본 발명은 금속 배선 구조체의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 플라즈마 전해 산화법(Plasma Electrolytic Oxidation)과 전착 도장법(Electro deposition coating)이 사용된 금속 배선 구조체의 제조 방법에 관련된 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a metal wiring structure, and more specifically, to a method of manufacturing a metal wiring structure using plasma electrolytic oxidation and electro deposition coating.
기존의 아노다이징 또는 경질 아노다이징이 전해액 내에서 약 15V~50V 이내의 전압을 가하는데 반하여 플라즈마 전해 산화법(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)은 350V~550V의 높은 전압을 가하여 산화 피막을 형성시키는 방법으로, 내전압 특성이 10배 이상 높아 생성되는 피막의 강도가 높고 내부식성 및 내부착성 등이 뛰어난 장점이 있다. 또한, 구리(Cu) 및 실리콘(Si) 성분을 함유하고 있어 기존의 아노다이징으로는 표면처리가 불가능하다고 알려져 있는 dicasting용 알루미늄(Al) 합금계도 표면 처리가 가능한 장점을 갖고 있다. 뿐만 아니라, 기존의 아노다이징 기술이 황산 등의 전처리를 필요로 하는데 반하여 아무런 전처리 없이 바로 표면에 강한 산화피막을 형성시킬 수 있어 친환경적이다.While conventional anodizing or hard anodizing applies a voltage of about 15V to 50V within the electrolyte, plasma electrolytic oxidation (PEO) is a method of forming an oxide film by applying a high voltage of 350V to 550V, which improves the withstand voltage characteristics. This is more than 10 times higher, so the strength of the resulting film is high, and it has the advantage of excellent corrosion resistance and adhesion resistance. In addition, aluminum (Al) alloy systems for dicasting, which are known to be impossible to surface treat with existing anodizing because they contain copper (Cu) and silicon (Si) components, have the advantage of being able to be surface treated. In addition, while existing anodizing technology requires pretreatment with sulfuric acid, it is environmentally friendly because it can form a strong oxide film on the surface without any pretreatment.
한편, 전착 도장의 경우(Electro deposition coating) 복잡한 형상에서도 도막의 두께가 일정하게 형성될 수 있고, 닫힌 단면에서의 마감성이 뛰어나며 도착 효율이 좋은 장점이 있다. 또한, 도료의 유실이 적으며, 표면의 패임, 기포 등의 불량이 적은 장점이 있다.Meanwhile, electro deposition coating has the advantage that the thickness of the coating film can be formed consistently even in complex shapes, the finish in a closed cross section is excellent, and the arrival efficiency is good. In addition, it has the advantage of less paint loss and less defects such as surface dents and bubbles.
상술된 바와 같은 장점들을 같는 플라즈마 전해 산화법과 전착 도장법은, 금속 기판과 금속 배선 사이에 형성되는 절연층의 제조 방법으로서 사용될 수 있으므로, 이에 대한 연구가 다양하게 이루어지고 있다.Since the plasma electrolytic oxidation method and the electrodeposition coating method, which have the same advantages as described above, can be used as a method of manufacturing an insulating layer formed between a metal substrate and a metal wiring, various studies are being conducted on the method.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 신뢰성이 향상된 금속 배선 구조체의 제조 방법을 제공하는 데 있다.One technical problem to be solved by the present invention is to provide a method of manufacturing a metal wiring structure with improved reliability.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 공정 효율이 향상된 금속 배선 구조체의 제조 방법을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method of manufacturing a metal interconnection structure with improved process efficiency.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 내전압, 내부식성, 및 내부착성이 향상된 절연층을 갖는 금속 배선 구조체의 제조 방법을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method of manufacturing a metal wiring structure having an insulating layer with improved withstand voltage, corrosion resistance, and adhesion resistance.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 친환경적 방법으로 제조된 절연층을 갖는 금속 배선 구조체의 제조 방법을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method of manufacturing a metal interconnection structure having an insulating layer manufactured by an environmentally friendly method.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 복잡한 형상에서도 신뢰성이 높게 제조된 절연층을 갖는 금속 배선 구조체의 제조 방법을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method of manufacturing a metal interconnection structure having an insulating layer manufactured with high reliability even in a complex shape.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.The technical problems to be solved by the present invention are not limited to those described above.
상기 기술적 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 배선 구조체의 제조 방법을 제공한다.In order to solve the above technical problems, the present invention provides a method of manufacturing an interconnection structure.
일 실시 예에 따르면, 상기 배선 구조체의 제조 방법은 금속 기판을 준비하는 단계, 상기 금속 기판을 플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation) 처리하여, 상기 금속 기판 상에 제1 절연층을 형성하는 단계, 상기 제1 절연층 상에, 전착 도장(Electro deposition coating) 방법으로 제2 절연층을 형성하는 단계, 및 상기 제2 절연층 상에 금속 배선을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the method of manufacturing the wiring structure includes preparing a metal substrate, treating the metal substrate with plasma electrolytic oxidation to form a first insulating layer on the metal substrate, It may include forming a second insulating layer on the first insulating layer using an electro deposition coating method, and forming a metal wire on the second insulating layer.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 절연층을 형성하는 단계는, 수산화 칼륨(KOH), 불화 칼륨(KF), 및 규산 나트륨(Na2SiO3)를 포함하는 전해액을 통해 상기 플라즈마 전해 산화 처리가 이루어지는 것을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the step of forming the first insulating layer includes the plasma electrolytic oxidation treatment through an electrolyte solution containing potassium hydroxide (KOH), potassium fluoride (KF), and sodium silicate (Na2 SiO3 ). It may include what is done.
일 실시 예에 따르면, 상기 전해액 내 상기 불화 칼륨(KF)의 농도는 6 g/L 미만이고, 상기 규산 나트륨(Na2SiO3)의 농도는 6 g/L 미만인 것을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the concentration of potassium fluoride (KF) in the electrolyte solution may be less than 6 g/L, and the concentration of sodium silicate (Na2 SiO3 ) may be less than 6 g/L.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 절연층을 형성하는 단계는, 상기 제1 절연층에 화성피막을 형성하는 단계, 및 상기 화성피막이 형성된 상기 제1 절연층을 전착 도장액에 침지시킨 후 전압을 인가하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, forming the second insulating layer includes forming a chemical conversion film on the first insulating layer, and immersing the first insulating layer on which the chemical conversion film is formed in an electrodeposition coating solution and then applying a voltage. It may include an authorization step.
일 실시 예에 따르면, 상기 금속 배선을 형성하는 단계는, 상기 제2 절연층 상에, 금속 이온을 포함하는 전도성 MOD(Metal Organic Decomposition) 잉크 조성물을 도포하는 단계, 상기 전도성 MOD 잉크 조성물이 도포된 상기 제2 절연층에 레이저를 조사하여, 상기 레이저가 조사된 상기 제2 절연층의 제1 영역에 상기 금속 이온이 환원된 씨드층을 형성하는 단계, 레이저가 조사되지 않은 상기 제2 절연층의 제2 영역에 잔존하는 상기 전도성 MOD 잉크 조성물을, 상기 제2 절연층으로부터 제거하는 단계, 및 상기 씨드층을 성장시키는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, forming the metal wiring includes applying a conductive MOD (Metal Organic Decomposition) ink composition containing metal ions on the second insulating layer, and the conductive MOD ink composition is applied. Irradiating a laser to the second insulating layer, forming a seed layer in which the metal ion is reduced in a first region of the second insulating layer to which the laser is irradiated, the second insulating layer to which the laser is not irradiated. It may include removing the conductive MOD ink composition remaining in the second area from the second insulating layer, and growing the seed layer.
본 발명의 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법은 금속 기판(Al heat sink)을 준비하는 단계, 상기 금속 기판을 플라즈마 전해 산화(PEO) 처리하여 상기 금속 기판 상에 제1 절연층을 형성하는 단계, 상기 제1 절연층 상에, 전착 도장(Electro deposition coating) 방법으로 제2 절연층을 형성하는 단계, 및 상기 제2 절연층 상에 금속 배선을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 금속 기판 상에 형성되는 상기 금속 배선의 신뢰성이 향상될 수 있다.A method of manufacturing a wiring structure according to an embodiment of the present invention includes preparing a metal substrate (Al heat sink), processing the metal substrate by plasma electrolytic oxidation (PEO) to form a first insulating layer on the metal substrate. , forming a second insulating layer on the first insulating layer by an electro deposition coating method, and forming a metal wire on the second insulating layer. Accordingly, the reliability of the metal wiring formed on the metal substrate can be improved.
