• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.1
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• pp.124-129
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• 1996

TiN 기판상에 CVD와 무전해 도금을 이용하여 구리막을 성장시킬 때 여러 가지 전처리에 따른 증착 양상의 변화에 관하여 조사하였다. Cu(hfac)2를 선재(precursor)로 사용하여 CVD 증착을 실시할 때 각 전처리에 따른 TiN상의 구리막의 덮힘성(coverage)향상은 Pd-HF 활성화 처리>>HF dip> RF remote plasma의 순이었다. 특히 Pd-HF 활성화 처리를 해줄 경우 거의 완전한 연속막을 얻을수 있었으며 scotch tape peel test 결과 매우 양호한 부착특성을 보였으나, 이에 비해 전처리를 해주지 않은 경우에는 오랜 시간이 경과되어도 연속막으로 성장하지 못하고 섬모양의 큰 결정립을 이룰 뿐이었다. 이러한 차이는 Pd-HF 활성화 처리에 의해 표면에 미세하게 형성된 Pd층이 구리의 핵생성과 부착특성을 크게 향상시켰기 때문인 것으로 사료되며 이러한 효과는 무전해 도금의 경우에도 마찬가지였다. 그리고 기판과 증착온도에 따른 선택성을 보면 35$0^{\circ}C$이하에서는 pd-HF 활성화 처리에 의해서 SiO2에 대하여 TiN으로의 선택성을 가지나 그 이상의 온도에서는 선택성이 상실되었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.23.2-23.2
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• 2009

기존에 사용되었던 알루미늄 배선 공정은 공정의 배선 크기가 줄어들면서 한계에 다다르고 있다. 따라서 이를 대체하기 위해 여러 가지 새로운 방법들이 고안되고 있으며, 그중 알루미늄을 비저항이 낮고 EM(electro-migration) 저항성이 뛰어난 구리로 대체하려는 연구가 진행되고 있다. 구리 배선은 이미 electroplating 공정을 이용해 산업에 적용되고 있으며, seed layer로는 sputtering 법을 이용하고 있다. 하지만 sputtering 을 포함한 PVD 법은 대부분 종횡비나 단차 피복도가 좋지 않기 때문에 이를 CVD로 교체한다면 많은 장점을 가질 수 있다. 하지만 CVD 공정을 진행하기 위해서는 많은 문제점들이 있는데, 이중 전구체에 대한 문제도 빼놓을 수 없는 이슈이다. Cu(dmamb)2 는 기존에 사용하던 $\beta$-diketonate 계열의 전구체보다 화학적으로 많은 장점을 가지고 있어, CVD 공정에 적합하다. 이에 따라 구리 박막 증착의 공정 조건을 설계하고, 고품질의 박막을 증착하기 위한 다양한 처리법을 고안하여 증착 실험을 진행하였다. 기본적으로 구리는 확산력이 좋아 실리콘계열의 기판에서 확산력이 매우 좋아 기판 내로 확산되기 때문에 이를 방지하기 위하여 Ta, Ti 계열의 박막을 사용하여 확산을 방지하고 있다. 따라서 전이 금속 박막의 표면과 증착 분위기 등을 고려하여 구리를 증착하였으며, 표면의 미세구조 및 성분을 FESEM 등을 통해 분석하였다.

• Resources Recycling
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• v.17 no.3
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• pp.48-55
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• 2008

Leaching of copper and silver from mobile phone PCBs(printed circuit boards) with nitric acid was performed to investigate the effects of nitric acid concentrations, leaching temperatures, agitation speeds, and pulp densities on the leaching behaviors of Cu and Ag. The leaching rate considerably increased with increasing acid concentration and temperature. The leaching ratios of Cu and Ag were found to be 96.4% and 96.5%, respectively, under the optimum condition; at $80^{\circ}C$ with 2mol/L $HNO_3$ and 120g/L in pulp density within 39minutes. The kinetic parameters were determined based on the shrinking core model with reaction control corresponding to small particles. The activation energies for the leaching of copper and silver were found to be 45.5kJ/mol and 60.5kJ/mol at $35{\sim}80^{\circ}C$ with 2mol/L $HNO_3$, respectively.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.11 no.4 s.33
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• pp.1-5
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• 2004

