JP2003347290A - Metal diffusion barrier film and manufacturing method therefor - Google Patents

Metal diffusion barrier film and manufacturing method therefor

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JP2003347290A JP2002151089A JP2002151089A JP2003347290A JP 2003347290 A JP2003347290 A JP 2003347290A JP 2002151089 A JP2002151089 A JP 2002151089A JP 2002151089 A JP2002151089 A JP 2002151089A JP 2003347290 A JP2003347290 A JP 2003347290A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal diffusion barrier film which has both a low dielectric constant and a metal diffusion barrier property, can reduce wiring resistance, and has a superior filming property and a method for forming the film. <P>SOLUTION: Disclosed in the metal diffusion barrier film containing a silicon- containing resin containing a repetitive unit represented by a formula (1): -Si(R<SB>1</SB>R<SB>2</SB>)-R<SB>3</SB>- among repetitive units. In the formula (1), R<SB>1</SB>, R<SB>2</SB>are alkyl groups which may independently have hydrogen atoms and substituents whose carbon numbers are 1 to 30, alkenyl groups which may have substituents whose carbon numbers are 1 to 30, alkynyl groups which may have substituents whose carbon numbers are 1 to 30, or aromatic groups which may have substituents, and R<SB>3</SB>is -C≡C-, -CH<SB>2</SB>- which may have a substituent bonded to at least one -C≡C-, an alkylene group which may have a substituent which is bonded to at least one -C≡C- and whose carbon number is 2 to 30, an alkenylen group which may have a substituent which is bonded to at least one -C≡C- and whose carbon number is 2 to 30, an alkynylen group which may have a substituent which is bonded to at least one -C≡C- and whose carbon number is 2 to 30, or a bivalent aromatic group which may have a substituent which is bonded to at least -C≡C-. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の技術分野】本発明は、金属配線等の金属の拡散
を防止するために用いられる金属拡散バリア膜および該
金属拡散バリア膜の形成方法、それを用いた半導体装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal diffusion barrier film used for preventing diffusion of metal such as metal wiring, a method for forming the metal diffusion barrier film, and a semiconductor device using the same.

【0002】[0002]

【発明の技術的背景】従来、半導体装置の配線、コンタ
クト等にはアルミニウムを主体とする材料が、層間絶縁
膜には酸化ケイ素を主体とする材料が用いられてきた。
しかしながら、半導体装置の高集積化のために、半導体
装置をさらに微細化してゆくと、RC遅延により半導体
装置の高速化が限界に達してしまう。このため、配線の
抵抗を低減する目的で配線材料をアルミニウムから抵抗
の小さな銅に変更したり、配線容量を低減する目的で層
間絶縁膜を酸化ケイ素(比誘電率4)から比誘電率が4
よりも小さな、いわゆる低誘電率材料に変更したりする
ことが検討されている。低誘電率材料には、例えば、メ
チルシルセスキオキサン(methylsilsesquioxane、MS
Q)などが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a material mainly composed of aluminum has been used for wirings and contacts of a semiconductor device, and a material mainly composed of silicon oxide has been used for an interlayer insulating film.
However, if the semiconductor device is further miniaturized for higher integration of the semiconductor device, the speeding up of the semiconductor device will reach the limit due to RC delay. For this reason, the wiring material is changed from aluminum to copper having a small resistance in order to reduce the wiring resistance, or the interlayer insulating film is changed from silicon oxide (dielectric constant 4) to a dielectric material 4 in order to reduce the wiring capacitance.
It is being studied to change to a smaller, so-called low dielectric constant material. Low dielectric constant materials include, for example, methylsilsesquioxane (MS)
Q) are known.

【0003】銅配線はアルミニウム配線よりも低抵抗で
あるが、熱負荷がかかると絶縁膜中にCu原子やイオンが
拡散しやすいという問題がある。銅の拡散が起きると、
配線間でショートしたり、半導体装置が性能劣化を起こ
したりする。このため、例えばデュアルダマシン法で銅
配線を形成する場合、銅配線と低誘電率層間絶縁膜の間
に銅の拡散を防止する金属拡散バリア膜を介在させるこ
とが行われていた。
[0003] Although copper wiring has lower resistance than aluminum wiring, there is a problem that when heat load is applied, Cu atoms and ions are easily diffused into the insulating film. When copper diffusion occurs,
A short circuit occurs between the wirings, and the performance of the semiconductor device deteriorates. Therefore, for example, when a copper wiring is formed by a dual damascene method, a metal diffusion barrier film for preventing copper diffusion is interposed between the copper wiring and the low dielectric constant interlayer insulating film.

【0004】金属拡散バリア膜には、導電性の金属拡散
バリア膜(Ta、TaN、TiN、WNなど)と絶縁性
の金属拡散バリア膜(窒化ケイ素、炭化ケイ素など)の
2種類がある。デュアルダマシン法で銅配線を形成する
場合は、銅配線埋め込み部分の側面や底面に導電性の金
属拡散バリア膜が、銅配線を埋め込み化学的機械的研磨
(CMP)で平坦化した後の銅配線上面に絶縁性の金属
拡散バリア膜が一般に用いられた。
There are two types of metal diffusion barrier films: conductive metal diffusion barrier films (Ta, TaN, TiN, WN, etc.) and insulating metal diffusion barrier films (silicon nitride, silicon carbide, etc.). In the case of forming a copper wiring by a dual damascene method, a conductive metal diffusion barrier film is formed on a side surface and a bottom surface of a portion where the copper wiring is buried, and the copper wiring after the copper wiring is buried and planarized by chemical mechanical polishing (CMP). An insulating metal diffusion barrier film was generally used on the upper surface.

【0005】ところで、導電性の金属拡散バリア膜はそ
の抵抗が銅の抵抗よりも大きい。したがって、金属拡散
バリア膜を用いた配線構造では、銅だけで配線を形成し
た場合に比べて配線抵抗が大きくなってしまい、銅配線
を採用しても半導体装置の高速化の効果が小さいという
問題がある。導電性の金属拡散バリア膜の膜厚を薄膜化
すれば抵抗増加の影響を小さくできるが、金属拡散バリ
ア膜の銅拡散バリア性を維持するには一定以上の膜厚が
必要であり、薄膜化には限界があった。
Incidentally, the resistance of a conductive metal diffusion barrier film is higher than the resistance of copper. Therefore, in the wiring structure using the metal diffusion barrier film, the wiring resistance is increased as compared with the case where the wiring is formed only with copper, and the effect of increasing the speed of the semiconductor device is small even if the copper wiring is adopted. There is. The effect of the increase in resistance can be reduced by reducing the thickness of the conductive metal diffusion barrier film, but a certain thickness or more is required to maintain the copper diffusion barrier property of the metal diffusion barrier film. Had limitations.

【0006】また、従来より使用されていた絶縁性の金
属拡散バリア膜の比誘電率は、窒化ケイ素が7、炭化ケ
イ素が4〜4.5程度のため、低誘電率層間絶縁膜を用
いても、実効誘電率は上昇することがあった。この課題
を解決するため、低誘電率材料でありながら銅の拡散を
防止できる金属拡散バリア膜が検討されている。
The relative permittivity of the conventionally used insulating metal diffusion barrier film is about 7 for silicon nitride and about 4 to 4.5 for silicon carbide. However, the effective permittivity sometimes increased. In order to solve this problem, a metal diffusion barrier film that can prevent copper diffusion while being a low dielectric constant material has been studied.

【0007】例えば、平成13年第62回応用物理学会学術
講演会講演予稿集p.649(講演No.13a-X-8)には、プラ
ズマ重合(PE-MVP;Plasma Enhanced Monomer-Vapor Po
lymerization)法により形成されたDVS−BCB(di
vinyl siloxane bisbenzocyclobutene)が、低誘電率と
金属拡散バリア性を併せもつ膜であり、およびこのDV
S−BCBを層間絶縁膜に用いる場合には導電性の金属
拡散バリア膜が必要なくなるため、導電性バリア膜を用
いた場合に比べて配線抵抗を低減できることが報告され
ている。しかしながら、DVS−BCB膜はプラズマ重
合法で形成されるため、成膜速度が遅く、装置コストが
高いという問題があった。
For example, in the proceedings of the 62nd Annual Meeting of the Japan Society of Applied Physics, p.649 (lecture No. 13a-X-8), plasma polymerization (PE-MVP; Plasma Enhanced Monomer-Vapor Po
DVS-BCB (di
vinyl siloxane bisbenzocyclobutene) is a film having both a low dielectric constant and a metal diffusion barrier property.
It is reported that when S-BCB is used for an interlayer insulating film, a conductive metal diffusion barrier film is not required, so that the wiring resistance can be reduced as compared with the case where a conductive barrier film is used. However, since the DVS-BCB film is formed by the plasma polymerization method, there is a problem that the film forming speed is slow and the apparatus cost is high.

【0008】[0008]

【発明の目的】本発明は、低誘電率と金属拡散バリア性
を併せもつ膜であり、配線抵抗を低減できるとともに、
成膜性に優れた金属拡散バリア膜および該膜の形成方法
を提供することを目的としている。
An object of the present invention is to provide a film having both a low dielectric constant and a metal diffusion barrier property.
It is an object of the present invention to provide a metal diffusion barrier film excellent in film formability and a method for forming the film.

