KR101693597B1 - Copper plating method using electrolytic copper plating solution including two types of leveler - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전해 구리 도금 방법에 관한 것으로써, 특히 기판 상의 구리 도금막의 균일도 및 평탄도(flatness)를 향상시킬 수 있는 전해 구리 도금 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolytic copper plating method, and more particularly, to an electrolytic copper plating method capable of improving uniformity and flatness of a copper plated film on a substrate.
전해 도금은 외부에서 공급되는 전자를 이용하여 금속 혹은 금속 산화물을 금속 표면에 전착하는 방법이다. 전해 도금 시스템은 일반적인 전기화학 시스템과 동일하게 전극, 전해질, 그리고 전자를 공급하는 전원으로 이루어진다. 구리 전해 도금을 위해서는 패턴이 형성되어 있는 기판을 캐소드(cathode)로 사용하고 인이 포함된 구리 혹은 불용성 물질을 애노드(anode)로 사용한다. 전해질은 기본적으로 구리 이온을 포함하고 있으며, 전해질 자체의 저항을 낮추기 위해 황산을 포함하며, 구리 이온과 첨가제의 흡착성을 개선시키기 위해 염소 이온 등을 포함한다.
Electroplating is a method of electrodepositing a metal or metal oxide on a metal surface using electrons supplied from the outside. The electrolytic plating system is composed of a power supply for supplying electrodes, electrolytes, and electrons in the same manner as a general electrochemical system. For the copper electrolytic plating, the substrate on which the pattern is formed is used as a cathode and the copper or insoluble material containing phosphorus is used as an anode. The electrolyte basically contains copper ions, and contains sulfuric acid to lower the resistance of the electrolyte itself, and includes chloride ions and the like to improve the adsorption of copper ions and additives.
또한 전해 구리 도금액은 가속제와 억제제를 포함할 수 있다. 상기 가속제는 구리 표면에 흡착하여 구리 이온의 환원을 가속하는 물질이며, 상기 억제제는 구리 표면에 흡착하여 환원 반응을 막는 층을 형성하여 구리 환원을 방지하는 물질이다. The electrolytic copper plating solution may also contain an accelerator and an inhibitor. The accelerator is a substance that adsorbs on the surface of copper to accelerate the reduction of copper ions. The inhibitor is a substance that adsorbs on the surface of copper to form a layer that prevents the reduction reaction, thereby preventing copper reduction.
최근 플립칩(flip chip) 패키징 공정 등의 개발로 전해 도금 공정을 이용한 본딩 기술이 적용되면서, 패턴 상의 도금막의 고균일도 및 고평탄화에 대한 요구가 높아지고 있다.With the recent development of flip chip packaging processes and the like, bonding technology using an electrolytic plating process has been applied, and there is a growing demand for high uniformity and high planarization of patterned plating films.
통상적으로 전해 구리 도금은 다음과 같은 각 단계를 포함할 수 있다. Typically, electrolytic copper plating may include the following steps.
1) 전해질 수용액, 가속제, 억제제 및 평탄제를 포함하여 도금액을 형성한다.1) A plating solution is formed including an electrolyte aqueous solution, an accelerator, an inhibitor and a leveling agent.
2) 상기 도금 대상을 도금조에 장착한다. 2) The plating object is mounted on the plating vessel.
3) 상기 도금 대상이 충분히 잠길 때까지 도금조에 도금액을 공급한다. 3) The plating liquid is supplied to the plating tank until the object to be plated is sufficiently locked.
4) 상기 도금조에 전원을 공급하여 도금 대상의 금속 기저막 상에 구리막을 형성한다. 4) Power is supplied to the plating bath to form a copper film on the metal base film to be plated.
5) 도금이 완료된 도금 대상을 도금조로부터 꺼낸다.
5) Take out the plated object from the plating tank.
이 때 도금 대상의 도금된 표면의 평탄도 등을 높이기 위하여 다양한 도금 용액들이 사용되고 있다. 그러나 다양한 구리 도금액이 알려져 있지만, 도금 대상의 표면 평탄도를 훼손하지 않으면서 만족할만한 도금속도를 확보할 수 있는 도금액은 알려져 있지 않다. 따라서, 도금 효율이 우수하며, 우수한 표면 균일도 및 평탄도를 부여할 수 있는 새로운 구리 도금액 및 이를 이용한 구리 도금방법이 요구되고 있다. Various plating solutions have been used to increase the flatness of the plated surface of the object to be plated. However, although a variety of copper plating solutions are known, there is no known plating solution capable of ensuring satisfactory plating speed without deteriorating the surface flatness of the plating target. Therefore, there is a demand for a new copper plating solution and a copper plating method using the same which can provide excellent surface uniformity and flatness with excellent plating efficiency.
선행기술문헌Prior art literature
특허문헌Patent literature
(특허문헌 0001) 1. 한국공개특허 KR 10-2014-0092626 A(Patent Document 0001) 1. Korean Patent Publication KR 10-2014-0092626 A
(특허문헌 0002) 2. 한국등록특허 KR 10-0880521 B1(Patent Document 0002) 2. Korean Registered Patent KR 10-0880521 B1
(특허문헌 0003) 3. 한국공개특허 KR 10-2015-0047057 A(Patent Document 0003) 3. Korean Patent Publication KR 10-2015-0047057 A
본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 패턴이 형성된 기판 상에 전해 구리 도금 시, 도금 표면의 우수한 표면 평탄도와 균일도를 갖는 전해 구리 도금 방법을 제공하고자 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an electrolytic copper plating method having excellent surface flatness and uniformity of a surface of a plating layer on a substrate having a pattern formed thereon. However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.
본 발명의 일 관점에 따른 전해 구리 도금 방법은 패턴이 형성된 기판 상에 전해 도금 방식으로 구리막을 형성하기 위한 방법으로서, 상기 패턴 상에 형성되는 구리막의 균일도 및 평탄도를 높이기 위해 전해 구리 도금용액은 적어도 2종의 평탄제를 포함한다.An electrolytic copper plating method according to one aspect of the present invention is a method for forming a copper film by an electrolytic plating method on a substrate on which a pattern is formed, in order to increase the uniformity and flatness of the copper film formed on the pattern, At least two flatting agents.
상기 평탄제는 도금시 구리막의 표면을 볼록하게 만드는 제 1 평탄제 및 상기 구리막의 표면을 오목하게 만드는 제 2 평탄제를 포함할 수 있다.The planarizing agent may include a first planarizing agent that convexes the surface of the copper film upon plating and a second planarizing agent that concaves the surface of the copper film.
상기 전해 구리 도금용액에 있어서, 상기 전해 구리 도금 유기첨가제로 도금시 구리막의 표면을 볼록하게 만드는 제 1 평탄제는 하기의 화학식 1 또는 화학식 2로 표현되는 구조를 가진 화합물을 포함할 수 있다.In the electrolytic copper plating solution, the first planarizing agent that convexes the surface of the copper film when plated with the electrolytic copper plating organic additive may include a compound having a structure represented by the following formula (1) or (2).
