TEM Analysis of Interfaces between Cr Film Sputtered with RE Bias and Photosensitive Polyimide

RE 바이어스 스퍼터링한 Cr 박막과 감광성 폴리이미드 사이의 계면 TEM 분석

Cr thin films were deposited on photosensitive polyimide substrates by RF bias sputtering and DC sputtering and the interfaces between Cr thin film and polyimide were observed using TEM. When the polyimide surface was in-situ RF plasma cleaned at the RF power density of 0.13-2.12 $W/cm^2$, increasing of RF power density changed the morphology of polyimide surfaces from round dig to sharp shape, and surface roughness increased by anisotropic etching. The intermixed layer-like interfaces between Cr and polyimide were observed in the RF bias sputtered specimens. This interface seems to be formed due to the RF cleaning effect; the polyimide surface was RF plasma cleaned while RF power was increased to the setting point before Cr deposition.

감광성 폴리이미드 위에 Cr을 RF 바이어스 스퍼터링 및 RF클리닝 후 DC 스퍼터링한 Cr/폴리이미드의 계면을 TEM으로 관찰하였다. RF power 밀도를 $0.13W/cm^2$에서 $2.12W/cm^2$로 증가시키면서 RF클리닝을 실시한 결과 폴리이미드의 에칭 양상이 둥근 모양에서 뾰족한 모양으로 변하였고 이방성 에칭으로 인해 거칠기가 크게 증가하였다. RF 바이어스 스퍼터링의 경우 RF power를 올리는 동안 RF 클리닝에 의해 폴리이미드가 에칭되었고, 에칭된 부분에 Cr이 증착된 계면을 단면으로 관찰한 결과 Cr과 폴리이미드가 겹쳐져서 혼합된 것처럼 보였다. 그러나 RF power를 올리는 시간을 단축시켜 Cr을 바이어스 스퍼터링했을 때에는 계면이 분명하게 관찰되어 Cr의 implantation이 일어나지 않았음을 알 수 있었다. RF 클리닝한 Cu/Cr/Polyimide를 필 테스트한 결과 짧은 시간의 RF 클리닝으로도 접착력이 크게 증가하였다. 그러므로 RF power를 올리는 동안 실시되었던 RF 클리닝이 RF 바이어스 스퍼터링한 Cr/Polyimide의 접착력 향상에 영향을 주었을 것으로 예상된다.