KR102483615B1 - Leveler for plating comprising bis-aryl ammonium and copper plating method using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비스-아릴 암모늄 화합물을 포함하는 도금용 평탄제 및 이를 이용한 구리 도금 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a leveling agent for plating containing a bis-aryl ammonium compound and a copper plating method using the same.
Description
본 발명은 비스-아릴 암모늄 화합물을 포함하는 도금용 평탄제 및 이를 이용한 구리 도금 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a leveling agent for plating containing a bis-aryl ammonium compound and a copper plating method using the same.
전자기기가 소형화 및 초박형화 됨에 따라, 알루미늄을 대신하여 구리가 배선 물질로 이용되고 있다. 구리는 알루미늄에 비해 상대적으로 낮은 전기 저항을 가지고, 일렉트로마이그레이션(electromigration) 현상에 의한 공극(void) 발생 및 단선 불량화에 대해 높은 저항성을 가진다.As electronic devices become smaller and thinner, copper is used as a wiring material instead of aluminum. Copper has a relatively low electrical resistance compared to aluminum and has high resistance to void generation and disconnection failure due to electromigration.
기존에 사용했던 알루미늄은 도금 후에 건식 식각(dry etching)을 통해 패턴을 형성했었지만, 구리의 경우 건식 식각을 통해 패턴을 형성할 경우 구리-할로겐 화합물(Cu-X complex)이 생성되어 제거되지 않는 문제를 야기한다. 따라서, 구리를 배선 물질로 이용하는 경우, 다마신 공정(damascene process)이 적용된다. 다마신 공정은 층간 절연막을 먼저 형성하고 포토리소그래피 공정 및 에칭 공정 등을 이용하여 비아 홀(via hole) 또는 트렌치(trench)를 형성한 후 여기에 구리를 채워 패턴을 형성하는 방식이다.Previously used aluminum had patterns formed through dry etching after plating, but in the case of copper, when patterns are formed through dry etching, a copper-halogen compound (Cu-X complex) is created and is not removed. cause Therefore, when copper is used as a wiring material, a damascene process is applied. The damascene process is a method of forming a pattern by first forming an interlayer insulating film, forming via holes or trenches by using a photolithography process and an etching process, and then filling them with copper.
구리 전해 도금은 반도체 기판, PCB, 마이크로프로세서(microprocessor), 메모리(memory) 등 대부분의 전자 소자의 금속 배선을 형성하는 데 사용되고 있다. 특히 반도체나 PCB 공정에서 전해도금의 가장 기본적인 목적은 기판에 형성된 다양한 패턴을 결함 없이 채우는 데 있으며, 이를 위해서는 전해질에 포함된 여러 유기 첨가제(organic additive)의 역할이 매우 중요하다. Copper electrolytic plating is used to form metal wires of most electronic devices such as semiconductor substrates, PCBs, microprocessors, and memories. In particular, the most basic purpose of electroplating in a semiconductor or PCB process is to fill various patterns formed on a substrate without defects, and for this purpose, the role of various organic additives included in the electrolyte is very important.
유기 첨가제(organic additive)는 도금액 속에 포함된 소량의 유기 화합물이며 이들의 구성과 농도는 전착된 박막의 특성을 결정짓는 중요한 인자이다. 이들은 전기화학적인 특성에 따라 억제제(suppressor)와 가속제(accelerator)로, 박막 특성에 미치는 영향에 따라 광택제(brightener), 운반제(carrier), 평탄제(leveler) 등으로 구분된다. Organic additives are small amounts of organic compounds included in the plating solution, and their composition and concentration are important factors determining the properties of the electrodeposited thin film. These are classified into suppressors and accelerators according to their electrochemical properties, brighteners, carriers, levelers, etc. according to their influence on thin film properties.
한편, 평탄제로는 분자량이 큰 유기 화합물이나 고분자 계열로서 질소, 산소, 황과 같은 헤테로원자를 갖는 작용기를 가진 물질이 공개되어 있다. On the other hand, as the leveling agent, an organic compound having a high molecular weight or a polymer-based material having a functional group having a heteroatom such as nitrogen, oxygen, or sulfur has been disclosed.
본 발명의 배경 기술로는 대한민국 등록특허 제10-1464860호가 있으며, 알릴 알콜을 포함하는 금속 씨앗층 평탄제 및 이를 이용한 씨앗층의 형성방법이 기재되어 있다.As a background art of the present invention, Korean Patent Registration No. 10-1464860 discloses a metal seed layer leveling agent containing allyl alcohol and a method of forming a seed layer using the same.
일 측면에 의하면, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 비스-아릴 암모늄(bis-aryl ammonium) 화합물을 포함하는 도금용 평탄제를 제공한다: According to one aspect, the present invention provides a leveling agent for plating comprising a bis-aryl ammonium compound represented by Formula 1 below:
(여기서, 중앙 사슬의 A는 CH2 또는 O일 수 있다. R1은 아릴기(aryl group) 중에서 선택되는 치환체이며, 이들은 서로 같거나 다를 수 있다. R2 및 R3는 C1~C7의 알킬기(alkyl group) 및 알릴기(aryl group) 중에서 선택되는 치환체이며, 이들은 서로 같거나 다를 수 있다. X-는 암모늄 (ammonium)의 짝이온이다. n은 1 ~ 6 에서 선택되는 정수이다.).(Here, A of the central chain may be CH 2 or O. R 1 is a substituent selected from an aryl group, which may be the same as or different from each other. R 2 and R 3 are C 1 to C 7 A substituent selected from an alkyl group and an aryl group of, which may be the same as or different from each other X - is a counter ion of ammonium n is an integer selected from 1 to 6 ).
상기 R1의 아릴기는 페닐(Phenyl), 벤질(benzyl), 나프틸(naphthyl), 및 안트라세닐(anthracenyl)에서 선택될 수 있다.The aryl group of R 1 may be selected from phenyl, benzyl, naphthyl, and anthracenyl.
상기 R2 및 R3의 C1~C7 알킬기는 메틸(methyl), 에틸(ethyl), 프로필(propyl), 이소프로필(iso-propyl), 부틸(butyl), 이소부틸(iso-butyl), 터트부틸(tert-butyl), 펜틸(pentyl), 이소펜틸(iso-pentyl), 헥실(hexyl), 및 이소헥실(iso-hexyl)에서 선택되고, 상기 아릴기는 페닐(Phenyl), 벤질(benzyl), 나프틸(naphthyl), 및 안트라세닐(anthracenyl)에서 선택될 수 있다.The C 1 ~C 7 alkyl groups of R 2 and R 3 are methyl, ethyl, propyl, iso-propyl, butyl, iso-butyl, It is selected from tert-butyl, pentyl, isopentyl, hexyl, and iso-hexyl, and the aryl group is phenyl, benzyl , naphthyl, and anthracenyl.
상기 X-는 요오드화 이온 (I-), 브롬화 이온(Br-), 염화 이온(Cl-), 플로오르화 이온(F-), 요오드산 이온(IO3 -), 염소산 이온(ClO3 -), 과염소산 이온(ClO4 -), 브롬산 이온(BrO3 -), 질산 이온(NO3 -), 아질산 이온(NO2 -), 헥사플루오르화인산 이온(PF6 -), 사불화붕산 이온(BF4 -), 황산 이온(HSO4 -), 및 메틸황산 이온(CH3SO4 -)에서 선택될 수 있다.X - is iodide ion (I - ), bromide ion (Br - ), chloride ion (Cl - ), fluoride ion (F - ), iodate ion (IO 3 - ), chlorate ion (ClO 3 - ), Perchlorate ion (ClO 4 - ), Bromate ion (BrO 3 - ), Nitrate ion (NO 3 - ), Nitrite ion (NO 2 - ), Hexafluorophosphate ion (PF 6 - ), Tetrafluoroborate ion (BF 4 - ), sulfate ion (HSO 4 - ), and methyl sulfate ion (CH 3 SO 4 - ).
상기 도금용 평탄제는 하기 화학식 2 또는 하기 화학식 3으로 표시되는 비스-아릴 암모늄(bis-aryl ammonium) 화합물을 포함할 수 있다:The leveling agent for plating may include a bis-aryl ammonium compound represented by Formula 2 or Formula 3 below:
다른 측면에 따르면, 본 발명은 본원에 개시된 도금용 평탄제를 포함하는, 구리 도금액을 제공한다. According to another aspect, the present invention provides a copper plating solution including the leveling agent for plating disclosed herein.
상기 평탄제의 농도는 0.1 ~ 1000 μM일 수 있다.The concentration of the leveling agent may be 0.1 to 1000 μM.
