KR100859259B1 - 캡층 형성을 위한 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액 및이를 이용하는 무전해 도금 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 구리 배선에 있어서 캡층 형성을 위한 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액 및 무전해 도금 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코발트 전구체, 텅스텐 전구체, 인 전구체, 환원제, 착화합물 형성제, pH 조절제 및 안정제로 이루어지는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액에 있어서, 환원제가 디메틸아민 보란(Dimethylamine borane, DMAB) 또는 보로하이드라이드(Borohydride)이고, 안정제가 이미다졸 그룹, 시아졸 그룹, 트리아졸 그룹 및 디설피드 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액, 이를 이용하는 무전해 도금 방법 및 이로부터 제조된 박막에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 안정성이 우수하여 여러 번 사용할 수 있으며, 침전물로 인한 막질의 저하를 방지할 수 있는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액, 이를 이용하는 코발트 계열 합금 무전해 도금 방법 및 이로부터 제조되는 얇은 코발트 계열 합금 박막을 제공하는 효과가 있다.
무전해 도금, 반도체 배선, 안정제, 코발트, 캡층

Description

캡층 형성을 위한 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액 및 이를 이용하는 무전해 도금 방법{COBALT-BASE ALLOY ELECTROLESS-PLATING SOLUTION AND ELECTROLESS-PLATING BY USING THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시예 1의 SPS가 포함된 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액을 이용하여 형성시킨 코발트 계열 합금 박막의 TEM 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예 2의 3-(2-벤조시아졸시오)-1-프로판 술폰산이 포함된 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액을 이용하여 형성시킨 코발트 계열 합금 박막의 TEM 사진이다.
본 발명은 반도체 구리 배선을 위한 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액 및 무전해 도금 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 안정성이 우수하여 여러 번 사용할 수 있으며, 침전물로 인한 막질의 저하를 방지할 수 있는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액 및 이를 이용하여 침지 또는 분사하는 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법에 관한 것이다.
최근 반도체 소자의 집적도가 증가하면서, 발생하는 신호지연을 줄이고 일렉 트로마이그레이션(Electromigration)에 대한 저항성을 향상시키기 위해 기존의 배선재인 알루미늄에서 구리로의 변화가 요구되고 있다. 하지만, 구리를 금속 배선물질로 사용하면 금속 배선을 정의하는 층간절연막(예를 들어 실리콘 산화막)으로 구리가 확산되어 들어가는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위하여 구리 배선을 층간절연막과 직접적으로 접촉시키지 아니하고, 확산방지막(구리 배선의 측벽 및 저부에 형성) 및 캡층(구리 배선의 상부에 형성)을 사이에 두고 간접적인 접촉을 시키는 방법을 일반적으로 사용하고 있다.
상기 구리 배선의 캡층으로써 종래에는 실리콘 질화막이 주로 사용되어져 왔다. 그러나 상기 실리콘 질화막은 구리와의 접착력이 좋지 않을 뿐만 아니라, 캡층의 상부에 형성되는 층간절연막, 예컨대 실리콘 산화막과 열팽창계수가 다르기 때문에 기계적 스트레스가 캡층과 층간절연막 사이의 계면에 집중되어 실리콘 질화막으로 이루어진 캡층이 구리 배선의 상부로부터 박리되는 문제가 발생한다. 또한, 상기 캡층이 구리 배선으로부터 박리됨으로써 구리 배선이 층간절연막으로 확산되어 들어가는 것을 효과적으로 차단하지 못하게 된다. 게다가, 상기 캡층으로 주로 사용되는 실리콘 질화막은 유전율이 크기 때문에 기생 캐패시턴스의 크기를 증가시켜 RC 지연에 의하여 반도체 소자의 동작속도를 더욱 저하시키는 문제점도 발생시킨다.