또한, 상술된 바와 같이, 상기 제1 절연층이 플라즈마 전해 산화법(PEO)을 통해 형성됨으로써, 기존의 아노다이징 또는 경질 아노다이징과 비교하여 내전압, 내부식성, 및 내부착성이 향상되고, 친환경적 특성을 가질 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 제2 절연층이 전착 도장법을 통해 형성됨으로써, 복잡한 형상에서도 신뢰성이 높은 도막이 형성될 수 있다.In addition, as described above, as the first insulating layer is formed through plasma electrolytic oxidation (PEO), withstand voltage, corrosion resistance, and adhesion resistance are improved compared to existing anodizing or hard anodizing, and it has environmentally friendly characteristics. You can. In addition, by forming the second insulating layer through an electrodeposition coating method, a highly reliable coating film can be formed even in a complex shape.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법을 설명하기위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법 중 제2 절연층 형성 단계를 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법 중 제2 절연층 형성 단계를 구성하는 각 공정들을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 실험 예에 따른 절연층의 제조 과정에서 사용되는 전해액 내 불화 칼륨의 농도에 따른 코팅 균일성을 비교하는 사진들이다.
도 15는 본 발명의 실험 예에 따른 절연층의 제조 과정에서 사용되는 전해액 내 규산 나트륨의 농도에 따른 코팅 균일성을 비교하는 사진들이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 실험 예에 따른 절연층의 제조 과정에서 인가되는 전류 밀도에 따른 코팅 균일성을 비교하는 사진들이다.
도 18은 본 발명의 실험 예에 따른 절연층 상에 구리 무전해 도금이 수행된 상태를 촬영한 사진들이다.
도 19는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배선 구조체의 형성 방법을 통해 형성된 제1 금속 배선 및 제2 금속 배선을 촬영한 사진이다.1 is a flowchart for explaining a method of manufacturing an interconnection structure according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flowchart for specifically explaining the second insulating layer forming step in the method of manufacturing the wiring structure according to the first embodiment of the present invention.
3 and 4 are diagrams for specifically explaining each process constituting the second insulating layer forming step in the method of manufacturing an interconnection structure according to the first embodiment of the present invention.
5 to 7 are diagrams for explaining the manufacturing process of the wiring structure according to the first embodiment of the present invention.
8 is a flowchart for explaining a method of manufacturing an interconnection structure according to a second embodiment of the present invention.
9 and 10 are diagrams for explaining the manufacturing process of the wiring structure according to the second embodiment of the present invention.
11 to 13 are diagrams for explaining the manufacturing process of the wiring structure according to the third embodiment of the present invention.
Figure 14 is a photograph comparing coating uniformity according to the concentration of potassium fluoride in the electrolyte used in the manufacturing process of the insulating layer according to an experimental example of the present invention.
Figure 15 is a photograph comparing coating uniformity according to the concentration of sodium silicate in the electrolyte solution used in the manufacturing process of the insulating layer according to an experimental example of the present invention.
Figures 16 and 17 are photographs comparing coating uniformity according to the current density applied during the manufacturing process of the insulating layer according to an experimental example of the present invention.
Figure 18 is a photograph taken of the state in which copper electroless plating was performed on the insulating layer according to an experimental example of the present invention.
19 is a photograph of a first metal wire and a second metal wire formed through a method of forming a wire structure according to a third embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, the technical idea of the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content will be thorough and complete and so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In this specification, when an element is referred to as being on another element, it means that it may be formed directly on the other element or that a third element may be interposed between them. Additionally, in the drawings, the thicknesses of films and regions are exaggerated for effective explanation of technical content.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다.Additionally, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. Accordingly, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment.
여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment. Additionally, in this specification, 'and/or' is used to mean including at least one of the components listed before and after.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.In the specification, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as "include" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, components, or a combination thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features, numbers, steps, or components. It should not be understood as excluding the possibility of the presence or addition of elements or combinations thereof.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.Additionally, in the following description of the present invention, if a detailed description of a related known function or configuration is judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법을 설명하기위한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법 중 제2 절연층 형성 단계를 구체적으로 설명하기 위한 순서도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법 중 제2 절연층 형성 단계를 구성하는 각 공정들을 구체적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 5 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a flowchart for explaining a method of manufacturing an interconnection structure according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a detailed diagram of the second insulating layer forming step of the method of manufacturing an interconnection structure according to the first embodiment of the present invention. It is a flowchart for explanation, and FIGS. 3 and 4 are diagrams for specifically explaining each process constituting the second insulating layer forming step in the manufacturing method of the wiring structure according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 to FIG. 7 are diagrams for explaining the manufacturing process of the wiring structure according to the first embodiment of the present invention.
도 1 및 도 5를 참조하면, 금속 기판(100)이 준비될 수 있다(S110). 일 실시 예에 따르면, 상기 금속 기판(100)은 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 기판(100)은 알루미늄 히트 싱크(Al heat sink)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 5 , a metal substrate 100 may be prepared (S110). According to one embodiment, the metal substrate 100 may include aluminum (Al). For example, the metal substrate 100 may include an aluminum heat sink.
상기 금속 기판(100) 상에 제1 절연층(110)이 형성될 수 있다(S120). 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 절연층(110)은 상기 금속 기판을 플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO) 처리함으로써 형성될 수 있다.A first insulating layer 110 may be formed on the metal substrate 100 (S120). According to one embodiment, the first insulating layer 110 may be formed by treating the metal substrate with plasma electrolytic oxidation (PEO).
보다 구체적으로, 수산화 칼륨(KOH), 불화 칼륨(KF), 및 규산 나트륨(Na2SiO3)를 포함하는 전해액에 상기 금속 기판(100)을 침지시킨 후, 주파수 300 Hz 주파수(Frequency), 50 % Duty, 및 30~100 mA/cm2 전류밀도 조건에서 플라즈마 전해 산화(PEO) 처리가 수행될 수 있다.More specifically, after immersing the metal substrate 100 in an electrolyte solution containing potassium hydroxide (KOH), potassium fluoride (KF), and sodium silicate (Na2 SiO3 ), the metal substrate 100 was immersed at a frequency of 300 Hz, a frequency of 50 Plasma electrolytic oxidation (PEO) treatment can be performed under conditions of % Duty, and current density of 30 to 100 mA/cm2 .
상기 전해질 내 조성물의 농도가 제어됨에 따라, 상기 제1 절연막(110)의 코팅 신뢰성이 제어될 수 있다. 구체적으로, 상기 전해질 내 상기 불화 칼륨(KF)의 농도는 6 g/L 미만으로 제어될 수 있다. 이와 달리, 상기 전해질 내 상기 불화 칼륨(KF)의 농도가 6 g/L 이상으로 제어되는 경우, 상기 제1 절연막(110)의 코팅이 균일하게 이루어지지 않는 문제점이 발생될 수 있다. 또한, 상기 전해질 내 상기 규산 나트륨(Na2SiO3)의 농도도 6 g/L 미만으로 제어될 수 있다. 이와 달리, 상기 전해질 내 상기 규산 나트륨(Na2SiO3)의 농도가 6 g/L 이상으로 제어되는 경우, 상기 제1 절연막(110)의 코팅이 균일하게 이루어지지 않는 문제점이 발생될 수 있다.As the concentration of the composition in the electrolyte is controlled, the coating reliability of the first insulating film 110 can be controlled. Specifically, the concentration of potassium fluoride (KF) in the electrolyte may be controlled to less than 6 g/L. On the other hand, when the concentration of potassium fluoride (KF) in the electrolyte is controlled to 6 g/L or more, a problem may occur in which the coating of the first insulating film 110 is not uniform. Additionally, the concentration of sodium silicate (Na2 SiO3 ) in the electrolyte may be controlled to less than 6 g/L. In contrast, when the concentration of sodium silicate (Na2 SiO3 ) in the electrolyte is controlled to 6 g/L or more, a problem may occur in which the coating of the first insulating film 110 is not uniform.
