KR20090058477A - 구리 상호연결층을 위한 무전해 ＮｉＰ 접착 및/또는 캡핑층 - Google Patents

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추-안 린
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레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드
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Abstract

본 발명은 예를 들면 TFT-LCD 평판 상호연결 시스템에서 사용하기 위해, 기판, 예를 들면 유리 기판상에 구리 상호연결층을 침착하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 상기 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
a) 임의로 기판을 세정하는 단계,
b) 임의로 기판을 마이크로-에칭하는 단계,
c) 기판에 촉매층을 침착하여, 촉매된 기판을 얻는 단계,
d) 컨디셔닝 용액으로 촉매된 기판을 컨디셔닝하여, 컨디셔닝한 촉매된 기판을 얻는 단계,
e) Ni 및 P의 전구체를 포함하는 습식 배스 혼합물로 기판 또는 그의 적어도 일부를 접촉시켜 무전해 NiP 층으로 촉매된 기판을 플래이팅하는 단계,
f) 플래이팅된 NiP 층에 구리 촉매층을 침착하는 단계,
g) 상기 구리 촉매층에 Cu 층을 침착하는 단계.
NiP 층, 플래이팅, 마이크로-에칭, 촉매층, 컨디셔닝, 구리 촉매층

Description

구리 상호연결층을 위한 무전해 ＮｉＰ 접착 및/또는 캡핑층{ELECTROLESS NiP ADHESION AND/OR CAPPING LAYER FOR COPPER INTERCONNECTION LAYER}
본 발명은, 예를 들면 TFT-LCD 평판 상호연결 시스템에서의 사용에 있어서, 기판, 예를 들면 유리 기판에 구리 상호연결층을 침착하는 공정에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 픽셀 매트릭스 중 각 픽셀을 박막 트랜지스터 (TFT)를 통해 신호 전극 버스 및 액정 디스플레이판 (LCD) 또는 플라스마 또는 유사 디스플레이판의 스캐닝 전극 버스에 전기적으로 연결하기 위한 구리 상호연결 버스를 포함하는 TFT-LCD 평판 디스플레이판의 제조 공정에 관한 것이다.
컴퓨터 스크린 또는 TV 디스플레이로서 유용한 TFT-LCD 판의 기초 원리는 잘 알려져있다. 그들은, 예를 들면 문헌 [Liquid Crystal Television Display　: Principles and applications of liquid crystals" KTK　Scientific publishers Tokyo, chap. 7, 1987 by E. Kaneko]에 상세히 기술되었다.
전형적인 디스플레이 평판, 예를 들어 LCD 또는 플라스마판에 있어서, 디스플레이 물질 그 자체, 예를 들면 액정 또는 배출 가스 (각각)은 2개의 전기적으로 절연인 유리 기판 사이에 끼운다. 전기적인 상호연결 라인 또는 버스는 하나 이상의 유리 기판의 한 표면에 배열시켜 액정 또는 배출 가스가 그 사이에 제공되는 전 극에 전기적인 전압을 인가한다.
예를 들면, 활성 매트릭스 LCD 시스템에서, 하나의 유리 기판의 하나의 표면에 제공된 매트릭스 배열에 복수의 신호 또는 데이타 전극 라인 또는 버스 및 복수의 게이트 전극 또는 스캐닝 전극 버스가 제공된다.
데이타 전극 및 게이트 전극이 서로 교차되는 곳에 스위치 (온-오프)로서 작용하는 하나 이상의 박막 트랜지스터 및 픽셀 전극이 제공되는데, 전통적인 CRT 시스템에서 행해지는 것과 유사하게 TFT 스위치를 닫고, 상기 라인의 각 픽셀 전극을 관련된 픽셀 전극의 적절한 색상에 관한 신호 정보를 제공하는 그의 상응하는 데이타 라인에 연결하기 위해서, 매트릭스의 각 라인을 연속적으로 활성화시킨다.
디스플레이판의 크기가 커질 때, 운전 신호의 주파수를 증가시킬 필요가 있고, 이에 따라 상기 라인의 기생 용량(parasitic capacitance)의 증가를 발생시키는데, 이는 운전 신호의 전파에 있어서 지연을 의미한다.