(화학식 1)(Formula 1)
(여기서, A는 에테르 작용기, 에스테르 작용기 및 카르보닐 작용기 중 하나 이상을 포함하고, Wherein A comprises at least one of an ether functional group, an ester functional group and a carbonyl functional group,
R1 과 R2는 단독으로 수소를 포함하거나, 에테르 작용기를 포함하는 1개 내지 10개 사이의 탄소를 갖는 선형 구조의 알킬이거나, 또는 에테르 작용기를 포함하는 5개 내지 20개 사이의 탄소를 갖는 가지형 구조의 알킬이고,R 1 and R 2 may be hydrogen alone or may be a linear structure alkyl having between one and ten carbons comprising an ether functionality or alternatively may be a linear or branched alkyl having between 5 and 20 carbons Branched alkyl,
R3과 R4는 단독으로 수소를 포함하거나, 1개 내지 10개 사이의 탄소를 갖는 선형 구조의 알킬이거나, 또는 5개 내지 20개 사이의 탄소를 갖는 가지형 구조의 알킬이고,R 3 and R 4 are independently hydrogen or a linear structure alkyl having between 1 and 10 carbons or a branched structure alkyl having between 5 and 20 carbons,
m과 n의 합은 1내지 50까지의 정수이고,The sum of m and n is an integer of 1 to 50,
o는 1내지 100까지의 정수이고,o is an integer from 1 to 100,
X는 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I), 질산염(NO3), 황산염(SO4), 탄산염(CO3) 및 수산기(OH)로 이루어진 이온 군에서 선택된 하나 또는 그 이상을 포함함)
X is at least one selected from the group of ions consisting of chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I), nitrate (NO 3 ), sulfate (SO 4 ), carbonate (CO 3 ) Included)
(화학식 2)(2)
(여기서 R5는 질소, 산소, 황, 인 중 하나 또는 두 개의 원소를 포함하는 포화 헤테로 고리 화합물로 아지리딘, 옥시란, 티이란, 디아지리딘, 옥사지리딘, 디옥시란, 아제티딘, 옥세탄, 티에탄, 디아제티딘, 디옥세탄, 디티에탄, 피롤리딘, 티올란, 포스포란, 이미다졸리딘, 피라졸리딘, 옥사졸리딘, 이소옥사졸리딘, 티아졸리딘, 이소티아졸리딘, 디옥솔란, 디티올란, 피페리딘, 옥산, 티안, 포스피난, 피페라진, 모르폴린, 티오모르폴린, 디옥산, 디티안, 아제판, 옥세판, 티에판, 호모피레라진, 아조칸, 옥소칸, 티오칸, 아조난, 옥소난, 티오난으로 이루어진 물질 군 중 하나 이상을 포함하고,(Wherein R < 5 > is a saturated heterocyclic compound containing one or two elements selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, sulfur and phosphorus, and includes aziridine, oxirane, thiirane, diaziridine, oxaziridine, dioxirane, azetidine, And examples thereof include oxetane, thiotane, diazetidine, dioxetane, dithietane, pyrrolidine, thiolane, phosphorane, imidazolidine, pyrazolidine, oxazolidine, isoxazolidine, thiazolidine, isothiazoli But are not limited to, thiomorpholine, thiomorpholine, dioxane, dithiane, azepane, oxepan, thiepane, homopyrerazine, azokane, thiophene, , Oxocane, thiocane, azonan, oxonane, and thionane,
R6와 R7는 단독으로 수소를 포함하거나, 에테르 작용기를 포함하는 1개 내지 10개 사이의 탄소를 갖는 선형 구조의 알킬이거나, 또는 에테르 작용기를 포함하는 5개 내지 20개 사이의 탄소를 갖는 가지형 구조의 알킬이고,R 6 and R 7 are independently hydrogen or a linear structure alkyl having between one and ten carbons containing ether functionality or alternatively having between 5 and 20 carbons containing an ether functionality, Branched alkyl,
p는 300 내지 4500까지의 정수이고,p is an integer from 300 to 4500,
X는 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I), 질산염(NO3), 황산염(SO4), 탄산염(CO3) 및 수산기(OH)로 이루어진 이온 군 중 하나 이상을 포함함)X includes at least one of a group of ions consisting of chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I), nitrate (NO3), sulfate (SO4), carbonate (CO3) and hydroxyl group (OH)
상기 전해 구리 도금용 유기첨가제에 있어서, 상기 도금시 구리막의 표면을 오목하게 만드는 제 2 평탄제는 하기의 화학식 3으로 표현되는 구조를 가진 화합물을 포함할 수 있다.
In the organic additive for electrolytic copper plating, the second flatting agent for concave the surface of the copper film at the time of plating may include a compound having a structure represented by the following formula (3).
(화학식 3)(Formula 3)
(R8은 단독으로 수소를 포함하거나, 또는 1개 내지 10개 사이의 탄소를 갖는 선형 구조의 알킬이거나, 또는 5개 내지 20개 사이의 탄소를 갖는 가지형 구조의 알킬이고,(R < 8 > is hydrogen or a linear structure alkyl having 1 to 10 carbons, or a branched structure alkyl having 5 to 20 carbons,
R9는 글리시독시프로필트리메톡실란, 부틸 메타아크릴레이트, 에틸 메타아크릴레이트, 글리시딜 메타아크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 에스테르, 글리시딜 아민, 글리시돌로 이루어진 물질 군 중 하나 이상을 포함하고. R 9 is a material consisting of glycidoxypropyl trimethoxysilane, butyl methacrylate, ethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, glycidyl ester, glycidyl amine, glycidol Includes one or more of the counties.
R10와 R11는 질소, 산소, 황, 인 중 하나 또는 두 개의 원소를 포함하는 불포화 헤테로 고리 화합물로 아지린, 옥시린, 티이린, 디아지린, 아제트, 옥세트, 티에트, 디옥트, 다이티에트, 피롤, 퓨란, 티오펜, 포스폴, 이미다졸, 피라졸, 옥소졸, 이소옥사졸, 티아졸, 이소티아졸, 피리딘, 피란, 티오피란, 포스피닌, 디아진, 옥사진, 티아진, 디옥신, 다이티인, 아제핀, 옥세핀, 티데핀, 디아제핀, 티아제핀 및 아조신으로 이루어진 물질 군에서 선택된 하나 또는 그 이상을 포함하고,R 10 and R 11 are unsaturated heterocyclic compounds containing one or two elements selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, sulfur and phosphorus, and include azirine, oxirane, thiirne, diazirine, azet, oxetate, , Thiazole, thiopyran, phosphine, diazine, oxazine, thiazole, isoxazole, isoxazole, thiazole, isothiazole, pyridine, pyran, thiopyran, , Thiazines, dioxins, dithiines, azepines, oxepins, thidepines, diazepines, thiazepines and aoxins,
q과 r의 합은 1내지 300까지의 정수이고,The sum of q and r is an integer from 1 to 300,
X는 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I), 질산염(NO3), 황산염(SO4), 탄산염(CO3) 및 수산기(OH)로 이루어진 이온 군에서 선택된 하나 또는 그 이상을 포함함)X is at least one selected from the group of ions consisting of chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I), nitrate (NO 3 ), sulfate (SO 4 ), carbonate (CO 3 ) Included)
상기 전해 구리 도금액에 있어서, 상기 화학식 1의 구조를 갖는 제 1 평탄제의 분자량 범위는 100 g/mol 내지 500,000 g/mol이고, 상기 전해 구리 도금액 1 리터당 0.1 mg 내지 1000 mg의 농도로 첨가될 수 있다. 또한 화학식 2의 구조를 갖는 제 1 평탄제의 분자량 범위는 분자량 범위는 50,000 g/mol 내지 700,000 g/mol이고, 상기 전해 구리 도금액 1 리터당 0.1 mg 내지 1000 mg의 농도로 첨가될 수 있다. 상기 전해 구리 도금액에 있어서, 상기 화학식 3의 구조를 갖는 제 2 평탄제는 100 g/mol 내지 500,000 g/mol 범위의 분자량을 갖고, 상기 도금액 1 리터당 0.1 mg 내지 1000 mg 범위의 농도로 첨가될 수 있다.In the electrolytic copper plating solution, the first planarizing agent having the structure of Formula 1 may have a molecular weight ranging from 100 g / mol to 500,000 g / mol, and may be added at a concentration of 0.1 mg to 1000 mg per liter of the electrolytic copper plating solution have. The molecular weight range of the first planarizing agent having the structure of Formula 2 is in the range of 50,000 g / mol to 700,000 g / mol, and may be added at a concentration of 0.1 mg to 1000 mg per liter of the electrolytic copper plating solution. In the electrolytic copper plating solution, the second flatting agent having the structure of Formula 3 may have a molecular weight ranging from 100 g / mol to 500,000 g / mol and may be added at a concentration ranging from 0.1 mg to 1000 mg per liter of the plating solution have.
상기 전해 구리 도금용 유기첨가제는 억제제 및 가속제를 더 포함할 수 있다.The organic additive for electrolytic copper plating may further include an inhibitor and an accelerator.
상기 전해 구리 도금용 유기첨가제에 있어서, 상기 억제제는, 폴리옥시알킬렌 글리콜, 카복시메틸셀룰로스, N-노닐페놀 폴리글리콜 에테르, 옥탄디올 비스 글리콜 에테르, 올레산 폴리 글리콜 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 폴리에틸렌 글리콜-블록-폴리프로필렌 글리콜-블록-폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리비닐 알코올, 스테아릴 알코올 폴리글리콜 에테르, 스테아린산 폴리 글리콜 에스테르, 3-메틸-1-뷰타인-3-올, 3-메틸-펜텐-3-올, L-에틴닐사이클로헥사놀, 페닐 프로피놀, 3- 페닐-1-뷰타인-3-올, 프로파길 알코올, 메틸 뷰타이놀-에틸렌 옥사이드, 2-메틸-4-클로로-3-뷰타인-2-올, 디메틸 헥사인디올, 디메틸헥사인디올-에틸렌 옥사이드, 디메틸옥타인디올, 페닐뷰타이놀 및 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르로 이루어진 물질 군에서 선택된 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.Wherein the inhibitor is at least one selected from the group consisting of polyoxyalkylene glycols, carboxymethyl cellulose, N-nonylphenol polyglycol ether, octanediol bisglycol ether, oleic acid polyglycol ester, polyethylene glycol, polyethylene glycol dimethyl ether , Polyethyleneglycol-block-polypropylene glycol-block-polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyvinyl alcohol, stearyl alcohol polyglycol ether, stearic acid polyglycol ester, 3-methyl- Methyl-penten-3-ol, L-ethynyl cyclohexanol, phenylpropynol, 3-phenyl-1-butyne-3-ol, propargyl alcohol, methyl butyrol- -Chloro-3-butyne-2-ol, dimethylhexanediol, dimethylhexanediol-ethylene oxide, dimethyloctanediol, phenylbutyronol and 1,4-butanediol diglycidyl ether It may include one or more selected from the group consisting of materials.