상기 구리 도금액은 탈이온수(deionized water), 구리이온 화합물, 지지전해질, 염소이온 화합물, 가속제 및 억제제에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다. The copper plating solution may further include at least one selected from deionized water, a copper ion compound, a supporting electrolyte, a chlorine ion compound, an accelerator and a suppressor.
상기 구리이온 화합물은 0.1 ~ 1.5 M 농도를 가질 수 있고, 상기 구리이온 화합물은 황산구리(CuSO4), 질산구리(Cu(NO3)2), 아세트산구리(Cu(CO2CH3)2), 구리 메탄 술폰산염(Cu(CH3SO3)2), 탄산구리(CuCO3), 시안화동(CuCN), 염화제2구리(CuCl2) 및 과염소산구리(Cu(ClO4)2)에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.The copper ion compound may have a concentration of 0.1 to 1.5 M, and the copper ion compound may be copper sulfate (CuSO 4 ), copper nitrate (Cu(NO 3 ) 2 ), copper acetate (Cu(CO 2 CH 3 ) 2 ), selected from copper methane sulfonate (Cu(CH 3 SO 3 ) 2 ), copper carbonate (CuCO 3 ), copper cyanide (CuCN), cupric chloride (CuCl 2 ) and copper perchlorate (Cu(ClO 4 ) 2 ) It may be one or more.
상기 지지전해질은 0.1 ~ 1.2 M 농도를 가질 수 있고, 상기 지지전해질은 황산(H2SO4), 시트르산(HOC(COOH)(CH2COOH)2), 과염소산(HClO4), 메탄술폰산(CH3SO3H), 황산나트륨(Na2SO4), 황산칼륨(K2SO4) 및 붕산(H3BO3)에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.The supporting electrolyte may have a concentration of 0.1 to 1.2 M, and the supporting electrolyte may include sulfuric acid (H 2 SO 4 ), citric acid (HOC(COOH)(CH 2 COOH) 2 ), perchloric acid (HClO 4 ), methanesulfonic acid (CH 3 SO 3 H), sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), potassium sulfate (K 2 SO 4 ), and boric acid (H 3 BO 3 ).
상기 염소이온 화합물은 0.1 ~ 3 mM 농도를 가질 수 있고, 상기 염소이온 화합물은 염산(HCl), 염화나트륨(NaCl) 및 염화칼륨(KCl)에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.The chlorine ion compound may have a concentration of 0.1 to 3 mM, and the chlorine ion compound may be at least one selected from hydrochloric acid (HCl), sodium chloride (NaCl), and potassium chloride (KCl).
상기 가속제는 1 ~ 200 μM의 농도를 가질 수 있고, 상기 가속제는 비스(3-설포프로필)디설파이드(bis(3-sulfopropyl)-disulfide; SPS), 3-머캅토-1-프로판설포닉애시드(3-mercapto-1-propanesulfonic acid; MPSA), 및 3-N,N-디메틸아미노디티오카바모일-1-프로판설포닉애시드(3-N,N-dimethylaminodithiocarbamoyl-1-propanesulfonic acid; DPS)에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.The accelerator may have a concentration of 1 to 200 μM, and the accelerator may be bis(3-sulfopropyl)-disulfide (SPS), 3-mercapto-1-propanesulfonic acid (3-mercapto-1-propanesulfonic acid; MPSA), and 3- N , N -dimethylaminodithiocarbamoyl-1-propanesulfonic acid (3- N , N -dimethylaminodithiocarbamoyl-1-propanesulfonic acid; DPS) It may be one or more selected from.
상기 억제제는 700 ~ 10000 Da(dalton)인 분자량을 가질 수 있고, 상기 억제제는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol; PEG), 폴리프로필렌글리콜(polypropylene glycol; PPG), 폴리에틸렌이민(polyethylene imine) 및 이의 공중합체에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. The inhibitor may have a molecular weight of 700 to 10000 Da (dalton), and the inhibitor is polyethylene glycol (PEG), polypropylene glycol (PPG), polyethylene imine, and copolymers thereof. It may be one or more selected species.
또 다른 측면에 따르면, 본 발명은 비아 홀(via hole)이 형성된 기판을 전처리하는 단계; 및 상기 전처리된 기판을 본원에 기재된 구리 도금액으로 도금하여 비아(via)를 형성하는 단계를 포함하는, 구리 도금 방법을 제공한다. According to another aspect, the present invention provides a step of pre-processing a substrate on which via holes are formed; and forming vias by plating the pretreated substrate with the copper plating solution described herein.
상기 기판은 실리콘 기판이고, 상기 비아는 실리콘 관통 전극(Through Silicon Via, TSV)일 수 있다. The substrate may be a silicon substrate, and the via may be a Through Silicon Via (TSV).
상기 전처리하는 단계는 전극 부위 박리 단계 및 세정 단계 중 1종 이상을 포함할 수 있다. The pretreatment step may include at least one of an electrode part peeling step and a cleaning step.
상기 비아 홀은 깊이 80 ~ 150 ㎛이고, 상부 직경이 100 ~ 200 ㎛이고, 하부 직경이 80 ~ 150 ㎛일 수 있다.The via hole may have a depth of 80 to 150 μm, an upper diameter of 100 to 200 μm, and a lower diameter of 80 to 150 μm.
상기 비아 홀은 1 이상의 종횡비(aspect ratio)를 가질 수 있다.The via hole may have an aspect ratio of 1 or greater.
도 1a ~ 도 1d는 도금용 평탄제의 종류에 따른 구리 전해 도금의 포텐셜 선형주사전위법(Linear sweep voltammetry)에 따른 전류 변화를 통해 평탄제의 억제 강도를 비교해서 나타낸 그래프이다.
도 2a ~ 도 2d는 도금용 평탄제의 종류에 따른 도금 양상을 비교해서 나타낸 마이크로비아(microvia)의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 7에 따른 구리 도금액을 사용하여 전해 도금된 마이크로비아(microvia)의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 8에 따른 구리 도금액을 사용하여 전해 도금된 마이크로비아(microvia)의 단면도이다. 1A to 1D are graphs showing the comparison of the inhibitory strength of the leveling agent through the current change according to the potential linear sweep voltammetry of copper electrolytic plating according to the type of leveling agent for plating.
2A to 2D are cross-sectional views of microvias showing a comparison of plating patterns according to types of flattening agents for plating.
3 is a cross-sectional view of a microvia electrolytically plated using a copper plating solution according to Example 7 of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a microvia electrolytically plated using a copper plating solution according to Example 8 of the present invention.
본 개시의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. Objects, certain advantages and novel features of the present disclosure will become more apparent from the following detailed description and embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 개시의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be interpreted in a conventional and dictionary sense, and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to explain his or her invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present disclosure based on the principle that there is.
본 명세서에서, 층, 부분, 또는 기판과 같은 구성요소가 다른 구성요소 "위에", "연결되어", 또는 "결합되어" 있는 것으로 기재되어 있는 경우, 이는 직접적으로 다른 구성요소 "위에", "연결되어", 또는 "결합되어" 있는 것일 수 있고, 또한 양 구성요소 사이에 하나 이상의 다른 구성요소를 개재하여 있을 수 있다. 대조적으로, 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 위에", "직접적으로 연결되어", 또는 "직접적으로 결합되어" 있는 것으로 기재되어 있는 경우, 양 구성요소 사이에는 다른 구성요소가 개재되어 있을 수 없다.In this specification, when an element, such as a layer, portion, or substrate, is described as being “on,” “connected to,” or “coupled to” another element, it is directly “on” or “on” the other element. It may be "connected" or "coupled", and may also have one or more other components interposed between both components. In contrast, when an element is described as being “directly on,” “directly connected to,” or “directly coupled to” another element, there cannot be intervening elements between the two elements. .
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present disclosure. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.In this application, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated. Also, throughout the specification, "on" means to be located above or below the target part, and does not necessarily mean to be located on the upper side with respect to the direction of gravity.
본 개시는 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 개시를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 개시를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Since the present disclosure can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, it should be understood that this disclosure is not intended to limit the present disclosure to specific embodiments, and includes all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present disclosure. In describing the present disclosure, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present disclosure, the detailed description will be omitted.
이하, 본 개시의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals and overlapping descriptions thereof will be omitted. do.
도금용 for plating 평탄제leveling agent
본 발명의 평탄제는 하기 화학식 1로 표시되는 비스-아릴 암모늄(bis-aryl ammonium) 화합물을 포함한다: The leveling agent of the present invention includes a bis-aryl ammonium compound represented by Formula 1 below:
[화학식 1][Formula 1]
(여기서, 중앙 사슬의 A는 CH2 또는 O일 수 있다. R1은 아릴기(aryl group) 중에서 선택되는 치환체이며, 이들은 서로 같거나 다를 수 있다. R2 및 R3는 C1~C7의 알킬기(alkyl group) 및 알릴기(aryl group) 중에서 선택되는 치환체이며, 이들은 서로 같거나 다를 수 있다. X-는 암모늄 (ammonium)의 짝이온이다. n은 1 ~ 6 에서 선택되는 정수이다.).(Here, A of the central chain may be CH 2 or O. R 1 is a substituent selected from an aryl group, which may be the same as or different from each other. R 2 and R 3 are C 1 to C 7 A substituent selected from an alkyl group and an aryl group of, which may be the same as or different from each other X - is a counter ion of ammonium n is an integer selected from 1 to 6 ).