이러한 지연을 감소시키려는 시도로, 예를 들면 문헌 ["Low Resistance Copper Adress line for TFT-LCD"-Japan Display'89 - pp. 498-501]에서 알루미늄의 저항률과 비교하여 구리의 저항률이 훨씬 더 작기 때문에 알루미늄 대신에 구리를 박막 트랜지스터의 게이트 전극 물질 및 관련된 매트릭스 상호연결 라인 또는 버스로서 사용하는 것이 이미 제안되었다. 상기 구리층이 스퍼터링 공정에 의해 침착되지만, 유리 표면에의 접착성이 열악하기 때문에, 탄탈룸중간층이 필요하다.
또한, US-B 6413845에, 무전해 플래이팅에 의해 유리 표면에 침착된 후, 금속 침착 패터닝을 위한 포토레지스트 필름에 의해 덮인 Ni 필름을 사용하여 TFT- LCD 디스플레이판의 유리 표면에 금속 상호연결을 제조하는 공정이 공지되었다. 그 다음, 금 필름을 Ni 필름에 침착하고, 마지막으로 무전해 플래이팅 (습식 침착 공정)에 의해 상기 금층에 구리 필름을 침착하여, 최종적으로 적합한 구리 상호연결 시스템을 얻는다. 그러나, 포토레지스트를 사용하는 것은 상기 공정의 비용을 증가시킨다.
또한, 구리가 침착된 물질층에서 층내로 구리가 확산하는 경향이 있고, 이에 따라 구리층을 기판 침착하기 전에 기판에 차단층을 제공하는 것이 필요하다는 사실이 당업자에게 알려져있다. 이는, 예를 들면 문헌 [오사카 외의 문헌 ["Electroless nickel ternary along deposition on Si02 for application to diffusion barrier layer in copper interconnect technology" - Journal of the Electronic Society - 149-11-2002]에 기재되었다. 그러나, 상기 문헌에 기재된 이들 필름은 상기 문헌에 기재된 조건하에서 유리 기판에의 접착력의 결핍 및 열악한 두께의 균일성을 보인다.
따라서, 현재까지도 유리 기판에 양호한 접착성을 제공하고, 바람직하게는 또한 구리층의 캡핑층 침착 공정에 사용할 수 있는 확산 차단층의 침착 비용을 증가시키지 않는 공정을 정의할 필요가 있다.
본 발명에 따르면, 특정 조건하에서 침착된 무전해 NiP 층은 양호한 Cu 차단 능력을 갖는 접착 및 캡핑층 모두를 만드는데 적합한 것으로 밝혀졌다. 이들 층의 조도 및 두께 균일성은 또한 만족스러운 것으로 밝혀졌다.
Cu/NiP/유리로 이루어진 상호연결 및/또는 게이트 구조는 무전해 NiP 및 Cu 플래이팅에 의해 제조된다. NiP 층을 Cu의 접착 및 차단을 위해 유리 기판 상에 플래이팅하고, 상기 Cu 층을, 예를 들면 게이트 물질로서 NiP에 플래이팅하였다. 상기 NiP 층은 유리 기판에의 양호한 접착 특성 뿐만 아니라 구리의 확산을 막는 양호한 차단 특성을 갖는 것으로 알려졌다. NiP 층의 조도 및 두께 균일성이 또한 만족스러운 것으로 알려졌다. X-선 분석은 NiP가 무정형이고 양호한 열적 안정성을 가지고 있음을 나타낸다. 이 NiP 접착층은 단층이어서 US-B-6413845에 기재된 적층보다 수행하기가 더욱 간단하고, 이에 따라 기타 습/건식 공정에 비해 제조 비용이 감소된다.
예를 들면 본 발명에 따른 TFT-LCD 평판 상호연결 시스템에서 사용하기 위해 기판, 예를 들면 유리 기판에 구리 상호연결층을 침착하는 방법은 하기의 단계들을 포함한다:
a) 임의로 기판을 세정하는 단계,
b) 임의로 기판을 마이크로-에칭하는 단계,
c) 기판 (100)에 촉매층(101)을 침착하여, 촉매된 기판 (100, 101)을 얻는 단계,
d) 컨디셔닝 용액으로 촉매된 기판을 컨디셔닝하여, 컨디셔닝된 촉매된 기판 (100, 101, 102)을 얻는 단계,
e) Ni 및 P의 전구체를 포함하는 습식배스 혼합물로 기판 또는 그의 적어도 일부를 접촉시켜 무전해 NiP 층 (103)으로 촉매된 기판을 플래이팅하여 플래이팅된 NiP 컨디셔닝한 촉매된 기판 (100, 101, 102, 103)을 얻는 단계,
f) 플래이팅된 NiP 층에 구리 촉매층 (104)을 침착하는 단계, 및
g) 상기 구리 촉매층 (104)에 Cu 층 (105)을 침착하는 단계.
