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JP2003297832A - Manufacturing method for copper damascene structure, and copper damassin structure - Google Patents

Manufacturing method for copper damascene structure, and copper damassin structure

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Publication number
JP2003297832A
JP2003297832A JP2002093649A JP2002093649A JP2003297832A JP 2003297832 A JP2003297832 A JP 2003297832A JP 2002093649 A JP2002093649 A JP 2002093649A JP 2002093649 A JP2002093649 A JP 2002093649A JP 2003297832 A JP2003297832 A JP 2003297832A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
copper
insulating film
bis
inorganic insulating
butoxysilane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002093649A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Shioda
淳 塩田
Hideshi Miyajima
秀史 宮島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
JSR Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
JSR Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, JSR Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2002093649A priority Critical patent/JP2003297832A/en
Publication of JP2003297832A publication Critical patent/JP2003297832A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a copper damassin structure wherein the mismatch of dynamical characteristics between inorganic insulating layers used for a copper diffusion prevention insulating layer, a wiring layer, and a via layer is eliminated, and troubles such as exfoliation and cracking ocurring in a CMP process in damascene formation and upon a heat cycle are solved. <P>SOLUTION: In the manufacture of a copper damassin structure, when copper and a barrier metal layer or either of them provided on an inorganic insulating film are chemically and mechanically polished, at least one kind of a metal oxide layer selected from among B, Al, Ga, In, Tl, Ge, Sn, Pb, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Zn, Cd, P, As, Sb, Bi, and Ce, or a silicon oxide layer with higher density than the inorganic insulating film is made to exist on the inorganic insulating film. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の配線
形成に関し、詳しくは、半導体の銅配線形成に好適な銅
ダマシン構造の製造方法およびこれにより得られる銅ダ
マシン構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to wiring formation in a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a copper damascene structure suitable for forming copper wiring in a semiconductor and a copper damascene structure obtained by the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の微細化にともない、配線材
料を従来のアルミから銅へ転換する動きが進展してい
る。銅を配線材料として用いる場合、ダマシン法が用い
られることが多く、その中でもビア配線とトレンチ配線
を同時に形成できるデュアルダマシン法は、半導体装置
の製造コストを低減できるので好ましい手法と見られて
いる。現在、シリカを絶縁膜とする配線構造において、
このデュアルダマシン法によって形成される銅配線技術
が一般に普及しつつある。そして、半導体装置のさらな
る微細化要求において、配線材料ばかりでなく、絶縁材
料を現行のシリカ(比誘電率4)からより低誘電な材料
へ切り替える検討も活発化している。このような低誘電
材料としては、CVD法炭素含有シリカ膜、塗布型有機
絶縁膜、塗布型シロキサン系膜などが挙げられる。特
に、比誘電率が2.5以下のUltra low−kと
呼ばれる低誘電率材料は、材料の密度が1.3g/cm
3もしくはそれ以下であり、力学的強度も従来のシリカ
と比較して格段に弱くなっている。例えば、弾性率は、
シリカが72GPaであるのに対して低誘電率材料は一
般的に15GPa以下である。このような機械的強度の
弱い材料を積層し、ダマシン構造を形成する上で最も過
酷なプロセスは、化学的機械的研磨(CMP)工程であ
る。特に、ダマシン構造では、異種材料間の界面が多く
存在する。この中で、低誘電率材料が有する界面は、銅
拡散防止用絶縁層と低誘電材料、銅拡散防止用導電層と
低誘電材料などである(図1参照)。これら低誘電材料
と接する材料の多くは、低誘電材料と全く異なる力学
的、熱的性質を有している。特に、バリアメタルは、そ
の成膜後に数百MPaの大きな圧縮応力を生ずる。特
に、PVD法では、トレンチ、ビアの側壁と比較して絶
縁層上面にバリアメタルが沈積し、絶縁層上面とバリア
メタルの界面には大きな応力が集中している。絶縁層と
バリアメタルとの密着性が不十分であると、例えば、C
MP工程において、界面における応力集中が軋轢を生み
剥離や亀裂発生などの問題を引き起こす。
2. Description of the Related Art With the miniaturization of semiconductor devices, there is an increasing trend to switch the wiring material from conventional aluminum to copper. When copper is used as a wiring material, a damascene method is often used. Among them, the dual damascene method capable of simultaneously forming via wiring and trench wiring is considered to be a preferable method because it can reduce the manufacturing cost of a semiconductor device. Currently, in the wiring structure using silica as an insulating film,
Copper wiring technology formed by this dual damascene method is becoming popular. Then, in order to further miniaturize the semiconductor device, not only the wiring material but also the study of switching the insulating material from the current silica (relative dielectric constant 4) to a material having a lower dielectric constant has been activated. Examples of such a low dielectric material include a CVD carbon-containing silica film, a coating type organic insulating film, and a coating type siloxane-based film. In particular, a low dielectric constant material called Ultra low-k having a relative dielectric constant of 2.5 or less has a material density of 1.3 g / cm 3.
It is 3 or less, and the mechanical strength is significantly weaker than that of conventional silica. For example, the elastic modulus is
Silica is 72 GPa, whereas low dielectric constant materials are typically 15 GPa or less. The most harsh process for laminating such materials having low mechanical strength to form a damascene structure is a chemical mechanical polishing (CMP) step. Especially in the damascene structure, there are many interfaces between different materials. Among these, the interface of the low dielectric constant material is a copper diffusion prevention insulating layer and a low dielectric material, a copper diffusion prevention conductive layer and a low dielectric material, etc. (see FIG. 1). Many of the materials in contact with these low dielectric materials have mechanical and thermal properties that are completely different from those of the low dielectric materials. Particularly, the barrier metal causes a large compressive stress of several hundred MPa after the film formation. Particularly, in the PVD method, the barrier metal is deposited on the upper surface of the insulating layer as compared with the sidewalls of the trench and the via, and large stress is concentrated on the interface between the upper surface of the insulating layer and the barrier metal. If the adhesion between the insulating layer and the barrier metal is insufficient, for example, C
In the MP process, stress concentration at the interface causes friction and causes problems such as peeling and cracking.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決するために、新たな銅ダマシン形成用積層体構造を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a new laminated structure for forming copper damascene to solve the above problems.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、配線およびビ
ア層を形成する無機系絶縁膜の上層に、金属酸化層、あ
るいは、該無機系絶縁膜よりも高い密度の酸化ケイ素
層、を形成しバリアメタル層との中間に配することで無
機系絶縁膜とバリアメタル層との接着力を改善した銅ダ
マシン形成用積層体構造を提供するものである。さらに
は、この銅ダマシン形成用積層体構造により、銅および
バリアメタルのCMP工程におけるバリアメタルと無機
絶縁層間の剥がれ、亀裂を防止し、銅ダマシン配線形成
工程の収率を向上させることができる。
According to the present invention, a metal oxide layer or a silicon oxide layer having a higher density than the inorganic insulating film is formed on an inorganic insulating film forming a wiring and a via layer. A laminate structure for copper damascene formation is provided in which the adhesive force between the inorganic insulating film and the barrier metal layer is improved by disposing the laminate structure in the middle of the barrier metal layer. Further, this copper damascene forming laminate structure can prevent peeling and cracking between the barrier metal and the inorganic insulating layer in the CMP process of copper and barrier metal, and improve the yield of the copper damascene wiring forming process.

【0005】無機系絶縁膜層 本発明における無機系絶縁膜(図1参照)は、比誘電率
1.5〜3.2のポリシロキサン系絶縁膜であり、炭化
水素基を有することが好ましい。無機系絶縁膜はCVD
法で形成することもできるが、ポリシロキサンおよび有
機溶剤からなる塗布液を用いて形成することが好まし
い。ここで、ポリシロキサンとしては、(A)下記一般
式(1)で表される化合物(以下、「化合物(1)」と
いう)、下記一般式(2)で表される化合物(以下、
「化合物(2)」という)および下記一般式(3)で表
される化合物(以下、「化合物(3)」という)の群か
ら選ばれた少なくとも1種のシラン化合物を加水分解
し、縮合した加水分解縮合物を挙げることができる。 RSi(OR14−a ・・・・・(1) (式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機
基、R1は1価の有機基、aは1〜2の整数を示す。) Si(OR2 ・・・・・(2) (式中、R2は1価の有機基を示す。) R3 (R4O)3−bSi−(R7−Si(OR53−c6 ・・・・(3) 〔式中、R3〜R6は同一または異なり、それぞれ1価の
有機基、bおよびcは同一または異なり、0〜2の数を
示し、R7は酸素原子、フェニレン基または−(CH
2)n−で表される基(ここで、nは1〜6の整数であ
る)、dは0または1を示す。〕
[0005]Inorganic insulating film layer The inorganic insulating film (see FIG. 1) of the present invention has a relative dielectric constant.
It is a polysiloxane insulating film of 1.5 to 3.2, and is carbonized.
It is preferable to have a hydrogen group. Inorganic insulation film is CVD
Can also be formed by the method
It is preferable to form using a coating solution consisting of machine solvent.
Yes. Here, as the polysiloxane, (A) the following general
A compound represented by the formula (1) (hereinafter referred to as “compound (1)”
And a compound represented by the following general formula (2) (hereinafter,
"Compound (2)" and represented by the following general formula (3)
A group of compounds (hereinafter referred to as “compound (3)”)
Hydrolyzes at least one silane compound selected from
However, a condensed hydrolysis-condensation product may be used.   RaSi (OR1)4-a                (1) (In the formula, R is a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic compound.
Group, R1Represents a monovalent organic group, and a represents an integer of 1 to 2. )   Si (OR2)Four                      (2) (In the formula, R2Represents a monovalent organic group. )   R3 b(RFourO)3-bSi- (R7)d-Si (ORFive)3-cR6 c                                           ... (3) [In the formula, R3~ R6Are the same or different and
The organic groups, b and c are the same or different and have a number of 0 to 2.
Show, R7Is an oxygen atom, a phenylene group or-(CH
2) a group represented by n- (where n is an integer of 1 to 6)
, D is 0 or 1. ]

【0006】化合物(1);上記一般式(1)におい
て、RおよびR1の1価の有機基としては、アルキル
基、アリール基、アリル基、グリシジル基などを挙げる
ことができる。また、一般式(1)において、Rは1価
の有機基、特にアルキル基またはフェニル基であること
が好ましい。ここで、アルキル基としては、メチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられ、好ま
しくは炭素数1〜5であり、これらのアルキル基は鎖状
でも、分岐していてもよく、さらに水素原子がフッ素原
子などに置換されていてもよい。一般式(1)におい
て、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、メ
チルフェニル基、エチルフェニル基、クロロフェニル
基、ブロモフェニル基、フルオロフェニル基などを挙げ
ることができる。
Compound (1): In the above general formula (1), examples of the monovalent organic group represented by R and R 1 include an alkyl group, an aryl group, an allyl group and a glycidyl group. Further, in the general formula (1), R is preferably a monovalent organic group, particularly an alkyl group or a phenyl group. Here, as the alkyl group, a methyl group,
Examples thereof include an ethyl group, a propyl group and a butyl group, preferably having 1 to 5 carbon atoms, and these alkyl groups may be linear or branched, and further have a hydrogen atom substituted with a fluorine atom or the like. May be. Examples of the aryl group in the general formula (1) include a phenyl group, a naphthyl group, a methylphenyl group, an ethylphenyl group, a chlorophenyl group, a bromophenyl group and a fluorophenyl group.

