• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권4호
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• pp.99-104
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• 2015

비아 필링에 있어서 void나 seam 생성이 없이 비아를 채우는 것은 매우 중요한 사항으로 전류밀도, 전류모드, 첨가제 등을 변화시켜 결함없는 비아를 얻어왔다. 그러나 다양한 첨가제의 부산물이 오염의 원인이 되며 도금액의 수명을 줄이는 문제점이 있었다. 본 연구에서는 오염을 최소화하기 위하여 다른 첨가제가 없이 JGB만을 사용하여 JGB 농도와 전류밀도 변화에 따른 비아 필링 현상을 연구하였다. 지름이 $15{\mu}m$이며 종횡비 4인 비아가 사용되었으며 펄스전류를 이용하여 도금을 하였다. 전류밀도는 $10{\sim}20mA/cm^2$, JGB 농도는 0~25 ppm까지 변화시키면서 JGB 농도와 전류밀도와 의 상관관계를 mapping 하였다. 그로부터 지름이 $15{\mu}m$이며 종횡비 4인 비아 필링의 최적 조건을 확립하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.139-139
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• 2016

반도체 다마신배선용 도금용 구리도금첨가제는 대표적으로 accelerator, suppressor 및 leveler 첨가제를 사용하여 다마신 패턴을 채우고 평탄화를 시킬 수 있다. Si 반도체 공정기술에 기반한 정확한 구조분석을 통해 각각의 첨가제의 기능이 비교적 체계적으로 연구되었으며, 최근에는 유속영향을 많이 받는 것으로 알려진 leveler 첨가제에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 대표적 leveler 첨가제의 하나인 Janus Green B(JGB, $C_{30}H_{31}ClN_6$)를 0 ~ 1 mM을 첨가하여 Si 기판위에 증착된 Cu 씨드층 상의 도금후 표면상태 및 불순물의 농도를 분석하고, 이 박막층들의 결정립 성장 경향성을 electron backscattered diffraction(EBSD) 분석을 통해 진행하였다. C, H, N 등의 불순물이 JGB 농도와 선형적 관계를 가지고 증가하는 것을 알 수 있었으며, S와 O의 불순물도 JGB 농도 증가에 따라 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 0.1 mM 첨가한 경우에 60% 정도 결정립 성장이 진행된 것을 알 수 있었으며, 0.2 mM을 넣은 경우에는 결정립 성장이 일어나지 않은 것을 알 수 있었다. 흥미로운 점은 4 point probe를 통한 면저항 측정을 통해 EBSD를 통한 결정립성장이 관찰되지 않은 0.2 mM JGB를 첨가한 경우에 대해서도 면저항의 감소가 관찰되며, 오히려 JGB 농도가 높을수록 이러한 면저항의 감소가 빠르게 시작되는 것을 관찰할 수 있었다. 이는 JGB 농도 증가에 따라 박막층의 불순물의 농도가 증가하고 막내에 존재하는 불순물의 농도가 증가하면 내부응력장이 커짐으로 인해 더욱 빠른 속도로 불순물의 재배치가 일어난 것으로 보인다. 이러한 불순물이 결정립계면에 편석되는 경우에 pinning을 통해 결정립계면의 이동을 저하시킬 수 있으므로 결정립의 성장 억제가 가능해진 것으로 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권3호
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• pp.37-42
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• 2007

반도체 소자의 집적도가 높아짐에 따라 3D SiP에 대한 관심이 높아지고 전기도금법을 이용한 구리 via filling이 활발히 연구되어왔다. Via filling시 via 입구와 바닥에 전류밀도 차이로 인해 via 내부에 결함이 발생하기 쉽다. 여러 가지 유기물 첨가제와 전류인가 방식의 변화를 통한 via filling을 하였다. 첨가된 유기물은 PEG, SPS, JGB, PEI를 사용하였다. 유기물이 첨가된 용액을 이용하여 펄스와 역펄스 방법을 이용하여 via filling을 하였다. 유기물의 첨가에 따른 도금된 구리 입자의 크기 및 형상에 관하여 고찰하였으며 도금 후 via 시편의 단면을 FESEM으로 관찰하였다. JGB에 비하여 PEI를 사용한 경우 치밀한 도금층을 얻을 수 있었다. 2 step via filling을 사용한 경우 via filling 시간을 단축시킬 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.327-328
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• 2015

