• 전기화학회지
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• 제5권3호
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• pp.153-158
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• 2002

전해전착법을 이용한 상감(damascene)구리 배선 충전시 레벨러 효과에 대해 연구하였다. 레벨러를 첨가한 도금액과 첨가하지 않은 도금액을 제조하여 선 폭이 $0.37{\mu}m,\;0.18{\mu}m$인 선형 트렌치를 충전한 후 field emission scanning electron microscope(FE-SEM)로 트렌치 단면을 관찰하였다. 레벨러로 Janus Green B를 사용하였으며, 억제제로서 polyethylene glycol(PEG), 촉진제로서 3-mercapto-1-propansulfonic acid를 사용하였다 레벨러를 첨가하지 않은 경우 $0.37{\mu}m$(종횡비 2.7:1) 트렌치를 공극 없이 충전할 수 있었으나 $0.18{\mu}m$(종횡비 5.25:1) 트렌치에서는 공극(void)이 형성되었다. 레벨러를 첨가한 경우에는 $0.18{\mu}m$ 트렌치를 공극 없이 충전할 수 있었다. 레벨러를 첨가하지 않은 경우 트렌치 모서리에서의 전착속도를 충분하게 억제하지 못하고 거칠게 전착되어 미세한 트렌치 충전시 공극을 형성한 반면, 레벨러를 첨가한 경우는 트렌치 상부모서리에서의 전착속도를 억제하고 균일한 전착을 유도하여 미세한 트렌치를 공극 없이 채울 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권2호
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• pp.112-117
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• 2008

3D MEMS 소자 또는 적층형 패키지에 응용하기 위해서 실리콘 관통 비아를 이용한 새로운 수직 접속 방법을 제안하고 그 실효성을 증명하기 위해 제작하였다. 제안된 실리콘 관통 비아는 기존의 관통 비아에서 도전 물질로 사용되던 구리대신 실리콘을 적용하였다. 그 결과 열팽창 계수 차이에 의한 열응력 줄일 수 있어 높은 온도에서 이루어지는 MEMS 공정과 병행 가능하게 되었다. $30{\mu}m$ 두께의 실리콘 기판 2층이 적층되었으며 $40{\mu}m$와 $50{\mu}m$의 간격을 가지는 관통 비아 배열을 제작하였다. 관통 비아의 전기적 특성을 측정하고 분석하였다. 측정된 저항 값은 $169.9\Omega$이었다.

• 한국재료학회지
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• 제22권11호
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• pp.587-590
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• 2012

Recently, the demand for the miniaturization of package substrates has been increasing. Technical innovation has occurred to move package substrate manufacturing steps into CMP applications. Electroplated copper filled trenches on the substrate need to be planarized for multi-level wires of less than $10{\mu}m$. This paper introduces a chemical mechanical planarization (CMP) process as a new package substrate manufacturing step. The purpose of this study is to investigate the effect of surfactant on the dishing and erosion of Cu patterns with the lines and spaces of around $10/10{\mu}m$ used for advanced package substrates. The use of a conventional Cu slurry without surfactant led to problems, including severe erosion of $0.58{\mu}m$ in Cu patterns smaller than $4/6{\mu}m$ and deep dishing of $4.2{\mu}m$ in Cu patterns larger than $14/16{\mu}m$. However, experimental results showed that the friction force during Cu CMP changed to lower value, and that dishing and erosion became smaller simultaneously as the surfactant concentration became higher. Finally, it was possible to realize more globally planarized Cu patterns with erosion ranges of $0.22{\mu}m$ to $0.35{\mu}m$ and dishing ranges of $0.37{\mu}m$ to $0.69{\mu}m$ by using 3 wt% concentration of surfactant.

• Applied Microscopy
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• 제34권2호
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• pp.95-102
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• 2004

본 실험에서는 tripod polishing 방법을 이용하여 Pd/GaN/Sapphire 박막, PZT/MgO/Si 박막, 304 stainless steel 분말, $Mo_5Si_3/Mo_2B$ diffusion couple의 매우 다양한 물성이 포함된 불균질 재료의 TEM 시편을 제작하고 분석하였다. Tripod polishing을 사용하여 시편을 준비하면 시편의 종류에 관계없이 시편의 선단부에 매우 광범위한 전자빔 투과 영역을 지닌 TEM 시편을 얻을 수 있었으며, Pd/GaN/Sapphire 박막, PZT/MgO/Si 박막과 같이 기판이 경한 반도체 재료의 경우에는 연마 정도가 균일하며 연마과정 동안 오염이 심하지 않기 때문에 ion milling으로 cleaning 없이 TEM 관찰이 가능하다. 한편 304 stainless steel 분말과 같은 금속재료의 경우 짧은 시간의 ion milling 은 시편의 오염 제거에 도움된다. $Mo_5Si_3/Mo_2B$ diffusion couple에 형성된 실리사이드는 큰 취성 때문에 polishing 동안 시편이 깨지는 현상으로 전자가 투과할 수 있을 정도의 연마가 불가능하여 1시간 정도 ion milling 연마가 필요하다. Tripod polishing으로 TEM 시편을 준비하면 분석하고자 하는 지역을 정확하고도 넓게 연마할 수 있다. 또한 비교적 짧은 시간 내에 ion milling 없이 TEM 시편을 제작할 수 있기 때문에 ion milling에서 유발되는 여러 가지 문제점들을 해결할 수 있는 장점이 있었다. 그러나 tripod polishing은 전부 수작업으로 시편을 준비하기 때문에 시편을 제작하는 과정 동안 매우 세심한 주의가 요구되며 제작자의 숙련도와 경험을 필요로 하는 단점이 있다.

• 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.

• 한국재료학회지
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• 제9권3호
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• pp.288-294
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• 1999

솔더 범프를 사용하는 플립 칩 접속기술에서 범프와 칩 사이에 위치하는 금속 충들의 조합을 UBM(Under Bump Metallurgy)라고 부르며 이 UBM을 어떤 조합으로 사용하는 가에 따라 접속의 안정성이 크게 좌우된다. 본 연구에서는 UBM중에서 솔더 접착 층으로 사용되는 구리 층의 두께를 $1\mu\textrm{m}와 5\mu\textrm{m}$로 하는 한편 barrier 층으로 사용되는 금속 층을 Ti, Ni, Pd으로 변화시키면서 이들 UBM과 공정 납-주석 사이의 계면반응을 살펴보았다. 이를 위해 $100\mu\textrm{m}$ 크기의 솔더 범프를 전해도금법을 사용하여 제작하고 리플로 횟수와 시효시간에 따른 각 UBM에서의 금속간 화합물의 성장을 관찰하였다. $Cu_6Sn_5 \eta'$-상 금속간 화합물이 모든 조건에서 형성되었고 Cu층의 두께가 $5\mu\textrm{m}$로 두꺼운 경우에는 $Cu_3Sn \varepsilon$-상도 관찰되었다. Pd을 사용한 UBM 구조에서는 시효 처리시에 $Cu_6Sn_5$ 상 아래쪽에 $PdSn_4$상이 형성되었다. 또한 이들 계면에서의 금속간 화합물의 성장은 솔더 범프의 접속강도 값과 밀접한 관계를 가진다.