본 발명에 따른 도금용 평탄제는, 비아 홀의 바닥에서보다 비아 입구에서 구리 도금 속도를 선택적으로 억제함으로써 높은 종횡비의 비아 홀도 무결함으로 채울 수 있다. The leveling agent for plating according to the present invention can selectively suppress the copper plating speed at the via entrance rather than at the bottom of the via hole, thereby filling a via hole with a high aspect ratio without defects.
상기 R1의 아릴기는 페닐(Phenyl), 벤질(benzyl), 나프틸(naphthyl), 및 안트라세닐(anthracenyl)에서 선택될 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니나, 상기 R1의 아릴기는 벤질(benzyl) 또는 나프틸(naphthyl)이 적합할 수 있다The aryl group of R 1 may be selected from phenyl, benzyl, naphthyl, and anthracenyl. Although not limited thereto, benzyl or naphthyl may be suitable for the aryl group of R 1 .
상기 R2 및 R3의 C1~C7 알킬기는 메틸(methyl), 에틸(ethyl), 프로필(propyl), 이소프로필(iso-propyl), 부틸(butyl), 이소부틸(iso-butyl), 터트부틸(tert-butyl), 펜틸(pentyl), 이소펜틸(iso-pentyl), 헥실(hexyl), 및 이소헥실(iso-hexyl)에서 선택되고, 상기 아릴기는 페닐(Phenyl), 벤질(benzyl), 나프틸(naphthyl), 및 안트라세닐(anthracenyl)에서 선택될 수 있다.The C 1 ~C 7 alkyl groups of R 2 and R 3 are methyl, ethyl, propyl, iso-propyl, butyl, iso-butyl, It is selected from tert-butyl, pentyl, isopentyl, hexyl, and iso-hexyl, and the aryl group is phenyl, benzyl , naphthyl, and anthracenyl.
상기 X-는 요오드화 이온 (I-), 브롬화 이온(Br-), 염화 이온(Cl-), 플로오르화 이온(F-), 요오드산 이온(IO3 -), 염소산 이온(ClO3 -), 과염소산 이온(ClO4 -), 브롬산 이온(BrO3 -), 질산 이온(NO3 -), 아질산 이온(NO2 -), 헥사플루오르화인산 이온(PF6 -), 사불화붕산 이온(BF4 -), 황산 이온(HSO4 -), 및 메틸황산 이온(CH3SO4 -)에서 선택될 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니나, 상기 X-는 브롬화 이온(Br-)이 적합할 수 있다.X - is iodide ion (I - ), bromide ion (Br - ), chloride ion (Cl - ), fluoride ion (F - ), iodate ion (IO 3 - ), chlorate ion (ClO 3 - ), Perchlorate ion (ClO 4 - ), Bromate ion (BrO 3 - ), Nitrate ion (NO 3 - ), Nitrite ion (NO 2 - ), Hexafluorophosphate ion (PF 6 - ), Tetrafluoroborate ion (BF 4 - ), sulfate ion (HSO 4 - ), and methyl sulfate ion (CH 3 SO 4 - ). Although not limited thereto, the X − may be a bromide ion (Br − ).
상기 도금용 평탄제는 하기 화학식 2 또는 하기 화학식 3으로 표시되는 비스-아릴 암모늄(bis-aryl ammonium) 화합물을 포함할 수 있다:The leveling agent for plating may include a bis-aryl ammonium compound represented by Formula 2 or Formula 3 below:
[화학식 2][Formula 2]
[화학식 3][Formula 3]
구리 도금액copper plating solution
본 발명의 구리 도금액은 본원에 개시된 비스-아릴 암모늄(bis-aryl ammonium) 화합물을 포함하는 도금용 평탄제를 포함한다.The copper plating solution of the present invention includes a leveling agent for plating including the bis-aryl ammonium compound disclosed herein.
상기 평탄제의 농도는 0.1 ~ 1000 μM일 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니나, 상기 평탄제의 농도는 1 ~ 500 μM가 적합할 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니나, 상기 평탄제의 농도가 0.1 μM 미만이면 비아 홀 입구에서의 도금 속도의 선택적인 억제가 부족하기 때문에 바닥차오름 향상에 도움이 되지 않을 수 있고, 500 μM 초과이면 도금액의 다른 조성과의 불균형으로 도금 특성이 개선되지 않을 수 있다 이에 한정되는 것은 아니나, 상기 평탄제의 농도는 1 ~ 500 μM, 1 ~ 100 μM, 1 ~ 50 μM, 또는 1 ~ 10 μM일 수 있다. The concentration of the leveling agent may be 0.1 to 1000 μM. Although not limited thereto, the concentration of the leveling agent may be suitable for 1 ~ 500 μM. Although not limited thereto, if the concentration of the leveling agent is less than 0.1 μM, it may not be helpful in improving bottom-up because the selective suppression of the plating speed at the entrance of the via hole is insufficient, and if it exceeds 500 μM, other compositions of the plating solution However, the concentration of the leveling agent may be 1 to 500 μM, 1 to 100 μM, 1 to 50 μM, or 1 to 10 μM.
상기 구리 도금액은 탈이온수(deionized water), 구리이온 화합물, 지지전해질, 염소이온 화합물, 가속제 및 억제제에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다. The copper plating solution may further include at least one selected from deionized water, a copper ion compound, a supporting electrolyte, a chlorine ion compound, an accelerator and a suppressor.
상기 구리이온 화합물은 황산구리(CuSO4), 질산구리(Cu(NO3)2), 아세트산구리(Cu(CO2CH3)2), 구리 메탄 술폰산염(Cu(CH3SO3)2), 탄산구리(CuCO3), 시안화동(CuCN), 염화제2구리(CuCl2) 및 과염소산구리(Cu(ClO4)2)에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 상기 구리이온 화합물은 0.1 ~ 1.5 M 농도를 가질 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니나, 상기 구리이온 화합물의 농도는 0.2 ~ 1.3 M이 적합할 수 있다. The copper ion compound is copper sulfate (CuSO 4 ), copper nitrate (Cu(NO 3 ) 2 ), copper acetate (Cu(CO 2 CH 3 ) 2 ), copper methane sulfonate (Cu(CH 3 SO 3 ) 2 ), It may be at least one selected from copper carbonate (CuCO 3 ), copper cyanide (CuCN), cupric chloride (CuCl 2 ), and copper perchlorate (Cu(ClO 4 ) 2 ). The copper ion compound may have a concentration of 0.1 to 1.5 M. Although not limited thereto, the concentration of the copper ion compound may be suitable for 0.2 ~ 1.3 M.
상기 지지전해질은 황산(H2SO4), 시트르산(HOC(COOH)(CH2COOH)2), 과염소산(HClO4), 메탄술폰산(CH3SO3H), 황산나트륨(Na2SO4), 황산칼륨(K2SO4), 및 붕산(H3BO3)에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 상기 지지전해질은 0.1 ~ 1.2 M 농도를 가질 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니나, 상기 지지전해질의 농도는 0.2 ~ 1.0 M이 적합할 수 있다.The supporting electrolyte is sulfuric acid (H 2 SO 4 ), citric acid (HOC(COOH)(CH 2 COOH) 2 ), perchloric acid (HClO 4 ), methanesulfonic acid (CH 3 SO 3 H), sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), It may be at least one selected from potassium sulfate (K 2 SO 4 ) and boric acid (H 3 BO 3 ). The supporting electrolyte may have a concentration of 0.1 to 1.2 M. Although not limited thereto, the concentration of the supporting electrolyte may be suitable for 0.2 to 1.0 M.
상기 염소이온 화합물은 염산(HCl), 염화나트륨(NaCl) 및 염화칼륨(KCl)에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 상기 염소이온 화합물은 0.1 ~ 3 mM 농도를 가질 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니나, 상기 염소 이온의 농도는 0.2 ~ 2 mM이 적합할 수 있다.The chlorine ion compound may be at least one selected from hydrochloric acid (HCl), sodium chloride (NaCl) and potassium chloride (KCl). The chlorine ion compound may have a concentration of 0.1 to 3 mM. Although not limited thereto, the concentration of the chlorine ion may be suitable for 0.2 ~ 2 mM.
