KR20040042389A - Method for forming a pattern of High conductive metal by organometallic compounds - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for forming a high conductive metal line using an organic metal compound is provided to be capable of directly forming a conductive metal line pattern of high purity by simple processes. CONSTITUTION: A composition containing an organic metal compound and a predetermined pattern are formed on a substrate. At this time, the predetermined pattern is formed by using electromagnetic wave or heat. A line pattern made of metal or metal oxide is obtained by carrying out oxidation or reduction, or heat treatment on the resultant structure under nitrogen or hydrogen gas atmosphere. A high conductive metal pattern is obtained by growing grains of the metal of the line pattern. Preferably, a displacement from the metal pattern to another high conductive metal is additionally carried out.

Description

유기금속 화합물에 의한 고전도 금속의 배선 형성방법 {Method for forming a pattern of High conductive metal by organometallic compounds}Method for forming a pattern of high conductive metal by organometallic compounds

본 발명은 유기금속 화합물을 이용한 고전도 금속의 패턴 형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, ⅰ) 기판 상에, 유기금속 화합물을 포함한 조성물, 및 전자기파 또는 열을 이용하여 소정의 패턴을 형성한 후, 이를 산화 또는 환원시키거나, 수소 또는 질소 분위기하에서 가열하여 금속 또는 금속산화물로 이루어진 배선 패턴을 수득하는 단계, ⅱ) 상기 패턴을 기핵제로 사용하여 고전도 금속의 결정을 성장시킴으로써 고전도 금속으로 이루어진 패턴을 수득하는 단계를 포함하며, 추가로, 필요에 따라, ⅲ) 상기 고전도 금속 패턴을 또 다른 고전도 금속으로 치환하는 단계를 포함하는, 도전성 금속의 배선 형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a pattern of high conductivity metal using an organometallic compound, and more specifically, i) a predetermined pattern is formed on a substrate using a composition containing an organometallic compound and electromagnetic waves or heat. And then oxidizing or reducing it, or heating in a hydrogen or nitrogen atmosphere to obtain a wiring pattern made of a metal or metal oxide, ii) using the pattern as a nucleating agent to grow crystals of a high conductivity metal to form a high conductivity metal. And a step of obtaining, if necessary, i) replacing the high conductivity metal pattern with another high conductivity metal.

집적회로 및 액정 표시 소자 등의 전자 장치에 있어, 그 집적도의 증가 및 소자의 소형화에 따라 기판 상에 형성해야 할 금속 배선 패턴이 점점 미세화하고 있다. 기판상에 금속배선의 미세패턴을 형성하기 위해, 현재는 주로 포토레지스트를 사용한 사진식각공정(photolithography)이 이용되고 있는 바(참조: 도 1), 상기 사진식각공정에서는 화학기상증착공정 (Chemical Vapor Deposition process: CVD process), 플라즈마증착법, 또는 전기 도금법 등을 사용하여 우선 배선의 기초가 되는 금속재료층을 기판 상에 형성한 후, 상기 금속층 위에 포토레지스트를 도포하고, 포토마스크하에서 상기 포토레지스트를 노광 및 현상하여, 패턴화된 포토레지스트층을 포함한 금속층을 수득한 다음, 반응성 이온에칭 등의 방법으로 상기 금속층을 식각함으로써 기판상에 미세패턴의 금속배선을 형성한다. 현재, 배선 재료로 사용되는 금속은 공정의 용이성 및 전도성을 고려하여 Al, Cr, Mo 와 같이 저렴하고 공정 특성이 좋은 금속에 한정되고 있다. 그러나, 전자 장치 소자가 점점 대형화되고 고집적화됨에 따라 전체 배선의 길이는 길어지는 반면, 배선 폭은 상대적으로 좁아지게 됨으로써, 금속배선에서의 저항 증가 및 신호 지연에 따른, 표시 품질 저하가 큰 문제로 대두되게 되었는 바, 특히 고화질, 대면적 TFT-LCD 개발에 있어서 상기 문제는 절대적 장애요인이 되고 있다.BACKGROUND In electronic devices such as integrated circuits and liquid crystal display devices, metal wiring patterns to be formed on substrates are becoming finer as the integration degree increases and the device size becomes smaller. In order to form a fine pattern of metal wiring on a substrate, photolithography is mainly used using photoresist (see FIG. 1). In the photolithography process, chemical vapor deposition is performed. Deposition process: CVD process, plasma deposition, or electroplating, etc. First, a metal material layer is formed on a substrate, and then a photoresist is applied on the metal layer, and the photoresist is applied under a photomask. After exposure and development, a metal layer including a patterned photoresist layer is obtained, and then the metal layer is etched by a method such as reactive ion etching to form a fine pattern metal wiring on the substrate. Currently, metals used as wiring materials are limited to metals having low cost and good process characteristics such as Al, Cr, and Mo, in consideration of ease of process and conductivity. However, as electronic devices become larger and more integrated, the length of the entire wiring becomes longer, but the width of the wiring becomes relatively narrower. As a result, the display quality deteriorates due to an increase in resistance and signal delay in the metal wiring. In particular, the problem is an absolute obstacle in the development of high-definition, large-area TFT-LCD.

상기 문제의 한 해결책으로서, 현재 낮은 비저항을 갖는 Al-합금, 예를 들어 AlNd의 사용이 개시되어 있으나, Al-합금은 이종금속의 첨가로 그 비저항이 증가할 뿐만 아니라, n+a-Si 및 ITO 와의 접촉(contact) 저항이 높기 때문에 Cr/AlNd/Cr 의 다층 구조로만 사용할 수 있어, 결과적으로 공정이 복잡해져 생산비용이 높고 생산성이 현저히 저하되는 등의 문제를 가져왔다. 이에 따라, 종래의 금속 배선 재료에 대한 검토(참조: 표 1)가 이루어지게 되었고, 그 결과, 현재 사용되는 Al-합금 재료보다 낮은 비저항을 가지면서 비정질 실리콘층위에서 양호한 컨택(Contact) 특성을 갖는 재료인 Cu, Ag 재료에 대한 공정 개발은 매우 큰 관심을 받고 있다:As a solution to this problem, the use of Al-alloys, for example AlNd, which have a low resistivity, is now disclosed, but Al-alloys not only increase their resistivity with the addition of dissimilar metals, but also with n + a-Si and ITO. Due to the high contact resistance, it can be used only as a multilayer structure of Cr / AlNd / Cr, resulting in a complicated process resulting in high production costs and a significant drop in productivity. As a result, a review of the conventional metal wiring material (see Table 1) has been made, and as a result, it has a lower specific resistance than the Al-alloy material currently used and has good contact properties on the amorphous silicon layer. Process development for Cu and Ag materials as materials is of great interest:

특성characteristic AgAg CuCu AuAu 순수 AlPure Al AlNdAlNd 박막 비저항(μΩ㎝)Thin Film Resistivity (μΩ㎝) 2.12.1 2.32.3 2.4(벌크:bulk)2.4 (bulk) 3.13.1 게이트 4.5S/D 7.0Gate 4.5S / D 7.0 n+a-Si 접촉n + a-Si contact ×× ×× ×× ×× ITO 접촉ITO contact ×× ×× Wet Etch 성Wet Etch Castle 에천트 개발이 필요함Need to develop etchant 에천트 개발이 필요함Need to develop etchant 에천트 개발이 필요함Need to develop etchant Dry Etch 성Dry Etch Sex ×× ×× 내화학성(내부식성)Chemical resistance (corrosion resistance) ×× ×× 열적 내성Thermal resistance ×× ×× 하부막과의 밀착성Adhesion with Lower Film ×××× ×× Target 가격Target price ×××× ××

그러나 상기 구리(Cu)금속, 은(Ag)금속의 경우, 미세패턴형성시 널리 사용되고 있는 화학기상증착법에 적합한 금속유기화합물이 없을 뿐만 아니라, 포토레지스트를 이용한 사진식각 공정시 적절한 식각액이 존재하지 않고, 일반적으로 하부 기판 재료와의 접착력이 좋지 않아 후속 처리 공정 시 박리되기 쉬운 문제점이 있어 포토레지스트를 이용한 사진식각공정의 적용이 근본적으로 어렵다. 나아가, 포토레지스트를 이용한 상기 사진식각공정은, 본질적으로 고온·고진공이 요구되고 감광성 수지도포, 노광, 현상 등의 패턴형성 공정을 비롯하여, 이어지는 식각 및 레지스트층의 박리 등 후속 공정의 수가 많고 복잡한 문제가 있다.However, in the case of the copper (Cu) metal and silver (Ag) metal, there is no metal organic compound suitable for the chemical vapor deposition method which is widely used in forming a fine pattern, and there is no appropriate etchant in the photolithography process using a photoresist. In general, it is difficult to apply a photolithography process using a photoresist because there is a problem in that the adhesion to the lower substrate material is not good and easily peels off during the subsequent processing. Furthermore, the photolithography process using a photoresist is inherently required for high temperature and high vacuum, and has a large number of complex processes including pattern formation processes such as photosensitive resin coating, exposure, and development, and subsequent processes such as etching and peeling of the resist layer. There is.

한편, 포토레지스트를 사용한 사진식각 공정없이 금속패턴을 형성하는 방법도 개시되어 있는 바. 예를 들면, 일본특허공개 62-263973호는 유기금속 화합물 박막층에 직접 전자 빔을 조사하여 금속 패턴을 형성하는 방법을 제시하고 있다. 상기 방법은 별도의 식각 및 박리 등의 공정이 없어 유리하나, 전자 빔을 조사하는 시간이 길어 양산성에 문제가 있다.Meanwhile, a method of forming a metal pattern without a photolithography process using a photoresist is also disclosed. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-263973 discloses a method of forming a metal pattern by directly irradiating an electron beam to an organometallic compound thin film layer. The method is advantageous because there is no separate process such as etching and peeling, but there is a problem in mass productivity due to a long time for irradiating an electron beam.

