KR20140008412A - 구리 배선의 형성 방법, 배선 기판의 제조 방법 및 배선 기판 - Google Patents

구리 배선의 형성 방법, 배선 기판의 제조 방법 및 배선 기판 Download PDF

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KR20140008412A
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Abstract

구리 배선의 도전성을 향상시키고 시간 경과에 따른 열화를 억제할 수 있는, 구리 배선의 형성 방법, 배선 기판의 제조 방법, 및 배선 기판을 제공한다. 구리 배선의 형성 방법은: 적어도 100nm 의 평균 입자경을 갖는 구리 입자들 (14) 이 내부에 분산되어 있는 현탁액 (12) 을 기판 (10) 상에 제공하는 것에 의해, 현탁액 (12) 을 이용하여 기판 (10) 상에 배선 패턴을 형성하는 배선 패턴 형성 단계; 배선 패턴 형성 단계 이후에, 배선 패턴 중의 구리 입자들 (14) 을 150℃ 미만의 온도에서 건조시키는 건조 단계; 건조 단계 이후에, 배선 패턴 중의 구리 입자들 (14) 에 압력을 가하는 가압 단계; 가압 단계 이후에, 배선 패턴 중의 구리 입자들 (14) 을 가열하는 가열 단계; 및 가열 단계 이후에, 배선 패턴 중의 구리 입자들 (14) 을 환원시키는 환원 처리 단계를 포함한다.

Description

구리 배선의 형성 방법, 배선 기판의 제조 방법 및 배선 기판{METHOD FOR FORMING COPPER WIRING, METHOD FOR MANUFACTURING WIRING SUBSTRATE, AND WIRING SUBSTRATE}
본 발명은 구리 배선의 형성 방법, 배선 기판의 제조 방법, 및 배선 기판에 관한 것으로, 보다 구체적으로 비교적 큰 입자경을 갖는 구리 입자들을 이용하여 구리 배선을 형성하는 구리 배선의 형성 방법, 배선 기판의 제조 방법, 및 배선 기판에 관한 것이다.
종래, 절연성 기판들과 절연선 기판들의 표면들 상에 형성된 금속 박막들로 제조된 배선 패턴들을 포함하는 배선 기판들은 전자 부품들과 반도체 소자들에 널리 이용되고 있다.
예를 들면, 특허 문헌 1에는 반도체 입자들이 내부에 분산되어 있는 페이스트 또는 액체를 절연성 막의 표면 상에 도포하고, 도포된 페이스트 또는 액체에 열 및 압력 중 적어도 하나를 가함으로써, 절연성 막의 표면 상에 도전성 막을 형성하는 방법이 기재되어 있다. 특허 문헌 2에는 절연성 막의 표면 상에 형성된 홈들에 금속 입자들을 충전하고, 충전된 금속 입자들에 열 및 압력을 가함으로써, 절연성 막의 표면 상에 금속 막을 형성하는 방법이 기재되어 있다.
특허 문헌 1: 일본 공개 특허공보 No. 10-056060 특허 문헌 2: 일본 공개 특허공보 No. 11-154676
(예를 들면, 입자경들이 100nm 이상인) 비교적 큰 구리 입자들이 내부에 분산되어 있는 현탁액을 이용하여 배선 패턴을 형성하는 경우, 이하의 문제들이 있다. 배선 패턴이 대기 중에 형성되는 경우, 구리 입자들이 산화하기 때문에, 배선 패턴의 형성 이후 배선 패턴에 도전성을 부여하기 위해서 환원 처리를 실시할 필요가 있다. 다른 한편, 배선 패턴이 비산화 분위기에서 형성되는 경우, 구리가 높은 융점을 갖기 때문에, 구리 입자들을 서로 결합시켜 형성된 배선 패턴에 도전성을 부여하기 위해서, 상당히 높은 온도에서 열 처리를 실시할 필요가 있다. 또한, 구리 입자들이 대기 중에서 소결되는 경우, 구리 입자들은 산화의 영향으로 인해 쉽게 서로 결합하지만; 구리 입자들 사이의 공극들이 본질적으로 크기 때문에, 완성된 구리 배선의 도전성이 시간 경과에 따른 열화로 인해 저하된다.
