• 한국자기학회지
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• 제10권2호
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• pp.67-73
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• 2000

6개의 타겟을 가진 직류 마그네트론 방식을 이용하여 스파터링 전력 및 압력을 변화시켜 Si/Ta(50 $\AA$)NiFe(60 $\AA$)/CoFe(20 $\AA$)/Cu(26 $\AA$)/CoFe(40 $\AA$)/FeMn(150 $\AA$)Ta(50 $\AA$) 스핀 밸브 박막을 제조하여 교환자기이방성 및 자기적 특성을 조사하였다. FeMn 층의 증착시 스파터링 전력을 증가시킴으로써 교환이방성을 증가시킬 수 있었으며, X-선 회절 실험결과 스파터링 전력 증가에 따른 교환이방성의 증가는 FeMn (111)면의 우선성장 발달에 기인하는 것으로 판단되었다. 강자성상을 사이에 두고 있는 Cu의 스파터링 압력을 1-5 mTorr 증가시 교환이방성이 급격히 감소하며, 자기저항비 및 자장민감도도 감소하였다. Si/Ta/NiFe/CoFe/Cu(t), 30 W/CoFe, 100 W/FeMn, 100 W/Ta 스핀 밸브에서 Cu 두께를 22-38 $\AA$까지 변화시켜 자기저항비를 조사한 결과 Cu의 두께가 22 $\AA$일 때 자기저항비 6.5%까지 얻을 수 있었으며, Cu 두께를 감소시켜 교환이방성을 증가시킬 수 있었다. 이와 같은 Cu 두께 감소에 따른 교환이방성의 증가는 FM-AFM 스핀-스핀 상호작용에 의하여 설명하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제7권2호
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• pp.37-42
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• 2000

저유전상수 폴리머와 $SiO_2$위에 형성된 Al/Ti박막의 우선방위에 대해 비교하였다. DC 마그네트론 스퍼터를 이용하여 50 nm 두께의 Ti과 500 nm의 Al-1%Si-0.5%Cu(wt%) 합금 박막을 저유전상수 폴리머와 $SiO_2$기판위에 증착하였다. Al의 우선방위는 XRD $\theta$-2$\theta$와 rocking curve로 측정하였고, Al/Ti박막의 미세조직은 투과전자현미경 (TEM)으로 관찰하였다. 저 유전상수 폴리머 위에 증착된 Al/Ti박막은 $SiO_2$위에 증착된 것보다 낮은 우선방위를 가졌다. 단면 TEM으로 Ti을 관찰한 결과, $SiO_2$위의 Ti의 결정립은 기판에 수직하게 성장하였으나 저유전상수 폴리머 위의 Ti 결정립은 등축정으로 성장하였으며, 저유전상수 폴리머위의 Al/Ti박막이 낮은 우선방위를 갖는 이유는 Ti 미세조직 때문이었다.

• 한국표면공학회지
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• 제43권6호
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• pp.266-271
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• 2010

Ternary Mo-Cu-N films were deposited on Si wafer substrates with various copper contents by magnetron sputtering method using Mo target and Cu target in $Ar/N_2$ gaseous atmosphere. As increasing $N_2$ pressure, the microstructure of Mo-N films changed from ${\gamma}-Mo_2N$ of (111) having face-centered-cubic (FCC) structure to $\delta$-MoN of (200) having hexagonal structure. Detailed the microstructures of the Mo-Cu-N coatings were studied by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and field emission transmission electron microscope. The results indicated that the incorporation of copper into the growing Mo-N coating led to the $Mo_2N$ and MoN crystallites were more well-distributed and refined and the copper existed in grain boundary. Ternary Mo-Cu-N films had a composite microstructure of the nanosized crystal crystalline ${\gamma}-Mo_2N$ and $\delta$-MoN surrounded by amorphous $Cu_3N$ phase.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.281-281
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• 2011