상기 가속제는 비스(3-설포프로필)디설파이드(bis(3-sulfopropyl)-disulfide, SPS), 3-머캅토-1-프로판설포닉애시드(3-mercapto-1-propanesulfonic acid; MPSA), 및 3-N,N-디메틸아미노디티오카바모일-1-프로판설포닉애시드(3-N,N-dimethylaminodithiocarbamoyl-1-propanesulfonic acid; DPS)에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 상기 가속제는 1 ~ 200 μM의 농도를 가질 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니나, 상기 가속제의 농도는 1 ~ 100 μM 이 적합할 수 있다.The accelerator is bis(3-sulfopropyl)-disulfide (SPS), 3-mercapto-1-propanesulfonic acid (MPSA), and It may be at least one selected from 3- N , N -dimethylaminodithiocarbamoyl-1-propanesulfonic acid (3- N , N -dimethylaminodithiocarbamoyl-1-propanesulfonic acid; DPS). The accelerator may have a concentration of 1 ~ 200 μM. Although not limited thereto, the concentration of the accelerator may be suitable for 1 ~ 100 μM.
상기 억제제는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol; PEG), 폴리프로필렌글리콜(polypropylene glycol; PPG), 폴리에틸렌이민(polyethylene imine) 및 이의 공중합체에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 상기 억제제는 700 ~ 10000 Da(dalton)인 분자량을 가질 수 있다. 상기 억제제의 농도는 1 ~ 2000 μM일 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니나 10 ~ 1500 μM 이 적합할 수 있다.The inhibitor may be at least one selected from polyethylene glycol (PEG), polypropylene glycol (PPG), polyethylene imine, and copolymers thereof. The inhibitor may have a molecular weight of 700 to 10000 Da (dalton). The concentration of the inhibitor may be 1 ~ 2000 μM, but is not limited thereto, and 10 ~ 1500 μM may be suitable.
구리 도금 방법copper plating method
본 발명의 구리 도금 방법은 비아 홀(via hole)이 형성된 기판을 전처리하는 단계; 및 상기 전처리된 기판을 본원에 기재된 구리 도금액으로 도금하여 비아(via)를 형성하는 단계를 포함한다. The copper plating method of the present invention includes the steps of pre-treating a substrate on which via holes are formed; and plating the pretreated substrate with a copper plating solution described herein to form vias.
상기 기판은 실리콘 기판이고, 상기 비아는 실리콘 관통 전극(Through Silicon Via, TSV)일 수 있다. The substrate may be a silicon substrate, and the via may be a Through Silicon Via (TSV).
상기 전처리하는 단계는 전극 부위 박리 단계 및 세정 단계 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 전극 부위 박리 단계는 NaOH 수용액으로 이루어진 박리액에 20 ~ 30분간 침지하는 것으로 수행될 수 있으며, 박리된 비아 홀은 황산(H2SO4)를 포함하는 세정액과 용수를 사용하는 세정단계를 거칠 수 있다.The pretreatment step may include at least one of an electrode part peeling step and a cleaning step. The electrode part stripping step may be performed by immersing in a stripping solution composed of NaOH aqueous solution for 20 to 30 minutes, and the stripped via hole undergoes a cleaning step using water and a cleaning solution containing sulfuric acid (H 2 SO 4 ). can
상기 비아 홀은 깊이 80 ~ 150 ㎛이고, 상부 직경이 100 ~ 200 ㎛이고, 하부 직경이 80 ~ 150 ㎛일 수 있다. The via hole may have a depth of 80 to 150 μm, an upper diameter of 100 to 200 μm, and a lower diameter of 80 to 150 μm.
상기 비아 홀은 1 이상의 종횡비(aspect ratio)를 가질 수 있다.The via hole may have an aspect ratio of 1 or greater.
본 발명에 의하면, 마이크로비아 또는 종횡비가 큰 비아 홀의 경우에도 바닥차오름 형태가 우수한 도금을 구현할 수 있다.According to the present invention, even in the case of a microvia or a via hole having a large aspect ratio, it is possible to implement plating with an excellent bottom-up shape.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다 할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, these examples are only intended to illustrate the present invention, and the scope of the present invention will not be construed as being limited by these examples.
[[ 실시예Example ]]
도금용 평탄제의 제조Manufacture of leveling agent for plating
실시예Example 1: 화학식 2의 도금용 1: For plating of Chemical Formula 2 평탄제leveling agent 화합물의 제조 preparation of compounds
상기 화학식 2의 도금용 평탄제 화합물은 하기 반응식 1에 나타난 바와 같이 제조되었다.The leveling agent compound for plating of Chemical Formula 2 was prepared as shown in Scheme 1 below.
[반응식 1][Scheme 1]
보다 구체적으로 상기 화학식 2의 도금용 평탄제 화합물은 다음 단계의 공정에 의해 제조되었다.More specifically, the leveling agent compound for plating of Chemical Formula 2 was prepared by the following process.
(1) 에틸렌 글리콜 (Ethylene glycol; 1.1 mL, 20.00 mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란 (tetrahydrofuran; 40 mL)에 녹인 후 질소 분위기하에서 수소화나트륨 (NaH; 3 equiv.)을 천천히 넣어준 후 30분 동안 교반하였다. 이후 테트라부틸암모늄아이오다이드 (nBu4NI; 0.2 equiv.)와 아릴브로마이드 (allyl bromide; 3 equiv.)를 추가해 주고 상온에서 3시간 동안 교반하였다. 반응이 끝난 후 증류수를 이용해 수소화나트륨의 반응성을 없애고, 에틸아세테이트 (EtOAc)에 녹인 후 증류수로 씻어주었다. 모은 유기용액은 감압 증류한 뒤 컬럼크로마토그래피로 정제하여 흰색 액체인 생성물 1 (2.16 g, 76%)을 얻었다. (1) After dissolving ethylene glycol (1.1 mL, 20.00 mmol) in anhydrous tetrahydrofuran (40 mL), slowly add sodium hydride (NaH; 3 equiv.) under a nitrogen atmosphere and stir for 30 minutes. did Thereafter, tetrabutylammonium iodide ( n Bu 4 NI; 0.2 equiv.) and aryl bromide (allyl bromide; 3 equiv.) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. After the reaction was completed, the reactivity of sodium hydride was removed using distilled water, dissolved in ethyl acetate (EtOAc), and washed with distilled water. The collected organic solution was distilled under reduced pressure and purified by column chromatography to obtain product 1 (2.16 g, 76%) as a white liquid.
(2) 생성물 1 (1.64g, 11.67 mmol)을 디클로로메탄 (dichloromethane; 30 mL)에 녹인 후 메타-클로로퍼옥시벤조익산(meta-chloroperoxybenzoic acid; 3 equiv.)를 넣어주고 5시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 끝난 반응물에 디클로로메탄 20 mL를 추가로 넣어 희석시키고 탄산수소나트륨 (NaHCO3)로 포화된 수용액을 이용해 여러 번 씻어주었다. 모은 유기용액은 감압 증류한 뒤 컬럼크로마토그래피로 정제하여 흰색 액체인 생성물 2 (1.41 g, 69%)를 얻었다.(2) After dissolving product 1 (1.64g, 11.67 mmol) in dichloromethane (30 mL), meta-chloroperoxybenzoic acid ( meta -chloroperoxybenzoic acid; 3 equiv.) was added thereto and stirred under reflux for 5 hours. . After the reaction was completed, 20 mL of dichloromethane was additionally added to dilute the reaction mixture, and the mixture was washed several times with an aqueous solution saturated with sodium bicarbonate (NaHCO 3 ). The collected organic solution was distilled under reduced pressure and purified by column chromatography to obtain product 2 (1.41 g, 69%) as a white liquid.
(3) 생성물 2 (1.57 g, 8.94 mmol)에 50%의 디메틸아민 (dimethyl amine; 30 equiv.)이 녹아있는 메탄올 용액을 넣어주고 상온에서 10시간 동안 교반하였다. 반응물을 감압 증류하고 증류수 40 mL에 녹인 후 에틸 아세테이트 (EtOAc, 20 mL)로 씻어주었다. 수용액 층을 모은 후 감압 증류하여 점성이 있는 노란 빛의 액체인 생성물 3 (2.35g, quant.)을 얻었다.(3) A methanol solution in which 50% dimethyl amine (30 equiv.) was dissolved was added to product 2 (1.57 g, 8.94 mmol) and stirred at room temperature for 10 hours. The reactant was distilled under reduced pressure, dissolved in 40 mL of distilled water, and washed with ethyl acetate (EtOAc, 20 mL). After collecting the aqueous layer, distillation under reduced pressure gave product 3 (2.35 g, quant.) as a viscous yellowish liquid.