상기 전해 구리 도금용 유기첨가제에 있어서, 상기 가속제는, (O-에틸디티오카보네이토)-S-(3-설포프로필)-에스테르, 3 - [(아미노-이미노메틸)-티올]-1-프로판 술폰산, 3-(벤조티아졸-2-머캅토)-프로필 술폰산, 소디움 비스-(술포프로필)-디설파이드, N, N-디메틸 디티오카바마일 프로필 술폰산, 3,3-티오비스(1-프로판 술폰산), 2-히드록시-3-[트리스(히드록시메틸)메틸아미노]-1-프로판 술폰산, 소디움 2,3-디머캡토프로판 술폰산, 3-머캅토 -1-프로판 설폰산, N,N-비스(4-설포부틸)-3,5-디메틸아닐린, 소디움 2-머캅토-5- 벤지이미다졸 술폰산, 5,5'-디티오비스(2-니트로 벤조산), DL-시스테인, 4-머캅토-벤젠 설폰산 및 5-머캅토-1H-테트라졸-1-메탄 술폰산으로 이루어진 물질 군에서 선택된 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.The organic additive for electrolytic copper plating according to claim 1, wherein the accelerator is selected from the group consisting of (O-ethyldithiocarbonate) -S- (3-sulfopropyl) -ester, 3 - [(amino-iminomethyl) (Sulfopropyl) -disulfide, N, N-dimethyldithiocarbamylpropylsulfonic acid, 3,3-thiobis (2-methoxybenzyl) (Hydroxymethyl) methylamino] -1-propanesulfonic acid, sodium 2,3-dimercaptopropanesulfonic acid, 3-mercapto-1-propanesulfonic acid, Dimethylaniline, sodium 2-mercapto-5-benzimidazole sulfonic acid, 5,5'-dithiobis (2-nitrobenzoic acid), DL-cysteine, 4-mercapto-benzenesulfonic acid, and 5-mercapto-1H-tetrazole-1-methanesulfonic acid.
상기 전해 구리 도금액에 있어서, 상기 억제제 및 상기 가속제는 100 g/mol 내지 100,000 g/mol 범위의 분자량을 각각 갖고, 상기 도금액 1 리터당 0.1 mg 내지 1000 mg 범위의 농도로 각각 첨가될 수 있다.In the electrolytic copper plating solution, the inhibitor and the accelerator each have a molecular weight ranging from 100 g / mol to 100,000 g / mol, and may be added at a concentration ranging from 0.1 mg to 1000 mg per liter of the plating solution.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 전해 구리 도금액을 이용하는 전해 구리 도금 방법에 따르면, 기판 상의 패턴 내부에 균일하고 균일도 및 평탄도가 우수한 구리 도금막 증착이 가능하여 이를 이용하여 제조되는 소자의 전기적 특성이 우수하고 신뢰성이 높아질 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to the electrolytic copper plating method using the electrolytic copper plating solution according to one embodiment of the present invention as described above, it is possible to deposit a copper plating film having uniformity, uniformity and flatness in the pattern on the substrate, The electrical characteristics of the device can be excellent and the reliability can be enhanced. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1a는 본 발명에 따른 실험예 1의 조건 하에서 기판 상에 전해 구리 도금이 수행된 결과물을 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 1b는 도 1a의 결과물에 대해 표면 분석기(surface profiler)를 이용하여 주사(scan)한 구리 도금막의 프로파일이다.
도 2a은 본 발명에 따른 실험예 2의 조건 하에서 기판 상에 전해 구리 도금이 수행된 결과물을 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 2b는 도 2a의 결과물에 대해 표면 분석기(surface profiler)를 이용하여 주사한 구리 도금막의 프로파일이다.
도 3a은 본 발명에 따른 실험예 3의 조건 하에서 기판 상에 전해 구리 도금이 수행된 결과물을 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 3b는 도 3a의 결과물에 대해 표면 분석기(surface profiler)를 이용하여 주사한 구리 도금막의 프로파일이다.
도 4a은 본 발명에 따른 실험예 4의 조건 하에서 기판 상에 전해 구리 도금이 수행된 결과물을 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 4b는 도 4a의 결과물에 대해 표면 분석기(surface profiler)를 이용하여 주사한 구리 도금막의 프로파일이다.
도 5a은 본 발명에 따른 실험예 5의 조건 하에서 기판 상에 전해 구리 도금이 수행된 결과물을 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 5b는 도 5a의 결과물에 대해 표면 분석기(surface profiler)를 이용하여 주사한 구리 도금막의 프로파일이다.1A is a scanning electron microscope (SEM) image showing the result of electrolytic copper plating on a substrate under the conditions of Experimental Example 1 according to the present invention.
Figure 1B is a profile of a copper plated film scanned using a surface profiler for the result of Figure 1A.
2A is a scanning electron microscope (SEM) image showing the result of electrolytic copper plating on a substrate under the conditions of Experimental Example 2 according to the present invention.
Figure 2B is a profile of a copper plated film injected using a surface profiler for the result of Figure 2A.
FIG. 3A is a scanning electron microscope (SEM) image showing the result of electrolytic copper plating on a substrate under the conditions of Experimental Example 3 according to the present invention. FIG.
Figure 3B is a profile of a copper plated film injected using a surface profiler for the result of Figure 3A.
4A is a scanning electron microscope (SEM) image showing the result of electrolytic copper plating on a substrate under the conditions of Experimental Example 4 according to the present invention.
FIG. 4B is a profile of a copper plated film injected using a surface profiler for the result of FIG. 4A. FIG.
5A is a scanning electron microscope (SEM) image showing the result of electrolytic copper plating on a substrate under the conditions of Experimental Example 5 according to the present invention.
Figure 5b is a profile of a copper plated film injected using a surface profiler for the result of Figure 5a.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실험예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실험예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실험예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but is capable of other various forms of implementation. The following examples are intended to be illustrative of the present invention, Is provided to fully inform the user. Also, for convenience of explanation, the components may be exaggerated or reduced in size.
도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실험예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.In the figures, for example, variations in the shape shown may be expected, depending on manufacturing techniques and / or tolerances. Therefore, the experimental examples of the present invention should not be construed as limited to the specific shapes of the regions shown in this specification, and should include, for example, changes in the shape resulting from manufacturing.
본 발명의 실시예들에서, 전해 도금 방식은 전기를 인가한다는 점에서 무전해 도금 방식과 구분될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에서, 전해 구리 도금은 전해 도금 방식에 의해서 구리를 도금하는 것을 지칭할 수 있다.In the embodiments of the present invention, the electrolytic plating method can be distinguished from the electroless plating method in that electricity is applied. Further, in embodiments of the present invention, electrolytic copper plating may refer to plating copper by an electrolytic plating method.
본 발명의 실시예들에 따른 전해 구리 도금용 유기첨가제는 전해 도금 방식으로 구리막을 형성하기 위한 구리 도금액에 첨가될 수 있다. 예를 들어, 구리 도금액은 기본적으로 구리 이온을 포함하는 전해질을 포함하고, 부가적으로 여기에 첨가되는 첨가제를 포함할 수 있다. 예컨대, 구리 도금액은 전해질에 그 저항을 낮추기 위한 황산, 구리 이온과 첨가제의 흡착성을 개선시키기 위한 염소 이온을 포함할 수 있다.The organic additive for electrolytic copper plating according to embodiments of the present invention may be added to a copper plating solution for forming a copper film by an electrolytic plating method. For example, the copper plating solution basically includes an electrolyte containing copper ions, and may additionally contain additives added thereto. For example, the copper plating solution may contain sulfuric acid, copper ions for lowering the resistance of the electrolyte, and chloride ions for improving the adsorbability of the additive.
본 발명의 일 실시예에 따른 전해 구리 도금용 유기첨가제는 패턴이 형성된 기판 상에 전해 도금 방식으로 구리막을 형성하기 위한 구리 도금액에 첨가되는 것으로서, 이러한 패턴 상에 형성되는 구리막의 균일도 및 평탄도를 높이기 위해 적어도 2종의 평탄제를 포함할 수 있다. 이와 같이, 구리막의 균일도 및 평탄도가 높아지면, 구리막이 형성된 후의 패턴의 균일도 및 평탄도도 역시 높아지게 된다.The organic additive for electrolytic copper plating according to an embodiment of the present invention is added to a copper plating solution for forming a copper film on a patterned substrate by an electrolytic plating method and the uniformity and flatness of the copper film formed on the pattern And may include at least two types of leveling agents to increase the strength of the coating. As described above, when the uniformity and flatness of the copper film are increased, the uniformity and flatness of the pattern after the copper film is formed also become high.
예를 들어, 이러한 평탄제는 구리막의 표면을 볼록하게 만드는 제 1 평탄제와, 구리막의 표면을 오목하게 만드는 제 2 평탄제를 포함할 수 있다.For example, such a flatting agent may include a first flatting agent which convexes the surface of the copper film and a second flatting agent which concaves the surface of the copper film.
상기 제 1 평탄제는 하기의 화학식 1 또는 화학식 2로 표현되는 구조를 가진 화합물을 포함할 수 있다.The first planarizing agent may include a compound having a structure represented by the following general formula (1) or (2).