바람직하게는, Cu 층 (105)은 구리염, 예를 들면 CuS04를 사용하여 플래이팅하여 침착된 반면, 상기 공정의 단계 (f)는 은 또는 팔라듐 염을 사용하여 상기 NiP 층에 은박층 (104)을 침착하여 수행한다.
본 발명은 또한 순서대로 촉매층, 컨디셔닝층, NiP 층, 구리 촉매층 및 구리층에 의해 적어도 그 일부가 덮이는 기판 물질에 관한 것이다.
이제 하기에 예시한 것을 나타내는 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명할 것이다:
도 1은 TFT-LCD 디스플레이판의 상층부의 도면을 도시한다.
도 2는 스위치 매트릭스 조직의 개략도이다.
도 3은 TFT 및 전극 사이의 상호연결 라인의 상세한 도면이다.
액정 디스플레이판은 기판상에 매트릭스로 정렬된 복수의 픽셀로 구성되고, 모든 픽셀을 함께 덮는 유리 기판의 얇은 층에 의해 덮인다.
각 픽셀은 상부 및 하부의 투명 전극 사이에 위치하는 액정층을 갖는 사각형의 전극 시스템으로 볼 수 있다. 투명한 전극 위에 편광층으로 덮이는 유리 기판 이 있다.
쉐도우 마스크 시스템이 색점 및 전자빔과 연관되고, 스크린의 상부로부터 하부까지의 연속적인 수평 스캐닝 라인을 갖는 매트릭스로서 조직된 전통적인 CRT 시스템과 유사한 구조를 갖기 위해, 픽셀 시스템을 유사하게 조직하고 픽셀의 각 라인을 연속적으로 활성화시키며 (스캐닝되고), 활성화된 라인 중 각 픽셀은 이 픽셀을 위해 필요한 색상에 비례하는 전기 신호를 상부 전극에 받는다. 따라서, 각 픽셀은 활성화시 각 픽셀의 상부 전극을 적절한 전압 (신호원, 보통 캐패시터를 통해)에 연결하는 스캐닝 신호 (라인)에 의해 작동하는 스위치가 필요하다. 오늘날 적절한 스위치로는 통상적으로 MOS 기술에 의해 만들어지는 박막 트랜지스터 (TFT)가 있다.
따라서, 이러한 TFT-FDP 스크린을 제조하기 위해, 일정 공간에 드레인 전극, 소스 전극 및 게이트 전극을 갖는 박막 트랜지스터 (MOS 유형)를 만들 필요가 있다.
게이트 전극이 스캐닝 전극 버스에 연결되는 동안에, 각 TFT의 드레인 전극은 보통 투명한 픽셀 전극에 연결되고, 소스 전극은 이제 구리로 만들어지는 신호 전극 버스에 연결된다.
도 1은 라인으로 배열된 복수의 픽셀, 각각 10, 11,...12; 20, 21,...22; 30, 31,...32; 40, 41,...42를 도시적으로 나타낸다. 스위치의 각 소스가 신호 칼럼 C1, C2,...C4에 연결되고, 각 TFT의 드레인이 그의 각 픽셀 전극에 연결되는 동 안, 스위치 S10, S11...S12, 각각, S40, S41,...S42는 그들의 각 게이트를 통해 스캐닝 라인 L1, L2, L3,...L4에 연결된다.
도 2는 스위치 매트릭스 회로의 원리를 도시적으로 설명한다 (동일한 수는 동일한 도면부호를 나타냄).