(4) 생성물 3 (1.70 g, 6.42 mmol)을 테트라히드로퓨란 (Tetrahydrofuran; 20 mL)에 녹인 후 벤질브로마이드 (benzyl bromide; 2.2 equiv.)를 넣어주고 상온에서 10시간 동안 교반하였다. 반응물을 감압 증류하고 증류수 40 mL에 녹인 후 에틸 아세테이트 (EtOAc, 20 mL)로 씻어주었다. 수용액 층을 모은 후 감압증류하여 점성이 있는 노란 빛의 액체인 화학식 2의 화합물 (3.66 g, 94%)을 얻었다.(4) After dissolving Product 3 (1.70 g, 6.42 mmol) in tetrahydrofuran (20 mL), benzyl bromide (2.2 equiv.) was added thereto, followed by stirring at room temperature for 10 hours. The reactant was distilled under reduced pressure, dissolved in 40 mL of distilled water, and washed with ethyl acetate (EtOAc, 20 mL). The aqueous solution layers were collected and distilled under reduced pressure to obtain the compound of Formula 2 (3.66 g, 94%) as a viscous yellow liquid.
실시예Example 2: 화학식 3의 도금용 2: For plating of Chemical Formula 3 평탄제leveling agent 화합물의 제조 preparation of compounds
상기 화학식 3의 도금용 평탄제 화합물은 하기 반응식 2에 나타난 바와 같이 제조되었다.The leveling agent compound for plating of Chemical Formula 3 was prepared as shown in Scheme 2 below.
[반응식 2][Scheme 2]
화학식 2의 도금용 평탄제 화합물의 제조 방법에 개시된 생성물 3 (1.78 g, 6.73 mmol)을 테트라히드로퓨란 (Tetrahydrofuran; 20 mL)에 녹인 후 2-브로모메틸나프탈렌 (2-(bromomethyl)naphthalene; 2.2 equiv.)를 넣어주고 상온에서 10시간 동안 교반하였다. 반응물을 감압 증류하고 증류수 40 mL에 녹인 후 에틸 아세테이트 (EtOAc, 20 mL)로 씻어주었다. 수용액 층을 모은 후 감압증류하여 점성이 있는 노란 빛의 액체인 화학식 3의 화합물 (3.42 g, 72%)을 얻었다.After dissolving the product 3 (1.78 g, 6.73 mmol) disclosed in the method for preparing a leveling agent compound for plating of Chemical Formula 2 in tetrahydrofuran (20 mL), 2-(bromomethyl)naphthalene; 2.2 equiv.) and stirred at room temperature for 10 hours. The reactant was distilled under reduced pressure, dissolved in 40 mL of distilled water, and washed with ethyl acetate (EtOAc, 20 mL). The aqueous solution layers were collected and distilled under reduced pressure to obtain the compound of Formula 3 (3.42 g, 72%) as a viscous yellow liquid.
비교예comparative example 1: 화학식 4의 도금용 1: for plating of Chemical Formula 4 평탄제leveling agent 화합물의 제조 preparation of compounds
화학식 4의 도금용 평탄제 화합물은 하기와 같이 제조되어, 비교예 3의 도금용 조성물에 사용되었다. The leveling agent compound for plating of Chemical Formula 4 was prepared as follows and used in the plating composition of Comparative Example 3.
화학식 2의 화합물의 도금용 평탄제의 제조 방법에 개시된 생성물 3 (3.65 g, 13.81 mmol)을 테트라히드로퓨란 (Tetrahydrofuran; 20 mL)에 녹인 후 아릴브로마이드 (2.2 equiv.)를 넣어주고 상온에서 10시간 동안 교반하였다. 반응물을 감압 증류하고 증류수 40 mL에 녹인 후 에틸 아세테이트 (EtOAc, 20 mL)로 씻어주었다. 수용액 층을 모은 후 감압증류하여 점성이 있는 노란 빛의 액체인 화학식 4의 화합물 (6.47 g, 93%)을 얻었다.After dissolving the product 3 (3.65 g, 13.81 mmol) disclosed in the method for preparing a leveling agent for plating of the compound of Formula 2 in tetrahydrofuran (20 mL), aryl bromide (2.2 equiv.) was added thereto, followed by 10 hours at room temperature. while stirring. The reactant was distilled under reduced pressure, dissolved in 40 mL of distilled water, and washed with ethyl acetate (EtOAc, 20 mL). The aqueous solution layer was collected and distilled under reduced pressure to obtain the compound of Formula 4 (6.47 g, 93%) as a viscous yellow liquid.
비교예comparative example 2: 화학식 5의 도금용 2: For plating of Chemical Formula 5 평탄제leveling agent 화합물의 제조 preparation of compounds
화학식 5의 도금용 평탄제 화합물은 하기와 같이 제조되어, 비교예 4의 도금용 조성물에 사용되었다.The leveling agent compound for plating of Chemical Formula 5 was prepared as follows and used for the plating composition of Comparative Example 4.
화학식 2의 화합물의 제조 방법에 개시된 생성물 3 (0.37 g, 1.38 mmol)을 테트라히드로퓨란 (Tetrahydrofuran; 20 mL)에 녹인 후 프로필브로마이드 (propyl bromide; 6 equiv.)를 넣어주고 상온에서 10시간 동안 교반하였다. 반응물을 감압 증류하고 증류수 40 mL에 녹인 후 에틸 아세테이트 (EtOAc, 20 mL)로 씻어주었다. 수용액 층을 모은 후 감압증류하여 점성이 있는 노란 빛의 액체인 화학식 5의 화합물 (0.46 g, 85%)을 얻었다.After dissolving the product 3 (0.37 g, 1.38 mmol) disclosed in the method for preparing the compound of Formula 2 in tetrahydrofuran (20 mL), propyl bromide (6 equiv.) was added thereto, followed by stirring at room temperature for 10 hours. did The reactant was distilled under reduced pressure, dissolved in 40 mL of distilled water, and washed with ethyl acetate (EtOAc, 20 mL). The aqueous solution layers were collected and distilled under reduced pressure to obtain the compound of Formula 5 (0.46 g, 85%) as a viscous yellow liquid.
표 1은 하기 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 도금액에 사용된 도금용 평탄제 화합물의 구조를 나타낸다.Table 1 shows the structure of the leveling agent compound for plating used in the plating solutions of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 below.
구리 도금액의 제조Preparation of copper plating solution
실시예Example 3 3
실시예 3의 구리 도금액은 용매로 탈이온수(deionized water)를 사용하여 도금액의 성분들을 교반하며 용해시켜 제조하였으며, 구리 도금액의 성분 조성은 하기와 같다.The copper plating solution of Example 3 was prepared by dissolving the components of the plating solution while stirring using deionized water as a solvent, and the composition of the components of the copper plating solution is as follows.
구리 이온원: 0.92 M의 황산구리(CuSO4ㆍ5H2O) Copper ion source: 0.92 M copper sulfate (CuSO 4 5H 2 O)
지지전해질: 0.43 M의 황산(H2SO4)Supporting electrolyte: 0.43 M sulfuric acid (H 2 SO 4 )
염소 이온원: 0.82 mM의 염산(HCl)Chlorine ion source: 0.82 mM hydrochloric acid (HCl)
평탄제: 7.0 μM의 실시예 1에서 제조된 화학식 2로 표시되는 비스-아릴 암모늄 화합물Leveling agent: bis-aryl ammonium compound represented by Formula 2 prepared in Example 1 at 7.0 μM
실시예Example 4 4
실시예 4의 구리 도금액은 평탄제를 7.0 μM의 실시예 2에 의해 제조된 화학식 3으로 표시되는 비스-아릴 암모늄 화합물을 사용한 것을 제외하고, 실시예 3과 동일한 조성으로 제조하였다. The copper plating solution of Example 4 was prepared with the same composition as Example 3, except that 7.0 μM of the bis-aryl ammonium compound of Formula 3 prepared in Example 2 was used as a leveling agent.
실시예Example 5 5
실시예 5의 구리 도금액은 하기 억제제 및 가속제를 추가한 것을 제외하고, 실시예 3과 동일한 조성으로 제조하였다.The copper plating solution of Example 5 was prepared with the same composition as Example 3, except that the following inhibitor and accelerator were added.
억제제: 100 μM의 PPG-PEG-PPG(분자량 2,000; poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol))Inhibitor: 100 μM of PPG-PEG-PPG (molecular weight 2,000; poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol))
가속제: 6 μM의 SPSAccelerator: 6 μM SPS
실시예Example 6 6
실시예 6의 구리 도금액은 하기 억제제 및 가속제를 추가한 것을 제외하고, 실시예 4와 동일한 조성의 구리 도금액으로 제조하였다.The copper plating solution of Example 6 was prepared with the same composition as the copper plating solution of Example 4, except that the following inhibitor and accelerator were added.
