• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제16권3호
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• pp.19-24
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• 2009

3차원 패키지용 고종횡비 TSV(through-Si via)를 이용한 배선 공정에서 via 충진을 위한 대표적인 방법중의 하나가 via 내부에 $SiO_2$ 절연막을 형성한 다음 Sputtering법으로 접착/확산방지막 및 씨앗층을 형성하고 전해도금법으로 Cu를 충진하는 방법이다. 본 연구에서는 Cu 박막과 $SiO_2$ 절연막 사이에 reactive sputtering법으로 증착한 $TaN_x$ 박막의 조성에 따른 접착특성 및 확산방지막특성을 연구하였다. $TaN_x$ 박막의 질소함량에 따른 Cu 박막과 $SiO_2$ 절연막사이의 접착력을 $180^{\circ}$ peel test와 topple test를 이용하여 정량적으로 측정하였다. $TaN_x$ 박막 내 질소함량이 증가함에 따라 접착력은 더욱 증가하였는데, 이는 질소함량이 증가함에 따라 $TaN_x$ 박막과 $SiO_2$ 절연막사이의 계면에서 계면반응물의 생성이 증가하였기 때문으로 해석된다. 고온에서 열처리를 통하여 Cu에 대한 확산방지막으로서의 특성을 조사한 결과, $TaN_x$ 박막은 Ta 박막에 비하여 우수한 Cu에 대한 확산방지 특성을 보였으며 N/Ta성분비 1.4까지는 $TaN_x$ 박막내 질소함량의 증가에 따라 확산방지특성도 향상되었다.

• 한국재료학회지
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• 제7권10호
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• pp.856-862
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• 1997

박막형 CdTe/CdS 태양전지의 배면전극(back contacts)물질로서 Cu도핑된 ZnTe 박막(ZnTe:Cu)을 전착법(electroplating)으로 제조하는 연구를 수행하였다. Sulfate계의 전해질 수용액에서 CdTe 기판과 투명전극으로 코팅된 유리(In$_{2}$O$_{3}$: Sn, ITO)기판 위에 ZnTe 박막을 코팅하는 방법으로써 potentiostat와 기판(cathode), Pt counter electrode, Ag/AgCI 표준전극으로 구성된 장치를 사용하여 pH=2.5-4, T=70-8$0^{\circ}C$, 0.02M $Zn^{2+}$ 1x$10^{-4}$M TeO$_{2}$, 0.2M $K_{2}$SO$_{4}$조건에서 -0.800 Vs~-0.975 V 범위의 전압(V$_{a}$ )에 걸쳐 실험하였다. ITO박막을 기판으로 사용하여 cyclic voltammogram을 작성한 결과 약 -0.50 V 에서 Te환원 peak이 나타났다. Auger electron spectroscopy (AES)로 조성분석한 결과 표면에서 Zn signal이 강하게 나왔고 시편의 두께에 따라 Zn의 signal감소하는 반면 Cd signal은 증가하는 것이 확인되었다. SEM 사진으로부터 ZnTe의 표면이 작은 입자 (0.2$\mu\textrm{m}$ 이하)로 구성되어 있으며 낮은 V$_{a}$ 에서는 입자가 작아지면서 조직이 치밀해짐이 관찰되었다. Optical transmission방법에 의하여 ITO기판위에 입혀진 박막의 밴드갭은 2.5 eV으로 측정되었다. 수용액중의 Cu$_{2+}$와 triethanolamine(TEA)은 산성용액에서 착물형성이 이루어지지 않았으며 1,10-phenanthroline과는 pH=2에서도 착물이 형성되었다.