또 다른 예로서, 미국특허 제 5,064,685호는 기판에 금속 유기물 잉크를 도포한 후 레이저로 가열하여 열분해 반응을 통해 금속패턴을 얻는 방법을 개시하고 있는 바, 이 경우에도, 기판의 고온처리를 피할 수 없으며, 기판 전체의 금속 패턴을 형성하기 위한 시간이 너무 길어 양산성에 문제가 있다.As another example, US Pat. No. 5,064,685 discloses a method of obtaining a metal pattern through thermal decomposition by applying a metal organic ink to a substrate and then heating with a laser. In this case, high temperature treatment of the substrate can be avoided. There is no problem in mass productivity because the time for forming the metal pattern of the entire substrate is too long.

한편, 미국특허 제 5,534,312호는 광반응성 유기화합물을 금속에 배위결합시켜 합성된 유기 금속 배위화합물을 기판 위에 코팅한 후, 상기 필름을 진공 또는 특정 기체분위기하에 놓고, 전자기파를 조사하여 소정의 영역에서 광-화학반응을 유도하여 노광 영역의 금속 배위화합물을 기판에 점착성있는 새로운 금속재료로 변환시켜 현상함으로써 직접적으로 금속 패턴을 얻는 방법을 개시하고 있다. 이 때 상기 유기 금속배위 화합물은 알칼리 또는 알칼리 토금속, 전이금속, Al, 악티늄계 금속등에 1 이상의 리간드를 가진 금속배위화합물로서, 상기 리간드는 1 이상의 아자이드기를 포함하며, 바람직하게는 아세틸아세토네이트, 디알킬디티오카바메이트, 카르복실레이트, 피리딘, 아민, 디아민, 아르신, 디아르신, 포스핀, 디포스핀, 아렌, 또는 알콕시 배위자, 알킬배위자, 및 아릴 배위자로 이루어진 군으로부터 선택된 리간드이다. 상기 합성된 유기금속 화합물을 기판 위에 도포한 후 패턴이 형성된 마스크에 광을 통과시키면, 광이 직접적으로 유기금속 화합물과 반응을 일으켜 금속에 배위된 유기 배위자들이 분해되어 떨어져 나가고, 남아 있는 금속들은 주위의 금속 원자나 대기중의 산소와 반응하여 금속 산화막 패턴을 형성한다. 그러나 상기 방법은 차세대 고고전도 배선 재료로서 주목받고 있는 Ag 또는 Cu로 이루어진 금속 또는 금속 산화물의 배선 형성에 관해서는 개시하고 있지 않을 뿐만 아니라, 다른 금속들의 배선에 있어서도 리간드의 대부분을 광 반응에 의하여 탈리시켜 금속이나 금속 산화막을 만들기 때문에 금속 배선상에 리간드 오염On the other hand, U.S. Patent No. 5,534,312 discloses coordination of a photoreactive organic compound on a metal to coat a synthesized organometallic coordination compound on a substrate, and then the film is placed under vacuum or a specific gas atmosphere and irradiated with electromagnetic waves in a predetermined region. Disclosed is a method of directly obtaining a metal pattern by inducing a photo-chemical reaction to convert a metal coordination compound in an exposed area into a new metal material adherent to a substrate and developing the same. At this time, the organic metal coordination compound is a metal coordination compound having at least one ligand in alkali or alkaline earth metal, transition metal, Al, actinium-based metal, etc., the ligand includes at least one azide group, preferably acetylacetonate, Dialkyldithiocarbamate, carboxylate, pyridine, amine, diamine, arsine, diarcin, phosphine, diphosphine, arene, or alkoxy ligand, alkyl ligand, and aryl ligand. After applying the synthesized organometallic compound on the substrate and passing the light through the patterned mask, the light directly reacts with the organometallic compound to decompose and decompose the organic ligands in the metal, the remaining metals around A metal oxide film pattern is formed by reaction with a metal atom or oxygen in the atmosphere. However, the method does not disclose the formation of a wiring of a metal or a metal oxide made of Ag or Cu, which is attracting attention as a next generation high-conductivity wiring material, and in the wiring of other metals, most of the ligands are desorbed by photoreaction. To form metals or metal oxides to contaminate ligands on metal wires

(ligand contamination)이 잔류할 수 있어 실제 공정에 적용하기 어렵다. 나아가, 형성된 산화막의 전기전도도를 향상시키기 위해 수소/질소 혼합가스를 흘려주면서 200 ℃이상의 고온에서 30분에서부터 수 시간 동안 환원반응 및 표면 열처리 과정을 거쳐야 하므로 고비용을 요하게 되며, 사용된 유기금속 화합물이 입체적 장애가 비교적 큰 배위자로 구성되어 있기 때문에 광 조사에 의해 분해되는 배위자의 공간이 크고, 따라서 금속막 두께의 수축율이 증가한다. 그 결과, 상기 방법에 따른 금속 패턴 형성시 금속막의 수축율(shrinkage)이 75 내지 90%에 이르러 금속막의 균열(cracking)과 잔금(crazing)이 발생하는 문제점이 있다.(ligand contamination) may remain, making it difficult to apply to the actual process. Furthermore, in order to improve the electrical conductivity of the formed oxide film, the hydrogen / nitrogen mixed gas must be flowed, and a high cost is required since a reduction reaction and surface heat treatment are performed for 30 hours to 30 hours at a high temperature of 200 ° C. or higher. Since the steric hindrance is constituted by a relatively large ligand, the space of the ligand decomposed by light irradiation is large, thus increasing the shrinkage of the metal film thickness. As a result, when the metal pattern is formed according to the above method, the shrinkage of the metal film reaches 75 to 90%, causing cracking and cracking of the metal film.

따라서, 당해 기술분야에서는, 전자 소자의 고집적화 및 대형화를 위해 고전도성 금속패턴 재료로서 주목받고 있는 Ag 또는 Cu로 이루어진 금속 배선 패턴을 형성하는 방법으로서, 포토레지스트에 의한 미세 사진식각공정을 거치지 않고, 공정 중 고온 또는 고진공을 요하지 않으며, 보다 간단한 공정으로 빠른 시간내에 고순도의 Ag 또는 Cu의 금속패턴을 형성하기 위한 필요성이 존재해왔다.Therefore, in the art, a method of forming a metal wiring pattern made of Ag or Cu, which is attracting attention as a highly conductive metal pattern material for high integration and size of an electronic device, without undergoing a microphotographic etching process using a photoresist, There is a need for forming a metal pattern of Ag or Cu of high purity in a short time without requiring high temperature or high vacuum during the process.

본 발명자들은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 예의 노력한 결과, 유기 금속배위 화합물에, 비교적 온화한 조건에서 광 또는 열에너지를 가하고, 산화 또는 환원시켜 금속 또는 금속산화물로 이루어진 패턴을 형성한 다음, 이를 결정 성장용 핵 (nuclei)으로 하여, 도금 등의 방법에 의해 Cu 또는 Ag와 같은 고전도도의 금속의 결정을 성장시킴으로써, 저비용 및 고효율로 고전도성 금속의 배선패턴을 수득할 수 있음을 확인하고, 본 발명에 이르게 되었다.The present inventors have made diligent efforts to solve the problems of the prior art. As a result, the organic metal coordination compound is applied to light or thermal energy under relatively mild conditions, oxidized or reduced to form a pattern made of metal or metal oxide, By using this as a nuclei for crystal growth, by growing a crystal of a high conductivity metal such as Cu or Ag by plating or the like, it was confirmed that a wiring pattern of a highly conductive metal can be obtained at low cost and high efficiency. The present invention has been led.

결론적으로, 본 발명은 비교적 온화한 조건하에 간단한 공정을 거쳐 고순도의 전도성 금속 배선 패턴을 기판에 직접 형성할 수 있는 방법에 관한 것이다.In conclusion, the present invention relates to a method for directly forming a high purity conductive metal wiring pattern directly on a substrate under relatively mild conditions.

도 1은 종래기술에 따른 포토레지스트를 이용한 금속 배선 형성 방법을 개략적으로 나타낸 모식도이다.1 is a schematic diagram schematically showing a metal wiring forming method using a photoresist according to the prior art.

도 2는 본 발명에 따른, 유기 금속화합물을 이용한 구리 또는 은 금속의 배선 형성방법으로서, 치환반응을 거치지 않은 경우를 개략적으로 나타낸 모식도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a case of forming a wiring of copper or silver metal using an organometallic compound according to the present invention, which is not subjected to a substitution reaction.

도 3은 본 발명에 따른, 유기 금속화합물을 이용한 은 금속의 배선 형성방법으로서, 치환반응을 거친 경우를 개략적으로 나타낸 모식도이다.3 is a schematic diagram schematically showing a case of forming a wire of a silver metal using an organometallic compound according to the present invention and undergoing a substitution reaction.

본 발명은 유기금속 화합물을 이용한 고전도 금속의 패턴 형성방법에 관한것으로, 보다 상세하게는, ⅰ) 기판상에 유기금속 화합물을 포함한 조성물, 및 전자기파 또는 열을 이용하여 소정의 패턴을 형성한 후, 이를 산화 또는 환원시키거나, 질소 또는 수소 분위기 하에서 가열하여 금속 또는 금속산화물로 이루어진 배선 패턴을 수득하는 단계, ⅱ) 상기 패턴을 기핵제로 사용하여 고전도 금속의 결정을 성장시킴으로써 고전도 금속으로 이루어진 패턴을 수득하는 단계를 포함하며, 추가로, 필요에 따라, ⅲ) 상기 전도성 금속 패턴을 또 다른 고전도 금속으로 치환하는 단계를 포함하는, 고전도 금속의 배선 형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a pattern of a high conductivity metal using an organometallic compound, and more specifically, (i) after forming a predetermined pattern using the composition containing the organometallic compound, and electromagnetic waves or heat on the substrate Or oxidizing or reducing it, or heating under a nitrogen or hydrogen atmosphere to obtain a wiring pattern made of a metal or metal oxide, ii) growing a crystal of a high conducting metal by using the pattern as a nucleating agent. And a step of obtaining a pattern, and further, if necessary, i) replacing the conductive metal pattern with another high conductivity metal.