구리 배선과의 접착력이 우수하고 유전율이 낮을 뿐만 아니라 배선 물질이 층간절연막으로 확산되는 것을 방지할 수 있는 코발트 계열 합금이 캡층의 물질로 제안되고 있다. 코발트 계열 합금은 코발트를 주성분으로 하며, 그 외에 텅스텐, 붕소, 인 등의 금속이 포함되어 있다. 또한 코발트 계열 합금 박막을 구리 배선 상부에만 선택적으로 형성하기 위한 방법으로는 무전해 도금이 제안되고 있다.
무전해 도금은 외부에서의 전자 공급 없이 촉매 기판의 표면 위에서 환원제의 산화에 의해 만들어진 전자를 이용해 금속 이온을 환원시켜 금속 박막을 형성하는 방법이다. 따라서 금속 박막을 촉매 기판이 존재하는 부분에만 선택적으로 형성시킬 수 있다. 하지만 도금 용액 내에 환원제가 포함되어 있으므로 도금 조건에 따라 도금 용액이 불안정하여 자발적인 분해 반응이 일어난다. 자발적인 분해 반응이란 용액 내의 금속 이온이 촉매 기판 표면이 아닌 용액 안에서 환원되어 침전물을 형성하는 것을 말한다. 이러한 분해 반응은 금속 입자의 손실을 초래하여 용액의 사용 시간을 줄이고, 용액 내에서 생성된 침전물이 침전되면 금속 박막의 질을 저하시키게 된다.
코발트 계열 합금을 무전해 도금을 통해 구리 배선 상부에 형성하고자 할 때, 구리는 촉매 활성이 낮기 때문에 구리 표면에서 쉽게 산화되는 디메틸아민 보란(Dimethylamine borane, DMAB)을 환원제로 사용하여야 하며, 공정 온도는 높아야 한다. 하지만 이러한 경우 무전해 도금 용액은 화학적인 안정성이 낮아져 쉽게 자발적인 분해 반응이 일어나게 된다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 자발적인 분해 반응을 억제하여 안정성이 우수하여 여러 번 사용할 수 있으며, 침전물로 인한 막질의 저하를 방지할 수 있는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액을 제공하는 것을 목 적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액을 이용하여 침지 또는 분사하는 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법 및 이로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 박막을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 코발트 전구체, 텅스텐 전구체, 인 전구체, 환원제, 착화합물 형성제, pH 조절제 및 안정제로 이루어지는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액에 있어서,
상기 환원제가 디메틸아민 보란(Dimethylamine borane, DMAB) 또는 보로하이드라이드(Borohydride)이고, 상기 안정제가 이미다졸 그룹, 시아졸 그룹, 트리아졸 그룹 및 디설피드 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액을 이용하여 침지 또는 분사하는 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법 및 이로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 박막을 제공한다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
코발트 계열 합금 무전해 도금을 통해 구리 배선 상부에 캡층을 형성함에 있 어서, 기존에 사용하던 hypophosphite와 같은 환원제들은 구리 표면에서 쉽게 산화되지 않으므로 도금이 이루어지지 않는다. 따라서 캡층을 형성하기 위하여 구리 표면에서 쉽게 산화되는 디메틸아민 보란(Dimethylamine borane, DMAB) 또는 보로하이드라이드(Borohydride)를 환원제로 사용하게 된다. 하지만 DMAB 및 보로하이드라이드를 환원제로 사용하는 경우, 고온의 도금 공정에서 화학적인 안정성이 낮아 쉽게 자발적인 분해 반응이 일어난다. 그러므로 본 발명은 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액에 안정제를 첨가함으로써 자발적인 분해 반응을 억제하는 데에 그 특징이 있다.
