【事件の表示】
　特許第３４２７９３１号「固有の銅イオン・マイグレーション・バリアを有する低誘電率誘電体材料」の請求項１ないし２５に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３４２７９３１号の請求項１ないし１６に係る特許を維持する。
【理　由】
Ｉ．本件発明
　本件特許第３４２７９３１号についての出願は、平成１２年８月４日（パリ条約による優先権主張：１９９９年８月１０日、米国）の出願であって、平成１５年５月１６日にその発明について特許権の設定登録がなされ、その後、鈴木三男より特許異議の申立てがなされ、取消理由が通知され、その指定期間内である平成１７年８月４日に訂正請求がなされたものである。
　
II．訂正の適否について
１．訂正の内容
（１）訂正事項１
　請求項１中の「誘電材料」３箇所を「有機誘電材料」と、又「添加物」２箇所を「フタロシアニン化合物」と訂正する。
（２）訂正事項２
　請求項２を削除し、請求項３中の「ダイヤモンド、ダイヤモンド類似炭素」、「、およびパラリエン・ポリマー」を削除し、同中の「請求項２に記載の」を「請求項１に記載の」とすると共に、請求項番号を繰り上げ請求項２と訂正する。
（３）訂正事項３
　請求項４、５を削除し、請求項６を請求項番号を繰り上げ請求項３と訂正する。
（４）訂正事項４
　請求項７中の「請求項６に記載の」を「請求項３に記載の」とすると共に、請求項番号を繰り上げ請求項４と訂正する。
（５）訂正事項５
　請求項８中の「請求項６に記載の」を「請求項３に記載の」とすると共に、請求項番号を繰り上げ請求項５と訂正する。
（６）訂正事項６
　請求項９を削除し、請求項１０中の「ダイヤモンド、ダイヤモンド類似炭素」、「、およびパラリエン・ポリマー」を削除し、同中の「請求項９に記載の」を「請求項３に記載の」とすると共に、請求項番号を繰り上げ請求項６と訂正する。
（７）訂正事項７
　請求項１１、１２を削除し、請求項１３中の「請求項６に記載の」を「請求項３に記載の」とすると共に、請求項番号を繰り上げ請求項７と訂正する。
（８）訂正事項８
　請求項１４中の「請求項６に記載の」を「請求項３に記載の」とすると共に、請求項番号を繰り上げ請求項８と訂正する。
（９）訂正事項９
　請求項１５中の「請求項１４に記載の」を「請求項８に記載の」とすると共に、請求項番号を繰り上げ請求項９と訂正する。
（１０）訂正事項１０
　請求項１６中の「請求項１４に記載の」を「請求項８に記載の」とすると共に、請求項番号を繰り上げ請求項１０と訂正する。
（１１）訂正事項１１
　請求項１７中の「請求項６に記載の」を「請求項３に記載の」とすると共に、請求項番号を繰り上げ請求項１１と訂正する。
（１２）訂正事項１２
　請求項１８中の「請求項６に記載の」を「請求項３に記載の」とすると共に、請求項番号を繰り上げ請求項１２と訂正する。
（１３）訂正事項１３
　請求項１９を請求項番号を繰り上げ請求項１３と訂正する。
（１４）訂正事項１４
　請求項２０中の「請求項１９に記載の」を「請求項１３に記載の」とすると共に、請求項番号を繰り上げ請求項１４と訂正する。
（１５）訂正事項１５
　請求項２１中の「請求項１９に記載の」を「請求項１３に記載の」とすると共に、請求項番号を繰り上げ請求項１５と訂正する。
（１６）訂正事項１６
　請求項２２を削除し、請求項２３中の「ダイヤモンド、ダイヤモンド類似炭素」を削除し、同中の「請求項２２に記載の」を「請求項１３に記載の」とすると共に、請求項番号を繰り上げ請求項１６と訂正する。
（１７）訂正事項１７
　請求項２４、２５を削除する。　
（１８）訂正事項１８
　特許明細書の段落【００４６】の記載を次のとおり訂正する。
　「（１）Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰおよび他のＩＩＩ／Ｖ族化合物から成るグループから選択された半導体材料を有するまたは含有する基板上に形成され、
　Ｃｕイオン・マイグレーションを低減または除去することが可能な層間誘電体であって、誘電率が３．０以下の有機誘電材料とフタロシアニン化合物を含み、前記フタロシアニン化合物がＣｕイオンと結合することが可能であり、前記有機誘電材料に可溶であり、前記有機誘電材料中に均一に分布する層間誘電体。
（２）前記有機誘電材料が、ポリイミド、ポリアミド、シリコン含有ポリマー、ポリアリーレン・エーテルから成るグループから選択される上記（１）に記載の層間誘電体。
（３）基板と、前記基板上に形成された上記（１）に記載の前記層間誘電体と、前記層間誘電体と接触するＣｕ領域とを備え、
　前記基板が、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰおよび他のＩＩＩ／Ｖ族化合物から成るグループから選択された半導体材料を有するまたは含有する半導体構造。
（４）さらに、前記Ｃｕ領域上に形成されたパシベーション層を備える上記（３）に記載の半導体構造。
（５）前記Ｃｕ領域が、前記層間誘電体上に、または前記層間誘電体中のトレンチ内に形成される上記（３）に記載の半導体構造。
（６）前記有機誘電体が、ポリイミド、ポリアミド、シリコン含有ポリマー、ポリアリーレン・エーテルから成るグループから選択される上記（３）に記載の半導体構造。
（７）前記層間誘電体の厚さが０．１ミクロン〜１．０ミクロンである上記（３）に記載の半導体構造。
（８）さらに、前記層間誘電体と前記Ｃｕ領域の間に形成された任意選択の無機バリア層を備える上記（３）に記載の半導体構造。
（９）前記任意選択の無機バリア層がＳｉＯ２またはＳｉ３Ｎ４である上記（８）に記載の半導体構造。
（１０）前記任意選択の無機バリア層の厚さが２００オングストローム〜１ミクロンである上記（８）に記載の半導体構造。
（１１）前記基板が半導体チップ、ウェーハ、または相互接続構造である上記（３）に記載の半導体構造。
（１２）前記Ｃｕ領域がパターン形成され、またはパターン形成されない上記（３）に記載の半導体構造。
（１３）半導体構造を形成する方法であって、
上記（１）に記載の層間誘電体を基板の表面上に形成する段階と、
前記層間誘電体と接触してＣｕ領域を形成する段階とを含む方法。
（１４）さらに、任意選択のパシベーション層を前記Ｃｕ領域上に形成する段階を含む上記（１３）に記載の方法。
（１５）前記層間誘電体を基板上に形成する前に、溶液化学作用によって前記層間誘電体を形成する上記（１３）に記載の方法。
（１６）前記有機誘電体が、ポリイミド、ポリアミド、シリコン含有ポリマー、ポリアリーレン・エーテルから成るグループから選択される上記（１３）に記載の方法。」
　
２．訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
（１）訂正事項１について
　訂正前の請求項１に記載の「誘電材料」を訂正前の請求項２に記載の「有機誘電材料」に、同「添加物」を訂正前の請求項５に記載の「フタロシアニン化合物」に限定するものであるから、訂正事項１は、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当する。
（２）訂正事項２について
　訂正前の請求項２を削除し、訂正前の請求項３に記載の「ダイアモンド、ダイアモンド類似炭素」及び「、およびパラリエン・ポリマー」を削除し、引用する「請求項２」を「請求項１」に訂正すると共に、請求項番号を繰り上げ請求項２にするものであるから、訂正事項２は、特許請求の範囲の減縮及び明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正に該当する。
（３）訂正事項３〜５について
　訂正前の請求項４、５を削除し、訂正前の請求項７、８が引用する「請求項６」を「請求項３」に訂正すると共に、訂正前の請求項６〜８を請求項番号を繰り上げ請求項３〜５にするものであるから、訂正事項３〜５は、特許請求の範囲の減縮及び明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正に該当する。
（４）訂正事項６について
　訂正前の請求項９を削除し、訂正前の請求項１０に記載の「ダイアモンド、ダイアモンド類似炭素」及び「、およびパラリエン・ポリマー」を削除し、引用する「請求項９」を「請求項３」に訂正すると共に、請求項番号を繰り上げ請求項６にするものであるから、訂正事項６は、特許請求の範囲の減縮及び明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正に該当する。
（５）訂正事項７〜１５について
　訂正前の請求項１１、１２を削除し、訂正前の請求項１３、１４、１７、１８が引用する「請求項６」を「請求項３」に訂正し、訂正前の請求項１５、１６が引用する「請求項１４」を「請求項８」に訂正し、訂正前の請求項２０、２１が引用する「請求項１９」を「請求項１３」に訂正すると共に、訂正前の請求項１３〜２１を請求項番号を繰り上げ請求項７〜１５にするものであるから、訂正事項７〜１５は、明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正に該当する。
（６）訂正事項１６について
　訂正前の請求項２２を削除し、訂正前の請求項２３に記載の「ダイアモンド、ダイアモンド類似炭素」を削除し、引用する「請求項２２」を「請求項１３」に訂正すると共に、請求項番号を繰り上げ請求項１６にするものであるから、訂正事項１６は、特許請求の範囲の減縮及び明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正に該当する。
