• 제목/요약/키워드: C/C-SiC-Cu

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Cu(Mg) alloy의 표면과 계면에서 형성된 MgO의 확산방지능력 및 표면에 형성된 MgO의 전기적 특성 연구 (A study on Electrical and Diffusion Barrier Properties of MgO Formed on Surface as well as at the Interface Between Cu(Mg) Alloy and $SiO_2$)

  • 조흥렬;조범석;이재갑
    • 한국재료학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.160-165
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    • 2000
  • Sputter Cu(1-4.5at.%Mg) alloy를 100mTorr이하의 산소압력에서 온도를 증가시키며 열처리하였을 때 표연과 계면에서 형성된 MgO의 확산방지막 특성을 살펴보았다 먼저, $Cu(Mg)/SiO_2/Si$ 구조의 샘플을 열처리했을 때 계면에서는 $2Mg+SiO_2{\rightarrow}2MgO+Si$의 화학반응에 의해 MgO가 형성되는데 이 MgO충에 의해 Cu가 $SiO_2$로 확산되는 것이 현저하게 감소하였다. TiN/Si 기판 위에서도 Cu(Mg)과 TiN 계면에 MgO가 형성되어 Cu(4.5at.%Mg)의 경우 $800^{\circ}C$까지 Cu와 Si의 확산을 방지할 수 있었다. 표면에 형성된 MgO위에 Si을 증착하여 $Si/MgO(150\;{\AA})/Cu(Mg)/SiO_2/Si$구조로 만든 후 열처리했을 때 $150\;{\AA}$의 MgO는 $700^{\circ}C$까지 Si과 Cu의 확산을 방지할 수 있었다. 표면에 형성된 MgO($150\;{\AA}$)의 누설전류특성은 break down 5V, 누설전류 $10^{-7}A/\textrm{cm}^2$의 값을 나타냈다. 또한 $Si_3N_4/MgO$ 이중구조에서는 매우 낮은 누설전류밀도를 나타냈으며 MgO에 의해 $Si_3N_4$ 증착시 안정적인 계면이 형성됨을 확인하였다.

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급속열처리에 의한 MOCVD-Cu/TiN/Si 구조의 후열처리 특성 (Effects of post-annealing on the characteristics of MOCVD-Cu/TiN/Si structures by the rapid thermal process)

  • 김윤태;전치훈;백종태;김대룡;유형준
    • 한국진공학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.28-35
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    • 1997
  • 급속열처리에 따른 (hfac)Cu(VTMS)구리원으로 증착한 구리 박막의 특성개선 효과 와 TiN층의 확산방지 특성의 변화를 고찰하였다. 구리 박막의 특성 변화는 열처리 시간보 다 열처리 온도의 변화에 더 민감하며, 후열처리에 의해 Cu/TiN구조의 전기적 특성과 더불 어 미세구조 변화가 뚜렷하게 나타났다. $400^{\circ}C$이상에서 면저항의 증가가 시작되어 $600^{\circ}C$이 상에서 구리와 TiN의 상호 반응과 구리박막 표면에서의 산화물 형성이 관찰되었다. 후열처 리에 의한 결정립 성장은 (111)배향을 나타내었고, $500^{\circ}C$에서 결정립의 성장이 가장 활발하 게 나타났다. MOCVD-Cu/PVD-TiN구조에서 TiN층의 확산방지 특성을 충분히 유지시키면 서 구리 박막의 전기적 특성을 개선시킬 수 있는 열처리 공정 온도는 $400^{\circ}C$정도가 적정한 것으로 판단되었다.

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Al2O3와 SiC 강화재가 첨가된 Al-Cu 기지 복합재료의 소결, 재압축 및 기계적 특성에 관한 연구 (Study on the Sintering, Repressing and Mechanical Properties of Al2O3 and Al-Cu-SiC Composites)

  • 박정수;이성규;안재환;정형식
    • 한국분말재료학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.171-178
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    • 2004
  • Effects of liquid phase and reinforcing particle morphology on the sintering of Al-6 wt%Cu-10 vol% $Al_2O_3$ or SiC particles were studied in regards to densification, structure and transverse rupture properties. The Al-Cu liquid phase penetrated the boundaries between the aluminum matrix powders and the interfaces with reinforcing particles as well, indicating a good wettability to the powders. This enhanced the densification during sintering and the resulting strength and ductility. Since most of the copper added, however, was dissolved in the liquid phase and formed a brittle $CuAl_2$ phase upon cooling rather than alloyed with the aluminum matrix, the strengthening effect by the copper was not fully realized. Reinforcing particles of agglomerate type were found less suitable for the liquid phase sintering than solid type particles. $Al_2O_3$ and SiC particles protluced little difference on the sintering behavior but their size had a large effect. Repressing of the sintered composites increased density and bending properties but caused debonding at the matrix-particle interfaces and also fracturing of the particles.