(화학식 1)(Formula 1)
(A는 에테르 작용기, 에스테르 작용기 및 카르보닐 작용기 중 하나 이상을 포함하고,Wherein A comprises at least one of an ether, an ester and a carbonyl,
R1 과 R2는 단독으로 수소를 포함하거나, 에테르 작용기를 포함하는 1개 내지 10개 사이의 탄소를 갖는 선형 구조의 알킬이거나, 또는 에테르 작용기를 포함하는 5개 내지 20개 사이의 탄소를 갖는 가지형 구조의 알킬이고,R 1 and R 2 may be hydrogen alone or may be a linear structure alkyl having between one and ten carbons comprising an ether functionality or alternatively may be a linear or branched alkyl having between 5 and 20 carbons Branched alkyl,
R3과 R4는 단독으로 수소를 포함하거나, 1개 내지 10개 사이의 탄소를 갖는 선형 구조의 알킬이거나, 또는 5개 내지 20개 사이의 탄소를 갖는 가지형 구조의 알킬이고,R 3 and R 4 are independently hydrogen or a linear structure alkyl having between 1 and 10 carbons or a branched structure alkyl having between 5 and 20 carbons,
m과 n의 합은 1내지 50까지의 정수이고,The sum of m and n is an integer of 1 to 50,
o는 1내지 100까지의 정수이고,o is an integer from 1 to 100,
X는 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I), 질산염(NO3), 황산염(SO4), 탄산염(CO3) 및 수산기(OH)로 이루어진 이온 군에서 선택된 하나 또는 그 이상을 포함함.)X is at least one selected from the group of ions consisting of chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I), nitrate (NO 3 ), sulfate (SO 4 ), carbonate (CO 3 ) Included.)
상기 화학식 1로 표현되는 구조를 갖는 제 1 평탄제의 분자량 범위는 100 g/mol 내지 500,000 g/mol이고, 전해 구리 도금액 1 리터당 0.1 mg 내지 1000 mg의 농도로 첨가될 수 있다.The first planarizing agent having the structure represented by Formula 1 may have a molecular weight ranging from 100 g / mol to 500,000 g / mol, and may be added at a concentration of 0.1 mg to 1000 mg per liter of the electrolytic copper plating solution.
(화학식 2)(2)
(R5는 질소, 산소, 황, 인 중 하나 또는 두 개의 원소를 포함하는 포화 헤테로 고리 화합물로 아지리딘, 옥시란, 티이란, 디아지리딘, 옥사지리딘, 디옥시란, 아제티딘, 옥세탄, 티에탄, 디아제티딘, 디옥세탄, 디티에탄, 피롤리딘, 티올란, 포스포란, 이미다졸리딘, 피라졸리딘, 옥사졸리딘, 이소옥사졸리딘, 티아졸리딘, 이소티아졸리딘, 디옥솔란, 디티올란, 피페리딘, 옥산, 티안, 포스피난, 피페라진, 모르폴린, 티오모르폴린, 디옥산, 디티안, 아제판, 옥세판, 티에판, 호모피레라진, 아조칸, 옥소칸, 티오칸, 아조난, 옥소난, 티오난으로 이루어진 물질 군 중 하나 이상을 포함하고,(R 5 is a saturated heterocyclic compound containing one or two elements selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, sulfur and phosphorus, and includes aziridine, oxirane, thylan, diaziridine, oxaziridine, dioxirane, azetidine, But are not limited to, cetane, thietane, diazetidine, dioxetane, dithiethane, pyrrolidine, thiolane, phosphorane, imidazolidine, pyrazolidine, oxazolidine, isoxazolidine, thiazolidine, isothiazolidine , Dioxolane, dithiane, piperidine, oxane, thian, phosphinan, piperazine, morpholine, thiomorpholine, dioxane, dithiane, azepan, oxepan, thiepane, homopyrerazine, azokane, And at least one of the group consisting of oxocane, thiocane, azonane, oxonane, and thionane,
R6와 R7는 단독으로 수소를 포함하거나, 에테르 작용기를 포함하는 1개 내지 10개 사이의 탄소를 갖는 선형 구조의 알킬이거나, 또는 에테르 작용기를 포함하는 5개 내지 20개 사이의 탄소를 갖는 가지형 구조의 알킬이고,R 6 and R 7 are independently hydrogen or a linear structure alkyl having between one and ten carbons containing ether functionality or alternatively having between 5 and 20 carbons containing an ether functionality, Branched alkyl,
p는 300 내지 4500까지의 정수이고,p is an integer from 300 to 4500,
X는 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I), 질산염(NO3), 황산염(SO4), 탄산염(CO3) 및 수산기(OH)로 이루어진 이온 군 중 하나 이상을 포함함.)상기 화학식 2의 구조를 갖는 제 1 평탄제의 분자량 범위는 분자량 범위는 50,000 g/mol 내지 700,000 g/mol이고, 상기 전해 구리 도금액 1 리터당 0.1 mg 내지 1000 mg의 농도로 첨가될 수 있다.X includes at least one ion group selected from the group consisting of chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I), nitrate (NO3), sulfate (SO4), carbonate (CO3) 2 has a molecular weight ranging from 50,000 g / mol to 700,000 g / mol, and may be added at a concentration of 0.1 mg to 1000 mg per liter of the electrolytic copper plating solution.
상기와 같은 제 1 평탄제는 패턴이 존재하는 기판 상에 구리막을 형성하기 위한 전해 구리 도금 공정에서 전류밀도가 높게 형성되는 도금막 부위에 흡착하여 구리 이온의 환원을 억제하여 구리 도금막의 균일도 및 평탄도를 개선하여, 그 결과 도금 후 패턴의 균일도 및 평탄도를 개선시킬 수 있다.The first planarizing agent is adsorbed on a portion of the plating film having a high current density in an electrolytic copper plating process for forming a copper film on a substrate on which a pattern is present to reduce the reduction of copper ions, As a result, the uniformity and flatness of the pattern after plating can be improved.
상기 제 2 평탄제는 하기의 화학식 3으로 표현되는 구조를 가진 화합물을 포함할 수 있다.The second planarizing agent may include a compound having a structure represented by the following general formula (3).
(화학식 3)(Formula 3)
(R8은 단독으로 수소를 포함하거나, 또는 1개 내지 10개 사이의 탄소를 갖는 선형 구조의 알킬이거나, 또는 5개 내지 20개 사이의 탄소를 갖는 가지형 구조의 알킬이고,(R < 8 > is hydrogen or a linear structure alkyl having 1 to 10 carbons, or a branched structure alkyl having 5 to 20 carbons,
R9는 글리시독시프로필트리메톡실란, 부틸 메타아크릴레이트, 에틸 메타아크릴레이트, 글리시딜 메타아크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 에스테르, 글리시딜 아민, 글리시돌로 이루어진 물질 군에서 선택된 하나 또는 그 이상을 포함하고. R 9 is a material consisting of glycidoxypropyl trimethoxysilane, butyl methacrylate, ethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, glycidyl ester, glycidyl amine, glycidol And one or more selected from the group.
R10와 R11는 질소, 산소, 황, 인 중 하나 또는 두 개의 원소를 포함하는 불포화 헤테로 고리 화합물로 아지린, 옥시린, 티이린, 디아지린, 아제트, 옥세트, 티에트, 디옥트, 다이티에트, 피롤, 퓨란, 티오펜, 포스폴, 이미다졸, 피라졸, 옥소졸, 이소옥사졸, 티아졸, 이소티아졸, 피리딘, 피란, 티오피란, 포스피닌, 디아진, 옥사진, 티아진, 디옥신, 다이티인, 아제핀, 옥세핀, 티데핀, 디아제핀, 티아제핀 및 아조신으로 이루어진 물질 군에서 선택된 하나 또는 그 이상을 포함하고,R 10 and R 11 are unsaturated heterocyclic compounds containing one or two elements selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, sulfur and phosphorus, and include azirine, oxirane, thiirne, diazirine, azet, oxetate, , Thiazole, thiopyran, phosphine, diazine, oxazine, thiazole, isoxazole, isoxazole, thiazole, isothiazole, pyridine, pyran, thiopyran, , Thiazines, dioxins, dithiines, azepines, oxepins, thidepines, diazepines, thiazepines and aoxins,
q와 r의 합은 1내지 300까지의 정수이고,The sum of q and r is an integer from 1 to 300,
X는 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I), 질산염(NO3), 황산염(SO4), 탄산염(CO3) 및 수산기(OH)로 이루어진 이온 군에서 선택된 하나 또는 그 이상을 포함함.)X is at least one selected from the group of ions consisting of chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I), nitrate (NO 3 ), sulfate (SO 4 ), carbonate (CO 3 ) Included.)
이러한 제 2 평탄제는 100 g/mol 내지 500,000 g/mol 범위의 분자량을 갖고, 상기 도금액 1 리터당 0.1 mg 내지 1000 mg 범위의 농도로 첨가될 수 있다.Such a second flatting agent has a molecular weight ranging from 100 g / mol to 500,000 g / mol and may be added at a concentration ranging from 0.1 mg to 1000 mg per liter of the plating solution.