【0009】[0009]

【発明の概要】本発明者らは、前記課題を解決するため
に鋭意検討した結果、特定の繰り返し単位を有する含ケ
イ素樹脂あるいはその硬化物を含有してなる低誘電率膜
が金属拡散バリア性を有すること、低コストかつ短時間
の膜形成が可能であることを見いだし、本発明を完成す
るに至った。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that a low dielectric constant film containing a silicon-containing resin having a specific repeating unit or a cured product thereof has a metal diffusion barrier property. Have been found to be able to form a film at low cost and in a short time, and have completed the present invention.

【0010】すなわち、本発明に係る金属拡散バリア膜
は繰り返し単位中に、一般式(1)で表される繰り返し
単位を含む含ケイ素樹脂あるいはその硬化物を含有して
いることを特徴としている。
That is, the metal diffusion barrier film according to the present invention is characterized in that the repeating unit contains a silicon-containing resin containing the repeating unit represented by the general formula (1) or a cured product thereof.

【0011】[0011]

【化3】 Embedded image

【0012】(式中、R1、R2は、互いに独立に、水素
原子、炭素数1から30の置換基を有してもよいアルキ
ル基、炭素数1から30の置換基を有してもよいアルケ
ニル基、炭素数1から30の置換基を有してもよいアル
キニル基、または置換基を有してもよい芳香族基であ
り、R3は、−C≡C−、少なくとも1つの−C≡C−
と連結した置換基を有してもよい−CH2−、少なくと
も1つの−C≡C−と連結した炭素数2から30の置換
基を有してもよいアルキレン基、少なくとも1つの−C
≡C−と連結した炭素数2から30の置換基を有しても
よいアルケニレン基、少なくとも1つの−C≡C−と連
結した炭素数2から30の置換基を有してもよいアルキ
ニレン基、少なくとも1つの−C≡C−と連結した置換
基を有してもよい二価の芳香族基を示す。) 前記一般式(1)で表される繰り返し単位としては、下
記式(2)で表されるフェニルシリレンエチニレン−
1,3−フェニレンエチニレン単位が好適である。
(Wherein R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent having 1 to 30 carbon atoms, or a substituent having 1 to 30 carbon atoms) Or an alkynyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent, or an aromatic group which may have a substituent, wherein R 3 is —C≡C—, at least one of -C≡C-
Linked may have a substituent -CH 2 and - at least one -C≡C- and linked alkylene group which may have a substituent group having 2 to 30, at least one -C
An alkenylene group optionally having 2 to 30 carbon atoms connected to ≡C-, an alkynylene group optionally having 2 to 30 carbon atoms connected to at least one —C≡C— And a divalent aromatic group which may have a substituent linked to at least one -C≡C-. As the repeating unit represented by the general formula (1), phenylsilyleneethynylene represented by the following formula (2)
1,3-phenyleneethynylene units are preferred.

【0013】[0013]

【化4】 Embedded image

【0014】このような金属拡散バリア膜は銅拡散バリ
ア膜として好適である。また、本発明に係る金属拡散バ
リア膜の形成方法は、繰り返し単位中に前記一般式
(1)で表される繰り返し単位を有する含ケイ素樹脂を
含有する液状組成物を基板に塗布し、熱処理することを
特徴としている。前記一般式(1)で表される繰り返し
単位が、前記一般式(2)で表されるフェニルシリレン
エチニレン−1,3−フェニレンエチニレンであること
を特徴としている。
Such a metal diffusion barrier film is suitable as a copper diffusion barrier film. Further, in the method for forming a metal diffusion barrier film according to the present invention, a liquid composition containing a silicon-containing resin having a repeating unit represented by the general formula (1) in a repeating unit is applied to a substrate and heat-treated. It is characterized by: The repeating unit represented by the general formula (1) is phenylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene represented by the general formula (2).

【0015】熱処理を、不活性ガス雰囲気または減圧下
で、20℃以上600℃以下の温度で行うことが好ましい。
本発明に係る半導体装置は、前記金属拡散バリア膜が形
成されてなる。
The heat treatment is preferably performed at a temperature of 20 ° C. or more and 600 ° C. or less in an inert gas atmosphere or under reduced pressure.
A semiconductor device according to the present invention has the metal diffusion barrier film formed thereon.

【0016】[0016]

【発明の具体的説明】以下、本発明に係る金属拡散バリ
ア膜およびその製造方法、半導体装置について説明す
る。 [金属拡散バリア膜およびその製造方法]本発明に係る
金属拡散バリア膜は繰り返し単位中に、下記一般式
(1)で表される繰り返し単位を含む含ケイ素樹脂ある
いはその硬化物を含有していることを特徴としている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, a metal diffusion barrier film, a method of manufacturing the same, and a semiconductor device according to the present invention will be described. [Metal Diffusion Barrier Film and Production Method Thereof] The metal diffusion barrier film according to the present invention contains a silicon-containing resin containing a repeating unit represented by the following general formula (1) or a cured product thereof in a repeating unit. It is characterized by:

【0017】[0017]

【化5】 Embedded image

【0018】式中のR1、R2としては、互いに独立に、
水素原子、炭素数1から30の置換基を有してもよいア
ルキル基、炭素数1から30の置換基を有してもよいア
ルケニル基、炭素数1から30の置換基を有してもよい
アルキニル基、または置換基を有してもよい芳香族基で
あり、具体的に炭素数1から30の置換基を有してもよ
いアルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル
基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ドデ
カニル基、トリフルオロメチル基、3,3,3−トリフル
オロプロピル基、クロロメチル基、アミノメチル基、ヒ
ドロキシメチル基、シリルメチル基、2−メトキシエチ
ル基等が挙げられ、炭素数1から30の置換基を有して
もよいアルケニル基としてはビニル基、2−プロペニル
基、イソプロペニル基、3−ブテニル基、5−ヘキセニ
ル基、1,3−ブタジエニル基、3,3,3−トリフルオ
ロ−1−プロペニル基等が挙げられ、炭素数1から30
の置換基を有してもよいアルキニル基としてはエチニル
基、1−プロピニル基、2−プロピニル基、ブチニル
基、トリメチルシリルエチニル基、フェニルエチニル基
等が挙げられ、または置換基を有してもよい芳香族基と
してはフェニル基、ナフチル基、ピラジニル基、4−メ
チルフェニル基、4−ビニルフェニル基、4−エチニル
フェニル基、4−アミノフェニル基、4−クロロフェニ
ル基、4−ヒドロキシフェニル基、4−カルボキシフェ
ニル基、4−メトキシフェニル基、4−シリルフェニル
基等が挙げられる。
In the formula, R 1 and R 2 independently represent
A hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group which may have a substituent having 1 to 30 carbon atoms, and a substituent which has 1 to 30 carbon atoms A good alkynyl group or an aromatic group which may have a substituent. Specific examples of the alkyl group which may have a substituent having 1 to 30 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and a hexyl group. Group, cyclohexyl group, octyl group, dodecanyl group, trifluoromethyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, chloromethyl group, aminomethyl group, hydroxymethyl group, silylmethyl group, 2-methoxyethyl group and the like. And the alkenyl group which may have a substituent having 1 to 30 carbon atoms includes vinyl, 2-propenyl, isopropenyl, 3-butenyl, 5-hexenyl, and 1,3-butadiyl. Group, 3,3,3-trifluoro-1-propenyl group and the like, from 1 to 30 carbon atoms
Examples of the alkynyl group which may have a substituent include an ethynyl group, a 1-propynyl group, a 2-propynyl group, a butynyl group, a trimethylsilylethynyl group, a phenylethynyl group, and the like, or may have a substituent. Examples of the aromatic group include phenyl, naphthyl, pyrazinyl, 4-methylphenyl, 4-vinylphenyl, 4-ethynylphenyl, 4-aminophenyl, 4-chlorophenyl, 4-hydroxyphenyl, -Carboxyphenyl group, 4-methoxyphenyl group, 4-silylphenyl group and the like.