산업 환경에서 친환경 및 에너지효율성을 중요한 조건이 되면서 고효율성 및 다기능을 가진 재료에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 특히 Al-Ti-N 코팅은 이미 경도 측면에서 우수 하여 고속 공구 부품에 널리 사용되고 있고 최근에 Al-TiN에서 Si 첨가는 40GPa이상의 고경도와 1000도 이상의 산화온도를 지닌 나노 혼합물 코팅을 형성 시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서 Al-Ti에 Si, Cu, Cr 을 첨가하였을 때 코팅을 형성하였을 때 바뀌는 물성 변화을 확인하였다. 이러한 연구를 위해 Al-Ti 합금 조성 중 가장 우수한 것으로 알려진 60:40으로 타겟을 만들어 스퍼터 장비를 이용해 코팅을 형성하여 기초 실험을 진행하였다. 그 근거로 하여 3원계인 Si, Cu, Cr 을 첨가하여 각각의 단일 타겟으로 만들고 코팅을 형성하였다. 타겟과 코팅의 성분이 동일한지 확인하기 위해 EPMA분석을 하였고 그 결과 오차 범위 내에 동일한 것으로 확인하였다. 또 내산화성 테스트를 위해 400도에서 1000도로 가열된 대기 중에 코팅 층을 1시간씩 노출시키는 공정을 통해 확인하였고 내식성 테스트는 SUS 304계열 위에 코팅을 하여 Potentiodynamic polarization scan 장비로 비교해 보았다. 표면경도는 3원계 코팅인 경우 질소비율이 증가할수록 30GPa ~ 35GPa까지 증가하였고 XRD 분석 결과와 비교 시 (111), (200) peak가 명확할수록 경도 값이 높은 것으로 확인하였다. 마모테스트 결과 3원계인 코팅 층이 dry상태에서 감소하는 경향을 보였다. 특히 0,26까지 감소한 Si 을 첨가한 코팅 층은 H/E지수도 좋아 마모트랙의 길이도 짧아 우수한 것으로 알 수 있었다. 이런 결과에서 보듯 3원소 이상 첨가 시 특성변화가 차이가 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제9권6호
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• pp.583-588
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• 1999

The characteristics of copper thin films and pattern filling capability were investigated by ECD. Prior to deposition of copper film, seed-Cu/Ta(TaN)/$SIO_2$(BPSG)/Si structure was manufactured. Copper deposition was performed with various current waveforms(DC/PC, 1~10,000Hz) and current densities(10~60 mA/$\textrm{cm}^2$) after pretreatment (Oxident removal, wetting) of seed-layer. Conformal pattern filling was performed using PC method with fast deposition rate of 6,000~8,000$\AA$/min. Heat-treated($450^{\circ}C$, 30min) copper films showed good resistivities of 1.8~2.1$\mu$$\Omega$.cm. According to the XRD analysis, (111)-preferred orientation of copper film was found in ECD-Cu/seed-Cu/Ta/$Sio_2$/Si structure. Also, we have successfully achieved to fill via holes with 0.35$\mu\textrm{m}$ width and 4:1 aspect ratio.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권2호
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• pp.227-233
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• 1994

The Bi-Sr-Ca-Cu-O thin films were deposited by RF-magnetron sputtering method on Si(P-111) wafer without a buffer layer and annealed at various temperatures in oxygen atmosphere. The temperature dependence of electrical resistance, the microstructure of intermediate phase, and the surface morphology of films were examined by four probe method, XRD, and SEM, respectively. The chemical composition and the depth profile of the films were determined by ESCA spectra. Thin films annealed at $600^{\circ}C$ and $700^{\circ}C$ in oxygen atmosphere showed onset temperatures of 90 K and 85K, and Tc(zero) of 22K and 31K, respectively. The sample annealed at $700^{\circ}C$ had the highest volume fraction of superconducting phase and showed smooth microsturcture. In ESCA spectra, the thin films were homogeneous with depth.

