초록 ▼

연구의 목적 및 내용
● 1축 인장상태에서의 결정립 미세조직 측정
① 연성재료인 PET 기판을 이용하여 구리 씨드층을 증착하고 1축 인장이 가능한 시험기를 제작
② 1축 인장상태에서 결정립 성장 이방성이 관찰되지 않고 응력이 없는 경우와 유사한 성장거동임
③ 초기 결정립 크기에 따른 도금층의 에피탁시 결정성장 경향성과 에피탁시 성장정도에 따른 결정립 성장거동의 차이를 분석
● Si 기판상 결정방위에 따른 에칭특성 평가
① XRD, EBSD, 4PP 면저항 측정을 통해 구리도금 박막의 결정립 성장

연구의 목적 및 내용
● 1축 인장상태에서의 결정립 미세조직 측정
① 연성재료인 PET 기판을 이용하여 구리 씨드층을 증착하고 1축 인장이 가능한 시험기를 제작
② 1축 인장상태에서 결정립 성장 이방성이 관찰되지 않고 응력이 없는 경우와 유사한 성장거동임
③ 초기 결정립 크기에 따른 도금층의 에피탁시 결정성장 경향성과 에피탁시 성장정도에 따른 결정립 성장거동의 차이를 분석
● Si 기판상 결정방위에 따른 에칭특성 평가
① XRD, EBSD, 4PP 면저항 측정을 통해 구리도금 박막의 결정립 성장 거동을 제어
② Nanosize 및 microsize의 결정립이 병존된 상태에서 구리박막의 수직방향의 <111>, <110>, <100> 방향에 대한 에칭 특성 평가 및 에칭속도의 정량적 측정

연구결과
1. PET 기판상의 구리 전해도금층 형성 및 1축 인장평가
① 응력전달이 용이하도록 유연성 PET 기판을 사용하여 구리도금을 실시하고 결정립 성장을 관찰
② 일축인장시험이 가능한 시험편 제작 및 인장시험기를 제작함
③ 인장응력 유무에 따른 결정배향성의 차이를 관찰하기 어려웠으며 이는 재결정 조직이 변형이 인가된 상태에서 응력을 받지 않기 때문으로 판단됨

2. 구리 씨드층의 결정립 크기에 따른 전해도금층의 미세조직 차이 관찰
① 초기 결정립이 커지면 에피탁시 성장의 임계두께가 증가하는 것으로 나타남
② 유기첨가제의 첨가 및 전류밀도의 증가에 의해 도금 임계두께가 감소하는 것으로 나타남

3. 구리박막층의 결정립 성장 제어 및 에칭특성 평가
① Nanosize, (111), (110), (100) 결정립에 대한 에칭속도는 nanosize가 제일 빠르고, (100), (110), (111)의 순서로 바뀌는 것을 확인함
② 에칭 형상에도 결정방위별 차이가 있는 것으로 관찰되었으며, (111)은 삼각형, (110)은 ridge, (100)은 정사각 pyramidal 형태를 나타냄
③ 염소이온에 의해 pitting corrosion이 관찰되며, BTA 등에 의해 결정방위별 에칭속도가 다르게 되는 것을 관찰하였음

연구결과의 활용계획
1. 활용방안
① 본 연구결과의 활용방안으로서 학술적으로 도금 결정립 성장거동을 이해할 수 있는 모델을 제시하고, 구리박막층의 에칭특성 평가를 정량적으로 평가할 수 있는 기술을 제함
② 얻어진 연구결과는 관련 학회에 발표 소개하며 기업이나 연구소에 관심을 얻고자 함

2. 기대성과
① 경제·산업적 측면에서는 연구결과가 우수할 경우에 기술을 사업화 할 수 있는 방안을 관련기업과 연계하여 적극적으로 찾아보고자 한다. 특히 반도체 배선, PCB 및 전해동박에 응용된다면 보다 경쟁력 있는 제품제작이 가능할 것으로 기대됨
② 기술적 측면에서는 향후 박막화 미세패턴에 따른 보다 정밀한 에칭공정의 제어가 필요할 것으로 판단되며 이에 대한 정량적 평가기술을 제시할 것으로 기대함

(출처 : 한글요약문 5p)

Abstract ▼

Purpose&contents
● Microstructure analysis of Cu electrodeposits on the one-axis tensile state
① Preparing Cu film on a flexible PET substrate and fabricating one-axis tensile tester
② Impossibility of investigating anisotropic grain growth for one-axis tensile state
③ Epitaxial growth b

Purpose&contents
● Microstructure analysis of Cu electrodeposits on the one-axis tensile state
① Preparing Cu film on a flexible PET substrate and fabricating one-axis tensile tester
② Impossibility of investigating anisotropic grain growth for one-axis tensile state
③ Epitaxial growth behavior of Cu electrodeposits depending on the initial grain size and its recrystallization
● Estimating etching characteristics for crystallographic orientation on Si substrate
① Control of recrystallization in Cu electrodeposits by XRD, EBSD and 4PP
② Estimating etching rates and their morphologies of <111>, <110>, <100> grains and nanosize grain

Result
1. Cu electroplating on a PET substrate and one-axis tensile test
① Cu electroplating on a PET substrate for applying tensile state and investigation of grain growth by EBSD
② Fabrication of test sample and one-axis tensile tester
③ Impossibility of investigating any anisotropy of grain growth under tensile stress

2. Microstructure of Cu electrodeposits depending on the grain size of Cu seed layer
① Increasing the critical thickness of Cu epitaxial electrodeposits linearly depending on the initial grain size
② Decreasing the epitaxial thickness by adding organic additives and increasing the current density

3. Control of grain growth in Cu electrodeposits and chracterization of its etching
① Etching rates of nanosize and (111), (110), (100) grains are 'nanosize > (100) > (110) > (111)'
② We found the etching morphology depending on the crystallographic orientation as (111), (110) and (100) are triangle, ridge, and pyramidal
③ Pitting corrosion by chlorine ion and difference of etching rate by BTA inhibitor

Expected Contribution
1. Suggestion for utilizing the results
① Obtaining intellectual property, and try to transfer technology and produce a new item
② Advertizing and promoting the obtained results through conference and symposium
③ Searching companies to transfer technology for production

2. Expecting outcome
① In the economical and industrial viewpoints, by using the crystallographic control in the copper electrodeposits, it is possible to apply various enhanced items as Cu interconnection, PCB and Cu foils. ② Technologically, more precise control of etching process for ultra thin Cu films is needed, and quantitative estimation is possible.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 3연구계획 요약문 ... 4연구결과 요약문 ... 5 한글요약문 ... 5 SUMMARY ... 6연구내용 및 결과 ... 7 1. 연구개발과제의 개요 ... 7 2. 국내외 기술개발 현황 ... 10 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 12 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 28 5. 연구결과의 활용계획 ... 29 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 30 7. 참고문헌 ... 30 8. 연구성과 ... 31 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 41 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 41 11. 기타사항 ... 41끝페이지 ... 41