【0019】R3としては、−C≡C−、少なくとも1
つの−C≡C−と連結した置換基を有してもよい−CH
2−、少なくとも1つの−C≡C−と連結した炭素数2
から30の置換基を有してもよいアルキレン基、少なく
とも1つの−C≡C−と連結した炭素数2から30の置
換基を有してもよいアルケニレン基、少なくとも1つの
−C≡C−と連結した炭素数2から30の置換基を有し
てもよいアルキニレン基、少なくとも1つの−C≡C−
と連結した置換基を有してもよい二価の芳香族基が挙げ
られる。少なくとも1つの−C≡C−と連結した置換基
を有してもよい−CH2−としてはメチレン基、フルオ
ロメチレン基等に−C≡C−が1または2個結合した基
が挙げられ、少なくとも1つの−C≡C−と連結した炭
素数2から30の置換基を有してもよいアルキレン基と
してはエチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基、
テトラフルオロエチレン基等に−C≡C−が1または2
個結合した基が挙げられ、少なくとも1つの−C≡C−
と連結した炭素数2から30の置換基を有してもよいア
ルケニレン基としてはビニレン基、プロペニレン基、ブ
タジエニレン基等に−C≡C−が1または2個結合した
基が挙げられ、少なくとも1つの−C≡C−と連結した
炭素数2から30の置換基を有してもよいアルキニレン
基としてはエチニレン基、プロピニレン基、ブチニレン
基等に−C≡C−が1または2個結合した基が挙げら
れ、少なくとも1つの−C≡C−と連結した置換基を有
してもよい二価の芳香族基としてはフェニレン基、ナフ
チレン基、ビフェニレン基、アントラセネディル基、ピ
リジネディル基、チオフェネディリル基、フルオロフェ
ニレン基、クロロフェニレン基、メチルフェニレン基、
シリルフェニレン基、ヒドロキシフェニレン基、アミノ
フェニレン基、フェニレンメチレンフェニレン基、フェ
ニレンオキシフェニレン基、フェニレンプロピリデンフ
ェニレン基、フェニレン(ヘキサフルオロプロピリデ
ン)フェニレン基等に−C≡C−が1または2個結合し
た基が挙げられる。一般式(1)で表される繰り返し単
位として具体的には、シリレンエチニレン、メチルシリ
レンエチニレン、フェニルシリレンエチニレン、シリレ
ンエチニレン−1,3−フェニレンエチニレン、フェニ
ルシリレンエチニレン−1,3−フェニレンエチニレン
(一般式(2))、シリレンエチニレン−1,4−フェ
ニレンエチニレン、シリレンエチニレン−1,2−フェ
ニレンエチニレン、メチルシリレンエチニレン−1,3
−フェニレンエチニレン(一般式(3))、メチルシリ
レンエチニレン−1,4−フェニレンエチニレン、メチ
ルシリレンエチニレン−1,2−フェニレンエチニレ
ン、ジメチルシリレンエチニレン−1,3−フェニレン
エチニレン、ジメチルシリレンエチニレン−1,4−フ
ェニレンエチニレン、ジメチルシリレンエチニレン−
1,2−フェニレンエチニレン、ジエチルシリレンエチ
ニレン−1,3−フェニレンエチニレン、フェニルシリ
レンエチニレン−1,3−フェニレンエチニレン(一般
式(4))、フェニルシリレンエチニレン−1,4−フ
ェニレンエチニレン、フェニルシリレンエチニレン−
1,2−フェニレンエチニレン、ジフェニルシリレンエ
チニレン−1,3−フェニレンエチニレン、ヘキシルシ
リレンエチニレン−1,3−フェニレンエチニレン、ビ
ニルシリレンエチニレン−1,3−フェニレンエチニレ
ン(一般式(5))、エチニルシリレンエチニレン−
1,3−フェニレンエチニレン、2−プロペニルシリレ
ンエチニレン−1,3−フェニレンエチニレン、2−プ
ロピニルシリレンエチニレン−1,3−フェニレンエチ
ニレン、トリフルオメチルロシリレンエチニレン−1,
3−フェニレンエチニレン、3,3,3−トリフルオロプ
ロピルシリレンエチニレン−1,3−フェニレンエチニ
レン、4−メチルフェニルシリレンエチニレン−1,3
−フェニレンエチニレン、4−ビニルフェニルシリレン
エチニレン−1,3−フェニレンエチニレン、4−エチ
ニルフェニルシリレンエチニレン−1,3−フェニレン
エチニレン、フェニルエチニルシリレンエチニレン−
1,3−フェニレンエチニレン、シリレンエチニレン
(5−メチル−1,3−フェニレン)エチニレン、フェ
ニルシリレンエチニレン(5−メチル−1,3−フェニ
レン)エチニレン、フェニルシリレンエチニレン(5−
シリル−1,3−フェニレン)エチニレン、フェニルシ
リレンエチニレン(5−ヒドロキシ−1,3−フェニレ
ン)エチニレン、フェニルシリレンエチニレン−2,7
−ナフチレンエチニレン、シリレンエチニレン−5,1
0−アントラセネディルエチニレン、フェニルシリレン
エチニレン−4,4'−ビフェニレンエチニレン(一般式
(6))、フェニルシリレンエチニレン−1,4−フェ
ニレンメチレン−1',4'−フェニレンエチニレン、フ
ェニルシリレンエチニレン−1,4−フェニレン−2,2
−プロピリデン−1',4'−フェニレンエチニレン、フ
ェニルシリレンエチニレン−1,4−フェニレン−2,2
−(1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロピリデ
ン)−1',4'−フェニレンエチニレン(一般式
(7))、フェニルシリレンエチニレン−1,4−フェ
ニレンオキシ−1',4'−フェニレンエチニレン(一般
式(8))、フェニルシリレンエチニレン−2,5−ピ
リジネディルエチニレン、フェニルシリレンエチニレン
−2,5−チオフェネディリルエチニレン、メチルシリ
レンエチニレンメチレンエチニレン、フェニルシリレン
−1,4−フェニレン(フェニルシリレン)エチニレン
−1',3'−フェニレンエチニレン(一般式(9))、
フェニルシリレンオキシ(フェニルシリレン)エチニレ
ン−1',3'−フェニレンエチニレン(一般式(1
0))、フェニルシリレンオキシ(フェニルシリレン)
エチニレン−1',4'−フェニレンエチニレン、フェニ
ルシリレンイミノ(フェニルシリレン)エチニレン−
1',3'−フェニレンエチニレン、フェニルシリレンイ
ミノ(フェニルシリレン)エチニレン−1',4'−フェ
ニレンエチニレン、シリレン−1,3−フェニレンエチ
ニレン、シリレン−1,4−フェニレンエチニレン、シ
リレン−1,2−フェニレンエチニレン、フェニルシリ
レン−1,3−フェニレンエチニレン、フェニルシリレ
ン−1,4−フェニレンエチニレン、フェニルシリレン
−1,2−フェニレンエチニレン、ジフェニルシリレン
−1,3−フェニレンエチニレン、メチルシリレン−1,
3−フェニレンエチニレン、メチルシリレン−1,4−
フェニレンエチニレン、メチルシリレン−1,2−フェ
ニレンエチニレン、ジメチルシリレン−1,3−フェニ
レンエチニレン、ジエチルシリレン−1,3−フェニレ
ンエチニレン、フェニルシリレン−1,3−ブタジイニ
レン、ジフェニルシリレン−1,3−ブタジイニレン、
フェニルシリレンメチレンエチニレン、ジフェニルシリ
レンメチレンエチニレンメチレン、フェニルシリレンメ
チレンエチニレンメチレン、シリレン−1,4−フェニ
レンエチニレン−1',4'−フェニレン、メチルシリレ
ン−1,4−フェニレンエチニレン−1',4'−フェニレ
ン、ジメチルシリレン−1,4−フェニレンエチニレン
−1',4'−フェニレン、フェニルシリレン−1,4−フ
ェニレンエチニレン−1',4'−フェニレン等から選ば
れる単位が挙げられる。このうち、一般式(2)で表さ
れるフェニルシリレンエチニレン−1,3−フェニレン
エチニレン単位を含む含ケイ素樹脂は耐熱性に優れてい
るので好ましい。
R 3 is -C≡C-, at least 1
-CH optionally having a substituent linked to two -C≡C-
2- , carbon number 2 linked to at least one -C≡C-
An alkylene group which may have a substituent of from 2 to 30, an alkenylene group which may have a substituent having 2 to 30 carbon atoms linked to at least one -C≡C-, and at least one -C≡C- An alkynylene group which may have a substituent having 2 to 30 carbon atoms and is linked to at least one -C≡C-
And a divalent aromatic group which may have a substituent linked to the above. At least one -C≡C- and linked substituent may have a -CH 2 - as a methylene group, a fluoromethylene group -C≡C- can be mentioned one or two attached groups, Examples of the alkylene group optionally having a substituent having 2 to 30 carbon atoms linked to at least one —C≡C— include an ethylene group, a propylene group, a tetramethylene group,
-C≡C- is 1 or 2 in a tetrafluoroethylene group or the like.
And at least one -C−C-
Examples of the alkenylene group which may have a substituent having 2 to 30 carbon atoms and which are linked to a vinylene group, a propenylene group, a butadienylene group, and the like include one or two groups having -C≡C- bonded thereto. Examples of the alkynylene group which may have a substituent having 2 to 30 carbon atoms and which is connected to two —C≡C— groups include one or two —C≡C— bonded to an ethynylene group, a propynylene group, a butynylene group, or the like. Examples of the divalent aromatic group which may have a substituent linked to at least one —C≡C— include a phenylene group, a naphthylene group, a biphenylene group, an anthracenedil group, a pyridinedyl group, and a thiophenedyl group. Dilyl group, fluorophenylene group, chlorophenylene group, methylphenylene group,
One or two -C≡C- bonds to a silylphenylene group, a hydroxyphenylene group, an aminophenylene group, a phenylenemethylenephenylene group, a phenyleneoxyphenylene group, a phenylenepropylidenephenylene group, a phenylene (hexafluoropropylidene) phenylene group, or the like. The following groups are mentioned. Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (1) include silyleneethynylene, methylsilyleneethynylene, phenylsilyleneethynylene, silyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene, phenylsilyleneethynylene-1, 3-phenyleneethynylene (general formula (2)), silyleneethynylene-1,4-phenyleneethynylene, silyleneethynylene-1,2-phenyleneethynylene, methylsilyleneethynylene-1,3
-Phenyleneethynylene (general formula (3)), methylsilyleneethynylene-1,4-phenyleneethynylene, methylsilyleneethynylene-1,2-phenyleneethynylene, dimethylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene Dimethylsilyleneethynylene-1,4-phenyleneethynylene, dimethylsilyleneethynylene-
1,2-phenyleneethynylene, diethylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene, phenylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene (general formula (4)), phenylsilyleneethynylene-1,4- Phenyleneethynylene, phenylsilyleneethynylene-
1,2-phenyleneethynylene, diphenylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene, hexylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene, vinylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene (general formula ( 5)), ethinylsilyleneethynylene-
1,3-phenyleneethynylene, 2-propenylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene, 2-propynylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene, trifluoromethylrosiryleneethynylene-1,
3-phenyleneethynylene, 3,3,3-trifluoropropylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene, 4-methylphenylsilyleneethynylene-1,3
-Phenyleneethynylene, 4-vinylphenylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene, 4-ethynylphenylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene, phenylethynylsilyleneethynylene-
1,3-phenyleneethynylene, silyleneethynylene (5-methyl-1,3-phenylene) ethynylene, phenylsilyleneethynylene (5-methyl-1,3-phenylene) ethynylene, phenylsilyleneethynylene (5-
(Silyl-1,3-phenylene) ethynylene, phenylsilyleneethynylene (5-hydroxy-1,3-phenylene) ethynylene, phenylsilyleneethynylene-2,7
-Naphthyleneethynylene, silyleneethynylene-5,1
0-anthracenedilethynylene, phenylsilyleneethynylene-4,4'-biphenyleneethynylene (general formula (6)), phenylsilyleneethynylene-1,4-phenylenemethylene-1 ', 4'-phenyleneethynylene Phenylphenyleneethynylene-1,4-phenylene-2,2
-Propylidene-1 ', 4'-phenyleneethynylene, phenylsilyleneethynylene-1,4-phenylene-2,2
-(1,1,1,3,3,3-hexafluoropropylidene) -1 ′, 4′-phenyleneethynylene (general formula (7)), phenylsilyleneethynylene-1,4-phenyleneoxy-1 ', 4'-phenyleneethynylene (general formula (8)), phenylsilyleneethynylene-2,5-pyridinedylethynylene, phenylsilyleneethynylene-2,5-thiophenedyrylethynylene, methylsilyleneethylene Nylenemethyleneethynylene, phenylsilylene-1,4-phenylene (phenylsilylene) ethynylene-1 ′, 3′-phenyleneethynylene (general formula (9)),
Phenylsilyleneoxy (phenylsilylene) ethynylene-1 ′, 3′-phenyleneethynylene (general formula (1)
0)), phenylsilyleneoxy (phenylsilylene)
Ethynylene-1 ′, 4′-phenyleneethynylene, phenylsilyleneimino (phenylsilylene) ethynylene
1 ', 3'-phenyleneethynylene, phenylsilyleneimino (phenylsilylene) ethynylene-1', 4'-phenyleneethynylene, silylene-1,3-phenyleneethynylene, silylene-1,4-phenyleneethynylene, silylene -1,2-phenyleneethynylene, phenylsilylene-1,3-phenyleneethynylene, phenylsilylene-1,4-phenyleneethynylene, phenylsilylene-1,2-phenyleneethynylene, diphenylsilylene-1,3-phenylene Ethynylene, methylsilylene-1,
3-phenyleneethynylene, methylsilylene-1,4-
Phenyleneethynylene, methylsilylene-1,2-phenyleneethynylene, dimethylsilylene-1,3-phenyleneethynylene, diethylsilylene-1,3-phenyleneethynylene, phenylsilylene-1,3-butadiynylene, diphenylsilylene-1 , 3-butadiynylene,
Phenylsilylenemethyleneethynylene, diphenylsilylenemethyleneethynylenemethylene, phenylsilylenemethyleneethynylenemethylene, silylene-1,4-phenyleneethynylene-1 ′, 4′-phenylene, methylsilylene-1,4-phenyleneethynylene-1 A unit selected from ', 4'-phenylene, dimethylsilylene-1,4-phenyleneethynylene-1', 4'-phenylene, phenylsilylene-1,4-phenyleneethynylene-1 ', 4'-phenylene, etc. No. Among them, a silicon-containing resin containing a phenylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene unit represented by the general formula (2) is preferable because of its excellent heat resistance.

