• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.179-179
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• 2011

관통전극(TSV, Trough Silicon Via) 기술은 전자부품의 소형화, 고성능화, 생산성 향상을 이룰 수 있는 기술이다. Cu는 현재 배선 기술에 적용되고 있고 전기적 저항이 낮아서 TSV filling 재료로 사용된다. 하지만 확산 방지막에 의해 완벽히 감싸지지 않는다면, Cu+은 빠르게 절연막을 통과하여 Si 웨이퍼로 확산된다. 이런 현상은 절연막의 누설과 소자의 오동작 등의 신뢰성 문제를 일으킬 수 있다. 현재 TSV의 제조와 열 및 기계적 응력에 관한 연구는 활발히 진행되고 있으나 Biased-Thermal Stress(BTS) 조건하의 Cu 확산에 관한 연구는 활발하지 않는 것이 실정이다. 이를 위해 본 연구에서는 TSV용 Cu 확산 방지막 Ti에 대해 Cu+의 drift 억제 특성을 조사하였다. 실험을 위해 Cu/확산 방지막/Thermal oxide/n-type Si의 평판 구조를 제작하였고 확산 방지막의 두께에 따른 영향을 조사하기 위해 Ti의 두께를 10 nm에서 100 nm까지 변화하였으며 기존 Cu 배선 공정에서 사용되는 확산 방지막 Ta와 비교하였다. 그리고 Cu+의 drift 측정을 위해 Biased-Thermal Stress 조건(Thermal stress: $275^{\circ}C$, Bias stress: +2MV/cm)에서 Capacitance 및 Timedependent dielectric breakdown(TDDB)를 측정하였다. 그 결과 Time-To Failure(TTF)를 이용하여 Cu+의 drift를 측정할 수 있었으며, 확산 방지막의 두께가 증가할수록 TTF가 증가하였고 물질에 따라 TTF가 변화하였다. 따라서 평판 구조를 이용한 본 실험의 Cu+의 drift 측정 방법은 향후 TSV 구조에서도 적용 가능한 방법으로 생각된다.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권5호
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• pp.283-288
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• 2008

We observed the in-situ stress behavior of Cu and Ag thin films during deposition using a thermal evaporation method. Multi-beam curvature measurement system was used to monitor the evolution of in-situ stress in Cu and Ag thin films on 100 Si(100) substrates. The measured curvature was converted to film stress using Stoney formula. To investigate the effects of the deposition rates on the stress evolution in Cu and Ag thin films, Cu and Ag films were deposited at rates ranging from 0.1 to $3.0{\AA}/s$ for Cu and from 0.5 to $4.0{\AA}/s$ for Ag. Both Cu and Ag films showed a unique three stress stages, such as 'initial compressive', 'a tensile maximum' and followed by 'incremental compressive' stress. For both Cu and Ag films, there is no remarkable effect of deposition rate on the thickness and average stress at the tensile maximum. There is, however, a definite decrease in the incremental compressive stress with increasing deposition rate.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.5-17
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• 2018

본 연구에서는 연약지반에서의 재하/제하에 대한 안정해석과 응력-변형 해석시 전단 파라미터(UU; Unconsolidated Undrained, CU; Consolidated Undrained(전응력), ${\bar{CU}}$ ; Consolidated Undrained(유효응력))에 따른 초기 지중응력, 강도, 응력-변형 특성을 평가하였다. 시공단계를 고려한 유한요소 해석시 입력하는 전단 파라미터에 따라 초기 지중응력과 이후 해석 결과가 달라질 수 있음을 확인하였다. 특히, Mohr-Coulomb 모델의 입력 파라미터인 내부마찰각(Phi)을 0으로 입력하여 초기 지중응력과 이후 응력-변형 거동을 해석할 경우 잘못된 결과를 도출 할 수 있다는 것을 확인하였다. 전응력 파라미터, CU를 초기 및 전단시 일괄 적용한 해석과 유효응력 파라미터, CU에서 전응력 파라미터, CU로 변경한 해석 결과가 큰 차이를 보이지 않았다. 따라서, 연약지반에 대한 수치해석시 CU 파라미터를 적용하여도 초기 지중응력과 이후 응력-변형 거동에 큰 차이 없이 예측할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 실무에서 적용하기 편한 방법으로 실제 흙의 거동과 동일한 강도를 갖는 Mohr-Coulomb 모델의 전단 파라미터를 산정하는 방법을 제안하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제42권5호
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• pp.191-196
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• 2009