• 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.

• 한국재료학회지
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• 제9권12호
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• pp.1196-1204
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• 1999

(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)] 구리원을 액체분사법으로 공급하여 반응성 스퍼터 증착된 PVD-TiN과 급속열처리 변환된 RTP-TiN 기판상에 구리를 유기금속 화학증착법으로 성장시키고, 증착조건과 기판 종류가 박막의 증착율, 결정구조 및 미세조직, 전기비저항 등에 미치는 영향을 분석하였다. 구리원 유량 0.2ccm에서 증착반응은 Ar 유량 200sccm까지 물질전달 지배과정과 전압 1.0Torr 이상에서 기화기에서의 공급율속을 보였다. 전압 0.6Torr일 때 활성화에너지는 155~225$^{\circ}C$의 표면반응 지배영역에서 12.7~14.1kcal/mol의 값을 나타내었으며, 225$^{\circ}C$ 이상의 기판온도에서는 $H_2$ 첨가에 따른 증착율 개선이 간응한 것으로 판단되었다. 증착층은 기판온도 증가에 따라 3차원 island 양식으로 성장하였으며, 증착초기 구리 핵생성밀도가 큰 RTP-TiN상 증착층이 PVD-TiN상보다 현저한 (111) 우선방위와 낮은 전기비저항값을 나타내었다. 구리박막의 전기비저항은 결정립간 연결성이 양호한 165$^{\circ}C$에서 가장 낮았으며, 증착온도에 따른 박막 미세구조 변화로 인해 그 거동은 3개의 영역으로 구분되어 나타났다.

• 한국재료학회지
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• 제20권2호
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• pp.65-71
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• 2010

In this study, the effect of Sn and Mg on microstructure and mechanical properties of Cu-Fe-P alloy were investigated by using scanning electron microscope, transmission electron microscope, tensile strength, electrical conductivity, thermal softening, size and distribution of the precipitation phases in order to satisfy characteristic for lead frame material. It was observed that Cu-0.14wt%Fe-0.03wt%P-0.05wt%Si-0.1wt%Zn with Sn and Mg indicates increasing tensile strength compare with PMC90 since Sn restrained the growth of the Fe-P precipitation phase on the matrix. However, the electrical conductivity was decreased by adding addition of Sn and Mg because Sn was dispersed on the matrix and restrained the growth of the Fe-P precipitation. The size of 100 nm $Mg_3P_2$ precipitation phase was observed having lattice parameter $a:12.01{\AA}$ such that [111] zone axis. According to the results of the study, the tensile strength and the electrical conductivity satisfied the requirements of lead frame; so, there is the possibility of application as a substitution material for lead frame of Cu alloy.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권2호
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• pp.111-119
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• 2005

직경 $75{\mu}m$ 높이 $90{\mu}m$및 $150{\mu}m$ 피치의 Cu via를 통한 삼차원 배선구조를 갖는 스택 시편을 deep RIE를 이용한 via hole 형성공정 , 펄스-역펄스 전기도금법에 의한 Cu via filling 공정, CMP를 이용한 Si thinning 공정, photholithography, 금속박막 스퍼터링, 전기도금법에 의한 Cu/Sn 범프 형성공정 및 플립칩 공정을 이용하여 제작하였다. Cu via를 갖는 daisy chain 시편에서 측정한 접속범프 개수에 따른 daisy chain의 저항 그래프의 기울기로부터 Cu/Sn 범프 접속저항과 Cu via 저항을 구하는 것이 가능하였다. $270^{\circ}C$에서 2분간 유지하여 플립칩 본딩시 $100{\times}100{\mu}m$크기의 Cu/Sn 범프 접속저항은 6.7 m$\Omega$이었으며, 직경 $75 {\mu}m$, 높이 $90{\mu}m$인 Cu via의 저항은 2.3m$\Omega$이었다.