본 발명은 이러한 사정에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은 구리 입자들 사이의 상호 접촉 면적들을 증가시킴으로써 도전성을 향상시킬 수 있고, 또한 구리 입자들 사이의 공극들을 감소시키는 것에 의해 시간 경과에 따른 열화를 억제할 수 있는, 구리 배선의 형성 방법, 배선 기판의 제조 방법, 및 배선 기판을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태에 따른 구리 배선의 형성 방법은: 100nm 이상의 평균 입자경을 갖는 분산된 구리 입자들을 포함하는 현탁액을 기판 상에 성막하여 기판 상에 현탁액의 배선 패턴을 형성하는 배선 패턴 형성 단계; 배선 패턴 형성 단계 이후에, 배선 패턴 중의 구리 입자들을 150℃ 미만의 온도에서 건조시키는 건조 단계; 건조 단계 이후에, 배선 패턴 중의 구리 입자들에 압력을 가하는 가압 단계; 가압 단계 이후에, 배선 패턴 중의 구리 입자들에 열을 가하는 가열 단계; 및 가열 단계 이후에, 배선 패턴 중의 구리 입자들에 환원 처리를 하는 환원 처리 단계를 포함한다.
이 양태에 따르면, 배선 패턴 형성 단계 이후에 구리 입자들을 건조시키는 온도를 150℃ 미만으로 설정하는 것에 의해, 건조 단계에서 구리 입자의 산화를 억제할 수 있다. 또한, 구리 입자들을 가압하여 구리 입자들 사이의 공극들을 감소시키고, 그리고 이후 구리 입자들을 가열하여 산화시키고 서로 결합시킴으로써, 구리 입자들 사이의 상호 접촉 면적들을 증가시켜 구리 배선의 도전성을 증가시킬 수 있다. 또한, 100nm 이상의 평균 입자경을 갖는 구리 입자들을 이용하여 배선 패턴을 형성할 때에 구리 입자들 사이에 존재하는 공극들을 감소시킬 수 있으므로, 구리 배선의 경시적인 안정성을 향상시킬 수 있다.
바람직하게, 구리 입자들의 평균 입자경은 100nm 이상 200nm 이하이고; 가열 단계에서 가열 온도는 150℃ 이상이다.
구리 입자들의 평균 입자경이 100nm 이상 200nm 이하인 경우에는, 구리 입자들 사이의 공극들이 비교적 작아서, 가열 처리에서의 가열 온도가 150℃ 이상이면 구리 입자들의 산화를 촉진하고 그리고 충분한 접촉 면적을 얻을 수 있어 구리 배선의 도전성을 확보할 수 있다.
바람직하게, 가열 단계에서의 가열 온도는 200℃ 이상이다.
이 양태에 따르면, 가열 단계에서 구리 입자들을 확실히 서로 결합시킬 수 있어, 구리 배선의 도전성을 향상시킬 수 있다.
바람직하게, 이 방법은: 배선 패턴 형성 단계 이전에, 현탁액을 비산화 분위기에서 조제하는 현탁액 조제 단계를 더 포함한다.
이 양태에 따르면, 현탁액에 포함되는 구리 입자들의 산화를 억제할 수 있다. 본 방법에서는, 구리 입자들이 가열 단계에서 가열에 의해 산화되고 서로 결합되기 때문에, 구리 입자들이 가열 단계 이전에 이미 산화되었다면, 구리 입자들을 서로 결합시키는 것이 곤란하다. 따라서 구리 입자들의 산화를 억제하기 위해, 현탁액을 비산화 분위기에서 조제하는 것이 바람직하다.