일 실시 예에 따르면, 상기 금속 기판(100) 상에 상기 제1 절연층(110)이 형성되기 전, 상기 금속 기판(110)의 전처리 단계가 수행될 수 있다. 상기 금속 기판(110)의 전처리 단계는, 산화막 제거 단계, 제1 수세 단계, 중화 단계, 및 제2 수세 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 산화막 제거 단계는 40 g/L 농도의 수산화 나트륨(NaOH)을 통해 2분 동안 초음파 처리(sonication)하는 방법으로 수행될 수 있다. 상기 제1 수세 단계는, DI water를 통해 20초 동안 수세하는 방법으로 수행될 수 있다. 상기 중화 단계는, 500 ml/L 농도의 질산(HNO3, 60%)을 20초 동안 처리하는 방법으로 수행될 수 있다. 상기 제2 수세 단계는, DI water를 통해 20초 동안 수세하는 방법으로 수행될 수 있다.According to one embodiment, before the first insulating layer 110 is formed on the metal substrate 100, a pretreatment step of the metal substrate 110 may be performed. The pretreatment step of the metal substrate 110 may include an oxide film removal step, a first water washing step, a neutralization step, and a second water washing step. For example, the oxide film removal step may be performed by sonication for 2 minutes with sodium hydroxide (NaOH) at a concentration of 40 g/L. The first washing step can be performed by washing with DI water for 20 seconds. The neutralization step can be performed by treating the nitric acid (HNO3 , 60%) at a concentration of 500 ml/L for 20 seconds. The second washing step can be performed by washing with DI water for 20 seconds.
상기 제1 절연층(110) 상에, 제2 절연층(120)이 형성될 수 있다(S130). 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 절연층(120)은 전착 도장(Electro deposition coating) 방법으로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 절연층(120) 형성 단계는, 도 2에 도시된 바와 같이, 탕세 공정, 알칼리 탈지 공정, 수세 I 공정, 전처리 공정, 피막형성 공정, 수세 II 공정, 전착 도장 공정, UF 수세 공정, 건조 공정, 검사 공정, 및 포장 공정으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 알칼리 탈지 공정은, 상온~50℃ 온도, 12~13 pH의 조건에서 수산화 나트륨(NaOH)과 알칼리 탈지제를 3~5분 동안 처리하는 방법으로 수행될 수 있다. 상기 알칼리 탈지 공정을 통해, 상기 제1 절연층(110) 표면의 유분이 제거될 수 있다. 상기 전처리 공정은, 20~30℃ 온도 조건에서 표면 조정제(산화 티타늄)를 3~5분 동안 처리하는 방법으로 수행될 수 있다. 상기 전처리 공정을 통해, 상기 제1 절연층(110)의 표면이 활성화될 수 있다. 상기 피막(화성피막)형성 공정은, 50~60℃ 온도 조건에서 인산아연 피막제와 촉진제를 3~5분 동안 처리하는 방법으로 수행될 수 있다. 상기 피막(화성피막)형성 공정을 통해, 상기 제1 절연층(110)의 표면에 불용성의 피막이 형성되어 내식력이 향상될 수 있다. 상기 전착 도장 공정은, 화성피막이 형성된 상기 제1 절연층(110)을 전착 도장액에 침지시킨 후 전압을 인가하는 방법으로 수행될 수 있다. 상기 전착 도장액으로서 양이온 에폭시 또는 양이온 아크릴이 사용될 수 있다. 또한, 28~32℃ 온도, 250V 음극 전위차, 7.5~8.5 pH 조건에서 2~3분 동안 처리될 수 있다. 상기 건조 공정은 150℃ 온도에서 50분 동안 수행될 수 있다. 상기 제2 절연층(120) 형성 단계를 구성하는 각 공정들의 보다 구체적인 내용은 도 3 및 도 4를 통해 정리된다.A second insulating layer 120 may be formed on the first insulating layer 110 (S130). According to one embodiment, the second insulating layer 120 may be formed using an electro deposition coating method. More specifically, the step of forming the second insulating layer 120, as shown in FIG. 2, includes a hot water washing process, an alkali degreasing process, a water washing I process, a pretreatment process, a film forming process, a water washing II process, an electrodeposition coating process, It may consist of a UF water washing process, a drying process, an inspection process, and a packaging process. For example, the alkaline degreasing process may be performed by treating sodium hydroxide (NaOH) and an alkaline degreasing agent for 3 to 5 minutes under conditions of room temperature to 50°C and pH of 12 to 13. Through the alkaline degreasing process, oil on the surface of the first insulating layer 110 may be removed. The pretreatment process may be performed by treating the surface conditioner (titanium oxide) for 3 to 5 minutes at a temperature of 20 to 30°C. Through the pretreatment process, the surface of the first insulating layer 110 may be activated. The film (chemical film) forming process can be performed by treating the zinc phosphate film and an accelerator for 3 to 5 minutes at a temperature of 50 to 60°C. Through the film (chemical film) forming process, an insoluble film is formed on the surface of the first insulating layer 110, thereby improving corrosion resistance. The electrodeposition coating process may be performed by immersing the first insulating layer 110 on which the chemical conversion film is formed in an electrodeposition coating solution and then applying a voltage. Cationic epoxy or cationic acrylic may be used as the electrodeposition coating solution. Additionally, it can be treated for 2 to 3 minutes at a temperature of 28 to 32°C, cathode potential difference of 250V, and pH of 7.5 to 8.5. The drying process may be performed at a temperature of 150°C for 50 minutes. More detailed details of each process constituting the step of forming the second insulating layer 120 are summarized in FIGS. 3 and 4.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 제2 절연층(120) 상에 금속 배선(300)이 형성될 수 있다(S140). 일 실시 예에 따르면, 상기 금속 배선(300) 형성 단계는, 상기 제2 절연층(120) 상에 전도성 MOD(Metal Organic Decomposition) 잉크 조성물(IK)을 도포하는 단계(S141), 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)에 레이저를 조사하여 씨드층(200)을 형성하는 단계(S142), 제2 절연층(120) 상에 잔존된 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)을 제거하는 단계(S143), 및 상기 씨드층(200)을 성장시키는 단계(S144)를 포함할 수 있다. 이하, 각 단계에 대해 구체적으로 설명된다.Referring to FIGS. 5 and 6 , a metal wire 300 may be formed on the second insulating layer 120 (S140). According to one embodiment, the step of forming the metal wire 300 includes applying a conductive metal organic decomposition (MOD) ink composition (IK) on the second insulating layer 120 (S141), and applying the conductive MOD ink. Forming the seed layer 200 by irradiating the composition (IK) with a laser (S142), removing the conductive MOD ink composition (IK) remaining on the second insulating layer 120 (S143), and It may include growing the seed layer 200 (S144). Below, each step is described in detail.
상기 S141 단계에서는, 상기 제2 절연층(120) 상에 금속 이온을 포함하는 전도성 MOD(Metal Organic Decomposition) 잉크 조성물(IK)이 도포될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 금속 이온은 구리(Cu) 이온을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 전도성 MOD 잉크 조성물은 구리 전구체와 포름산이 반응하여 형성된 구리 포메이트, 및 리간드로서 아민기를 포함하는 구리 포메이트-아민 잉크를 포함할 수 있다.In step S141, a conductive metal organic decomposition (MOD) ink composition (IK) containing metal ions may be applied on the second insulating layer 120. According to one embodiment, the metal ion may include copper (Cu) ions. More specifically, the conductive MOD ink composition may include copper formate formed by reacting a copper precursor and formic acid, and a copper formate-amine ink containing an amine group as a ligand.