억제제: 100 μM의 PPG-PEG-PPG(분자량 2,000; poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol))Inhibitor: 100 μM of PPG-PEG-PPG (molecular weight 2,000; poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol))
가속제: 6 μM의 SPSAccelerator: 6 μM SPS
비교예comparative example 3 3
비교예 3의 구리 도금액은 용매로 탈이온수(deionized water)를 사용하여 도금액의 성분들을 교반하며 용해시켜 제조하였으며, 구리 도금액의 성분 조성은 하기와 같다.The copper plating solution of Comparative Example 3 was prepared by dissolving the components of the plating solution while stirring using deionized water as a solvent, and the composition of the components of the copper plating solution is as follows.
구리 이온원: 0.92 M의 황산구리(CuSO4ㆍ5H2O) Copper ion source: 0.92 M copper sulfate (CuSO 4 5H 2 O)
지지전해질: 0.43 M의 황산(H2SO4)Supporting electrolyte: 0.43 M sulfuric acid (H 2 SO 4 )
염소 이온원: 0.82 mM의 염산(HCl)Chlorine ion source: 0.82 mM hydrochloric acid (HCl)
평탄제: 7.0 μM의 비교예 1에서 제조된 화학식 4로 표시되는 비스-알킬 암모늄 화합물Leveling agent: bis-alkyl ammonium compound represented by Formula 4 prepared in Comparative Example 1 at 7.0 μM
따라서, 비교예 3의 구리 도금액은 평탄제를 7.0 μM의 화학식 4로 표시되는 비스-알킬 암모늄 화합물을 사용한 것을 제외하고, 실시예 3과 동일한 조성의 구리 도금액으로 제조하였다.Accordingly, the copper plating solution of Comparative Example 3 was prepared with the same composition as in Example 3, except that 7.0 μM of the bis-alkyl ammonium compound represented by Chemical Formula 4 was used as the leveling agent.
비교예comparative example 4 4
비교예 4의 구리 도금액은 평탄제를 7.0 μM의 비교예 2에서 제조된 화학식 5로 표시되는 비스-알킬 암모늄 화합물을 사용한 것을 제외하고, 비교예 3과 동일한 조성의 구리 도금액으로 제조하였다. The copper plating solution of Comparative Example 4 was prepared with the same composition as the copper plating solution of Comparative Example 3, except that 7.0 µM of the bis-alkyl ammonium compound of Formula 5 prepared in Comparative Example 2 was used as a leveling agent.
비교예comparative example 5 5
비교예 5의 구리 도금액은 하기 억제제 및 가속제를 추가한 것을 제외하고, 비교예 3과 동일한 조성의 구리 도금액으로 제조하였다.The copper plating solution of Comparative Example 5 was prepared with the same composition as the copper plating solution of Comparative Example 3, except that the following inhibitor and accelerator were added.
억제제: 100 μM의 PPG-PEG-PPG(분자량 2,000; poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol))Inhibitor: 100 μM of PPG-PEG-PPG (molecular weight 2,000; poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol))
가속제: 6 μM의 SPSAccelerator: 6 μM SPS
비교예comparative example 6 6
비교예 6의 구리 도금액은 하기 억제제 및 가속제를 추가한 것을 제외하고, 비교예 4와 동일한 조성의 구리 도금액을 제조하였다.The copper plating solution of Comparative Example 6 was prepared with the same composition as Comparative Example 4, except that the following inhibitor and accelerator were added.
억제제: 100 μM의 PPG-PEG-PPG(분자량 2,000; poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol))Inhibitor: 100 μM of PPG-PEG-PPG (molecular weight 2,000; poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol))
가속제: 6 μM의 SPSAccelerator: 6 μM SPS
실험예 1Experimental Example 1
하기 조건하에서 도금용 평탄제의 종류에 따른 도금 속도 억제 강도를 측정하였다.The plating speed inhibition strength according to the type of plating flattening agent was measured under the following conditions.
a. WE: Cu RDE(A: 0.07 cm2), CE : Cu wire, RE : Ag/AgCl,a. WE: Cu RDE (A: 0.07 cm 2 ), CE: Cu wire, RE: Ag/AgCl,
b. Electrolyte(/L): CuSO4 0.92 M, H2SO4 0.43 M, HCl 0.82 mM b. Electrolytes (/L): CuSO 4 0.92 M, H 2 SO 4 0.43 M, HCl 0.82 mM
c. Temperature: 25 ℃c. Temperature: 25 ℃
d. LSV conditions: 10 mV/s, 150 mV ~ - 350 mVd. LSV conditions: 10 mV/s, 150 mV to - 350 mV
그 결과를 도 1a ~ 도 1d에 나타내었다. 도 1a ~ 도 1d는 평탄제의 종류에 따른 구리 전해 도금의 포텐셜 선형주사전위법(Linear sweep voltammetry)에 따른 전류 변화를 통해 평탄제의 도금 속도 억제 강도를 비교해서 나타낸 그래프이다. 도 1a ~ 도 1d에서 100rpm과 1000rpm은 각각 비아 홀의 바닥과 입구를 묘사한 외부 대류 조건을 나타낸다.The results are shown in FIGS. 1A to 1D. 1A to 1D are graphs showing the comparison of the plating rate inhibition strength of the leveling agent through the current change according to the potential linear sweep voltammetry of copper electrolytic plating according to the type of leveling agent. 1A to 1D, 100 rpm and 1000 rpm represent external convection conditions depicting the bottom and inlet of the via hole, respectively.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 도금용 평탄제로 비스-알킬 암모늄 화합물을 포함하는 비교예 3 및 4의 구리 도금액의 경우, 각 100rpm과 1000rpm의 그래프에서 동일 전류 조건, 15 mA/cm2에서 포텐셜의 차이가 작게 나타난다. 이는 비아 홀의 바닥과 입구에서 평탄제의 도금 속도 억제 강도 차이가 작다는 것을을 의미한다.1A and 1B, in the case of the copper plating solutions of Comparative Examples 3 and 4 containing a bis-alkyl ammonium compound as a leveling agent for plating, the same current condition in the graphs of 100 rpm and 1000 rpm, respectively, Potential at 15 mA/cm 2 difference appears small. This means that the difference between the plating rate suppression strength of the leveling agent at the bottom and the entrance of the via hole is small.
이에 반해, 도 1c 및 도 1d를 참조하면, 도금용 평탄제로 비스-아릴 암모늄 화합물을 포함하는 실시예 3 및 4의 구리 도금액의 경우, 위와 같은 비교 조건에서 100rpm과 1000rpm 사이의 포텐셜 차이가 크게 나타난다. 이는 비아 홀의 입구와 바닥에서의 평탄제의 도금 속도 억제 강도차이가 크다는 것을 의미한다. 도금 속도 억제 강도 차이가 크게 나타나야 비아 홀의 바닥이 채워지는 동안 비아 홀의 입구에서의 도금이 억제되어서 바닥차오름이 형성될 수 있다On the other hand, referring to FIGS. 1C and 1D, in the case of the copper plating solutions of Examples 3 and 4 containing a bis-aryl ammonium compound as a leveling agent for plating, the potential difference between 100 rpm and 1000 rpm is large under the above comparison conditions. . This means that there is a large difference in plating rate inhibition strength of the leveling agent at the inlet and bottom of the via hole. When the difference in plating speed suppression strength is large, plating at the entrance of the via hole is suppressed while the bottom of the via hole is filled, so that the bottom overflow can be formed.
따라서, 본 발명에 따른 실시예 3 및 4의 구리 도금액의 경우, 비스-아릴 암모늄 화합물이 도금용 평탄제로서 우수한 특성이 있음을 나타내었다. Therefore, in the case of the copper plating solutions of Examples 3 and 4 according to the present invention, it was shown that the bis-aryl ammonium compound has excellent properties as a leveling agent for plating.
