In this paper, a copper foil-thick grapheme (thin graphite sheet)-copper foil structure is reported to achieve mechanically strong and high thermal conductive layer suitable for heat spreading components. Since graphene provides much higher thermal conductivity than copper, thick graphene embedded copper layer can achieve higher effective thermal conductivity which is proportional to graphene/copper thickness ratio. Since copper is nonreactive with carbon material which is graphene, chromium is used as adhesion layer to achieve copper-thick graphene-copper bonding for graphene embedded copper layer. Both sides of thick graphene were coated with chromium as an adhesion layer followed by copper by sputtering. The copper foil was bonded to sputtered copper layer on thick graphene. Angstrom's method was used to measure the thermal conductivity of fabricated copper-thick graphene-copper structure. The thermal conductivity of the copper-thick graphene-copper structures is measured as $686W/m{\cdot}K$ which is 1.6 times higher than thermal conductivity of pure copper.
Nguyen, Van Phuong;Park, Min-Sik;Yim, Chang Dong;You, Bong Sun;Moon, Sungmo
한국표면공학회지
/
제49권5호
/
pp.401-407
/
2016
In this work, effect of zincate treatment of AZ91 Mg alloy on the following electrodeposition of copper was examined in a non-cyanide bath containing pyrophosphate ions in view of surface morphology and adhesion of the electrodeposited copper layer. Without zincate treatment, the electrodeposited copper layer showed very porous structure and poor adhesion. On the other hand, the copper layer electrodeposited on the zincate-treated surface showed dense structure and good adhesion. The dissolution rate of AZ91 Mg alloy after the zincate treatment appeared to decrease about 40 times in the copper pyrophosphate bath, as compared to that of the surface without zincate treatment. The porous morphology and poor adhesion of a copper layer on the AZ91 Mg alloy surface without zincate treatment were attributed to small number of nucleation sites of copper because of rapid dissolution of the magnesium substrate in the pyrophosphate bath. Based on the experimental results, it is concluded that the zincate treatment to form a conducting and protecting layer on the AZ91 Mg alloy surface is essential for successful electrodeposition of a copper layer on AZ91 Mg alloy with good adhesion and dense structure in the copper pyrophosphate bath.
In this work, uniform thickness and good adhesion of electrodeposited copper layer were achieved on AZ91 Mg alloy in alkaline noncyanide copper solution containing pyrophosphate ion by employing appropriate zincate pretreatment. Without zincate pretreatment, the electrodeposited copper layer on AZ91 Mg alloy was porous and showed poor adhesion which was explained by small number of nucleation sites of copper due to rapid dissolution of the magnesium substrate in the pyrophosphate solution. The zincate pretreatment was found as one of the most important steps that can form a conducting layer to cover AZ91 surface which decreased the dissolution rate of AZ91 Mg alloy about 40 times in the copper pyrophosphate solution. Electrodeposited copper layer on AZ91 Mg alloy after an appropriate zincate pretreatment showed good adhesion and uniform thickness with bright surface appearance, independent of the deposition time but the surface roughness of the electrodeposited copper layer increased with increasing Cu deposition time.
Electroplating is an attractive alternative deposition method for copper with the need for a conformal and conductive seed layer In addition, the Cu seed layer should be highly pure so as not to compromise the effective resistivity of the filled copper interconnect structure. This seed layer requires low electrical resistivity, low levels of impurities, smooth interface, good adhesion to the barrier metal and low thickness concurrent with coherence for ensuring void-free fill. The electrical conductivity of the surface plays an important role in formation of initial Cu nuclei, Cu nucleation is much easier on the substrate with higher electrical conductivities. It is also known that the nucleation processes of Cu are very sensitive to surface condition. In this study, copper seed layers deposited by magnetron sputtering onto a tantalum nitride barrier layer were used for electroplating copper in the forward pulsed mode. Prior to electroplating a copper film, the Cu seed layer was cleaned by plasma H$_2$ and $N_2$. In the plasma treatment exposure tome was varied from 1 to 20 min and plasma power from 20 to 140W. Effects of plasma pretreatment to Cu seed/Tantalum nitride (TaN)/borophosphosilicate glass (BPSG) samples on electroplating of copper (Cu) films were investigated.
The self-annealing which leads evolution of microstructure in copper electroplating layers at room temperature occurs after forming deposition layer. During the process, crystal orientation, size and sheet resistance of plating layer change. Lastly, it causes the change of physical and mechanical characteristics such as a tensile strength of plating layer. In this study, the variation of incorporated impurities, microstructure and sheet resistance of copper plating layer formed by electroplating are measured with and without inorganic additives during the self-annealing. In case of absence of inorganic additives, the copper layer presents strong total intensity of incorporated impurities. During the self-annealing, such width of reduction was significant. Moreover, microstructure and crystal size are increased while the tensile strength is decreased noticeably. On the other hand, in the presence of inorganic additives, there is no observable distinction in the copper plating layer. According to the observation on movements of the incorporated impurities in electrodeposition copper layer, within 12 hours the impurities are continuously shifted from inside of the plating layer to its surface after as-deposited electroplating. Within 24 hours, except for the small portion of surface layer, it is considered that most of the microstructure is transformed.
The Pt/copper oxide/n-Si electrodes were fabricated by depositing copper oxide thin film of 500${\AA}$ and very thin Pt layer on the n-type (100) Si substrate. hotoelectrochemical properties and stability profiles of the electrodes were investigated as a function of deposition time of Pt layer. As the deposition time of Pt layer increased up to 10 seconds, the photocurrent and quantum efficiency were increased and then decreased with further depositing time. The better cell stability was observed for the electrode with longer deposition time. The improvements in above photoelectrochemical properties indicate that Pt layer acts as a catalyst layer at electrode/electrolyte interface as well as a protective layer. The decreasing tendency of the photocurrent and efficiency for the electrode with Pt layer deposited above 20 seconds was explained as an increases in probbility of electron-hole pair recombination and also the absorbing photon loss at electrode surface due to the excessive thickness of Pt layer. The results were confirmed by impedance spectroscopy, mutiple cycle voltammograms and microstructural analyses.