【0020】[0020]

【化6】 Embedded image

【0021】本発明で使用される含ケイ素樹脂は、上記
した構成単位を1種以上含んでいればよく、上記構成単
位を2種以上含んでいてもよい。また、含ケイ素樹脂
は、上記構成単位の二量体程度のオリゴマーであっても
よい。さらに、含ケイ素樹脂は上記した構成単位を含ん
でいれば、上記以外の構成単位を含んでいてもよい。上
記以外の構成単位としては、本発明の目的を損なわない
限り特に制限されない。
The silicon-containing resin used in the present invention may contain at least one of the above-mentioned constituent units, and may contain two or more of the above-mentioned constituent units. Further, the silicon-containing resin may be an oligomer of about a dimer of the above structural unit. Furthermore, as long as the silicon-containing resin contains the above-mentioned constitutional unit, it may contain a constitutional unit other than the above-mentioned constitutional unit. The structural units other than those described above are not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired.

【0022】含ケイ素樹脂の重量平均分子量としては特
に制限はないが、好ましくは500〜500000であ
る。これらの含ケイ素樹脂の形態は常温で固体もしくは
液状である。以上のような本発明で使用される含ケイ素
樹脂の製造方法としては、塩基性酸化物、金属水素化
物、金属化合類物を触媒としてジエチニル化合物とシラ
ン化合物の脱水素共重合を行う方法(特開平7−900
85号公報、特開平10−120689号公報、特開平
11−158187号公報)や、塩基性酸化物を触媒と
してエチニルシラン化合物の脱水素重合を行う方法(特
開平9−143271号公報)、有機マグネシウム試薬
とジクロロシラン類を反応させる方法(特開平7−10
2069号公報、特開平11−029579号公報)、
塩化第一銅と三級アミンを触媒としてジエチニル化合物
とシラン化合物の脱水素共重合を行う方法(Hua Qin Li
u and John F. Harrod, The Canadian Journal of Chem
istry, Vol. 68, 1100-1105(1990))等が使用できる
が、特にこれらの方法に限定されるものではない。本発
明の金属拡散バリア膜は、上記した含ケイ素樹脂を含有
する液状組成物を基板に塗布し、熱処理することにより
製造される。なお、含ケイ素樹脂が液状の場合は、その
まま塗布することも可能であるが、好適には、溶媒に溶
解して液状組成物にして塗布することが望ましい。
The weight average molecular weight of the silicon-containing resin is not particularly limited, but is preferably from 500 to 500,000. The form of these silicon-containing resins is solid or liquid at normal temperature. As a method for producing the silicon-containing resin used in the present invention as described above, a method of performing a dehydrogenation copolymerization of a diethynyl compound and a silane compound using a basic oxide, a metal hydride, or a metal compound as a catalyst (particularly, Kaihei 7-900
No. 85, JP-A-10-120689, JP-A-11-158187) and a method of performing dehydrogenation polymerization of an ethynylsilane compound using a basic oxide as a catalyst (JP-A-9-143271). A method of reacting a magnesium reagent with dichlorosilanes (JP-A-7-10
2069, JP-A-11-029579),
Dehydrogenation copolymerization of diethynyl and silane compounds using cuprous chloride and tertiary amine as catalysts (Hua Qin Li
u and John F. Harrod, The Canadian Journal of Chem
istry, Vol. 68, 1100-1105 (1990)) and the like, but are not particularly limited to these methods. The metal diffusion barrier film of the present invention is manufactured by applying a liquid composition containing the above-mentioned silicon-containing resin to a substrate and heat-treating the liquid composition. When the silicon-containing resin is in a liquid state, it can be applied as it is, but preferably, it is desirably dissolved in a solvent to form a liquid composition and applied.

【0023】液状組成物を調製する際に、好適には上記
含ケイ素樹脂を溶解する溶媒が使用される。溶媒として
は、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香
族系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、モノグラ
イム、ジグライム、アニソールなどのエーテル系溶媒、
アセトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、メタ
ノール、エタノール、プロパノール、フルフリルアルコ
ールなどの脂肪族アルコール溶媒、ジクロロメタン、ク
ロロホルム、フロンなどの含ハロゲン溶媒、N,N−ジ
メチルイミダゾリディノン、ジメチルホルムアミド、ジ
メチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどの有機
極性溶媒などが挙げられる。また、本発明の範疇を逸脱
しない範囲において、分散剤や溶剤、着色剤、無機充填
材等の各種添加剤が含有されていてもよい。液状組成物
中の含ケイ素樹脂含有量は、形成する膜の膜厚や組成等
に応じて適宜選択されるが、通常、0.1重量%以上5
0重量%以下、好適には1〜30重量%の範囲にあるこ
とが望ましい。前記範囲内にあれば、濃度が薄すぎて膜
に欠陥が生じたりすることがなく、また濃度が濃すぎる
ため液状物の粘度が高すぎることもなく、平坦な膜を容
易に形成できる。
In preparing the liquid composition, a solvent that dissolves the above silicon-containing resin is preferably used. As the solvent, for example, benzene, toluene, aromatic solvents such as xylene, tetrahydrofuran, dioxane, monoglyme, diglyme, ether solvents such as anisole,
Ketone solvents such as acetone and cyclohexanone; aliphatic alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, and furfuryl alcohol; halogen-containing solvents such as dichloromethane, chloroform, and chlorofluorocarbon; N, N-dimethylimidazolidinone, dimethylformamide, and dimethylacetamide And organic polar solvents such as N-methylpyrrolidone. Further, various additives such as a dispersant, a solvent, a colorant, and an inorganic filler may be contained without departing from the scope of the present invention. The content of the silicon-containing resin in the liquid composition is appropriately selected depending on the film thickness, composition, and the like of the film to be formed.
The content is desirably 0% by weight or less, preferably 1 to 30% by weight. When the concentration is within the above range, the concentration is too low to cause a defect in the film, and since the concentration is too high, the viscosity of the liquid material is not too high, and a flat film can be easily formed.