본 연구에서는 전기도금법을 이용하여 수지상(Dendrite) 구리 분말을 제조할 때 첨가제 유무를 비교하였다. 인가전위, 첨가제의 종류(JGB, PEG) 및 농도에 따른 수지상의 형상적인 특성이 비교되었으며, 겉보기 밀도와 비표면적(BET)이 측정되었다. 형상적 특성은 수지상의 2차 가지와 추축의 두께 비(ratio)로 비교한 결과 JGB 첨가(10ppm) 도금욕에서 30.67로 가장 큰값을 가지며, 겉보기 밀도는 JGB 첨가(80ppm)에서 $1.115g/cm^3fh$ 가장 낮은값을 보였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.167.2-167.2
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• 2017

수지상 구리분말은 하나의 상(statue)이 복수의 접점(contact point)를 제공하며 표면적이 넓은 구조적인 특징으로 인해 발열기판 전도성 페이스트 등 다양한 전기 전가 분야에 활용되어왔다. 때문에 본 연구에서는 전해도금방법으로 수지상 구리분말이 형성될 때 첨가제가 수지상의 형상에 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다. 첨가제는 PEG, JGB를 사용하여 농도별로 실험을 진행하였다. SEM 이미지 분석결과 첨가제가 추가함에 따라 수지상이 미세해지며 첨가제의 농도가 증가함에 따라 DAS(dendrite arm spacing)값이 감소하여 표면적이 증가하였다. BET 비표면적 분석결과 PEG($1.882m^2/g$)보다 JGB($2.119m^2/g$)에서 표면적을 넓히는 효과가 뛰어났다.

• 한국표면공학회지
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• 제46권4호
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• pp.153-157
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• 2013

The defect like the void or seam is frequently generated in the PCB (Printed Circuit Board) Via-Filling plating inside via hole. The organic additives including the accelerating agent, inhibitor, leveler, and etc. are needed for the copper Via-Filling plating without this defect for the plating bath. However, the decomposition of the organic additive reduces the lifetime of the plating bath during the plating process, or it becomes the factor reducing the reliability of the Via-Filling. In this paper, the interaction of each organic additives and the decomposition of additive were discussed. As to the accelerating agent, the bis (3-sulfopropyl) disulfide (SPS) and leveler the Janus Green B (JGB) and inhibitor used the polyethlylene glycol 8000 (PEG). The research on the interaction of the organic additives and decomposition implemented in the galvanostat method. The additive decomposition time was confirmed in the plating process from 0 Ah/l (AmpereHour/ liter) to 100 Ah/l with the potential change.

• 한국재료학회지
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• 제22권7호
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• pp.335-341
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• 2012

Recently, the demand for the miniaturization of printed circuit boards has been increasing, as electronic devices have been sharply downsized. Conventional multi-layered PCBs are limited in terms their use with higher packaging densities. Therefore, a build-up process has been adopted as a new multi-layered PCB manufacturing process. In this process, via-holes are used to connect each conductive layer. After the connection of the interlayers created by electro copper plating, the via-holes are filled with a conductive paste. In this study, a desmear treatment, electroless plating and electroplating were carried out to investigate the optimum processing conditions for Cu via filling on a PCB. The desmear treatment involved swelling, etching, reduction, and an acid dip. A seed layer was formed on the via surface by electroless Cu plating. For Cu via filling, the electroplating of Cu from an acid sulfate bath containing typical additives such as PEG(polyethylene glycol), chloride ions, bis-(3-sodiumsulfopropyl disulfide) (SPS), and Janus Green B(JGB) was carried out. The desmear treatment clearly removes laser drilling residue and improves the surface roughness, which is necessary to ensure good adhesion of the Cu. A homogeneous and thick Cu seed layer was deposited on the samples after the desmear treatment. The 2,2'-Dipyridyl additive significantly improves the seed layer quality. SPS, PEG, and JGB additives are necessary to ensure defect-free bottom-up super filling.

