• 접착 및 계면
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• 제23권4호
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• pp.116-121
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• 2022

Organic field-effect transistor가 실제 전자 장치에 쓰이기 위해서는 유기반도체 용액공정용 미세 패터닝 기술이 요구된다. 본 연구에서는 기존의 스핀 코팅 방법보다 미세 패턴을 형성할 수 있는 소프트 리소그래피 방법이 더 우수한 전기적 특성을 가질 수 있다는 것을 확인하기 위해 비교 분석하였다. Compact Disc 표면의 나노 패턴을 이용하여 유연한 마스터 몰드를 제작하였고, 650 nm 폭의 2,7-Dioctyl [1] benzothieno [3,2-b] [1] benzo thiophene (C_8-BTBT) 나노 와이어를 얻었다. 그 결과 소프트 리소그래피 방법을 이용해 제작된 소자 이동도는 0.086 cm²/Vs이며, 스핀 코팅으로 만들어진 소자 이동도는 0.0036 cm²/Vs으로 소프트 리소그래피 방법으로 제작된 소자가 약 20배 이상 높은 이동도와 더 우수한 전기적 성능을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.405-405
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• 2016

CIGS 박막 태양전지에서 완충층으로 사용되는 ZnS는 단파장 영역에서 높은 투과도와 CIGS 계면과의 좋은 접착을 가지고 친환경적이며 3.74eV의 에너지 밴드갭을 가지고 있기 때문에 CdS를 사용했을 때 보다 더 넓은 에너지 영역의 광자를 p-n 접합 경계 영역으로 통과 시킬 수 있고 Cd-free 물질이라는 점에서 기존의 CdS 완충층의 대체 물질로 각광 받고 있다. 본 연구에서는 CIGS 박막에 화학습식공정 방법을 이용하여 최적화된 ZnS 박막의 증착 조건을 찾기 위해 실험 변수인 시약의 농도, 실험온도, 열처리 조건 등의 다양한 변화를 통해 실험을 진행하였고, 박막의 갈라짐과 pin-hole 현상을 개선하고 균일한 막을 제조하기 위해 구연산 나트륨 농도에 따른 ZnS 박막의 특성을 연구하였다. 본 실험 결과로서 실험변수인 황산아연의 농도 0.15M, 암모니아는 0.3M, 티오요소 1M, 공정 온도 $80^{\circ}C$의 최적화 된 조건에서 가장 좋은 품질의 ZnS 박막을 제조하였지만, ZnS 박막의 열처리 후 산소의 양이 줄어감에 따라 박막의 표면이 갈라지고 pin-hole 현상이 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 박막의 품질을 개선하기 위해 구연산 나트륨을 첨가하여 실험한 결과 구연산 나트륨의 0.05M의 농도에서는 박막 표면에 90nm의 갈라짐의 크기와 pin-hole 현상이 남아있는 것을 확인하였고, 농도가 높아질수록 점차 크기가 줄어들면서 0.4M에서는 갈라짐이 거의 없는 표면과 pin-hole 현상도 없어지는 것을 확인하였고, 약 144nm의 박막 두께와 3.8eV의 에너지 밴드갭을 가지고, 약 81%의 높은 광투과율을 갖는 고품질의 ZnS 박막을 제작할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.525-530
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• 2006

최근 전자제품에 납이나 크롬, 수은 등 중금속을 사용하지 않고 환경친화적으로 대체해 가는 업체들이 늘고있다. 선진국에서는 납을 사용하지 않는 무연솔더가 개발되면서 납땜 공정이 거의 사라지고 있으나 무연솔더의 경우 친환경적이지만 가격이 비싸고 납에 비해 접착성과 내구성 등이 떨어져 개량이 필요한 것이 현실이다. 이를 해결하기 위해 TIG 용접을 이용하여 실내등의 도입선과 베이스부에 대한 이종금속 용접기술을 개발하였다. 이를 위하여 기존의 실내등 제작공정을 파악하여 용접 공정으로 대체할 수 있는 방안을 마련하였고 TIG 용접 파라미터의 최적값을 선정하기 위해 시험을 수행하였다. 마지막으로 전구 수명 시험과 내진성 평가를 실시하여 용접된 실내등의 신뢰성을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권2호
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• pp.7-14
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• 2010

본 논문에서는 금속 전극을 미세접촉인쇄방식으로 Ag ink를 이용하여 제작하는데 있어서 접착속도, 분리속도, 접촉시간의 세 가지의 동역학적 파라미터가 잉크 전이율에 미치는 영향을 분석하여 최적의 공정조건을 도출하였다. 잉킹공정에서는 접촉속도는 1 mm/s 이하, 접촉 후 유지시간은 짧게 하며, 분리속도는 1000 mm/s로 빠르게 해야 잉크의 전이율이 98%이상 높았다. 프린팅 공정에서는 반대로 접촉속도는 100mm/s 이상의 빠르게, 접촉 후 유지시간은 30초 이상, 분리속도는 1mm/s 이하로 느리게 할 때 최고의 인쇄특성을 보였다. 이를 이용해 전체 $5cm{\times}5cm$ 면적에 최소 선폭 $30{\mu}m$, 두께는 300~500nm, 50nm이하의 약 $15{\sim}16{\mu\Omega\cdot}cm$ 비저항을 가지는 전극을 인쇄하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권2호
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• pp.136-148
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• 2006

