• 한국재료학회지
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• 제10권6호
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• pp.450-455
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• 2000

실리콘 소자가 더욱 미세화되면서, 발생되는 power consumption, crosstalk와 interconnection delay 등을 감소시키기 위해 $SiO_2$ 대신에 저유전 상수막의 적용이 고려되어진다. 본 논문에서는, 저유전 상수 층간 절연막 재료로 유망한 폴리이미드의 식각 특성에 $O_2/SF_6$ 가스가 미치는 영향을 연구하였다. 폴리이미드의 식각률을 SF(sub)6 가스의 첨가에 따라 산소와 hydrocarbon 폴리머 간의 반응을 억제하는 비휘발성 물질은 fluorine 화합물의 형성에 의해 감소되었다. 반면에, 기판 전극의 전압 증가는 물리적인 충격을 통해 식각 공정을 증가시켰다. 또한 작은 량의 SF(sub)6 가스 첨가는 식각 topography에 바람직하였다. 폴리이미드 식각을 위한 $SiO_2$ hard mask 사용은 산소 플라즈마 식각 하에서 효과적이었다(선택비-30). 반면에 $O_2SF_6$ 가스 조성은 식각 선택비를 4로 저하시키게 되었다. 이러한 결과를 기초로, $1-2\mu\textrm{m}$ 선폭을 가진 PI 2610의 식각을 원활히 수행할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.30-30
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• 2018

스마트 도금공장을 구축하기 위해서는 도금액 내부의 화학 물질 농도 변화를 측정할 수 있는 화학 센서 기술이 필수적으로 요구된다. 와트욕은 대표적인 고속 니켈 도금액 중 하나로 기본적으로 황산니켈, 염화니켈, 보릭산의 염과 함께 케리어(type-1 광택제), 광택제(type 2-광택제), 응력 제어제 등의 유기 첨가제로 구성되어 있다. 이러한 유기 첨가제는 전차된 니켈층의 두께 균일도, 조도, 미세 구조, 내부 응력 등 다양한 특성을 제어하며, 정밀한 농도 관리가 필수적으로 요구되나, 분석 기술의 부재로 인하여 지금까지도 대부분의 액관리는 할셀법이나 작업자의 경험에 의존하고 있다. Cyclic voltammetry stripping(CVS) 방법은 전기화학 분석 과정에서 나타나는 첨가제의 가속, 감속 특성 등과 여기에 수반되는 stripping peak의 변화를 이용하여 개별 첨가제의 농도를 측정하는 방법이며, 지금까지 인쇄회로기판의 비아필 공정, 전해 동박 제조, 반도체 배선 등 구리도금 산업 전반에 걸쳐 첨가제 관리에 효과적으로 적용되고 있다. 그러나 수소 발생으로 인한 stripping 효율 문제로 인하여 니켈, 주석, 아연 등 표준 환원 전위가 높은 금속 도금액 내부 첨가제 농도 측정은 아직 어려운 상황이다. 본 연구에서는 이 문제를 극복하기 위해 염소를 과량 첨가한 구리 도금액을 CVS 분석의 base 용액으로 이용하여 니켈 도금액 내부 여러 광택제 (polyetylene glycol(PEG) 계열, thiourea 계열, 2-butyne-1,4-diol 등) 농도를 측정하는 법을 제시하였다. 제시된 방법은 CVS 분석 과정에서 구리-염소 사이의 상호 작용으로 인해 생성되는 3가지 stripping peak의 상대적인 크기 변화가 첨가제 농도에 따라 영향을 받는다는 사실에 기반하였다. 본 연구에서는 여기에 관한 원인에 대해 고찰하였으며, 제시된 방법을 통해 광택제 계열 첨가제 농도 측정을 선택적으로 할 수 있다는 것을 증명하였다.

• 한국재료학회지
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• 제23권11호
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• pp.661-665
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• 2013

We investigated the characteristics of electroless plated Cu films on screen printed Ag/Anodized Al substrate. Cu plating was attempted using neutral electroless plating processes to minimize damage of the anodized Al substrate; this method used sodium hypophosphite instead of formaldehyde as a reducing agent. The basic electroless solution consisted of $CuSO_4{\cdot}5H_2O$ as the main metal source, $NaH_2PO_2{\cdot}H_2O$ as the reducing agent, $C_6H_5Na_3O_7{\cdot}2H_2O$ and $NH_4Cl$ as the complex agents, and $NiSO_4{\cdot}6H_2O$ as the catalyser for the oxidation of the reducing agent, dissolved in deionized water. The pH of the Cu plating solutions was adjusted using $NH_4OH$. According to the variation of pH in the range of 6.5~8, the electroless plated Cu films were coated on screen printed Ag pattern/anodized Al/Al at $70^{\circ}C$. We investigated the surface morphology change of the Cu films using FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscopy). The chemical composition of the Cu film was determined using XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy). The crystal structures of the Cu films were investigated using XRD (X-ray Diffraction). Using electroless plating at pH 7, the structures of the plated Cu-rich films were typical fcc-Cu; however, a slight Ni component was co-deposited. Finally, we found that the formation of Cu film plated selectively on PCB without any lithography is possible using a neutral electroless plating process.