이와 같은 제 2 평탄제는 패턴이 존재하는 기판 상에 구리막을 형성하기 위한 전해 구리 도금 공정에서 전류밀도가 높게 형성되는 도금막 부위에 흡착하여 구리 이온의 환원을 억제하여 구리 도금막의 균일도 및 평탄도를 개선하여, 그 결과 도금 후 패턴의 균일도 및 평탄도를 개선시킬 수 있다.The second planarizing agent is adsorbed on a portion of the plating film having a high current density in an electrolytic copper plating process for forming a copper film on a substrate on which a pattern is present to suppress the reduction of copper ions, As a result, the uniformity and flatness of the pattern after plating can be improved.
본 발명의 일부 실시예에 따른 전해 구리 도금용 유기첨가제는 억제제(suppressor) 및/또는 가속제(accelerator)를 더 포함할 수 있다. 가속제는 구리 표면에 흡착하여 구리 이온의 환원을 가속하는 물질이며, 억제제 역시 구리 표면에 흡착하나 환원 반응을 막는 층(blocking layer)을 형성하여 구리 환원을 방지하는 물질이다The organic additive for electrolytic copper plating according to some embodiments of the present invention may further include a suppressor and / or an accelerator. The accelerator is a substance that adsorbs on the copper surface to accelerate the reduction of copper ions. The inhibitor also adsorbs on the copper surface, but forms a blocking layer to prevent reduction of copper
예를 들어, 억제제는 전해 구리 도금 공정에서 구리 환원을 억제하면서 도금액의 젖음성을 향상시켜 패턴을 갖는 기판 상에 구리막이 용이하게 형성되도록 도와줄 수 있다. 예컨대, 억제제는, 폴리옥시알킬렌 글리콜, 카복시메틸셀룰로스, N-노닐페놀 폴리글리콜 에테르, 옥탄디올 비스 글리콜 에테르, 올레산 폴리 글리콜 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 폴리에틸렌 글리콜-블록-폴리프로필렌 글리콜-블록-폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리비닐 알코올, 스테아릴 알코올 폴리글리콜 에테르, 스테아린산 폴리 글리콜 에스테르, 3-메틸-1-뷰타인-3-올, 3-메틸-펜텐-3-올, L-에틴닐사이클로헥사놀, 페닐 프로피놀, 3- 페닐-1-뷰타인-3-올, 프로파길 알코올, 메틸 뷰타이놀-에틸렌 옥사이드, 2-메틸-4-클로로-3-뷰타인-2-올, 디메틸 헥사인디올, 디메틸헥사인디올-에틸렌 옥사이드, 디메틸옥타인디올, 페닐뷰타이놀 및 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르로 이루어진 물질 군에서 선택된 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.For example, the inhibitor can improve the wettability of the plating solution while inhibiting copper reduction in the electrolytic copper plating process, thereby facilitating the formation of the copper film on the patterned substrate. For example, the inhibitor may be selected from the group consisting of polyoxyalkylene glycols, carboxymethylcellulose, N-nonylphenol polyglycol ether, octanediol bisglycol ether, oleic acid polyglycol ester, polyethylene glycol, polyethylene glycol dimethyl ether, polyethylene glycol- Propylene glycol, polyvinyl alcohol, stearyl alcohol polyglycol ether, stearic acid polyglycol ester, 3-methyl-1-butyne-3-ol, 3-methyl- 3-phenyl-1-butyne-3-ol, propargyl alcohol, methyl butyrol-ethylene oxide, 2-methyl-4-chloro- One or more selected from the group consisting of dimethyl hexaindiol, dimethyl hexaindiol-ethylene oxide, dimethyloctaindiol, phenyl butyrol and 1,4-butanediol diglycidyl ether, And more.
이러한 억제제는 100 g/mol 내지 100,000 g/mol 범위의 분자량을 갖고, 도금액 1 리터당 0.1 mg 내지 1000 mg 범위의 농도로 첨가될 수 있다.Such inhibitors have a molecular weight ranging from 100 g / mol to 100,000 g / mol and may be added in concentrations ranging from 0.1 mg to 1000 mg per liter of plating solution.
상기 가속제는 전해 구리 도금 공정에서 도금액의 과전압을 낮춰 높은 밀도의 핵을 생성시키는 물질로 구리 환원반응속도에 가속을 하여 핵의 생성과 성장을 높이는 역할을 할 수 있다. 예컨대, 가속제는, (O-에틸디티오카보네이토)-S-(3-설포프로필)-에스테르, 3 - [(아미노-이미노메틸)-티올]-1-프로판 술폰산, 3-(벤조티아졸-2-머캅토)-프로필 술폰산, 소디움 비스-(술포프로필)-디설파이드, N, N-디메틸 디티오카바마일 프로필 술폰산, 3,3-티오비스(1-프로판 술폰산), 2-히드록시-3-[트리스(히드록시메틸)메틸아미노]-1-프로판 술폰산, 소디움 2,3-디머캡토프로판 술폰산, 3-머캅토 -1-프로판 설폰산, N,N-비스(4-설포부틸)-3,5-디메틸아닐린, 소디움 2-머캅토-5- 벤지이미다졸 술폰산, 5,5'-디티오비스(2-니트로 벤조산), DL-시스테인, 4-머캅토-벤젠 설폰산 및 5-머캅토-1H-테트라졸-1-메탄 술폰산으로 이루어진 물질 군에서 선택된 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.The accelerator accelerates the copper reduction reaction speed by lowering the overvoltage of the plating liquid in the electrolytic copper plating process to generate a nucleus with a high density, thereby enhancing nucleation and growth. For example, the accelerator may be selected from the group consisting of (O-ethyldithiocarbonate) -S- (3-sulfopropyl) -ester, 3 - [(amino- iminomethyl) 2-mercapto) -propylsulfonic acid, sodium bis- (sulfopropyl) -disulfide, N, N-dimethyldithiocarbamylpropylsulfonic acid, 3,3-thiobis Dimercaptopropanesulfonic acid, 3-mercapto-1-propanesulfonic acid, N, N-bis (4-sulfo Butyl-3, 5-dimethylaniline, sodium 2-mercapto-5-benzimidazole sulfonic acid, 5,5'-dithiobis (2-nitrobenzoic acid), DL- cysteine, 4-mercapto-benzenesulfonic acid and 5-mercapto-1H-tetrazole-1-methanesulfonic acid.
이러한 가속제는 100 g/mol 내지 100,000 g/mol 범위의 분자량을 갖고, 도금액 1 리터당 0.1 mg 내지 1000 mg 범위의 농도로 첨가될 수 있다.Such accelerators may have a molecular weight ranging from 100 g / mol to 100,000 g / mol and may be added at a concentration ranging from 0.1 mg to 1000 mg per liter of plating solution.
본 발명의 일부 실시예들에 따른 전해 구리 도금액은 구리 이온이 함유된 전해질에, 전술한 유기첨가제를 포함할 수 있다. 부가적으로, 전해 구리 도금액은 전해질의 저항을 낮추기 위한 황산, 구리 이온과 첨가제의 흡착성을 개선시키기 위한 염소 이온을 더 포함할 수도 있다.The electrolytic copper plating solution according to some embodiments of the present invention may include the above-mentioned organic additive in an electrolyte containing copper ions. In addition, the electrolytic copper plating solution may further contain sulfuric acid, copper ions for lowering the resistance of the electrolyte, and chloride ions for improving the adsorbability of the additive.
이러한 전해 구리 도금액은 기판, 예컨대 반도체 웨이퍼 상에 패턴이 형성되고, 이러한 패턴 내에 선택적으로 구리 도금을 진행할 때 유용할 수 있다. 나아가, 이러한 전해 구리 도금액은 도금 속도가 높아서 후막 도금이 가능함에 따라서 후막 구리 도금을 요하는 인덕터와 같은 수동 소자, 전력 소자 등의 형성 시 이용될 수 있다.Such an electrolytic copper plating solution may be useful when a pattern is formed on a substrate, such as a semiconductor wafer, and copper plating is selectively carried out in such pattern. Further, since the electrolytic copper plating solution has a high plating rate and can be thick-coated, it can be used for forming a passive element such as an inductor requiring a thick-film copper plating, a power element, and the like.
본 발명의 일부 실시예들에 따른 전해 구리 도금 방법은, 전술한 전해 구리 도금 유기첨가제가 함유된 전해 구리 도금액 이용하여 전해 도금 방법으로 구리막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 전해 구리 도금 방법은 다단계의 직류 전류 인가 또는 펄스 전류 인가를 통해 이루어질 수 있다. The electrolytic copper plating method according to some embodiments of the present invention may include a step of forming a copper film by an electrolytic plating method using an electrolytic copper plating solution containing the electrolytic copper plating organic additive described above. This electrolytic copper plating method can be performed by applying a multi-stage DC current or a pulse current.