【0024】液状組成物を塗布する方法としては、例え
ばスピンコート法、ディップコート法などの公知の方法
を取ることができるが、これらに限定されるものではな
い。膜を平滑かつ短時間で形成するためにスピンコート
法で成膜するのが好ましい。スピンコート法で膜形成を
行う場合、回転数、回転時間、回転時の雰囲気等は、液
状組成物の粘度、目標とする膜厚等により適宜選択され
る。熱処理の温度や時間は、配線に用いられる金属の種
類や形成する膜の厚さ、膜種、含有成分等に応じて選択
すれば良いが、温度は20℃以上600℃以下であることが
好ましく、時間は1秒〜10時間であることが好まし
い。20℃以下の場合、膜の形成に長時間を要する場合が
ある。また、600℃以上の場合、膜が一部分解して水な
どを吸着しやすくなり、取り扱いが煩雑になる。熱処理
は組成等に応じて一定温度での熱処理のみならず、複数
温度での多段熱処理で行うこともできる。熱処理の雰囲
気は、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス雰囲気
や減圧下が好ましい。熱処理の方法は、ホットプレー
ト、赤外炉、電気炉等の各種熱処理方法が使用できる。
また、複数の熱処理方法を併用することもできる。
As a method of applying the liquid composition, a known method such as a spin coating method or a dip coating method can be used, but is not limited thereto. In order to form the film smoothly and in a short time, it is preferable to form the film by a spin coating method. When a film is formed by spin coating, the number of rotations, the rotation time, the atmosphere during rotation, and the like are appropriately selected depending on the viscosity of the liquid composition, the target film thickness, and the like. The temperature and time of the heat treatment may be selected according to the type of metal used for the wiring and the thickness of the film to be formed, the type of the film, the contained components, and the like. The time is preferably from 1 second to 10 hours. If the temperature is lower than 20 ° C., it may take a long time to form a film. When the temperature is 600 ° C. or higher, the membrane is partially decomposed and easily adsorbs water and the like, which makes the handling complicated. The heat treatment can be performed not only at a constant temperature depending on the composition or the like, but also at a multi-stage heat treatment at a plurality of temperatures. The heat treatment is preferably performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, helium, or argon, or under reduced pressure. As a heat treatment method, various heat treatment methods such as a hot plate, an infrared furnace, and an electric furnace can be used.
Further, a plurality of heat treatment methods can be used in combination.

【0025】本発明では、上記熱処理によって(特に処
理温度が高く時間が長くなると)、含ケイ素樹脂は硬化
することもある。硬化は、Si−HとC≡Cとのヒドロ
シリル化反応、C≡CのDiels-Alder反応によって、架
橋構造を形成するためと思料される。また、含ケイ素樹
脂を含む液状組成物には、硬化触媒が含まれていてもよ
い。硬化触媒としては、硬化を促進するものであれば特
に制限されない。
In the present invention, the silicon-containing resin may be cured by the heat treatment (particularly when the treatment temperature is high and the time is long). The curing is considered to be due to the formation of a crosslinked structure by a hydrosilylation reaction between Si—H and C≡C and a Diels-Alder reaction of C≡C. Further, the liquid composition containing the silicon-containing resin may contain a curing catalyst. The curing catalyst is not particularly limited as long as it promotes curing.

【0026】触媒としては、周期律表の第8族、第9族
又は第10族の遷移金属、例えば、鉄、コバルト、ニッ
ケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウ
ム、イリジウム、白金等が挙げられる。また、遷移金属
錯体としては、周期律表の第8族、第9族又は第10族
の遷移金属の錯体、例えば、RhXL3(式中、Xはハロゲン
原子を、Lはホスフィン、ホスフィナイト、ホスフォナ
イト、またはホスファイトを示す。以下同様)、Rh4(C
O)12、Rh6(CO)16、[RhX(CO)2]2、RhX(CO)L2、RhH(CO)
L3、[RhX(CH2=CH2)2]2、[RhX(COD)]2(式中、CODはシク
ロオクタジエンを示す。以下同様)、[CpRhX2]2(式
中、Cpはシクロペンタジエニル基またはペンタメチルシ
クロペンタジエニル基を示す。以下同様)、CpRh(CH2=C
H2)2、RuX2L3、Ru(CO)5、Ru(CO)2L3、Ru(CO)4L、Ru3(C
O)12、RuL5、[RuX2(CO)3]2、RuXH(CO)L3、RuH2L4、RuH4
L3、RuX2(RCN)L2(式中、Rはアルキル基、アリール基ま
たはアラルキル基を示す。以下同様)、[CpRuX2]2、Ru
(COD)(COT)(式中、COTはシクロオクタテトラエンを示
す。以下同様)、Fe(CO)5、Fe(CO)3L2、Os3(CO)12、OsH
2(CO)L3、Co2(CO)8、Co2(CO)5L2、Co4(CO)12、HCo(C
O)4、CoXL3、Ir4(CO)12、IrX(CO)L2、[IrX(CH2=C
H2)2]2、IrX(CH2=CH2)L2、[IrX(COD)]2、IrXL3、IrH
5L2、Ni(CO)4、Ni(COD)2、Ni(CH2=CH2)L2、NiL4、NiX2L
2、PdX2(RCN)2、PdX2L2、PdX2(RNC) 2、Pd(OCOCH3)2、Pd
L4、Pd(CO)L3、Pd(CH2=CH2)L2、Pd(COD)2、Pd(dba)
2(式中、dbaはジベンジリデンアセトンを示す。以下同
様)、PtX2(RCN)2、PtX2(COD)、PtX2L2、[PtX2(CH2=C
H2)]2、Pt(COD)2、PtL4、PtL3、Pt(CO)L3、PtHXL2、Pt
(dba)2なども触媒として使用することができる。これら
の触媒は助触媒として触媒の1〜10等量のNEt3、PPh3
等の配位子を加えて用いてもよい。例を挙げれば、PtCl
2(PPh3)2にNEt3を2等量加えて用いる、Pd(dba)2にPPh3
を2等量加えて用いる等である。また、これらの錯体は
単独で、もしくは二種以上の混合物として用いることも
できる。遷移金属または遷移金属錯体の使用量は一般式
(1)で表される繰り返し単位1モルに対して0.00
01〜0.5モル、好ましくは0.001〜0.1モル
である。
Examples of the catalyst include Group 8 and Group 9 of the periodic table.
Or a Group 10 transition metal such as iron, cobalt, nickel
Kel, ruthenium, rhodium, palladium, osmiu
Iridium, platinum and the like. Also, transition metals
Complexes include Group 8, Group 9 or Group 10 of the periodic table.
Transition metal complexes such as RhXLThree(Where X is a halogen
Atom, L is phosphine, phosphinite, phosphona
Indicates phosphite or phosphite. The same applies hereinafter), RhFour(C
O)12, Rh6(CO)16, [RhX (CO)Two]Two, RhX (CO) LTwo, RhH (CO)
LThree, [RhX (CHTwo= CHTwo)Two]Two, [RhX (COD)]Two(Where COD is shik
Shows looctadiene. The same applies hereinafter), [CpRhXTwo]Two(formula
Where Cp is cyclopentadienyl group or pentamethyl
Represents a clopentadienyl group. The same applies hereinafter), CpRh (CHTwo= C
HTwo)Two, RuXTwoLThree, Ru (CO)Five, Ru (CO)TwoLThree, Ru (CO)FourL, RuThree(C
O)12, RuLFive, [RuXTwo(CO)Three]Two, RuXH (CO) LThree, RuHTwoLFour, RuHFour
LThree, RuXTwo(RCN) LTwo(Wherein R represents an alkyl group, an aryl group,
Or an aralkyl group. The same applies hereinafter), [CpRuXTwo]Two, Ru
(COD) (COT) (where COT represents cyclooctatetraene
You. Hereinafter the same), Fe (CO)Five, Fe (CO)ThreeLTwo, OsThree(CO)12, OsH
Two(CO) LThree, CoTwo(CO) 8, CoTwo(CO)FiveLTwo, CoFour(CO)12, HCo (C
O)Four, CoXLThree, IrFour(CO)12, IrX (CO) LTwo, [IrX (CHTwo= C
HTwo)Two]Two, IrX (CHTwo= CHTwo) LTwo, [IrX (COD)]Two, IrXLThree, IrH
FiveLTwo, Ni (CO)Four, Ni (COD)Two, Ni (CHTwo= CHTwo) LTwo, NiLFour, NiXTwoL
Two, PdXTwo(RCN)Two, PdXTwoLTwo, PdXTwo(RNC) Two, Pd (OCOCHThree)Two, Pd
LFour, Pd (CO) LThree, Pd (CHTwo= CHTwo) LTwo, Pd (COD)Two, Pd (dba)
Two(In the formula, dba represents dibenzylideneacetone. The same applies hereinafter.)
Like), PtXTwo(RCN)Two, PtXTwo(COD), PtXTwoLTwo, [PtXTwo(CHTwo= C
HTwo)]Two, Pt (COD)Two, PtLFour, PtLThree, Pt (CO) LThree, PtHXLTwo, Pt
(dba)TwoCan also be used as a catalyst. these
Is 1 to 10 equivalents of NEtThree, PPhThree
May also be used. For example, PtCl
Two(PPhThree)TwoNEtThreePd (dba)TwoTo PPhThree
Is used by adding 2 equivalents. These complexes also
Can be used alone or as a mixture of two or more
it can. The amount of the transition metal or transition metal complex used is represented by the general formula
0.00 to 1 mol of the repeating unit represented by (1)
01-0.5 mol, preferably 0.001-0.1 mol
It is.

