備包含四氧化釕的料流，并通過蒸餾將任何殘留氧化化合物從該料流中除去。文檔編號(hào)C22B61/00GK101795975SQ200880011421公開日2010年8月4日申請(qǐng)日期2008年4月8日優(yōu)先權(quán)日2007年4月6日發(fā)明者C·迪薩拉,J·伽蒂諾申請(qǐng)人:喬治洛德方法研究和開發(fā)液化空氣有限公司