CuPc/$C_{60}$를 이용한 유기 광기전 소자에서 유기층의 두께에 따른 특성 (Organic Photovoltaic Effects Depending on the Layer Thickness)

  • 한원근
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.535-536
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    • 2005
  • Organic photovoltaic effects were studied in a device structure of ITO/CuPc/Al and ITO/CuPc/$C_{60}$/BCP/Al. A thickness of CuPc layer was varied from 10 nm to 50 nm, we have obtained that the optimum CuPc layer thickness is around 40 nm from the analysis of the current density-voltage characteristics in CuPc single layer photovoltaic cell. From the thickness-dependent photovoltaic effects in CuPc/$C_{60}$ heterojunction devices, higher power conversion efficiency was obtained in ITO/20nm CuPc/40nm $C_{60}$/Al, which has a thickness ratio (CuPc:$C_{60}$) of 1:2 rather than 1:1 or 1:3. Light intensity on the device was measured by calibrated Si-photodiode and radiometer/photometer of International Light Inc(IL14004).

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고집적 반도체 배선용 Cu(Mg) 박막의 전기적, 기계적 특성 평가 (Electrical and Mechanical Properties of Cu(Mg) Film for ULSI Interconnect)

  • 안재수;안정욱;주영창;이제훈
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.89-98
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    • 2003
  • 반도체 소자의 배선용 재료로서 사용가능한 합금원소 Mg를 첨가한 Cu(Mg) 박막의 기계 및 전기적 특성 변화를 조사하였다. Cu(2.7at.%Mg) 박막은 열처리를 할 경우 Cu 박막에 비하여 표면거칠기는 약 1/10 정도로 줄고 $SiO_2$와의 접착력도 2배 이상 향상된 결과를 나타내었다. 또한 $300^{\circ}C$이상의 온도에서 10분 이상 열처리를 할 경우 급격한 저항감소를 보여주었는데 이는 Mg 원소의 확산으로 인해 표면 및 계면에서 Mg 산화물이 형성되고 내부에는 순수 Cu와 같이 되었기 때문이다. 경도 및 열응력에 대한 저항력도 Cu박막에 비해 우수한 것으로 나타났으며 열응력으로 인해 Cu 박막에 나타나던 표면 void가 Cu(Mg) 박막에서는 전혀 관찰되지 않았다. EM Test 결과 lifetime은 2.5MA/$cm^2$, $297^[\circ}C$에서 순수 Cu 라인보다 5배 이상 길고 BTS Test 결과 Capacitance-Voltage 그래프의 플랫 밴드 전압(V$_{F}$ )의 shift현상이 Cu에서는 나타났지만 Cu(Mg) 박막에서는 발생하지 않는 우수한 신뢰성을 보여주었다. 누설전류 측정을 통한 $SiO_2$의 파괴시간은 Cu에 비하여 약 3배 이상 길어 합금원소에 의한 확산방지 효과가 있음을 확인하였다.

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차세대 공정에 적용 가능한 Cu(B)/Ti/SiO2/Si 구조 연구 (A Study on Cu(B)/Ti/SiO2/Si Structure for Application to Advanced Manufacturing Process)

  • 이섭;이재갑
    • 한국재료학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.246-250
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    • 2004
  • We have investigated the effects of boron added to Cu film on the Cu-Ti reaction and microstructural evolution of Cu(B) alloy film during annealing of Cu(B)/Ti/$SiO_2$/Si structure. The result were compared with those of Cu(B)/$SiO_2$ structure to identify the effects of Ti glue layers on the Boron behavior and the result grain growth of Cu(B) alloy. The vacuum annealing of Cu(B)/Ti/$SiO_2$ multilayer structure allowed the diffusion of B to the Ti surface and forming $TiB_2$ compounds at the interface. The formed $TiB_2$ can act as a excellent diffusion barrier against Cu-Ti interdiffusion up to $800^{\circ}C$. Also, the resistivity was decreased to $2.3\mu$$\Omega$-cm after annealing at $800^{\circ}C$. In addition, the presence of Ti underlayer promoted the growth Cu(l11)-oriented grains and allowed for normal growth of Cu(B) film. This is in contrast with abnormal growth of randomly oriented Cu grains occurring in Cu(B)/$SiO_2$ upon annealing. The Cu(B)/Ti/$SiO_2$ structure can be implemented as an advanced metallization because it exhibits the low resistivity, high thermal stability and excellent diffusion barrier property.

