JP6554608B2 - 2種の平坦化剤を含む電解銅メッキ用有機添加剤及びその電解銅メッキ液 - Google Patents
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Description
T1及びT2は、単独で水素を含むか、エーテル作用基を含む1〜10個の炭素を有する線状構造のアルキルであるか、またはエーテル作用基を含む5〜20個の炭素を有する分岐状構造のアルキルであり、
T3及びT4は、単独で水素を含むか、1〜10個の炭素を有する線状構造のアルキルであるか、または5〜20個の炭素を有する分岐状構造のアルキルであり、
m及びnの和は、1から50までの整数であり、
oは、1から100までの整数であり、
Xは、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、硝酸塩(NO3)、硫酸塩(SO4)、炭酸塩(CO3)、及び水酸基(OH)からなるイオン群から選ばれた一つまたはそれ以上を含む)
R2は、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ブチルメタクリレート、エチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルエステル、グリシジルアミン、及びグリシドールからなる物質群のうちの一つ以上を含み、
R3及びR4は、一つまたは二つのヘテロ原子を含む不飽和ヘテロ環化合物であって、アジリン、オキシリン、チイレン、ジアジリン、アゼト、オキセト、チエト、ジオキセト、ジチエト、ピロール、フラン、チオフェン、ホスホール、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、ピリジン、ピラン、チオピラン、ホスフィニン、ジアジン、オキサジン、チアジン、ジオキシン、ジチイン、アゼピン、オキセピン、チエピン、ジアゼピン、チアゼピン、及びアゾシンからなる物質群から選ばれた一つまたはそれ以上を含み、
q及びrの和は、1から50までの整数であり、
Xは、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、硝酸塩(NO3)、硫酸塩(SO4)、炭酸塩(CO3)、及び水酸基(OH)からなるイオン群から選ばれた一つまたはそれ以上を含む)
T1及びT2は、単独で水素を含むか、エーテル作用基を含む1〜10個の炭素を有する線状構造のアルキルであるか、またはエーテル作用基を含む5〜20個の炭素を有する分岐状構造のアルキルであり、
T3及びT4は、単独で水素を含むか、1〜10個の炭素を有する線状構造のアルキルであるか、または5〜20個の炭素を有する分岐状構造のアルキルであり、
m及びnの和は、1から50までの整数であり、
oは、1から100までの整数であり、
Xは、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、硝酸塩(NO3)、硫酸塩(SO4)、炭酸塩(CO3)、及び水酸基(OH)からなるイオン群から選ばれた一つまたはそれ以上を含んでもよい。)
R2は、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ブチルメタクリレート、エチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルエステル、グリシジルアミン、及びグリシドールからなる物質群から選ばれた一つまたはそれ以上を含み、
R3及びR4は、一つまたは二つのヘテロ原子(窒素、酸素、硫黄、リン等)を含む不飽和ヘテロ環化合物であって、アジリン、オキシリン、チイレン、ジアジリン、アゼト、オキセト、チエト、ジオキセト、ジチエト、ピロール、フラン、チオフェン、ホスホール、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、ピリジン、ピラン、チオピラン、ホスフィニン、ジアジン、オキサジン、チアジン、ジオキシン、ジチイン、アゼピン、オキセピン、チエピン、ジアゼピン、チアゼピン、及びアゾシンからなる物質群から選ばれた一つまたはそれ以上を含み、
q及びrの和は、1から50までの整数であり、
Xは、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、硝酸塩(NO3)、硫酸塩(SO4)、炭酸塩(CO3)、及び水酸基(OH)からなるイオン群から選ばれた一つまたはそれ以上を含んでもよい。)
[実験例]
Claims (17)
- パターンが形成された基板上に電解メッキ方式で銅膜を形成するための銅メッキ液に添加されるものであって、
前記パターン上に形成される前記銅膜の均一度及び平坦度を高めるために、少なくとも2種の平坦化剤を含み、
前記平坦化剤が、
前記銅膜の表面を凸状にする第1の平坦化剤と、
前記銅膜の表面を凹状にする第2の平坦化剤とを含む
ことを特徴とする電解銅メッキ用有機添加剤。 - 前記第1の平坦化剤が、下記の化学式1で示される構造を有した化合物を含む
T1及びT2は、単独で水素を含むか、エーテル作用基を含む1〜10個の炭素を有する線状構造のアルキルであるか、またはエーテル作用基を含む5〜20個の炭素を有する分岐状構造のアルキルであり、
T3及びT4は、単独で水素を含むか、1〜10個の炭素を有する線状構造のアルキルであるか、または5〜20個の炭素を有する分岐状構造のアルキルであり、
m及びnの和は、1から50までの整数であり、
oは、1から100までの整数であり、
Xは、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、硝酸塩(NO3)、硫酸塩(SO4)、炭酸塩(CO3)、及び水酸基(OH)からなるイオン群から選ばれた一つまたはそれ以上を含む)
請求項1に記載の電解銅メッキ用有機添加剤。 - 前記第1の平坦化剤が、100〜500,000g/molの範囲の分子量を有する