【0027】本発明に係る金属拡散バリア膜には、本発
明の目的を損なわない範囲内で、補強剤、充填剤、酸化
防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤、難燃助剤、
耐電防止剤、潤滑剤、着色剤を含んでいてもよい。本発
明に係る金属拡散バリア膜は、各種金属の拡散防止の効
果があるが、とくに熱負荷で拡散を起こしやすい銅の熱
負荷時のバリア性に優れるという特性を有している。
In the metal diffusion barrier film according to the present invention, a reinforcing agent, a filler, an antioxidant, a heat stabilizer, an ultraviolet absorber, a flame retardant, and a flame retardant aid are provided as long as the object of the present invention is not impaired. ,
It may contain an antistatic agent, a lubricant, and a colorant. The metal diffusion barrier film according to the present invention has an effect of preventing the diffusion of various metals, but has a characteristic of being excellent in barrier properties particularly when copper, which is easily diffused by a thermal load, is subjected to a thermal load.

【0028】[半導体装置]本発明に係る半導体装置は
基板上に前記記載の金属拡散バリア膜が形成されてなる
ことを特徴とする。基板としては、その目的に応じて、
ホウ素、リン等がドーピングされているp型、n型等の
シリコン基板、石英基板等や、それらの基板上に半導体
装置を形成するため各種絶縁膜、金属配線等がパターニ
ングされ、あるいは積層された基板などが用いられる。
半導体装置としては、例えば、SRSM、DRAM等の
メモリなどがある。
[Semiconductor Device] The semiconductor device according to the present invention is characterized in that the metal diffusion barrier film described above is formed on a substrate. As a substrate, depending on its purpose,
Boron, phosphorus and the like are doped with p-type and n-type silicon substrates, quartz substrates, etc., and various insulating films, metal wirings, etc. are patterned or laminated to form semiconductor devices on those substrates. A substrate or the like is used.
Examples of the semiconductor device include memories such as an SRSM and a DRAM.

【0029】金属拡散バリア膜は、例えばデュアルダマ
シン法などにより、金属配線を形成する際に、配線埋め
込み部分の側面や底面に配線金属が基板側に拡散するの
を抑制するため、設けられることが望ましい。金属拡散
バリア膜の形成方法としては特に制限されるものではな
く、前記した方法が好適に採用される。本発明では、前
記金属拡散バリア膜は、層間絶縁膜、配線間絶縁膜とし
て、用いることも可能である。
The metal diffusion barrier film may be provided on the side or bottom surface of the wiring buried portion to suppress the diffusion of the wiring metal to the substrate side when forming the metal wiring by, for example, a dual damascene method. desirable. The method for forming the metal diffusion barrier film is not particularly limited, and the above-described method is suitably employed. In the present invention, the metal diffusion barrier film can be used as an interlayer insulating film or an inter-wiring insulating film.

【0030】さらに、本発明では、金属拡散バリア膜を
二層以上積層して形成してもよく、さらに、本発明に係
る金属拡散バリア膜と従来の絶縁膜あるいは導電性の金
属バリア膜と積層してもよい。このようにすると、さら
に金属拡散バリア性能を高めることが可能となる。
Further, in the present invention, two or more metal diffusion barrier films may be formed by lamination, and further, the metal diffusion barrier film according to the present invention may be laminated with a conventional insulating film or conductive metal barrier film. May be. This makes it possible to further enhance the metal diffusion barrier performance.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明の金属拡散バリア膜は、優れた金
属拡散バリア性、特に銅拡散バリア性を有するため、銅
配線等の金属拡散バリア膜として使用できる。また、半
導体装置の配線形成を例えばデュアルダマシン法で行う
場合、層間絶縁膜に本発明の膜を用いることによって、
金属配線の側面や底面に導電性の金属拡散バリア膜を用
いる必要が無くなるため、配線抵抗の増加を抑制し半導
体装置の高速化を図ることができる。さらに、本発明の
膜は、プラズマ重合装置のような高額の装置ではなく、
スピンコーターのような安価な装置で膜を形成すること
ができるため、低コストで配線形成が可能である。
The metal diffusion barrier film of the present invention has excellent metal diffusion barrier properties, particularly copper diffusion barrier properties, and can be used as a metal diffusion barrier film for copper wiring and the like. In the case where the wiring of the semiconductor device is formed by, for example, a dual damascene method, by using the film of the present invention for the interlayer insulating film,
Since it is not necessary to use a conductive metal diffusion barrier film on the side and bottom surfaces of the metal wiring, an increase in wiring resistance can be suppressed and the speed of the semiconductor device can be increased. Furthermore, the membranes of the present invention are not expensive devices such as plasma polymerization devices,
Since the film can be formed by an inexpensive device such as a spin coater, wiring can be formed at low cost.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明を、実施例及び比較例によって
説明するが、本発明はこれらの実施例および比較例に何
ら限定されるものではない。
The present invention will be described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples and comparative examples.

【0033】[0033]

【合成例1】特開平7−90085号公報および特開平
10−204181号公報に記載されている方法に基づ
き、ポリ(フェニルシリレンエチニレン−1,3−フェ
ニレンエチニレン)を合成した。50リットルのステン
レス製反応容器に、Mg(OH)2を400℃にて7時
間窒素気流下で焼成したMgOを3.39kg、フェニ
ルシランを2.16kg、m-ジエチニルベンゼンを2.
82kg、および溶媒としてトルエン27.4リットル
を仕込んだ。次に窒素雰囲気中にて30℃で1時間、4
0℃で1時間、50℃で1時間、60℃で1時間、さら
に80℃で2時間、合計6時間反応させた。反応液を濾
過しMgOを分離除去した。濾過した反応液を減圧濃縮
し9.44kgにした(ポリマー濃度43重量%)。濃
縮液の重量平均分子量は3400、数平均分子量は15
00であった。この濃縮液に9.45kgのn−ヘプタ
ンを加え、室温で30分攪拌し2時間静置した。白濁し
た低分子量成分を含む上相と、褐色で高分子量成分を含
む下相に分離した。下から下相3.91kgを取り出
し、次いで上相4.42kgを取り出した。上相の溶剤
を減圧留去して重量平均分子量1460、数平均分子量
850の橙色で粘性のある液体1.32kgを得た(収
率27%)。また下相を減圧濃縮後60℃にて23時間
減圧乾燥して重量平均分子量4890、数平均分子量2
130の淡黄色の粉末2.74kgを得た(収率56
%)。液体状および粉末状のポリ(フェニルシリレンエ
チニレン−1,3−フェニレンエチニレン)の構造はI
R、NMRスペクトルにより確認した。
Synthesis Example 1 Poly (phenylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene) was synthesized based on the methods described in JP-A-7-90085 and JP-A-10-204181. In a 50-liter stainless steel reaction vessel, 3.39 kg of MgO, 2.16 kg of phenylsilane, and 2.16 kg of m-diethynylbenzene were obtained by calcining Mg (OH) 2 at 400 ° C. for 7 hours in a nitrogen stream.
82 kg and 27.4 liters of toluene as a solvent were charged. Next, at 30 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere,
The reaction was carried out at 0 ° C. for 1 hour, at 50 ° C. for 1 hour, at 60 ° C. for 1 hour, and further at 80 ° C. for 2 hours, for a total of 6 hours. The reaction solution was filtered to separate and remove MgO. The filtered reaction solution was concentrated under reduced pressure to 9.44 kg (polymer concentration: 43% by weight). The weight average molecular weight of the concentrate is 3400, and the number average molecular weight is 15
00. 9.45 kg of n-heptane was added to the concentrated solution, stirred at room temperature for 30 minutes, and allowed to stand for 2 hours. An upper phase containing a cloudy low molecular weight component and a lower phase containing a brown high molecular weight component were separated. From the bottom, 3.91 kg of the lower phase was taken out, and then 4.42 kg of the upper phase was taken out. The solvent in the upper phase was distilled off under reduced pressure to obtain 1.32 kg of an orange viscous liquid having a weight average molecular weight of 1460 and a number average molecular weight of 850 (yield 27%). Further, the lower phase was concentrated under reduced pressure and dried under reduced pressure at 60 ° C. for 23 hours, and the weight average molecular weight was 4890,
2.74 kg of 130 pale yellow powders were obtained (yield 56
%). The structure of liquid and powdery poly (phenylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene) is I
R, confirmed by NMR spectrum.