예를 들어, 기판은 실리콘 웨이퍼 상에 포토레지스트 패턴이 형성된 구조를 이용하고, 이러한 기판 상에 전해 구리 도금법으로 구리막을 형성할 수 있다. 예를 들어, 이러한 구리막은 패턴 상에 10 μm 이상의 두께로 두껍게 형성되는 후막 구리일 수 있고, 이 경우 인덕터와 같은 수동 소자 또는 전력 소자의 배선 등으로 이용될 수 있다. 나아가, 후막 구리막은 인덕터 또는 배선용으로 10 μm 내지 50 μm 두께를 가질 수 있다. 다만, 본 발명에 따른 전해 구리 도금용 첨가제 또는 전해 구리 도금액을 이용하여 형성된 구리막의 두께가 이러한 두께로 한정되는 것은 아니다.For example, the substrate may be a structure in which a photoresist pattern is formed on a silicon wafer, and a copper film may be formed on the substrate by electrolytic copper plating. For example, such a copper film may be thick film copper formed thick on the pattern to a thickness of 10 占 퐉 or more, and in this case, may be used as a passive element such as an inductor or a wiring of a power element. Further, the thick film may have a thickness of 10 [mu] m to 50 [mu] m for inductors or wirings. However, the thickness of the copper film formed using the additive for electrolytic copper plating or the electrolytic copper plating solution according to the present invention is not limited to this thickness.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 구현한 실험예들을 제공한다. 다만, 하기의 실험예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 아래의 실험예들에 의해서 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the following examples are for the purpose of promoting understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.
실험예Experimental Example
본 실험예에는 패턴을 갖는 웨이퍼 상에 10 μm 두께 이상으로 구리 도금을 실시하였다. 또한 1 단계 내지 4 단계인 다단계의 전류 인가를 통해 구리 전해 도금을 실시하였으며, 1 ASD 내지 15 ASD(Ampere per Square Deci-metre)의 전류밀도 범위로 전류 인가를 하였다.In this experimental example, copper plating was performed on a wafer having a pattern of 10 μm or more in thickness. In addition, copper electroplating was performed by applying a multi-step current of 1 to 4 steps, and current was applied in a current density range of 1 ASD to 15 ASD (Ampere per Square Deci-meter).
실험예 1 내지 5에서, 공통적으로 도금액 1 리터당 100 g의 구리 이온과 150 g의 황산 이온과 50 mg의 염소 이온과 억제제로 방향족 탄화수소를 포함하는 폴리 에틸렌 옥사이드(poly ethylene oxide) 유도체와, 가속제로 머캅토 그룹이 포함된 유기화합물이 첨가되었다. 부가적으로, 실험예 1에는 화학식 1의 구조를 갖는 제 1 평탄제만이 더 첨가되었고, 실험예 2에는 화학식 2의 구조를 갖는 제 1 평탄제만이 더 첨가되었고, 실험예 3에는 화학식 3의 구조를 갖는 제 2 평탄제만이 더 첨가되었다. 그리고 실험예 4에서는 화학식 1의 구조를 갖는 제 1 평탄제 및 화학식 3을 갖는 제 2 평탄제가 더 첨가되었으며, 실험예 5에서는 화학식 2의 구조를 갖는 제 1 평탄제 및 화학식 3을 갖는 제 2 평탄제가 더 첨가되었다.In Experimental Examples 1 to 5, commonly used were 100 g of copper ion, 150 g of sulfate ion and 50 mg of chlorine ion per liter of a plating solution, a poly ethylene oxide derivative containing aromatic hydrocarbons as an inhibitor, Organic compounds containing mercapto groups were added. In addition, only the first flatting agent having the structure of Chemical Formula 1 was further added in Experimental Example 1, and the first flatting agent having the structure of Chemical Formula 2 was further added in Experimental Example 2, Lt; RTI ID = 0.0 > of < / RTI > In Experimental Example 4, a first flatting agent having the structure of Formula 1 and a second flatting agent having Formula 3 were further added. In Experimental Example 5, the first flatting agent having the structure of Formula 2 and the second flatting agent having the structure of Formula 3 I added more.
예를 들어, 실험예 1 및 4에서, 화학식 1의 구조를 갖는 제 1 평탄제의 A는 N-니트로소메탄아민, N'-하이드록시이미도포름아미드, (하이드록시니트릴리오)메탄나이드암모니에이트, 우레아, 디아제닐메탄올, 3-디아지리디놀 중에 하나이다. 또한 R1은 에테르 작용기가 포함된 6개의 탄소를 갖는 가지형구조의 알킬이고, R2는 단독으로 수소를 포함한다. R3과 R4는 단독으로 수소를 포함하거나, 1개 내지 10개 사이의 탄소를 갖는 선형 구조의 알킬이거나, 또는 5개 내지 20개 사이의 탄소를 갖는 가지형 구조의 알킬이다. 그리고 m과 n의 합은 5 내지 20의 정수이고, o는 2 내지 30의 정수이며, X는 할로겐 이온 중에 하나이다.For example, in Experimental Examples 1 and 4, A of the first planarizing agent having the structure represented by Chemical Formula 1 is N-nitrosomethanamine, N'-hydroxyimidoformamide, (hydroxynitrileio) methanide ammonia , Urea, diazenylmethanol, and 3-diaziridinool. And R < 1 > is a branched structure alkyl having 6 carbons including an ether functional group, and R < 2 > R 3 and R 4 are independently hydrogen or a linear structure alkyl having between 1 and 10 carbons, or a branched structure alkyl having between 5 and 20 carbons. And the sum of m and n is an integer of 5 to 20, o is an integer of 2 to 30, and X is one of halogen ions.
또한 실험예 2 및 5에서, 화학식 2의 구조를 갖는 제 1 평탄제의 R5는 질소를 포함하는 포화 헤테로 고리 화합물로 피롤리딘, 피라졸리딘, 옥사졸리딘, 티아졸리딘 중에 하나이다. 또한 R6과 R7는 단독으로 수소를 포함하며, p는 500 내지 1,000의 정수이고, X는 할로겐 이온 중에 하나이다.Also, in Experimental Examples 2 and 5, R 5 of the first planarizing agent having the structure of Formula 2 is a saturated heterocyclic compound containing nitrogen and is one of pyrrolidine, pyrazolidine, oxazolidine, and thiazolidine. And R < 6 & R 7 includes hydrogen alone, p is an integer from 500 to 1,000, and X is one of halogen ions.
또한 실험예 3 내지 5에서 화학식 3의 구조를 갖는 제 2 평탄제의 R8은 3개의 탄소를 갖는 선형 구조의 알킬이고, R9는 부틸 메타아크릴레이트, 에틸 메타아크릴레이트, 또는 글리시딜 메타아크릴레이트 중에 하나이다. 또한 R10와 R11는 불포화 헤테로 고리 화합물로 아지린, 피롤, 피라졸, 피리딘, 디아진, 이미다졸 또는 티아진 중에 하나이다. 그리고 q와 r의 합은 150내지 250까지 정수이고, X는 할로겐 이온 중에 하나이다.In Experimental Examples 3 to 5, R 8 of the second planarizing agent having the structure of Formula 3 was linear alkyl having three carbons, and R 9 was butyl methacrylate, ethyl methacrylate, or glycidyl methacrylate Acrylate. And R < 10 > and R < 11 > are an unsaturated heterocyclic compound, either azirine, pyrrole, pyrazole, pyridine, diazine, imidazole or thiazine. And the sum of q and r is an integer from 150 to 250, and X is one of halogen ions.
도 1a는 본 발명에 따른 실험예 1의 조건 하에서 기판 상에 전해 구리 도금이 수행된 결과물을 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이고, 도 1b는 도 1a의 결과물에 대해 표면 분석기(surface profiler)를 이용하여 주사(scan)한 구리 도금막의 프로파일이다.FIG. 1A is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing the result of electrolytic copper plating on a substrate under the conditions of Experimental Example 1 according to the present invention. FIG. 1B shows a surface profiler Is a profile of a copper-plated film that is scanned by using a scanning electron microscope.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 실험예 1에 의한 도금막의 경우 패턴 상부의 가운데 부분이 볼록한 형태로 구리 도금막이 형성되어 있고 패턴 상부의 최고점에서 최저점의 구리 도금막 두께차는 약 6.3 μm로 나타났다.As shown in FIGS. 1A and 1B, in the case of the plated film according to Experimental Example 1, the copper plating film was formed in a convex shape at the upper part of the pattern, and the copper plating film thickness difference at the highest point on the pattern top was about 6.3 μm appear.
도 2a는 본 발명에 따른 실험예 2의 조건 하에서 기판 상에 전해 구리 도금이 수행된 결과물을 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이고, 도 2b는 도 2a의 결과물에 대해 표면 분석기(surface profiler)를 이용하여 주사한 구리 도금막의 프로파일이다.FIG. 2A is a scanning electron microscope (SEM) image showing the result of electrolytic copper plating on a substrate under the conditions of Experimental Example 2 according to the present invention, FIG. 2B shows a surface profiler Is the profile of the copper plated film used.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 실험예 2에 의한 도금막의 경우 패턴 상부의 가운데 부분이 볼록한 형태로 구리 도금막이 형성되어 있고 패턴 상부의 최고점에서 최저점의 구리 도금막 두께차는 약 6.9 μm로 나타났다.As shown in FIGS. 2A and 2B, in the case of the plated film according to Experimental Example 2, the copper plating film was formed in a convex shape at the upper part of the pattern, and the copper plating film thickness difference at the top of the pattern was about 6.9 μm appear.