바람직하게, 배선 패턴 형성 단계는 현탁액의 액적들을 잉크젯 방법에 의해 토출하여 액적들을 기판 상에 성막하는 현탁액 토출 단계를 포함한다.
이 양태에 따르면, 기판 상의 배선 패턴의 형성에 필요한 부분에만 현탁액을 선택적으로 성막할 수 있으므로, 현탁액의 사용량을 억제하여 구리 배선의 제조 비용을 낮출 수 있다.
또한, 전술된 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태에 따른 배선 기판의 제조 방법은 상술된 구리 배선의 형성 방법을 포함한다.
이 양태에 따르면, 도전성 및 경시적인 안정성이 향상된 구리 배선을 형성할 수 있으므로, 이 배선 기판의 제조 방법이 적절하다.
또한, 전술된 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태에 따른 배선 기판은 상술된 구리 배선의 형성 방법에 의해 형성된 구리 배선을 포함한다.
이 양태에 따르면, 배선 기판은 도전성 및 경시적 안정성이 향상된 구리 배선을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 구리 입자들 사이의 공극들은 가압에 의해 감소되고, 이후 구리 입자들은 가열에 의해 산화되고 서로 결합되므로; 구리 입자들 사이의 상호 접촉 면적들을 증가시킬 수 있고, 이로써 구리 배선의 도전성을 향상시키고 시간 경과에 따른 열화를 억제할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 실시형태에 따른 구리 배선의 형성 방법을 설명하는 도면이다.
도 1b는 본 발명의 실시형태에 따른 구리 배선의 형성 방법을 설명하는 도면이다.
도 1c는 본 발명의 실시형태에 따른 구리 배선의 형성 방법을 설명하는 도면이다.
도 1d는 본 발명의 실시형태에 따른 구리 배선의 형성 방법을 설명하는 도면이다.
도 1e는 본 발명의 실시형태에 따른 구리 배선의 형성 방법을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서의 구리 배선들의 저항 측정 결과들을 나타낸 표이다.
도 3은 비교예에서의 구리 배선들의 저항 측정 결과들을 나타낸 표이다.
도 4는 참고예에서의 구리 배선들의 저항 측정 결과들을 나타낸 표이다.
도 5a는 참고예에 따른 구리 배선의 형성 방법을 설명하는 도면이다.
도 5b는 참고예에 따른 구리 배선의 형성 방법을 설명하는 도면이다.
도 5c는 참고예에 따른 구리 배선의 형성 방법을 설명하는 도면이다.
도 5d는 참고예에 따른 구리 배선의 형성 방법을 설명하는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다.
[배선 패턴 형성 단계]
본 발명의 실시형태에 따른 구리 배선의 형성 방법에서, 먼저, 복수의 구리 입자들 (14) (구리 분말) 이 분산되어 있는 현탁액 (12) 을 기판 (10) 상에 성막하여, 기판 (10) 위에 현탁액 (12) 의 배선 패턴을 형성한다 (도 1a 참조). 배선 패턴의 폭은 특별히 한정되지 않지만, 50㎛ 이상 100㎛ 이하가 바람직하다.
<기판>
기판 (10) 으로서는, 특별히 한정되지 않고 다양한 재료들의 기판들이 사용될 수 있다.
<현탁액>
현탁액 (12) 은 현탁 매개체 (연속상) 와 현탁 매개체 내에 분산되어 있는 복수의 구리 입자들 (14) (구리 분말) 을 포함한다. 현탁액 (12) 은 구리 입자들 (14) 을 현탁 매개체 중에서 분산 상태로 유지할 수 있는 분산제를 포함할 수 있다. 또한, 현탁액 (12) 은, 후술되는 가열 단계에서의 가열 온도 이하의 온도에서 증발 또는 분해되는 임의의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 도 1a에서, 현탁액 (12) 의 내용물 중에서 구리 입자들 (14) 만이 특별히 도시되어 있다.