（７）訂正事項１７について
　訂正事項１７は、請求項２４、２５を削除するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当する。
（８）訂正事項１８について
　訂正事項１８は、特許明細書の段落【００４６】の記載を上記特許請求の範囲の訂正に整合させたものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正に該当する。
　
　そして、上記訂正事項１〜１８は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてした訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
３．むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項、及び第３項において準用する特許法第１２６条第２、３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
III．特許異議申立について
１．本件発明
　本件特許第３４２７９３１号の請求項１〜１６に係る発明（以下、「本件発明１」〜「本件発明１６」という。）は、平成１７年８月４日付の訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜１６に記載された事項により特定される次のとおりのものである。
「【請求項１】Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰおよび他のＩＩＩ／Ｖ族化合物から成るグループから選択された半導体材料を有するまたは含有する基板上に形成され、
　Ｃｕイオン・マイグレーションを低減または除去することが可能な層間誘電体であって、誘電率が３．０以下の有機誘電材料とフタロシアニン化合物を含み、前記フタロシアニン化合物がＣｕイオンと結合することが可能であり、前記有機誘電材料に可溶であり、前記有機誘電材料中に均一に分布する層間誘電体。
　【請求項２】前記有機誘電材料が、ポリイミド、ポリアミド、シリコン含有ポリマー、ポリアリーレン・エーテルから成るグループから選択される請求項１に記載の層間誘電体。
　【請求項３】基板と、前記基板上に形成された請求項１に記載の前記層間誘電体と、前記層間誘電体と接触するＣｕ領域とを備え、
　前記基板が、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰおよび他のＩＩＩ／Ｖ族化合物から成るグループから選択された半導体材料を有するまたは含有する半導体構造。
　【請求項４】さらに、前記Ｃｕ領域上に形成されたパシベーション層を備える請求項３に記載の半導体構造。
　【請求項５】前記Ｃｕ領域が、前記層間誘電体上に、または前記層間誘電体中のトレンチ内に形成される請求項３に記載の半導体構造。
　【請求項６】前記有機誘電体が、ポリイミド、ポリアミド、シリコン含有ポリマー、ポリアリーレン・エーテルから成るグループから選択される請求項３に記載の半導体構造。
　【請求項７】前記層間誘電体の厚さが０．１ミクロン〜１．０ミクロンである請求項３に記載の半導体構造。
　【請求項８】さらに、前記層間誘電体と前記Ｃｕ領域の間に形成された任意選択の無機バリア層を備える請求項３に記載の半導体構造。
　【請求項９】前記任意選択の無機バリア層がＳｉＯ２またはＳｉ３Ｎ４である請求項８に記載の半導体構造。
　【請求項１０】前記任意選択の無機バリア層の厚さが２００オングストローム〜１ミクロンである請求項８に記載の半導体構造。
　【請求項１１】前記基板が半導体チップ、ウェーハ、または相互接続構造である請求項３に記載の半導体構造。
　【請求項１２】前記Ｃｕ領域がパターン形成され、またはパターン形成されない請求項３に記載の半導体構造。
　【請求項１３】半導体構造を形成する方法であって、
請求項１に記載の層間誘電体を基板の表面上に形成する段階と、
前記層間誘電体と接触してＣｕ領域を形成する段階とを含む方法。
　【請求項１４】さらに、任意選択のパシベーション層を前記Ｃｕ領域上に形成する段階を含む請求項１３に記載の方法。
　【請求項１５】前記層間誘電体を基板上に形成する前に、溶液化学作用によって前記層間誘電体を形成する請求項１３に記載の方法。
　【請求項１６】前記有機誘電体が、ポリイミド、ポリアミド、シリコン含有ポリマー、ポリアリーレン・エーテル、およびパラリエン・ポリマーから成るグループから選択される請求項１３に記載の方法。」
　
２．取消理由の概要
（１）本件特許の訂正前の請求項１〜４、６〜１１、１３〜２４に係る発明は、下記の刊行物１〜５に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、該特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　　　　　　　　　　　　　　　　　記　
　刊行物１：特開平８−２８６３７４号公報（甲第１号証）
　刊行物２：特開平８−３２１２１７号公報（甲第２号証）
　刊行物３：特開平１０−１８９５９２号公報（甲第３号証）
　刊行物４：「岩波　理化学辞典」第５版　（株）岩波書店（１９９８年２月２０日）（甲第４号証）
　刊行物５：日本化学会編「産業化学シリーズ　半導体材料」大日本図書（株）（昭和５５年７月１日）（甲第６号証）
（２）本件特許の訂正前の請求項１〜２５に係る発明は、下記の先願明細書に記載された発明と同一であるから、該特許は特許法第２９条の２の規定に違反してされたものである。
　　　　　　　　　　　　　　　　　記　
　先願：特願平１１−３５２９８号（特開２０００−２３５９７７号）（甲第５号証）
（３）特許明細書の特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の記載には不備があり、本件特許は、特許法第３６条第４項又は第６項に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものである。
　
３．当審の判断
３−１．特許法第２９条第２項違反について
３−１−１．刊行物１〜５の記載事項
（１）刊行物１（特開平８−２８６３７４号公報）
（１ａ）「【請求項１】（Ａ）ポリアミド酸、溶媒可溶性ポリイミド、感光性ポリアミド酸、感光性ポリアミド酸エステル、及び感光性ポリイミドからなる群より選ばれる少なくとも１種のポリイミド系樹脂に、（Ｂ）１Ｈ−テトラゾール、５，５′−ビス−１Ｈ−テトラゾール、及びこれらの誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物を含有せしめてなることを特徴とするポリイミド系樹脂組成物。」
（１ｂ）「【０００１】【産業上の利用分野】本発明は、銅及び銅合金に対して優れた防錆効果、残膜防止効果、及び膜密着効果を有する電子材料用のポリイミド系樹脂組成物に関する。本発明のポリイミド系樹脂組成物は、半導体素子などの基板上に、層間絶縁膜や保護膜などを形成するための用途に好適に使用することができる。・・・・・」
（１ｃ）「【０００３】フォトレジストの場合には、エッチング工程でその役割を終えると剥離除去される。しかし、半導体素子の層間絶縁膜やパッシベーション膜などは、永久膜として残されるために、電気的及び機械的に高度の特性が要求される。・・・・・」
（１ｄ）「【０００５】ところが、ポリイミド前駆体やポリイミドは、導体材料として使用されている銅及び銅合金（しんちゅう等）などの金属に対して腐食性を有することが判明した。その原因としては、ポリイミド前駆体のポリアミド酸がカルボキシル基を含んでいること、そして、ポリイミド化した後にもカルボキシル基が残存する場合の多いことが挙げられる。これらのカルボキシル基は、銅や銅合金と反応して、これらを腐食させる。したがって、例えば、ポリアミド酸を含有するワニスを用いて、多層配線板用層間絶縁膜を形成させる場合、加熱硬化（ポリイミド化）する工程または硬化後に、塗膜と接触する銅または銅合金に腐食作用と銅イオンの発生が起こり、絶縁不良、断線、ショート、金属部位の錆、膜の密着性の低下、膜の物性劣化などの種々の問題を引き起こす。」
（１ｅ）「【０００８】感光性ポリアミド酸を用いて、銅配線上でポリイミドパターンを形成する方法では、ポリアミド酸中のカルボキシル基と銅との反応に起因する銅イオンのマイグレーションにより、未露光部での現像残膜の発生が起きたり、ポリイミド膜と銅配線との耐湿密着性の低下が起きる場合があった。そこで、感光性ポリアミド酸を用いる場合、銅配線層をクロムメッキなどのメッキ処理をする方法が一般に行われている。また、・・・、銅層に対する表面処理を行った上で、ポリアミド酸被膜のパターニングを行う方法が提案されている。しかし、銅層表面をメッキ処理したり、薬品処理をして皮膜を形成する方法は、工程が増えるため、作業性や経済性に劣り、工業的には好ましくない。」
（１ｆ）「【０００９】銅層表面を防錆剤で処理する方法も知られている。防錆剤の多くは、アミン化合物などの塩基性化合物、銅原子への配位効果を有する硫黄含有化合物、有機カルボン酸のナトリウム塩、ヒドラジン誘導体、フェノール誘導体などである。しかし、アミン化合物は、ポリアミド酸中のカルボキシル基と反応し、防錆効果が減少する。その結果、銅イオンの生成を完全には抑制できず、特に、重合性アクリレート部位が存在する感光性ポリアミド酸に対する効果は不十分であった。硫黄含有化合物、有機カルボン酸のナトリウム塩、ヒドラジン誘導体、フェノール誘導体などは、防錆効果が不十分であることに加えて、イオウ原子やナトリウム原子が絶縁膜中に残留した場合、腐食の原因ともなる。」