【0034】[0034]

【実施例1】 「銅拡散バリア性能の測定」 (液状組成物の調製)合成例1で得られた粉末状のポリ
(フェニルシリレンエチニレン−1,3−フェニレンエ
チニレン)1.4gをN−メチルピロリドン(以下、NMP
と略す)に溶解して全量10gとし、14重量%NMP溶
液を調製した。 (塗布膜の調製)50mm角に切断した熱酸化膜付n型
シリコン基板(片面鏡面、熱酸化膜厚500Å)を、裏
面の酸化膜を研磨したのち、超純水でリンスし、スピン
乾燥した。このシリコン基板の鏡面上に、前記液状組成
物をフィードし、膜厚300nmとなるようにスピンコ
ートした。膜形成条件は、窒素雰囲気、回転数2000
rpm、回転立ち上げ時間30秒、回転保持時間360
秒、回転停止時間10秒である。成膜した基板を石英管
式の赤外式イメージ炉に入れ、アルゴン置換した後、ア
ルゴンガス流通下にて熱処理し、膜硬化を行った。熱処
理条件は、アルゴンガス流量5cc/min、熱処理温度42
0℃、昇温立ち上げ時間60分、熱処理温度保持時間3
0分、熱処理後室温まで放冷である。 (酸化膜の形成)前記基板上に、スパッタによってSiO2
膜を形成した。成膜にはアルバック社製スパッタ装置S
BH2306RDEを用いた。RF電源、シリコンター
ゲットを用い、アルゴンと酸素をチャンバーに導入しな
がら反応性スパッタを行い、ウエーハ上に酸化ケイ素を
膜厚50nmとなるように成膜した。成膜条件は、到達真
空度2×10-7Torr、アルゴンガス流量4SCCM、酸素ガ
ス流量12SCCM、スパッタ真空度4mmTorr、ターゲット
出力0.6kW、サンプルホルダー(自公転)の公転回転
数20rpm、スパッタ時間26.5分である。成膜後、
基板を石英管式の赤外式イメージ炉に導入し、炉内を窒
素置換した後、窒素流通下にて加熱処理(アニール)し
た。熱処理条件は、窒素ガス流量5cc/min、熱処理温度
400℃、昇温立ち上げ時間60分、熱処理温度保持時
間2時間、熱処理後室温まで放冷、昇温立ち下げ時間6
0分である。 (基板裏面へのアルミニウムの成膜)前記基板の裏面に
は、オーム性接触を形成するため、スパッタによってア
ルミニウム膜を形成した。成膜にはアルバック社製スパ
ッタ装置SH450を用いた。DC電源、銅ターゲット
を用い、アルゴンガスをチャンバーに導入しながらスパ
ッタを行い、基板裏面上にアルミニウムを膜厚1μmと
なるように成膜した。成膜条件は、到達真空度3×10
-7Torr、アルゴンガス流量10SCCM、スパッタ真空度3
mmTorr、DC電源出力438W、サンプルホルダー(自
公転)の公転回転数20rpm、スパッタ時間25分であ
る。 (塗布膜上への銅電極の成膜)前記基板のSiO2膜上に、
スパッタによってCu電極を形成した。成膜には、アルバ
ック社製スパッタ装置SBH2306RDEを用いた。
DC電源、銅ターゲットを用い、アルゴンガスをチャン
バーに導入しながらスパッタを行い、SiO2膜上に銅
を膜厚1μm、直径1ミリφとなるように成膜した。成
膜条件は、到達真空度2×10-7Torr、アルゴンガス流
量5.2SCCM、スパッタ真空度3mmTorr、DC電源
出力483W、サンプルホルダー(自公転)の公転回転
数20rpm、スパッタ時間17.5分である。このよ
うな「金属-絶縁膜-半導体」から成る構造はMIS構造と
呼ばれている。 (銅拡散バリア性の評価方法)絶縁膜中への金属イオン
拡散は、一般に、100〜300℃程度の加熱下、電圧を印加
すること(Biased Temperature Stress、以下BTS処理と
略す)で加速される。MIS構造の不純物半導体基板をBTS
処理した場合、電極を構成する金属イオンや絶縁膜中の
不純物金属イオンが拡散するため、バイアス電圧に対す
る電気容量変化を測定(C-V測定)すると、BTS処理前後
でフラットバンド電圧VFBの位置がシフトする。絶縁膜
中あるいは界面に不純物イオンが含まれない場合、BTS
処理によるフラットバンド電圧の変化量(以下ΔVFB
略す)から、絶縁膜中のCuイオンの拡散しやすさを見積
もることができる。この方法を用い、幾つかの低誘電率
絶縁膜材料のCuバリア性が評価されている(A. L. S. L
oke, et al., Mat. Res. Soc. Symp. Proc., vol. 565,
173-187(1999) )。この方法によって、本発明の絶縁
膜のCuバリア性を評価した。 (銅拡散バリア性の測定)上記基板を、電気測定用加熱
ステージにマウントし、窒素流通下にて200℃で12時間
加熱して吸着水を十分に除去した。室温まで放冷したの
ち、窒素雰囲気でC-V測定を行い、再び200℃まで昇温し
(昇温速度7℃/min)、BTS処理した。C-V測定条件は、
測定間隔1V、測定時間1秒、周波数1MHz、測定範囲-40V
〜+40Vである。BTS処理条件は、加熱温度200℃、バイア
ス電圧+20V、1時間保持である。室温まで放冷(降温速
度7℃/min)したのち再びC-V測定を行い、ΔVFBを算出
した。
Example 1 "Measurement of Copper Diffusion Barrier Performance" (Preparation of Liquid Composition) 1.4 g of the powdery poly (phenylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene) obtained in Synthesis Example 1 was added to N -Methylpyrrolidone (hereinafter referred to as NMP
To a total amount of 10 g to prepare a 14% by weight NMP solution. (Preparation of Coated Film) An n-type silicon substrate with a thermally oxidized film (one-sided mirror surface, thermally oxidized film thickness of 500 °) cut into a square of 50 mm was polished with an oxide film on the back surface, rinsed with ultrapure water, and spin-dried. . The liquid composition was fed onto the mirror surface of the silicon substrate and spin-coated so as to have a thickness of 300 nm. The conditions for forming the film are as follows: nitrogen atmosphere, rotation number: 2000
rpm, rotation start time 30 seconds, rotation hold time 360
Seconds and the rotation stop time is 10 seconds. The substrate on which the film was formed was placed in a quartz tube type infrared image furnace, and after purging with argon, heat-treated under argon gas flow to cure the film. The heat treatment conditions are: argon gas flow rate 5 cc / min, heat treatment temperature 42
0 ° C., temperature rise time 60 minutes, heat treatment temperature retention time 3
It is allowed to cool to room temperature after heat treatment for 0 minutes. (Formation of oxide film) SiO 2 was formed on the substrate by sputtering.
A film was formed. For film formation, sputtering equipment S made by ULVAC, Inc.
BH2306RDE was used. Using an RF power source and a silicon target, reactive sputtering was performed while introducing argon and oxygen into the chamber, and a silicon oxide film was formed to a thickness of 50 nm on the wafer. The film formation conditions are as follows: ultimate vacuum degree 2 × 10 -7 Torr, argon gas flow rate 4 SCCM, oxygen gas flow rate 12 SCCM, sputtering vacuum degree 4 mmTorr, target output 0.6 kW, sample holder (revolving revolution) revolution speed 20 rpm, sputtering time 26.5 minutes. After film formation,
The substrate was introduced into a quartz tube type infrared image furnace, and the inside of the furnace was purged with nitrogen, and then heat-treated (annealed) under a flow of nitrogen. The heat treatment conditions are as follows: nitrogen gas flow rate 5 cc / min, heat treatment temperature 400 ° C., temperature rise time 60 minutes, heat treatment temperature hold time 2 hours, cooling to room temperature after heat treatment, temperature rise fall time 6
0 minutes. (Film Formation of Aluminum on Backside of Substrate) An aluminum film was formed on the backside of the substrate by sputtering to form ohmic contact. For the film formation, a sputtering apparatus SH450 manufactured by ULVAC, Inc. was used. Using a DC power supply and a copper target, sputtering was performed while introducing argon gas into the chamber, and aluminum was deposited on the back surface of the substrate to a thickness of 1 μm. The film formation conditions are as follows: ultimate vacuum 3 × 10
-7 Torr, argon gas flow rate 10 SCCM, sputtering vacuum degree 3
mmTorr, DC power output 438 W, revolving speed of sample holder (self-revolution) 20 rpm, sputtering time 25 minutes. (Formation of Copper Electrode on Coating Film) On the SiO 2 film of the substrate,
A Cu electrode was formed by sputtering. For film formation, a sputtering apparatus SBH2306RDE manufactured by ULVAC, Inc. was used.
Using a DC power supply and a copper target, sputtering was performed while introducing an argon gas into the chamber, and copper was deposited on the SiO 2 film so as to have a thickness of 1 μm and a diameter of 1 mmφ. The film forming conditions are as follows: ultimate vacuum degree 2 × 10 −7 Torr, argon gas flow rate 5.2 SCCM, sputtering vacuum degree 3 mmTorr, DC power output 483 W, sample holder (self-revolution) revolution speed 20 rpm, sputtering time 17.5 minutes It is. Such a structure composed of “metal-insulating film-semiconductor” is called an MIS structure. (Evaluation method of copper diffusion barrier property) Diffusion of metal ions into an insulating film is generally accelerated by applying a voltage (Biased Temperature Stress, hereinafter abbreviated as BTS treatment) under heating at about 100 to 300 ° C. . BTS impurity semiconductor substrate with MIS structure
When processed, the metal ions that make up the electrodes and the impurity metal ions in the insulating film diffuse, and when the change in capacitance with respect to the bias voltage is measured (CV measurement), the position of the flat band voltage V FB shifts before and after the BTS process. I do. If impurity ions are not contained in the insulating film or at the interface, BTS
From the amount of change in the flat band voltage due to the processing (hereinafter abbreviated as ΔV FB ), the ease of diffusion of Cu ions in the insulating film can be estimated. Using this method, the Cu barrier properties of some low dielectric constant insulating film materials have been evaluated (ALS L
oke, et al., Mat. Res. Soc. Symp. Proc., vol. 565,
173-187 (1999)). By this method, the Cu barrier property of the insulating film of the present invention was evaluated. (Measurement of Copper Diffusion Barrier Property) The above-mentioned substrate was mounted on a heating stage for electric measurement, and heated at 200 ° C. for 12 hours under flowing nitrogen to sufficiently remove adsorbed water. After allowing to cool to room temperature, CV measurement was performed in a nitrogen atmosphere, the temperature was raised again to 200 ° C. (heating rate 7 ° C./min), and BTS treatment was performed. CV measurement conditions are
Measurement interval 1V, measurement time 1 second, frequency 1MHz, measurement range -40V
~ + 40V. The BTS processing conditions are a heating temperature of 200 ° C., a bias voltage of +20 V, and holding for 1 hour. After allowing to cool to room temperature (temperature drop rate of 7 ° C./min), CV measurement was performed again, and ΔV FB was calculated.