구리 분말은 주사형 전자 현미경 (SEM) 에 의해 측정되는 수 평균 입자경 (이하, 단순히 "입자경"이라 함) 이 100nm 이상인 구리 입자들 (14) 로 구성되는 것이 바람직하다. 구리 입자들이 100nm 이상의 입자경을 갖는 경우, 구리 입자들은 상온의 대기 중에서 쉽게 완전히 산화하지 않는다. 다른 한편, 구리 입자들이 100nm 미만의 입자경을 갖는 경우, 구리 입자들은 상온의 대기 중에서 쉽게 완전히 산화한다.
현탁 매개체로서, 구리 입자들 (14) 이 내부에 분산될 수 있다면, 특별히 한정되지 않고 다양한 액체들 (예를 들면, 사이클로헥사논 등) 중 어느 액체라도 사용할 수 있다.
분산제로서, 구리 입자들 (14) 을 현탁 매개체 중에서 분산 상태로 유지할 수 있다면, 특별히 한정되지 않고 다양한 재료들 중 어느 재료라도 사용할 수 있다. 분산제는 바람직하게 구리 입자들 (14) 에 충분한 분산 안정성을 제공하는 재료로 제조되고, 바람직하게 완성된 구리 배선의 도전성에 관여하지 않는 재료로 제조된다.
현탁액 (12) 은 비산화 분위기에서 조제하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는 100nm 이상의 입자경을 갖는 구리 입자들 (14) 로 구성되는 구리 분말이 사용되기 때문에, 구리 입자들 (14) 이 상온의 대기 중에서 쉽게 산화하지 않지만, 비산화 분위기에서의 현탁액 (12) 의 조제는 구리 분말의 산화를 억제하는데 유용하다.
<현탁액 성막 방법>
현탁액 (12) 을 기판 (10) 상에 성막하는 방법으로서, 특별히 한정되지 않고, 스핀 코팅 방법 및 딥 코팅 방법 등의 각종 코팅 방법들 중 어느 것이나, 또는 잉크젯 프린팅 방법 및 스크린 프링팅 방법 등의 각종 프린팅 방법들 중 어느 것을 사용할 수 있다. 이러한 방법들 중에서 잉크젯 프린팅 방법이 사용되는 경우, 원하는 배선 패턴이 기판 (10) 상에 현탁액 (12) 으로 직접 묘화될 수 있다. 또한, 잉크젯 프린팅 방법이 이용되는 경우, 현탁액 (12) 을 배선 패턴에 따라 선택적으로 성막할 수 있고, 이로써 현탁액 (12) 의 사용량을 억제하여 구리 배선의 제조 비용을 낮출 수 있다.
{건조 단계}
다음, 패턴 형성 단계에서 기판 (10) 상에 성막된 현탁액 (12) 으로부터 현탁 매개체를 제거하여, 구리 분말을 건조시킨다 (도 1b 참조).
100nm 이상 200nm 이하의 입자경을 갖는 구리 입자들은 대기 중 150℃에서 산화하여 서로 결합한다는 본 발명자의 지식에 따라, 건조 단계에서 구리 분말을 건조시키는 온도는 150℃ 미만인 것이 바람직하다. 100nm 이상 200nm 이하의 입자경을 갖는 구리 입자들은 대기 중 100℃에서 산화하여 서로 결합하지 않는다는 본 발명자의 지식에 따라, 건조 단계에서 구리 분말을 건조시키는 온도는 100℃ 이하인 것이 더 바람직하다. 구리 분말이 건조 단계에서 가열되지 않는 것이 더욱 바람직하다. 건조 단계에서의 온도를 상술한 바와 같이 제한함으로써, 구리 분말의 산화를 억제할 수 있다.
건조 단계에서, 송풍 및/또는 대기 압력의 저하에 의해 구리 분말의 건조를 가속화할 수 있다.