본 발명의 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액은 코발트 전구체, 텅스텐 전구체, 인 전구체, 환원제, 착화합물 형성제, pH 조절제 및 안정제로 이루어지며, 디메틸아민 보란(Dimethylamine borane, DMAB) 또는 보로하이드라이드(Borohydride)를 환원제로 사용하고, 이미다졸 그룹, 시아졸 그룹, 트리아졸 그룹 및 디설피드 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 안정제를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 코발트 전구체는 코발트 설페이트(cobalt sulfate), 코발트 클로라이드(cobalt chloride) 및 코발트 암모늄 설페이트(cobalt ammonium sulphate)로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있으며, 코발트 설페이트 칠수화물이 바람직하다. 상기 코발트 전구체는 반응 속도 및 이에 따른 도금 시간을 고려하여 0.5 내지 5.0 g/L의 농도로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 텅스텐 전구체는 암모늄 텅스테이트(ammonium tungstate), 소듐 텅스테 이트(sodium tungstate) 및 테트라메틸 암모늄 텅스테이트(tetramethyl ammonium tungstate)로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있으며, 암모늄 텅스테이트가 바람직하다. 상기 텅스텐 전구체는 캡층의 조성을 변화시키기 위하여 농도의 조절이 가능하며, 0.1 내지 1.0 g/L의 농도로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 인 전구체는 암모늄 하이포포스파이트(ammonium hypophosphite), 암모늄 디하이드로겐 포스페이트(ammonium dihydrogen phosphate) 및 인산(Phosphoric acid)로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있으며, 암모늄 디하이드로겐 포스페이트가 바람직하다. 상기 인 전구체는 캡층의 조성을 변화시키기 위하여 농도의 조절이 가능하며, 1.0 내지 5.0 g/L의 농도로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 환원제는 산화되면서 금속 이온의 환원에 필요한 전자를 공급해주는 물질로 디메틸아민 보란(Dimethylamine borane, DMAB) 또는 보로하이드라이드(Borohydride)를 사용할 수 있다. 상기 환원제는 반응 속도 및 도금 시간과 무전해 도금 용액의 안정성을 고려하여 0.5 내지 10.0 g/L의 농도로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 3.0 내지 5.0 g/L이다.
상기 착화합물 형성제는 무전해 도금 용액 내에서 금속 이온과 착화합물을 이루어 금속 이온을 안정화시키는 물질로, 구연산(citric acid), 암모늄 시트레이트(ammonium citrate), 소듐 시트레이트(sodium citrate), 테트라메틸 암모늄 시트레이트(tetramethyl ammonium citrate) 및 에틸렌 디아민 테트라아세트산(ethylene diamine tetraacetic acid, EDTA)으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있으며, 구연산 무수화물(citric acid, anhydrous)이 바람직하다. 상기 착화합물 형 성제는 3.0 내지 15.0 g/L의 농도로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 pH 조절제는 무전해 도금 용액의 수산화도를 조절하여 수소이온농도를 반응이 일어나기에 적절한 농도로 유지시키는 물질로 포타슘 하이드록사이드(potassium hydroxide, KOH), 암모늄 하이드록사이드(ammonium hydroxide) 및 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(tetramethyl ammonium hydroxide, TMAH)로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있으며, 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH)가 바람직하다. 상기 pH 조절제는 10 내지 40 mL/L의 농도로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 안정제는 금속 이온과 착화합물을 형성하여 무전해 도금 용액 내에서의 금속 입자의 생성을 억제하거나 무전해 도금 용액 내에 존재하는 금속 입자의 표면에 흡착하여 금속 입자의 성장을 억제하여 무전해 도금 용액의 안정성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 안정제는 무전해 도금 용액에 포함됨으로써, 무전해 도금 용액이 고온에서도 자발적인 분해 반응을 일으키지 않고, 장시간 동안 용액의 특성을 그대로 유지하게 하는 효과가 있으며, 용액을 안정하게 하면서도 무전해 도금 속도 저하를 최소화하여 짧은 시간 내에 코발트 계열 합금 박막을 구리 박막 위에 형성시킴으로써 얇은 박막을 형성시키는 것이 바람직하다.