주물공장에서는 주철을 녹여서 다양한 기계부품을 만든다. 다양한 기계부품을 만들기 위해 목형을 주물사에 넣은 후 주입구를 만들어 녹인 주철을 투입한다. 주물공장은 furan 공정을 포함해 많은 공정으로 이루어지며, 이 중 furan 공정은 목형에 주물사를 부어 넣는 공정이다. Furan 공정의 첫 단계는 주물사가 서로 엉겨 붙어 있게 하기 위해 접착성을 가지는 고분자 물질인 furan류를 주물사에 섞게 되고 녹은 주철이 목형으로 들어가는 것이며 고온에 의해 많은 유해 VOC류가 발생하게 된다. 또 공정조업에서 furan용 모래를 목형이 든 주물형틀에 부어 넣게 되고, 이때도 유독가스와 분진이 발생하게 되며 이 분진은 furan 물질을 포함하고 있어 조업자의 건강에 치명적인 요소가 되며, 이로 인해 조업기피현상이 심화되어 인력수급에 문제가 되고 나아가 사업 경영에 큰 걸림돌이 되고 있다. 본 연구는 이러한 조업기피의 원인을 제거하고 쾌적한 조업환경을 제공하기 위해 유해 VOC류와 집진을 동시에 수행할 수 있는 유해 VOC 및 분진 동시제거 시스템을 최적 설계하고 나아가 현장에 적용 설치하였다. 그 결과 설치 후 포름알데히드의 경우 VOC 0 ppm, 분진 $4{\mu}g/m^3$으로 조업환경이 개선되었으며, 조업자들의 조업 기피 요인을 해소하였다. 또한, 우리는 회사의 고용 문제를 해결하고, 작업의 생산성을 향상시킬 수 있었다.

• 공업화학
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• 제9권2호
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• pp.226-231
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• 1998

핫멜트 접착제는 최근 대두되고 있는 환경적인 요구사항들을 충족시킬 수 있는 무용제형이고 접착공정의 자동화가 가능하기 때문에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 핫멜트 접착제의 기본 수지로서 폴리아미드 단일중합체 대신 나일론 6, 나일론 66, 나일론 12로 이루어진 CM831(랜덤중합체)과 843P(블록중합체) 형의 두 종류 수지를 사용하여 핫멜트 접착제를 제조하였다. 결과에 의하면 접착제 자체 강인성을 크게 손상하지 않는 범위에서 가능한 한 낮은 용융점도를 갖는 조건은 CM831/843P 수지 블랜딩 비율이 약 75/25~50/50임을 알 수 있었다. 접착성 향상과 더불어 피착제와의 젖음 특성 향상을 위해 점착부여 수지로 테르펜 수지를 사용하였다. 테르펜 수지는 약 10 wt.% 첨가되었을때 현 시스템의 용융온도와 용융점도를 감소시키고, 접착제 자체 강인성은 증가시키는 접착제 측면에서 바람직한 결과를 나타냈다. 또한 접착제의 유변학적 특성도 전형적인 비뉴턴 거동으로부터 테르펜수지 첨가로 인해 뉴턴 거동에 가까워졌다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권4호
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• pp.11-18
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• 2011

3차원 칩 적층 접합에 사용하기 위한 Cu-Cu 금속 저온 접합 공정을 위하여 접합 온도 및 플라즈마 표면 전처리에 따른 열 압착 접합을 수행 하였다. 4점굽힘시험과 CCD 카메라를 이용하여 Cu 접합부의 정량적인 계면접착에너지를 평가하였다. 접합 온도 $250^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, $350^{\circ}C$에서 각각 $1.38{\pm}1.06$(상한값), $7.91{\pm}0.27$(하한값), $10.36{\pm}1.01$(하한값) $J/m^2$으로 접합온도 $300^{\circ}C$ 이상에서 계면접착에너지 5 $J/m^2$ 이상의 값을 얻었다. 접합 온도 $300^{\circ}C$ 이하 낮은 온도에서 접합하기 위해 Cu-Cu 열 압착 접합 전 Ar+$H_2$ 플라즈마로 $200^{\circ}C$에서 2분간 표면 전처리 후 $250^{\circ}C$ 조건에서 열 압착 접합할 경우 계면접착에너지 값이 $6.59${\pm}0.03$(하한값) $J/m^2$로 표면 전 처리하지 않은 시험편에 비해 접합 특성이 크게 증가 하였다.