【0007】一般式(1)で表される化合物の具体例と
しては、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、ト
リ−n−プロポキシシラン、トリ−iso−プロポキシ
シラン、トリ−n−ブトキシシラン、トリ−sec−ブ
トキシシラン、トリ−tert−ブトキシシラン、トリ
フェノキシシラン、フルオロトリメトキシシラン、フル
オロトリエトキシシラン、フルオロトリ−n−プロポキ
シシラン、フルオロトリ−iso−プロポキシシラン、
フルオロトリ−n−ブトキシシラン、フルオロトリ−s
ec−ブトキシシラン、フルオロトリ−tert−ブト
キシシラン、フルオロトリフェノキシシランなど;
Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include trimethoxysilane, triethoxysilane, tri-n-propoxysilane, tri-iso-propoxysilane, tri-n-butoxysilane and tri-. sec-butoxysilane, tri-tert-butoxysilane, triphenoxysilane, fluorotrimethoxysilane, fluorotriethoxysilane, fluorotri-n-propoxysilane, fluorotri-iso-propoxysilane,
Fluorotri-n-butoxysilane, fluorotri-s
ec-butoxysilane, fluorotri-tert-butoxysilane, fluorotriphenoxysilane and the like;

【0008】メチルトリメトキシシラン、メチルトリエ
トキシシラン、メチルトリ−n−プロポキシシラン、メ
チルトリ−iso−プロポキシシラン、メチルトリ−n
−ブトキシシラン、メチルトリ−sec−ブトキシシラ
ン、メチルトリ−tert−ブトキシシラン、メチルト
リフェノキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチ
ルトリエトキシシラン、エチルトリ−n−プロポキシシ
ラン、エチルトリ−iso−プロポキシシラン、エチル
トリ−n−ブトキシシラン、エチルトリ−sec−ブト
キシシラン、エチルトリ−tert−ブトキシシラン、
エチルトリフェノキシシラン、ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ−n−プロ
ポキシシラン、ビニルトリ−iso−プロポキシシラ
ン、ビニルトリ−n−ブトキシシラン、ビニルトリ−s
ec−ブトキシシラン、ビニルトリ−tert−ブトキ
シシラン、ビニルトリフェノキシシラン、n−プロピル
トリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラ
ン、n−プロピルトリ−n−プロポキシシラン、n−プ
ロピルトリ−iso−プロポキシシラン、n−プロピル
トリ−n−ブトキシシラン、n−プロピルトリ−sec
−ブトキシシラン、n−プロピルトリ−tert−ブト
キシシラン、n−プロピルトリフェノキシシラン、i−
プロピルトリメトキシシラン、i−プロピルトリエトキ
シシラン、i−プロピルトリ−n−プロポキシシラン、
i−プロピルトリ−iso−プロポキシシラン、i−プ
ロピルトリ−n−ブトキシシラン、i−プロピルトリ−
sec−ブトキシシラン、i−プロピルトリ−tert
−ブトキシシラン、i−プロピルトリフェノキシシラ
ン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−ブチルトリエ
トキシシラン、n−ブチルトリ−n−プロポキシシラ
ン、n−ブチルトリ−iso−プロポキシシラン、n−
ブチルトリ−n−ブトキシシラン、n−ブチルトリ−s
ec−ブトキシシラン、n−ブチルトリ−tert−ブ
トキシシラン、n−ブチルトリフェノキシシラン、se
c−ブチルトリメトキシシラン、sec−ブチルトリエ
トキシシラン、sec−ブチル−トリ−n−プロポキシ
シラン、sec−ブチル−トリ−iso−プロポキシシ
ラン、sec−ブチル−トリ−n−ブトキシシラン、s
ec−ブチル−トリ−sec−ブトキシシラン、sec
−ブチル−トリ−tert−ブトキシシラン、sec−
ブチル−トリフェノキシシラン、t−ブチルトリメトキ
シシラン、t−ブチルトリエトキシシラン、t−ブチル
トリ−n−プロポキシシラン、t−ブチルトリ−iso
−プロポキシシラン、t−ブチルトリ−n−ブトキシシ
ラン、t−ブチルトリ−sec−ブトキシシラン、t−
ブチルトリ−tert−ブトキシシラン、t−ブチルト
リフェノキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フ
ェニルトリエトキシシラン、フェニルトリ−n−プロポ
キシシラン、フェニルトリ−iso−プロポキシシラ
ン、フェニルトリ−n−ブトキシシラン、フェニルトリ
−sec−ブトキシシラン、フェニルトリ−tert−
ブトキシシラン、フェニルトリフェノキシシラン、ビニ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエト
キシシラン、γ−トリフロロプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−トリフロロプロピルトリエトキシシランなど;
Methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltri-n-propoxysilane, methyltri-iso-propoxysilane, methyltri-n
-Butoxysilane, methyltri-sec-butoxysilane, methyltri-tert-butoxysilane, methyltriphenoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltri-n-propoxysilane, ethyltri-iso-propoxysilane, ethyltri-n -Butoxysilane, ethyltri-sec-butoxysilane, ethyltri-tert-butoxysilane,
Ethyltriphenoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltri-n-propoxysilane, vinyltri-iso-propoxysilane, vinyltri-n-butoxysilane, vinyltri-s.
ec-butoxysilane, vinyltri-tert-butoxysilane, vinyltriphenoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, n-propyltri-n-propoxysilane, n-propyltri-iso-propoxysilane , N-propyltri-n-butoxysilane, n-propyltri-sec
-Butoxysilane, n-propyltri-tert-butoxysilane, n-propyltriphenoxysilane, i-
Propyltrimethoxysilane, i-propyltriethoxysilane, i-propyltri-n-propoxysilane,
i-Propyltri-iso-propoxysilane, i-propyltri-n-butoxysilane, i-propyltri-
sec-butoxysilane, i-propyltri-tert
-Butoxysilane, i-propyltriphenoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, n-butyltri-n-propoxysilane, n-butyltri-iso-propoxysilane, n-
Butyltri-n-butoxysilane, n-butyltri-s
ec-butoxysilane, n-butyltri-tert-butoxysilane, n-butyltriphenoxysilane, se
c-butyltrimethoxysilane, sec-butyltriethoxysilane, sec-butyl-tri-n-propoxysilane, sec-butyl-tri-iso-propoxysilane, sec-butyl-tri-n-butoxysilane, s
ec-butyl-tri-sec-butoxysilane, sec
-Butyl-tri-tert-butoxysilane, sec-
Butyl-triphenoxysilane, t-butyltrimethoxysilane, t-butyltriethoxysilane, t-butyltri-n-propoxysilane, t-butyltri-iso.
-Propoxysilane, t-butyltri-n-butoxysilane, t-butyltri-sec-butoxysilane, t-
Butyltri-tert-butoxysilane, t-butyltriphenoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltri-n-propoxysilane, phenyltri-iso-propoxysilane, phenyltri-n-butoxysilane, phenyltri -Sec-butoxysilane, phenyltri-tert-
Butoxysilane, phenyltriphenoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ
-Aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-trifluoropropyltrimethoxysilane, γ-trifluoropropyltrisilane Ethoxysilane etc .;