（１ｇ）「【００２２】・・・・・。本発明で用いる１Ｈ−テトラゾール、５，５′−ビス−１Ｈ−テトラゾール、これらの誘導体（以下、「１Ｈ−テトラゾール類」と略記）は、Ｒ１が水素原子のものが特に高い効果を示す。その理由としては、１Ｈ−テトラゾールの１位Ｎ部位に水素原子が結合している場合、溶液中でその水素イオン（プロトン）は、酢酸と同程度の酸性を示し、容易に金属あるいは塩基と塩を形成することができる。したがって、１Ｈ−テトラゾール類は、銅及び銅合金と反応し、銅塩を形成する。この銅塩は、酸化に対して安定で、銅イオンの遊離を抑制する。また、１Ｈ−テトラゾール類は、ポリアミド酸中のカルボキシル基と銅または銅合金との反応を抑制し、カルボン酸銅の生成を抑制すると考えられる。・・・・
【００２３】・・・・・。１Ｈ−テトラゾール類は、通常、ポリイミド系樹脂の溶液に添加して、樹脂組成物（溶液）とし、得られた組成物は、基板等に塗布して被膜を形成する用途に使用される。」
（１ｈ）「【００４２】ポリイミド系樹脂組成物の使用方法
　本発明のポリイミド系樹脂組成物の使用方法は、先ず、該組成物を適当な支持体、例えば、シリコンウェハやセラミック、アルミニウム基板などに塗布する。塗布方法としては、スピンナーを用いた回転塗布、スプレーコーターを用いた噴霧塗布、浸漬・・・の方法がある。感光性ポリイミド系樹脂組成物の場合には、次に、比較的低温でプリベークして塗膜を乾燥後、所望のパターン形状に活性光線（化学線）を照射する。・・・次いで、未照射部を現像液で溶解除去することによりレリーフパターンを得る。・・・現像によって形成したレリーフパターンは、リンスする。・・・次に、加熱処理を行ってイミド環を形成し、ポリアミド酸をポリイミド化して、耐熱性に富む最終パターンを得る。本発明のポリイミド系樹脂組成物は、半導体素子関連の用途のみならず、多層回路の層間絶縁膜やフレキシブル銅張板のカバーコート、ソルダーレジスト膜や液晶配向膜などとしても使用することができる。」
　
（２）刊行物２（特開平８−３２１２１７号公報）
（２ａ）「【請求項２】半導体素子に形成される層間絶縁膜であって、
分子内の芳香環に結合している水素の少なくとも１個がフッ素原子で置換されたケイ素フタロシアニンまたは無金属フタロシアニンと、分子内の芳香環に結合している水素の少なくとも１個がフッ素原子で置換されたケイ素ナフタロシアニンまたは無金属ナフタロシアニンとのうちの少なくとも１種を主成分とする絶縁材料からなることを特徴とする層間絶縁膜。」
（２ｂ）「【０００２】【従来の技術】近年、半導体製造の分野では、デバイスの微細化に伴い、配線間のＩＬＤ(Inter　Layer　Dielectric；層間絶縁膜）の誘電率が高いことによる配線間の容量増加や配線の信号伝播遅延等が問題となっている。一般に用いられている層間絶縁膜・・・は比誘電率（ε）が通常４以上あり、上記問題を解決するには、層間絶縁膜の誘電率を低くすることが有効である。」
（２ｃ）「【０００６】 フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体は配位能力を有するため、各種の金属原子を導入することが可能であるが、本発明の絶縁材料では、これを半導体素子の層間絶縁膜の材料としても好適なように、すなわち半導体素子を金属汚染させるこのないように、金属原子を配位させていない無金属フタロシアニンもしくは無金属ナフタロシアニン、または金属汚染に影響のないケイ素原子を配位させたケイ素フタロシアニンもしくはケイ素ナフタロシアニンを主成分としている。」
（２ｄ）「【０００９】また本発明に係る層間絶縁膜の形成方法は、上記した本発明の絶縁材料を用いて基体表面に層間絶縁膜を形成する方法であり、特にプラズマ重合膜からなる層間絶縁膜を形成する方法である。すなわち、予め容器内に基体を配置した後、上記の絶縁材料の蒸発物からなる雰囲気を容器内に形成するとともに、容器内にプラズマを発生させ、このプラズマ中で蒸発物を重合させながら基体表面に上記の絶縁材料からなる層間絶縁膜を形成する。
　【００１０】この発明における基体としては、シリコン等からなる基板やこの基板上に形成された配線層等が挙げられる。またこの発明は、例えば平行平板型のプラズマ重合装置、ＥＣＲプラズマ重合装置等のような通常のプラズマ重合装置を用いて行うことができる。」
（２ｅ）「【００１４】【作用】一般に、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体は熱的に安定な化合物であることが知られている。本発明の絶縁材料は、このようなフタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体を主成分としているので、高耐熱性の有機誘電材料となる。・・・本発明の絶縁材料は、ケイ素フタロシアニン、無金属フタロシアニン、ケイ素ナフタロシアニン、無金属ナフタロシアニンの分子内の芳香環に結合している水素の少なくとも１個がフッ素原子で置換されているものを主成分としているので、フッ素原子で置換されていないものに比較して屈折率が低く、この結果、誘電率の低いものとなる。」
（２ｆ）「【００１７】【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。・・
（実施例１）・・・前述の平行平板型のプラズマ重合装置を用意し、このるつぼ内に、完全フッ素置換無金属フタロシアニンをほぼ１００％成分とする絶縁材料を・・・配置し、また真空チャンバー内に基板を配置した。次いで真空チャンバー内を真空排気しながらるつぼを加熱し、絶縁材料を蒸発させた。・・・基板上への層間絶縁膜の成膜を行った。・・・
　【００１８】この操作により形成された層間絶縁膜の比誘電率を測定したところ、３．０であった。・・・したがって、上記のごとく形成された層間絶縁膜は、従来のもの比較して高耐熱性を有し、かつ低誘電率であることが確認された。」
　
（３）刊行物３（特開平１０−１８９５９２号公報）
（３ａ）「【０００２】【従来の技術】半導体基板上に形成された層間絶縁膜であるシリコン酸化膜に溝を形成し、その溝の内面を窒化チタン等のバリアメタルで被覆し、しかる後、その溝に、例えば、銅の金属配線を埋め込むという、いわゆるダマシン法において、金属配線上面よりＣｕが層間絶縁膜であるシリコン酸化膜中に拡散し、シリコン酸化膜の質を低下させるという問題が有り、それを防止するためにＣｕ配線形成後、Ｃｕ配線上にチタンタングステン窒化膜等のバリア膜を形成する方法が有効であることが従来知られている。」
（３ｂ）「【００１５】まず、図１（ａ）に示すように、シリコン半導体基板１０の上に、層間絶縁膜となるシリコン酸化膜３を形成した後、シリコン酸化膜３の表面にフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を用いて、深さ０．５μｍ程度の配線形成用パターンを有する溝ＤＴを形成する。次に、溝ＤＴを含むシリコン酸化膜３の上にスパッタ法により厚さ０．１μｍ程度のバリアメタル（ＴｉＮ）膜１及びＣｕ膜２を順次形成する。・・・」
（３ｃ）「【００１７】次に、図１（ｃ）に示すように、スパッタ方により、Ｃｕ膜２のバリア膜となる厚さ０．３μｍ程度のチタンタングステン窒化膜４を形成する。次に、レジスト膜５を厚さ１μｍ程度に形成する。
　【００１８】・・・なお、バリア膜となるチタンタングステン窒化膜４の代わりに、チタン窒化膜若しくは多結晶シリコン膜を用いても良い。・・」
　
（４）刊行物４（「岩波　理化学辞典」第５版）
（４ａ）「半導体物質の典型は，シリコン，ゲルマニウムなどの１４族元素，ＧａＡｓ，ＩｎＰなどのIII−V化合物・・・であり，」（１０７７頁右欄下から９〜６行）
（４ｂ）「半導体はさまざまな用途に広く応用される．ダイオード，トランジスター，発振素子，集積回路など電気信号を扱う素子，」（１０７８頁左欄１５〜１７行）
　
（５）刊行物５（日本化学会編「産業化学シリーズ　半導体材料」）
　「半導体には単体あり，化合物あり，無機物あり，有機物ありで，その種類は非常に広範にわたっている．ただこれらのなかで，現在工業的に重要なものはかなり限定され，ゲルマニウムとシリコンのほかにはきわめて少数である．しかしながら，特殊な用途に用いられているものの種類はかなり多いし，また他の用途では多量に用いられる物質も，その特殊な目的に用いる場合には，半導体として考える必要のあるものも少なくない．・・・主体はゲルマニウムとシリコンなどに限られ，」（１１頁１２〜１９行）
　
３−１−２．対比・判断
１）本件発明１について
　上記刊行物１の摘記事項を総合すると、刊行物１には、「ポリイミドと銅の反応による腐食作用と銅イオンの発生による絶縁不良、断線などの問題を引き起こすこと、すなわち銅イオン・マイグレーションによる問題が生じること、ポリイミド系樹脂の溶液に１Ｈ−テトラゾール類を添加してポリイミド系樹脂組成物とし、この樹脂組成物をシリコンウエハの基板上に塗布して多層配線板用層間絶縁膜を形成した、防錆効果、残膜防止効果、及び膜密着効果を有する電子材料」に関する発明が開示されているといえる。
