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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 李忠縞
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 한밭대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
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최근 반도체 배선 분야는 전자제품의 고집적화, 초미세화, 대용량화 기술 개발과 관련하여 그 중요성이 부각되고 있다. 구리 배선 방식은 습식 방법인 전해 구리 도금법과 무전해 구리 도금법이 적용된다. 그 중 무전해 구리 도금법의 경우 전해 구리도금 및 기존의 PVD(Physical Vapor Deposition)에서 발생되는 단차 피복성이나 기공 문제점에 대해 유리하고 공정의 단순화를 통하여 고신뢰성, 저비용 배선 공정이 적용 가능하다는 장점이 있다. 하지만 무전해 구리 도금법은 전해 구리 도금법에 비하여 증착률이 매우 낮다. 그리고 유해물질 환경규제에 의해 환원제로 사용하던 포름알데히드(HCHO)의 사용이 제한되어 더 이상 사용이 불가능하다. 따라서 충분한 증착률을 확보한 친환경적 무전해 도금법의 개발이 필요하다.
한편 반도체 기판 분야에서는 실리콘 기판 대신 부드럽고 가벼운 유기 고분자 기판 소자(FPCB)를 제작하는 시도가 많이 이루어지고 있다. 무전해 도금은 화학적 산화-환원 반응을 이용하여 도금하는 방법으로 부도체에도 도금이 가능한 장점이 있어 각종 산업분야에서 널리 쓰이고 있다. 하지만, 이 분야에 대한 연구는 아직 충분하다고 할 수 없다.
따라서, 본 연구에서는 용액 교반에 의한 무전해 구리 도금법을 제안하였다. 기판으로는 FPCB 분야에서 널리 사용하는 PET 기판을 사용하였다. 구체적으로는 PET 기판 위에 선택적인 도금을 하기 위해 스크린 프린팅 기법을 사용하여 Ag 전극을 형성하였는데, PET 기판과 Ag 전극간의 접합력을 높이기 위해 대기압 플라즈마 처리를 하였다. 또한 Ag 전극과 무전해 구리 박막사이에 니켈(Nickel)을 확산 방지막층으로 도금하였다. 무전해 구리 도금 박막의 증착률을 개선하기 위해 도금 용액의 교반 속도를 조절하였다. 포름알데히드는 무전해 구리 도금의 환원제로 많이 사용하였는데, 포름알데히드는 환경 규제에 의해 사용이 어려운 물질이기 때문에 환원제인 포름알데히드를 대체하여 차아인산나트륨을 사용하였다. 무전해 도금 시 용액 교반 속도 변화에 따른 변화를 다양한 장비를 통하여 비교 분석하였다. 분석 결과 용액 교반에 의한 무전해 구리 도금 공정이 유해물질 환경규제의 조건을 만족하고, 박막의 증착률은 2.3㎛/hr로 기존의 공정의 증착률인 1.01㎛/hr보다 두 배 이상 증착률이 향상한 결과를 얻을 수 있었다.
한편 반도체 기판 분야에서는 실리콘 기판 대신 부드럽고 가벼운 유기 고분자 기판 소자(FPCB)를 제작하는 시도가 많이 이루어지고 있다. 무전해 도금은 화학적 산화-환원 반응을 이용하여 도금하는 방법으로 부도체에도 도금이 가능한 장점이 있어 각종 산업분야에서 널리 쓰이고 있다. 하지만, 이 분야에 대한 연구는 아직 충분하다고 할 수 없다.
따라서, 본 연구에서는 용액 교반에 의한 무전해 구리 도금법을 제안하였다. 기판으로는 FPCB 분야에서 널리 사용하는 PET 기판을 사용하였다. 구체적으로는 PET 기판 위에 선택적인 도금을 하기 위해 스크린 프린팅 기법을 사용하여 Ag 전극을 형성하였는데, PET 기판과 Ag 전극간의 접합력을 높이기 위해 대기압 플라즈마 처리를 하였다. 또한 Ag 전극과 무전해 구리 박막사이에 니켈(Nickel)을 확산 방지막층으로 도금하였다. 무전해 구리 도금 박막의 증착률을 개선하기 위해 도금 용액의 교반 속도를 조절하였다. 포름알데히드는 무전해 구리 도금의 환원제로 많이 사용하였는데, 포름알데히드는 환경 규제에 의해 사용이 어려운 물질이기 때문에 환원제인 포름알데히드를 대체하여 차아인산나트륨을 사용하였다. 무전해 도금 시 용액 교반 속도 변화에 따른 변화를 다양한 장비를 통하여 비교 분석하였다. 분석 결과 용액 교반에 의한 무전해 구리 도금 공정이 유해물질 환경규제의 조건을 만족하고, 박막의 증착률은 2.3㎛/hr로 기존의 공정의 증착률인 1.01㎛/hr보다 두 배 이상 증착률이 향상한 결과를 얻을 수 있었다.
목차
표 목 차 ⅱ그 림 목 차 ⅲ국 문 요 약 ⅳⅠ. 서 론 1Ⅱ. 이론적 고찰 22.1 PCB(Printed Circuit Board)의 개요 22.1.1 PCB의 정의 22.1.2 재료 및 배선 형성에 따른 PCB 분류 32.2 FPCB(Flexible PCB)의 개요 32.2.1 FPCB의 정의 32.3 용액 교반 4Ⅲ. 실험방법 63.1 PET 기판의 전처리 과정 83.1.1 에탄올 세척 83.1.2 대기압 플라즈마 처리 93.2 은(Ag) 전극 인쇄 93.3 무전해 구리 도금 103.4 구리 박막의 특성 분석 11Ⅳ. 결과 및 토의 12Ⅴ. 결 론 22참고문헌 23ABSTRACT 25
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