【0009】ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエ
トキシシラン、ジメチル−ジ−n−プロポキシシラン、
ジメチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジメチル−
ジ−n−ブトキシシラン、ジメチル−ジ−sec−ブト
キシシラン、ジメチル−ジ−tert−ブトキシシラ
ン、ジメチルジフェノキシシラン、ジエチルジメトキシ
シラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチル−ジ−n
−プロポキシシラン、ジエチル−ジ−iso−プロポキ
シシラン、ジエチル−ジ−n−ブトキシシラン、ジエチ
ル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジエチル−ジ−te
rt−ブトキシシラン、ジエチルジフェノキシシラン、
ジ−n−プロピルジメトキシシラン、ジ−n−プロピル
ジエトキシシラン、ジ−n−プロピル−ジ−n−プロポ
キシシラン、ジ−n−プロピル−ジ−iso−プロポキ
シシラン、ジ−n−プロピル−ジ−n−ブトキシシラ
ン、ジ−n−プロピル−ジ−sec−ブトキシシラン、
ジ−n−プロピル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジ
−n−プロピル−ジ−フェノキシシラン、ジ−iso−
プロピルジメトキシシラン、ジ−iso−プロピルジエ
トキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−n−プロポ
キシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−iso−プロ
ポキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−n−ブトキ
シシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−sec−ブトキ
シシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−tert−ブト
キシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−フェノキシシ
ラン、ジ−n−ブチルジメトキシシラン、ジ−n−ブチ
ルジエトキシシラン、ジ−n−ブチル−ジ−n−プロポ
キシシラン、ジ−n−ブチル−ジ−iso−プロポキシ
シラン、ジ−n−ブチル−ジ−n−ブトキシシラン、ジ
−n−ブチル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジ−n−
ブチル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジ−n−ブチ
ル−ジ−フェノキシシラン、ジ−sec−ブチルジメト
キシシラン、ジ−sec−ブチルジエトキシシラン、ジ
−sec−ブチル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−s
ec−ブチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−s
ec−ブチル−ジ−n−ブトキシシラン、ジ−sec−
ブチル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジ−sec−ブ
チル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジ−sec−ブ
チル−ジ−フェノキシシラン、ジ−tert−ブチルジ
メトキシシラン、ジ−tert−ブチルジエトキシシラ
ン、ジ−tert−ブチル−ジ−n−プロポキシシラ
ン、ジ−tert−ブチル−ジ−iso−プロポキシシ
ラン、ジ−tert−ブチル−ジ−n−ブトキシシラ
ン、ジ−tert−ブチル−ジ−sec−ブトキシシラ
ン、ジ−tert−ブチル−ジ−tert−ブトキシシ
ラン、ジ−tert−ブチル−ジ−フェノキシシラン、
ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニル−ジ−エトキ
シシラン、ジフェニル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ
フェニル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジフェニル
−ジ−n−ブトキシシラン、ジフェニル−ジ−sec−
ブトキシシラン、ジフェニル−ジ−tert−ブトキシ
シラン、ジフェニルジフェノキシシラン、ジビニルトリ
メトキシシランなど;を挙げることができる。
Dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyl-di-n-propoxysilane,
Dimethyl-di-iso-propoxysilane, dimethyl-
Di-n-butoxysilane, dimethyl-di-sec-butoxysilane, dimethyl-di-tert-butoxysilane, dimethyldiphenoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diethyl-di-n
-Propoxysilane, diethyl-di-iso-propoxysilane, diethyl-di-n-butoxysilane, diethyl-di-sec-butoxysilane, diethyl-di-te
rt-butoxysilane, diethyldiphenoxysilane,
Di-n-propyldimethoxysilane, di-n-propyldiethoxysilane, di-n-propyl-di-n-propoxysilane, di-n-propyl-di-iso-propoxysilane, di-n-propyl-di -N-butoxysilane, di-n-propyl-di-sec-butoxysilane,
Di-n-propyl-di-tert-butoxysilane, di-n-propyl-di-phenoxysilane, di-iso-
Propyldimethoxysilane, di-iso-propyldiethoxysilane, di-iso-propyl-di-n-propoxysilane, di-iso-propyl-di-iso-propoxysilane, di-iso-propyl-di-n-butoxy. Silane, di-iso-propyl-di-sec-butoxysilane, di-iso-propyl-di-tert-butoxysilane, di-iso-propyl-di-phenoxysilane, di-n-butyldimethoxysilane, di-n -Butyldiethoxysilane, di-n-butyl-di-n-propoxysilane, di-n-butyl-di-iso-propoxysilane, di-n-butyl-di-n-butoxysilane, di-n-butyl -Di-sec-butoxysilane, di-n-
Butyl-di-tert-butoxysilane, di-n-butyl-di-phenoxysilane, di-sec-butyldimethoxysilane, di-sec-butyldiethoxysilane, di-sec-butyl-di-n-propoxysilane, The-s
ec-butyl-di-iso-propoxysilane, di-s
ec-butyl-di-n-butoxysilane, di-sec-
Butyl-di-sec-butoxysilane, di-sec-butyl-di-tert-butoxysilane, di-sec-butyl-di-phenoxysilane, di-tert-butyldimethoxysilane, di-tert-butyldiethoxysilane, Di-tert-butyl-di-n-propoxysilane, di-tert-butyl-di-iso-propoxysilane, di-tert-butyl-di-n-butoxysilane, di-tert-butyl-di-sec-butoxy Silane, di-tert-butyl-di-tert-butoxysilane, di-tert-butyl-di-phenoxysilane,
Diphenyldimethoxysilane, diphenyl-di-ethoxysilane, diphenyl-di-n-propoxysilane, diphenyl-di-iso-propoxysilane, diphenyl-di-n-butoxysilane, diphenyl-di-sec-
Butoxysilane, diphenyl-di-tert-butoxysilane, diphenyldiphenoxysilane, divinyltrimethoxysilane and the like;

【0010】好ましくは、メチルトリメトキシシラン、
メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−n−プロポキ
シシラン、メチルトリ−iso−プロポキシシラン、エ
チルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキ
シシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエト
キシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエ
トキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニ
ルジエトキシシランである。これらは、1種あるいは2
種以上を同時に使用してもよい。
Preferably, methyltrimethoxysilane,
Methyltriethoxysilane, methyltri-n-propoxysilane, methyltri-iso-propoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane,
Vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane. These are 1 or 2
More than one species may be used simultaneously.

【0011】化合物(2);上記一般式(2)におい
て、1価の有機基としては、先の一般式(1)と同様な
有機基を挙げることができる。一般式(2)で表される
化合物の具体例としては、テトラメトキシシラン、テト
ラエトキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テ
トラ−iso−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキ
シラン、テトラ−sec−ブトキシシラン、テトラ−t
ert−ブトキシシラン、テトラフェノキシシランなど
が挙げられる。これらは、1種あるいは2種以上を同時
に使用してもよい。
Compound (2): In the above general formula (2), examples of the monovalent organic group include the same organic groups as in the above general formula (1). Specific examples of the compound represented by the general formula (2) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-iso-propoxysilane, tetra-n-butoxylan and tetra-sec-butoxysilane. , Tetra-t
Examples include ert-butoxysilane and tetraphenoxysilane. These may be used either individually or in combination of two or more.

【0012】化合物(3);上記一般式(3)におい
て、1価の有機基としては、先の一般式(1)と同様な
有機基を挙げることができる。一般式(3)のうち、R
7が酸素原子の化合物としては、ヘキサメトキシジシロ
キサン、ヘキサエトキシジシロキサン、ヘキサフェノキ
シジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタメトキシ
−3−メチルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペン
タエトキシ−3−メチルジシロキサン、1,1,1,
3,3−ペンタフェノキシ−3−メチルジシロキサン、
1,1,1,3,3−ペンタメトキシ−3−エチルジシ
ロキサン、1,1,1,3,3−ペンタエトキシ−3−
エチルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタフェ
ノキシ−3−エチルジシロキサン、1,1,1,3,3
−ペンタメトキシ−3−フェニルジシロキサン、1,
1,1,3,3−ペンタエトキシ−3−フェニルジシロ
キサン、1,1,1,3,3−ペンタフェノキシ−3−
フェニルジシロキサン、1,1,3,3−テトラメトキ
シ−1,3−ジメチルジシロキサン、1,1,3,3−
テトラエトキシ−1,3−ジメチルジシロキサン、1,
1,3,3−テトラフェノキシ−1,3−ジメチルジシ
ロキサン、1,1,3,3−テトラメトキシ−1,3−
ジエチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラエトキ
シ−1,3−ジエチルジシロキサン、1,1,3,3−
テトラフェノキシ−1,3−ジエチルジシロキサン、
1,1,3,3−テトラメトキシ−1,3−ジフェニル
ジシロキサン、1,1,3,3−テトラエトキシ−1,
3−ジフェニルジシロキサン、1,1,3,3−テトラ
フェノキシ−1,3−ジフェニルジシロキサン、1,
1,3−トリメトキシ−1,3,3−トリメチルジシロ
キサン、1,1,3−トリエトキシ−1,3,3−トリ
メチルジシロキサン、1,1,3−トリフェノキシ−
1,3,3−トリメチルジシロキサン、1,1,3−ト
リメトキシ−1,3,3−トリエチルジシロキサン、
1,1,3−トリエトキシ−1,3,3−トリエチルジ
シロキサン、1,1,3−トリフェノキシ−1,3,3
−トリエチルジシロキサン、1,1,3−トリメトキシ
−1,3,3−トリフェニルジシロキサン、1,1,3
−トリエトキシ−1,3,3−トリフェニルジシロキサ
ン、1,1,3−トリフェノキシ−1,3,3−トリフ
ェニルジシロキサン、1,3−ジメトキシ−1,1,
3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジエトキ
シ−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,
3−ジフェノキシ−1,1,3,3−テトラメチルジシ
ロキサン、1,3−ジメトキシ−1,1,3,3−テト
ラエチルジシロキサン、1,3−ジエトキシ−1,1,
3,3−テトラエチルジシロキサン、1,3−ジフェノ
キシ−1,1,3,3−テトラエチルジシロキサン、
1,3−ジメトキシ−1,1,3,3−テトラフェニル
ジシロキサン、1,3−ジエトキシ−1,1,3,3−
テトラフェニルジシロキサン、1,3−ジフェノキシ−
1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサンなどを挙
げることができる。
Compound (3): In the above general formula (3), examples of the monovalent organic group include the same organic groups as in the above general formula (1). R in the general formula (3)
Examples of compounds in which 7 is an oxygen atom include hexamethoxydisiloxane, hexaethoxydisiloxane, hexaphenoxydisiloxane, 1,1,1,3,3-pentamethoxy-3-methyldisiloxane, 1,1,1,3 , 3-pentaethoxy-3-methyldisiloxane, 1,1,1,
3,3-pentaphenoxy-3-methyldisiloxane,
1,1,1,3,3-pentamethoxy-3-ethyldisiloxane, 1,1,1,3,3-pentaethoxy-3-
Ethyldisiloxane, 1,1,1,3,3-pentaphenoxy-3-ethyldisiloxane, 1,1,1,3,3
-Pentamethoxy-3-phenyldisiloxane, 1,
1,1,3,3-pentaethoxy-3-phenyldisiloxane, 1,1,1,3,3-pentaphenoxy-3-
Phenyldisiloxane, 1,1,3,3-tetramethoxy-1,3-dimethyldisiloxane, 1,1,3,3-
Tetraethoxy-1,3-dimethyldisiloxane, 1,
1,3,3-tetraphenoxy-1,3-dimethyldisiloxane, 1,1,3,3-tetramethoxy-1,3-
Diethyldisiloxane, 1,1,3,3-tetraethoxy-1,3-diethyldisiloxane, 1,1,3,3-
Tetraphenoxy-1,3-diethyldisiloxane,
1,1,3,3-tetramethoxy-1,3-diphenyldisiloxane, 1,1,3,3-tetraethoxy-1,
3-diphenyldisiloxane, 1,1,3,3-tetraphenoxy-1,3-diphenyldisiloxane, 1,
1,3-trimethoxy-1,3,3-trimethyldisiloxane, 1,1,3-triethoxy-1,3,3-trimethyldisiloxane, 1,1,3-triphenoxy-
1,3,3-trimethyldisiloxane, 1,1,3-trimethoxy-1,3,3-triethyldisiloxane,
1,1,3-triethoxy-1,3,3-triethyldisiloxane, 1,1,3-triphenoxy-1,3,3
-Triethyldisiloxane, 1,1,3-trimethoxy-1,3,3-triphenyldisiloxane, 1,1,3
-Triethoxy-1,3,3-triphenyldisiloxane, 1,1,3-triphenoxy-1,3,3-triphenyldisiloxane, 1,3-dimethoxy-1,1,
3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-diethoxy-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,
3-diphenoxy-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-dimethoxy-1,1,3,3-tetraethyldisiloxane, 1,3-diethoxy-1,1,
3,3-tetraethyldisiloxane, 1,3-diphenoxy-1,1,3,3-tetraethyldisiloxane,
1,3-dimethoxy-1,1,3,3-tetraphenyldisiloxane, 1,3-diethoxy-1,1,3,3-
Tetraphenyldisiloxane, 1,3-diphenoxy-
1,1,3,3-tetraphenyldisiloxane etc. can be mentioned.