예를 들어, 상기 구리 전구체는 산화구리, 수산화구리, 질산구리, 탄산구리, 황산구리, 염화구리 및 아세트산구리 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 아민기를 형성하는 화합물은 부틸아민, 헥실아민, 옥틸아민, 다이부틸 아민, 트리에틸 아민, 디에틸렌트리아민(Diethylenetriamine), 에틸렌 다이아민, 사이클로헥실아민 및 아미노 메틸 프로판올 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 용매는 물(H2O), 알코올계 용매, 글리콜계 용매, 아세테이트계 용매, 에테르계 용매, 케톤계 용매, 탄화수소계 용매, 방향족계 용매, 할로겐 치환 용매, 아세토니트릴, 디메틸술폭사이드 또는 이들의 혼합물 등을 포함할 수 있다. 상기 알코올계 용매로는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 1-메톡시프로판올, 부탄올, 에틸헥실 알코올, 테르피네올 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 글리콜계 용매로는 에틸렌글리콜, 글리세린 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 아세테이트계 용매로는 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 메톡시프로필아세테이트, 카비톨아세테이트, 에틸카비톨아세테이트 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 에테르계 용매로는 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 디에틸에테르, 테트라히드로퓨란, 디옥산 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 케톤계 용매로는 메틸에틸케톤, 아세톤, 디메틸포름아미드, 1-메틸-2-피롤리돈 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 탄화수소계 용매로는 헥산, 헵탄, 도데칸, 파라핀 오일, 미네랄 스피릿 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 방향족계 용매로는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 할로겐 치환 용매로는 클로로포름, 메틸렌클로라이드, 카본테트라클로라이드 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 용매의 함량에 따라 상기 전도성 MOD 잉크 조성물의 점도가 제어될 수 있다.For example, the copper precursor may include any one of copper oxide, copper hydroxide, copper nitrate, copper carbonate, copper sulfate, copper chloride, and copper acetate. For example, the compound forming the amine group is any one of butylamine, hexylamine, octylamine, dibutylamine, triethylamine, diethylenetriamine, ethylene diamine, cyclohexylamine, and amino methyl propanol. may include. For example, the solvent is water (H2 O), alcohol-based solvent, glycol-based solvent, acetate-based solvent, ether-based solvent, ketone-based solvent, hydrocarbon-based solvent, aromatic solvent, halogen-substituted solvent, acetonitrile, dimethyl It may include sulfoxide or mixtures thereof. The alcohol-based solvent may include methanol, ethanol, isopropanol, 1-methoxypropanol, butanol, ethylhexyl alcohol, terpineol, or mixtures thereof. The glycol-based solvent may include ethylene glycol, glycerin, or mixtures thereof. The acetate-based solvent may include ethyl acetate, butyl acetate, methoxypropyl acetate, carbitol acetate, ethyl carbitol acetate, or mixtures thereof. The ether-based solvent may include methyl cellosolve, butyl cellosolve, diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, or mixtures thereof. The ketone-based solvent may include methyl ethyl ketone, acetone, dimethylformamide, 1-methyl-2-pyrrolidone, or mixtures thereof. The hydrocarbon-based solvent may include hexane, heptane, dodecane, paraffin oil, mineral spirit, or mixtures thereof. The aromatic solvent may include benzene, toluene, xylene, or mixtures thereof. The halogen-substituted solvent may include chloroform, methylene chloride, carbon tetrachloride, or mixtures thereof. The viscosity of the conductive MOD ink composition can be controlled depending on the solvent content.
상기 구리 포메이트-아민 잉크는 구리 포메이트(Cu formate)와 리간드로서 다양한 아민기의 적용이 가능할 수 있다. 상기 구리 포메이트는 구리 전구체와 포름산을 반응 용기에 넣고 교반하면서 반응시켜 형성할 수 있다. 예를 들어, 반응 용기에 산화구리(CuO)와 포름산을 1:3의 중량비로 넣고 밀폐한 후, 교반하면서 반응시켜 상기 구리 포메이트를 형성할 수 있다.The copper formate-amine ink can be used with copper formate and various amine groups as ligands. The copper formate can be formed by reacting a copper precursor and formic acid in a reaction vessel while stirring. For example, copper oxide (CuO) and formic acid may be placed in a reaction vessel at a weight ratio of 1:3, sealed, and then reacted with stirring to form the copper formate.
상기 구리 포메이트, 아민 화합물(아민기를 갖는 화합물) 및 용매를 반응 용기에 첨가하고 혼합하고, 상기 반응 용기를 밀폐한 후, 교반하면서 반응시켜 구리 포메이트-아민 잉크를 형성할 수 있다. 상기 구리 포메이트와 상기 아민 화합물은 1:0.05~1:2의 중량비로 혼합될 수 있다.The copper formate, an amine compound (a compound having an amine group), and a solvent may be added to a reaction vessel and mixed, the reaction vessel may be sealed, and the reaction may be performed while stirring to form copper formate-amine ink. The copper formate and the amine compound may be mixed at a weight ratio of 1:0.05 to 1:2.
상기 S142 단계에서는, 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)이 도포된 상기 제2 절연층(120)에 레이저가 조사될 수 있다. 이에 따라, 상기 레이저가 조사된 상기 제2 절연층(120)의 제1 영역(A1)에는 상기 금속 이온이 환원된 씨드층(200)이 형성될 수 있다. 이와 달리, 상기 레이저가 조사되지 않은 상기 제2 절연층(120)의 제2 영역(A2)에는 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)이 잔존될 수 있다. 예를 들어, 상기 레이저는 아래의 <표 1>과 같은 조건으로 조사될 수 있다.In step S142, a laser may be irradiated to the second insulating layer 120 on which the conductive MOD ink composition (IK) is applied. Accordingly, a seed layer 200 in which the metal ion is reduced may be formed in the first area A1 of the second insulating layer 120 to which the laser is irradiated. In contrast, the conductive MOD ink composition (IK) may remain in the second area (A2 ) of the second insulating layer 120 that is not irradiated with the laser. For example, the laser may be irradiated under the conditions shown in <Table 1> below.
상기 S143 단계에서는, 레이저가 조사되지 않은 상기 제2 절연층(120)의 상기 제2 영역(A2)에 잔존하는 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)이, 상기 제2 절연층(120)으로부터 제거될 수 있다.In step S143, the conductive MOD ink composition (IK) remaining in the second area (A2 ) of the second insulating layer 120 to which the laser is not irradiated is removed from the second insulating layer 120. It can be.
상기 S144 단계에서는, 상기 씨드층(200)을 성장시킴으로써, 상기 제2 절연층(120) 상에 금속 배선(300)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 금속 배선(300)은 상기 씨드층(200)을 이용한 무전해 도금 방법으로 형성될 수 있다.In step S144, the metal wire 300 may be formed on the second insulating layer 120 by growing the seed layer 200. According to one embodiment, the metal wiring 300 may be formed by an electroless plating method using the seed layer 200.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 절연층 형성 단계(S130) 이후 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK) 도포 단계(S141) 단계 이전, 상기 제2 절연층(120)을 UV ozone 처리하는 단계가 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 UV ozone 처리는 UV ozone cleaner를 통해 15분 동안 수행될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 절연층(120) 상에 잔존된 유기물이 제거되고 상기 제2 절연층(120)의 표면에 친수성이 확보될 수 있으므로 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)의 코팅 효율성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.According to one embodiment, after the second insulating layer forming step (S130) and before the conductive MOD ink composition (IK) applying step (S141), the step of treating the second insulating layer 120 with UV ozone is performed. You can. For example, the UV ozone treatment can be performed for 15 minutes using a UV ozone cleaner. Accordingly, the organic substances remaining on the second insulating layer 120 are removed and hydrophilicity can be secured on the surface of the second insulating layer 120, thereby improving the coating efficiency and reliability of the conductive MOD ink composition (IK). It can be improved.
이와 달리, 상기 제2 절연층 형성 단계(S130) 이후 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK) 도포 단계(S141) 단계 이전, 상기 제2 절연층(120)을 UV ozone 처리하는 단계가 수행되지 않는 경우, 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)의 코팅 효율 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.In contrast, if the step of UV ozone treatment of the second insulating layer 120 is not performed after the second insulating layer forming step (S130) and before the conductive MOD ink composition (IK) applying step (S141), Problems may arise in which the coating efficiency and reliability of the conductive MOD ink composition (IK) are reduced.
또한, 또한, 일 실시 예에 따르면, 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)을 도포하는 단계(S141) 이후 상기 씨드층(200)을 형성하는 단계(S142) 이전, 상기 제2 절연층(120) 상에 도포된 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)을 열처리하는 단계가 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)은 90°의 온도에서 20분 동안 열처리될 수 있다. 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)이 열처리됨에 따라, 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK) 내 용매가 제거될 수 있다. 이로 인해, 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)의 금속 이온이 환원되어 형성되는 상기 씨드층(200)의 신뢰성이 향상될 수 있다.In addition, according to one embodiment, after the step of applying the conductive MOD ink composition (IK) (S141) and before the step of forming the seed layer 200 (S142), on the second insulating layer 120 A step of heat treating the conductive MOD ink composition (IK) applied to may be performed. Specifically, the conductive MOD ink composition (IK) may be heat treated at a temperature of 90° for 20 minutes. As the conductive MOD ink composition (IK) is heat treated, the solvent in the conductive MOD ink composition (IK) may be removed. Because of this, the reliability of the seed layer 200 formed by reducing the metal ions of the conductive MOD ink composition (IK) can be improved.
이와 달리, 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)을 도포하는 단계(S141) 이후 상기 씨드층(200)을 형성하는 단계(S142) 이전, 상기 제2 절연층(120) 상에 도포된 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)을 열처리하는 단계가 수행되지 않는 경우, 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)의 금속 이온이 환원되어 형성되는 상기 씨드층(200)의 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.In contrast, the conductive MOD ink applied on the second insulating layer 120 after the step of applying the conductive MOD ink composition (IK) (S141) and before the step of forming the seed layer 200 (S142) If the step of heat treating the composition (IK) is not performed, a problem may occur in which the reliability of the seed layer 200 formed by reducing the metal ions of the conductive MOD ink composition (IK) is reduced.