• 한국재료학회지
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• 제13권3호
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• pp.174-179
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• 2003

Thin copper films were grown by electrodeposition on copper seed layers which were grown by sputtering of an ultra-pure copper target on tantalum nitride-coated silicon wafers and subsequently, cleaned in ECR plasma. The copper films were then subjected to ⅰ) vacuum annealing, ⅱ) rapid thermal annealing (RTA) and ⅲ) rapid thermal nitriding (RTN) at various temperatures over different periods of time. XRD, SEM, AFM and resistivity measurements were done to ascertain the optimum heat treatment condition for obtaining film with minimum resistivity, predominantly (111)-oriented and smoother surface morphology. The as-deposited film has a resistivity of ∼6.3 $\mu$$\Omega$-cm and a relatively small intensity ratio of (111) and (200) peaks. With heat treatment, the resistivity decreases and the (111) peak becomes dominant, along with improved smoothness of the copper film. The optimum condition (with a resistivity of 1.98 $\mu$$\Omega$-cm) is suggested as the rapid thermal nitriding at 400oC for 120 sec.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.6-9
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• 2016

The enhancement of mechanical properties of coated conductor (CC) tapes in practical application are usually achieved by reinforcing through lamination or electroplating metal layers on either sides of the CC tape. Mechanical or electromechanical properties of the CC tapes have been largely affected by the lamination structure under various loading modes such as tension, bending or even cyclic. In this study, the influence of brass laminate volume fraction on electromechanical properties of RCE-DR processed Gadolinium-barium-copper-oxide (GdBCO) CC tapes was investigated. The samples used were composed of single-side and both-side laminate of brass layer to the Cu-stabilized CC tape and their $I_c$ behaviors were compared to those of the Cu-stabilized CC tape without external lamination. The stress/strain dependences of $I_c$ in laminated CC tapes under uniaxial tension were analyzed and the irreversible stress/strain limits were determined. As a result, the increase of brass laminate volume fraction initially increased the irreversible strain limit and became gradual. The corresponding irreversible stress limit, however, showed no difference even though the brass laminate volume fraction increased to 3.4. But the irreversible load limit linearly increased with the brass laminate volume fraction.

• 한국표면공학회지
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• 제18권3호
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• pp.105-115
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• 1985

Lead-tin-copper ternary alloy electrodeposition is conducted onto the inner bore surface of plain bearings as an overlay in order to investigate the effect of slot width, current density and fluoboric acid concentration on the uniformity of overlay. The thickness of overlay is analyzed by means of current distribution resulting from the overvoltage of plating bath and the apparent distance between cathode and anode. The result demonstrate that the uniformity of overlay is remarkably dependent of the slot size and current density, but has little bearing on the fluoboric acid concentration over 100g/L. This present study indicates that uniform overlay is obtainable within the tolerable thickness of ${\pm}2{\mu}m$ by using the slot width of 22mm. The surface morphology examination also shows the important role of concentration polarization of the micro-uniformity of overlay. The micro-uniformity has improved at the low concentration polarization which resulted from operating at the low current density and high fluoboric acid concentration. The surface morphology of deposits exhibits the vivid pyramid crystalline in the plating condition of low concentration polarizatio and all deposits have columnar structure parallel to the applied electric field regardless of the electroplating condition used.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권1호
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• pp.49-54
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• 2022

반도체 Si 웨이퍼 Cu 배선을 제작하는데 사용하는 submicron 크기의 다마신 패턴의 구리 도금공정을 동일한 조건의 유기첨가제 및 전류밀도 조건을 사용하여 PCB 금속배선에 사용되는 수십 micron 크기의 패턴 도금에 적용하였다. PCB 패턴의 종횡비가 작아 쉽게 채워질 것으로 기대했던 것과는 달리, 이 경우 패턴 내부에 위치별 도금 두께 불균일도가 심화되는 것이 관찰되었다. 이러한 원인을 정량적으로 분석하기 위해 유동 및 전기장을 고려한 전기화학적 해석을 진행하였으며, 이를 통해 패턴 바닥부 코너에서 측벽과 바닥부의 도금에 의한 용액내 Cu²⁺ 이온의 고갈이 상대적으로 패턴 상부보다 빠르게 일어나는 것이 확인되었다. 이는 Cu²⁺ 이온의 확산계수가 2.65×10^-10 m²/s 로 초당 16.3 ㎛정도의 평균 이동거리를 가짐으로, 이 값이 다마신 패턴에서는 충분히 커서 원활하게 패턴 내부까지 이온 공급이 이루어지나, 수십 micron 크기를 갖는 PCB 크기에서는 소진된 구리이온을 보충해 주기 위해 충분한 시간이 필요하기 때문인 것으로 확인되었다. 구리 이온을 충분히 공급해 주기 위해 전류밀도를 낮춰 Cu²⁺ 이온이 확산할 수 있는 충분한 시간을 할애해 줌으로써 두께 균일도가 향상되는 것을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권2호
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• pp.160-165
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• 2006