【0013】これらのうち、ヘキサメトキシジシロキサ
ン、ヘキサエトキシジシロキサン、1,1,3,3−テ
トラメトキシ−1,3−ジメチルジシロキサン、1,
1,3,3−テトラエトキシ−1,3−ジメチルジシロ
キサン、1,1,3,3−テトラメトキシ−1,3−ジ
フェニルジシロキサン、1,3−ジメトキシ−1,1,
3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジエトキ
シ−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,
3−ジメトキシ−1,1,3,3−テトラフェニルジシ
ロキサン、1,3−ジエトキシ−1,1,3,3−テト
ラフェニルジシロキサンなどを、好ましい例として挙げ
ることができる。
Of these, hexamethoxydisiloxane, hexaethoxydisiloxane, 1,1,3,3-tetramethoxy-1,3-dimethyldisiloxane, 1,
1,3,3-tetraethoxy-1,3-dimethyldisiloxane, 1,1,3,3-tetramethoxy-1,3-diphenyldisiloxane, 1,3-dimethoxy-1,1,
3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-diethoxy-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,
Preferred examples include 3-dimethoxy-1,1,3,3-tetraphenyldisiloxane and 1,3-diethoxy-1,1,3,3-tetraphenyldisiloxane.

【0014】また、一般式(3)において、dが0の化
合物としては、ヘキサメトキシジシラン、ヘキサエトキ
シジシラン、ヘキサフェノキシジシラン、1,1,1,
2,2−ペンタメトキシ−2−メチルジシラン、1,
1,1,2,2−ペンタエトキシ−2−メチルジシラ
ン、1,1,1,2,2−ペンタフェノキシ−2−メチ
ルジシラン、1,1,1,2,2−ペンタメトキシ−2
−エチルジシラン、1,1,1,2,2−ペンタエトキ
シ−2−エチルジシラン、1,1,1,2,2−ペンタ
フェノキシ−2−エチルジシラン、1,1,1,2,2
−ペンタメトキシ−2−フェニルジシラン、1,1,
1,2,2−ペンタエトキシ−2−フェニルジシラン、
1,1,1,2,2−ペンタフェノキシ−2−フェニル
ジシラン、1,1,2,2−テトラメトキシ−1,2−
ジメチルジシラン、1,1,2,2−テトラエトキシ−
1,2−ジメチルジシラン、1,1,2,2−テトラフ
ェノキシ−1,2−ジメチルジシラン、1,1,2,2
−テトラメトキシ−1,2−ジエチルジシラン、1,
1,2,2−テトラエトキシ−1,2−ジエチルジシラ
ン、1,1,2,2−テトラフェノキシ−1,2−ジエ
チルジシラン、1,1,2,2−テトラメトキシ−1,
2−ジフェニルジシラン、1,1,2,2−テトラエト
キシ−1,2−ジフェニルジシラン、1,1,2,2−
テトラフェノキシ−1,2−ジフェニルジシラン、1,
1,2−トリメトキシ−1,2,2−トリメチルジシラ
ン、1,1,2−トリエトキシ−1,2,2−トリメチ
ルジシラン、1,1,2−トリフェノキシ−1,2,2
−トリメチルジシラン、1,1,2−トリメトキシ−
1,2,2−トリエチルジシラン、1,1,2−トリエ
トキシ−1,2,2−トリエチルジシラン、1,1,2
−トリフェノキシ−1,2,2−トリエチルジシラン、
1,1,2−トリメトキシ−1,2,2−トリフェニル
ジシラン、1,1,2−トリエトキシ−1,2,2−ト
リフェニルジシラン、1,1,2−トリフェノキシ−
1,2,2−トリフェニルジシラン、1,2−ジメトキ
シ−1,1,2,2−テトラメチルジシラン、1,2−
ジエトキシ−1,1,2,2−テトラメチルジシラン、
1,2−ジフェノキシ−1,1,2,2−テトラメチル
ジシラン、1,2−ジメトキシ−1,1,2,2−テト
ラエチルジシラン、1,2−ジエトキシ−1,1,2,
2−テトラエチルジシラン、1,2−ジフェノキシ−
1,1,2,2−テトラエチルジシラン、1,2−ジメ
トキシ−1,1,2,2−テトラフェニルジシラン、
1,2−ジエトキシ−1,1,2,2−テトラフェニル
ジシラン、1,2−ジフェノキシ−1,1,2,2−テ
トラフェニルジシランなどを挙げることができる。
Further, in the general formula (3), as the compound in which d is 0, hexamethoxydisilane, hexaethoxydisilane, hexaphenoxydisilane, 1,1,1,
2,2-pentamethoxy-2-methyldisilane, 1,
1,1,2,2-pentaethoxy-2-methyldisilane, 1,1,1,2,2-pentaphenoxy-2-methyldisilane, 1,1,1,2,2-pentamethoxy-2
-Ethyldisilane, 1,1,1,2,2-pentaethoxy-2-ethyldisilane, 1,1,1,2,2-pentaphenoxy-2-ethyldisilane, 1,1,1,2,2
-Pentamethoxy-2-phenyldisilane, 1,1,
1,2,2-pentaethoxy-2-phenyldisilane,
1,1,1,2,2-pentaphenoxy-2-phenyldisilane, 1,1,2,2-tetramethoxy-1,2-
Dimethyldisilane, 1,1,2,2-tetraethoxy-
1,2-dimethyldisilane, 1,1,2,2-tetraphenoxy-1,2-dimethyldisilane, 1,1,2,2
-Tetramethoxy-1,2-diethyldisilane, 1,
1,2,2-tetraethoxy-1,2-diethyldisilane, 1,1,2,2-tetraphenoxy-1,2-diethyldisilane, 1,1,2,2-tetramethoxy-1,
2-diphenyldisilane, 1,1,2,2-tetraethoxy-1,2-diphenyldisilane, 1,1,2,2-
Tetraphenoxy-1,2-diphenyldisilane, 1,
1,2-trimethoxy-1,2,2-trimethyldisilane, 1,1,2-triethoxy-1,2,2-trimethyldisilane, 1,1,2-triphenoxy-1,2,2
-Trimethyldisilane, 1,1,2-trimethoxy-
1,2,2-triethyldisilane, 1,1,2-triethoxy-1,2,2-triethyldisilane, 1,1,2
-Triphenoxy-1,2,2-triethyldisilane,
1,1,2-trimethoxy-1,2,2-triphenyldisilane, 1,1,2-triethoxy-1,2,2-triphenyldisilane, 1,1,2-triphenoxy-
1,2,2-triphenyldisilane, 1,2-dimethoxy-1,1,2,2-tetramethyldisilane, 1,2-
Diethoxy-1,1,2,2-tetramethyldisilane,
1,2-diphenoxy-1,1,2,2-tetramethyldisilane, 1,2-dimethoxy-1,1,2,2-tetraethyldisilane, 1,2-diethoxy-1,1,2,
2-tetraethyldisilane, 1,2-diphenoxy-
1,1,2,2-tetraethyldisilane, 1,2-dimethoxy-1,1,2,2-tetraphenyldisilane,
Examples thereof include 1,2-diethoxy-1,1,2,2-tetraphenyldisilane and 1,2-diphenoxy-1,1,2,2-tetraphenyldisilane.

【0015】これらのうち、ヘキサメトキシジシラン、
ヘキサエトキシジシラン、1,1,2,2−テトラメト
キシ−1,2−ジメチルジシラン、1,1,2,2−テ
トラエトキシ−1,2−ジメチルジシラン、1,1,
2,2−テトラメトキシ−1,2−ジフェニルジシラ
ン、1,2−ジメトキシ−1,1,2,2−テトラメチ
ルジシラン、1,2−ジエトキシ−1,1,2,2−テ
トラメチルジシラン、1,2−ジメトキシ−1,1,
2,2−テトラフェニルジシラン、1,2−ジエトキシ
−1,1,2,2−テトラフェニルジシランなどを、好
ましい例として挙げることができる。
Of these, hexamethoxydisilane,
Hexaethoxydisilane, 1,1,2,2-tetramethoxy-1,2-dimethyldisilane, 1,1,2,2-tetraethoxy-1,2-dimethyldisilane, 1,1,
2,2-tetramethoxy-1,2-diphenyldisilane, 1,2-dimethoxy-1,1,2,2-tetramethyldisilane, 1,2-diethoxy-1,1,2,2-tetramethyldisilane, 1,2-dimethoxy-1,1,
Preferred examples include 2,2-tetraphenyldisilane and 1,2-diethoxy-1,1,2,2-tetraphenyldisilane.

