| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2009년 봄 (05/21 ~ 05/22, 무주리조트) |
| 권호 | 15권 1호 |
| 발표분야 | 전자재료 |
| 제목 | 다이렉트 배선 방식에 적용하기 위한 나노 구리 분말 표면의 VSAM 코팅에 대한 연구 |
| 초록 | 최근 나노 기술의 발전에 따라 금속 나노 분말에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 금속 나노 입자가 사용되는 다이렉트 배선 방식은 기존 반도체 공정에 비해 소량 다품종 생산, 대형화 가능 등의 많은 장점을 지니고 있다. 현대 기술의 발달과 함께 점점 그 이용 분야가 넓어지고 있는 구리는 우수한 전도성과 경제적인 가격이라는 장점과 함께, 산화가 잘 된다는 치명적인 단점을 갖고 있다. 많은 연구 기관과 기업에서는 이를 극복하고 구리의 장점을 더 효과적으로 이용하기 위해서 다양한 연구가 진행 중에 있다. 본 연구는 VSAM (Vapor Self Assembled Monolayer) 방법을 이용한 나노 사이즈 구리 분말의 산화 방지에 관한 실험으로, 기존에 연구되어 왔던 습식 법이 아닌 in-situ 방법을 이용한 건식 법을 적용하였다. 산화 방지를 목적으로 구리 표면에 사용되는 SAM 용액은 Octanethiol 이다. Octanethiol의 반응기인 SH는 산화되지 않은 구리와 쉽게 결합을 하고 낮은 온도에서 소결이 가능하기 때문에 금속 배선의 전도성에 영향을 주지 않아 다이렉트 배선 방식에 사용되는 구리 분말 표면 코팅 물질로 적합하다. 본 실험에서는 Octanethiol의 낮은 기화 점에 염두를 두고 제작된 장비를 통하여 진행되었다. Chamber와 SAM용기의 기압 차이에 의해 낮은 온도에서 SAM 용액이 기화되므로 구리분말 표면이 코팅될 수 있다. 본 실험에서 Octanethiol과 구리 파우더 표면의 결합은 XPS (X-ray photoelectron spectroscope) 분석을 통해 확인하였고, FTIR (Fourier transform infrared spectroscope) 측정을 통해 Octanethiol Peak이 검출됨으로 코팅의 존재를 확인할 수 있었다. 코팅 막의 두께는 TEM (Transmission electron microscopy) 을 이용하여 확인할 수 있었다. 또한, DSC (Differential scanning calorimeters) 측정을 통해서 Octanethiol의 인화 온도가 실제 구리 분말 소결 온도보다 낮은 범위 내에 있음을 확인하여 Octanethiol이 본 연구에 적합한 물질임을 알 수 있었다. |
| 저자 | 권진형1, 성미린1, 이계영1, 김동권1, 김영석2, 이기라3, 이선영1 |
| 소속 | 1한양대, 2전자부품(연), 3한국기초과학지원(연) |
| 키워드 | Cu nano powder; VSAM; Octanethiol; Copper |