{가압 단계}
다음, 건조 단계에서 건조된 구리 분말을 가압 장치 (16) 에 의해 가압하여, 구리 분말을 압축하고 치밀하게 한다 (도 1c 참조).
본 실시형태에서는, 100nm 이상의 입자경을 갖는 구리 입자들 (14) 로 구성되는 구리 분말을 사용하기 때문에, 가압 단계 이전에는 배선 패턴을 형성하는 구리 입자들 (14) 사이에 큰 공극들이 있다. 본 가압 단계에서는, 구리 입자들 (14) 사이의 공극을 감소시키고, 구리 입자들 (14) 사이의 상호 접촉 면적들을 증가시킬 수 있다. 이로써, 완성된 구리 배선에서는, 도전성을 향상시킬 수 있고, 또한 시간 경과에 따른 도전성 저하를 억제할 수 있다.
가압 단계에서 가압 방법의 예들은 캘린더 공정을 포함한다. 가압 단계에서 구리 분말에 가해지는 압력은 100MPa 이상 300MPa 이하인 것이 바람직하다.
{가열 단계}
다음, 가압 단계에서 압축된 구리 분말이 대기 중에서 가열되어, 구리 입자들 (14) 를 산화시키는 동시에 서로 결합시킨다 (도 1d 참조).
구리 분말을 구성하는 구리 입자들의 입자경에 따라 가열 단계에서의 가열 온도를 결정하는 것이 바람직하다. 배선 패턴에 도전성을 부여하기 위해서는, 가열 단계에서, 구리 분말을 구성하는 구리 입자들의 입자경이 커질수록 구리 분말을 높은 온도에서 가열하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 구리 분말을 구성하는 구리 입자들이 100nm 이상 200nm 이하의 입자경을 갖는 경우에는, 가열 단계에서의 가열 온도가 150℃ 이상이면, 배선 패턴에 도전성을 부여할 수 있다. 예를 들면, 구리 분말을 구성하는 구리 입자들이 200nm 초과의 입자경을 갖는 경우에는, 가열 단계에서의 가열 온도가 200℃ 이상이면, 배선 패턴에 도전성을 부여할 수 있다.
본 실시형태에서, 가압 단계 이후에 가열 단계를 실행하는 것이 중요하다. 배선 패턴을 형성하는 구리 입자들 (14) 사이의 공극들을 가압에 의해 감소시킨 이후, 구리 입자들 (14) 를 가열에 의해 산화시켜 서로 결합시킴으로써, 구리 입자들 (14) 사이의 상호 접촉 면적들을 더욱 증가시킬 수 있다. 가압 단계 및 가열 단계를 수행하는 순서가 반대라면 (즉, 가압 단계가 가열 단계 이후 수행된다면), 가열 단계에서의 가열에 의해 구리 입자들이 이미 서로 결합된 상태에서 구리 분말이 가압 단계에서 가압되고, 이것은 가압의 효과를 낮추고 그리고 가압 단계에서의 구리 분말의 치밀화를 곤란하게 한다. 가압 및 가열이 구리 분말에 대해 동시에 실시된다면, 구리 분말이 충분히 치밀화되지 않은 상태에서 구리 입자들이 서로 결합하므로, 구리 입자들 사이의 상호 접촉 면적들을 충분히 확보할 수 없다. 따라서, 가압 단계를 먼저 실시하고, 이후 가열 단계를 실시하는 것이 필요하다.
또한, 가열 단계에서 구리 입자들 (14) 를 확실하게 산화시켜 서로 결합시키기 위해서는, 가열 단계 이전에 구리 입자들 (14) 의 산화를 억제하는 것이 바람직하다. 따라서, 상술한 바와 같이, 100nm 이상의 입자경을 갖는 구리 입자들 (14) 로 구성되는 구리 분말을 사용하고, 그리고 현탁액 (12) 의 조제를 비산화 분위기에서 실시한다.