Nguyen, Van Phuong;Park, Min-Sik;Yim, Chang Dong;You, Bong Sun;Moon, Sungmo
한국표면공학회지
/
제49권3호
/
pp.238-244
/
2016
Copper electrodeposition on AZ91 Mg alloy was studied in views of preferential deposition on ${\alpha}$- or ${\beta}$- phases and how to achieve uniform deposition over the entire surface on ${\alpha}$- and ${\beta}$-phases in a cyanide solution. The inhomogeneous microstructure of AZ91 Mg alloy, particularly ${\alpha}$- and ${\beta}$-phases, was found to result in non-uniform deposition of zincate layer, preferential deposition of zincate on ${\beta}$-phases, which leads to non-uniform growth of copper layer during the following electrodeposition process. The preferential depositions of zincate can be attributed to higher cathodic polarizations on the ${\beta}$-phases. Pin-hole defects in the copper electrodeposit were observed at the center of large size ${\beta}$-phase particles which is ascribed to gas bubbles formed at the ${\beta}$-phases. The activation of AZ91 Mg alloy in hydrofluoric acid solution was used to obtain uniform growth of zincate layer on both the ${\alpha}$- and ${\beta}$-phases. By choosing an optimum activation time, a uniform zincate layer was obtained on the AZ91 Mg alloy surface and thereby uniform growth of copper was obtained in a cyanide copper electroplating solution.
Polarization behavior and corrosion inhibition of copper in acidic chloride solutions containing benzotriazole were studied. Pourbaix diagrams constructed for copper in NaCl solutions with different BTAH concentrations were used to understand the polarization behavior. Open circuit potential (OCP) depended not only on chloride concentration, but also on whether a CuBTA layer was formed on the copper surface. Only when the (pH, OCP) was located well in the CuBTA region of the Pourbaix diagram, a stable corrosion inhibiting CuBTA layer was formed, which was confirmed by X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and a long-term corrosion test. The OCP for the CuBTA layer decreased logarithmically with increasing [Cl-] activity in the solution. A minimum BTAH concentration required to form a CuBTA layer for a given NaCl concentration and pH were determined from the Pourbaix diagram. It was found that 320 ppm BTAH solution could be used to form a corrosion-inhibiting CuBTA layer inside the corrosion pit in the sprinkler copper tube, successfully reducing water leakage rate of copper tubes. These experimental results could be used to estimate water chemistry inside a corrosion pit.
With the scaling down of ULSI(Ultra Large Scale Integration) circuit of CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)based electronic devices, the electronic devices become more faster and smaller size that are promising field of semiconductor market. However, very narrow line width has some disadvantages. For example, because of narrow line width, deposition of conformal and thin barrier is difficult. Besides, proportion of barrier width is large, thus resistance is high. Conventional PVD(Physical Vapor Deposition) thin films are not able to gain a good quality and conformal layer. Hence, in order to get over these side effects, deposition of thin layer used of ALD(Atomic Layer Deposition) is important factor. Furthermore, it is essential that copper atomic diffusion into dielectric layer such as silicon oxide and hafnium oxide. If copper line is not surrounded by diffusion barrier, it cause the leakage current and devices degradation. There are some possible methods for improving the these secondary effects. In this study, TaNx, is used of Tertiarybutylimido tris (ethylamethlamino) tantalum (TBITEMAT), was deposited on the 24nm sized trench silicon oxide/silicon bi-layer substrate with good step coverage and high quality film using plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD). And then copper was deposited on TaNx barrier using same deposition method. The thickness of TaNx was 4~5 nm. TaNx film was deposited the condition of under $300^{\circ}C$ and copper deposition temperature was under $120^{\circ}C$, and feeding time of TaNx and copper were 5 seconds and 5 seconds, relatively. Purge time of TaNx and copper films were 10 seconds and 6 seconds, relatively. XRD, TEM, AFM, I-V measurement(for testing leakage current and stability) were used to analyze this work. With this work, thin barrier layer(4~5nm) with deposited PEALD has good step coverage and good thermal stability. So the barrier properties of PEALD TaNx film are desirable for copper interconnection.
구리의 전기주조 공정을 최적화하기 위하여 이중 비밀 다층구조의 역전파 뉴럴 네트워크가 구성된다. 샘플 학습을 통하여, 구리 전기주조 공정 조건과 목표 특성 간의 함수관계가 정확히 성취되고, 구리 전기주조 공정 내에서 다층구조의 미세강도와 장력에 대한 예측이 이루어진다. 예측된 결과는 펄스 전원공급기를 장착한 구리 피로인산염 솔루션 시스템 내에서 구리의 전해석출 시험에 의하여 증명된다. 그 결과는 다음과 같이 나타난다. "3-4-3-2" 구조의 이중비밀 다층구조 뉴럴 네트워크에 의하여 예측된 구리 다층구조의 미세강도와 장력은 실험값에 매우 근접하며 그 상대적 오차는 2.32%보다 작다. 주어진 파라미터의 범위 내에서, 구리의 미세강도는 100.3~205.6MPa이며, 장력은 112~485MPa 정도로 측정된다. 미세강도와 장력이 최적인 조건에서 그에 대응하는 공정 조건은 다음과 같다: 전류밀도는 2A·dm-2, 펄스 주파수는 2KHz, 펄스의 듀티싸이클은 10%이다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.