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한국전기화학회 한국전기화학회

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Vol.18, No.1, February 2015

Influence of Chemical Composition of Pyrophosphate Copper Baths on Properties of Electrodeposited Cu Films전기도금 된 Cu 필름 특성에 미치는 피로인산구리용액의 화학성분의 영향
JKES Vol.18, No.1, pp.7-16, February 2015
DOI : 10.5229/JKES.2015.18.1.7
Dong-Yul Shin1, Bon-Keup Koo2, and Deok-Yong Park3*신동율1·구본급2·박덕용2*
1Simmtech Co., Ltd., Chungju, Chungcheongbuk-Do, 361-290, Republic of Korea 2Department of New Materials Engineering, Hanbat National University, Daejeon, 305-719, Republic of Korea1㈜ 심텍 2한밭대학교 신소재공학과
전기도금공정을 이용하여 상온에서 제조된 Cu박막의 특성에 미치는 피로인산구리용액의 화학성분 (Cu2+ 농도, K4P2O7 농도, 첨가제 농도)의 영향에 대한 연구를 수행하였다. 전류효율은 도금용액 의 Cu2+ 농도가 0.3 M까지 높아짐에 따라 거의 100%까지 증가하는 경향을 나타내었다. K4P2O7 농도는 1.5~1.8 M 농도에서 전류효율의 감소를 나타내었으나, 0.9~1.3 M과 2.1~2.4 M에 서는 거의 100%의 전류효율을 나타내었다. 첨가제의 농도 변화는 전류효율에는 거의 영향을 미 치지 않았다. 전기도금 된 Cu 박막의 잔류응력은 도금용액의 Cu2+ 농도가 0.15 M 이하에서는 약 20 MPa로 측정되었으나, Cu2+ 농도가 증가함에 따라 증가하다가 0.25 M 에서 약 120 MPa 의 최대치를 나타내었다. 한편 도금용액의 K4P2O7 농도가 0.9 M로부터 2.4M로 증가할수록 잔류 응력은 80MPa로부터 0 MPa까지 감소하는 경향을 나타내었으며, 첨가제의 농도는 잔류응력에 영 향을 미치지 않은 것으로 관찰되었다. 표면형상의 경우 Cu2+ 농도와 K4P2O7 농도는 상당한 영향 을 미쳤으나, 첨가제는 약간의 영향만을 나타내었다. XRD 분석 결과 Cu2+ 농도와 K4P2O7 농도 는 Cu 박막의 미세조직에 상당한 영향을 미쳤으나, 첨가제는 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나 타났다. Cu2+ 농도와 K4P2O7 농도가 증가할수록 (111) 피크의 강한 우선방향성이 나타내었다.
Keyword : FCCL, Electrodeposition, Chemical composition, Pyrophosphate bath, Residual stress, Current efficiency

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