도 3a는 본 발명에 따른 실험예 3의 조건 하에서 기판 상에 전해 구리 도금이 수행된 결과물을 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이고, 도 3b는 도 3a의 결과물에 대해 표면 분석기(surface profiler)를 이용하여 주사한 구리 도금막의 프로파일이다.FIG. 3A is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing the result of electrolytic copper plating on a substrate under the conditions of Experimental Example 3 according to the present invention, FIG. 3B is a photograph of a surface profiler Is the profile of the copper plated film used.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 실험예 3에 의한 도금막의 경우 패턴 상부의 가운데 부분이 대체로 오목한 형태로 구리 도금막이 형성되어 있고 패턴 상부의 최고점에서 최저점의 구리 도금막 두께차는 약 6.2 μm 로 나타났다.As shown in FIGS. 3A and 3B, in the case of the plated film according to Experimental Example 3, the copper plating film was formed in a substantially concave shape at the upper part of the pattern, and the copper plating film thickness difference at the highest point on the pattern top was about 6.2 μm Respectively.
도 4a는 본 발명에 따른 실험예 4의 조건 하에서 기판 상에 전해 구리 도금이 수행된 결과물을 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이고, 도 4b는 도 4a의 결과물에 대해 표면 분석기(surface profiler)를 이용하여 주사한 구리 도금막의 프로파일이다.FIG. 4A is a scanning electron microscope (SEM) image showing the result of electrolytic copper plating on a substrate under the conditions of Experimental Example 4 according to the present invention, FIG. 4B shows a surface profiler Is the profile of the copper plated film used.
또한 도 5a는 본 발명에 따른 실험예 5의 조건 하에서 기판 상에 전해 구리 도금이 수행된 결과물을 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이고, 도 5b는 도 5a의 결과물에 대해 표면 분석기(surface profiler)를 이용하여 주사한 구리 도금막의 프로파일이다.5A is a scanning electron microscope (SEM) image showing the result of electrolytic copper plating on a substrate under the conditions of Experimental Example 5 according to the present invention. FIG. 5B is a SEM image of a surface profiler for the result of FIG. Is the profile of the copper plated film injected using the film.
실험예 4, 5의 경우 패턴 상부의 가운데 부분이 대체로 평탄한 형태로 구리 도금막이 형성되어 있고, 패턴 상부의 최고점에서 최저점의 구리 도금막의 두께차는 약 1.7 ∼ 1.9 μm로 나타났다. 실험예 4, 5의 경우 실험예 1 및 3에 비하여 패턴 표면의 평탄도가 개선됨을 알 수 있다. In the case of Experimental Examples 4 and 5, the copper plating film was formed in a substantially flat shape at the upper part of the pattern, and the difference in thickness of the copper plating film at the lowest point at the top of the pattern was about 1.7 to 1.9 μm. In the case of Experimental Examples 4 and 5, the flatness of the pattern surface is improved as compared with Experimental Examples 1 and 3.
따라서, 전술한 실험예들로부터, 화학식 1 또는 화학식 2의 구조를 갖는 제 1 평탄제는 구리막의 표면을 볼록하게 만들 수 있고, 화학식 3의 구조를 갖는 제 2 평탄제는 구리막의 표면을 오목하게 만들 수 있으며, 이러한 제 1 평탄제와 제 2 평탄제를 혼용함으로써 구리 도금막의 균일도와 평탄도를 높일 수 있음을 알 수 있다.Therefore, from the above-described experimental examples, the first planarizing agent having the structure of Chemical Formula (1) or (2) can make the surface of the copper film convex, and the second planarizing agent having the structure of Chemical Formula (3) It can be seen that the uniformity and flatness of the copper plating film can be increased by using the first and second flatting agents in combination.
본 발명은 도면에 도시된 실험예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실험예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims
Claims (10)
상기 2종의 평탄제는 상기 구리막의 표면을 볼록하게 만드는 아래의 화학식 1 또는 화학식 2에서 선택되는 구조를 갖는 제 1 평탄제; 및
상기 구리막의 표면을 오목하게 만드는 아래의 화학식 3의 구조를 갖는 제 2 평탄제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전해 구리 도금 방법.
(화학식 1)
(A는 에테르 작용기, 에스테르 작용기 및 카르보닐 작용기 중 하나 이상을 포함하고,
R1 과 R2는 단독으로 수소를 포함하거나, 에테르 작용기를 포함하는 1개 내지 10개 사이의 탄소를 갖는 선형 구조의 알킬이거나, 또는 에테르 작용기를 포함하는 5개 내지 20개 사이의 탄소를 갖는 가지형 구조의 알킬이고,
R3과 R4는 단독으로 수소를 포함하거나, 1개 내지 10개 사이의 탄소를 갖는 선형 구조의 알킬이거나, 또는 5개 내지 20개 사이의 탄소를 갖는 가지형 구조의 알킬이고,
m과 n의 합은 1내지 50까지의 정수이고,
o는 1내지 100까지의 정수이고,
X는 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I), 질산염(NO3), 황산염(SO4), 탄산염(CO3) 및 수산기(OH)로 이루어진 이온 군에서 선택된 하나 또는 그 이상을 포함함)
(화학식 2)
(R5은 질소, 산소, 황, 인 중 하나 또는 두 개의 원소를 포함하는 포화 헤테로 고리 화합물로 아지리딘, 옥시란, 티이란, 디아지리딘, 옥사지리딘, 디옥시란, 아제티딘, 옥세탄, 티에탄, 디아제티딘, 디옥세탄, 디티에탄, 피롤리딘, 티올란, 포스포란, 이미다졸리딘, 피라졸리딘, 옥사졸리딘, 이소옥사졸리딘, 티아졸리딘, 이소티아졸리딘, 디옥솔란, 디티올란, 피페리딘, 옥산, 티안, 포스피난, 피페라진, 모르폴린, 티오모르폴린, 디옥산, 디티안, 아제판, 옥세판, 티에판, 호모피레라진, 아조칸, 옥소칸, 티오칸, 아조난, 옥소난, 티오난으로 이루어진 물질 군 중 하나 이상을 포함하고,
R6와 R7는 단독으로 수소를 포함하거나, 에테르 작용기를 포함하는 1개 내지 10개 사이의 탄소를 갖는 선형 구조의 알킬이거나, 또는 에테르 작용기를 포함하는 5개 내지 20개 사이의 탄소를 갖는 가지형 구조의 알킬이고,
p는 300 내지 4,500까지의 정수이고,
X는 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I), 질산염(NO3), 황산염(SO4), 탄산염(CO3) 및 수산기(OH)로 이루어진 이온 군 중 하나 이상을 포함함)
(화학식 3)
(R8은 단독으로 수소를 포함하거나, 1개 내지 10개 사이의 탄소를 갖는 선형 구조의 알킬이거나, 또는 5개 내지 20개 사이의 탄소를 갖는 가지형 구조의 알킬이고,
R9는 글리시독시프로필트리메톡실란, 부틸 메타아크릴레이트, 에틸 메타아크릴레이트, 글리시딜 메타아크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 에스테르, 글리시딜 아민, 글리시돌로 이루어진 물질 군에서 선택된 하나 또는 그 이상을 포함하고,
R10와 R11는 질소, 산소, 황, 인 중 하나 또는 두 개의 원소를 포함하는 불포화 헤테로 고리 화합물로 아지린, 옥시린, 티이린, 디아지린, 아제트, 옥세트, 티에트, 디옥트, 다이티에트, 피롤, 퓨란, 티오펜, 포스폴, 이미다졸, 피라졸, 옥소졸, 이소옥사졸, 티아졸, 이소티아졸, 피리딘, 피란, 티오피란, 포스피닌, 디아진, 옥사진, 티아진, 디옥신, 다이티인, 아제핀, 옥세핀, 티데핀, 디아제핀, 티아제핀 및 아조신으로 이루어진 물질 군에서 선택된 하나 또는 그 이상을 포함하고,
q과 r의 합은 1내지 300까지의 정수이고,
X는 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I), 질산염(NO3), 황산염(SO4), 탄산염(CO3) 및 수산기(OH)로 이루어진 이온 군에서 선택된 하나 또는 그 이상을 포함함)A copper electrolytic plating method using a plating solution comprising an electrolyte aqueous solution, an inhibitor, an accelerator, and at least two flatting agents to form a copper film on a patterned substrate by an electrolytic plating method,
Wherein the two types of flatting agents are a first flatting agent having a structure selected from the following formulas (1) and (2) to make the surface of the copper film convex; And
And a second planarizing agent having a structure represented by the following formula (3) to make the surface of the copper film concave.