니켈 분말을 이용하여 제조된 다공성 니켈 지지체 위에 팔라듐-구리-니켈 합금 수소 분리막을 제조하였다. 다공성 니켈 지지체는 열적안정성과 수소취성에 강한 모습을 나타내었으며, 다공성 니켈 지지체에 기존의 습식 방식인 염산에 의한 표면 전처리 방식을 건식 방식인 플라즈마 표면개질로 대체하였다. 다공성 니켈 지지체의 기공을 매립하기 위해 전해도금방식으로 $2{\mu}m$의 두께로 코팅하였으며, 그 후 니켈 도금된 지지체 위에 스퍼터 방식으로 팔라듐을 $4{\mu}m$, 구리를 $0.5{\mu}m$의 두께로 코팅하였다. 이와 같이 제조된 시편을 $700^{\circ}C$에서 1시간 구리 리플로우를 통해 미세기공이 없는 매우 치밀한 팔라듐-구리-니켈 합금 분리막을 제조하였다. 그 결과 팔라듐-구리-니켈 합금 수소분리막은 다공성 니켈지지체와 좋은 접착성을 가지고 있으며 수소-질소 혼합가스에서 무한대의 분리도 값을 나타내었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.29.1-29.1
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• 2009

반도체 공정에서의 금속 배선 공정은 매우 중요한 공정 중 하나이다. 기존에 사용되던 알루미늄이 한계에 다다르면서, 대체 재료로 사용되고있는 구리는 낮은 비저항, 높은 열전도도, 우수한 electromigration(EM)저항특성 등을 바탕으로 차세대 nano-scale집적회로의 interconnect application에 적합한 금속재료로서 각광받고 있다. Electroplating을 위한 구리 seed layer CVD 공정은 타 공정에 비해 step coverage가 우수한 막을 증착할 수 있어 고집적 소자의 구현이 가능하다. 본 연구에 이용된 2가 전구체 Cu(dmamb)2는 높은 증기압과 높은 활성화 에너지를 가짐으로서 열적안정성 및 보관안정성이 우수하며, 플루오르를 함유하지 않아 친환경적이다. 구리 증착 전 기판에 plasma 처리를 하면 표면 morphology가 변함에 따라 표면 에너지가 변화하고, 이는 구리의 2차원 성장에 유리하게 작용할 것으로 여겨진다. Plasma의 조건변화에 따른 기판의 morphology 변화 및 성막된 구리의 특성 변화를 분석하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.124.1-124.1
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• 2016

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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1881-1883
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• 2001

We manufactured a micro CPL by LlGA process, a new conceptual ultra-fine and precise forming method, using X-ray lithography process. We fabricated a BN X-ray mask having properties of good X-ray transmittance and large mechanical strength. Micro CPL was manufactured by dividing into an upper plate and a low plate. Each of plates was bonded by Ag paste screen printing. The upper plate was fabricated on glass wafer to observe flow and phase transformation of cooling solution. The lower plate was manufactured by Cu electroplating for good heat transmission. Precision of inner Parts, micro pin and micro channel, of manufactured micro CPL is under ${\pm}2{\mu}m$.