결과적으로, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법은 금속 기판(100)을 준비하는 단계, 상기 금속 기판(100)을 플라즈마 전해 산화(PEO) 처리하여 상기 금속 기판(100) 상에 제1 절연층(110)을 형성하는 단계, 상기 제1 절연층(110) 상에, 전착 도장(Electro deposition coating) 방법으로 제2 절연층(120)을 형성하는 단계, 및 상기 제2 절연층(120) 상에 금속 배선(300)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 금속 기판(100) 상에 형성되는 상기 금속 배선(300)의 신뢰성이 향상될 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 절연층(120)을 형성하는 단계가 생략되어, 상기 제1 절연층(110) 상에 바로 상기 금속 배선(300)이 형성되는 경우, 상기 제1 절연층(110) 내로 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)이 침투되는 문제점이 발생될 수 있다. 이로 인해, 상기 제1 절연층(110) 상에 형성되는 금속 배선(300)의 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.As a result, the manufacturing method of the wiring structure according to the first embodiment of the present invention includes preparing a metal substrate 100, processing the metal substrate 100 by plasma electrolytic oxidation (PEO), and forming the metal substrate 100 on the metal substrate 100. forming a first insulating layer 110 on the first insulating layer 110, forming a second insulating layer 120 using an electro deposition coating method, and forming the second insulating layer 120 on the first insulating layer 110. It may include forming a metal wire 300 on the layer 120. Accordingly, the reliability of the metal wiring 300 formed on the metal substrate 100 can be improved. In contrast, when the step of forming the second insulating layer 120 is omitted and the metal wiring 300 is formed directly on the first insulating layer 110, the metal wiring 300 is formed directly on the first insulating layer 110. Problems with penetration of the conductive MOD ink composition (IK) may occur. As a result, a problem may occur in which the reliability of the metal wiring 300 formed on the first insulating layer 110 is deteriorated.
또한, 상술된 바와 같이, 상기 제1 절연층(110)이 플라즈마 전해 산화법(PEO)을 통해 형성됨으로써, 기존의 아노다이징 또는 경질 아노다이징과 비교하여 내전압, 내부식성, 및 내부착성이 향상되고, 친환경적 특성을 가질 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 제2 절연층(120)이 전착 도장법을 통해 형성됨으로써, 복잡한 형상에서도 신뢰성이 높은 도막이 형성될 수 있다.In addition, as described above, the first insulating layer 110 is formed through plasma electrolytic oxidation (PEO), thereby improving voltage resistance, corrosion resistance, and adhesion resistance compared to existing anodizing or hard anodizing, and is environmentally friendly. It can have characteristics. In addition, since the second insulating layer 120 is formed through an electrodeposition coating method, a highly reliable coating film can be formed even in a complex shape.
이상, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법이 설명된다.Above, the manufacturing method of the wiring structure according to the first embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, a method of manufacturing an interconnection structure according to a second embodiment of the present invention will be described.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 9 및 도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 8 is a flow chart for explaining the manufacturing method of the wiring structure according to the second embodiment of the present invention, and FIGS. 9 and 10 are diagrams for explaining the manufacturing process for the wiring structure according to the second embodiment of the present invention. .
도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법은, 금속 기판(100)을 준비하는 단계(S210), 상기 금속 기판(100) 상에 제1 절연층(110)을 형성하는 단계(S220), 상기 제1 절연층(110) 상에 제2 절연층(120)을 형성하는 단계(S230), 및 상기 제1 절연층(110) 및 상기 제2 절연층(120)을 관통하는 금속 배선(300)을 형성하는 단계(S240)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법이 포함하는 S210 단계, S220 단계, 및 S230 단계는, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명된 상기 제1 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법이 포함하는 상기 S110 단계, S120 단계, 및 S130 단계와 같을 수 있다. 이에 따라, 상기 S210, S220, 및 S230 단계에 대한 구체적인 설명은 생략되고, 상기 S240 단계에 대해 설명된다.8 to 10, the method of manufacturing a wiring structure according to a second embodiment of the present invention includes preparing a metal substrate 100 (S210), forming a first insulating layer on the metal substrate 100. forming 110 (S220), forming a second insulating layer 120 on the first insulating layer 110 (S230), and the first insulating layer 110 and the second insulating layer. It may include forming a metal wire 300 penetrating the layer 120 (S240). According to one embodiment, steps S210, S220, and S230 included in the method of manufacturing the wiring structure according to the second embodiment are the wiring according to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 7. It may be the same as steps S110, S120, and S130 included in the structure manufacturing method. Accordingly, detailed descriptions of steps S210, S220, and S230 are omitted, and step S240 is described.
상기 금속 기판(100) 상에 상기 제1 절연층(110) 및 상기 제2 절연층(120)이 형성된 후, 상기 제1 절연층(110) 및 상기 제2 절연층(120)에 레이저가 조사될 수 있다. 예를 들어, 상기 레이저는 아래의 <표 2>와 같은 조건으로 조사될 수 있다.After the first insulating layer 110 and the second insulating layer 120 are formed on the metal substrate 100, a laser is irradiated to the first insulating layer 110 and the second insulating layer 120. It can be. For example, the laser may be irradiated under the conditions shown in <Table 2> below.
즉, 상기 제1 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법에서 사용된 레이저보다 현저하게 강한 파워(W)를 갖는 레이저가 조사될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 절연층(110) 및 상기 제2 절연층(120)에는 관통홀(TH)이 형성될 수 있다. 상기 관통홀(TH)은 상기 제1 절연층(110) 및 상기 제2 절연층(120)을 관통하도록 형성되고, 상기 금속 기판(100)의 상부면을 외부에 노출시킬 수 있다.That is, a laser having a significantly stronger power (W) than the laser used in the method of manufacturing the wiring structure according to the first embodiment may be irradiated. In this case, through holes TH may be formed in the first insulating layer 110 and the second insulating layer 120. The through hole TH is formed to penetrate the first insulating layer 110 and the second insulating layer 120, and can expose the upper surface of the metal substrate 100 to the outside.
상기 관통홀(TH)이 형성된 후, 외부에 노출된 상기 금속 기판(100)에 무전해 도금을 수행할 수 있다. 이에 따라, 상기 금속 기판(100) 상에, 상기 제1 절연층(110) 및 상기 제2 절연층(120)을 관통하는 금속 배선(300)이 형성될 수 있다.After the through hole TH is formed, electroless plating may be performed on the metal substrate 100 exposed to the outside. Accordingly, a metal wiring 300 penetrating the first insulating layer 110 and the second insulating layer 120 may be formed on the metal substrate 100.
이상, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법이 설명된다.Above, the method of manufacturing the wiring structure according to the second embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, a method of manufacturing an interconnection structure according to a third embodiment of the present invention will be described.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.11 to 13 are diagrams for explaining a manufacturing process of an interconnection structure according to a third embodiment of the present invention.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법은, 금속 기판(100)을 준비하는 단계(S310), 상기 금속 기판(100) 상에 제1 절연층(110)을 형성하는 단계(S320), 상기 제1 절연층(110) 상에 제2 절연층(120)을 형성하는 단계(S330), 및 제1 금속 배선(310)과 제2 금속 배선(320)을 형성하는 단계(S340)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제3 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법이 포함하는 S310 단계, S320 단계, 및 S330 단계는, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명된 상기 제1 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법이 포함하는 상기 S110 단계, S120 단계, 및 S130 단계와 같을 수 있다. 이에 따라, 상기 S310, S320, 및 S330 단계에 대한 구체적인 설명은 생략되고, 상기 S340 단계에 대해 설명된다.11 to 13, the method of manufacturing a wiring structure according to a third embodiment of the present invention includes preparing a metal substrate 100 (S310), forming a first insulating layer on the metal substrate 100. A step of forming 110 (S320), a step of forming a second insulating layer 120 on the first insulating layer 110 (S330), and the first metal wiring 310 and the second metal wiring ( It may include a step (S340) of forming 320). According to one embodiment, steps S310, S320, and S330 included in the method of manufacturing the wiring structure according to the third embodiment are the wiring according to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 7. It may be the same as steps S110, S120, and S130 included in the structure manufacturing method. Accordingly, detailed descriptions of steps S310, S320, and S330 are omitted, and step S340 is described.