{환원 처리 단계}
다음, 가열 단계에서 산화된 구리 분말을 환원하여, 배선 패턴을 형성하는 구리 분말에 도전성을 부여한다 (도 1e 참조). 이로써, 서로 결합한 구리 입자들 (14) 을 배선으로서 기능시킬 수 있다.
환원 처리로서, 특별히 한정되지 않고 다양한 처리 중 어느 처리라도 사용할 수 있다. 예를 들면, 산화된 구리 분말을 3vol% 이상 10vol% 이하의 수소를 포함하는 아르곤 분위기에서 350℃ 이상 400℃ 이하의 온도로 가열함으로써 환원시킬 수 있다.
<구리 배선>
본 실시형태에 따르면, 100nm 이상의 입자경을 갖는 구리 입자들로 구성되는 구리 분말을 사용하여 구리 배선을 형성하지만, 가압 단계에서 구리 입자들 사이의 공극들을 감소시키고 구리 입자들 사이의 상호 접촉 면적들을 증가시킨 상태에서, 구리 입자들을 가열 상태에서 서로 결합시킬 수 있다. 이로써, 완성된 구리 배선에서 경시적인 안정성은 물론 도전성을 향상시킬 수 있다.
{실시예들}
입자경 200nm의 구리 입자들로 구성된 구리 분말 및 입자경 300nm의 구리 입자들로 구성된 구리 분말을 각각 사용하여 본 발명의 실시예에 따른 구리 배선들을 형성하였다.
먼저, 구리 분말 50wt% 및 시클로헥사논 50wt%의 조성을 갖는 현탁액을, 구리 분말의 산화를 방지하는 비산화 분위기에서 조제하였다.
조제된 현탁액을 잉크젯 프린팅 방법에 의해서 대기 중에서 기판 상에 성막하여, 배선 패턴을 기판 상에 현탁액에 의해 형성하였다. 다음, 배선 패턴을 형성하는 구리 분말을 대기 중에서 건조시켰다. 다음, 캘린더 장치에 의해 구리 분말에 약 300MPa 의 압력을 가하였다. 다음, 100℃, 150℃, 200℃ 및 300℃의 각각의 온도에서 구리 분말을 대기 중에서 가열하여, 구리 입자들을 서로 결합시켰다. 다음, 산화된 구리 분말에 환원 처리를 실시하였고, 이로써 구리 배선을 완성하였다.
도 2는 상술한 바와 같이 형성된 구리 배선들에서의 저항 측정 결과들을 나타낸다.
{비교예들}
비교예들로서, 상술된 실시예들에 기재된 단계들 중에서, 가열 단계와 가압 단계의 순서를 반대로 함으로써 구리 배선들을 형성하였다. 다른 조건들은 실시예들에서의 조건들과 유사하였다.
도 3은 비교예들의 구리 배선들의 저항 측정 결과들을 나타낸다.
{참고예들}
참고예들로서, 상술된 실시예들에 기재된 단계들 중에서, 가압 단계를 실시하지 않고 구리 배선들을 형성하였다. 다른 조건들은 실시예들에서의 조건들과 유사하였다.
도 4는 참고예들의 구리 배선들의 저항 측정 결과들을 나타낸다.
{실시예들 사이의 비교}
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 가열 단계 이후에 가압 단계가 실시되는 비교예들과의 비교시, 가압 단계 이후에 가열 단계가 실시되는 실시예들에서 완성된 구리 배선들은 입자경 및 가열 온도의 모든 조건하에서도 저항성이 낮고 도전성이 높음을 확인하였다. 또한, 가압 단계가 실시되지 않는 참고예들과의 비교시, 실시예들에서의 구리 배선들의 도전성이 가압에 의해 향상되었음을 확인하였다.