【0035】図1はBTS処理前後のC-V曲線である。FIG. 1 shows CV curves before and after BTS processing.

【0036】[0036]

【実施例2】実施例1と同様の方法で塗布液を成膜し、
アルゴンガス流量1L/min、熱処理温度420℃、昇温
立ち上げ時間60分、熱処理温度保持時間180分で熱硬
化させた。実施例1と同じ条件でMIS構造のサンプルを
形成し、電気測定を行った。結果を表1に示す。
Embodiment 2 A coating solution was formed in the same manner as in Embodiment 1,
Thermal curing was performed at an argon gas flow rate of 1 L / min, a heat treatment temperature of 420 ° C., a temperature rise time of 60 minutes, and a heat treatment temperature holding time of 180 minutes. A sample having an MIS structure was formed under the same conditions as in Example 1, and electrical measurement was performed. Table 1 shows the results.

【0037】[0037]

【比較例1〜3】比較例として、上記塗布膜の代わり
に、酸化ケイ素膜、窒化ケイ素膜を用いてBTS試験を行
なった。酸化ケイ素膜は、膜厚350nmとなるようにス
パッタによって形成した。窒化ケイ素膜は、低温プラズ
マCVD法によって膜厚300nmとなるように形成したの
ち、さらにスパッタによって、酸化ケイ素膜を膜厚50
nmとなるように成膜した。Cu電極とアルミニウム膜は
スパッタによって形成した。BTS条件は、実施例1およ
び2と同様である。
Comparative Examples 1 to 3 As comparative examples, a BTS test was performed using a silicon oxide film and a silicon nitride film instead of the above-mentioned coating film. The silicon oxide film was formed by sputtering so as to have a thickness of 350 nm. The silicon nitride film is formed to a thickness of 300 nm by a low-temperature plasma CVD method, and then a silicon oxide film is formed by sputtering to a thickness of 50 nm.
The film was formed to have a thickness of nm. The Cu electrode and the aluminum film were formed by sputtering. The BTS conditions are the same as in Examples 1 and 2.

【0038】結果を表1に示す。The results are shown in Table 1.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】表1は、本発明の塗布膜および比較とし
て、ポリアリレンエーテル、窒化ケイ素膜、酸化ケイ素
膜のBTS処理前後のΔVFBを示す。本発明の塗布膜は、酸
化ケイ素に比べて優れた絶縁性バリア膜であるととも
に、現在デュアルダマシン構造の絶縁性バリア膜として
使用されている窒化ケイ素と遜色のない銅バリア性を有
することが判明した。
Table 1 shows ΔV FB of the coating film of the present invention and, for comparison, the polyarylene ether, silicon nitride film and silicon oxide film before and after the BTS treatment. It has been found that the coating film of the present invention is an insulating barrier film superior to silicon oxide and has a copper barrier property comparable to that of silicon nitride currently used as an insulating barrier film having a dual damascene structure. did.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例2試料のBTS処理前後のC-V曲線(25℃)
を示す。
FIG. 1 is a CV curve (25 ° C.) of a sample of Example 2 before and after BTS treatment.
Is shown.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 進 藤 清 孝 千葉県袖ヶ浦市長浦580−32 三井化学株 式会社内 (72)発明者 和 知 浩 子 千葉県袖ヶ浦市長浦580−32 三井化学株 式会社内 Fターム(参考) 4J035 JA00 JA04 LA00 LB20 5F033 HH08 HH11 MM02 MM30 PP15 QQ74 RR04 RR06 RR23 RR25 SS08 SS15 SS22 VV10 XX24 XX28 5F058 AA10 AC03 AF04 AG01 AH02   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Kiyotaka Shindo             580-32 Nagaura, Sodegaura-shi, Chiba Mitsui Chemicals, Inc.             In the formula company (72) Inventor Hiroko Wachi             580-32 Nagaura, Sodegaura-shi, Chiba Mitsui Chemicals, Inc.             In the formula company F term (reference) 4J035 JA00 JA04 LA00 LB20                 5F033 HH08 HH11 MM02 MM30 PP15                       QQ74 RR04 RR06 RR23 RR25                       SS08 SS15 SS22 VV10 XX24                       XX28                 5F058 AA10 AC03 AF04 AG01 AH02

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】繰り返し単位中に、一般式(1)で表され
る繰り返し単位を含む含ケイ素樹脂あるいはその硬化物
を含有していることを特徴とする金属拡散バリア膜。 【化1】 (式中、R1、R2は、互いに独立に、水素原子、炭素数
1から30の置換基を有してもよいアルキル基、炭素数
1から30の置換基を有してもよいアルケニル基、炭素
数1から30の置換基を有してもよいアルキニル基、ま
たは置換基を有してもよい芳香族基であり、R3は、−
C≡C−、少なくとも1つの−C≡C−と連結した置換
基を有してもよい−CH2−、少なくとも1つの−C≡
C−と連結した炭素数2から30の置換基を有してもよ
いアルキレン基、少なくとも1つの−C≡C−と連結し
た炭素数2から30の置換基を有してもよいアルケニレ
ン基、少なくとも1つの−C≡C−と連結した炭素数2
から30の置換基を有してもよいアルキニレン基、少な
くとも1つの−C≡C−と連結した置換基を有してもよ
い二価の芳香族基。)
1. A metal diffusion barrier film comprising, in a repeating unit, a silicon-containing resin containing a repeating unit represented by the general formula (1) or a cured product thereof. Embedded image (Wherein, R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group optionally having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl optionally having 1 to 30 carbon atoms, group, a alkynyl group which may have a substituent having 1 to 30 carbon atoms or a substituent, is also an aromatic group, R 3 is -
C≡C-, -CH 2- optionally having a substituent linked to at least one -C≡C-, at least one -C≡
An alkylene group optionally having 2 to 30 carbon atoms connected to C-, an alkenylene group optionally having 2 to 30 carbon atoms connected to at least one -C≡C-, Carbon number 2 linked to at least one -C≡C-
An alkynylene group optionally having from 3 to 30 substituents, and a divalent aromatic group optionally having at least one substituent linked to -C≡C-. )
【請求項2】一般式(1)で表される繰り返し単位が、
下記式(2)で表されるフェニルシリレンエチニレン−
1,3−フェニレンエチニレン単位であることを特徴と
する請求項1に記載の金属拡散バリア膜。 【化2】
2. The repeating unit represented by the general formula (1):
Phenylsilyleneethynylene represented by the following formula (2)
The metal diffusion barrier film according to claim 1, wherein the metal diffusion barrier film is a 1,3-phenyleneethynylene unit. Embedded image
【請求項3】銅拡散バリア膜であることを特徴とする請
求項1または2に記載の金属拡散バリア膜。
3. The metal diffusion barrier film according to claim 1, wherein the metal diffusion barrier film is a copper diffusion barrier film.
【請求項4】繰り返し単位中に前記一般式(1)で表さ
れる繰り返し単位を有する含ケイ素樹脂を含有する液状
組成物を基板に塗布し、熱処理することを特徴とする金
属拡散バリア膜の形成方法。
4. A metal diffusion barrier film, comprising: applying a liquid composition containing a silicon-containing resin having a repeating unit represented by the general formula (1) in a repeating unit to a substrate, followed by heat treatment. Forming method.
【請求項5】前記一般式(1)で表される繰り返し単位
が、前記一般式(2)で表されるフェニルシリレンエチ
ニレン−1,3−フェニレンエチニレン単位であること
を特徴とする請求項4に記載の金属拡散バリア膜の形成
方法。
5. The method according to claim 1, wherein the repeating unit represented by the general formula (1) is a phenylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene unit represented by the general formula (2). Item 5. The method for forming a metal diffusion barrier film according to Item 4.
【請求項6】熱処理を、不活性ガス雰囲気または減圧下
で、20℃以上600℃以下の温度で行うことを特徴とする
請求項4または5に記載の金属拡散バリア膜の形成方
法。
6. The method for forming a metal diffusion barrier film according to claim 4, wherein the heat treatment is performed at a temperature of 20 ° C. or more and 600 ° C. or less in an inert gas atmosphere or under reduced pressure.
【請求項7】金属拡散バリア膜が銅拡散バリア膜である
ことを特徴とする請求項5または6に記載の形成方法。
7. The method according to claim 5, wherein the metal diffusion barrier film is a copper diffusion barrier film.
【請求項8】請求項1〜3のいずれかに記載の金属拡散
バリア膜を形成してなる半導体装置。
8. A semiconductor device comprising the metal diffusion barrier film according to claim 1.
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