소개
기능기를 붙인 실세스퀴옥산(SQ) 코팅층을 계면으로 삼아 글라스 비아, RDL층, ABF 기판 위에 구리를 형성하는 방법과 적용처별로 바뀌는 공정 모듈을 정리한 기술 자료다.
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요약
글라스 비아와 RDL층의 시드는 진공 스퍼터에, ABF 위 배선의 밀착은 조면화에 의존한다. 기판에 화학적으로 고정되는 기능화 SQ 코팅층이 촉매나 구리 이온을 잡아 습식 시드와 평활한 밀착 계면을 함께 만든다. SQ 소재 설계 원리와 세 적용처별 공정 전환, PI 위 선행 연구 결과, 첫 실험 구성을 다룬다.
결론
글라스 비아, RDL층, ABF 기판은 형상은 달라도 절연체 위에 구리를 어떻게 붙이고 시드를 어떻게 만드느냐는 같은 문제를 안고 있다. 자료가 제안하는 방식은 기능화 SQ 코팅층을 기판에 먼저 고정하고 그 위에서 구리 형성을 시작하는 것이다. 바뀌는 것은 시드·계면 형성 모듈이며, 포토·전해 구리·시드 에칭은 기존 라인을 그대로 쓴다. 기능화 SQ 층은 세 요소를 따로 설계한다. 기판과 결합하는 기능기, 금속 이온이나 촉매를 잡는 기능기, 가교 망목을 고정하는 경화 조건이다. 골격 종류만으로 결합력과 막 내구성이 정해지지 않으며, 케이지형 POSS와 래더형 PSQ 모두 후보가 된다. 기능기는 무엇을 잡고 어느 공정으로 연결하느냐로 고르며, 기능기 사이의 보편적 우열은 두지 않는다. 금속 이온을 담지하는 경로에는 활성화·환원 단계가 반드시 들어간다. 선행 연구(문헌값)에서는 PI 위 기능성 PSQ로 마스크 선폭 6·5·4 μm의 무전해 구리 배선이 형성됐고 비저항은 3.8~7 μΩ·cm였다. 2 μm에서는 조밀한 도전 경로가 만들어지지 않아 비저항이 66 μΩ·cm로 올랐다. 같은 연구에서 SQ 코팅은 PI 표면 조도 Ra를 2.43 nm에서 0.43 nm로 약 82 % 낮췄다. 원문은 광반응으로 배선 위치를 지정했고, 이 자료가 제안하는 공정은 전면 코팅 뒤 기존 포토·전해·에칭을 쓰는 방식이다. 고종횡비 TGV에서는 직진성 증착이 입구와 평면에 몰리고 중앙에서 얇아지는 문제를 딥코팅 기반 습식 시드로 다룬다. 이때 젖음, 기포, 배액이 코팅 연속성을 좌우한다. 연속 무전해 시드는 전해도금의 급전 경로가 되고, 전해 조건으로 중공형과 충진형을 고른다. 입구와 표면에만 형성한 부분 스퍼터 전극에서 전착을 시작하고 성장한 구리 선단이 다음 전착의 음극이 되는 자기진행형 전극(SPEA) 경로는 쿨스가 제안하는 개발 경로로 제시된다. RDL에서는 스퍼터 시드를 SQ 습식 시드로 바꾼 SAP 배선과, 감광성 절연층을 형틀로 쓰고 CMP로 평탄화하는 매립형 배선을 별개 경로로 구분한다. ABF에서는 과망간산계 디스미어가 잔사 제거와 조면화를 함께 일으킨다. 제안 공정은 잔사 제거를 유지하되 거칠기 증가를 억제하고, 밀착은 SQ 계면 결합으로 얻는다. 거칠기를 새로 만들지 않는 효과와 이미 있는 요철을 메우는 효과는 서로 다른 효과로 구분한다. 평활한 계면은 얇고 균일한 시드와 미세 배선 가공 여유로 이어지며, 고주파에서 구리 계면 거칠기에 따른 도체 손실이 줄어들 가능성은 유전체 손실계수와 별개 항목으로 다룬다. 첫 실험은 유리 평판에서 판별한 뒤 TGV와 ABF로 넓히며, 기존 스퍼터 시드·조면화 ABF 기준 시료와 SQ 없는 대조 시료를 같은 조건에서 함께 진행한다.
주제
- 유리기판
- 도금