또한, 구리 분말을 구성하는 구리 입자들의 입자경이 보다 작을수록 보다 낮은 가열 온도에서 배선에 도전성을 부여할 수 있었다. 실시예들에서, 구리 분말을 구성하는 구리 입자들이 200nm의 입자경을 갖는 경우, 150℃ 이상의 온도에서 가열 단계를 실시함으로써 배선에 도전성을 부여할 수 있었던 반면, 구리 분말을 구성하는 구리 입자들이 300nm의 입자경을 갖는 경우, 200℃ 이상의 온도에서 가열 단계를 실시함으로써 배선에 도전성을 부여할 수 있었다.
도 5a 내지 도 5d는 참고예에서의 구리 배선의 형성 방법을 도시한다. 도 5a는 배선 패턴 형성 단계 이후 상태의 배선 패턴을 도시하고, 도 5b는 건조 단계 이후 상태의 구리 분말을 도시하고, 도 5c는 가열 단계 이후 상태의 구리 분말을 도시하며, 그리고 도 5d는 환원 처리 단계 이후 상태의 구리 분말을 도시한다.
가압 단계가 실시되지 않는 경우 (참고예), 도 5d에 도시된 바와 같이, 구리 입자들이 서로 결합하고 있지만, 완성된 구리 배선에서의 구리 입자들 사이의 상호 접촉 면적들이 작기 때문에, 구리 배선의 도전성이 낮을 것으로 생각된다. 또한, 완성된 구리 배선에서의 구리 입자들 사이의 공극들이 크기 때문에, 구리 배선의 경시적 안정성이 낮을 것으로 생각된다.
또한, 비교예는 도 5c에 도시된 상태에서의 구리 분말에 가압 단계에서 압력을 가한 경우에 상응한다. 이 경우, 가압 단계 이전의 가열 단계에서 구리 입자들이 이미 산화하여 서로 결합하고 있으므로, 이 상태에서의 구리 분말에 가압 단계에서 압력을 가하더라도, 구리 입자들 사이의 상호 접촉 면적들을 증가시키고 구리 입자들 사이의 공극들을 감소시키는 것은 곤란하다. 따라서, 비교예에서의 구리 배선은 실시예에서의 구리 배선의 저항값보다 더 높은 저항값을 가질 것으로 생각된다.
10: 기판; 12: 현탁액; 14: 구리 입자들; 16: 가압 장치

Claims (7)

100nm 이상의 평균 입자경을 갖는 분산된 구리 입자들을 포함하는 현탁액을 기판 상에 성막하여 상기 기판 상에 상기 현탁액의 배선 패턴을 형성하는 배선 패턴 형성 단계;
상기 배선 패턴 형성 단계 이후에, 상기 배선 패턴 중의 상기 구리 입자들을 150℃ 미만의 온도에서 건조시키는 건조 단계;
상기 건조 단계 이후에, 상기 배선 패턴 중의 상기 구리 입자들에 압력을 가하는 가압 단계;
상기 가압 단계 이후에, 상기 배선 패턴 중의 상기 구리 입자들에 열을 가하는 가열 단계; 및
상기 가열 단계 이후에, 상기 배선 패턴 중의 상기 구리 입자들에 환원 처리를 하는 환원 처리 단계를 포함하는, 구리 배선의 형성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 구리 입자들의 평균 입자경은 100nm 이상 200nm 이하이고; 그리고
상기 가열 단계에서의 가열 온도는 150℃ 이상인, 구리 배선의 형성 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 가열 단계에서의 가열 온도는 200℃ 이상인, 구리 배선의 형성 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배선 패턴 형성 단계 이전에, 상기 현탁액을 비산화 분위기에서 조제하는 현탁액 조제 단계를 더 포함하는, 구리 배선의 형성 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배선 패턴 형성 단계는 상기 현탁액의 액적들을 잉크젯 방법에 의해 토출하여 상기 액적들을 상기 기판 상에 성막하는 현탁액 토출 단계를 포함하는, 구리 배선의 형성 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 구리 배선의 형성 방법을 포함하는, 배선 기판의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 구리 배선의 형성 방법에 의해 형성된 구리 배선을 포함하는, 배선 기판.
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