도 2a는 각 라인 L1, L2, L3가 MOS 트랜지스터의 게이트에 연결되고, 각 신호 전극 라인 C1, C2, C3는 트랜지스터의 소스에 연결되고, 상기 트랜지스터의 드레인은 액정 픽셀 전극에 연결되고 그의 다른 전극은 접지된 기본 TFT 스위치 매트릭스를 나타낸다.
도 2b는 캐패시터 F1, F2, F3이 픽셀 10, 11, 12...의 전극에 평행하게 연결된 것을 제외하고 동일한 매트릭스 구조를 기술한다. 이 시스템은 픽셀의 전극 사이의 전압을 항상 인가할 수 있도록 하며, 각 라인 스캐닝에서 상기 전압 (즉, 점의 색)이 변할 수 있게 한다.
도 3은 라인 L 및 칼럼 C의 교차점에 가까운 위치에서 매트릭스 상호연결 시스템을 실현하는 상호연결 시스템의 개략도이다. "스캐닝" 상호연결 라인 L은 TFT (66)의 게이트 (63)에 연결된 작은 확장부 (62)를 갖는데, 라인 L 및 TFT 모두는 투명한 유리 기판상에 침착된다. 상호연결 라인 L은 상호연결 라인 L을 가로지르는 신호 (칼럼) 라인 C로부터 절연층 (60)에 의해 전기적으로 절연된다. 그러나, 드레인 전극 (64)가 픽셀 전극 (61)에 전기적으로 연결되는 동안, 신호 라인 C는 TFT의 소스 전극 (65)에 전기적으로 연결된다.
본 발명은 본질적으로, 구리로 이루어지고 유리 기판에 침착될 때의 TFT 스위치의 구리 게이트 전극 및 스캐닝 상호연결 라인 L (뿐만 아니라 신호 상호연결 라인 C)를 만드는 방식에 관한 것이다.
도 4는 본 발명에 따라 유리 기판에 침착된 구리층의 단면도를 예시한다. 유리 기판 (100)은 촉매층 (101), 컨디셔닝층 (102), NiP 층 (103), 구리 촉매층 (104), 및 구리층 (105)에 의해 덮인다.
이하에서 예로서, 상기 샌드위치한 층을 얻는 방법을 설명한다.
상기에서 언급한 여러 단계는 이하에서 바람직한 실시태양으로 기재된다.
단계 (a): 유리 표면의 세정:
자외선 광, 오존 용액 및/또는 NaOH, Na2CO3, Na3PO4의 혼합물과 같은 탈지 용액을 사용하여 표면에 유기 오염물질을 제거한다. 표면이 충분히 깨끗하거나 또는 상기의 처리가 기판을 손상시킬수 있거나 또는 예상치 못한 화학 반응을 야기할 수 있는 경우, 이 단계를 생략하는 것이 가능하다. 이 단계는 UV 및/또는 오존 처리에 있어서, 바람직하게는 10초 내지 10분, 더욱 바람직하게는 30초 내지 3분의 기간 동안 수행한다. 탈지 용액이 사용될 때, 바람직하게는 상기 세정 단계를 30℃ 내지 100℃를 포함하는 온도에서 30초 내지 10분의 기간 동안, 더욱 바람직하게는 50℃ 내지 90℃ 하에서 1분 내지 5분 동안 수행한다. 그 다음, 상기 기판을 탈이온 순수로 세정한다.
단계 (b): 유리 표면의 마이크로-에칭:
이 단계의 목적은 유리 표면에 미세 조도를 형성하여, 기판에 대한 NiP 층의 접착성을 향상시키는 것이다. 유리 표면에 접착하게 하는데 충분한 조도를 이미 가지거나 상기 처리가 유리 표면 상에 유해한 반응을 야기할 수 있는 경우, 이 단계를 생략하는 것이 가능하다. 전형적으로, 이 단계는 0.1 내지 5 부피%의 HF를 포함 (10g/L 내지 100g/L의 NH4F를 또한 포함할 수 있음) 하는 수용액에 10초 내지 5분 동안 침지시켜 행하거나, 또는 전형적으로 0.3 내지 3 부피%의 HF 및 30g/L 내지 60g/L의 NH4F를 포함하는 수용액에 30초 내지 3분 동안 침지시켜 행한다.