실험예 2Experimental Example 2
도금용 평탄제에 따른 구리 도금 양상을 확인하기 위해, 깊이가 100 ㎛, 상부 직경이 130 ㎛, 하부 직경이 100 ㎛인 비아홀이 형성되어 있는 PCB를 황산을 포함하는 세정액으로 세정한 후, 상기 실시예 5 및 6과 비교예 5 및 6의 구리 도금액에 담그고, 1시간 동안 하기 도금 조건으로 구리 전해 도금을 실시하였다. In order to check the copper plating pattern according to the flattening agent for plating, the PCB in which via holes having a depth of 100 μm, an upper diameter of 130 μm, and a lower diameter of 100 μm are formed is cleaned with a cleaning solution containing sulfuric acid, and then the above embodiment It was immersed in the copper plating solution of Examples 5 and 6 and Comparative Examples 5 and 6, and copper electrolytic plating was performed for 1 hour under the plating conditions below.
a. WE: PCB substrate (2.1 x 2.2 cm2) a. WE: PCB substrate (2.1 x 2.2 cm 2 )
b. CE: insoluble anodeb. CE: insoluble anode
c. Electrolyte: CuSO4 0.92 M, H2SO4 0.43 M, HCl 0.82 mMc. Electrolyte: CuSO 4 0.92 M, H 2 SO 4 0.43 M, HCl 0.82 mM
d. Nozzle pressure: 0.5 kgf/cm2 d. Nozzle pressure: 0.5 kgf/cm 2
e. Temperature: 25 ℃e. Temperature: 25 ℃
f. Current conditions: 15 mA/cm2 f. Current conditions: 15 mA/cm 2
그 결과를 도 2a ~ 도 2d에 나타내었다. 도 2a ~ 도 2d는 도금용 평탄제의 종류에 따른 도금 양상을 비교해서 나타낸 마이크로비아(microvia)의 단면도이다.The results are shown in Figs. 2a to 2d. 2A to 2D are cross-sectional views of microvias showing a comparison of plating patterns according to types of flattening agents for plating.
도 2a 및 도 2b에 나타난 바와 같이, 도금용 평탄제로 비스-알킬 암모늄 화합물을 포함하는 비교예 5 및 6의 구리 도금액의 경우, 바닥차오름(bottom-up filling) 특성이 부족한 것을 확인할 수 있었다. As shown in FIGS. 2A and 2B , in the case of the copper plating solutions of Comparative Examples 5 and 6 including a bis-alkyl ammonium compound as a leveling agent for plating, bottom-up filling characteristics were found to be insufficient.
이에 반해, 도 2c 및 도 2d에 나타난 바와 같이, 도금용 평탄제로 비스-아릴 암모늄 화합물을 포함하는 실시예 5 및 6의 구리 도금액의 경우, 바닥차오름(bottom-up filling) 현상이 우수한 도금을 구현할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. On the other hand, as shown in FIGS. 2C and 2D, in the case of the copper plating solutions of Examples 5 and 6 including a bis-aryl ammonium compound as a leveling agent for plating, plating with excellent bottom-up filling can be realized. I was able to see what could be done.
실시예 7Example 7
실시예 7의 구리 도금액은 용매로 탈이온수(deionized water)를 사용하여 도금액의 성분들을 교반하며 용해시켜 제조하였으며, 구리 도금액의 성분 조성은 하기와 같다.The copper plating solution of Example 7 was prepared by dissolving the components of the plating solution while stirring using deionized water as a solvent, and the composition of the components of the copper plating solution is as follows.
구리 이온원: 0.92 M의 황산구리(CuSO4ㆍ5H2O) Copper ion source: 0.92 M copper sulfate (CuSO 4 5H 2 O)
지지전해질: 0.41 M의 황산(H2SO4)Supporting electrolyte: 0.41 M sulfuric acid (H 2 SO 4 )
염소 이온원: 0.82 mM의 염산(HCl)Chlorine ion source: 0.82 mM hydrochloric acid (HCl)
억제제: 100 μM의 PPG-PEG-PPG(분자량 2,000; poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol))Inhibitor: 100 μM of PPG-PEG-PPG (molecular weight 2,000; poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol))
가속제: 5.23 μM의 SPSAccelerator: 5.23 μM SPS
평탄제: 6.25 μM의 실시예 1에 의해 제조된 화학식 2로 표시되는 비스-아릴 암모늄 화합물Leveling agent: 6.25 μM of a bis-aryl ammonium compound represented by Formula 2 prepared by Example 1
따라서, 실시예 7의 구리 도금액은 지지전해질, 가속제, 평탄제의 농도를 조정한 것을 제외하고, 실시예 5과 동일한 조성의 구리 도금액으로 제조하였다. Therefore, the copper plating solution of Example 7 was prepared with the same composition as Example 5, except that the concentrations of the supporting electrolyte, the accelerator, and the leveling agent were adjusted.
실시예 8Example 8
실시예 8의 구리 도금액은 평탄제를 6.25 μM의 실시예 2에 의해 제조된 화학식 3으로 표시되는 비스-아릴 암모늄 화합물을 사용한 것을 제외하고, 실시예 7와 동일한 조성으로 제조하였다. The copper plating solution of Example 8 was prepared with the same composition as Example 7, except that 6.25 µM of the bis-aryl ammonium compound represented by Formula 3 prepared in Example 2 was used as a leveling agent.
실험예 3Experimental Example 3
본 발명에 의한 도금용 평탄제에 따른 구리 도금 양상을 확인하기 위해, 깊이가 100 ㎛, 상부 직경이 130 ㎛, 하부 직경이 100 ㎛인 비아 홀이 형성되어 있는 PCB를 황산을 포함하는 세정액으로 세정한 후, 상기 구리 도금액에 담그고, 1시간 동안 전류밀도가 1.5 ASD인 전류를 인가하여 구리 전해 도금을 실시하였다. In order to check the copper plating pattern according to the flattening agent for plating according to the present invention, a PCB having a via hole having a depth of 100 μm, an upper diameter of 130 μm, and a lower diameter of 100 μm was formed with a cleaning solution containing sulfuric acid. After that, it was immersed in the copper plating solution, and copper electrolytic plating was performed by applying a current having a current density of 1.5 ASD for 1 hour.
그 결과를 도 3 및 도 4에 나타내었다. 도 3은 본 발명의 실시예 7에 따른 구리 도금액을 사용하여 전해 도금된 마이크로비아(microvia)의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예 8에 따른 구리 도금액을 사용하여 전해 도금된 마이크로비아(microvia)의 단면도이다. The results are shown in Figures 3 and 4. 3 is a cross-sectional view of a microvia electrolytically plated using a copper plating solution according to Example 7 of the present invention, and FIG. 4 is a microvia electrolytically plated using a copper plating solution according to Example 8 of the present invention ( cross-section of a microvia.
도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이, 도금용 평탄제로 비스-아릴 암모늄 화합물을 포함하는 실시예 7 및 8의 구리 도금액의 경우, 바닥차오름(bottom-up filling) 현상이 우수한 도금을 구현할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. As shown in FIGS. 3 and 4, in the case of the copper plating solutions of Examples 7 and 8 containing a bis-aryl ammonium compound as a leveling agent for plating, plating with excellent bottom-up filling phenomenon can be realized. I was able to confirm.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 비스-아릴 암모늄 계열의 화합물 1종 이상을 구리 전해 도금의 평탄제로 이용하여 바닥차오름(bottom-up filling) 현상이 우수한 도금을 구현할 수 있다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, plating with excellent bottom-up filling may be realized by using at least one bis-aryl ammonium compound as a leveling agent for copper electrolytic plating.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 실리콘 기판 및 PCB 기판의 비아 홀(via hole) 또는 트렌치(trench) 도금 시 솔기(seam) 또는 공극(void)과 같은 결함(defect)이 없는 신뢰성 높은 도금을 구현할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, highly reliable plating without defects such as seams or voids when plating via holes or trenches of silicon substrates and PCB substrates can be implemented.
이상 본 개시를 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 개시를 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 개시는 이에 한정되지 않으며, 본 개시의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다. 본 개시의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 개시의 영역에 속하는 것으로 본 개시의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다. Although the present disclosure has been described in detail through specific examples, this is for specifically explaining the present disclosure, and the present disclosure is not limited thereto, and within the technical spirit of the present disclosure, by those skilled in the art It is clear that modifications and improvements are possible. All simple modifications or changes of the present disclosure fall within the scope of the present disclosure, and the specific protection scope of the present disclosure will be clarified by the appended claims.
Claims (18)
[화학식 1]
(여기서, 중앙 사슬의 A는 CH2 또는 O일 수 있다. R1은 아릴기(aryl group) 중에서 선택되는 치환체이며, 이들은 서로 같거나 다를 수 있다. R2 및 R3는 C1~C7의 알킬기(alkyl group) 및 알릴기(aryl group) 중에서 선택되는 치환체이며, 이들은 서로 같거나 다를 수 있다. X-는 암모늄 (ammonium)의 짝이온이다. n은 1 ~ 6 에서 선택되는 정수이다.).
A leveling agent for copper electroplating comprising a bis-aryl ammonium compound represented by Formula 1 below:
[Formula 1]
(Here, A of the central chain may be CH 2 or O. R 1 is a substituent selected from an aryl group, which may be the same as or different from each other. R 2 and R 3 are C 1 to C 7 A substituent selected from an alkyl group and an aryl group of, which may be the same as or different from each other X - is a counter ion of ammonium n is an integer selected from 1 to 6 ).