상기 금속 기판(100) 상에 상기 제1 절연층(110) 및 상기 제2 절연층(120)이 형성된 후, 상기 제2 절연층(120) 상에 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)이 도포될 수 있다(S341). 일 실시 예에 따르면, 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)은, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명된 상기 제1 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법에서 설명된 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)과 같을 수 있다.After the first insulating layer 110 and the second insulating layer 120 are formed on the metal substrate 100, a conductive MOD ink composition (IK) may be applied on the second insulating layer 120. There is (S341). According to one embodiment, the conductive MOD ink composition (IK) is the conductive MOD ink composition (IK) described in the method of manufacturing the wiring structure according to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 7 and It can be the same.
상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)이 도포된 상기 제2 절연층(120)에 제1 레이저가 조사될 수 있다. 이에 따라, 상기 레이저가 조사된 상기 제2 절연층(120)의 제1 영역(A1)에는 상기 금속 이온이 환원된 씨드층(200)이 형성될 수 있다(S342). 이와 달리, 상기 레이저가 조사되지 않은 상기 제2 절연층(120)의 제2 영역(A2)에는 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)이 잔존될 수 있다.A first laser may be irradiated to the second insulating layer 120 on which the conductive MOD ink composition (IK) is applied. Accordingly, a seed layer 200 in which the metal ion is reduced may be formed in the first area A1 of the second insulating layer 120 to which the laser is irradiated (S342). In contrast, the conductive MOD ink composition (IK) may remain in the second area (A2 ) of the second insulating layer 120 that is not irradiated with the laser.
상기 레이저가 조사되지 않은 상기 제2 절연층(120)의 상기 제2 영역(A2) 중 일부 영역에는, 상기 제1 레이저보다 강한 파워를 갖는 제2 레이저가 조사될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 절연층(110), 상기 제2 절연층(120), 및 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)을 관통하는 관통홀(TH)이 형성될 수 있다(S342). 상기 관통홀(TH)을 통해, 상기 금속 기판(100)의 상부면이 외부에 노출될 수 있다. 상기 제1 레이저 및 제2 레이저는 아래의 <표 3>을 통해 정리된다.A second laser having a stronger power than the first laser may be irradiated to some areas of the second area A2 of the second insulating layer 120 that are not irradiated with the laser. Accordingly, a through hole (TH) penetrating the first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the conductive MOD ink composition (IK) may be formed (S342). The upper surface of the metal substrate 100 may be exposed to the outside through the through hole TH. The first laser and second laser are summarized in <Table 3> below.
상기 씨드층(200) 및 상기 관통홀(TH)이 형성된 후, 상기 제2 영역(A2)에 잔존하는 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)이, 상기 제2 절연층(120)으로부터 제거될 수 있다(S344).After the seed layer 200 and the through hole (TH) are formed, the conductive MOD ink composition (IK) remaining in the second area (A2 ) may be removed from the second insulating layer 120. There is (S344).
상기 씨드층(200) 및 상기 관통홀(TH)을 통해 노출된 상기 금속 기판(100)에 무전해 도금이 수행될 수 있다. 이에 따라, 상기 씨드층(200)으로부터 제1 금속 전극(310)이 형성되고, 상기 금속 기판(100)으로부터 제2 금속 전극(320)이 형성될 수 있다(S345). 상기 제1 금속 전극(310)은 상기 제2 절연층(120) 상에 배치되도록 형성되는 반면, 상기 제2 금속 전극(320)은 상기 제1 절연층(110) 및 상기 제2 절연층(120)을 관통하도록 형성될 수 있다.Electroless plating may be performed on the seed layer 200 and the metal substrate 100 exposed through the through hole (TH). Accordingly, the first metal electrode 310 can be formed from the seed layer 200, and the second metal electrode 320 can be formed from the metal substrate 100 (S345). The first metal electrode 310 is formed to be disposed on the second insulating layer 120, while the second metal electrode 320 is formed on the first insulating layer 110 and the second insulating layer 120. ) can be formed to penetrate.
이상, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법이 설명된다.Above, a method of manufacturing an interconnection structure according to a third embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, a method of manufacturing an interconnection structure according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 제4 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법은, 금속 기판(100)을 준비하는 단계(S410), 상기 금속 기판(100) 상에 제1 절연층(110)을 형성하는 단계(S420), 상기 제1 절연층(110) 상에 제2 절연층(120)을 형성하는 단계(S430), 및 제1 금속 배선(310)과 제2 금속 배선(320)을 형성하는 단계(S440)을 포함할 수 있다. 상기 제4 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법이 포함하는 S410 단계, S420 단계, 및 S430 단계는, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명된 상기 제1 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법이 포함하는 상기 S110 단계, S120 단계, 및 S130 단계와 같을 수 있다. 이에 따라, 상기 S410, S420, 및 S430 단계에 대한 구체적인 설명은 생략되고, 상기 S440 단계에 대해 설명된다.The manufacturing method of the wiring structure according to the fourth embodiment of the present invention includes preparing a metal substrate 100 (S410) and forming a first insulating layer 110 on the metal substrate 100 (S420). ), forming a second insulating layer 120 on the first insulating layer 110 (S430), and forming a first metal wire 310 and a second metal wire 320 (S440) may include. Steps S410, S420, and S430 included in the method of manufacturing the wiring structure according to the fourth embodiment include the method of manufacturing the wiring structure according to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 7. It may be the same as steps S110, S120, and S130. Accordingly, detailed descriptions of steps S410, S420, and S430 are omitted, and step S440 is explained.
상기 S440 단계는, 상기 제2 절연층(120) 상에 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)을 도포하는 단계(S441), 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)이 도포된 상기 제2 절연층(120)에 제1 레이저를 조사하여, 상기 레이저가 조사된 상기 제2 절연층(120)의 제1 영역(A1)에 상기 금속 이온이 환원된 씨드층(200)을 형성하는 단계(S442), 상기 제2 영역(A2)에 잔존하는 상기 전도성 MOD 잉크 조성물(IK)을 상기 제2 절연층(120)으로부터 제거하는 단계(S443), 상기 레이저가 조사되지 않은 상기 제2 절연층(120)의 상기 제2 영역(A2) 중 일부 영역에 상기 제1 레이저보다 강한 파워를 갖는 제2 레이저를 조사하여, 상기 제1 절연층(110) 및 상기 제2 절연층(120)을 관통하는 관통홀(TH)을 형성하는 단계(S444), 및 상기 씨드층(200)과 상기 관통홀(TH)을 노출된 상기 금속 기판(100)에 무전해 도금을 수행하는 단계(S445)를 포함할 수 있다.The step S440 includes applying the conductive MOD ink composition (IK) on the second insulating layer 120 (S441), and the second insulating layer 120 on which the conductive MOD ink composition (IK) is applied. irradiating a first laser to form a seed layer 200 in which the metal ion is reduced in the first area A1 of the second insulating layer 120 to which the laser is irradiated (S442). Removing the conductive MOD ink composition (IK) remaining in the second area (A2 ) from the second insulating layer 120 (S443), the second insulating layer 120 that is not irradiated with the laser A second laser having a stronger power than the first laser is irradiated to a portion of the second area A2 to create a through hole penetrating the first insulating layer 110 and the second insulating layer 120. It may include forming (TH) (S444) and performing electroless plating on the metal substrate 100 exposing the seed layer 200 and the through hole (TH) (S445). .
즉, 상기 제3 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법이 포함하는 S340 단계는, 전도성 MOD 잉크 도포-씨드층 형성-관통홀 형성-잔존 잉크 제거-무전해 도금의 순서로 수행되지만, 상기 제4 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법이 포함하는 S440 단계는, 전도성 MOD 잉크 도포-씨드층 형성-잔존 잉크 제거-관통홀 형성-무전해 도금의 순서로 수행될 수 있다. 즉, 제4 실시 예에 따른 배선 구조체의 제조 방법은, 상기 관통홀(TH)이 형성되기 전 잔존 잉크 제거 단계가 먼저 수행될 수 있다. 이에 따라, 잔존 잉크가 제거된 상태에서 상기 제2 레이저가 조사되므로, 잔존 잉크의 소결 문제가 감소될 수 있다. 이로 인해, 상기 관통홀(TH) 내에 형성되는 상기 제2 금속 배선(320)의 신뢰성이 향상될 수 있다.That is, step S340 included in the method of manufacturing the wiring structure according to the third embodiment is performed in the following order: applying conductive MOD ink - forming a seed layer - forming a through hole - removing remaining ink - electroless plating. Step S440 included in the method of manufacturing the wiring structure according to the embodiment may be performed in the following order: applying conductive MOD ink - forming a seed layer - removing remaining ink - forming a through hole - electroless plating. That is, in the method of manufacturing the wiring structure according to the fourth embodiment, a step of removing remaining ink may be performed first before the through hole TH is formed. Accordingly, since the second laser is irradiated with the remaining ink removed, the problem of sintering the remaining ink can be reduced. Because of this, the reliability of the second metal wiring 320 formed in the through hole TH can be improved.