상기 안정제는 이미다졸 그룹(imidazole group),시아졸 그룹(thiazole group), 트리아졸 그룹(triazole group) 및 디설피드 그룹(disulfide group)로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있으며, 도금 속도의 저하를 최소화하기 위 하여 4,5-디시아옥탄-1,8-디술폰산(4,5-dithiaoctane-1,8-disulfonic acid, SPS), 3-(2-벤조시아졸시오)-1-프로판 술폰산(3-(2-benzothiazolethio)-1-propane sulfonic acid), N,N-디메틸 디티오카르바믹 산(3-설포프로필)에스테르(N,N-Dimethyl dithiocarbamic acid(3-sulfopropyl)ester, DPS) 또는 3-메르캅토-1-프로판설포테이트(3-mercapto-1-propanesulfonate, MPSA) 등이 바람직하다. 상기 안정제는 0.001 mg/L 내지 1 g/L의 농도로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액은 pH가 8 내지 10인 것이 바람직하다.
본 발명의 무전해 도금 방법은 상기 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액을 이용하여 침지 또는 분사하는 것을 특징으로 한다.
반도체 구리 배선 공정에서 식각을 통해 형성된 다마신 구조에 전기 도금을 통해 구리 배선을 형성하게 된다. 이렇게 형성된 구리 표면은 평탄화 공정을 통해 매끄럽게 가공된다. 하지만 가공과정에서 무전해 도금이 수행될 구리 표면이 산화되었거나 구리 표면에 이물질이 존재한다면 무전해 도금이 제대로 수행되지 못하므로 무전해 도금 이전에 잘 공지된 반도체 세정공정을 통해 구리 산화물이나 이물질을 제거하여야 한다. 따라서 본 발명의 상기 무전해 도금 방법은 무전해 도금이 수행될 평탄화 공정 이후의 구리 기판을 세정하는 공정을 더 포함할 수 있다.
상기 무전해 도금 방법은 캡층을 형성시킬 기판을 상기 무전해 도금 용액에 일정 시간 침지하는 방법 또는 캡층을 형성시킬 기판에 상기 무전해 도금 용액을 분사하는 방법이다.
상기 무전해 도금 방법은 안정제가 포함된 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액을 사용하여 무전해 도금 속도의 저하를 가져올 수 있으므로, 용액을 안정하게 하면서도, 무전해 도금 속도의 저하를 최소화하여, 짧은 시간 내에 코발트 계열 합금 박막을 구리 박막 위에 형성하는 것이 바람직하다.
상기 무전해 도금 방법에서 무전해 도금을 수행하는 온도는 용액의 안정성과 도금 속도에 영향을 미치는 것으로, 온도가 증가할 경우 안정성은 감소되지만 도금 속도는 증가하며, 온도가 감소할 경우 안정성은 증가되지만 도금 속도는 감소하게 된다.
상기 무전해 도금 방법은 무전해 도금 용액과 캡층이 형성될 기판의 온도가 15 내지 95 ℃일 수 있으며, 빠른 무전해 도금을 수행하기 위하여 온도가 70 내지 90 ℃인 것이 바람직하다.
상기 무전해 도금 방법은 원하는 코발트 계열 합금 박막의 두께에 따라 무전해 도금 시간을 조절할 수 있으며, 무전해 도금 시간이 1 시간 이내일 수 있으며, 바람직하게는 10 분 이내이고, 더욱 바람직하게는 2 분 이내이다.
상기 무전해 도금 방법은 형성되는 코발트 계열 합금 박막의 두께를 조절할 수 있으며, 상기 코발트 계열 합금 박막의 두께는 100 ㎚ 이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10 ㎚ 이하인 것이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예 에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
<코발트 계열 합금 무전해 도금 용액 제조>
코발트 설페이트 칠수화물 0.01 M, 구연산 0.04 M, 암모늄 텅스테이트 0.5 g/L, DMAB 0.06 M, 암모늄 디하이드로겐 포스페이트 0.03 M를 첨가하고, TMAH를 이용하여 pH를 9로 맞추었다. 상기 용액의 안정성을 향상시키기 위한 안정제로써 SPS를 0.01 g/L 첨가하여 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액을 제조하였다.