【0016】さらに、一般式(3)において、R7が−
(CH2n−で表される基の化合物としては、ビス(ト
リメトキシシリル)メタン、ビス(トリエトキシシリ
ル)メタン、ビス(トリ−n−プロポキシシリル)メタ
ン、ビス(トリ−i−プロポキシシリル)メタン、ビス
(トリ−n−ブトキシシリル)メタン、ビス(トリ−s
ec−ブトキシシリル)メタン、ビス(トリ−t−ブト
キシシリル)メタン、1,2−ビス(トリメトキシシリ
ル)エタン、1,2−ビス(トリエトキシシリル)エタ
ン、1,2−ビス(トリ−n−プロポキシシリル)エタ
ン、1,2−ビス(トリ−i−プロポキシシリル)エタ
ン、1,2−ビス(トリ−n−ブトキシシリル)エタ
ン、1,2−ビス(トリ−sec−ブトキシシリル)エ
タン、1,2−ビス(トリ−t−ブトキシシリル)エタ
ン、1−(ジメトキシメチルシリル)−1−(トリメト
キシシリル)メタン、1−(ジエトキシメチルシリル)
−1−(トリエトキシシリル)メタン、1−(ジ−n−
プロポキシメチルシリル)−1−(トリ−n−プロポキ
シシリル)メタン、1−(ジ−i−プロポキシメチルシ
リル)−1−(トリ−i−プロポキシシリル)メタン、
1−(ジ−n−ブトキシメチルシリル)−1−(トリ−
n−ブトキシシリル)メタン、1−(ジ−sec−ブト
キシメチルシリル)−1−(トリ−sec−ブトキシシ
リル)メタン、1−(ジ−t−ブトキシメチルシリル)
−1−(トリ−t−ブトキシシリル)メタン、1−(ジ
メトキシメチルシリル)−2−(トリメトキシシリル)
エタン、1−(ジエトキシメチルシリル)−2−(トリ
エトキシシリル)エタン、1−(ジ−n−プロポキシメ
チルシリル)−2−(トリ−n−プロポキシシリル)エ
タン、1−(ジ−i−プロポキシメチルシリル)−2−
(トリ−i−プロポキシシリル)エタン、1−(ジ−n
−ブトキシメチルシリル)−2−(トリ−n−ブトキシ
シリル)エタン、1−(ジ−sec−ブトキシメチルシ
リル)−2−(トリ−sec−ブトキシシリル)エタ
ン、1−(ジ−t−ブトキシメチルシリル)−2−(ト
リ−t−ブトキシシリル)エタン、ビス(ジメトキシメ
チルシリル)メタン、ビス(ジエトキシメチルシリル)
メタン、ビス(ジ−n−プロポキシメチルシリル)メタ
ン、ビス(ジ−i−プロポキシメチルシリル)メタン、
ビス(ジ−n−ブトキシメチルシリル)メタン、ビス
(ジ−sec−ブトキシメチルシリル)メタン、ビス
(ジ−t−ブトキシメチルシリル)メタン、1,2−ビ
ス(ジメトキシメチルシリル)エタン、1,2−ビス
(ジエトキシメチルシリル)エタン、1,2−ビス(ジ
−n−プロポキシメチルシリル)エタン、1,2−ビス
(ジ−i−プロポキシメチルシリル)エタン、1,2−
ビス(ジ−n−ブトキシメチルシリル)エタン、1,2
−ビス(ジ−sec−ブトキシメチルシリル)エタン、
1,2−ビス(ジ−t−ブトキシメチルシリル)エタ
ン、1,2−ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、
1,2−ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、1,2
−ビス(トリ−n−プロポキシシリル)ベンゼン、1,
2−ビス(トリ−i−プロポキシシリル)ベンゼン、
1,2−ビス(トリ−n−ブトキシシリル)ベンゼン、
1,2−ビス(トリ−sec−ブトキシシリル)ベンゼ
ン、1,2−ビス(トリ-t- ブトキシシリル)ベンゼ
ン、1,3−ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、
1,3−ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、1,3
−ビス(トリ−n−プロポキシシリル)ベンゼン、1,
3−ビス(トリ−i−プロポキシシリル)ベンゼン、
1,3−ビス(トリ−n−ブトキシシリル)ベンゼン、
1,3−ビス(トリ−sec−ブトキシシリル)ベンゼ
ン、1,3−ビス(トリ−t−ブトキシシリル)ベンゼ
ン、1,4−ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、
1,4−ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、1,4
−ビス(トリ−n−プロポキシシリル)ベンゼン、1,
4−ビス(トリ−i−プロポキシシリル)ベンゼン、
1,4−ビス(トリ−n−ブトキシシリル)ベンゼン、
1,4−ビス(トリ−sec−ブトキシシリル)ベンゼ
ン、1,4−ビス(トリ−t−ブトキシシリル)ベンゼ
ンなど挙げることができる。
Further, in the general formula (3), R 7 is −
(CH 2) n - Examples of the compound group represented by bis (trimethoxysilyl) methane, bis (triethoxysilyl) methane, bis (tri -n- propoxy) methane, bis (tri -i- propoxy Silyl) methane, bis (tri-n-butoxysilyl) methane, bis (tri-s)
ec-butoxysilyl) methane, bis (tri-t-butoxysilyl) methane, 1,2-bis (trimethoxysilyl) ethane, 1,2-bis (triethoxysilyl) ethane, 1,2-bis (tri- n-propoxysilyl) ethane, 1,2-bis (tri-i-propoxysilyl) ethane, 1,2-bis (tri-n-butoxysilyl) ethane, 1,2-bis (tri-sec-butoxysilyl) Ethane, 1,2-bis (tri-t-butoxysilyl) ethane, 1- (dimethoxymethylsilyl) -1- (trimethoxysilyl) methane, 1- (diethoxymethylsilyl)
-1- (triethoxysilyl) methane, 1- (di-n-
Propoxymethylsilyl) -1- (tri-n-propoxysilyl) methane, 1- (di-i-propoxymethylsilyl) -1- (tri-i-propoxysilyl) methane,
1- (di-n-butoxymethylsilyl) -1- (tri-
n-butoxysilyl) methane, 1- (di-sec-butoxymethylsilyl) -1- (tri-sec-butoxysilyl) methane, 1- (di-t-butoxymethylsilyl)
-1- (tri-t-butoxysilyl) methane, 1- (dimethoxymethylsilyl) -2- (trimethoxysilyl)
Ethane, 1- (diethoxymethylsilyl) -2- (triethoxysilyl) ethane, 1- (di-n-propoxymethylsilyl) -2- (tri-n-propoxysilyl) ethane, 1- (di-i -Propoxymethylsilyl) -2-
(Tri-i-propoxysilyl) ethane, 1- (di-n
-Butoxymethylsilyl) -2- (tri-n-butoxysilyl) ethane, 1- (di-sec-butoxymethylsilyl) -2- (tri-sec-butoxysilyl) ethane, 1- (di-t-butoxy Methylsilyl) -2- (tri-t-butoxysilyl) ethane, bis (dimethoxymethylsilyl) methane, bis (diethoxymethylsilyl)
Methane, bis (di-n-propoxymethylsilyl) methane, bis (di-i-propoxymethylsilyl) methane,
Bis (di-n-butoxymethylsilyl) methane, bis (di-sec-butoxymethylsilyl) methane, bis (di-t-butoxymethylsilyl) methane, 1,2-bis (dimethoxymethylsilyl) ethane, 1, 2-bis (diethoxymethylsilyl) ethane, 1,2-bis (di-n-propoxymethylsilyl) ethane, 1,2-bis (di-i-propoxymethylsilyl) ethane, 1,2-
Bis (di-n-butoxymethylsilyl) ethane, 1,2
-Bis (di-sec-butoxymethylsilyl) ethane,
1,2-bis (di-t-butoxymethylsilyl) ethane, 1,2-bis (trimethoxysilyl) benzene,
1,2-bis (triethoxysilyl) benzene, 1,2
-Bis (tri-n-propoxysilyl) benzene, 1,
2-bis (tri-i-propoxysilyl) benzene,
1,2-bis (tri-n-butoxysilyl) benzene,
1,2-bis (tri-sec-butoxysilyl) benzene, 1,2-bis (tri-t-butoxysilyl) benzene, 1,3-bis (trimethoxysilyl) benzene,
1,3-bis (triethoxysilyl) benzene, 1,3
-Bis (tri-n-propoxysilyl) benzene, 1,
3-bis (tri-i-propoxysilyl) benzene,
1,3-bis (tri-n-butoxysilyl) benzene,
1,3-bis (tri-sec-butoxysilyl) benzene, 1,3-bis (tri-t-butoxysilyl) benzene, 1,4-bis (trimethoxysilyl) benzene,
1,4-bis (triethoxysilyl) benzene, 1,4
-Bis (tri-n-propoxysilyl) benzene, 1,
4-bis (tri-i-propoxysilyl) benzene,
1,4-bis (tri-n-butoxysilyl) benzene,
Examples thereof include 1,4-bis (tri-sec-butoxysilyl) benzene and 1,4-bis (tri-t-butoxysilyl) benzene.

【0017】これらのうち、ビス(トリメトキシシリ
ル)メタン、ビス(トリエトキシシリル)メタン、1,
2−ビス(トリメトキシシリル)エタン、1,2−ビス
(トリエトキシシリル)エタン、1−(ジメトキシメチ
ルシリル)−1−(トリメトキシシリル)メタン、1−
(ジエトキシメチルシリル)−1−(トリエトキシシリ
ル)メタン、1−(ジメトキシメチルシリル)−2−
(トリメトキシシリル)エタン、1−(ジエトキシメチ
ルシリル)−2−(トリエトキシシリル)エタン、ビス
(ジメトキシメチルシリル)メタン、ビス(ジエトキシ
メチルシリル)メタン、1,2−ビス(ジメトキシメチ
ルシリル)エタン、1,2−ビス(ジエトキシメチルシ
リル)エタン、1,2−ビス(トリメトキシシリル)ベ
ンゼン、1,2−ビス(トリエトキシシリル)ベンゼ
ン、1,3−ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、
1,3−ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、1,4
−ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス
(トリエトキシシリル)ベンゼンなどを好ましい例とし
て挙げることができる。これらは、1種あるいは2種以
上を同時に使用してもよい。
Of these, bis (trimethoxysilyl) methane, bis (triethoxysilyl) methane, 1,
2-bis (trimethoxysilyl) ethane, 1,2-bis (triethoxysilyl) ethane, 1- (dimethoxymethylsilyl) -1- (trimethoxysilyl) methane, 1-
(Diethoxymethylsilyl) -1- (triethoxysilyl) methane, 1- (dimethoxymethylsilyl) -2-
(Trimethoxysilyl) ethane, 1- (diethoxymethylsilyl) -2- (triethoxysilyl) ethane, bis (dimethoxymethylsilyl) methane, bis (diethoxymethylsilyl) methane, 1,2-bis (dimethoxymethyl) (Silyl) ethane, 1,2-bis (diethoxymethylsilyl) ethane, 1,2-bis (trimethoxysilyl) benzene, 1,2-bis (triethoxysilyl) benzene, 1,3-bis (trimethoxysilyl) )benzene,
1,3-bis (triethoxysilyl) benzene, 1,4
Preferred examples include -bis (trimethoxysilyl) benzene and 1,4-bis (triethoxysilyl) benzene. These may be used either individually or in combination of two or more.