請求項1に記載の電解銅メッキ用有機添加剤。 - 前記第2の平坦化剤が、下記の化学式2で示される構造を有した化合物を含む
R2は、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ブチルメタクリレート、エチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルエステル、グリシジルアミン、及びグリシドールからなる物質群から選ばれた一つまたはそれ以上を含み、
R3及びR4は、一つまたは二つのヘテロ原子を含む不飽和ヘテロ環化合物であって、アジリン、オキシリン、チイレン、ジアジリン、アゼト、オキセト、チエト、ジオキセト、ジチエト、ピロール、フラン、チオフェン、ホスホール、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、ピリジン、ピラン、チオピラン、ホスフィニン、ジアジン、オキサジン、チアジン、ジオキシン、ジチイン、アゼピン、オキセピン、チエピン、ジアゼピン、チアゼピン、及びアゾシンからなる物質群から選ばれた一つまたはそれ以上を含み、
q及びrの和は、1から50までの整数であり、
Xは、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、硝酸塩(NO3)、硫酸塩(SO4)、炭酸塩(CO3)、及び水酸基(OH)からなるイオン群から選ばれた一つまたはそれ以上を含む)
請求項1に記載の電解銅メッキ用有機添加剤。 - 前記第2の平坦化剤が、100〜500,000g/molの範囲の分子量を有する
請求項1に記載の電解銅メッキ用有機添加剤。 - 抑制剤及び加速剤をさらに含む
請求項1ないし5のいずれかに記載の電解銅メッキ用有機添加剤。 - 前記抑制剤が、Polyoxyalkylene glycol、Carboxymethylcellulose、N‐nonylphenolpoly glycol ether、Octanediol bis polyalkylene glycol ether、Oleic acid polyglycol ester、Polyethylene glycol、Polyethylene glycol dimethyl ether、Poly(ethyleneglycol)‐block‐poly(propylene glycol)‐block‐poly(ethylene glycol)、Polypropylene glycol、Poly vinyl alcohol、Stearyl alcoholpolyglycol ether、Stearic acidpolyglycol ester、3‐Methyl‐l‐butyne‐3‐ol、3‐Methyl‐pentene‐3‐ol、L‐ethynylcyclohexanol、phenyl‐propynol、3‐Phenyl‐l‐butyne‐3‐ol、Propargyl alcohol、Methyl butynol‐ethylene oxide、2‐Methyl‐4‐chloro‐3‐butyne‐2‐ol、Dimethyl hexynediol、Dimethylhexynediol‐ethylene oxide、Dimethyloctynediol、Phenylbutynol、及び1,4‐Butandiol Diglycidyl Etherからなる物質群から選ばれた一つまたはそれ以上を含む
請求項6に記載の電解銅メッキ用有機添加剤。 - 前記加速剤が、(O‐Ethyldithiocarbonato)‐S‐(3‐sulfopropyl)‐ester、3‐[(Amino‐iminomethyl)‐thiol]‐1‐propanesulfonic acid、3‐(Benzothiazolyl‐2‐mercapto)‐propyl‐sulfonic acid、sodium bis‐(sulfopropyl)‐disulfide、N,N‐Dimethyl‐dithiocarbamyl propyl sulfonic acid、3,3‐Thiobis(1‐propanesulfonic acid)、2‐Hydroxy‐3‐[tris(hydroxymethyl) methylamino]‐1‐propanesulfonic acid、sodium2,3‐dimercaptopropanesulfonate、3‐Mercapto‐1‐propanesulfonic acid、N,N‐Bis(4‐sulfobutyl)‐3,5‐dimethylaniline、sodium2‐Mercapto‐5‐benzimidazolesulfonic acid、5,5′‐Dithiobis(2‐nitrobenzoic acid)、DL‐Cysteine、4‐Mercapto‐Benzenesulfonic acid、及び5‐Mercapto‐1H‐tetrazole‐1‐methanesulfonic acidからなる物質群から選ばれた一つまたはそれ以上を含む
請求項6に記載の電解銅メッキ用有機添加剤。 - 前記加速剤及び前記抑制剤が、100〜100,000g/molの範囲の分子量をそれぞれ有する
請求項6に記載の電解銅メッキ液組成物。 - 銅イオンを含有する電解質と、前記電解質に添加される有機添加剤とを含み、前記有機添加剤が、パターンが形成された基板上に形成される銅膜の均一度及び平坦度を高めるために、加速剤、抑制剤、及び少なくとも2種の平坦化剤を含み、
前記平坦化剤が、
前記銅膜の表面を凸状にする第1の平坦化剤と、
前記銅膜の表面を凹状にする第2の平坦化剤とを含む
ことを特徴とする電解銅メッキ液。 - 前記第1の平坦化剤が、下記の化学式1で示される構造を有した化合物を含む
T1及びT2は、単独で水素を含むか、エーテル作用基を含む1〜10個の炭素を有する線状構造のアルキルであるか、またはエーテル作用基を含む5〜20個の炭素を有する分岐状構造のアルキルであり、
T3及びT4は、単独で水素を含むか、1〜10個の炭素を有する線状構造のアルキルであるか、または5〜20個の炭素を有する分岐状構造のアルキルであり、