• 한국광학회지
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• 제8권6호
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• pp.500-505
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• 1997

광 수신기를 전자 논리 소자에 집적하기 위하여 발생되는 여러 문제점들을 개선하기 위하여 a-Si:H p-i-n 구조를 사용하여 CMOS IC위에 비정질 광 수신기를 제작하였다. 비정질 물질인 a-Si:H을 도입함으로써 PECVD와 같이 저온 공정을 진행하는 장비를 사용할 수 있도록 하여 이미 제작된 IC의 특성이나 구조 특히 금속 배선을 파괴하지 않으면서 집적할 수 있게 하였다. CMOS IC 위에 제작된 비정질 p-i-n 광 수신기는 양호한 순방향 전압 특성을 가지고 있었으며 누설 전류는 약 0.1$\mu\textrm{A}$ 정도, 항복 전압 -20V 이하의 특성을 보였다. 또한 레이저 다이오드 광 신호에 대한 광 수신기의 광 반응 특성을 실험하여 광 신호 검출을 조사함으로써 1V 이하의 작은 전압 스위칭을 통하여 광 검출의 On/Off를 제어할 수 있음을 관찰하였다. 이러한 특성을 이용하면 현재 광 도파로에서 빛 신호를 스위칭 하거나 modulation 할 때 발생하는 고전압 관련 문제점들을 해결할 수 있기 때문에 광 스위치로도 유용하게 이용될 수 있을 것으로 생각되며 나아가서는 광 interconnection에 매우 유용할 것으로 사료된다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권11호
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• pp.231-237
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• 2014

본 연구에서는 반도체 소자의 Pressure Cooker Test (PCT) 실시 후 발생한 불량의 원인 규명에 대한 연구를 진행하였다. 소자의 PCT 처리 후 알루미늄 배선과 소자 층들 사이의 층간박리와 알루미늄의 화학적 구성 변화 등의 불량이 발생되었다. 다양한 물리적, 화학적 관찰 도구를 활용하여 분석 진행한 결과 알루미늄 패드에서 알루미늄의 손실이 발생하였고, $Al_xO_y$($Al_2O_3$ 또는 $Al(OH)_3$)) 층이 비정상적으로 형성됨을 관찰하였다. 알루미늄 손실과 $Al_xO_y$ 층 형성의 원인은 식각 공정 시공급되는 F, Cl 가스와 침투된 수분의 반응에 의한 것이다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.53-53
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• 2007

반도체 소자의 고집적화, 미세화 화로 인해 반도체의 동작속도를 증가시키기 위하여 Cu를 이용한 금속배선이 주목받게 되었으나, 높은 압력으로 인한 보은 Cu 영역에서 과잉 디슁 현상과 에로젼을 유도하고 반도체 웨이퍼위의 low-k 물질에 손상을 줌에 따라 메탈라인 브리징과 단락을 초래할 있어, Cu의 단락인 islands를 남김으로서 표면 결항을 제거하지 못한다는 단점을 가지고 있었다. 그래서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 기존의 CMP에 전기화학을 결합시킴으로서 낮은 하력에서의 Cu평탄화를 달성할 수 있는 ECMP (electrochemical mechanical polishing)기술이 필요하게 되었다. 따라서 본 논문에서는 전기화학적 기계적 연마(ECMP)작용을 위해, I-V 특성 곡선을 이용하여 패시베이션 막의 active, passive, transient, trans-passive영역의 전기화학적 특성을 비교 분석하였으며, Cu막의 표면 형상을 알아보기 위해 scanning electron microscopy (SEM) 측정과 energy dispersive spectroscopy (EDS)와 X-ray Diffraction (XRD) 분석을 통해 금속 화학적 조성을 조사하였다.