【0018】化合物(1)〜(3)の加水分解縮合物の
分子量は、ポリスチレン換算の重量平均分子量で、通
常、500〜300,000、好ましくは、700〜2
00,000、さらに好ましくは1,000〜100,
000程度である。
The molecular weight of the hydrolyzed condensate of the compounds (1) to (3) is a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of usually 500 to 300,000, preferably 700 to 2
0,000, more preferably 1,000-100,
It is about 000.

【0019】また、化合物(1)〜(3)の各成分を完
全加水分解縮合物に換算したときに、化合物(3)が化
合物(1)、化合物(2)および化合物(3)の総量に
対して5〜60重量%、好ましくは5〜50重量%、さ
らに好ましくは5〜40重量%であり、かつ〔化合物
(1)の重量〕<〔化合物(2)の重量〕であることが
望ましい。完全加水分解縮合物に換算した各成分の割合
で、化合物(3)が化合物(1)〜化合物(3)の総量
の5重量%未満では、得られる塗膜の機械的強度が低下
し、一方、60重量%を超えると、吸水性が高くなり電
気的特性が低下する。また、化合物(1)の重量が化合
物(2)の重量以上であると、得られる塗膜の強度が劣
る。なお、本発明において、完全加水分解縮合物とは、
化合物(1)〜(3)のSiOR基が100%加水分解
してSiOH基となり、さらに完全に縮合してシロキサ
ン構造となったものをいう。
Further, when each component of the compounds (1) to (3) is converted into a complete hydrolysis-condensation product, the compound (3) is added to the total amount of the compound (1), the compound (2) and the compound (3). On the other hand, it is 5 to 60% by weight, preferably 5 to 50% by weight, more preferably 5 to 40% by weight, and it is desirable that [weight of compound (1)] <[weight of compound (2)]. . When the compound (3) is less than 5% by weight of the total amount of the compound (1) to the compound (3) in the ratio of each component converted into a complete hydrolysis-condensation product, the mechanical strength of the obtained coating film decreases, while If it exceeds 60% by weight, the water absorption becomes high and the electrical characteristics deteriorate. If the weight of the compound (1) is more than the weight of the compound (2), the strength of the coating film obtained will be poor. In the present invention, the complete hydrolysis condensate is
The SiOR groups of the compounds (1) to (3) are 100% hydrolyzed to SiOH groups, and are further completely condensed to form a siloxane structure.

【0020】本発明において、無機系絶縁膜層は、上記
シラン化合物の加水分解、縮合物を有機溶媒に溶解した
塗布液を塗布し、加熱することにより形成することが好
ましい。有機溶媒としては、アルコール系溶媒、ケトン
系溶媒、アミド系溶媒、エステル系溶媒および非プロト
ン系溶媒の群から選ばれた少なくとも1種が挙げられ
る。有機溶剤のなかではアルコール系溶媒が好ましい。
このような塗布液の塗布方法としては、スピンコート、
ディッピング、ローラーブレードなどが挙げられる。こ
の際の膜厚は、乾燥膜厚として、1回塗りで厚さ0.0
5〜1.5μm程度、2回塗りでは厚さ0.1〜3μm
程度の塗膜を形成することができる。形成する塗膜の厚
さは、通常、0.2〜20μmである。
In the present invention, the inorganic insulating film layer is preferably formed by applying a coating solution prepared by dissolving the above-mentioned silane compound hydrolysis and condensation product in an organic solvent and heating. Examples of the organic solvent include at least one selected from the group consisting of alcohol solvents, ketone solvents, amide solvents, ester solvents and aprotic solvents. Among the organic solvents, alcohol solvents are preferable.
As a coating method of such a coating liquid, spin coating,
Examples include dipping and roller blades. The film thickness at this time is 0.0 as a dry film thickness.
About 5 to 1.5 μm, the thickness is 0.1 to 3 μm after double coating
A coating film of a certain degree can be formed. The thickness of the coating film to be formed is usually 0.2 to 20 μm.

【0021】この際の加熱方法としては、ホットプレー
ト、オーブン、ファーネスなどを使用することができ、
加熱雰囲気としては、大気下、窒素雰囲気、アルゴン雰
囲気、真空下、酸素濃度をコントロールした減圧下など
で行なうことができる。また、上記の(A)成分の硬化
速度を制御するため、必要に応じて、段階的に加熱した
り、窒素、空気、酸素、減圧などの雰囲気を選択するこ
とができる。このようにして得られるシリカまたはシロ
キサン系膜は、比誘電率が1.5〜3.2、好ましくは
1.5〜3.0、さらに好ましくは1.8〜2.8、膜
密度が、通常、0.35〜1.2g/cm3、好ましく
は0.4〜1.1g/cm3、さらに好ましくは0.5
〜1.0g/cm3である。膜密度が0.35g/cm3
未満では、塗膜の機械的強度が低下し、一方、1.2g
/cm3を超えると低比誘電率が得られない。本発明に
おいて、無機系絶縁膜としては上記のシラン化合物をC
VD法により蒸着する膜も使用することができる。
As a heating method at this time, a hot plate, an oven, a furnace or the like can be used,
The heating atmosphere can be performed under the atmosphere, nitrogen atmosphere, argon atmosphere, vacuum, reduced pressure with controlled oxygen concentration, or the like. Further, in order to control the curing rate of the above-mentioned component (A), it is possible to heat stepwise and select an atmosphere such as nitrogen, air, oxygen, or reduced pressure, as required. The silica or siloxane-based film thus obtained has a relative dielectric constant of 1.5 to 3.2, preferably 1.5 to 3.0, more preferably 1.8 to 2.8, and a film density of Usually, 0.35 to 1.2 g / cm 3 , preferably 0.4 to 1.1 g / cm 3 , and more preferably 0.5.
Is about 1.0 g / cm 3 . Film density is 0.35g / cm 3
If it is less than 1, the mechanical strength of the coating film decreases, while 1.2 g
If it exceeds / cm 3 , a low dielectric constant cannot be obtained. In the present invention, the above-mentioned silane compound is used as C as the inorganic insulating film.
A film deposited by the VD method can also be used.

【0022】金属酸化物膜 本発明では、前記無機系絶縁膜の上に、B,Al,G
a,In,Tl,Ge,Sn,Pb,Ti,Zr,H
f,V,Nb,Ta,Cr,Mo,W,Mn,Zn,C
d,P,As,Sb,BiおよびCeより選ばれる少な
くとも一種類を構成元素とする金属酸化物膜または無機
系絶縁膜より密度が高い酸化ケイ素化合物膜(以下、こ
れらをあわせて「金属酸化物膜」という)を形成するこ
とが特徴である(図1参照)。
Metal Oxide Film In the present invention, B, Al, G are formed on the inorganic insulating film.
a, In, Tl, Ge, Sn, Pb, Ti, Zr, H
f, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Zn, C
A silicon oxide compound film having a higher density than a metal oxide film or an inorganic insulating film having at least one kind selected from d, P, As, Sb, Bi and Ce as a constituent element (hereinafter, these are collectively referred to as “metal oxide”). (Referred to as FIG. 1).

【0023】本発明における金属酸化物膜は、上記金属
元素の金属アルコキシドの(部分)加水分解縮合物を有
機溶剤に溶解した塗布液を塗布し、加熱することにより
形成することが好ましい。この出発物質の金属アルコキ
シドとしては、アルコキシシランであることが好まし
い。アルコキシシランとしては、無機系絶縁膜を形成す
るために用いるシラン化合物と同様のものを挙げること
ができる。有機溶媒としては、アルコール系溶媒、ケト
ン系溶媒、アミド系溶媒、エステル系溶媒および非プロ
トン系溶媒の群から選ばれた少なくとも1種が挙げられ
る。有機溶剤のなかでは、アルコール系溶媒が好まし
い。本発明において金属酸化物膜は、通常、金属アルコ
キシドの(部分)加水分解縮合物を塗布焼成して得られ
るが、塗布膜を硬化、不溶化させるための手段として、
塗布液系内に潜在型酸発生剤を含有し、成膜工程におけ
る硬化反応を促進させることもできる。このような目的
で使用される酸発生剤として潜在性熱酸発生剤、潜在性
光酸発生剤を挙げることができる。上述の潜在性熱酸発
生剤は、通常、50〜450℃、好ましくは200〜3
50℃に加熱することにより酸を発生する化合物であ
り、スルホニウム塩、ベンゾチアゾリウム塩、アンモニ
ウム塩、ホスホニウム塩などのオニウム塩が用いられ、
潜在性光酸発生剤は、通常、1〜100mJ、好ましく
は10〜50mJの紫外光照射により酸を発生する化合
物である。金属アルコキシドの(部分)加水分解縮合物
を主成分する塗布液の塗膜の焼成温度は80℃〜450
の温度が好ましい。焼成雰囲気は、通常、常圧窒素下も
しくは真空下で焼成される。成膜後の膜は、1nm〜5
00nmの範囲であるが、通常、10nm〜200nm
の範囲で使用される。
The metal oxide film in the present invention is preferably formed by applying a coating solution in which the (partial) hydrolysis-condensation product of the metal alkoxide of the above metal element is dissolved in an organic solvent and heating. The metal alkoxide of the starting material is preferably alkoxysilane. As the alkoxysilane, the same ones as the silane compound used for forming the inorganic insulating film can be mentioned. Examples of the organic solvent include at least one selected from the group consisting of alcohol solvents, ketone solvents, amide solvents, ester solvents and aprotic solvents. Among the organic solvents, alcohol solvents are preferable. In the present invention, the metal oxide film is usually obtained by coating and baking a (partial) hydrolysis-condensation product of a metal alkoxide. As a means for curing and insolubilizing the coating film,
A latent acid generator may be contained in the coating liquid system to accelerate the curing reaction in the film forming process. Examples of the acid generator used for such a purpose include a latent thermal acid generator and a latent photoacid generator. The above-mentioned latent thermal acid generator is usually 50 to 450 ° C., preferably 200 to 3
A compound that generates an acid when heated to 50 ° C., and an onium salt such as a sulfonium salt, a benzothiazolium salt, an ammonium salt, or a phosphonium salt is used,
The latent photoacid generator is usually a compound that generates an acid by irradiation with ultraviolet light of 1 to 100 mJ, preferably 10 to 50 mJ. The baking temperature of the coating film of the coating liquid containing the (partial) hydrolysis condensate of the metal alkoxide as the main component is 80 ° C to 450 ° C.
Is preferred. The firing atmosphere is usually under normal pressure nitrogen or under vacuum. The film after the film formation is 1 nm to 5
The range is 00 nm, but usually 10 nm to 200 nm
Used in the range of.