이하, 본 발명을 단계별로 나누어 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by dividing step by step.

제 (i) 단계Step (i)

본 발명에 따라 고전도 금속배선패턴을 형성하기 위해서는, 우선, 기판 상에 유기금속 화합물을 포함한 조성물, 및 전자기파 또는 열을 이용하여 소정의 패턴을 형성한 후, 이를 산화 또는 환원시키거나, 질소 또는 수소 분위기하에서 가열하여 금속 또는 금속산화물로 이루어진 배선 패턴을 수득한다.In order to form the high conductivity metal wiring pattern according to the present invention, first, a composition including an organometallic compound on a substrate, and a predetermined pattern are formed using electromagnetic waves or heat, and then oxidized or reduced, or nitrogen or Heating in a hydrogen atmosphere yields a wiring pattern made of metal or metal oxide.

본 발명에 따른 금속패턴 형성시 이용되는 기판의 재질은 특별히 제한되지 않는 바, 예를 들어, 실리콘 또는 유리와 같은 무기물로 이루어진 기판은 물론, 플라스틱과 같은 유기물로 이루어진 기판 및 무기물과 유기물의 복합체로 이루어진 기판 등도 사용 가능하다.The material of the substrate used in forming the metal pattern according to the present invention is not particularly limited. For example, a substrate made of an inorganic material such as silicon or glass, as well as a substrate made of an organic material such as plastic and a composite of an inorganic material and an organic material. It is also possible to use a substrate made of.

본 발명에서 사용되는 유기금속화합물을 포함한 조성물은 이어지는 패턴 형성방법이 광-화학반응을 이용한 경우인지 또는 소프트 리쏘그라피The composition containing the organometallic compound used in the present invention is a soft lithography or whether the pattern forming method is a photo-chemical reaction

(soft lithography)를 이용한 경우인지에 따라 달라지는 바, 우선 광-화학반응에 의한 경우에 관해 설명한다.It depends on whether or not soft lithography is used. First, the case of photo-chemical reaction will be described.

(A) 광-화학반응을 이용한 경우:(A) Using photo-chemical reactions:

광-화학 반응을 이용한 경우, 특정 유기금속화합물을 포함한 조성물을 기판상에 도포하고, 노광 및 현상 후, 이를 산화 또는 환원하거나, 질소 또는 수소 분위기하에서 가열하여 금속 또는 금속산화물로 이루어진 배선패턴을 형성한다.In the case of using a photo-chemical reaction, a composition containing a specific organometallic compound is applied on a substrate, and after exposure and development, it is oxidized or reduced, or heated in a nitrogen or hydrogen atmosphere to form a wiring pattern made of a metal or metal oxide. do.

유기 금속화합물을 포함한 조성물은 a) 하기 화학식 1으로 나타내어지는 유기금속화합물을 b) 유기용매에 용해시켜 제조한다:A composition comprising an organometallic compound is prepared by a) dissolving an organometallic compound represented by Formula 1 in b) an organic solvent:

MmLnXp M m L n X p

(상기 식에서,(Wherein

M은 전이금속, 란탄족 또는 주족 금속이며;M is a transition metal, lanthanide or main group metal;

L은 배위자이고;L is a ligand;

X는 1 내지 3가의 음이온이며;X is 1 to trivalent anion;

m은 1 내지 10의 정수로서, m이 2 이상인 경우 각각의 M은 서로 같거나 다를수 있고;m is an integer from 1 to 10, and when m is 2 or more, each M may be the same or different from each other;

n은 0 내지 60의 정수로서, n이 2 이상인 경우 각각의 L은 서로 같거나 다를 수 있으며 또한 금속이 2개 이상일 경우 금속과 금속을 연결하는 배위자로도 작용할 수 있고;n is an integer from 0 to 60, and when n is 2 or more, each L may be the same or different from each other, and when there are two or more metals, n may also act as a ligand connecting the metal and the metal;

p는 0 내지 60의 정수로서, p가 2 이상인 경우 각각의 X는 서로 같거나 다를 수 있고, 이때 n과 p는 동시에 0이 되지는 않는다).p is an integer of 0 to 60, and when p is 2 or more, each X may be the same or different from each other, where n and p are not simultaneously 0).

상기 유기금속 화합물 중 리간드의 수는 금속의 종류와 그 산화수에 따라서 변화하며, 금속 1개 당 0 내지 6개까지 결합하는 것이 가능하다. 또한 상기 음이온의 수 역시 금속 1개당 0 내지 6개까지 결합하는 것이 가능하다.The number of ligands in the organometallic compound varies depending on the type of metal and its oxidation number, and it is possible to bond up to 0 to 6 per metal. In addition, the number of the anions can also be bonded to 0 to 6 per metal.

상기 유기금속 화합물을 구성하는 금속 M은 바람직하게는 9 내지 12족에 속하는 후전이 금속으로, 보다 바람직하게는 Co, Ag, Au, Cu, Pd, Ni 및 Pt으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속이다.The metal M constituting the organometallic compound is preferably a post-transition metal belonging to Groups 9 to 12, more preferably a metal selected from the group consisting of Co, Ag, Au, Cu, Pd, Ni and Pt.

L은 금속에 결합된 배위자로서, N, P, As, O, S, Se, Te와 같은 주게원자를 포함한 유기 화합물이며, 바람직하게는 상기 주게 원자를 포함하고 20개 이하의 탄소로 이루어진 화합물이다. 구체적으로 아세틸아세토네이트, 아세테이트, β-케토이미네이트, β-디이미네이트, β-케토에스테르, 디알킬디티오카바메이트, 카르복실레이트, 옥살레토, 할로겐, 수소, 히드록시, 시아노, 니트로, 니트레이트, 니트록실, 아지드, 카보네이토, 티오시아네이토, 이소티오시아네이토, 알콕시 또는 그 유도체 등으로 예시되는 음이온성 배위자, 피리딘, 아민, 디아민, 아르신, 디아르신, 포스핀, 디포스핀, 아렌, 카르보닐, 이미다졸일리덴(imidazolylidene), 에틸렌, 아세틸렌, 물, 티오카르보닐, 티오에테르 또는 상기 화합물들의 유도체 등을 사용할 수 있다.L is a ligand bound to a metal, and is an organic compound containing a main atom such as N, P, As, O, S, Se, Te, preferably a compound containing the main atom and consisting of 20 carbons or less . Specifically, acetylacetonate, acetate, β-ketoiminate, β-diiminate, β-ketoester, dialkyldithiocarbamate, carboxylate, oxaleto, halogen, hydrogen, hydroxy, cyano, nitro , Anionic ligands, pyridine, amines, diamines, arsines, diarsines, phosphates, exemplified by nitrates, nitroxyls, azides, carbonates, thiocyanatos, isothiocyanatos, alkoxy or derivatives thereof Fin, diphosphine, arene, carbonyl, imidazolylidene, ethylene, acetylene, water, thiocarbonyl, thioether or derivatives of the above compounds can be used.

X는 음이온으로서 금속화합물의 전기적으로 중성을 맞추어 주는 역할을 하며, 금속원자에 배위될 수도 있고, 배위되지 않을 수도 있다. 구체적으로는 할로겐, 히드록시, 시아노(CN-), 니트로(NO2 -), 니트레이트(NO3 -), 니트록실, 아지드(N3 -), 티오시아네이토, 이소티오시아네이토, 테트라알킬보레이트(BR4 -, 이 때, R 은 Me, Et 또는 Ph이다), 테트라할로보레이트(BX4 -, 이때, X 는 F 또는 Br 이다), 헥사플루오로포스페이트(PF6 -), 트리플레이트(CF3SO3 -), 토실레이트(Ts-), 술페이트(SO4 2-) 및 카보네이트(CO3 2-) 등의 음이온을 예로 들 수 있다.X acts as an anion to match the electrical neutrality of the metal compound, and may or may not be coordinated with the metal atom. Specifically, halogen, hydroxy, cyano (CN -), nitro (NO 2 -), nitrate (NO 3 -), nitroxyl, azide (N 3 -), thio when isocyanato, isothiocyanato when Arne Ito, tetraalkylborate (BR 4 , where R is Me, Et or Ph), tetrahaloborate (BX 4 , wherein X is F or Br), hexafluorophosphate (PF 6 ), triflate (CF 3 SO 3 - may be an anion of the like), sulfate (SO 4 2-) and carbonate (CO 3 2-) -), tosylate (Ts.

상기 유기금속화합물을 포함한 상기 조성물을 제조하기 위해 사용되는 유기용매의 종류는 특별히 제한된 것은 아니나, 아세토니트릴(acetonitrile), 프로피오니트릴(propionitrile), 펜탄니트릴 (pentanenitrile), 헥산니트릴The type of organic solvent used to prepare the composition including the organometallic compound is not particularly limited, but may be acetonitrile, propionitrile, pentanenitrile, or hexanenitrile.