Nanocrystalline Cu thin films were electrodeposited from sulfate baths and investigated systematically the influences of $Cu^{2+}$ concentration and additives on current efficiency, residual stress, surface morphology, and XRD patterns of electrodeposited Cu film. Current efficiency was nearly 100% at from 0.2M to 1.0 M $Cu^{2+}$ concentration. but it was linearly increased with $Cu^{2+}$ concentration at less than 0.2M. The residual stress was observed in range of 7.9 to 18.4 MPa and tensile stress mode. Dendritic and powdered form was obtained at below 0.1 M. As increased with $Cu^{2+}$ concentration in solution, the main peak in the XRD pattern shifted (111) and (220) from (200). In the other hand, all about 100% current efficiency observed in all additive concentration systems, and residual stress observed in range of 20.4 to 26.3 MPa tensile stress. The condition 5(Ultra make-up - 10 ml/l, Ulta A - 0.5ml/l, Ultr B - 0.5 ml/l) was good surface morphology, and fcc(111) peak in XRD patterns increased with increasing additive concentration.

• 대한금속재료학회지
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• 제47권8호
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• pp.466-473
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• 2009

Our group previously observed the intrinsic stress evolution of Cu thin films during deposition by changing the deposition rate. Intrinsic stress of Cu thin films, which show Volmer-Weber growth, is reported to display three unique stress stages, initial compressive, broad tensile, and incremental compressive stress. The mechanisms of the initial compressive stress and incremental compressive stages remain subjects of debate, despite intensive research inquiries. The tensile stress stage may be related to volume contraction through grain growth and coalescence to reduce over-accumulate Cu adatoms on the film surface. The in-situ intrinsic stresses behavior in Cu thin films was investigated in the present study using a multi-beam curvature measurement system attached to a thermal evaporation device. The effect of substrate surface roughness was monitored by observed the in-situ intrinsic stress behavior in Cu thin films during deposition, using $100{\mu}m$ thick Si(111) wafer substrates with three different levels of surface roughness.

• 한국안전학회지
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• 제29권4호
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• pp.28-33
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• 2014

Recently, the actuator worked by the driving recovery-force of the thermo elastic martensitic transformation of shape memory alloys(SMA) has been studied. This paper presents a study on the fatigue life of shape memory alloy (SMA) actuators undergoing thermally induced martensitic phase transformation under various stress levels. shape memory recoverable stress and strain of Ti-44.5at.%Ni-8at.%Cu alloys were by means of constant temperature tensile tests. Differential scanning calorimetry (DSC) was employed in order to investigate the transformation characteristics of the alloy before the tests. the results were summarized as follows. The martensite inducing stress incerased with the increasing of the Cu-contents. The fatigue life decreased with the increasing of the test load and the Cu-content. The data acquired will be very useful during the design process of an SMA NiTiCu element as a functional part of an actuator.