　そこで、本件発明１と刊行物１に記載の発明とを対比すると、刊行物１に記載の「多層配線板用層間絶縁膜」、「ポリイミド系樹脂」は、本件発明１の「層間誘電体」、「有機誘電材料」に相当し、さらに、刊行物１に記載の「１Ｈ−テトラゾール類」と本件発明１の「フタロシアニン化合物」は共に添加物として用い、刊行物１に記載の「１Ｈ−テトラゾール類」をポリイミド系樹脂の溶液に添加して、樹脂組成物（溶液）としているから（摘記（１ｇ）【００２３】）、両者は、「Ｓｉから成る半導体材料を有する基板上に形成され、Ｃｕイオン・マイグレーションを低減または除去することが可能な層間誘電体であって、有機誘電材料と添加物を含み、前記添加物がＣｕイオンと結合することが可能であり、前記有機誘電材料に可溶であり、前記有機誘電材料に均一に分布する層間誘電体」の点で一致するものの、次の点で相違する。
　
　相違点１：本件発明１では、有機誘電材料の誘電率が３．０以下であるのに対し、刊行物１に記載のポリイミド系樹脂の誘電率は明らかでない点。
　相違点２：添加物として、本件発明１では、フタロシアニン化合物としているのに対し、刊行物１の記載では、１Ｈ−テトラゾール類としている点。
　
　そこで、まず上記相違点２について検討する。
　刊行物２には、基板上に、無金属フタロシアニン化合物、または無金属ナフタロシアニン化合物からなる、誘電率の低い有機誘電材料の層間絶縁膜を成膜することにより、層間絶縁膜の誘電率を下げて、配線間の容量増加や信号伝播速度の低下を防止することが記載されている。
　しかしながら、この無金属フタロシアニン化合物は、プラズマ重合により層間絶縁膜として成膜され、この重合された層間絶縁膜自身が有機誘電材料として機能するものであるから、本件発明１の添加物に相当し得るものではなく、この無金属フタロシアニン化合物は、有機誘電材料に可溶であり、有機誘電材料中に均一に分布すると云うこともできない。
　次に、刊行物３には、半導体基板上に形成された層間絶縁膜であるシリコン酸化膜に溝を形成し、その溝の内面を窒化チタン等のバリアメタルで被覆し、しかる後、その溝に銅の金属配線を埋め込むという、いわゆるダマシン法において、金属配線上面よりＣｕが層間絶縁膜であるシリコン酸化膜中に拡散し、シリコン酸化膜の質を低下させるという問題を防止するためにＣｕ配線形成後、Ｃｕ配線上にチタンタングステン窒化膜等のバリア膜を形成する方法、即ちＣｕの層間絶縁膜であるシリコン酸化膜中への拡散をチタンタングステン窒化膜等のバリア膜で防止することが記載されているが、該バリア層についての発明は、本件発明１の誘電率が３．０以下の有機誘電材料とフタロシアニン化合物を含み、フタロシアニン化合物がＣｕイオンと結合することが可能であり、有機誘電材料に可溶であり、有機誘電材料中に均一に分布する層間誘電体とは基本的に異なる技術思想のものである。又刊行物４、５の記載は、半導体物質に関するものに過ぎない。
　そうすると、刊行物２に無金属フタロシアニン化合物が記載されているといえども、これは刊行物１記載の添加物に相当するものでなく、上記刊行物２〜５の記載からは上記相違点２を当業者が容易に想到し得るものではない。
　
　そして、本件発明１は、有機誘電材料に可溶であり、有機誘電材料中に均一に分布するフタロシアニン化合物により、Ｃｕイオンと強い結合を形成して銅イオンマイグレーションを低減または除去が可能であって、かつ製造が容易であり、しかも追加の工程段階およびＩＣ製造コストが加わらない低誘電率誘電体を提供できるという特許明細書に記載の刊行物１〜５の記載からは予測することのできない顕著な効果を奏するものである。
　
　したがって、上記相違点１については検討するまでもなく、本件発明１は刊行物１〜５に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　
２）本件発明２〜１６について
　本件発明２〜１６は、いずれも本件発明１を引用する発明であって、本件発明１を特定するために必要と認める事項をすべて含むものであり、本件発明１が刊行物１〜５に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができない以上、本件発明２〜１６についても、同じく刊行物１〜５に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　
３−２．特許法第２９条の２違反について
（６）先願明細書の記載事項
（６ａ）「【請求項１】銅配線を有し半導体素子の形成された基板と、前記基板上に形成され前記銅配線を覆い、有機銅錯体の形成能力を持つ有機化合物を含む層間膜を具備することを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】前記有機化合物膜はフタロシアニン環構造を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９に記載の半導体装置。」
（６ｂ）「【０００２】【従来の技術】ＳＩの高速動作のために層間膜の低誘電率化と配線の低抵抗化が求められている。配線の信号速度は配線抵抗と配線間容量に影響を受ける。配線間容量は層間膜の誘電率に依存する。層間膜の低誘電率が配線間容量を大きくし、信号速度を増加させる。層間膜の低誘電率化を実現するために有機化合物膜が用いられつつある。有機化合物膜はシリコンやシリコン酸化物に比べて誘電率が低い。有機化合物膜の材料として、アリールエーテル（比誘電率２．６）・・・や、ケイ素−芳香環結合及びフッ素を有するポリマー（比誘電率２．４）・・・などがある。配線の低抵抗化を実現するためにアルミニウムから銅への材質の転換が行われている。銅はアルミニウムにくらべて低抵抗であり、エレクトロマイグレーションやストレスマイグレーションに対する耐性も強い。一方、銅は層間膜のシリコンやシリコン酸化物へ拡散しやすく、このことがトランジスタ特性の劣化の原因となる。銅の拡散を防ぐためにＳｉＮやＴｉＮから成る拡散バリヤ膜を形成する方法が用いられている。・・・・・・
　この半導体装置はＴｉＮ及びＴｉＮＷの拡散バリヤ膜を用いることにより銅のＳｉＯ２層間膜への拡散を防止することができる。
　【０００３】【発明が解決しようとする課題】しかしながら低誘電率であり、かつ銅の拡散を防止する材料を層間膜に用いることができれば、拡散バリヤ膜を形成する必要がなく、製造工程は簡略化される。従来の層間膜に用いられた有機化合物膜は低誘電率である反面、銅の拡散を防止することはできなかった。また、銅の拡散による半導体装置への影響評価を行うために、層間膜中に拡散した銅を検出する技術は確立されていなかった。」 
（６ｃ）「【０００６】・・・・。このように本発明は、有機銅錯体を形成する能力を持つ有機化合物を層間膜に用いることにより、銅配線から層間膜へ拡散した銅を銅配線に近い部分で錯体中に取り込んで、銅の広域への拡散を防ぐことを可能とする。また、有機化合物を用いることにより層間膜は誘電率を低くすることができる。また、ＴｉＮ及びＴｉＮＷの拡散バリヤ膜の代わりに、有機銅錯体を形成する能力を持つ有機化合物を銅の拡散防止に用いることができ、製造工程は簡略化される。・・・有機銅錯体を形成する能力をもつ化合物は、ポルフィリン環を有する化合物、フタロシアニン環を有する化合物、キレート化合物を形成する能力を持つ化合物等がある。ポルフィリン環を有するテトラフェニルポルフィリンは窒素原子と結合している水素をイオン化傾向の差より選択的に銅に置換する能力を有している（図１９）。フタロシアニン環を有するフタロシアニンもポルフィリン環と同様に水素を銅に置換する能力を有している（図２０）。キレートを有するエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）は６つの配位原子が銅を挟むように配位してエチレンジアミンテトラアセタト錯体を形成する（図２１）。配位原子は２つの窒素原子と４つの酸素原子である。これらの有機化合物を層間膜に用いることにより、銅配線からの銅の広域への拡散を抑制することができる。」
（６ｄ）「【０００７】【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。図１は本発明の第一の実施例に係わる銅の拡散を抑制した構造の半導体装置の概略構造を示す断面図である。半導体素子の形成された基板１上にテトラフェニルポルフィリンから成る有機化合物膜６が形成され、有機化合物膜６の内部に銅配線３が形成されている。本実施例では有機化合物膜６にテトラフェニルポルフィリンを用いたがポルフィリン環を持つ化合物として、・・・類似構造を用いることを可能とする。また、テトラフェニルポルフィリンの代わりにフタロシアニン環を有する化合物、キレートを有する化合物のいずれかを用いることも可能である。本実施例において層間膜を有機化合物膜とすることにより、半導体装置は層間膜の低誘電率化と、層間膜への銅の広域拡散防止を実現することができる。」 