(hexanenitrile), 헵탄니트릴(heptanenitrile), 이소부틸니트릴(isobutylnitrile) 등의 니트릴계 용매; 헥산(hexane), 헵탄(heptane), 옥탄(octane), 도데칸nitrile solvents such as (hexanenitrile), heptanenitrile, and isobutylnitrile; Hexane, heptane, octane, dodecane

(dodecane) 등의 지방족계 탄화수소 용매; 아니졸(anisole), 메시틸렌aliphatic hydrocarbon solvents such as dodecane; Anisole, mesitylene

(mesitylene), 크실렌(xylene) 등의 방향족계 탄화수소 용매; 메틸이소부틸케톤aromatic hydrocarbon solvents such as mesylene and xylene; Methyl Isobutyl Ketone

(methyl isobutyl ketone), 1-메틸-2-피롤리디논(1-methyl-2-pyrrolidinone), 시클로헥산온(cyclohexanone), 아세톤 등의 케톤계 용매; 테트라히드로퓨란ketone solvents such as (methyl isobutyl ketone), 1-methyl-2-pyrrolidinone (1-methyl-2-pyrrolidinone), cyclohexanone and acetone; Tetrahydrofuran

(tetrahydrofuran), 디이소부틸에테르(diisobutyl ether), 이소프로필에테르(tetrahydrofuran), diisobutyl ether, isopropyl ether

(isopropyl ether) 등의 에테르계 용매; 에틸 아세테이트(ethyl acetate), 부틸 아세테이트(butyl acetate), 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트(propylene glycol methyl ether acetate) 등의 아세테이트계 용매; 이소프로필 알코올ether solvents such as (isopropyl ether); Acetate solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, and propylene glycol methyl ether acetate; Isopropyl Alcohol

(isopropyl alcohol), 부틸 알코올(butyl alcohol), 헥실 알코올(hexyl alcohol), 옥틸 알코올(octyl alcohol) 등의 알코올계 용매; 무기용매 또는 상기 용매들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.alcohol solvents such as isopropyl alcohol, butyl alcohol, hexyl alcohol, and octyl alcohol; Preference is given to using inorganic solvents or mixtures of these solvents.

상기 유기 금속배위 화합물을 포함한 상기 조성물을 목적하는 기판위에 코팅하고, 노광 및 현상함으로써, 기판위에 직접 금속 화합물로 이루어진 배선 패턴을 형성한다.The composition including the organometallic coordination compound is coated on the target substrate, and exposed and developed to form a wiring pattern made of a metal compound directly on the substrate.

상기 조성물의 코팅방법은 스핀 코팅(spin coating), 롤 코팅Coating method of the composition is spin coating (spin coating), roll coating

(roll coating), 딥 코팅(deep coating), 열증착(thermal evaporation), 분무 코팅(roll coating), deep coating, thermal evaporation, spray coating

(spray coating), 흐름 코팅(flow coating) 또는 스크린 인쇄(screen printing) 등을 이용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 스핀 코팅을 사용한다.spray coating, flow coating, or screen printing may be used, but is not limited thereto. Preferably spin coating is used.

이러한 전자기적 조사에 사용되는 광원은 제한되는 것은 아니지만 자외선(UV) 광을 사용하는 것이 가장 바람직하다.The light source used for such electromagnetic irradiation is not limited, but it is most preferable to use ultraviolet (UV) light.

코팅된 조성물을 노광할 경우, 조성물 중 유기금속 화합물이 분해되어, 노광부와 비노광부간에 용해도 차이가 발생하게 되는 바, Ag를 예로서 나타낼 경우, 하기 반응식 1에 따른다:When exposing the coated composition, the organometallic compound in the composition is decomposed, so that a difference in solubility occurs between the exposed part and the non-exposed part.

. .

상기 반응식에서, 노광된 부위의 화합물은 전자기적 조사(electromagnetic radiation)에 의하여 금속원자에 결합되어 있는 배위자가 떨어져 나가게 됨으로써 다른 금속 화합물이 더욱 불안정하게 되어 분해가 가속화되어 금속 또는, 노광 분위기에 따라서는, 금속산화물로 변하는 것이다. 유기금속 화합물의 광에 의한 분해 기전(photochemical reaction mechanism)은 금속과 배위자에 따라서 상이하나, 일반적으로 a) 금속에서 배위자로 전하전달(metal to ligand charge transfer), b) 배위자에서 금속으로 전하전달(ligand to metal charge transfer), c) 디 오비탈-디 오비탈 흥분상태(d-d excitation state) 및 d) 분자간 전하전달(intramolecular charge transfer)의 작용에 의하여 먼저 금속과 배위자의 결합이 불안정해지고 이 결합이 끊어지면서 분해가 일어난다고 볼 수 있다.In the above reaction scheme, the compound of the exposed portion is separated from the ligand bound to the metal atom by electromagnetic radiation, so that the other metal compound becomes more unstable and accelerates decomposition, depending on the metal or the exposure atmosphere. To metal oxides. The photochemical reaction mechanism of organometallic compounds differs depending on the metal and the ligand, but generally a) metal to ligand charge transfer, b) ligand to metal transfer. ligand to metal charge transfer, c) the diorbital-diobital excitation state, and d) the intermolecular charge transfer, resulting in unstable bonds between metals and ligands. Decomposition occurs.

본 발명의 중요한 특징은, 패턴 형성공정에 의해 수득된 금속 또는 금속 산화물의 패턴이, 후속 단계에서 기핵제의 역할을 하면 되므로, 종래의 기술과 같이 유기금속 화합물이 광에 의하여 완전히 분해되어, 거의 순수한 금속 또는 금속산화물이 될 때까지 노광을 하는 것이 아니라 현상시에 노광된 부분이 용매에 녹아 나가지 않는 시간까지만 노광하면 된다는 것이다. 따라서, 노광시간을 단축할 수 있는 점에서 추가로 유리하며, 노광시간의 단축은 곧 생산성의 증가를 의미한다는 점에서 생산효율이 크게 증가되는 이점이 있다.An important feature of the present invention is that since the pattern of the metal or metal oxide obtained by the pattern forming process only needs to serve as a nucleating agent in a subsequent step, the organometallic compound is completely decomposed by light as in the prior art, The exposure is not necessary until it is a pure metal or metal oxide, but only until the time when the exposed part does not dissolve in the solvent. Therefore, it is further advantageous in that the exposure time can be shortened, and the shortening of the exposure time has an advantage in that the production efficiency is greatly increased in that it means an increase in productivity.

상기 노광 공정 후, 현상 용매를 사용하여 비노광부분을 제거함으로써 노광된 부분만으로 이루어진 금속 또는 금속 산화물 패턴으로 수득할 수 있다. 현상용매는 상기 조성물의 제조시 사용했던 용매나, 용해 속도 조절을 위해 상기 조성물의 용매를 두가지 이상 혼합한 혼합용매, 또는 반도체 공정에서 통상 사용되는 무기용매, 예를 들어 테트라메틸암모늄히드록사이드(TMAH)를 사용할 수 있으며, 깨끗한 패턴을 얻기 위해서는 경우에 따라 상기의 현상 용매를 번갈아 사용하는 것도 가능하다.After the exposure step, it is possible to obtain a metal or metal oxide pattern consisting of only the exposed portions by removing the non-exposed portions using a developing solvent. The developing solvent is a solvent used in the preparation of the composition, a mixed solvent in which two or more solvents of the composition are mixed for controlling the dissolution rate, or an inorganic solvent commonly used in a semiconductor process, for example, tetramethylammonium hydroxide ( TMAH) can be used, and in order to obtain a clean pattern, it is also possible to use said developing solvent alternately.

상기 노광 및 현상공정은 상황에 따라 진공 분위기, 또는 공기, 산소, 수소, 질소, 아르곤 또는 이들의 혼합가스 분위기에서 이루어질 수 있으며, 상온 또는 유기금속 화합물의 열분해가 일어나지 않는 범위의 온도에서 이루어질 수 있다.The exposure and development process may be performed in a vacuum atmosphere or air, oxygen, hydrogen, nitrogen, argon or a mixed gas atmosphere according to circumstances, and may be performed at a temperature in a range in which no thermal decomposition of an organometallic compound occurs at room temperature or .

상기 수득된 패턴은 산화 또는 환원반응에 의하여, 또는 질소 및 수소 기체 분위기 하에서 고온 가열하여 원하는 금속 또는 금속산화물로 변환할 수 있다. 이 때, 보다 순수한 금속을 얻기 위해서는 환원반응을 진행시키는 것이 바람직하다.The obtained pattern can be converted into a desired metal or metal oxide by oxidation or reduction, or by heating at high temperature in a nitrogen and hydrogen gas atmosphere. At this time, in order to obtain a purer metal, it is preferable to proceed with a reduction reaction.

환원제로는 유기 또는 무기 환원제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 유기 환원제로서 히드라진(hydrazine)류; 실란(silane)류; 아민(amine)류 또는 그 유도체 등을 사용하며, 무기 환원제로서 NaBH4, LiAlH4등과 같은 금속 히드리드(metal hydride)를 사용한다. 이들 유기, 무기 환원제는 용매에 녹여 사용하거나 그 자체로 사용할 수 있으며 기상 또는 액상반응의 형태로 기질과의 반응을 수행할 수 있다.As the reducing agent, an organic or inorganic reducing agent may be used. Preferably, hydrazines are used as the organic reducing agent; Silanes; Amines or derivatives thereof are used, and metal hydrides such as NaBH 4 and LiAlH 4 are used as the inorganic reducing agent. These organic and inorganic reducing agents can be dissolved in a solvent or used by themselves, and can react with the substrate in the form of gas phase or liquid phase reaction.

산화제로는 유기 또는 무기 산화제를 사용할 수 있다.As the oxidizing agent, organic or inorganic oxidizing agents can be used.