Fe-Co-Cu-Nb-Si-B 초미세결정합금의 자기적 특성연구 (Magnetic Properties of Nanocrystalline Fe-Co-Cu-Nb-Si-B Alloys)

  • 김약연;백종성;서영수;임우영;유성초;이수형
    • 한국자기학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.130-134
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    • 1993
  • 초급냉법중 단롤법으로 제작한 $Fe_{73.5-X}Co_{X}Cu_{1}Nb_{3}Si_{13.5}B_{9}(x=2,\;4)$ 비정질 합금을 $400~650^{\circ}C$에서 열처리하여 자기적 특성을 조사하였다. $Fe_{71.5}Co_{2}Cu_{1}Nb_{3}Si_{13.5}B_{9}$ 비정질 합금의 최적 열처리 온도는 $550^{\circ}C$이며, 이온도에서 열처 리된 시료의 상대 투자율과 항자력은 1 kHz에서 각각 $1.1{\times}10^{4}$, 0.22 Oe이다. $Fe_{69.5}Co_{4}Cu_{1}Nb_{3}Si_{13.5)B_{9}$의 경우는 $600^{\circ}C$에서 열처리 했을때 상대 투자율과 항자력이 각각 $1.0{\times}10^{4}$, 0.19 Oe로 가장 우수한 연자성 특성을 보였다. X-선 실험결과, 이러한 연자성 특성의 향상은 $\alpha$-Fe(Si) 결정립의 형성에 의한 것임을 확인 할 수 있었으며, 강자성 공명 실험에 의하면 최적 열처리 조건은 공명 흡수선의 반치폭이 급격히 증가하기 직전의 온도임을 알 수 있었다.

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Studies on Preparation of $Ti_3SiC_2$ Particulate Reinforced Cu Matrix Composite by Warm Compaction and its Tribological Behavior

  • Ngai, Tungwai L.;Xiao, Zhiyu;Wu, Yuanbiao;Li, Yuanyuan
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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    • pp.853-854
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    • 2006
  • Warm compaction powder metallurgy was used to produce a $Ti_3SiC_2$ particulate reinforced Cu matrix composite. Fabrication parameters and warm compaction behaviors of Cu powder were studied. Based on the optimized fabrication parameters a Cu-based electrical contact material was prepared. Results showed that in expend of some electrical conductivity, addition of $Ti_3SiC_2$ particulate increased the hardness, wear resistivity and anti-friction ability of the sintered Cu-base material.

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브레이징 접합공정 조건이 SiN4/S.S. 316 접합체의 기계적 특성 및 신뢰도에 미치는 영향 (Effects of Brazing Processing Condition on Mechanical Properties and Reliability of Si3N/S.S. 316 Joints)

  • 장희석;박상환;최성철
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권10호
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    • pp.955-962
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    • 2002
  • 활성 금속 브레이징법의 공정변수인 브레이징 온도 및 시간의 변화가 Cu buffer layer를 사용한 $Si_3N_4$Stainless steel 316 접합체의 기계적 특성 및 신뢰도에 미치는 영향을 규명하기 위하여 브레이징 조건 변화에 따른 접합계면 미세구조 변화를 조사하였다. 900${\circ}C$ 이상의 온도에서 브레이징 된 접합체에서는 Cu buffer layer가 브레이징 합금에 용해되어 연속 Cu층을 유지하지 못하였으며, $Si_3N_4$/brazing alloy 계면에서 계면 반응물 층의 두계도 급격히 증가하였다. 950${\circ}C$에서 브레이징된 Cu buffer layer를 사용한 $Si_3N_4$/Stainless steel 316 접합체의 파괴강도는 접합체 내 잔류응력의 증가로 급격히 감소하였다. 950${\circ}C$ 이하의 온도에서 브레이징 시간의 변화는 Cu buffer layer를 사용한 $Si_3N_4$/Stainless steel 316 접합체의 파괴강도 및 파괴경로에 큰 영향을 미치지 못하였다.