단계 (c): NiP를 위한 촉매층:
SnCl2 및 PdCl2 용액은 이 단계를 수행하기 위해 사용하여 유리 기판의 표면에 팔라듐 초박층을 형성할 수 있다. 이 목적을 위해, 기판을 SnCl2 용액에 침지한 후, DI 수로 헹구고, 그 다음 PdCl2 용액에 침지한다. 바람직하게는, 0.1% 내지 10 부피%의 HCl을 포함하는 수용액 중 0.1g/L 내지 50g/L의 SnCl2이다. PdCl2 용액은 0.01% 내지 5 부피% HCl을 포함하는 수용액 및 0.01g/L 내지 5g/L의 PdCl2로 만들어진다. 더욱 바람직하게는, SnCl2 용액은 0.5% 내지 5% 용액의 HCl에 용해된 1g/L 내지 20g/L의 SnCl2를 포함하고, PdCl2 용액은 0.05% 내지 1% HCl 용액에 용해된 0.1g/L 내지 2g/L의 PdCl2를 포함한다. 다음 화학 반응이 유리 표면에서 일어날 수 있는 것으로 생각된다: Sn2+ + Pd2+ => Sn4+ + Pd.
단계 (d): 컨디셔닝:
환원제를 함유하는 수용액은 이 단계를 수행하는데 사용된다. 이 단계는 균일한 NiP 플래이팅된 층을 얻기 위한 필수적인 단계라는 것이 밝혀졌다. 이 단계는 표면상에서 산화성 Sn4+를 환원시킬 수 있고, 환원성 NiP 플래이팅 화학을 증진시킬 수 있다. 이 단계는 Ni염을 함유하지 않는 점을 제외하면, 하기의 단계 (e)에서 사용된 용액과 유사한 조성을 갖는 용액에 침지하여 수행한다. 5g/L 내지 50g/L의 NaH2PO2를 함유한 용액을 사용한다. 이 공정은 보통 10초 내지 3분 동안 수행한다.
단계 (e): NiP 플래이팅:
NiSO4 및 NaH2PO2가 Ni 및 P 공급원으로 사용된다. NaH2PO2는 또한 환원제로서 작용한다. 착화제는 카르복실기 (-COOX: X는 H, 금속, 알킬)를 갖는 유기 화합물 및 그의 혼합물로부터 선택된다. 더욱 전형적으로, 이것은 아세트산, 타르타르산, 글리콜산, 락트산 및 그들의 혼합물로부터 선택된다. 상기 용액의 pH는 경우에 따라 pH 완충액에 의해 조절된다. 한 실시태양에서, 10g/L 내지 45g/L의 NiSO4 7H2O, 3g/L 내지 50g/L의 NaH2PO2 H2O, 5mL/L 내지 50mL/L의 글리콜산 (70%) 및 3g/L의 타르타르산을 포함하는 용액을 사용하고 상기 기판을 그 내에 침지한다. 0.5ppm 내지 10ppm의 범위의 납 화합물을 안정제로서 첨가할 수 있다. 배스의 온 도 및 pH가 각각 50℃ 내지 90℃ 및 2 내지 9의 범위이고, 더욱 전형적으로, 70℃ 내지 90℃ 및 2　내지 6이다. 플래이팅 시간은 플래이팅 속도 및 원하는 두께에 의해 결정될 수 있고, 전형적으로, NiP 층의 경우 30초 내지 1분이다. 마지막으로, 기판을 D.I. 수로 세정한다.
단계 (f): Cu에 대한 촉매화:
유리 기판을 HCl 중 NH4OH PdCl2 중 AgNO3 또는 NH4OH 용액 중 Pd(NH3)4Cl2에 침지시켜 NiP 표면에 은 또는 팔라듐 초박층을 만든다. 0.01% 내지 1% NH4OH 용액 중 0.1 g/L 내지 10g/L의 AgNO3를 사용하는 것이 더욱 전형적이다. 이 단계는 전형적으로 10초 내지 5분 동안, 더욱 바람직하게는 30초 내지 1분 동안 수행한다.
팔라듐 층을 위해서, 0.01% 내지 5% HCl 중 0.01 g/l 내지 5 g/l의 PdCl2를 함유하는 용액을 사용한다. 더욱 바람직하게는, 0.1 g/l 내지 2 g/l의 PdCl2를 0.05% 내지 1% HCl 용액에 용해시킨다. 다른 실시태양에서, 0.1% 내지 5% NH4OH 중 0.1 g/l 내지 10 g/l의 Pd(NH3)4Cl을 사용한다.