본 발명에 따른 방법은 추가로 산화 또는 환원 반응 후 형성된 패턴을 추가적으로 30 내지 1000 ℃, 바람직하게는 50 내지 300 ℃ 의 범위의 온도에서 1분 내지 1 시간 동안 열처리(annealing)하여 금속 패턴의 기판과의 접착성을 증가시킬 수 있다.The method according to the present invention further comprises annealing the pattern formed after the oxidation or reduction reaction at a temperature in the range of 30 to 1000 ° C., preferably 50 to 300 ° C. for 1 minute to 1 hour, and the substrate of the metal pattern. Can increase the adhesion.

특히, 열처리와 관련하여, 고온 열처리가 필수적인 종래의 방법에 의해서는 기판의 열 변성때문에 기판이 플라스틱인 경우 종래의 방법을 사용할 수 없는 문제점이 있었으나, 본 발명에 따른 방법의 경우, 이미 형성된 금속 화합물 배선 패턴은 기핵제로서만 사용되므로, 접착능을 높이는 정도로만 열처리하면 되므로 열처리 온도를 기판의 성질에 따라 조절할 수 있어 보다 넓은 재질 범위의 기판을 사용할 수 있는 이점이 있다.In particular, in relation to heat treatment, the conventional method in which high temperature heat treatment is necessary has a problem in that the conventional method cannot be used when the substrate is plastic due to thermal modification of the substrate, but in the case of the method according to the present invention, the metal compound already formed Since the wiring pattern is used only as the nucleating agent, the heat treatment needs to be performed only to increase the adhesive ability, so that the heat treatment temperature can be adjusted according to the properties of the substrate, so that a substrate having a wider material range can be used.

본 발명의 이해를 돕기 위해, 본 발명에 따라 은 금속 배선패턴을 수득하는 방법을 예로 들어 설명한다.In order to facilitate understanding of the present invention, a method of obtaining a silver metal wiring pattern according to the present invention will be described as an example.

은(Ag)염을 알킬아민 등의 유기 배위자와 반응시켜 용해도가 좋은 유기 은 화합물을 수득하고, 이를 니트릴 또는 알코올계 용매에 녹여 기판 위에 스핀 코팅한 후, 노광하면 광-환원 반응에 의해 노광 부위의 대부분의 유기 배위자가 탈리 된다. 이를 현상하여 비노광부분을 제거함으로써 소망하는 패턴을 기판 위에 형성시킨다. 유기 환원제로 상기 패턴을 환원시켜, 비교적 순수한 은(Ag) 패턴을 얻을 수 있다.The silver (Ag) salt is reacted with an organic ligand such as alkylamine to obtain an organic silver compound having good solubility, which is dissolved in a nitrile or alcohol solvent, spin coated onto a substrate, and then exposed to light by a photo-reduction reaction. Most of the organic ligands are desorbed. This is developed to remove the non-exposed portions to form a desired pattern on the substrate. The pattern is reduced with an organic reducing agent to obtain a relatively pure silver (Ag) pattern.

(B) 소프트 리쏘그라피를 이용한 경우:(B) Using soft lithography:

본 발명에 따른 방법은, (ⅰ)단계로서, 광-화학반응에 의해 형성된 패턴 뿐만 아니라, 소프트 리쏘그라피를 사용하여 형성된 패턴을 후속 단계에서의 결정핵으로 사용할 수 있다. 여기서 " 소프트 리쏘그라피"라 함은 마이크로컨택 프린팅In the method according to the present invention, as a step (iii), not only the pattern formed by photo-chemical reaction, but also the pattern formed using soft lithography can be used as crystal nuclei in a subsequent step. "Soft lithography" here refers to microcontact printing

(microcontact printing), 마이크로트랜스퍼 프린팅(microtransfer printing), 마이크로몰딩 인 케필러리(micro molding in capillary, MIMIC), 및 용매-보조 마이크로몰딩(solvent-assistance micromolding)을 포함하는 개념으로, 미세패턴을 가진 엘라스토머성(elastomeric) 스탬프 또는 몰드를 사용하여 기판상에 유기화합물 또는 유기재료의 패턴을 이전하는 것을 말한다. 소프트 리쏘그라피는 접촉 프린팅에 의해 기판상에 소정의 화합물로 이루어진 자기-집합 단일층(self-assembled monolayer)을 형성하고, 또한 엠보싱(임프린팅:imprinting) 및 레플리카 몰딩에 의해 재료 안에 미세 구조를 형성한다.(microcontact printing), microtransfer printing, micro molding in capillary (MIMIC), and solvent-assistance micromolding. The transfer of a pattern of organic compounds or organic materials onto a substrate using an elastomeric stamp or mold. Soft lithography forms a self-assembled monolayer of certain compounds on a substrate by contact printing and also forms microstructures in the material by embossing and replica molding. do.

본 발명에서는 미세패턴을 가진 엘라스토머성 PDMSIn the present invention, elastomeric PDMS having a fine pattern

(폴리디메틸실란:polydimethylsilane)를 몰드 또는 스탬프로 사용하고, 유기화합물로서는 팔라듐, 은, 또는 백금 등의 금속을 함유한 유기금속 화합물용액을 상기 몰드에 주입하거나 스탬프에 도포한 후 이를 소정의 기판에 이전시킴에 의해 패턴을 수득한다.(Polydimethylsilane) is used as a mold or a stamp, and as an organic compound, an organometallic compound solution containing a metal such as palladium, silver, or platinum is injected into the mold or coated on a stamp, and then, it is applied to a predetermined substrate. The pattern is obtained by transferring.

패턴형성 후, 자외선이나 열을 가하여 유기 성분을 휘발 시키거나, 또는 질소 및 수소 기체 분위기 하에서 고온 가열하여 원하는 금속 또는 금속산화물로 변환할 수 있다.After the pattern is formed, the organic component may be volatilized by applying ultraviolet rays or heat, or converted to a desired metal or metal oxide by heating at a high temperature in a nitrogen and hydrogen gas atmosphere.

상기 이외에도 직접 인쇄방법에 의해 패턴을 형성할 수 있다.In addition to the above, a pattern can be formed by a direct printing method.

제 (ⅱ) 단계:(Ii) step:

상기 (ⅰ)단계에서 수득된 금속 패턴은 고온의 열처리등 가혹한 조건에 노출되지 않아, 결정화도 또는 밀도가 전자 소자에서 금속배선으로 사용되기에 충분한 정도로 높지 않기 때문에, 본 단계에서 상기 형성된 금속 패턴을 기핵제로 하여, 도금을 행함으로써 고전도성 금속의 결정을 성장시켜 보다 치밀한 조직의 금속 패턴을 수득한다.Since the metal pattern obtained in step (iii) is not exposed to harsh conditions such as high temperature heat treatment, the crystallization degree or density is not high enough to be used as a metal wiring in an electronic device, so that the formed metal pattern is nucleated in this step. By performing plating by zero, crystals of a highly conductive metal are grown to obtain a metal pattern of a denser structure.

본 발명에서 사용하는 도금 방식은 무전해 도금 혹은 전해 도금방식이며, 본 발명에서 사용하는 고전도성 금속은 구리(Cu) 또는 은(Ag)이다.The plating method used in the present invention is an electroless plating or an electrolytic plating method, and the highly conductive metal used in the present invention is copper (Cu) or silver (Ag).

고전도성 구리배선을 형성하기 위해, 구리금속 결정 성장방식으로서 무전해 도금방식을 사용할 경우, 1) 동염, 2) 환원제, 3) 착화제, 4) pH 조절제, 5) pH 완충제, 및 6) 개량제를 포함한 도금용액에 상기 패턴을 가진 기판을 침지(dipping)하여 형성한다.In the case of using electroless plating as a copper metal crystal growth method to form a highly conductive copper wiring, 1) copper salt, 2) reducing agent, 3) complexing agent, 4) pH adjusting agent, 5) pH buffer, and 6) improving agent It is formed by dipping a substrate having the pattern in a plating solution including a.

상기 1) 구리 염은 기판에 구리 이온을 공급해주는 역할을 하며, 상기 구리 염의 예는 구리의 염화물, 질산염, 황산염, 청산염 화합물을 포함한다. 바람직하게는 황산구리를 사용한다. 상기 2) 환원제는 기판상의 금속 이온을 환원해주는 역할을 하며, 상기 환원제의 구체적인 예는 NaBH4, KBH4, NaH2PO2, 히드라진, 포르말린 또는 포도당과 같은 다당류 화합물을 포함한다. 바람직하게는 포르말린 또는 포도당과 같은 다당류 화합물이다. 상기 3) 착화제는 알칼리성 용액에 있어서의 수산화물 침전을 방지하고 유리된 금속이온 농도를 조절해, 금속염의 분해 방지 및 도금 속도를 조절하는 역할을 하며, 상기 착화제의 구체적인 예는 암모니아 용액, 초산, 구아닌산 , 주석산염, EDTA 등의 킬레이트제, 또는 유기 아민 화합물을 포함한다. 바람직하게는 EDTA 등의 킬레이트제이다. 상기 4) pH 조절제는 도금액의 pH를 조절해 주는 역할을 하며, 산 혹은 염기 화합물이다. 5) pH 완충제는 도금액의 pH 변동을 억제해주며 각종 유기산, 약산성의 무기화합물을 말한다. 6) 개량제 화합물은 코팅 특성 및 평탄화 특성을 개선 시킬수 있는 화합물을 말하며, 그 구체적인 예는 일반적인 계면활성제, 결정성장에 방해되는 성분을 흡착할 수 있는 흡착성 물질을 포함한다.1) The copper salt serves to supply copper ions to the substrate, and examples of the copper salt include chloride, nitrate, sulfate, and cyanide compounds of copper. Preferably copper sulfate is used. 2) The reducing agent serves to reduce metal ions on the substrate, specific examples of the reducing agent include a polysaccharide compound such as NaBH 4 , KBH 4 , NaH 2 PO 2 , hydrazine, formalin or glucose. Preferably it is a polysaccharide compound such as formalin or glucose. 3) The complexing agent prevents hydroxide precipitation in the alkaline solution and controls free metal ion concentration to prevent decomposition of metal salts and to control the plating rate. Specific examples of the complexing agent include ammonia solution and acetic acid. Chelating agents such as guanic acid, tartarate and EDTA, or organic amine compounds. Preferably it is a chelating agent, such as EDTA. 4) The pH adjusting agent serves to adjust the pH of the plating solution, and is an acid or a base compound. 5) pH buffering agent suppresses the pH variation of plating solution and refers to various organic acid and weakly acidic inorganic compounds. 6) Enhancer Compound refers to a compound that can improve coating and planarization properties, and specific examples thereof include general surfactants and adsorbent materials capable of adsorbing components that interfere with crystal growth.