m及びnの和は、1から50までの整数であり、
oは、1から100までの整数であり、
Xは、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、硝酸塩(NO3)、硫酸塩(SO4)、炭酸塩(CO3)、及び水酸基(OH)からなるイオン群から選ばれた一つまたはそれ以上を含む)
請求項10に記載の電解銅メッキ液。 - 前記第1の平坦化剤の分子量の範囲が、100〜500,000g/molであり、前記電解銅メッキ液の1リットル当たり0.1〜1000mgの濃度で添加される
請求項10に記載の電解銅メッキ液。 - 前記第2の平坦化剤が、下記の化学式2で示される構造を有した化合物を含む
R2は、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ブチルメタクリレート、エチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルエステル、グリシジルアミン、及びグリシドールからなる物質群から選ばれた一つまたはそれ以上を含み、
R3及びR4は、一つまたは二つのヘテロ原子(窒素、酸素、硫黄、リン等)を含む不飽和ヘテロ環化合物であって、アジリン、オキシリン、チイレン、ジアジリン、アゼト、オキセト、チエト、ジオキセト、ジチエト、ピロール、フラン、チオフェン、ホスホール、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、ピリジン、ピラン、チオピラン、ホスフィニン、ジアジン、オキサジン、チアジン、ジオキシン、ジチイン、アゼピン、オキセピン、チエピン、ジアゼピン、チアゼピン、及びアゾシンからなる物質群から選ばれた一つまたはそれ以上を含み、
q及びrの和は、1から50までの整数であり、
Xは、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、硝酸塩(NO3)、硫酸塩(SO4)、炭酸塩(CO3)、及び水酸基(OH)からなるイオン群から選ばれた一つまたはそれ以上を含む)
請求項10に記載の電解銅メッキ液。 - 前記第2の平坦化剤が、100〜500,000g/molの範囲の分子量を有し、前記メッキ液の1リットル当たり0.1〜1000mgの範囲の濃度で添加される
請求項10に記載の電解銅メッキ液。 - 前記抑制剤が、Polyoxyalkylene glycol、Carboxymethylcellulose、N‐nonylphenolpoly glycol ether、Octanediol bis polyalkylene glycol ether、Oleic acid polyglycol ester、Polyethylene glycol、Polyethylene glycol dimethyl ether、Poly(ethylene glycol)‐block‐poly(propylene glycol)‐block‐poly(ethylene glycol)、Polypropylene glycol、Poly vinyl alcohol、Stearyl alcoholpolyglycol ether、Stearic acidpolyglycol ester、3‐Methyl‐l‐butyne‐3‐ol、3‐Methyl‐pentene‐3‐ol、L‐ethynylcyclohexanol、phenyl‐propynol、3‐Phenyl‐l‐butyne‐3‐ol、Propargyl alcohol、Methyl butynol‐ethylene oxide、2‐Methyl‐4‐chloro‐3‐butyne‐2‐ol、Dimethyl hexynediol、Dimethylhexynediol‐ethylene oxide、Dimethyloctynediol、Phenylbutynol、及び1,4‐Butandiol Diglycidyl Etherからなる物質群から選ばれた一つまたはそれ以上を含む
請求項10に記載の電解銅メッキ液。 - 前記加速剤が、(O‐Ethyldithiocarbonato)‐S‐(3‐sulfopropyl)‐ester、3‐[(Amino‐iminomethyl)‐thiol]‐1‐propanesulfonic acid、3‐(Benzothiazolyl‐2‐mercapto)‐propyl‐sulfonic acid、sodium bis‐(sulfopropyl)‐disulfide、N,N‐Dimethyl‐dithiocarbamyl propylsulfonic acid、3,3‐Thiobis(1‐propanesulfonic acid)、2‐Hydroxy‐3‐[tris(hydroxymethyl) methylamino]‐1‐propanesulfonic acid、sodium2,3‐dimercaptopropanesulfonate、3‐Mercapto‐1‐propanesulfonic acid、N,N‐Bis(4‐sulfobutyl)‐3,5‐dimethylaniline、sodium2‐Mercapto‐5‐benzimidazolesulfonic acid、5,5′‐Dithiobis(2‐nitrobenzoic acid)、DL‐Cysteine、4‐Mercapto‐Benzenesulfonic acid、及び5‐Mercapto‐1H‐tetrazole‐1‐methanesulfonic acidからなる物質群から選ばれた一つまたはそれ以上を含む
請求項10に記載の電解銅メッキ液。 - 前記抑制剤及び前記加速剤が、100〜100,000g/molの範囲の分子量をそれぞれ有し、前記メッキ液の1リットル当たり0.1〜1000mgの範囲の濃度でそれぞれ添加される
請求項10に記載の電解銅メッキ液。
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