그 다음, 플래이팅한 Cu의 질이 만족스럽지 못한 경우, 환원 단계를 또한 행할 수 있다. 0.1% 내지 5%의 HCHO 용액을 전형적으로 10초 내지 5분 동안 사용하고, 0.5% 내지 3%의 HCHO 용액을 사용하는 것이 더욱 전형적이다. HCHO 용액 대신, 0.1g/L 내지 5g/L의 DMAB (디메틸아민보란) 용액을 전형적으로 30초 내지 5분 동안 사용하고, 0.5g/L 내지 3g/L의 DMAB 용액을 1분 내지 3분 동안 사용하는 것이 더욱 전형적이다.
단계 (g): Cu 플래이팅:
구리 플래이팅 용액은 Cu 공급원, 착화제, 환원제 및 pH 완충액을 포함한다. 2g/L 내지 15g/L의 CuSO4가 전형적으로 Cu 공급원으로 사용된다. 착화제는 EDTAS, 타르트레이트, 시트레이트, 디아민, 당알콜 및 그들의 혼합물로부터 선택된다. 한 실시태양에서, 20　g/L 내지 60g/L의 타르타르산칼륨나트륨이 사용된다. 환원제는 알데히드, 아민, 히드라진, 아민 보란, 글리옥실산, 아스코르브산, 차아인산염 및 그들의 혼합물로부터 선택된다. 한 실시태양에서, 0.05% 내지 1%의 HCHO를 사용한다. Ni 화합물 (즉, 0.1g/L 내지 10g/L의 NiCl2)은 경우에 따라 Cu 플래이팅을 증진시키기 위해 첨가될 수 있다. 황 화합물은 0.1ppm 내지 2ppm의 범위로 안정제로서 첨가될 수 있다. 용액의 pH는, 예를 들면 NaOH로 9 내지 13의 범위로 조절된다. 플래이팅 시간은 플래이팅 속도 및 원하는 두께에 의해 결정될 수 있는데, 수백 nm의 Cu 층에 대해 전형적으로 1분 내지 60분, 더욱 전형적으로는 5분 내지 40분이 걸린다.
본 발명의 다른 실시태양에 따르면, 바람직하게는 단계 (c) 내지 (e) (단계 (c) 전에 구리를 세정하는 것이 가능함)를 반복하여 NiP 층은 Cu 층상에 캡핑 또는 보호층으로서 침착될 수 있다.
본 발명은 이제 하기의 실시예 및 비교 실시예로 더 잘 이해할 수 있을 것이 다.
실시예 1
유리 기판상의 유기 오염물질을 제거하기 위해, 유리 기판을 80℃에서 3분 동안 NaH, Na2CO3, Na3PO4를 포함하는 탈지 용액에 침지하였다. 탈이온수로 헹군 후, 희석된 HF/NH4HF 용액에 1분 동안 침지시켜 표면에 미세 조도를 만들었다. D.I. 수로 헹군 후, 1% HCl 용액 중 10g/L의 SnCl2를 포함하는 SnCl2 용액, 그 다음 0.1% HCl 용액 중 0.3g/L의 PdCl2를 포함하는 PdCl2 (용액)의 각 용액에 2분 동안 침지하였다. 기판을 D.I. 수로 헹군 후, 환원제를 함유하는 컨디셔닝 용액에 30초동안 침지하였다. 그 다음, NiP 플래이팅 용액에 침지하였다. 표 1은 배스 조성 및 플래이팅 조건을 보여준다.
Figure 112008086104348-PCT00001
D.I. 수로 헹군 후, 기판을 0.3% NH4OH 용액 중 1.5g/L의 AgNO3를 함유하는 AgNO3 용액에 45초 동안 침지하였다. D.I. 수로 기판을 헹군 후, 상응하는 플래이팅 조건으로 표 2에 기술된 Cu 플래이팅 용액에 침지하였다.
