• The Korean Journal of Ceramics
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• 제4권3호
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• pp.222-226
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• 1998

$Cu_3N$ film deposited on silicon oxide substrate by r.f. reactive sputtering technique. Synthesis and properties of copper nitride film were investigated for its possible application to Cu metallization as adhesive interlayer between copper and $SiO_2. Cu_3N$ film was synthesized at the substrate temperature ranging from $100^{\circ}C$ to $200^{\circ}C$ and at nitrogen gas ratio above $X_{N2}=0.4. Cu_3N, CuN_x$, and FGM-structured $Cu/CuN_x$ films prepared in this work passed Scotch-tape test and showed improved adhesion property to silicon oxide substrate compared with Cu film. Electrical resistivity of copper nitride film had a dependency on its lattice constant and was ranged from 10-7 to 10-1 $\Omega$cm. Copper nitride film was, however, unstable when it was annealed at the temperature above $400^{\circ}C$.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제4권2호
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• pp.1-4
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• 2003

The purpose of this study was to investigate the characteristics of slurry including phosphoric acid for chemical-mechanical planarization of copper and tantalum nitride. In general, the slurry for copper CMP consists of alumina or colloidal silica as an abrasive, organic acid as a complexing agent, an oxidizing agent, a film forming agent, a pH control agent and additives. Hydrogen peroxide (H$_2$O$_2$) is the material that is used as an oxidizing agent in copper CMP. But, the hydrogen peroxide needs some stabilizers to prevent decomposition. We evaluated phosphoric acid (H$_3$PO$_4$) as a stabilizer of the hydrogen peroxide as well as an accelerator of the tantalum nitride CMP process. We also estimated dispersion stability and zeta potential of the abrasive with the contents of phosphoric acid. An acceleration of the tantalum nitride CMP was verified through the electrochemical test. This approach may be useful for the development of the 2$\^$nd/ step copper CMP slurry and hydrogen peroxide stability.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.205-209
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• 2009

Wetting properties between silver-copper-titanium braze alloys with different titanium contents up to 2.8 mass% and hexagonal boron nitride ceramics were investigated using sessile drop method at 1123K in Argon. The final contact angle is less than $30^{\circ}$ when the Ti content was over 0.41 mass%. Meanwhile, the contact angle curves show different behavior. In case of using braze alloy containing 2.8 mass% of titanium, the initial contact angle is acute angle just after the melting of braze. In case of brazes containing titanium less than 2.26 mass%, the contact angle is larger than $90^{\circ}$ at the beginning and slowly decreases to acute angle. The reaction layer of titanium nitride is observed at the interface. In addition, the reaction of Ti in the braze and N in the bulk h-BN seemed to show diffusion limited spreading.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권3호
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• pp.55-60
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• 2020

최근 참단 반도체 패키징 기술은 고성능 SIP(system in packaging) 구조로 발전해 가고 있고, 이를 실현시키기 위해서 구리 대 구리 접합은 가장 핵심적인 기술로 대두되고 있다. 구리 대 구리 접합 기술은 아직 구리의 산화 특성과 고온 및 고압력 공정 조건, 등 해결해야 할 문제점들이 남아 있다. 본 연구에서는 아르곤과 질소를 이용한 2단계 플라즈마 공정을 이용한 저온 구리 접합 공정의 접합 계면 품질을 정량적 접합 강도 측정을 통하여 확인하였다. 2단계 플라즈마 공정은 구리 표면에 구리 질화막을 형성하여 저온 구리 접합을 가능하게 한다. 구리 접합 후 접합 강도 측정은 4점 굽힘 시험법과 전단 시험법으로 수행하였으며, 평균 접합 전단 강도는 30.40 MPa로 우수한 접합 강도를 보였다.

• 한국재료학회지
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• 제15권6호
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• pp.426-430
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• 2005

Chemical mechanical polishing (CMP) is an essential process in the production of integrated circuits containing copper interconnects. The effect of alanine in reactive slurries representative of those that might be used in copper CMP was studied with the aim of improving selectivity between copper(Cu) film and tantalum-nitride(TaN) film. We investigated the pH effect of nano-colloidal silica slurry containing alanine through the chemical mechanical polishing test for the 8(inch) blanket wafers as deposited Cu and TaN film, respectively. The copper and tantalum-nitride removal rate decreased with the increase of pH and reaches the neutral at pH 7, then, with the further increase of pH to alkaline, the removal rate rise to increase soddenly. It was found that alkaline slurry has a higher removal rate than acidic and neutral slurries for copper film, but the removal rate of tantalum-nitride does not change much. These tests indicated that alanine may improve the CMP process by controlling the selectivity between Cu and TaN film.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권3호
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• pp.51-57
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• 2019