【0024】銅ダマシン構造の形成方法 本発明の銅ダマシンの形成方法は、配線およびビア層を
形成する無機系絶縁膜の上層に金属酸化膜を形成するこ
とを特徴とする。無機系絶縁層は、通常、銅拡散防止用
絶縁膜であるプラズマCVD法で形成された窒化珪素ま
たは炭化珪素系膜上に上述の方法により成膜され、さら
に金属酸化物膜を上述の方法により成膜を行い銅ダマシ
ン形成用積層体構造とする(図1参照)。この銅ダマシ
ン形成用積層体構造を形成する際に無機絶縁膜層を乾
燥、部分硬化(Bステージ)した状態で金属酸化物膜層
を塗布し、乾燥して部分硬化させ、無機系絶縁膜層と金
属酸化物膜層とを同時に焼成硬化させることもできる。
この方法は、配線工程全体の熱収支を下げることができ
るので好ましい。この銅ダマシン形成用積層体構造は、
フォトリソ、エッチング工程を経て、ダマシン溝または
/およびビアホールを形成し、バリアメタルで溝または
/およびビアホールを被覆し、さらに銅が配線溝、およ
び/またはビアホールに埋め込め込まれる(図2参
照)。余分に積層された銅および絶縁層上層部に積層さ
れたバリアメタルは、化学機械研磨法(CMP)により
除去される。金属酸化膜層は、通常、誘電率が高く、さ
らに、導電体、半導体の性質を示すので絶縁層として好
ましくない。したがって、バリアメタルの下層に位置す
る金属酸化物膜層もCMP工程で除去することが好まし
い(図3参照)。
Method for Forming Copper Damascene Structure The method for forming a copper damascene according to the present invention is characterized in that a metal oxide film is formed on an inorganic insulating film forming a wiring and a via layer. The inorganic insulating layer is usually formed on the silicon nitride or silicon carbide based film formed by the plasma CVD method, which is an insulating film for preventing copper diffusion, by the above-mentioned method, and the metal oxide film is further formed by the above-mentioned method. A film is formed to form a laminated structure for forming copper damascene (see FIG. 1). In forming the copper damascene forming laminate structure, the metal oxide film layer is applied in a state where the inorganic insulating film layer is dried and partially cured (B stage), and dried and partially cured to form an inorganic insulating film layer. The metal oxide film layer and the metal oxide film layer can be baked and cured at the same time.
This method is preferable because it can reduce the heat balance of the entire wiring process. This copper damascene forming laminate structure is
Damascene trenches and / or via holes are formed through photolithography and etching processes, the trenches and / or via holes are covered with a barrier metal, and copper is embedded in the wiring trenches and / or via holes (see FIG. 2). The excessively laminated copper and the barrier metal laminated on the upper portion of the insulating layer are removed by the chemical mechanical polishing method (CMP). The metal oxide film layer is usually unfavorable as an insulating layer because it has a high dielectric constant and exhibits the properties of a conductor and a semiconductor. Therefore, it is preferable to remove the metal oxide film layer located under the barrier metal in the CMP process (see FIG. 3).

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げてさらに具体的
に説明する。ただし、以下の記載は、本発明の態様例を
概括的に示すものであり、特に理由なく、かかる記載に
より本発明は限定されるものではない。なお、実施例お
よび比較例中の部および%は、特記しない限り、それぞ
れ重量部および重量%であることを示している。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically below with reference to examples. However, the following description is a general description of example embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the description without particular reason. In addition, unless otherwise indicated, the part and% in an Example and a comparative example have shown that it is a weight part and weight%, respectively.

【0026】合成例1(無機系絶縁膜用塗布液の調製) 25%アンモニア水溶液5g、超純水320gおよびエ
タノール600gの混合溶液中にメチルトリメトキシシ
ラン15g(完全加水分解縮合物換算7.4g)とテト
ラエトキシシラン20g(完全加水分解縮合物換算5.
8g)を加え60℃で3時間反応をさせたのち、マレイ
ン酸を添加しpH=2.5とした。この溶液にプロピレ
ングリコールモノプロピルエーテル150gを加え、そ
の後、減圧下で濃縮し、固形分含有量9%の組成物溶液
を得た。この加水分解縮合物のポリスチレン換算の重量
平均分子量は、30万であった。ここで、重量平均分子
量は、GPC法により測定しポリスチレン換算した。
Synthesis Example 1 (Preparation of Coating Solution for Inorganic Insulating Film) 15 g of methyltrimethoxysilane (7.4 g in terms of complete hydrolyzed condensate) in a mixed solution of 5 g of 25% aqueous ammonia solution, 320 g of ultrapure water and 600 g of ethanol. ) And 20 g of tetraethoxysilane (5.
8 g) was added and reacted at 60 ° C. for 3 hours, and then maleic acid was added to adjust the pH to 2.5. 150 g of propylene glycol monopropyl ether was added to this solution and then concentrated under reduced pressure to obtain a composition solution having a solid content of 9%. The polystyrene-reduced weight average molecular weight of this hydrolysis-condensation product was 300,000. Here, the weight average molecular weight was measured by the GPC method and converted into polystyrene.

【0027】合成例2(金属酸化物膜形成用塗布液の調
製) (1)テトラメトキシシラン106.4gをプロピレン
グリコールモノプロピルエーテル298gに溶解させた
後、スリーワンモーターで攪拌させ、溶液温度を60℃
に安定させた。次に、マレイン酸2.1gを溶解させた
イオン交換水50gを1時間かけて溶液に添加した。そ
の後、60℃で4時間反応させた後、反応液を室温まで
冷却した。50℃で反応液からメタノールを含む溶液を
90gエバポレーションで除去したのち、プロピレング
リコールモノプロピルエーテル643gを加えて溶液
(A)を得た。 (2)溶液(A)に、(B)成分として、ビス(4−t
−ブチルフェニル)ヨードニウムカンファースルホネー
ト5gを加え0.2μm孔径のポリテトラフルオロエチ
レン(商品名;テフロン)製フィルターで濾過して金属
酸化物膜形成用塗布液を得た。 合成例3 石英製セパラブルフラスコ中で、ペンタエトキシタンタ
ル25.7gを、プロピレングリコールモノエチルエー
テル258gに溶解させたのち、スリーワンモーターで
攪拌させ、溶液温度60℃に安定させた。次に、イオン
交換水1.43gを含むプロピレングリコールモノエチ
ルエーテル64.6gを30分間かけて溶液に添加し
た。その後、60℃で30分間反応させたのち、反応液
を室温まで冷却した。50℃で反応液から副生成物であ
るエタノールを含む溶液を268gエバポレーションで
除去し、プロピレングリコールモノエチルエーテル9
3.3gを加えて希釈し、0.2μm孔径のポリテトラ
フルオロエチレン(商品名;テフロン)製フィルターで
濾過して金属酸化物膜形成用塗布液を得た。 合成例4 石英製セパラブルフラスコ中で、テトライソプロポキシ
チタン49.8gを、プロピレングリコールモノエチル
エーテル235gに溶解させたのち、スリーワンモータ
ーで攪拌させ、溶液温度60℃に安定させた。次に、イ
オン交換水6.3gを含むプロピレングリコールモノエ
チルエーテル58.8gを30分間かけて溶液に添加し
た。その後、60℃で30分間反応させたのち、反応液
を室温まで冷却した。50℃で反応液から副生成物であ
るエタノールを含む溶液を210gエバポレーションで
除去し、プロピレングリコールモノエチルエーテル17
5gを加えて希釈し、0.2μm孔径のポリテトラフル
オロエチレン(商品名;テフロン)製フィルターで濾過
して金属酸化物膜形成用塗布液を得た。
Synthesis Example 2 (Preparation of coating liquid for forming metal oxide film) (1) 106.4 g of tetramethoxysilane was dissolved in 298 g of propylene glycol monopropyl ether, and the mixture was stirred with a three-one motor to a solution temperature of 60. ℃
Stabilized to. Next, 50 g of ion-exchanged water in which 2.1 g of maleic acid was dissolved was added to the solution over 1 hour. Then, after reacting at 60 ° C. for 4 hours, the reaction solution was cooled to room temperature. After removing 90 g of a solution containing methanol from the reaction solution by evaporation at 50 ° C., 643 g of propylene glycol monopropyl ether was added to obtain a solution (A). (2) In the solution (A), as the component (B), bis (4-t
5 g of -butylphenyl) iodonium camphorsulfonate was added, and the mixture was filtered through a filter made of polytetrafluoroethylene (trade name: Teflon) having a pore size of 0.2 μm to obtain a coating liquid for forming a metal oxide film. Synthesis Example 3 In a separable flask made of quartz, 25.7 g of pentaethoxytantalum was dissolved in 258 g of propylene glycol monoethyl ether, and then stirred with a three-one motor to stabilize the solution temperature at 60 ° C. Next, 64.6 g of propylene glycol monoethyl ether containing 1.43 g of ion-exchanged water was added to the solution over 30 minutes. Then, after reacting at 60 ° C. for 30 minutes, the reaction solution was cooled to room temperature. A solution containing ethanol as a by-product was removed from the reaction solution at 50 ° C. by evaporation to remove 268 g of propylene glycol monoethyl ether 9
3.3 g was added and diluted, and filtered with a filter made of polytetrafluoroethylene (trade name: Teflon) having a pore size of 0.2 μm to obtain a coating liquid for forming a metal oxide film. Synthesis Example 4 Tetraisopropoxy titanium (49.8 g) was dissolved in propylene glycol monoethyl ether (235 g) in a quartz separable flask, and the mixture was stirred with a three-one motor to stabilize the solution temperature at 60 ° C. Next, 58.8 g of propylene glycol monoethyl ether containing 6.3 g of ion-exchanged water was added to the solution over 30 minutes. Then, after reacting at 60 ° C. for 30 minutes, the reaction solution was cooled to room temperature. At 50 ° C., 210 g of a solution containing by-product ethanol was removed from the reaction solution by evaporation, and propylene glycol monoethyl ether 17
5 g was added and diluted, and the mixture was filtered through a filter made of polytetrafluoroethylene (trade name: Teflon) having a pore size of 0.2 μm to obtain a coating liquid for forming a metal oxide film.