A multi-layer flexible substrate is composed of copper(Cu)/polyimide that are known as good electrical conductivity, and low dielectric constant, respectively. In this study. conductor line of $5{\mu}m$-pitch was successfully fabricated without non-uniform pattern shape by electroplating copper and coating polyimide on patterned stainless steel. For multi-layer flexible substrate, via holes were drilled by UV laser and filled with electroplating copper and tin. And then, the PI layer with vias and conductor lines was stripped from stainless steel substrate. The PI layers were laminated at once with careful alignment between layers. Solid state reaction between tin and copper during lamination formed the intermetallic compounds of $Cu_6Sn_5$($\eta$-phase) and $Cu_3Sn$($\epsilon$-Phase) and achieved a complete inter-connection by vertically positioning the plugged via holes on via pad. The via formation process has several advantages; such as better electrical property and lower cost than V type via and paste via.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.1
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• pp.116-123
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• 1996

CVD와 무전해 도금법을 이용하여 TiN 기판상에 구리막을 성장시켰고 그 각각에 대해 증착조건에 따른 성장막의 morphology, 성장기구 및 비저항, 막의 치밀성 등의 물리적 특성을 조사하였다. CVD 증착막의 결정립 크기와 입간의 기공은 막두께에 비례하여 커지는 경향을 나타내었으며 비저항은 4.7$\mu$$\Omega$cm로 구리의 체적비저항값과 거의 비슷한 것으로 나타났다. 무전해 도금막은 초기에는 layer-by-layer mode로 나중에는 is-land growth mode로 성장하는 경향을 보였다. CVD구리막의 막질은 후열처리 분위기에 따라서도 상당한 차이를 보였다. CVD구리막의 막질은 후열처리 분위기에 따라서도 상당한 차이를 보였으며, 활성화 에너지로부터 35$0^{\circ}C$를 기준으로 증착기구가 변하는 것을 확인할 수 있었던 반면, 무전해 도금은 60-8$0^{\circ}C$의 온도 구간에서 증착기구는 변하지 않았으나 도금 온도가 높을수록 막표면이 거칠어지는 경향을 나타내었다. 7:1 BHF 에칭 실험의 결과 무전해도금에 의한 구리막에 비해 CVD구리막의 에칭속도가 더 빨랐으며 막질도 덜 치밀한 것으로 나타났다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.12
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• pp.1196-1204
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• 1999

We have carried out copper MOCVD(metalorganic chemical vapor deposition) onto the reactive sputtered PVD-TiN and rapid thermal converted RTP-TiN substrates using direct liquid injection for effective delivery of the (hfac)Cu(vtmos) [$C_{10}H_{13}O_{5}CuF_{6}$Si: 1,1,1,5,5,5-hexafluoro-2,4- pentadionato (vinyltrimethoxysilane) copper (I)] precursor. Especially, the influences of deposition conditions and the substrate type on growth rate, crystal structure, microstructure, and electrical resistivity of copper deposits have been discussed. It is found that the film growth with 0.2ccm precursor flow rate become mass-transfer controlled up to Ar flow rate of 200sccm and pick-up rate controlled at a vaporizer above 1.0Torr reactor pressure. The surface-reaction controlled region from 155 to 225$^{\circ}C$ at 0.6Torr reactor pressure results in the apparent activation energies of 12.7~14.1kcal/mol, and above 224$^{\circ}C$ the growth rate with $H_2$ addition could be improved compared to the pure Ar carrier. The Cu/RTP-TiN structures which have high copper nucleation density in initial stage of growth show more pronounced (111) preferred orientations and lower electrical resistivities than those on PVD-TiN. The variation of electrical resistivity with substrate temperature reflects the three types of film microstructure changes, showing the lowest value for the deposit at 165$^{\circ}C$ with small grains of good contacts.