（６ｅ）「【０００８】次に第一の実施例に示した半導体装置の第一の製造方法を図１から図５を用いて説明する。粉末状のテトラフェニルポルフィリンを２０ｍＴｏｒｒの圧力下で２５０℃に加熱して、半導体素子の形成された基板１に真空蒸着し、有機化合物膜４を形成する（図２）。有機化合物膜４上をフォトレジストをマスクとして用いて選択的にエッチング除去し、銅配線の溝５を形成する（図３）。溝５及び有機化合物膜４上に銅３を蒸着する（図４）。銅３上にフォトレジストを散布し、溝上部をマスクして選択的にエッチング除去し、銅配線３を形成する（図５）。銅配線３上と有機化合物膜４上にテトラフェニルポルフィリンから成る有機化合物膜２を真空蒸着して形成する（図１）。テトラフェニルポルフィリンから成る有機化合物膜６は低い誘電率を持ち、銅配線３から拡散してきた銅を銅配線３付近のポルフィリン環にトラップすることができる。また、拡散バリヤ膜を不要とするため、製造工程は簡略化される。次に第一の実施例に示した半導体装置の第二の製造方法を説明する。銅配線３形成工程は第一の製造方法と同じであるため、説明を省略する。粉末状のテトラフェニルポルフィリンをベンゼンの有機溶剤に溶解し、溶液を半導体素子の形成された基板１に回転塗布する。溶液を塗布した半導体素子の形成された基板１を１５０℃に加熱して溶剤を蒸発させ、有機化合物膜４を形成する。なお、有機化合物膜２も同様の方法で形成するため、説明を省略する。・・・・」
（６ｆ）「【０００９】次に第一の実施例に示した半導体装置の第三の製造方法を説明する。銅配線３形成工程は第一の製造方法と同じであるため、説明を省略する。低誘電率膜の原料であるポリシロキサン（一般式：Ｈ３ＳｉＯ−（Ｈ２ＳｉＯ）ｎ−ＳｉＨ３）にテトラフェニルポルフィリンを混合した塗布液を用いて半導体素子の形成された基板１に塗布し、その後焼成することにより有機化合物膜４を形成する。・・・。本実施例では塗布液にポリシロキサンを用いたが、代わりに有機ポリシロキサン、シルセスキオキサンを用いることも可能である。次に第一の実施例に示した半導体装置の第四の製造方法を説明する。銅配線３形成工程は第一の製造方法と同じであるため、説明を省略する。ポリシロキサンの主鎖にテトラフェニルポルフィリンを化学結合させた有機化合物の溶液を用いて半導体素子の形成された基板１に塗布し、その後焼成することにより有機化合物膜４を形成する。・・・・」
（６ｇ）「【００１０】図６は本発明の第二の実施例に係わる銅の拡散を抑制した構造の半導体装置の概略構造を示す断面図である。半導体素子の形成された基板４１上にテトラフェニルポルフィリンから成る有機化合物膜４２が形成され、有機化合物膜４２上にＳｉＯ２から成る層間膜４６が形成されている。層間膜４６の内部には銅配線４４が形成されており、層間膜４６上にはテトラフェニルポルフィリンから成る有機化合物膜４７が形成されている。本実施例では有機化合物膜４２及び４７にテトラフェニルポルフィリンを用いた・・・また、テトラフェニルポルフィリンの代わりにフタロシアニン環を有する化合物、キレートを有する化合物のいずれかを用いることも可能である。本実施例において銅配線の上下に有機化合物膜を形成することにより、銅の広域拡散防止を実現することができる。」
　
３−２−１．対比・判断 
１）本件発明１について 
　上記先願明細書には、摘記（６ａ）によれば、銅配線を有し半導体素子の形成された基板と、前記基板上に形成され前記銅配線を覆い、有機銅錯体の形成能力を持つ有機化合物を含む層間膜を具備する半導体装置であって、前記有機化合物膜はフタロシアニン環構造を有することが記載され、摘記（６ｃ）には、有機銅錯体を形成する能力をもつ化合物として、ポルフィリン環を有する化合物と共に、フタロシアニン環を有する化合物が例示され、実施例の説明には、第一の実施例に示した半導体装置の第二の製造方法として、粉末状のテトラフェニルポルフィリンをベンゼンの有機溶剤に溶解し、溶液を半導体素子の形成された基板１に回転塗布し、１５０℃に加熱して溶剤を蒸発させ、有機化合物膜４を形成すこと（摘記（６ｅ））、第一の実施例に示した半導体装置の第三の製造方法として、低誘電率膜の原料であるポリシロキサン（一般式：Ｈ３ＳｉＯ−（Ｈ２ＳｉＯ）ｎ−ＳｉＨ３）にテトラフェニルポルフィリンを混合した塗布液を用いて半導体素子の形成された基板１に塗布し、その後焼成することにより有機化合物膜４を形成すること（摘記（６ｆ））が記載されている。
　
　ここで、上記先願明細書には、有機銅錯体を形成する能力を有する有機化合物を層間膜に用いることにより、銅配線から層間膜へ拡散した銅を銅配線に近い部分で錯体中に取り込んで、銅の拡散を防ぐ層間膜であって、基板上に形成され、低誘電率膜の原料として、有機誘電材料であるポリシロキサンにポルフィリン化合物を混合した塗布液を用いて半導体素子の形成された基板に塗布することは、実施例の裏付けもあり開示されているとすることはできる。しかしながら、有機銅錯体を形成する能力をもつ化合物として、フタロシアニン環を有する化合物は請求項にも例示されているものの、該化合物についての具体的な実施例の記載はない。
　そして、フタロシアニン環を有する化合物は通常の有機溶媒には不溶であって、刊行物２に記載のようにプラズマ重合で成膜したり、又蒸着で成膜したりするものであり、ポルフィリン環を有する化合物とフタロシアニン環を有する化合物とは性質が異なることも技術常識である。更に、可溶性のフタロシアニン環を有する化合物は周知ではあるとしても、これを先願明細書のようなＣｕイオン・マイグレーションを低減または除去することが必要な技術分野において使用できることを示唆する技術的な裏付けが存在するものでもない。
　そうすると、上記先願明細書には、有機銅錯体を形成する能力をもつ化合物として、フタロシアニン環を有する化合物が例示されているとしても、当該フタロシアニン環を有する化合物が有機誘電材料に可溶であり、前記有機誘電材料中に均一に分布するものであることが記載されているものとすることはできない。
　
　したがって、本件発明１は先願明細書に記載された発明と同一であるとすることはできない。
　
２）本件発明２〜１６について
　本件発明２〜１６は、いずれも本件発明１を引用する発明であって、本件発明１を特定するために必要と認める事項をすべて含むものであり、本件発明１が先願発明と同一であるとすることができない以上、本件発明２〜１６についても先願明細書に記載された発明と同一であるとすることはできない。
　
３−３．特許法第３６条違反について
　取消理由では、本件特許明細書の記載について、次の（１）（２）で不備であるとしたものである。
（１）訂正前の請求項１、６及び特許明細書の関連する記載では、本件発明の基板を、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰおよび他のＩＩＩ／Ｖ族化合物から成るグループから選択された半導体材料を有するまたは含有するものとしているが、これら基板に関し具体的な記載がなく、発明の詳細な説明には当業者がその実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載されていない。
（２）訂正前の請求項３、１０、２３および特許明細書の関連する記載には、有機誘電材料として「ダイアモンド、ダイアモンド類似炭素」が記載されているが、これらは無機物であって有機物ではないから、発明の詳細な説明には当業者がその実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載されてなく、又特許を受けようとする発明が明確でない。
　
　そこで、上記の点（１）（２）について検討する。
（１）について；基板に関し特許明細書段落【００１５】にこれら材質の基板及びこれらを含むことが具体的に記載され、又請求項に基板の材質を限定しているにしても、このような限定は本件発明の作用効果を何ら左右するものではないことから、基板に関する上記記載不備は認められない。
（２）について；有機誘電材料として「ダイアモンド、ダイアモンド類似炭素」が記載されている点は、上記訂正請求により「ダイアモンド、ダイアモンド類似炭素」の記載が削除されたため、上記記載不備は解消された。
　
　また、その他の異議申立理由及び証拠は、本件発明１ないし１６を取り消すべき理由として採用することができない。
　
IV．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申し立ての理由及び証拠によっては、本件発明１〜１６に係る特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１〜１６に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１７年１１月１５日（２００５．１１．１５）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
固有の銅イオン・マイグレーション・バリアを有する低誘電率誘電体材料
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】
　Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰおよび他のＩＩＩ／Ｖ族化合物から成るグループから選択された半導体材料を有するまたは含有する基板上に形成され、
　Ｃｕイオン・マイグレーションを低減または除去することが可能な層間誘電体であって、誘電率が３．０以下の有機誘電材料とフタロシアニン化合物を含み、前記フタロシアニン化合物がＣｕイオンと結合することが可能であり、前記有機誘電材料に可溶であり、前記有機誘電材料中に均一に分布する層間誘電体。
　【請求項２】
　前記有機誘電材料が、ポリイミド、ポリアミド、シリコン含有ポリマー、ポリアリーレン・エーテルから成るグループから選択される請求項１に記載の層間誘電体。
　【請求項３】
　基板と、前記基板上に形成された請求項１に記載の前記層間誘電体と、前記層間誘電体と接触するＣｕ領域とを備え、