상기 제조된 무전해 도금 용액을 95 ℃의 물을 통해 가열한 결과 30 분 후에 용액의 온도가 90 ℃에 이르렀고, 그 상태로 12 시간이 지나도 용액은 안정하게 유지되었다.
<코발트 계열 합금 무전해 도금 박막 제조>
코발트 계열 합금 무전해 도금을 수행하기 위한 기판으로 평탄화 공정을 거친 구리 배선 기판을 준비하였다. 준비된 기판을 1:200 암모니아 용액에 30 초간 침지하여, 표면에 형성된 구리 산화물을 제거하였고, 증류수로 표면을 헹구어 표면에 존재하는 잔류물을 제거하였다.
상기 제조되어 온도가 90 ℃로 유지되고 있는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액에 상기 피처리된 기판을 1 분간 침지하여 코발트 계열 합금 무전해 도금을 실시하였다.
상기 제조된 무전해 도금 박막의 TEM 사진을 도 1에 나타내었다. 도 1의 (a)는 무전해 도금을 통해 형성된 코발트 계열 합금 박막을 나타내며, (b)는 구리 박 막을 나타낸다. 도 1을 통하여, 안정한 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액을 이용하여 막질이 우수하며, 두께가 40 ㎚인 무전해 도금 박막이 제조된 것을 확인할 수 있었다.
실시예 2
<코발트 계열 합금 무전해 도금 용액 제조>
상기 실시예 1에서 안정제로써 3-(2-벤조시아졸시오)-1-프로판 술폰산을 0.01 g/L 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
상기 제조된 무전해 도금 용액을 84 ℃의 물을 통해 가열한 결과 30 분 후에 용액의 온도가 80 ℃에 이르렀고, 그 상태로 12 시간이 지나도 용액은 안정하게 유지되었다.
<코발트 계열 합금 무전해 도금 박막 제조>
상기 실시예 1에서 상기 실시예 2에서 제조되어 온도가 80 ℃로 유지되고 있는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
상기 제조된 무전해 도금 박막의 TEM 사진을 도 2에 나타내었다. 도 2의 (a)는 무전해 도금을 통해 형성된 코발트 계열 합금 박막을 나타내며, (b)는 구리 박막, (c)는 확산방지막이며, (d)는 실리콘 웨이퍼 기판을 나타낸다. 도 2를 통하여, 안정한 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액을 이용하여 막질이 우수하며, 두께가 37 ㎚인 무전해 도금 박막이 제조된 것을 확인할 수 있었다.
비교예 1
<코발트 계열 합금 무전해 도금 용액 제조>
상기 실시예 1에서 안정제를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
상기 제조된 무전해 도금 용액을 95 ℃의 물을 통해 가열한 결과 가열을 시작한 지 20 분이 지나자, 용액 내에서 기포가 발생하면서 자발적인 분해 반응이 시작되었고, 반응을 통해 생긴 회색의 침전물이 바닥에 가라앉았다.
<코발트 계열 합금 무전해 도금 박막 제조>
상기 실시예 1에서 상기 비교예 1에서 제조되어 온도가 95 ℃로 유지되고 있는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
상기 제조방법을 수행한 결과, 자발적인 분해 반응으로 회색의 침전물이 반응 용기 하부에 침전되었으며, 박막은 형성되지 않았다.
비교예 2
<코발트 계열 합금 무전해 도금 용액 제조>
상기 실시예 1에서 안정제를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
상기 제조된 무전해 도금 용액을 84 ℃의 물을 통해 가열한 결과 가열을 시작한 지 20 분이 지나자, 용액 내에서 기포가 발생하면서 자발적인 분해 반응이 시작되었고, 반응을 통해 생긴 회색의 침전물이 바닥에 가라앉았다.