• Resources Recycling
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• v.27 no.1
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• pp.55-63
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• 2018

Physical property changes of printed circuit board (PCB) according to heat treatment conditions were investigated. The heat treatment was carried out in air and nitrogen atmosphere at temperature range from $200^{\circ}C$ to $325^{\circ}C$. Thermogravimetric analysis showed that the PCB was pyrolyzed in two steps. The thickness of PCB expanded by 11~28% at about $300^{\circ}C$ in both air and nitrogen atmosphere as layer disintegration occurred. Mechanical strength of PCB decreased from 338.4 MPa to 20.3~40.2 MPa due to the delamination caused by the heat treatment. The heated printed circuit boards were crushed and sieved for analysis of density distribution and liberation degree of copper according to particle size. As a result of the density distribution measurement, non metallic particles and copper particles were concentrated into different size range, respectively. The liberation degree of copper was improved from 9.3% to 100% at size range of $1,400{\sim}2,000{\mu}m$ by heat treatment.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.7
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• pp.587-591
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• 1997

RBS와 XRD를 이용하여 C o-Nb이중층 실리사이드와 구리 배선층간의 열적안정성에 관하여 조사하였다. Cu$_{3}$Si등의 구리 실리사이드는 열처리시 40$0^{\circ}C$정도에서 처음 형성되기 시작하였는데, 이 때 형성되는 구리 실리사이드는 기판의 상부에 존재하던 준안정한 CoSi의 분해시에 발생한 Si원자와의 반응에 의한 것이다. 한편, $600^{\circ}C$에서의 열처리 후에는 CoSi$_{2}$층을 확산.통과한 Cu원자와 기판 Si와의 반응에 의하여 CoSi$_{2}$/Si계면에도 구리 실리사이드가 성장하였는데, 이렇게 구리 실리사이드가 CoSi$_{2}$/Si 계면에 형성되는 것은 Cu원자의 확산속도가 여러 중간층에서 Si 원자의 확산속도 보다 더 빠르기 때문이다. 열처리 결과 최종적으로 얻어진 층구조는 CuNbO$_{3}$/Cu$_{3}$Si/Co-Nb합금층/Nb$_{2}$O$_{5}$CoSi$_{2}$/Cu$_{3}$Si/Si이었다. 여기서 상부에 형성된 CuNbO$_{3}$는 Cu원자가 Nb$_{2}$O$_{5}$및 Co-Nb합금층과 반응하여 기지조직의 입계에 석출되어 형성된 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.385.1-385.1
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• 2014

$Bi_2Te_3$는 전기적, 열적 특성 등이 아주 흥미로운 소재로, 열전소자 응용 및 위상절연체(Topologycal insulator: TI)로써의 연구가 활발히 진행되고 있는 소재이다. 한편, 전기적, 광학적, 기계적, 열적 특성들이 매우 뛰어나 신소재로 각광받고 있는 그래핀은 나노소재의 합성 분야에서도 기판으로 활용되어, 최근에는 그래핀을 기판으로 한 고품질 나노소재의 합성에 관한 연구보고가 증가하고 있다. 이에, 본 연구에서는 그래핀을 $SiO_2$에 전사한 기판 및 $SiO_2$ 기판 위에 $Bi_2Te_3$ 나노 구조를 합성하고 다양한 분석을 하였다. 라만 스펙트럼 및 XRD를 통해 $Bi_2Te_3$ 임을 확인하였고, 비정질 $SiO_2$기판과 결정질 그래핀/$SiO_2$기판 그리고 구리호일과 그래핀/구리 호일 위에서 합성된 $Bi_2Te_3$ 나노구조를 SEM 및 TEM을 이용하여 비교 분석 하였다. 또한 기초적인 전기물성을 평가하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TE
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• v.39 no.1
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• pp.22-30
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• 2002

The nucleation of copper(Cu) with (hfac)iu(VTMS) oganometallic precursor is investigated for Si, $Sio_2$, TiN, $W_2N$ substrates. As the deposition temperature is increased, the dominant growth mechanism is observed to change from the nucleation of Cu particles to the clustering of Cu nuclei around $180^{\ciec}C$, independent of the employed substrates. It is also observed that the cleaning of substrate surfaces with the diluted HF solution improves the selectivity of Cu nucleation between TiN and $Sio_2$ substrates. Dimethyldichlorosilane treatment is found to passivate the surface of TiN substrate, contrary to the generally accepted belief, when the TiN substrate is cleaned by $H_2O_2$ solution before the treatment.