고전도성 구리배선을 형성하기 위해, 구리금속 결정성장방식으로 전해도금법을 사용할 경우, 1) 동염, 2) 착화제, 3) pH 조절제, 4) pH 완충제, 및 5) 개량제를 포함한 도금용 조성물에 상기 패턴을 가진 기판을 침지하여 형성한다In order to form a highly conductive copper wiring, when the electroplating method is used as a copper metal crystal growth method, a plating composition comprising 1) copper salt, 2) complexing agent, 3) pH adjusting agent, 4) pH buffer, and 5) improving agent It is formed by immersing the substrate having the pattern.

도금 용액 조성물에 함유된 상기 성분들의 역할, 구체적인 예는 전술한 바와같다.The role and specific examples of the components contained in the plating solution composition are as described above.

고전도성 은(Ag) 배선을 형성하기 위해서는 상기 금속 패턴을 기핵제로 하여 무전해 도금 또는 전해 도금을 수행하여 금속결정을 성장시킨다.In order to form a highly conductive silver (Ag) wiring, a metal crystal is grown by electroless plating or electrolytic plating using the metal pattern as a nucleating agent.

고 전도도의 은(Ag)배선을 무전해 도금방식에 의해 형성하는 경우, 1) 은염, 2) 환원제, 3) 착화제, 4) pH 조절제, 5) pH 완충제 및 6) 개량제를 포함한 도금용 조성물에 상기 금속 패턴이 형성된 기판을 침지하여 형성한다.In the case of forming a high conductivity silver (Ag) wiring by electroless plating, a plating composition comprising 1) silver salt, 2) reducing agent, 3) complexing agent, 4) pH adjusting agent, 5) pH buffer and 6) improving agent It is formed by immersing the substrate on which the metal pattern is formed.

상기 1) 은염은 금속 배선에 은이온을 공급해주며, 상기 은염의 구체적 예는 은의 염화물, 은의 질산염 및 은의 청산염을 포함한다. 바람직하게는 질산은 화합물을 사용한다. 도금 용액 조성물에 함유된 기타 성분의 역할, 구체적인 예는 전술한 바와 같다.1) The silver salt supplies silver ions to the metal wiring, and specific examples of the silver salt include chloride of silver, nitrate of silver and cyanate of silver. Preferably a silver nitrate compound is used. The role and specific examples of other components contained in the plating solution composition are as described above.

고 전도도의 은(Ag)배선의 형성을 위해, 금속 결정성장방식으로 전해 도금법을 사용하는 경우, 1) 은염, 2) 착화제, 3) pH 조절제, 4) pH 완충제 및 5) 개량제를 포함한 도금용 조성물에 상기 패턴을 가진 기판을 침지하여 형성한다.In the case of using the electroplating method as the metal crystal growth method for the formation of silver (Ag) wiring of high conductivity, plating including 1) silver salt, 2) complexing agent, 3) pH adjusting agent, 4) pH buffer and 5) improving agent It forms by immersing the board | substrate which has the said pattern in the composition.

도금 용액 조성물에 함유된 상기 성분들의 역할, 구체적인 예는 전술한 바와 같다.The role and specific examples of the components contained in the plating solution composition are as described above.

제 (ⅲ) 단계The first stage

상기 (ⅱ)단계에서 구리 금속으로 이루어진 패턴을 수득한 경우, 필요에 따라 추가로, 상기 구리금속을 은 금속으로 치환시켜 은 금속으로 이루어진 배선 패턴을 수득할 수 있다.When the pattern made of copper metal is obtained in step (ii), a wiring pattern made of silver metal may be obtained by further substituting the copper metal with silver metal as necessary.

은(Ag)으로 이루어진 금속배선은 상기 (ⅱ) 단계에서 직접 은 금속을 도금하여 제조할 수도 있으나, (ⅰ)단계의 패턴형성 방식 또는 기판의 성질에 따라 그 접착성에 문제가 있는 경우도 있는 바, 은 금속으로 이루어진 금속 패턴은 접착 특성이 좀더 양호한 구리로 이루어진 금속 배선패턴을 형성한 후, (ⅲ) 단계에서 치환반응을 통해 은으로 이루어진 금속배선으로 전환시켜 제조하는 것이 바람직하다.The metal wiring made of silver (Ag) may be manufactured by plating silver metal directly in the step (ii), but there may be a problem in adhesiveness depending on the pattern formation method or the property of the substrate in step (iii). The metal pattern made of silver metal is preferably manufactured by forming a metal wiring pattern made of copper having better adhesion characteristics, and then converting the metal pattern made of silver through a substitution reaction in the step (iii).

치환 방식에 의한 은 금속의 배선 형성은 구리와 은 사이의 산화 환원 반응에 의한 것으로, 상기에 형성된 Cu 배선 기판을 적절한 은(Ag)염 용액에 침적하여, 1개의 Cu 원자가 이온 상태로 용액에 녹아 나가는 대신 2개의 Ag 원자가 배선중에 침적되도록 함으로써 완성된다.The formation of the wiring of the silver metal by the substitution method is caused by a redox reaction between copper and silver. The Cu wiring board formed above is deposited in a suitable silver (Ag) salt solution, and one Cu atom is dissolved in the solution in an ionic state. This is accomplished by allowing two Ag atoms to deposit in the wiring instead of exiting.

치환 반응을 위한 은염 용액은, 1) 은염, 2) 환원제, 3) 억제제, 4) 계면활성제, 5) pH 완충제, 6) Cu 배위화합물(complexation)을 포함한다.Silver salt solutions for the substitution reaction include 1) silver salts, 2) reducing agents, 3) inhibitors, 4) surfactants, 5) pH buffers, 6) Cu complexation.

상기에서, 상기 1)은염은 은 이온을 공급해주는 역할을 하며, 그 구체적인 예는 은의 염화물, 은의 질산염 또는 은의 청산염을 포함하고, 바람직하게는 질산은 화합물이다. 상기 2) 환원제는 금속이온을 환원해주는 역할을 하는 바, 그 구체적인 예는 NaBH4, KBH4, NaH2PO2, 히드라진, 포르말린 및 포도당 등의 다당류 화합물을 포함하며, 바람직하게는 포르말린 및 포도당 등의 다당류 화합물을 사용한다.상기 3) 억제제는 은을 균일하게 침적시켜주는 역할을 하며 외부 광에 의해 용액중의 금속이온이 산화되거나 환원되는 것을 방지시켜주며. 그 구체적인 예는 티오요소, 이황화 탄소 및 일반적인 페놀계 산화 방지제를 포함하고, 바람직하게는 페놀계 산화 방지제를 사용한다. 상기 4) 계면활성제는 형성된 은배선의 금속이온의 전자이동(electromigration)을 방지시켜주고, 변색을 방지해주는 역할을 하는 바, 그 구체적인 예는 폴리 비닐알코올, 폴리 비닐 피롤리돈 및 다가 알콜 등이 있다. 상기 5) pH 완충제는 도금액의 pH 변동을 억제해주며 암모니아수 또는 치오황산 소다 등을 사용한다. 상기 6) Cu 배위화합물은 치환 반응에는 직접적인 영향을 주지 않으나 용해되어진 Cu이온의 재침전을 막아주는 역할을 한다.In the above, 1) the silver salt serves to supply silver ions, and specific examples thereof include chlorides of silver, nitrates of silver or cyanates of silver, and preferably silver nitrate compounds. 2) The reducing agent serves to reduce the metal ion, specific examples thereof include polysaccharide compounds such as NaBH 4 , KBH 4 , NaH 2 PO 2 , hydrazine, formalin and glucose, preferably formalin and glucose, etc. 3) The inhibitor acts to deposit silver uniformly and prevents metal ions in solution from being oxidized or reduced by external light. Specific examples thereof include thiourea, carbon disulfide, and general phenolic antioxidants, and preferably phenolic antioxidants are used. 4) The surfactant serves to prevent the electromigration of the metal ions of the formed silver wiring and to prevent discoloration. Specific examples thereof include polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, and polyhydric alcohol. . 5) The pH buffering agent suppresses the pH variation of the plating solution and uses ammonia water or sodium thiosulfate. 6) The Cu coordination compound does not directly affect the substitution reaction, but serves to prevent reprecipitation of dissolved Cu ions.