(Formula 1)
Wherein A comprises at least one of an ether, an ester and a carbonyl,
R 1 and R 2 may be hydrogen alone or may be a linear structure alkyl having between one and ten carbons comprising an ether functionality or alternatively may be a linear or branched alkyl having between 5 and 20 carbons Branched alkyl,
R 3 and R 4 are independently hydrogen or a linear structure alkyl having between 1 and 10 carbons or a branched structure alkyl having between 5 and 20 carbons,
The sum of m and n is an integer of 1 to 50,
o is an integer from 1 to 100,
X is at least one selected from the group of ions consisting of chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I), nitrate (NO 3 ), sulfate (SO 4 ), carbonate (CO 3 ) and hydroxyl Included)
(2)
(R 5 is a saturated heterocyclic compound containing one or two elements selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, sulfur, and phosphorus, and includes aziridine, oxirane, thiirane, diaziridine, oxaziridine, dioxirane, azetidine, But are not limited to, cetane, thietane, diazetidine, dioxetane, dithietane, pyrrolidine, thiolane, phosphorane, imidazolidine, pyrazolidine, oxazolidine, isoxazolidine, thiazolidine, isothiazolidine , Dioxolane, dithiane, piperidine, oxane, thian, phosphinan, piperazine, morpholine, thiomorpholine, dioxane, dithiane, azepan, oxepan, thiepane, homopyrerazine, azokane, And at least one of the group consisting of oxocane, thiocane, azonane, oxonane, and thionane,
R 6 and R 7 are independently hydrogen or a linear structure alkyl having between one and ten carbons containing ether functionality or alternatively having between 5 and 20 carbons containing an ether functionality, Branched alkyl,
p is an integer from 300 to 4,500,
X includes at least one of a group of ions consisting of chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I), nitrate (NO3), sulfate (SO4), carbonate (CO3) and hydroxyl group (OH)
(Formula 3)
(R < 8 > is independently a linear structure alkyl having from 1 to 10 carbons, or a branched structure having from 5 to 20 carbons,
R 9 is a material consisting of glycidoxypropyl trimethoxysilane, butyl methacrylate, ethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, glycidyl ester, glycidyl amine, glycidol ≪ RTI ID = 0.0 > and / or < / RTI >
R 10 and R 11 are unsaturated heterocyclic compounds containing one or two elements selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, sulfur and phosphorus, and include azirine, oxirane, thiirne, diazirine, azet, oxetate, , Thiazole, thiopyran, phosphine, diazine, oxazine, thiazole, isoxazole, isoxazole, thiazole, isothiazole, pyridine, pyran, thiopyran, , Thiazines, dioxins, dithiines, azepines, oxepins, thidepines, diazepines, thiazepines and aoxins,
The sum of q and r is an integer from 1 to 300,
X is at least one selected from the group of ions consisting of chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I), nitrate (NO 3 ), sulfate (SO 4 ), carbonate (CO 3 ) Included)
상기 화학식 1의 구조를 갖는 제 1 평탄제는 100 g/mol 내지 500,000 g/mol 범위의 분자량을 갖는 것을 특징으로 하는, 전해 구리 도금 방법.The method according to claim 1,
Wherein the first planarizing agent having the structure of Formula 1 has a molecular weight ranging from 100 g / mol to 500,000 g / mol.
상기 화학식 2의 구조를 갖는 제 1 평탄제는 50,000 g/mol 내지 700,000 g/mol 범위의 분자량을 갖는 것을 특징으로 하는, 전해 구리 도금 방법.The method according to claim 1,
Wherein the first planarizing agent having the structure of Formula 2 has a molecular weight ranging from 50,000 g / mol to 700,000 g / mol.
상기 화학식 3의 구조를 갖는 제 2 평탄제는 100 g/mol 내지 500,000 g/mol 범위의 분자량을 갖는 것을 특징으로 하는, 전해 구리 도금 방법.The method according to claim 1,
Wherein the second planarizing agent having the structure of Formula 3 has a molecular weight ranging from 100 g / mol to 500,000 g / mol.
상기 화학식 1 또는 화학식 2에서 선택되는 구조를 갖는 제 1 평탄제와 화학식 3의 구조를 갖는 제 2 평탄제는 전해 구리 도금액 1 리터당 0.1 mg 내지 1000 mg의 농도로 첨가되는 것을 특징으로 하는, 전해 구리 도금 방법.The method according to claim 1,
Wherein the first planarizing agent having a structure selected from the formulas (1) and (2) and the second planarizing agent having a structure represented by the following formula (3) are added at a concentration of 0.1 mg to 1000 mg per liter of the electrolytic copper plating solution. Plating method.
상기 억제제는, 폴리옥시알킬렌 글리콜, 카복시메틸셀룰로스, N-노닐페놀 폴리글리콜 에테르, 옥탄디올 비스 글리콜 에테르, 올레산 폴리 글리콜 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 폴리에틸렌 글리콜-블록-폴리프로필렌 글리콜-블록-폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리비닐 알코올, 스테아릴 알코올 폴리글리콜 에테르, 스테아린산 폴리 글리콜 에스테르, 3-메틸-1-뷰타인-3-올, 3-메틸-펜텐-3-올, L-에틴닐사이클로헥사놀, 페닐 프로피놀, 3- 페닐-1-뷰타인-3-올, 프로파길 알코올, 메틸 뷰타이놀-에틸렌 옥사이드, 2-메틸-4-클로로-3-뷰타인-2-올, 디메틸 헥사인디올, 디메틸헥사인디올-에틸렌 옥사이드, 디메틸옥타인디올, 페닐뷰타이놀 및 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르로 이루어진 물질 군에서 선택된 하나 또는 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전해 구리 도금 방법.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the inhibitor is selected from the group consisting of polyoxyalkylene glycols, carboxymethylcellulose, N-nonylphenol polyglycol ether, octanediol bisglycol ether, oleic acid polyglycol ester, polyethylene glycol, polyethylene glycol dimethyl ether, polyethylene glycol- Propylene glycol, polyvinyl alcohol, stearyl alcohol polyglycol ether, stearic acid polyglycol ester, 3-methyl-1-butyne-3-ol, 3-methyl- 3-phenyl-1-butyne-3-ol, propargyl alcohol, methyl butyrol-ethylene oxide, 2-methyl- Selected from the group consisting of dimethyl hexanediol, dimethylhexanediol-ethylene oxide, dimethyloctanediol, phenylbutanol, and 1,4-butanediol diglycidyl ether. ≪ / RTI > by weight based on the total weight of the electrolytic copper plating solution.
상기 가속제는, (O-에틸디티오카보네이토)-S-(3-설포프로필)-에스테르, 3 - [(아미노-이미노메틸)-티올]-1-프로판 술폰산, 3-(벤조티아졸-2-머캅토)-프로필 술폰산, 소디움 비스-(술포프로필)-디설파이드, N, N-디메틸 디티오카바마일 프로필 술폰산, 3,3-티오비스(1-프로판 술폰산), 2-히드록시-3-[트리스(히드록시메틸)메틸아미노]-1-프로판 술폰산, 소디움 2,3-디머캡토프로판 술폰산, 3-머캅토 -1-프로판 설폰산, N,N-비스(4-설포부틸)-3,5-디메틸아닐린, 소디움 2-머캅토-5- 벤지이미다졸 술폰산, 5,5'-디티오비스(2-니트로 벤조산), DL-시스테인, 4-머캅토-벤젠 설폰산 및 5-머캅토-1H-테트라졸-1-메탄 술폰산으로 이루어진 물질 군에서 선택된 하나 또는 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전해 구리 도금 방법.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The accelerator may be selected from the group consisting of (O-ethyldithiocarbonate) -S- (3-sulfopropyl) -ester, 3 - [(amino- iminomethyl) (1-propanesulfonic acid), 2-hydroxy-2-hydroxypropionic acid, 2-hydroxybenzoic acid (3-mercapto-1-propanesulfonic acid, N, N-bis (4-sulfobutyl) ), 3,5-dimethylaniline, sodium 2-mercapto-5-benzimidazole sulfonic acid, 5,5'-dithiobis (2-nitrobenzoic acid), DL-cysteine, -Mercapto-1H-tetrazole-1-methanesulfonic acid. The electrolytic copper plating method according to claim 1,
상기 가속제 및 상기 억제제는 100 g/mol 내지 100,000 g/mol 범위의 분자량을 각각 갖는 것을 특징으로 하는, 전해 구리 도금 방법.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the accelerator and the inhibitor each have a molecular weight ranging from 100 g / mol to 100,000 g / mol.
상기 가속제 및 억제제는 전해 구리 도금액 1 리터당 0.1 mg 내지 1000 mg 범위의 농도로 각각 첨가되는 것을 특징으로 하는, 전해 구리 도금 방법.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the accelerator and the inhibitor are added at a concentration ranging from 0.1 mg to 1000 mg per 1 liter of the electrolytic copper plating solution.
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KR1020160048993A KR101693597B1 (en) | 2016-04-21 | 2016-04-21 | Copper plating method using electrolytic copper plating solution including two types of leveler |
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Citations (4)
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---|---|---|---|---|
KR20070037349A (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-04 | 롬 앤드 하스 일렉트로닉 머트어리얼즈, 엘.엘.씨. | Leveler compounds |
KR20090016421A (en) * | 2007-08-10 | 2009-02-13 | 롬 앤드 하스 일렉트로닉 머트어리얼즈, 엘.엘.씨. | A copper plating process |
KR20150079077A (en) * | 2013-12-31 | 2015-07-08 | 삼성정밀화학 주식회사 | a copper plating solution containing quinolinium leveler and copper plating method using the same |
KR20150078689A (en) * | 2013-12-31 | 2015-07-08 | 삼성정밀화학 주식회사 | a copper plating solution containing pyridinium leveler and copper plating method using the same |
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2016
- 2016-04-21 KR KR1020160048993A patent/KR101693597B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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