• 한국진공학회지
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• 제9권3호
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• pp.233-236
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• 2000

TFT-LCD(thin film transistor-liquid crystal display) 패널의 데이터 배선 재료로 사용하기 위하여 AlW(3 wt%)의 Al합금 박막을 dc 마그네트론 스퍼터링 방법으로 유리 기판에 증착하여 열처리전과 열처리 후의 박막 특성을 조사하였다. 또한 TFT-LCD의 식각 공정상에서 발생할 수 있는 chemical attack에 대한 저항성을 확인하기 위하여 순환전압전류법(cyclic voltammetry)을 사용하여 Ag/AgCl 전극에 대한 ITO와 AlW alloy의 전극 전위를 측정하였다. 증착된 박막을 $350^{\circ}C$에서 20분간 열처리하였을 때 AlW 박막은 비저항이 감소하였고 약 $11\;{\mu\Omega}cm$의 다소 높은 비저항 특성을 보였다. 주사전자현미경(SEM)과 원자힘현미경(AFM)으로 표면을 분석한 결과 좋은 힐록방지 특성을 보임을 알 수 있었다. 순환전압전류법을 사용하여 측정한 Ag/AgCl 에 대한 ITO의 전극 전위은 약 -1.8V이었고, AlW alloy의 전위 전극은 W의 wt.%가 3% 이상이었을 때, ITO의 전극 전위보다 작게 나타났다. 따라서 측정된 특성 값을 볼 때 AlW(over 3 wt.%) 박막은 data bus line으로 사용할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국광학회지
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• 제21권3호
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• pp.111-117
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• 2010

레이저 프린터 및 OA복합기기 내부의 감광 드럼에 빛을 조사하는 핵심 광 모듈인 Laser Scanning Unit(LSU)의 광원으로 사용할 수 있는 발진파장 780 nm, 광 출력 10 mW의 모노리식 집적형 8빔 레이저 다이오드를 개발하였다. 개발된 8-빔 소자의 레이저 빔들의 각각의 물리적 간격은 $30\;{\mu}m$ 이며, 각 빔을 독립적으로 작동시키기 위해서, 공중배선공정을 신규로 개발하였다. 개발된 8빔 레이저 다이오드의 전기 및 광학적 특성 측정 결과 레이저 프린터 및 복합기의 LSU에 사용 가능함을 검증하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권1호
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• pp.3-14
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• 2019

구리는 뛰어난 전기전도성 및 열전달 특성으로 인해 많은 전자기기 및 건축 부품에 활용되고 있고 니켈 등 다른 도금의 밑 도금으로 사용되는 등 현대 산업에서 필수적으로 사용되는 소재이다. 뿐만 아니라 차세대 산업군에서 배선, 센서, 데이터 장비의 사용량과 중요도가 더욱 커지면서 그 활용도가 더욱 커질 것으로 예상됨에도 불구하고 유럽발 경제위기, 중국 경제 저성장 기조, 트럼프 대통령의 공공 산업설비 투자 공약 등에 따라 가격이 급동하는 추세를 보여 안정적인 수급 확보 및 자원관리에 어려움을 겪는 실정이다. 국내 구리 사용량의 거의 대부분을 전기동을 이용하여 사용하기 때문에 본 연구에서는 상용화 되고 있는 구리 재활용 기술과 연구 단계에 머물고 있는 구리 재활용 기술을 구분하여 각각의 기술적 수준을 파악하였다. 이를 통해 각 공정별 특징과 향후 기술개발이 요구되는 분야를 고찰해 보고자 하였다.

• 한국안전학회지
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• 제38권3호
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• pp.27-34
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• 2023

With the technological development of the semiconductor industry, the roles of electrical and thermal energy supply and control of semiconductor equipment in ultrafine processes have become very important. However, instances of electrical fires in the chiller heater, which is used for cooling in the semiconductor manufacturing process, are increasing. A fire occurs in combustibles due to high heat at the connection part of the chiller heater, that is, when the number of electrical wires in the connection part is reduced or when the wires are completely disconnected. In this study, the temperature characteristics were compared and analyzed through experiments and 3D simulations. The number of electrical wires, which is the connection part of the chiller heater, was reduced by 90%, 50%, 30%, 10%, and 5%, and the wires were completely disconnected. When the number of electrical wires was reduced by 5%, heat of up to 80℃ was generated, which is a relatively high temperature but insufficient to cause a fire in combustibles. Complete disconnection occurred due to the vibration of the motor and other components, and sparks and arcs were generated, resulting in a rapid increase in temperature to up to 680℃. When completely disconnected, the temperature increase was sufficient to cause a fire in the combustibles covering the terminal block. Therefore, in this study, the causes of electrical fires in chiller heaters were investigated and preventive measures were proposed by analyzing abnormal signals and thermal characteristics caused by the electrical wiring being reduced and completely disconnected.