• 접착 및 계면
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• 제16권1호
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• pp.29-34
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• 2015

석유수지는 분자량이 작고 무정형인 열가소성 수지로써 다양한 접착제 및 고무의 가공조제, 필름의 첨가제 등으로 사용되고 있다. 석유수지의 단점은 비극성이기 때문에 비극성의 폴리머와의 상용성은 우수하나 아크릴 및 우레탄, 폴리아마이드와 같은 극성기를 포함하는 폴리머와의 상용성은 좋지 않다. 그뿐만 아니라, 최근 석유수지의 원료로 사용되는 나프타 크래킹 공정에서 나오는 부산물의 양이 가스 크래킹의 확대 적용으로 인해 줄어들고 있는 상황이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 석유수지 원료로 극성기를 포함하면서 지속 가능한 신규 원료인 소르빅산으로 일부 대체하고자 하였다. 기존 석유수지 원료인 DCPD 모노머와 블루베리로부터 생성되는 소르빅산은 열중합에 의해 Diels-Alder 반응으로 성공적으로 공중합하였다. 소르빅산 변성 수소첨가 DCDPD계 석유수지는 아크릴계 접착제 배합에 적용되어 다양한 점 접착 물성이 측정되었으며, Polarity에 따른 상용성 및 연화점에 따라 최적 물성이 결정되었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.84-84
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• 2012

소자가 고집적화 됨에 따라, 비저항이 낮고 electro migration (EM), Stress Migration (SM) 특성이 우수한 구리(Cu)를 배선재료로서 사용하고 있다. 그러나, 구리는 Si과 $SiO_2$의 내부로 확산이 빠르게 일어나, Si 소자 내부에 deep donor level을 형성하고, 누설 전류를 증가시키는 등 소자의 성능을 저하시킬 수 있는 문제점을 가지고 있다. 그러나, electroplating 을 이용하여 증착한 Cu 박막은 일반적으로 확산 방지막으로 쓰이는 TiN, TaN, 등의 물질과의 접착 (adhesion) 특성이 나쁘다. 따라서, Cu CMP 에서 증착된 Cu 박막의 벗겨지거나(peeling), EM or SM 저항성 저하 등의 배선에서의 reliability 문제를 야기하게된다. 따라서 Cu 와 접착 특성이 좋은 새로운 확산방지막 또는 adhesion layer의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 이러한 Cu 배선에서의 접착성 문제를 해결하고자 Metal organic chemical vapor deposition (MOCVD)을 이용하여 제조한 코발트(Co) 박막을 $Cu/TaN_x$ 사이의 접착력 개선을 위한 adhesion layer로 적용하려는 시도를 하였다. Co는 비저항이 낮고, Cu 와 adhesion이 좋으며, Cu direct electroplating 이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 하지만, 수소 분위기에서 $C_{12}H_{10}O_6(Co)_2$ (dicobalt hexacarbonyl tert-butylacetylene, CCTBA) 전구체에 의한 MOCVD Co 박막의 경우 탄소, 산소와 같은 불순물이 다량 함유되어 있어, 비저항, surface roughness 가 높아지게 된다. 따라서 구리 전착 초기에 구리의 핵 생성(nucleation)을 저해하고 핵 생성 후에도 응집(agglomeration)이 발생하여 연속적이고 얇은 구리막 형성을 방해한다. 이를 해결하기 위해, MOCVD Co 박막 증착 시 수소 반응 가스에 암모니아를 추가로 주입하여, 수소/암모니아의 분압을 1:1, 1:6, 1:10으로 변화시켜 $Co/TaN_x$ 박막의 특성을 비교 분석하였다. 각각의 수소/암모니아 분압에 따른 $Co/TaN_x$ 박막을 TEM (Transmission electron microscopy), XRD (X-ray diffraction), AES (Auger electron spectroscopy)를 통해 물성 및 조성을 분석하였고, AFM (Atomic force microscopy)를 이용하여, surface roughness를 측정하였다. 실험 결과, $Co/TaN_x$ 박막은 수소/암모니아 분압 1:6에서 90 ${\mu}{\Omega}-cm$의 낮은 비저항과 0.97 nm 의 낮은 surface roughness 를 가졌다. 뿐만 아니라, MOCVD 에 의해 증착된 Co 박막이4-6 % concentration 의 탄소 및 산소 함량을 가지는 것으로 나타났고, 24nm 크기의 trench 기판 위에 약 6nm의 $Co/TaN_x$ 박막이 매우 균일하게 형성된 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과들은, 향후 $Co/TaN_x$ 박막이 Cu direct electroplating 공정이 가능한 diffusion barrier로서 성공적으로 사용될 수 있음을 보여준다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제16권3호
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• pp.31-37
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• 2009

3차원 소자 집적을 위한 저온접합 공정 개발을 위해 Cu-Cu 열 압착 접합을 $300^{\circ}C$에서 30분간 실시하고 $N_2+H_2$, $N_2$분위기에서 전 후속 열처리 효과에 따른 정량적인 계면접착에너지를 4점굽힘시험법을 통해 평가하였다. 전 열처리는 100, $200^{\circ}C$의 $N_2+H_2$ 가스 분위기에서 각각 15분간 처리하였고, 계면접착에너지는 2.58, 2.41, 2.79 $J/m^2$로 전 열처리 전 후에 따른 변화가 없었다. 하지만 250, $300^{\circ}C$의 $N_2$ 분위기에서 1시간씩 후속 열처리 결과 2.79, 8.87, 12.17 $J/m^2$으로 Cu 접합부의 계면접착에너지가 3배 이상 향상된 결과를 얻을 수 있었다.