• 암석학회지
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• 제24권2호
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• pp.141-147
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• 2015

알칼리 용융법으로 제조한 규산염 암석 참조물질(JR-3, JG-3, JGb-1, JB-1b) 유리원판에 대하여 레이저 삭마-유도결합 플라즈마 질량분석법(LA-ICP-MS)으로 미량원소를 분석한 결과의 신뢰도를 평가하였다. 희토류 원소를 포함하는 28개 원소 분석결과시 암석내 농도가 10 ppm 이상인 경우에는 측정의 상대표준편차(RSD)가 7% 이하이었으며, 10 ppm이하의 농도에서는 RSD가 다소 증가하기도 하지만 25%를 넘지는 않았다. 동일한 암석 참조물질로부터 이전에 보고된 분석자료의 평균과 비교하면 대부분의 경우 최대 10% 내외의 편차로 잘 일치하는 만족스러운 결과를 나타낸다. 알칼리 용융 유리원판을 이용한 LA-ICP-MS 분석법은 용액 ICP-MS 분석법에 비하여 전처리 과정을 대폭 줄이고 빠른 시간 내에 비교적 높은 정밀도로 고철질에서 규장질까지 대부분 암석의 미량원소를 분석할 수 있는 방법으로 평가된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권2호
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• pp.67-72
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• 2012

최근에 전자 산업 분야에서 장치의 고용량을 구현 하기 위해 구동 drive IC의 선폭은 좁아지고 집적도는 증가하고 있다. 이러한 반도체, 전자 산업 분야의 초소형화, 고밀도화에 따라 FCCL(Flexible Copper Clad Laminate)의 표면 품질이 더욱 중요해 지고 있다. FCCL의 표면 결함으로는 돌기, 스크레치, 덴트 등이 있다. 특히 돌기가 표면에 존재할 경우 후속 공정에서 쇼트와 같은 불량을 유발할 수 있으며, 제품의 품질 저하를 야기 시킬 수 있다. 하지만 표면에 돌기가 존재한다 하더라도, 전해액의 레벨링 특성이 우수하다면 돌기의 성장을 막을 수 있다.평탄하고, 결함이 없는 도금표면을 얻기 위해서는 첨가제의 역할이 필수적이다. 평탄한 구리 표면을 형성하기 위해서 stock solution에 가속제, 억제제, 레벨러를 첨가하였다. 레벨러를 첨가하는 이유는 평탄한 표면을 얻고, 돌기의 형성을 억제하기 위함이다. 구리도금 표면 형상을 향상시키기 위한 레벨러로는 SO(Safranin O), MV(Methylene Violet), AB(Alcian Blue), JGB(Janus Green B), DB(Diazine Black) and PVP(Polyvinyl Pyrrolidone)가 사용되었다. 도금 첨가제와 도금 조건의 변화를 통해 도금시레벨링 특성을 향상시키고, 레벨링 특성 측정을 위해 니켈 인공돌기를 제작 한 후 레벨링 특성을 측정하였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제10권4호
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• pp.143-150
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• 2011

Copper electroplating has been applied to various fields such as decorative plating and through-hole plating. Technical realization of high strength copper preplating for wear-resistant tools and molds in addition to these applications is the aim of this work. Brighters and levelers, such as MPSA, Gelatin, Thiourea, PEG and JGB, were added in copper sulfate electrolyte, and the effects of these organic additives on the hardness were evaluated. All additives in this work were effective in increasing the hardness of copper electrodeposits. Thiourea increased the hardness up to 350 VHN, and was the most effective accelarator in sulfate electrolyte. It was shown from the X-ray diffraction analysis that preferred orientation changed from (200) to (111) with increasing concentration of organic additives. Crystallite size decreased with increasing concentration of additive. Hardness was increased with decreasing crystallite size, and this result is consistent with Hall-Petch relationship, and it was apparent that the hardening of copper electrodeposits results from the grain refining effect.