[실시예]EXAMPLE

이하, 구체적인 실시예를 가지고 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하지만, 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration and effects of the present invention will be described in more detail with specific examples, but these examples are only intended to more clearly understand the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

감광성 유기 금속 배위 화합물의 제조예:Preparation Example of Photosensitive Organometallic Coordination Compound:

1) Ag(NH2Pr)n(NO2) 혼합물(n=1, 2, 3 및 4)의 합성1) Synthesis of Ag (NH 2 Pr) n (NO 2 ) mixture (n = 1, 2, 3 and 4)

모든 화합물을 합성함에 있어서 Schlenk 기술 또는 Glove box 기술을 사용하여 수분이나 산소 분위기를 배제한 질소 분위기 상태에서 진행하였다. 50mL의 둥근 Schlenk 플라스크에 AgNO23.4g (20.0 mmol)을 15mL의 아세토니트릴(CH3CN)에 용해시킨 후, 프로필아민(propylamine 1.2g; 20.3 mmol)을 실린지(syringe)를 사용하여 방울방울 첨가하였다. 상온에서 약 1 시간 동안 저어 주면서 반응시킨 후 0.2 m 멤브래인 필터(membrane filter)를 사용하여 거른 다음 빛을 차단하고 감압하에서 3 내지 4시간에 걸쳐 용매를 모두 제거하여 무색의 오일을 수득하였다.1H-NMR 스펙트럼 결과는 다음과 같다:In synthesizing all the compounds using a Schlenk technique or a Glove box technique was carried out in a nitrogen atmosphere excluding moisture or oxygen atmosphere. In a 50 mL round Schlenk flask, 3.4 g (20.0 mmol) of AgNO 2 was dissolved in 15 mL of acetonitrile (CH 3 CN), followed by droplets using a syringe of propylamine (1.2 g; 20.3 mmol). Added. After the reaction was stirred at room temperature for about 1 hour, the mixture was filtered using a 0.2 m membrane filter, blocked with light, and all solvent was removed over 3 to 4 hours under reduced pressure to obtain a colorless oil. The 1 H-NMR spectral results are as follows:

1H-NMR(CD3CN, ppm): 2.68 [t, 2H, N-CH2)], 1.49 [m, 2H, CH2CH3], 0.90 [t, 3H, CH2CH3] 1 H-NMR (CD 3 CN, ppm): 2.68 [t, 2H, N-CH 2 )], 1.49 [m, 2H, CH 2 CH 3 ], 0.90 [t, 3H, CH 2 CH 3 ]

실시예 1: 배선 형성 및 무전해 도금Example 1: Wiring Formation and Electroless Plating

(ⅰ) 단계:(Iii) step:

상기 제조예 1에서 합성한 화합물을 니트릴 또는 알코올 용매에 각각 용해시켜 유기 금속배위 화합물의 용액을 제조하고, 상기 용액을 각각 유리 기판에 스핀코팅하였다. 오리엘사의 UV-exposure를 광원으로 사용하여, 넓은 영역의 자외선 (broad band UV)을, 출력을 변화시키면서, 포토마스크를 통해 노광하여 패턴을 형성시킨 후, 용액을 제조한 용매와 동일한 용매를 사용하여 현상하여 패턴을 수득하였다. 상기 패턴이 있는 기판을 히드라진 0.1몰%의 알코올 용액에 30초 정도 침적하여 환원 반응을 시켰다.The compound synthesized in Preparation Example 1 was dissolved in a nitrile or alcohol solvent, respectively, to prepare a solution of an organic metal coordination compound, and the solution was spin-coated on a glass substrate, respectively. Using Oriel's UV-exposure as a light source, a wide band of ultraviolet light is exposed through a photomask while varying the output to form a pattern, and then the same solvent as the solvent is used. By developing to obtain a pattern. The substrate with the pattern was immersed in an alcohol solution of 0.1 mol% of hydrazine for about 30 seconds to effect a reduction reaction.

(ⅱ) 단계:(Ii) step:

상기 수득된 금속 배선을 하기 표 2의 (가) 조성과 같은 무전해 구리(Cu) 도금액에 35 ℃에서 5분간 침지하여 (ⅰ)단계에서 수득한 금속 배선상에 구리금속의 결정을 성장시켜 상기와 같은 패턴의 동 배선을 수득하였다.The obtained metal wiring was immersed for 5 minutes at 35 ° C. in an electroless copper (Cu) plating solution as shown in (A) composition of Table 2 to grow a crystal of copper metal on the metal wiring obtained in step (iii). Copper wiring of the same pattern was obtained.

(ⅲ) 단계:(Iii) step:

한편, 상기 구리 배선을 하기 표 2 (나)의 치환 은염 용액에 40 ℃에서 30초간 침적시켜 구리를 은으로 치환함으로써 은으로 이루어진 배선을 수득하였다.On the other hand, the copper wiring was immersed in the substituted silver salt solution of Table 2 (b) at 40 ° C. for 30 seconds to replace copper with silver to obtain a wiring made of silver.

(가) 동도금 용액(A) Copper plating solution (나) 치환 은염 용액(B) Substituted silver salt solution 황산동 3.5g주석산염 8.5g포르말린(37%) 22ml티오뇨소 1g암모니아 40g물 1lCopper sulfate 3.5 g Tin salt 8.5 g Formalin (37%) 22 ml Thiono urine 1 g Ammonia 40 g Water 1 l 질산은 4g포도당 45g주석산염 4g폴리비닐 알코올 1.5g에탄올 100ml물 1l4 g silver nitrate 45 g glucose 45 g tin salt 4 g polyvinyl alcohol 1.5 g ethanol 100 ml water 1 l

수득된 구리 배선 및 은 배선의 물성은 표 3에 나타낸 바와 같다. 두께 측정은 Dektak사의 알파스텝으로 측정하며, 비저항은 4 point probe로 측정하고, 반사도는 700nm 파장의 광원에서 Si wafer 대비 반사정도를 측정하였다.The physical properties of the obtained copper wiring and silver wiring are as shown in Table 3. The thickness was measured by Dektak's alpha step, the resistivity was measured by a 4 point probe, and the reflectivity was measured by reflectance compared to Si wafer in a 700 nm wavelength light source.

실시예 2Example 2

Aldrich사에서 구매한 시스-디클로로비스(트리페닐-포스핀)플라티늄(Ⅱ)를열증착하여 LCD 기판에 코팅하였다. 이를 마스크를 통하여 자외선을 노광하여 패턴을 형성시킨 후 아세톤을 사용하여 현상하여 LCD 기판상의 소정 패턴의 금속배선을 수득하였다. 상기 소정 패턴의 금속배선을 히드라진 0.1몰% 의 알코올 용액에 30초 정도 침적하여 환원 반응을 시켜 소정패턴의 백금 배선을 수득하였다.Cis-dichlorobis (triphenyl-phosphine) platinum (II) purchased from Aldrich was thermally deposited and coated on the LCD substrate. This was exposed to ultraviolet rays through a mask to form a pattern, and then developed using acetone to obtain a metal wiring of a predetermined pattern on the LCD substrate. The metal wiring of the predetermined pattern was immersed in an alcohol solution of 0.1 mol% of hydrazine for about 30 seconds to undergo a reduction reaction to obtain a platinum wiring of the predetermined pattern.

상기 백금 배선상에, 상기 실시예 1과 같은 방식으로 은피막을 성장시켜 전도도가 높은 은 금속 배선을 수득하였다. 수득된 구리배선 및 은 배선의 물성은 표 3과 같다.On the platinum wiring, a silver film was grown in the same manner as in Example 1 to obtain a silver metallic wiring having high conductivity. The physical properties of the obtained copper wiring and silver wiring are shown in Table 3.

실시예 3Example 3

(ⅰ)단계:Step (iii):

팔라듐(II)아세테이트(5 중량%)을 함유한 이소프로판올 용액을 준비한 후, 캐필러리 형태의 미세 패턴이 형성되어 있는 폴리디메틸실록산(poly(dimethyl siloxane: PDMS)에 모세관 주입 시켰다. 패턴 형성 후 150 로 가열하여 유기 배위 화합물을 휘발시켜 팔라듐 금속 배선을 수득하였다.After preparing an isopropanol solution containing palladium (II) acetate (5% by weight), it was capillary injected into poly (dimethyl siloxane: PDMS) having a fine pattern of capillary shape. Heated to a volatilized organic coordination compound to obtain a palladium metal interconnect.

얻어진 패턴은 히드라진 0.1몰%의 알코올 용액에 30초 정도 침적하여 환원 반응을 시켰다.The obtained pattern was immersed in an alcohol solution of 0.1 mol% of hydrazine for about 30 seconds to cause a reduction reaction.

(ⅱ) 단계:(Ii) step:

상기 표 2의 (나)항의 은도금액을 사용하여 상기 실시예 1과 같은 방식으로 도금함에 의해, 배선 표면에 은 피막을 성장시켜 은 금속을 포함하는 금속배선패턴을 수득하였다. 수득된 구리배선 및 은 배선의 물성은 표 3과 같다.By plating in the same manner as in Example 1 using the silver plating solution of Table 2 (b), a silver film was grown on the wiring surface to obtain a metal wiring pattern containing silver metal. The physical properties of the obtained copper wiring and silver wiring are shown in Table 3.

실시예Example Cu 두께(Å)Cu thickness Cu 비저항(μohm-㎝)Cu resistivity (μohm-cm) Ag 두께(Å)Ag thickness Ag 비저항(μohm-㎝)Ag resistivity (μohm-cm) 실시예 1Example 1 18651865 4.54.5 22262226 4.24.2 실시예 2Example 2 15171517 4.94.9 19321932 4.74.7 실시예 3Example 3 16801680 5.95.9 20902090 4.44.4

상기 표 3으로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 방법으로 수득한 구리 배선 또는 은 배선의 경우 전도도가 매우 우수하고, 원하는 금속 두께를 얻을 수 있었다.As can be seen from Table 3, in the case of the copper wiring or silver wiring obtained by the method according to the present invention, the conductivity was very excellent and the desired metal thickness was obtained.

본 발명에 따르면, 순수한 고전도성의 금속배선을 간단한 공정에서, 고온 또는 고진공의 필요없이 쉽게 제조 가능하여 고집적화 및 대형화된 전자 소자의 금속배선형성에 적용가능하다.According to the present invention, a pure high conductivity metal wiring can be easily manufactured in a simple process without the need for high temperature or high vacuum, and thus it is applicable to the metal wiring formation of highly integrated and enlarged electronic devices.