• 한국재료학회지
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• 제9권10호
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• pp.962-969
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• 1999

Ag-Cu-Ti 삽입금속을 이용하여 제조된 AlN/Cu와 AlN/W 활성금속브레이징 접합체의 잔류응력을 유한요소법으로 탄성 및 탄소성 해석을 행하여 그 결과를 접합강도 측정 결과와 파단 거동 관찰 결과와 비교, 분석하였다. 최대 잔류 주응력의 크기는 AlN/W 접합체보다 모재간 열팽창계수 차이가 큰 AlN/Cu 접합체에서 더 크게 나타났으며, 접합계면에 인접한 AlN 세라믹스 자유표면에 인장 성분의 응력집중이 확인되었다. 모재와 삽입금속의 탄소성 변형을 모두 고려할 경우, AlN/Cu 접합체의 경우 연질의 삽입금속에 의해 최대 잔류 주응력이 감소하여 소성변형에 의한 응력완화 효과가 있음을 확인하였으나, 100$\mu\textrm{m}$ 이상으로 삽입금속 두께를 증가시키더라도 잔류 주응력의 크기는 더 이상 크게 감소하지 않았다. 측정된 최대 접합강도는 AlN/Cu와 AlN/W 접합체에서 각각 52 MPa와 108 MPa이었으며, 파단 형태는 AlN/Cu 접합체는 AlN 자유표면으로부터 AlN 내부로 큰 각도를 이루면 진행되는 돔형의 파단이, AlN/W 접합체에서는 접합계면의 삽입금속층을 따라 AlN 측에서 파단이 일어나는 형태를 보였다.

• 한국자기학회지
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• 제20권1호
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• pp.8-12
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• 2010

$NiFeCr/(Cu/Co_{90}Fe_{10}){\times}N/NiFeCr$ 다층박막의 자기변형과 응력에 관하여 연구하였다. Cu $15{\AA}$/CoFe $15{\AA}$ 이중층의 수가 증가할수록 포화자기변형상수가 2층에서 $-5.6\times10^{-6}$로부터 20층에서 $-8.5\times10^{-6}$으로 감소하였다. CoFe층의 두께가 10에서 $20{\AA}$으로 증가되었을 때 포화자기변형상수의 크기가 약 $1\times10^{-6}$ 만큼 감소하였다. Cu $15{\AA}$/CoFe $15{\AA}$ 이중층의 층수가 2에서 20으로 증가 되었을때 다층박막의 인장응력의 크기가 980 MPa에서 590 MPa로 감소하였다. 자기변형과 박막의 응력으로부터 형성될 수 있는 최대 자기변형이방성자장은 Cu $15{\AA}$/CoFe $15{\AA}$ 이중층의 수가 10일 때 135.7 Oe 이었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제10권2호
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• pp.146-153
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• 1993

Thd specimens were melited in high frequency induction furnace. The samples for measurements were prepared by machining cylinder of 9.5mm diameter and 15mm height. These samples were then hot-pressed according to strain rate ( .epsilon. ). These samples were decanned and cut out, and subsequently heat treated at 1000 .deg. C for 4hours. These were investigated for the change of microstructure, domain pattern, X-ray diffraction and magnetic properties. The stress distributions in the specimens during compressing process were calculated by a finite element method program(SPID). The calculated stresses were effective stress( .sigma. $_{eff}$), compressive direction stress( .sigma. $_{z}$), and shear stress( .tau. $_{rz}$ ). These stresses were compared with the experimental data.a.a.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제30권3호
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• pp.257-264
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• 2007

Over-expression of a copper/zinc superoxide dismutase (Cu/ZnSOD) resulted in substantially increased tolerance to cadmium exposure in Arabidopsis thaliana. Lower lipid peroxidation and $H_2O_2$ accumulation and the higher activities of $H_2O_2$ scavenging enzymes, including catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) in transformants (CuZnSOD-tr) compared to untransformed controls (wt) indicated that oxidative stress was the key factor in cadmium tolerance. Although progressive reductions in the dark-adapted photochemical efficiency (Fv/Fm) and quantum efficiency yield were observed with increasing cadmium levels, the chlorophyll fluorescence parameters were less marked in CuZnSOD-tr than in wi. These observations indicate that oxidative stress in the photosynthetic apparatus is a principal cause of Cd-induced phytotoxicity, and that Cu/ZnSOD plays a critical role in protection against Cd-induced oxidative stress.