구리 표면을 대기 중의 산화로부터 보호하기 위해서 아르곤(Ar)과 질소($N_2$) 가스를 이용하는 two-step플라즈마 공정으로 산화 방지층인 구리 질화물 패시베이션 형성을 연구하였다. Ar 플라즈마는 구리 표면에 존재하는 이물질을 제거하는 동시에 표면을 활성화시켜 다음 단계에서 진행되는 $N_2$ 플라즈마 공정 시 질소 원자와 구리의 반응을 촉진시키는 역할을 수행한다. 본 연구에서는 two-step 플라즈마 공정 중 Ar 플라즈마 공정 조건이 구리 질화물 패시베이션 형성에 미치는 영향을 실험계획법의 완전요인설계를 통하여 분석하였다. XPS 분석에 의하면 Ar 플라즈마 공정 시 낮은 RF 파워와 압력을 사용할 경우 구리 산화물 피크(peak) 면적은 감소하고, 반대로 구리 질화물(Cu4N, Cu3N) 피크 면적은 증가하였다. Ar 플라즈마 공정 시 구리 질화물 형성의 주 효과는 RF 파워로 나타났으며 플라즈마 공정 변수간 교호작용은 거의 없었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.272-277
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• 2004

The primary aim of this study is to investigate new semi-abrasive free slurry including acid colloidal silica and hydrogen peroxide for copper chemical-mechanical planarization (CMP). In general, slurry for copper CMP consists of colloidal silica as an abrasive, organic acid as a complex-forming agent, hydrogen peroxide as an oxidizing agent, a film forming agent, a pH control agent and several additives. We developed new semi-abrasive free slurry (SAFS) including below 0.5％ acid colloidal silica. We evaluated additives as stabilizers for hydrogen peroxide as well as accelerators in tantalum nitride CMP process. We also estimated dispersion stability and Zeta potential of the acid colloidal silica with additives. The extent of enhancement in tantalum nitride CMP was verified through anelectrochemical test. This approach may be useful for the application of single and first step copper CMP slurry with one package system.

• 한국재료학회지
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• 제6권6호
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• pp.626-631
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• 1996

Reactive dc magnetron sputtering 법을 이용하여 증착한 molybdenum mitride 박막의 Cu 확산 방지막 특성을 조사하였다. Cu 확산 방지막으로서 molybdenum nitride 박막의 열적안정성을 관찰하기 위하여 molybdenum nitride 박막 위에 Cu를 evaporation 법으로 증착하고 진공 열처리하였다. Cu/r-Mo2N/si 구조는 $600^{\circ}C$, 30분간 열처리 시까지 안정하였다. 확산 방지막의 파괴는 $650^{\circ}C$, 30분간 열처리 시부터 격자 확산(lattice diffusion)이나 입계(grain boundary)과 결함(defect)을 통한 확산에 의해 나타나기 시작하였고, 이 때 molybdenum silicide과 copper silicide의 형성에 기인된 것으로 생각되었다. 열처리 이후 Cu/r-Mo2N/Si 사이의 상호반응이 증가하였다. 이는 Rutherford backscattering spectrometry, Auger electron spectroscopy 그리고 Nomarski microscopy 등의 분석을 통해 조사되었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1995년도 추계 학술발표 강연 및 논문개요집
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• pp.41-41
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• 1995

• 전기화학회지
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• 제27권1호
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• pp.8-14
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• 2024

오스테나이트계 스테인리스강은 내식성 및 성형성이 양호하여 다양한 분야에 적용되며, 구리계의 합금을 용가재로 하는 브레이징을 통하여 다양한 형상의 제품으로 가공되어 활용되고 있다. 이때, 구리 기반의 용가재와 스테인리스강의 계면에서 갈바닉 셀을 형성하여 부식을 촉진할 수 있으며, 확산을 통해 스테인리스강에 고용 시 형성되는 구리 과다 영역(Cu-rich region)은 공식 발생의 기점이 되어 내식성을 저하시킨다. 본 연구에서는 브레이징이 적용된 스테인리스강의 내식성을 개선하고자, AISI 316L 스테인리스강에 암모니아 가스를 이용한 질화처리를 적용하였다. 질화처리한 시편은 처리 온도가 증가함에 따라 두께가 증가하고 표면 경도가 높아졌다. 동전위분극시험을 통해 내식성을 평가한 결과 질화층 내 고용된 질소의 용출 및 부동태 거동으로 모재대비 내식성이 개선되었지만 처리온도가 높아 크롬질화물(CrN) 분율이 증가하는 경우 내식성이 감소하였다.