<코발트 계열 합금 무전해 도금 박막 제조>
상기 실시예 1에서 상기 비교예 2에서 제조되어 온도가 84 ℃로 유지되고 있는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
상기 제조방법을 수행한 결과 자발적인 분해 반응으로 회색의 침전물이 반응 용기 하부에 침전되었으며, 박막은 형성되지 않았다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 안정성이 우수하여 장기간 여러 번 사용할 수 있으며, 침전물로 인한 막질의 저하를 방지할 수 있는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액을 제공할 수 있으며, 이를 이용하는 무전해 도금 방법 및 상기 무전해 도금 방법으로 제조한 얇은 코발트 계열 합금 박막을 제공하는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 기재된 구체예를 중심으로 상세히 설명하였지만, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

Claims (17)

  1. 코발트 전구체, 텅스텐 전구체, 인 전구체, 환원제, 착화합물 형성제, pH 조절제 및 안정제로 이루어지는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액에 있어서,
    상기 환원제가 디메틸아민 보란(Dimethylamine borane, DMAB) 또는 보로하이드라이드(Borohydride)이고, 상기 안정제가 4,5-디시아옥탄-1,8-디술폰산(4,5-dithiaoctane-1,8-disulfonic acid, SPS), 3-(2-벤조시아졸시오)-1-프로판 술폰산(3-(2-benzothiazolethio)-1-propane sulfonic acid), N,N-디메틸 디티오카르바믹 산(3-설포프로필)에스테르 (N,N-Dimethyl dithiocarbamic acid(3-sulfopropyl)ester, DPS) 및 3-메르캅토-1-프로판설포테이트(3-mercapto-1-propanesulfonate, MPSA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 코발트 전구체는 코발트 설페이트(cobalt sulfate), 코발트 클로라이드(cobalt chloride) 및 코발트 암모늄 설페이트(cobalt ammonium sulphate)로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 텅스텐 전구체는 암모늄 텅스테이트(ammonium tungstate), 소듐 텅스테이트(sodium tungstate) 및 테트라메틸 암모늄 텅스테이트(tetramethyl ammonium tungstate)로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 인 전구체는 암모늄 하이포포스파이트(ammonium hypophosphite), 암모늄 디하이드로겐 포스페이트(ammonium dihydrogen phosphate) 및 인산(Phosphoric acid)로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 착화합물 형성제는 구연산(citric acid), 암모늄 시트레이트(ammonium citrate), 소듐 시트레이트(sodium citrate), 테트라메틸 암모늄 시트레이트(tetramethyl ammonium citrate) 및 에틸렌 디아민 테트라아세트산(ethylene diamine tetraacetic acid, EDTA)으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 pH 조절제는 포타슘 하이드록사이드(potassium hydroxide, KOH), 암모늄 하이드록사이드(ammonium hydroxide) 및 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(tetramethyl ammonium hydroxide, TMAH)로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액은 pH가 8 내지 10인 것을 특징으로 하는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 안정제는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액에 0.001 mg/L 내지 1 g/L의 농도로 포함되는 것을 특징으로 하는 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액.
  10. 제 1항 기재의 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액을 이용하는 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 무전해 도금 방법은 제 1항 기재의 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액에 구리배선 기판을 침지시켜 구리배선의 상부표면에 선택적으로 보호막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 무전해 도금 방법은 제 1항 기재의 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액을 구리배선 기판에 분사시켜 구리배선의 상부표면에 선택적으로 보호막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 무전해 도금 방법은 상기 코발트 계열 합금 무전해 도금 용액의 온도가 15 내지 95 ℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 무전해 도금 방법은 무전해 도금 시간이 1 시간 이하인 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 무전해 도금 방법은 평탄화 공정을 마친 구리 표면을 세정하는 전처리 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 무전해 도금 방법은 형성되는 코발트 계열 합금 박막의 두께가 100 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법.
  17. 삭제
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