【0028】実施例1 シリコン基板上に400nmの窒化珪素膜を通常のプラ
ズマCVD法により形成した基板上に、合成例1で製造
した無機系絶縁膜用塗布液をスピンコート法により塗布
し、大気中80℃で1分間、次いで窒素下200℃で1
分間加熱した。この無機系絶縁膜の比誘電率は、2.
3、密度は1.2g/cm3であった。ここで、この比
誘電率、密度は、膜の膜厚と膜の面積から求めた体積
と、膜の重量から算出した。さらに、合成例2で製造し
た金属酸化物膜形成用塗布液を塗布、大気中80℃で1
分間、次いで大気中200℃で1分間加熱加熱した。さ
らに、真空下425℃で1時間加熱しすることにより膜
厚500nmの無機系絶縁膜層と膜厚30nmの金属酸
化物膜層からなる積層体構造を形成した。なお、この金
属酸化物膜層の密度は1.6であった。ここで、この金
属酸化物層の密度は、膜の膜厚と膜の面積から求めた体
積と、膜の重量から算出した。さらに、PVD法により
バリアーメタル層であるTaN膜を100nm積層を行
い、接着強度測定用積層体構造を形成した。この接着強
度測定用積層体構造の破壊靭性を4ポイントベンディン
グ法を用いて測定したところ、4J/m2という高い値
を示した。破壊は、主に無機絶縁層の凝集破壊モードで
あった。一方、接着強度測定用積層体構造から金属酸化
膜層を除いた構造の積層体の破壊靭性を4ポイントベン
ディング法を用いて測定したところ、その破壊靭性値
は、1.5J/m2であり、破壊モードは、無機絶縁層
とバリアーメタル層の界面であった。以上の実験結果に
より、金属酸化膜層が無機絶縁層とバリアーメタル層間
の接着層として機能していることが証明された。また、
上記において合成例2で製造した金属酸化物膜形成用塗
布液の代わりに合成例3または合成例4で製造した金属
酸化物膜形成要塗布液を用いて接着強度測定用積層体構
造を形成したところ、いずれの膜も金属酸化膜層が無機
絶縁層とバリアーメタル層間の接着層として機能してい
た。
Example 1 A substrate on which a silicon nitride film having a thickness of 400 nm was formed on a silicon substrate by a usual plasma CVD method was coated with the coating liquid for an inorganic insulating film produced in Synthesis Example 1 by a spin coating method and was exposed to the atmosphere. Medium at 80 ° C for 1 minute, then under nitrogen at 200 ° C for 1 minute
Heated for minutes. The relative dielectric constant of this inorganic insulating film is 2.
3, the density was 1.2 g / cm 3 . Here, the relative permittivity and the density were calculated from the volume obtained from the film thickness of the film and the area of the film, and the weight of the film. Further, the coating liquid for forming a metal oxide film produced in Synthesis Example 2 was applied, and the coating liquid was applied at 80 ° C. in air at 1
It was heated for 1 minute at 200 ° C. in the air for 1 minute. Further, by heating under vacuum at 425 ° C. for 1 hour, a laminated structure composed of an inorganic insulating film layer having a film thickness of 500 nm and a metal oxide film layer having a film thickness of 30 nm was formed. The density of this metal oxide film layer was 1.6. Here, the density of this metal oxide layer was calculated from the volume obtained from the film thickness and the area of the film, and the weight of the film. Further, a TaN film, which is a barrier metal layer, was laminated by PVD method to a thickness of 100 nm to form a laminate structure for measuring adhesive strength. When the fracture toughness of the laminate structure for measuring the adhesive strength was measured by the 4-point bending method, it showed a high value of 4 J / m 2 . The destruction was mainly in the cohesive failure mode of the inorganic insulating layer. On the other hand, when the fracture toughness of the laminate having a structure in which the metal oxide film layer was removed from the laminate structure for measuring adhesive strength was measured by the 4-point bending method, the fracture toughness value was 1.5 J / m 2 . The breakdown mode was the interface between the inorganic insulating layer and the barrier metal layer. From the above experimental results, it was proved that the metal oxide film layer functions as an adhesive layer between the inorganic insulating layer and the barrier metal layer. Also,
The metal oxide film-forming coating liquid prepared in Synthesis Example 3 or Synthesis Example 4 was used in place of the metal oxide film-forming coating liquid prepared in Synthesis Example 2 to form a laminate structure for measuring the adhesive strength. However, in any of the films, the metal oxide film layer functions as an adhesive layer between the inorganic insulating layer and the barrier metal layer.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明においては、このような積層体の
構成とすることで、銅拡散防止用絶縁層と配線層、ビア
層に用いられる無機絶縁層間の力学特性のミスマッチを
解消し、ダマシン形成におけるCMP工程やヒートサイ
クル時に生じる剥離、亀裂発生などの問題点を完全する
ことができる。
According to the present invention, the structure of such a laminated body eliminates the mismatch of the mechanical characteristics between the copper diffusion preventing insulating layer and the inorganic insulating layers used for the wiring layer and the via layer, thereby damascene. Problems such as peeling and cracking that occur during the CMP process or heat cycle in the formation can be completely solved.

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

【図1】本発明におけるバリアメタル層および銅を積層
する前の銅ダマシン形成用積層体構造の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a copper damascene forming laminate structure before laminating a barrier metal layer and copper in the present invention.

【図2】本発明におけるCMP前の銅ダマシン構造の一
例を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of a copper damascene structure before CMP in the present invention.

【図3】本発明におけるCMP後の銅ダマシン構造の一
例を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of a copper damascene structure after CMP according to the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮島 秀史 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Fターム(参考) 5F033 HH11 JJ01 JJ11 KK11 MM01 MM02 MM12 MM13 NN06 NN07 QQ48 RR01 RR03 RR06 RR09 RR25 SS11 SS15 SS22 TT02 WW09 XX14 XX17 5F058 BA20 BD01 BD02 BD05 BF07 BF46 BH04 BJ02    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hidefumi Miyajima             8th Shinsugita Town, Isogo Ward, Yokohama City, Kanagawa Prefecture             Ceremony company Toshiba Yokohama office F term (reference) 5F033 HH11 JJ01 JJ11 KK11 MM01                       MM02 MM12 MM13 NN06 NN07                       QQ48 RR01 RR03 RR06 RR09                       RR25 SS11 SS15 SS22 TT02                       WW09 XX14 XX17                 5F058 BA20 BD01 BD02 BD05 BF07                       BF46 BH04 BJ02

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 銅ダマシン構造の製造において、無機系
絶縁膜上に設けた、銅およびバリアメタル層もしくはい
ずれか一方を化学的機械的研磨する際に、無機系絶縁膜
上にB、Al、Ga、In、Tl、 Ge、Sn、P
b、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、
W、Mn、Zn、Cd、P、As、Sb、BiおよびC
eより選ばれる少なくとも一種類の金属の酸化物層を存
在させることを特徴とする銅ダマシン構造の製造方法。
1. In the production of a copper damascene structure, when chemical mechanical polishing of copper and / or a barrier metal layer provided on an inorganic insulating film, B, Al, and Ga, In, Tl, Ge, Sn, P
b, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo,
W, Mn, Zn, Cd, P, As, Sb, Bi and C
A method for manufacturing a copper damascene structure, characterized in that an oxide layer of at least one metal selected from e is present.
【請求項2】 金属の酸化物層が、 B、Al、Ga、
In、Tl、 Ge、Sn、Pb、Ti、Zr、Hf、
V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Zn、Cd、
P、As、Sb、BiおよびCeより選ばれる少なくと
も一種類の金属の酸化物の前駆体の溶液を無機系絶縁膜
上に塗布し、加熱して形成されるものである請求項1記
載の銅ダマシン構造の製造方法。
2. The metal oxide layer comprises B, Al, Ga,
In, Tl, Ge, Sn, Pb, Ti, Zr, Hf,
V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Zn, Cd,
The copper according to claim 1, which is formed by applying a solution of a precursor of an oxide of at least one metal selected from P, As, Sb, Bi and Ce onto an inorganic insulating film and heating the solution. Damascene structure manufacturing method.
【請求項3】 無機系絶縁膜が比誘電率1.5〜3.2
のシロキサン系絶縁膜である請求項1または2記載の銅
ダマシン構造の製造方法。
3. The inorganic insulating film has a relative dielectric constant of 1.5 to 3.2.
The method for manufacturing a copper damascene structure according to claim 1 or 2, which is the siloxane-based insulating film.
【請求項4】 比誘電率1.5〜3.2のシロキサン系
絶縁膜が炭化水素基を有する請求項3記載の銅ダマシン
構造の製造方法。
4. The method for producing a copper damascene structure according to claim 3, wherein the siloxane-based insulating film having a relative dielectric constant of 1.5 to 3.2 has a hydrocarbon group.
【請求項5】 銅ダマシン構造の製造において、無機系
絶縁膜上に設けた、銅およびバリアメタル層もしくはい
ずれか一方を化学的機械的研磨する際に、無機系絶縁膜
上に該無機系絶縁膜よりも高い密度の酸化ケイ素層を存
在させることを特徴とする銅ダマシン構造の製造方法。
5. In the production of a copper damascene structure, when the copper and / or the barrier metal layer provided on the inorganic insulating film is chemically mechanically polished, the inorganic insulating film is formed on the inorganic insulating film. A method of manufacturing a copper damascene structure, characterized in that a silicon oxide layer having a higher density than the film is present.
【請求項6】 無機系絶縁膜が比誘電率1.5〜3.2
のシロキサン系絶縁膜である請求項5の銅ダマシン構造
の製造方法。
6. The inorganic insulating film has a relative dielectric constant of 1.5 to 3.2.
6. The method for manufacturing a copper damascene structure according to claim 5, which is the siloxane-based insulating film.
【請求項7】 比誘電率1.5〜3.2のシロキサン系
絶縁膜が炭化水素基を有する請求項6記載の銅ダマシン
構造の製造方法。
7. The method for manufacturing a copper damascene structure according to claim 6, wherein the siloxane insulating film having a relative dielectric constant of 1.5 to 3.2 has a hydrocarbon group.
【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載の方法に
より形成された銅ダマシン構造。
8. A copper damascene structure formed by the method according to claim 1.
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