이상, 본 발명의 실시 예들에 따른 배선 구조체의 제조 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 실시 예들에 따른 배선 구조체의 제조 방법의 구체적인 실험 예 및 특성 평가 결과가 설명된다.Above, a method of manufacturing an interconnection structure according to embodiments of the present invention has been described. Hereinafter, specific experimental examples and characteristic evaluation results of the method for manufacturing an interconnection structure according to embodiments of the present invention will be described.
실험 예에 따른 절연층 제조Manufacturing of insulating layer according to experimental example
알루미늄 히트 싱크를 플라즈마 전해 산화 처리하여, 알루미늄 히트 싱크 상에 절연층을 제조하였다. 보다 구체적으로, 수산화 칼륨(KOH), 불화 칼륨(KF), 및 규산 나트륨(Na2SiO3)를 포함하는 전해액에 알루미늄 히트 싱크를 침지시킨 후, 주파수 300 Hz 주파수(Frequency), 50 % Duty, 및 30~100 mA/cm2 전류밀도 조건에서 플라즈마 전해 산화(PEO) 처리를 수행하였다.The aluminum heat sink was subjected to plasma electrolytic oxidation treatment to produce an insulating layer on the aluminum heat sink. More specifically, after immersing an aluminum heat sink in an electrolyte solution containing potassium hydroxide (KOH), potassium fluoride (KF), and sodium silicate (Na2 SiO3 ), a frequency of 300 Hz, 50% Duty, And plasma electrolytic oxidation (PEO) treatment was performed under current density conditions of 30 to 100 mA/cm2 .
도 14는 본 발명의 실험 예에 따른 절연층의 제조 과정에서 사용되는 전해액 내 불화 칼륨의 농도에 따른 코팅 균일성을 비교하는 사진들이다.Figure 14 is a photograph comparing coating uniformity according to the concentration of potassium fluoride in the electrolyte used in the manufacturing process of the insulating layer according to an experimental example of the present invention.
도 14의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 상기 실험 예에 따른 절연층을 제조하되, 전해액 내 불화 칼륨(KF)의 농도가 서로 다른 경우에 대해 코팅 균일도를 비교하였다. 보다 구체적으로, 도 14의 (a)는 불화 칼륨(KF)의 농도가 0 g/L인 경우 형성된 절연층을 촬영한 사진이고, 도 14의 (b)는 불화 칼륨(KF)의 농도가 3 g/L인 경우 형성된 절연층을 촬영한 사진이고, 도 14의 (c)는 불화 칼륨(KF)의 농도가 6 g/L인 경우 형성된 절연층을 촬영한 사진이고, 도 14의 (d)는 불화 칼륨(KF)의 농도가 9 g/L인 경우 형성된 절연층을 촬영한 사진이다.Referring to Figures 14 (a) to (d), the insulating layer according to the above experimental example was manufactured, and the coating uniformity was compared for cases where the concentration of potassium fluoride (KF) in the electrolyte solution was different. More specifically, Figure 14 (a) is a photograph of the insulating layer formed when the concentration of potassium fluoride (KF) is 0 g/L, and Figure 14 (b) is a photograph taken when the concentration of potassium fluoride (KF) is 3. g/L, (c) of Figure 14 is a photograph of the insulating layer formed when the concentration of potassium fluoride (KF) is 6 g/L, and Figure 14 (d) is a photograph of the insulating layer formed when the concentration of potassium fluoride (KF) was 9 g/L.
도 14의 (a) 및 (b)에서 확인할 수 있듯이, 불화 칼륨(KF)의 농도가 0 g/L 및 3 g/L인 경우 절연층의 코팅이 매끄럽게 이루어진 것을 확인할 수 있었다. 하지만, 도 14의 (c) 및 (d)에서 확인할 수 있듯이, 불화 칼륨(KF)의 농도가 6 g/L 및 9 g/L인 경우 부분적으로 거친 하얀막이 형성된 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 플라즈마 전해 산화(PEO) 처리를 통해 절연막을 제조하는 경우, 전해액 내 불화 칼륨(KF)의 농도를 6 g/L 미만으로 제어함으로써, 절연막의 균일성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.As can be seen in Figures 14 (a) and (b), it was confirmed that the coating of the insulating layer was smooth when the concentration of potassium fluoride (KF) was 0 g/L and 3 g/L. However, as can be seen in (c) and (d) of Figures 14, it was confirmed that a rough white film was partially formed when the concentration of potassium fluoride (KF) was 6 g/L and 9 g/L. Accordingly, when manufacturing an insulating film through plasma electrolytic oxidation (PEO) treatment, it can be seen that the uniformity of the insulating film can be improved by controlling the concentration of potassium fluoride (KF) in the electrolyte to less than 6 g/L. .
도 15는 본 발명의 실험 예에 따른 절연층의 제조 과정에서 사용되는 전해액 내 규산 나트륨의 농도에 따른 코팅 균일성을 비교하는 사진들이다.Figure 15 is a photograph comparing coating uniformity according to the concentration of sodium silicate in the electrolyte solution used in the manufacturing process of the insulating layer according to an experimental example of the present invention.
도 15의 (a) 내지 (e)를 참조하면, 상기 실험 예에 따른 절연층을 제조하되, 전해액 내 규산 나트륨(Na2SiO3)의 농도가 서로 다른 경우에 대해 코팅 균일도를 비교하였다. 보다 구체적으로, 도 15의 (a)는 규산 나트륨(Na2SiO3)의 농도가 3 g/L인 경우 형성된 절연층을 촬영한 사진이고, 도 15의 (b)는 규산 나트륨(Na2SiO3)의 농도가 6 g/L인 경우 형성된 절연층을 촬영한 사진이고, 도 15의 (c)는 규산 나트륨(Na2SiO3)의 농도가 9 g/L인 경우 형성된 절연층을 촬영한 사진이고, 도 15의 (d)는 규산 나트륨(Na2SiO3)의 농도가 12 g/L인 경우 형성된 절연층을 촬영한 사진이고, 도 15의 (e)는 규산 나트륨(Na2SiO3)의 농도가 15 g/L인 경우 형성된 절연층을 촬영한 사진이다.Referring to Figures 15 (a) to (e), the insulating layer according to the above experimental example was manufactured, and coating uniformity was compared for cases where the concentration of sodium silicate (Na2 SiO3 ) in the electrolyte solution was different. More specifically, Figure 15 (a) is a photograph of the insulating layer formed when the concentration of sodium silicate (Na2 SiO3 ) is 3 g/L, and Figure 15 (b) is a photograph of sodium silicate (Na2 SiO 3 ).3 ) is a photograph of the insulating layer formed when the concentration is 6 g/L, and Figure 15 (c) is a photograph of the insulating layer formed when the concentration of sodium silicate (Na2 SiO3 ) is 9 g/L. It is a photograph, and Figure 15 (d) is a photograph of the insulating layer formed when the concentration of sodium silicate (Na2 SiO3 ) is 12 g/L, and Figure 15 (e) is a photograph of sodium silicate (Na2 SiO3 ). ) This is a photograph of the insulating layer formed when the concentration of 15 g/L.
도 15의 (a)에서 확인할 수 있듯이, 규산 나트륨(Na2SiO3)의 농도가 3 g/L인 경우 절연층의 코팅이 매끄럽게 이루어진 것을 확인할 수 있었다. 하지만, 도 15의 (b) 내지 (e)에서 확인할 수 있듯이, 규산 나트륨(Na2SiO3)의 농도가 6 g/L, 9 g/L, 12 g/L, 및 15 g/L인 경우 부분적으로 거친 하얀막이 형성된 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 플라즈마 전해 산화(PEO) 처리를 통해 절연막을 제조하는 경우, 전해액 내 규산 나트륨(Na2SiO3)의 농도를 6 g/L 미만으로 제어함으로써, 절연막의 균일성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.As can be seen in (a) of FIG. 15, when the concentration of sodium silicate (Na2 SiO3 ) was 3 g/L, it was confirmed that the coating of the insulating layer was smooth. However, as can be seen in (b) to (e) of Figure 15, when the concentration of sodium silicate (Na2 SiO3 ) is 6 g/L, 9 g/L, 12 g/L, and 15 g/L It was confirmed that a rough white film was partially formed. Accordingly, when manufacturing an insulating film through plasma electrolytic oxidation (PEO) treatment, the uniformity of the insulating film can be improved by controlling the concentration of sodium silicate (Na2 SiO3 ) in the electrolyte solution to less than 6 g/L. Able to know.