상기 R1의 아릴기는 페닐(Phenyl), 벤질(benzyl), 나프틸(naphthyl), 및 안트라세닐(anthracenyl)에서 선택되는, 비스-아릴 암모늄(bis-aryl ammonium) 화합물을 포함하는 구리 전해도금용 평탄제.
According to claim 1,
The aryl group of R 1 is for copper electroplating including a bis-aryl ammonium compound selected from phenyl, benzyl, naphthyl, and anthracenyl leveling agent.
상기 R2 및 R3의 C1~C7 알킬기는 메틸(methyl), 에틸(ethyl), 프로필(propyl), 이소프로필(iso-propyl), 부틸(butyl), 이소부틸(iso-butyl), 터트부틸(tert-butyl), 펜틸(pentyl), 이소펜틸(iso-pentyl), 헥실(hexyl), 및 이소헥실(iso-hexyl)에서 선택되고, 상기 아릴기는 페닐(Phenyl), 벤질(benzyl), 나프틸(naphthyl), 및 안트라세닐(anthracenyl)에서 선택되는, 비스-아릴 암모늄(bis-aryl ammonium) 화합물을 포함하는 구리 전해도금용 평탄제.
According to claim 1,
The C 1 ~C 7 alkyl groups of R 2 and R 3 are methyl, ethyl, propyl, iso-propyl, butyl, iso-butyl, It is selected from tert-butyl, pentyl, isopentyl, hexyl, and iso-hexyl, and the aryl group is phenyl, benzyl A leveling agent for copper electroplating comprising a bis-aryl ammonium compound selected from , naphthyl, and anthracenyl.
상기 X-는 요오드화 이온 (I-), 브롬화 이온(Br-), 염화 이온(Cl-), 플로오르화 이온(F-), 요오드산 이온(IO3 -), 염소산 이온(ClO3 -), 과염소산 이온(ClO4 -), 브롬산 이온(BrO3 -), 질산 이온(NO3 -), 아질산 이온(NO2 -), 헥사플루오르화인산 이온(PF6 -), 사불화붕산 이온(BF4 -), 황산 이온(HSO4 -), 및 메틸황산 이온(CH3SO4 -)에서 선택되는, 비스-아릴 암모늄(bis-aryl ammonium) 화합물을 포함하는 구리 전해도금용 평탄제.
According to claim 1,
X - is iodide ion (I - ), bromide ion (Br - ), chloride ion (Cl - ), fluoride ion (F - ), iodate ion (IO 3 - ), chlorate ion (ClO 3 - ), Perchlorate ion (ClO 4 - ), Bromate ion (BrO 3 - ), Nitrate ion (NO 3 - ), Nitrite ion (NO 2 - ), Hexafluorophosphate ion (PF 6 - ), Tetrafluoroborate ion (BF A leveling agent for copper electroplating comprising a bis-aryl ammonium compound selected from 4 - ), sulfate ion (HSO 4 - ), and methyl sulfate ion (CH 3 SO 4 - ).
하기 화학식 2 또는 하기 화학식 3으로 표시되는, 비스-아릴 암모늄(bis-aryl ammonium) 화합물을 포함하는 구리 전해도금용 평탄제:
[화학식 2]
[화학식 3]
.
According to claim 1,
A leveling agent for copper electroplating comprising a bis-aryl ammonium compound represented by Formula 2 or Formula 3 below:
[Formula 2]
[Formula 3]
.
A copper electrolytic plating solution comprising the leveling agent for copper electroplating according to any one of claims 1 to 5.
상기 평탄제의 농도는 0.1 ~ 1000 μM인, 구리 전해도금액.
According to claim 6,
The concentration of the leveling agent is 0.1 to 1000 μM, copper electrolytic plating solution.
상기 구리 전해도금액은 탈이온수(deionized water), 구리이온 화합물, 지지전해질, 염소이온 화합물, 가속제 및 억제제에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는, 구리 전해도금액.
According to claim 6,
The copper electrolytic plating solution further comprises at least one selected from deionized water, copper ion compounds, supporting electrolytes, chlorine ion compounds, accelerators and inhibitors.
상기 구리이온 화합물은 황산구리(CuSO4), 질산구리(Cu(NO3)2), 아세트산구리(Cu(CO2CH3)2), 구리 메탄 술폰산염(Cu(CH3SO3)2), 탄산구리(CuCO3), 시안화동(CuCN), 염화제2구리(CuCl2) 및 과염소산구리(Cu(ClO4)2)에서 선택되는 1종 이상인, 구리 전해도금액.
According to claim 8,
The copper ion compound is copper sulfate (CuSO 4 ), copper nitrate (Cu(NO 3 ) 2 ), copper acetate (Cu(CO 2 CH 3 ) 2 ), copper methane sulfonate (Cu(CH 3 SO 3 ) 2 ), A copper electrolytic plating solution comprising at least one selected from copper carbonate (CuCO 3 ), copper cyanide (CuCN), cupric chloride (CuCl 2 ), and copper perchlorate (Cu(ClO 4 ) 2 ).
상기 지지전해질은 황산(H2SO4), 시트르산(HOC(COOH)(CH2COOH)2), 과염소산(HClO4), 메탄술폰산(CH3SO3H), 황산나트륨(Na2SO4), 황산칼륨(K2SO4) 및 붕산(H3BO3)에서 선택되는 1종 이상인, 구리 전해도금액.
According to claim 8,
The supporting electrolyte is sulfuric acid (H 2 SO 4 ), citric acid (HOC(COOH)(CH 2 COOH) 2 ), perchloric acid (HClO 4 ), methanesulfonic acid (CH 3 SO 3 H), sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), A copper electrolytic plating solution comprising at least one selected from potassium sulfate (K 2 SO 4 ) and boric acid (H 3 BO 3 ).
상기 염소이온 화합물은 염산(HCl), 염화나트륨(NaCl) 및 염화칼륨(KCl)에서 선택되는 1종 이상인, 구리 전해도금액.
According to claim 8,
The chlorine ion compound is at least one selected from hydrochloric acid (HCl), sodium chloride (NaCl) and potassium chloride (KCl), copper electrolytic plating solution.
상기 가속제는 비스(3-설포프로필)디설파이드(bis(3-sulfopropyl)-disulfide, SPS), 3-머캅토-1-프로판설포닉애시드(3-mercapto-1-propanesulfonic acid; MPSA), 및 3-N,N-디메틸아미노디티오카바모일-1-프로판설포닉애시드(3-N,N-dimethylaminodithiocarbamoyl-1-propanesulfonic acid; DPS)에서 선택되는 1종 이상인, 구리 전해도금액.
According to claim 8,
The accelerator is bis(3-sulfopropyl)-disulfide (SPS), 3-mercapto-1-propanesulfonic acid (MPSA), and 3- N , N -dimethylaminodithiocarbamoyl-1-propanesulfonic acid (3- N , N -dimethylaminodithiocarbamoyl-1-propanesulfonic acid; DPS), a copper electrolytic plating solution of at least one selected from.
상기 억제제는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol; PEG), 폴리프로필렌글리콜(polypropylene glycol; PPG), 폴리에틸렌이민(polyethylene imine) 및 이의 공중합체에서 선택되는 1종 이상인, 구리 전해도금액.
According to claim 8,
The inhibitor is at least one selected from polyethylene glycol (PEG), polypropylene glycol (PPG), polyethylene imine, and copolymers thereof, copper electrolytic plating solution.
상기 전처리된 기판을 제5항에 기재된 구리 전해도금액으로 도금하여 비아(via)를 형성하는 단계를 포함하는, 구리 전해도금 방법.
pre-processing the substrate on which via holes are formed; and
A copper electrolytic plating method comprising plating the pretreated substrate with the copper electrolytic plating solution according to claim 5 to form vias.
상기 기판은 실리콘 기판이고, 상기 비아는 실리콘 관통전극(Through Silicon Via, TSV)인, 구리 전해도금 방법.
According to claim 14,
Wherein the substrate is a silicon substrate and the via is a Through Silicon Via (TSV).
상기 전처리하는 단계는 전극 부위 박리 단계 및 세정 단계 중 1종 이상을 포함하는, 구리 도금 전해방법.
According to claim 14,
The pretreatment step includes at least one of an electrode portion peeling step and a cleaning step.
비아 홀은 깊이 80 ~ 150 ㎛이고, 상부 직경 100 ~ 200 ㎛이고, 하부 직경 80 ~ 150 ㎛인, 구리 전해도금 방법.
According to claim 14,
The via hole has a depth of 80 to 150 μm, an upper diameter of 100 to 200 μm, and a lower diameter of 80 to 150 μm.
상기 비아 홀은 1 이상의 종횡비(aspect ratio)를 갖는, 구리 전해도금 방법.According to claim 14,
The copper electrolytic plating method of claim 1, wherein the via hole has an aspect ratio of 1 or greater.
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