　前記基板が、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰおよび他のＩＩＩ／Ｖ族化合物から成るグループから選択された半導体材料を有するまたは含有する半導体構造。
　【請求項４】
　さらに、前記Ｃｕ領域上に形成されたパシベーション層を備える請求項３に記載の半導体構造。
　【請求項５】
　前記Ｃｕ領域が、前記層間誘電体上に、または前記層間誘電体中のトレンチ内に形成される請求項３に記載の半導体構造。
　【請求項６】
　前記有機誘電体が、ポリイミド、ポリアミド、シリコン含有ポリマー、ポリアリーレン・エーテルから成るグループから選択される請求項３に記載の半導体構造。
　【請求項７】
　前記層間誘電体の厚さが０．１ミクロン〜１．０ミクロンである請求項３に記載の半導体構造。
　【請求項８】
　さらに、前記層間誘電体と前記Ｃｕ領域の間に形成された任意選択の無機バリア層を備える請求項３に記載の半導体構造。
　【請求項９】
　前記任意選択の無機バリア層がＳｉＯ２またはＳｉ３Ｎ４である請求項８に記載の半導体構造。
　【請求項１０】
　前記任意選択の無機バリア層の厚さが２００オングストローム〜１ミクロンである請求項８に記載の半導体構造。
　【請求項１１】
　前記基板が半導体チップ、ウェーハ、または相互接続構造である請求項３に記載の半導体構造。
　【請求項１２】
　前記Ｃｕ領域がパターン形成され、またはパターン形成されない請求項３に記載の半導体構造。
　【請求項１３】
　半導体構造を形成する方法であって、
　請求項１に記載の層間誘電体を基板の表面上に形成する段階と、
　前記層間誘電体と接触してＣｕ領域を形成する段階とを含む方法。
　【請求項１４】
　さらに、任意選択のパシベーション層を前記Ｃｕ領域上に形成する段階を含む請求項１３に記載の方法。
　【請求項１５】
　前記層間誘電体を基板上に形成する前に、溶液化学作用によって前記層間誘電体を形成する請求項１３に記載の方法。
　【請求項１６】
　前記有機誘電体が、ポリイミド、ポリアミド、シリコン含有ポリマー、ポリアリーレン・エーテル、およびパラリエン・ポリマーから成るグループから選択される請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は集積回路（ＩＣ）に関し、より詳細には、ＩＣにおいて銅（Ｃｕ）イオンのマイグレーションを低減または除去することが可能である層間誘電体に関する。本発明の層間誘電体は（誘電率ｋが３．０以下の）低誘電率材料を含み、これはＣｕイオンに対し高い親和力を有し、しかもなお誘電体母材に可溶である添加物を含むように改質されている。
　【０００２】
　【従来の技術】
　銅（Ｃｕ）配線を使用し、かつ層間誘電体として有機低誘電率誘電体を使用する現行のＩＣチップ設計において、一般に、Ｃｕイオン・マイグレーション・バリアは、窒化ケイ素や二酸化ケイ素など誘電率の高い（ｋが３．０より大きい）無機誘電体から作成される。これらの無機誘電体は、一般に層間誘電体とＣｕ配線の間に位置し、電気的バイアス下でのＣｕイオン・マイグレーションを低減または除去するために使用される。電気バイアス下のＣｕイオン・マイグレーションは、長期間にわたりＩＣチップの通常の動作条件で生じる可能性がある。Ｃｕイオン・マイグレーションが引き起こす回路の短絡により、チップの有効寿命が決まる。現在、Ｃｕイオン・マイグレーション・バリアは、それに関連する高い誘電率を有する。一般に、従来技術のＣｕイオン・マイグレーション・バリアの誘電率は３．０より大きく、典型的には７．０以上である。そのような高誘電率のＣｕイオン・マイグレーション・バリアの使用は、次世代のＩＣチップでは実用的ではなく、これを使用すると、ＩＣチップの全体的誘電率、すなわちイオン・マイグレーション・バリア層の誘電率と層間誘電体（ＩＬＤ）の誘電率にそれぞれの厚さを乗じたものを加えた合計が増大する。ＩＬＤの誘電率が高いほど、チップの性能は低くなる。
　【０００３】
　上述のように、従来技術のＣｕイオン・マイグレーション・バリアは、低誘電率のＩＬＤと共に使用されている。別個の誘電バリア層の製作によって、全体的誘電率が増大してチップ性能が低下するのみならず、追加の工程段階が加わり、これによりチップ製造がより複雑になり、そのコストが増す。
　【０００４】
　現在まで、Ｃｕイオン・マイグレーション・バリアとして低誘電率ＩＬＤのみを使用することは、そのような材料では容易にＣｕイオン・マイグレーションが可能になるので、成功していない。この問題があるものの、低誘電率誘電体の使用によってＩＣチップ全体の誘電率が著しく増大することはないので、低誘電率誘電体はきわめて有益である。したがって、層間誘電体として働くことができ、かつ、Ｃｕ配線を含むＩＣチップでＣｕイオン・マイグレーションを低減または除去する際のＣｕイオン・マイグレーション・バリアとしても働くことのできる、新規の低誘電率誘電体の開発が求められている。
　【０００５】
　【発明が解決しようとする課題】
　本発明の一目的は、層間誘電体として使用可能であり、しかもなおＣｕ配線を有するＩＣチップにおいてＣｕイオン・マイグレーションの低減または除去が可能である低誘電率誘電材料を提供することである。
　【０００６】
　本発明の他の目的は、高速ＩＣチップの寿命を延ばす低誘電率誘電体材料を提供することである。
　【０００７】
　本発明の他の目的は、製造が容易であり、しかも追加の工程段階およびＩＣ製造コストが加わらない、（層間誘電体としてもＣｕイオン・マイグレーション・バリアとしても働く）低誘電率誘電体を提供することである。
　【０００８】
　本発明の他の目的は、Ｃｕイオン・マイグレーションが著しく低減または除去されたＩＣチップを提供することである。
　【０００９】
　【課題を解決するための手段】
　上記その他の目的および利点は、本発明において、Ｃｕイオンがマイグレーションするのを本来的に阻止する改質剤を中に含む低誘電率誘電体材料を使用することによって得られる。層間誘電体としてそのような誘電材料を使用することにより、Ｃｕイオン・マイグレーションを防ぐために別個の無機バリア層を使用する必要がなくなる。無機Ｃｕイオン・マイグレーション・バリア層をなくすことによって、ＩＣ加工の工程段階およびコストが低減し、かつＩＣチップの全体的誘電率を増大させる働きをする高誘電率材料の使用が回避される。具体的には、本発明の一態様は、誘電率が３．０以下の誘電材料を含む新規の層間誘電体であって、前記誘電材料が、Ｃｕイオンと結合する（または錯体化する）ための高い親和力を有し、しかも前記誘電材料に可溶である添加物を含む層間誘電体に関する。誘電材料中に添加物が存在するため、ＩＬＤの誘電率が著しく増大することなく、Ｃｕイオン・マイグレーションを阻止するバリア層として本発明の層間誘電体を使用することが可能になる。
　【００１０】
　本発明の他の態様は、上述の層間誘電体をその中に含む半導体構造、特にＩＣチップに関する。本発明は詳細には、基板と、前記基板上に形成された本発明の層間誘電体と、前記層間誘電体上または内部に形成されたＣｕ領域と、前記Ｃｕ領域上に形成されたパシベーション層とを備えるＩＣ構造を提供する。最終的なＩＣチップ相互接続構造は、層間誘電体、および信号面または基準面のパターンの多数の層と、Ｃｕバイアとを含むことができる。
　【００１１】
　本発明の別の目的は、本発明の層間誘電体をその中に含むＩＣ構造を形成する方法を提供することである。本発明のこの態様によると、この方法は、基板の表面上に本発明の層間誘電体を形成する段階と、前記層間誘電体上または内部にＣｕ領域を形成する段階と、Ｃｕ領域上にパシベーション層を形成する段階とを含む。
　【００１２】
　本発明の層間誘電体を別個の無機イオン・マイグレーション・バリア層と共に使用することも本発明の範囲に含まれる。本発明の任意選択のこの実施形態において、構造の全体的誘電率が層間誘電体の誘電率から大きく増大しないように、無機バリア層の厚さを著しく低減することが可能である。別個の無機Ｃｕイオン・マイグレーション・バリア層の使用は必要ではないが、Ｃｕイオン・マイグレーションをさらに防止するためにそれを使用することもできる。
　【００１３】
　【発明の実施の形態】
　Ｃｕイオンと結合する添加物をその中に有する新規の層間誘電体を提供する本発明を、本明細書に添付した図面を参照して詳細に説明する。これらの図面において、同じ参照番号は同じ要素または対応する要素を示すことに留意されたい。
　【００１４】
　まず、本発明の層間誘電体をその中に含むことが可能な基本半導体構造を示す図１（Ａ）および図１（Ｂ）を参照する。具体的には、図１（Ａ）および図１（Ｂ）の半導体構造は、基板１０と、基板１０上に形成された本発明の層間誘電体１２と、前記発明の層間誘電体上または層間誘電体中に形成されたＣｕ領域１４とを備える。
　【００１５】
　基板１０は、Ｃｕ配線レベルが上に形成できる、半導体チップ、ウェーハ、または相互接続構造でよい。基板は、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰ、または他のＩＩＩ／Ｖ属化合物などの半導体材料から構成され、またはそれらを含むことができる。基板は、能動デバイス領域、配線領域、分離領域、または他の同様の領域をその中に含むことができる。わかりやすくするために、これらの領域は図示していないが、基板１０に含まれるものとする。
　【００１６】