Claims (11)

ⅰ) 기판상에 유기금속 화합물을 포함한 조성물, 및 전자기파 또는 열을 이용하여 소정의 패턴을 형성한 후, 이를 산화 또는 환원시키거나, 질소 또는 수소 분위기하에서 가열하여 금속 또는 금속산화물로 이루어진 배선 패턴을 수득하는 단계, ⅱ) 상기 패턴을 기핵제로 사용하여 전도성 금속의 결정을 성장시킴으로써 고전도 금속으로 이루어진 패턴을 수득하는 단계를 포함하는, 고전도 금속의 배선 형성 방법.Iii) forming a predetermined pattern using a composition containing an organometallic compound on the substrate, and electromagnetic waves or heat, and then oxidizing or reducing it, or heating in a nitrogen or hydrogen atmosphere to form a wiring pattern composed of a metal or metal oxide. Obtaining, ii) obtaining a pattern made of a high conductivity metal by growing a crystal of the conductive metal using the pattern as a nucleating agent. 제 1항에 있어서, ⅲ) 상기 전도성 금속 패턴을 또 다른 고전도 금속으로 치환하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고전도 금속의 배선 형성방법.The method of claim 1, further comprising: i) replacing the conductive metal pattern with another high conductivity metal. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 (i) 단계에서의 패턴 형성은 하기 화학식의 유기금속 화합물을 포함한 조성물을 기판 상에 도포하고, 진공, 불활성기체 분위기 또는 대기 중에 노광하고, 현상한 후 이를 산화 또는 환원하거나, 질소 또는 수소분위기 하에서 열처리하여 금속 또는 금속산화물로 이루어진 배선패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 고전도 금속의 배선 형성방법:The method according to claim 1 or 2, wherein the pattern formation in step (i) is carried out by applying a composition containing an organometallic compound of the following formula on a substrate, exposing it in a vacuum, an inert gas atmosphere or air, and developing A method of forming a wiring of a highly conductive metal, wherein the wiring pattern is formed of a metal or a metal oxide by oxidizing or reducing the same, or performing heat treatment under a nitrogen or hydrogen atmosphere: [화학식 1][Formula 1] MmLnXp M m L n X p (상기 식에서,(Wherein M은 전이금속, 란탄족 또는 주족 금속이며;M is a transition metal, lanthanide or main group metal; L은 배위자이고;L is a ligand; X는 1 내지 3가의 음이온이며;X is 1 to trivalent anion; m은 1 내지 10의 정수로서, m이 2 이상인 경우 각각의 M은 서로 같거나 다를 수 있고;m is an integer from 1 to 10, wherein when M is 2 or more, each M may be the same or different from each other; n은 0 내지 60의 정수로서, n이 2 이상인 경우 각각의 L은 서로 같거나 다를 수 있으며 또한 금속이 2개 이상일 경우 금속과 금속을 연결하는 배위자로도 작용할 수 있고;n is an integer from 0 to 60, and when n is 2 or more, each L may be the same or different from each other, and when there are two or more metals, n may also act as a ligand connecting the metal and the metal; p는 0 내지 60의 정수로서, p가 2 이상인 경우 각각의 X는 서로 같거나 다를 수 있고, 이때 n과 p는 동시에 0이 되지는 않는다).p is an integer of 0 to 60, and when p is 2 or more, each X may be the same or different from each other, where n and p are not simultaneously 0). 제 3항에 있어서 상기 유기금속 화합물을 구성하는 금속 M은 Co, Ag, Au, Cu, Pd, Ni 및 Pt으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속이고;The metal M constituting the organometallic compound is a metal selected from the group consisting of Co, Ag, Au, Cu, Pd, Ni and Pt; L은 금속에 결합된 배위자로서, N, P, As, O, S, Se, Te와 같은 주게원자를 포함하고 20개 이하의 탄소로 이루어진 화합물이고;L is a ligand bound to a metal, and is a compound consisting of up to 20 carbons containing major atoms such as N, P, As, O, S, Se, Te; X는 금속원자에 배위되거나 배위되지 않은, 할로겐, 히드록시, 시아노(CN-), 니트로(NO2 -), 니트레이트(NO3 -), 니트록실, 아지드(N3 -), 티오시아네이토, 이소티오시아네이토, 테트라알킬보레이트(BR4 -, 이 때, R 은 Me, Et 또는 Ph이다), 테트라할로보레이트(BX4 -, 이때, X 는 F 또는 Br 이다), 헥사플루오로포스페이트(PF6 -), 트리플레이트(CF3SO3 -), 토실레이트(Ts-), 술페이트(SO4 2-) 및 카보네이트(CO3 2-) 로 이루어진 군으로부터 선택된 1 또는 2 이상의 음이온인 유기금속 화합물인 것을 특징으로 하는 고전도 금속의 배선 형성방법.X is a non-coordinating or coordinated to the metal atom, halogen, hydroxy, cyano (CN -), nitro (NO 2 -), nitrate (NO 3 -), nitroxyl, azide (N 3 -), thio Cyanato, isothiocyanato, tetraalkylborate (BR 4 , wherein R is Me, Et or Ph), tetrahaloborate (BX 4 , wherein X is F or Br), hexafluorophosphate (PF 6 -), triflate (CF 3 SO 3 -), tosylate (Ts -), sulfate (SO 4 2-) and a carbonate or 1, selected from the group consisting of (CO 3 2-) A method for forming a wiring of a high conductivity metal, which is an organometallic compound which is two or more anions. 제 3항에 있어서, 상기 산화반응의 경우, 유기 또는 무기 산화제를 사용하고, 상기 환원반응의 경우, 히드라진(hydrazine)류; 실란(silane)류; 아민(amine)류 또는 그 유도체의 유기 환원제를 사용하거나, 또는 금속 히드리드The method of claim 3, wherein in the oxidation reaction, an organic or inorganic oxidant is used, and in the reduction reaction, hydrazines; Silanes; Using organic reducing agents of amines or derivatives thereof, or metal hydrides (metal hydride)의 무기 환원제를 사용하는 것을 특징으로 하는 고전도 금속의 배선 형성방법.A method for forming wiring of a high conductivity metal, characterized by using an inorganic reducing agent of (metal hydride). 제 3항에 있어서, 상기 산화 또는 환원 반응 후 형성된 패턴을 30 내지 1000℃ 에서, 1분 내지 1시간 동안 열처리(annealing)하는 것을 특징으로 하는 고전도 금속의 배선 형성방법.The method of claim 3, wherein the pattern formed after the oxidation or reduction reaction is annealed at 30 to 1000 ° C. for 1 minute to 1 hour. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 (ⅰ)단계에서의 패턴 형성이, 엘라스토머성 PDMS(폴리디메틸실란:polydimethylsilane)를 몰드 또는 스탬프로 사용하고, 팔라듐, 은, 또는 백금의 금속을 함유한 유기금속 화합물 용액을 상기 몰드에 주입하거나 스탬프에 도포한 후, 이를 소정의 기판에 이전시켜 패턴형성 후, 자외선이나 열을 가하여 유기 성분을 휘발시키거나, 또는 질소 및 수소 기체 분위기 하에서 고온 가열하여 원하는 금속 또는 금속산화물로 변환하여 배선패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 고전도 금속의 배선 형성방법.The method according to claim 1 or 2, wherein the pattern formation in step (iii) uses an elastomeric PDMS (polydimethylsilane) as a mold or a stamp and contains a metal of palladium, silver, or platinum. After organometallic compound solution is injected into the mold or applied to the stamp, it is transferred to a predetermined substrate to form a pattern, and then the organic component is volatilized by applying ultraviolet rays or heat, or heated at a high temperature under nitrogen and hydrogen gas atmosphere to obtain a desired pattern. A wiring formation method of a high conductivity metal, characterized in that the wiring pattern is formed by converting the metal or metal oxide. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, (ⅱ)의 상기 금속 결정성장은 1) 금속염, 2) 환원제, 3) 착화제, 4) pH 조절제, 5) pH 완충제, 및 6) 개량제로 구성되는 무전해도금액을 사용하여 행하는 것을 특징으로 하는 고전도 금속의 배선 형성방법.The radioactive cell of claim 1 or 2, wherein the metal crystal growth of (ii) comprises 1) a metal salt, 2) reducing agent, 3) complexing agent, 4) pH adjusting agent, 5) pH buffer, and 6) improving agent. A high-conductivity metal wiring formation method using a plating solution. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, (ⅱ)의 상기 금속 결정성장은 1) 금속염, 2) 착화제, 3) pH 조절제, 4) pH 완충제, 및 5) 개량제로 구성되는 전해도금액을 사용하여 행하는 것을 특징으로 하는 고전도 금속의 배선 형성방법.The electrolytic solution according to claim 1 or 2, wherein the metal crystal growth of (ii) comprises an electroplating solution consisting of 1) a metal salt, 2) a complexing agent, 3) a pH adjusting agent, 4) a pH buffer, and 5) an improving agent. And a high-conductivity metal wiring formation method. 제 2항에 있어서, 또 다른 금속으로의 치환반응은 1) 금속염, 2) 환원제, 3) 억제제, 4) 계면활성제, 5) pH 완충제, 6) 금속 배위화합물(complexation)을 포함한 조성물을 사용하여 행하는 것을 특징으로 하는 고전도 금속의 배선 형성방법.The process of claim 2 wherein the substitution with another metal is carried out using a composition comprising 1) a metal salt, 2) reducing agent, 3) inhibitor, 4) surfactant, 5) pH buffer, 6) metal coordination compound. A wiring formation method of a high conductivity metal, characterized in that the step of performing. 상기 제 1항 또는 2항에 의해 형성된 고전도 금속 배선을 갖는 액정표시 소자.A liquid crystal display device having the high conductivity metal wiring formed by the above-mentioned 1 or 2.
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