Figure 112008086104348-PCT00002
플래이팅된 Cu/NiP 층은 "테이프" 테스트를 사용하여 보인 바와 같이 유리 기판에 대한 우수한 접착성을 갖는다 (무박리). 양 층의 조도 및 두께 균일성은 만족스럽다 (각각 5nm 미만 및 5% 내). NiP 필름은 91 중량% Ni 및 9 중량% P로 이루어졌다. X-선 분석은 NiP가 무정형임을 보여준다. NiP 층에 플래이팅된 Cu 층은 낮은 저항률 (2.6μΩcm)을 갖는다. X-선 분석은 또한 NiP 및 Cu의 상기 두 층이 1시간 동안 400℃에서 양호한 내열성을 갖는다는 점 및 NiP로의 구리의 확산은 약간의 열적 가열 단계 후에 무시할 만하다는 것을 보여준다.
비교 실시예 1
NiP 층의 침착 단계를 제외하고 실시예 1에서 사용된 모든 단계를 사용하여 동일한 유리 기판에 구리층을 플래이팅하였다. 얻어진 구리층은 기판에서 열악한 접착성을 보이고, 쉽게 박리되었다.
비교 실시예 2
단계 (a)가 행해지지 않거나 또는 단계 (a) 용액의 온도는 30℃ 미만이라는 점을 제외하고, 실시예 1에서와 유사한 방식으로 실시예 1에서와 같이 NiP 및 Cu층을 침착하였다. 표면이 충분히 깨끗하지 않기 때문에, 플래이팅된 층은 열악한 균일성 및 재현성의 결핍을 보였다.
비교 실시예 3
단계 (b)를 제외하고 실시예 1의 모든 단계를 수행하였다. 다수의 NiP 층이 기판에 대한 열악한 접착성을 보였다.
비교 실시예 4
실시예 1에서 제공된 단계 (a) 및 (b)를 유리 기판에서 수행하였다. 단계 (c)를 생략한 후, 실시예 1에서 설명된 바와 같이 단계 (d) 및 (e)를 일시적으로 행하였다. 그러나, NiP 층이 유리 기판에 침착되지 않았다.
비교 실시예 5
단계 (c)에서 SnCl2의 농도는 0.1g/L 미만 또는 50g/L 초과이거나, PdCl2의 농도가 0.01g/L 미만 또는 5g/L 초과인 것을 제외하고 실시예 1에 따라, 다양한 비교 실시예를 수행하였다. 모든 이들 실시예에서, 기판에 NiP 층이 플래이팅되지 않았거나 또는 플래이팅된 NiP 층은 열악한 두께 균일성, 열악한 접착성 및/또는 재현성의 결핍을 보였다.
비교 실시예 6
단계 (d)를 행하지 않거나 또는 사용된 NaH2PO2 용액의 농도가 5g/L 미만 또는 50g/L 초과인 것을 제외하고, 실시예 1의 모든 단계를 유리 기판상에서 수행하였다. 모든 이들 경우에, 기판에 NiP 층이 플래이팅되지 않았거나 또는 플래이팅된 경우, 상기 NiP 층은 열악한 두께 균일성, 열악한 접착성 및/또는 재현성의 결핍을 보였다.
비교 실시예 7
NiSO4 7H2O, NAH2PO2 H2O, 락트산, 글리콜산, 타르타르산 및 납 화합물의 농도가 상기의 단계 (e)에 정의된 각 범위 밖의 농도라는 점을 제외하고, 실시예 1에 따라 다양한 실시예를 수행하였다. 기판에 NiP 층이 플래이팅되지 않았거나 또는 NiP 층이 플래이팅된 경우, 상기 NiP 층은 열악한 균일성, 열악한 접착성 및/또는 재현성의 결핍을 보였다.
비교 실시예 8
NiP 플래이팅 배스의 온도가 50℃ 미만 또는 90℃ 초과인 것을 제외하고 실시예 1에 기재된 바와 유사한 방식으로 다양한 실시예를 수행하였다. 몇몇 경우에서, 기판에 NiP 층이 플래이팅되지 않았거나 또는 플래이팅되었을 때에는 상기 NiP 층은 열악한 두께 균일성 및/또는 재현성의 결핍을 보였다.