　基板１０の少なくとも１つの表面に、層間誘電体１２を付着する。化学的気相付着、スパッタリング、プラズマ支援化学的気相付着、スピンオン・コーティング、および他の同様の付着方法を含む標準の付着技法を使用して、層間誘電体１２を基板の１つの表面に付着する。層間誘電体の厚さは、本発明にとってクリティカルではないが、一般に約０．１ミクロン〜約１．０ミクロンの厚さに付着する。
　【００１７】
　層間誘電体１２は、Ｃｕイオンと結合するのに有効な量だけ存在する添加物を中に含み、しかも誘電体母材に可溶である添加物を与えるという点で、従来技術の層間誘電体とは異なる。具体的には、層間誘電体１２は低誘電率の誘電体および添加物を含む。本明細書で「低誘電率」という用語は、３．０以下、好ましくは２．６未満の誘電率すなわちｋ値を有する誘電体を示す。
　【００１８】
　本発明で使用することができる適切な低誘電率誘電体には、上述のｋ値の範囲にある任意の従来の有機誘電材料が含まれる。本発明で使用することができるいくつかの有機誘電材料の例には、ポリイミド、ポリアミド、ダイアモンド、ダイアモンド類似の炭素、シリコン含有ポリマー、（熱硬化性または非熱硬化性の）ポリアリーレン・エーテル、パラリエン（ｐａｒａｌｙｅｎｅ）・ポリマー、および誘電率が３．０以下である他の同様の有機誘電体が含まれるが、それだけに限定されるものではない。
　【００１９】
　低誘電率誘電材料と共に使用する添加物は、以下の２つの条件を満足しなければならない。すなわち、（ｉ）Ｃｕイオンと強い結合を形成可能でなければならず、すなわち、Ｃｕイオンに対する高い親和力を有し、したがってＣｕイオンと強い錯体を形成しなければならず；（ｉｉ）低誘電率誘電材料に可溶であり、したがって誘電母材中にほぼ均一に分布しなければならない。低誘電率誘電材料と共に使用することができる添加物の例には、メルカプト化合物、硫黄化合物、スルフィド化合物、シアニド化合物、多座配位子、ポリマー化合物、ならびにＣｕに対する強い結合親和力を有する他の同様の添加物が含まれる。「化合物」の語は、上述の添加物の誘導体を含むことに留意されたい。本発明で使用する好ましい添加物は、フタロシアニン化合物である。
　【００２０】
　低誘電率誘電体を付着する前に、予備混合した層間誘電体の組成物を提供することができる従来の溶液化学作用を使用して、添加物を低誘電率誘電体に加え、添加物を低誘電率誘電体母材中に均一に分布させる。具体的には、予備混合は、添加物を誘電体または誘電体の前駆体の溶液に溶解させることによって行う。上記の予備混合を行うための他の可能な手段も使用できる。
　【００２１】
　本発明で使用する添加物の量は、上記の条件（ｉ）および（ｉｉ）を満足するのに十分であるべきことに留意されたい。すなわち、添加物の量は、十分なＣｕイオンとの結合をもたらし、しかもなお誘電体母材に可溶でなければならない。使用される添加物の量が１０−８モル以上の場合に、これらの条件が実現される。約１０−６〜約１０−８モルの添加物が低誘電率誘電材料の母材全体に存在するような量で、添加物が存在することが好ましい。さらに、本発明で使用する添加物の量では、低誘電率材料の誘電率は大きくは増大しないことにも留意されたい。
　【００２２】
　Ｃｕ領域１４を、図１（Ａ）に示すように層間誘電体の表面上、または図１（Ｂ）に示すように層間誘電体内に形成する。Ｃｕの層を上に付着することによって、図１（Ａ）に示すようにパターン形成されたまたはパターン形成されていないＣｕ領域を層間誘電体の表面上に形成する。層間誘電体の表面上にＣｕの層を形成することができる従来の付着方法を使用して、Ｃｕの付着を行う。Ｃｕ層の形成に使用できる適切な付着方法の例には、化学的気相付着、プラズマ支援化学的気相付着、スパッタリング、蒸着、めっき、ならびに他の同様の方法が含まれる。Ｃｕ領域の全体厚さは本発明にとってクリティカルではないが、一般にＣｕ領域１４の厚さは約０．１〜約２ミクロンである。パターン形成されたＣｕ領域が望ましい場合は、パターン形成は、従来のリソグラフィ、反応性イオン・エッチング、および他のエッチング方法を使用して実施することができる。
　【００２３】
　図１（Ｂ）は、Ｃｕ領域１４が層間誘電体１２内に形成された本発明の他の実施形態を示す。この構造は、まずトレンチ（またはバイア）を層間誘電体中に形成し、トレンチをＣｕで充填し、必要ならば、トレンチ内に付着していないＣｕを研磨することができる従来の方法を使用して形成する。トレンチとバイアは従来のリソグラフィおよびエッチング（例えば反応性イオン・エッチング）によって形成することができ、次いでトレンチを上述のいずれかのＣｕ付着方法を使用してＣｕで充填する。研磨は、化学的機械研磨または研削によって行うことができる。
　【００２４】
　図２は、任意選択の無機バリア層１６およびパシベーション層１８を使用した本発明の他のいくつかの実施形態を示す。両方の層が図示してあるが、パシベーション層または無機バリア層のどちらかを使用することも本発明の範囲に含まれる。これらの要素の複数の層を使用すること、またはこれらの要素を図１（Ｂ）に示す構造と共に使用することも可能である。
　【００２５】
　ＳｉＯ２やＳｉ３Ｎ４などの無機バリア層１６を使用する例では、一般にこれは、化学的気相付着など従来の付着方法を使用して層間誘電体１２とＣｕ領域１４の間に形成する。無機バリア層１６はパターン形成されても、またはパターン形成されなくてもよい。
　【００２６】
　本発明の層間誘電体と無機バリア層が両方存在するため、Ｃｕイオン・マイグレーションに対する二重の保護がなされる。本発明の層間誘電体は、本来的にＣｕに対する強い結合親和力を有する添加物をその中に含むので、無機バリア層の厚さは７００ｎｍ（従来技術を示す）から３５０ｎｍ以下にまで低減できることに留意されたい。３５０ｎｍ以下の厚さでは、構造の全体的誘電率はどのようにも影響されない。
　【００２７】
　パシベーション層１８を使用するときは、Ｃｕ領域１４を分離するようにそれを形成する。したがって、パシベーション層はＣｕ領域１４の頂部、またはその露出した側壁上、あるいはその両方に形成することができる。本発明で使用することができる適切なパシベーション材には、ポリイミド、多結晶シリコン、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ｔｉ、Ｔａ、ＴａＮ、ＷＮ等の金属バリア、およびＣｕ領域をその上に形成した上層から絶縁することができる他の同様な材料が含まれる。パシベーション層の厚さは本発明にとってクリティカルではないが、一般にそのような層の厚さは約２００オングストローム〜約１ミクロンである。
　【００２８】
　【実施例】
　本発明を例示し、本発明の使用から得られるいくつかの利点を示すために、以下の実施例を示す。
　【００２９】
　この実施例では、本発明の層間誘電体、すなわち、フタロシアニン誘導体、すなわち２、９、１６、２３−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチル−２９Ｈ、３１Ｈフタロシアニンを添加物として含む熱硬化性ポリアリーレン・エーテルを含む構造について以下の調査を行い、従来の非改質の層間低誘電率誘電体（添加物を有さない熱硬化性ポリアリーレン・エーテル）を含む構造との比較を行った。
　【００３０】
バイアス温度ストレス（ＢＴＳ）試験
　上述の層間誘電体の劣化に関する加速信頼性試験法としてＢＴＳ試験を使用した。
　【００３１】
　上述の誘電材料内の金属イオン・マイグレーションを測定するために、図３に示したようなキャパシタ構造を使用した。具体的には、図３に示した構造は、底部Ｗ電極５０、Ｓｉ基板５２、層間誘電体５４、ＣｕまたはＡｌ電極５６、およびＳｉ３Ｎ４層５８を有する。
　【００３２】
　試験において、約２ＭＶ／ｃｍの電界を図３の構造の両端間に印加した。２ＭＶ／ｃｍより低い電圧でブレークダウンした場合は、より低い電圧を使用した。電圧印加の後、構造を約１０分間で約３００℃の温度まで加熱した。
　【００３３】
　ゲート上のバイアスは、正でも負でもよい。Ｃｕイオンを層間誘電体中に、また層間誘電体内を貫通してドライブするのは正バイアスである。逆バイアスは、プロセスが可逆であるかどうかをチェックするために使用する。一般に、サンプルは冷却中、バイアスをかけたままである。
　【００３４】
　ＢＴＳ後、イオン・マイグレーションによりサンプル内に生じた変化を、以下の電気的試験を使用して評価する。
　【００３５】
容量−電圧（ＣＶ）試験
　ＣＶ試験は、ＣＶシフト試験とも称され、絶縁体中におけるイオンの輸送の結果を観察するための高速高感度の技法を提供する。この試験は室温で行った。
　【００３６】
　ＣＶテストにおいて、デバイスの交流容量は、室温で変化する直流バイアス電圧の関数として測定した。これらの試験条件は、一般にＢＴＳ中に到達するサンプルの状態を擾乱しない。記録された容量−電圧（ＣＶ）プロットをＢＴＳの前に得られた容量−電圧（ＣＶ）プロットと比較した。フラットバンド電圧曲線における負のシフトは、陽イオン・マイグレーションが起こった可能性があることを示す。
　【００３７】
　イオンなどの可動電荷が絶縁体中に存在する可能性がある。ＢＴＳ後に、これらの電荷はＳｉ／絶縁体界面に到達する可能性がある。これらの余分な電荷が印加されたフィールド電圧に加えられ、Ｃ−Ｖ曲線において電圧軸に沿ってより大きい負電圧に向けたシフトの原因となる。
　【００３８】
　Ｃ−Ｖシフトは、絶縁体中におけるイオン空間電荷分布が変化した結果である。すなわち、全ての可動空間電荷はＣ−Ｖシフトをもたらす。したがって、絶縁体中において著しい量の固有イオン（不純物）が存在することによって、電極から絶縁体へのイオンの注入によって起こされるマイグレーションを隠蔽することができる。