도 16 및 도 17은 본 발명의 실험 예에 따른 절연층의 제조 과정에서 인가되는 전류 밀도에 따른 코팅 균일성을 비교하는 사진들이다.Figures 16 and 17 are photographs comparing coating uniformity according to the current density applied during the manufacturing process of the insulating layer according to an experimental example of the present invention.
도 16 및 도 17을 참조하면, 상기 실험 예에 따른 절연층을 제조하되, 인가되는 전류 밀도의 크기 및 시간이 서로 다른 경우에 대해 코팅 균일도를 비교하였다. 보다 구체적으로 도 16의 (a)는 33 mA/cm2의 전류 밀도에서 형성된 절연층을 촬영한 사진이고, 도 16의 (b)는 66 mA/cm2의 전류 밀도에서 형성된 절연층을 촬영한 사진이고, 도 16의 (c)는 100 mA/cm2의 전류 밀도에서 형성된 절연층을 촬영한 사진이다. 또한, 도 17의 (a)는 33 mA/cm2의 전류 밀도로 10분 동안 처리되어 형성된 절연층을 촬영한 사진이고, 도 17의 (b)는 33 mA/cm2의 전류 밀도로 30분 동안 처리되어 형성된 절연층을 촬영한 사진이고, 도 17의 (c)는 83 mA/cm2의 전류 밀도로 5분 동안 처리되어 형성된 절연층을 촬영한 사진이고, 도 17의 (d)는 83 mA/cm2의 전류 밀도로 10분 동안 처리되어 형성된 절연층을 촬영한 사진이다. 도 16 및 도 17에서 확인할 수 있듯이, 전류 밀도의 크기 및 처리 시간과 무관하게 절연층의 코팅이 매끄럽게 이루어진 것을 확인할 수 있었다. 또한, 전류 밀도 증가에 의해 피막 형성 속도가 증가됨을 알 수 있었다.Referring to Figures 16 and 17, the insulating layer according to the above experimental example was manufactured, and the coating uniformity was compared for cases where the magnitude and time of the applied current density were different. More specifically, Figure 16 (a) is a photograph of an insulating layer formed at a current density of 33 mA/cm2 , and Figure 16 (b) is a photograph of an insulating layer formed at a current density of 66 mA/cm2 This is a photograph, and Figure 16 (c) is a photograph of the insulating layer formed at a current density of 100 mA/cm2 . In addition, Figure 17 (a) is a photograph of the insulating layer formed by treatment at a current density of 33 mA/cm2 for 10 minutes, and Figure 17 (b) is a photograph taken of the insulating layer formed after treatment at a current density of 33 mA/cm2 for 30 minutes. (c) in Figure 17 is a photograph of the insulating layer formed by processing for 5 minutes at a current density of 83 mA/cm2 , and (d) in Figure 17 is a photograph of the insulating layer formed by processing for 5 minutes at a current density of 83 mA/cm 2. This is a photograph taken of the insulating layer formed after treatment at a current density of mA/cm2 for 10 minutes. As can be seen in Figures 16 and 17, it was confirmed that the coating of the insulating layer was smooth regardless of the size of the current density and processing time. Additionally, it was found that the film formation rate increased as the current density increased.
도 18은 본 발명의 실험 예에 따른 절연층 상에 구리 무전해 도금이 수행된 상태를 촬영한 사진들이다.Figure 18 is a photograph taken of copper electroless plating on an insulating layer according to an experimental example of the present invention.
도 18의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 상기 실험 예에 따른 절연층 상에 구리 무전해 도금이 수행된 상태를 촬영하였다. 구체적으로 도 18의 (a)는 33 mA/cm2의 전류 밀도로 10분 동안 처리되어 형성된 절연층 상에 구리(Cu) 무전해 도금을 5분 수행한 상태를 촬영한 사진이고, 도 18의 (b)는 33 mA/cm2의 전류 밀도로 30분 동안 처리되어 형성된 절연층 상에 구리(Cu) 무전해 도금을 5분 수행한 상태를 촬영한 사진이고, 도 18의 (c)는 83 mA/cm2의 전류 밀도로 5분 동안 처리되어 형성된 절연층 상에 구리(Cu) 무전해 도금을 5분 수행한 상태를 촬영한 사진이고, 도 18의 (d)는 33 mA/cm2의 전류 밀도로 10분 동안 처리되어 형성된 절연층 상에 구리(Cu) 무전해 도금을 5분 수행한 상태를 촬영한 사진이다.Referring to Figures 18 (a) to (d), the state in which copper electroless plating was performed on the insulating layer according to the above experimental example was photographed. Specifically, (a) in Figure 18 is a photograph taken after copper (Cu) electroless plating was performed for 5 minutes on the insulating layer formed by processing for 10 minutes at a current density of 33 mA/cm2. (b) is a photograph taken after copper (Cu) electroless plating was performed for 5 minutes on the insulating layer formed by processing for 30 minutes at a current density of 33 mA/cm2 , and (c) in Figure 18 is 83 This is a photograph taken of copper (Cu) electroless plating for 5 minutes on the insulating layer formed by processing for 5 minutes at a current density of mA/cm2 , and (d) in Figure 18 is a photo of 33 mA/cm2 This is a photo taken after copper (Cu) electroless plating was performed for 5 minutes on an insulating layer formed by processing at a current density for 10 minutes.
아노다이징막 및 플라즈마 전해 산화(PEO)막은 무전해 도금액(pH 12~13) 강염기에 대한 안정성이 부족할 수 있다. 안정성 테스트 결과, 도 18에 도시된 바와 같이 막이 손상되어 절연막 밑층이 알루미늄(Al)을 통해 구리(Cu) 도금되는 형상이 관측되었다. 이에 따라, 제2 절연층을 통한 강염기에 대한 안정성 확보가 반드시 요구되는 것을 알 수 있다.Anodizing films and plasma electrolytic oxidation (PEO) films may lack stability against strong bases in electroless plating solutions (pH 12-13). As a result of the stability test, as shown in FIG. 18, it was observed that the film was damaged and the bottom layer of the insulating film was plated with copper (Cu) through aluminum (Al). Accordingly, it can be seen that securing stability against strong bases through the second insulating layer is absolutely required.
도 19는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배선 구조체의 형성 방법을 통해 형성된 제1 금속 배선 및 제2 금속 배선을 촬영한 사진이다.19 is a photograph of a first metal wire and a second metal wire formed through a method of forming a wire structure according to a third embodiment of the present invention.
도 19를 참조하면, 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명된 방법을 통해 제1 금속 배선 및 제2 금속 배선을 형성한 후, 형성된 배선을 촬영하였다. 도 19의 (a)는 씨드층과 관통홀이 형성된 상태를 촬영한 사진이고, 도 19의 (b)는 제1 금속 배선 및 제2 금속 배선이 최종적으로 형성된 상태를 촬영한 사진이다.Referring to FIG. 19, after forming the first metal wire and the second metal wire through the method described with reference to FIGS. 11 to 13, the formed wire was photographed. Figure 19 (a) is a photograph taken in a state in which the seed layer and the through hole are formed, and Figure 19 (b) is a photograph taken in a state in which the first metal wire and the second metal wire were finally formed.
도 19의 (a)에서 확인할 수 있듯이, 씨드층(W1) 및 관통홀(W2)이 형성된 것을 확인할 수 있었다. 특히, 관통홀(W2)을 통해 알루미늄 히트 싱크가 노출되는 것을 확인할 수 있었다.As can be seen in (a) of FIG. 19, it was confirmed that the seed layer (W1 ) and the through hole (W2 ) were formed. In particular, it was confirmed that the aluminum heat sink was exposed through the through hole (W2 ).
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.Above, the present invention has been described in detail using preferred embodiments, but the scope of the present invention is not limited to the specific embodiments and should be interpreted in accordance with the appended claims. Additionally, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.
100: 금속 기판
110: 제1 절연층
120: 제2 절연층
200: 씨드층
300: 금속 배선
IK: 전도성 MOD 잉크 조성물100: metal substrate
110: first insulating layer
120: second insulating layer
200: Seed layer
300: metal wiring
IK: Conductive MOD ink composition
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