비교 실시예 9
NiP 플래이팅 배스의 pH를 2 미만 또는 9 초과로 조정한 것을 제외하고 실시예 1에 따라 다양한 실시예를 수행하였다. 이러한 모든 다양한 실시예에서, 기판에 NiP 층이 플래이팅되지 않았거나 플래이팅되었을 때에는 상기 NiP 층은 열악한 두께 균일성, 열악한 접착성 및/또는 재현성의 결핍을 보였다.
비교 실시예 10
단계 (f)를 제외시킨 실시예 1의 여러 단계를 수행하였고, 이 경우에 Cu 층이 NiP 층에 플래이팅되지 않았다.
비교 실시예 11
단계 (f) 중 AgNO3의 농도가 0.1g/L 미만 또는 10g/L 초과인 것을 제외하고 실시예 1과 유사하게 다양한 실시예를 수행하였다. Cu 층이 플래이팅되지 않았거나 또는 플래이팅된 Cu 층이 열악한 두께 균일성, 열악한 접착성, 저항률 및/또는 재현성의 결핍을 보였다.
비교 실시예 12
단계 (f)에서 HCl 용액 중 PdCl2 또는 NH4OH 용액 중 Pd(NH3)4Cl2를 NH4OH 용액 중 AgNO3 대신 사용하는 점을 제외하고, 실시예 1에 따라 다양한 실시예를 수행하였다. 이 단계는 0.1% HCl 중 0.3g/L PdCl2 또는 2 % NH4OH 중 0.25g/L Pd(NH3)4Cl2를 사용하여 3분 동안 침지하여 수행하였다. 플래이팅된 Cu 층은 실시예 1과 비견할만한 두께 균일성, 접착성, 저항률 및 재현성을 보였다.
비교 실시예 13
CuSO4 5H2O, C4H4KNNaO6 5H2O, Ni 화합물, HCHO, 및/또는 황 화합물 각각의 농도가 상기의 단계 (g)에서 정의된 각각의 범위를 벗어나는 것을 제외하고 실시예 1과 유사하게 다양한 실시예를 수행하였다. Cu 층이 기판 상에 플래이팅되지 않았거나 또는 플래이팅되었을 때에는 열악한 두께 균일성, 열악한 접착성, 높은 저항률 및/또는 재현성의 결핍을 보였다.
비교 실시예 14
Cu 플래이팅 배스의 pH를 9 미만 또는 13 초과로 조정한 것을 제외하고 실시예 1과 유사하게 다양한 실시예를 수행하였다.
Cu 층이 플래이팅되지 않았거나 또는 플래이팅되었을 때에는 Cu 층은 열악한 균일성, 열악한 접착성, 높은 저항률 및/또는 재현성의 결핍을 보였다.

Claims (4)

  1. a) 임의로 기판을 세정하는 단계,
    b) 임의로 기판을 마이크로-에칭하는 단계,
    c) 기판 (100)에 촉매층(101)을 침착하여, 촉매된 기판 (100, 101)을 얻는 단계,
    d) 컨디셔닝 용액으로 촉매된 기판을 컨디셔닝하여, 컨디셔닝한 촉매된 기판 (100, 101, 102)을 얻는 단계,
    e) Ni 및 P의 전구체를 포함하는 습식 배스 혼합물로 기판 또는 그의 적어도 일부를 접촉시켜 무전해 NiP 층 (103)으로 촉매된 기판을 플래이팅하여 NiP 플래이팅된 컨디셔닝한 촉매된 기판 (100, 101, 102, 103)을 얻는 단계,
    f) 플래이팅된 NiP 층에 구리 촉매층 (104)을 침착하는 단계, 및
    g) 상기 구리 촉매층 (104)에 Cu 층 (105)을 침착하는 단계
    를 포함하는, 예를 들면 TFT-LCD 평판 상호연결 시스템에 사용하기 위해, 기판, 예를 들면 유리 기판상으로의 구리 상호연결층 침착 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단계 (f)를 은 염을 사용하여 수행하여 상기 NiP 층에 은박층 (104)을 침착하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 Cu 층 (105)을 구리염, 예를 들면 CuS04를 사용하여 플래이팅하여 침착하는 방법.
  4. 적어도 특정 부분이 촉매층 (101), 컨디셔닝층 (102), NiP 층 (103), 구리 촉매층 (104) 및 구리층 (105)의 순서로 덮인 기판 물질 (100).
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