　【００３９】
　測定されたフラットバンド電圧シフトは、誘電体中への電荷ドリフト量の目安として使用できる。これらの電荷は、絶縁体の不安定性またはアルカリ金属のマイグレーション、あるいはその両方の効果である可能性がある。次式を使用して、熱酸化物／Ｓｉ界面に到達するイオン濃度を計算することができる。
　　［ｉｏｎ＋］＝　−（Ｃｏｘ／ｑ）ΔＶＦＢ
上式でＣｏｘは単位面積当たりの誘電体スタック容量であり、ｑは電子電荷である。誘電体中のイオン・ドリフト速度および対応する活性化エネルギーは、ΔＶＦＢを時間と温度の関数として追跡することによって得ることができる。誘電体中に大量のイオンが存在することによってストレス印加中の誘電体中の電界が変化するため、大きい（大きいの定義は任意である）ΔＶＦＢ値は無視しなければならないので、この後者の手順においては多少の任意性がある。誘電体内にナトリウム・イオン等の不純物が存在する場合に、時間依存のフラットバンド電圧シフトが電極から注入されたイオンのみを後で示すようになることを期待して、初期のより急速なＶＢＦの変化を無視することを試みた。著しい量のイオンが電極から注入される限り、バリア層を有しない構造においてこの手法が受け入れられるであろうが、バリア層を有する構造には、不正確になりすぎる可能性がある。明らかに、種々のイオン種間を不任意に分離する手順が好ましい。
　【００４０】
　所与の高い温度で様々な時間、または様々な温度で固定した時間の間バイアスをかけたサンプルのＣ−Ｖシフトを追跡すれば、イオン・マイグレーション過程の動力学的挙動を調べることができる。フラットバンド電圧シフトを、例えば、ストレス時間に対してプロットする。これらの曲線の勾配から、Ｃｕイオンのドリフト速度（イオン／ｃｍ２秒）が導出できる。
　【００４１】
　一定の環境ストレス（例えば、変化するストレスまたは界面欠陥の成長）の下で、Ｃ−Ｖ曲線の形状はＢＴＳ後に変化する可能性がある。この場合は、たとえイオンのマイグレーションが生じなくても、見かけのＣＶシフトが報告されることがある。誘電体内の損傷をアニールすることによってもＣＶシフトが生じる可能性がある。後者は、最初にＣＶフラットバンド曲線を測定する前にバイアスをかけずにサンプルをアニールした場合、除外することができる。上述の全ての場合に、ＢＴＳ曲線の前後のミッドギャップ容量において電圧シフトΔＶを測定する。先のような誤解を避けるため、密度状態を報告することが有益である。この値はＣＶ曲線の測定の質を示す。この場合、ストレス印加中の界面状態生成の結果として、ＣＶが伸びる（ｓｔｒｅｃｈ　ｏｕｔ）のを監視する。そのような観察により、所与の観察されたＣＶシフトが電荷マイグレーションに関係し、上述のような他の現象には関係しないようにすることができる。
　【００４２】
三角電圧スイープ（ＴＶＳ）
　この試験は、ＣＶ試験の落とし穴のいくつかを回避するために、ごく最近開発された。ＣＶ試験を室温で行う際、そのバイアス温度、すなわちイオンが可動である温度でＴＶＳ試験を行う。したがって、印加された直流電圧下で、イオンの移動によって、電圧が正から負に変化する間に変化する電流が生じる。移動するイオン種は印加電圧に依存する。例えば、電圧が降下すると、アルカリ・イオンによる電流が、最初に観測される。Ｃｕイオンによる電流がこれに続き、その後に、それらの条件下で活性化する水素イオンの移動が続き、これは以前のストレス印加の際に生じた移動に加わった二次的な陽子移動である。
　【００４３】
　ＴＶＳ試験の前にＢＴＳ試験を行う場合、固有の正電荷（不純物）のかなりの部分が絶縁体／シリコン界面まで押されたことになり、したがって観測される電流は、試験中のキャパシタの変位電流に加えて、電極から絶縁体に注入されたイオンによるものである。Ｃｕイオン・マイグレーションに起因する電流は、それ自体水素イオンの移動によって起こる電流のショルダとして現れる。
　【００４４】
結果
　図４（Ａ）は、銅電極を備える構造について、非改質誘電体と可溶性フタロシアニン誘導体添加物を含む改質誘電体の比較を示す。非改質誘電体は、電圧を正から負へ変化させたとき、大きく鋭いナトリウム・イオン・ピークを示し、続いて大きい幅広の銅イオン・ピークを示す。比較において、改質した膜は、より低い電圧における弱まったナトリウム・ピ−クと、はるかに弱まった銅ピークとを示す。銅ピークの下の領域から、非改質誘電体は、同じストレス条件下で改質ＰＡＥよりも４倍高い銅拡散係数を示すと解釈できる。（改質膜の３×１０１１に対して非改質膜では１．２×１０１２。）アルミニウム電極（図４（Ｂ））で測定した同様のＴＶＳプロットでも、ナトリウム・イオン・ピークのより低い電圧へのシフトが示されており、これも同様にナトリウムについて拡散係数の低下を示す。この実験により、図４（Ａ）における−４０ボルトのピークが銅イオンのマイグレーションに起因することが示される。改質した誘電体および改質しない誘電体のＣ−Ｖ曲線（図５）は、改質膜がより安定である、すなわちベーク中に生成する電荷がより少ないことを示す。しかし、容量がより大きいが、これは改質膜の誘電率がわずかに大きいことによる可能性がある。
　【００４５】
　まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
　【００４６】
　（１）Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰおよび他のＩＩＩ／Ｖ族化合物から成るグループから選択された半導体材料を有するまたは含有する基板上に形成され、
　Ｃｕイオン・マイグレーションを低減または除去することが可能な層間誘電体であって、誘電率が３．０以下の有機誘電材料とフタロシアニン化合物を含み、前記フタロシアニン化合物がＣｕイオンと結合することが可能であり、前記有機誘電材料に可溶であり、前記有機誘電材料中に均一に分布する層間誘電体。
　（２）前記有機誘電材料が、ポリイミド、ポリアミド、シリコン含有ポリマー、ポリアリーレン・エーテルから成るグループから選択される上記（１）に記載の層間誘電体。
　（３）基板と、前記基板上に形成された上記（１）に記載の前記層間誘電体と、前記層間誘電体と接触するＣｕ領域とを備え、
　前記基板が、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰおよび他のＩＩＩ／Ｖ族化合物から成るグループから選択された半導体材料を有するまたは含有する半導体構造。
　（４）さらに、前記Ｃｕ領域上に形成されたパシベーション層を備える上記（３）に記載の半導体構造。
　（５）前記Ｃｕ領域が、前記層間誘電体上に、または前記層間誘電体中のトレンチ内に形成される上記（３）に記載の半導体構造。
　（６）前記有機誘電体が、ポリイミド、ポリアミド、シリコン含有ポリマー、ポリアリーレン・エーテルから成るグループから選択される上記（３）に記載の半導体構造。
　（７）前記層間誘電体の厚さが０．１ミクロン〜１．０ミクロンである上記（３）に記載の半導体構造。
　（８）さらに、前記層間誘電体と前記Ｃｕ領域の間に形成された任意選択の無機バリア層を備える上記（３）に記載の半導体構造。
　（９）前記任意選択の無機バリア層がＳｉＯ２またはＳｉ３Ｎ４である上記（８）に記載の半導体構造。
　（１０）前記任意選択の無機バリア層の厚さが２００オングストローム〜１ミクロンである上記（８）に記載の半導体構造。
　（１１）前記基板が半導体チップ、ウェーハ、または相互接続構造である上記（３）に記載の半導体構造。
　（１２）前記Ｃｕ領域がパターン形成され、またはパターン形成されない上記（３）に記載の半導体構造。
　（１３）半導体構造を形成する方法であって、
　上記（１）に記載の層間誘電体を基板の表面上に形成する段階と、
　前記層間誘電体と接触してＣｕ領域を形成する段階とを含む方法。
　（１４）さらに、任意選択のパシベーション層を前記Ｃｕ領域上に形成する段階を含む上記（１３）に記載の方法。
　（１５）前記層間誘電体を基板上に形成する前に、溶液化学作用によって前記層間誘電体を形成する上記（１３）に記載の方法。
　（１６）前記有機誘電体が、ポリイミド、ポリアミド、シリコン含有ポリマー、ポリアリーレン・エーテルから成るグループから選択される上記（１３）に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　層間誘電体１２が基板１０とＣｕ領域１４の間に挟まれ、Ｃｕが層間誘電体上に形成された、本発明の２つの半導体構造（Ａ）および（Ｂ）の断面図である。
　【図２】
　任意選択の無機バリア層１６および任意選択のパシベーション層１８を含む図１（Ａ）の構造の断面図である。
　【図３】
　本発明でＣｕおよびＡｌマイグレーションの測定に使用するキャパシタ構造を示す断面図である。
　【図４】
　金属がＣｕの場合（Ａ）およびＡｌの場合（Ｂ）について、非改質層間誘電体（比較例）と改質層間誘電体（本発明）の両方について示す、図３に示した構造の三角電圧スイープ（ＴＶＳ）曲線をプロットしたグラフである。
　【図５】
　非改質層間誘電体、および本発明による改質層間誘電体の、容量（Ｃ）と電圧（Ｖ）の関係をプロットしたグラフである。
　【符号の説明】
　１０　基板
　１２　層間誘電体
　１４　Ｃｕ領域
　１６　無機バリア層
　１８　パシベーション層
　５０　Ｗ電極
　５２　Ｓｉ基板
　５４　層間誘電体
　５６　ＣｕまたはＡｌ電極
　５８　Ｓｉ３Ｎ４層