KR102558286B1 - Copper continuous deposition source - Google Patents
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- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
- C23C14/562—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates
Abstract
본 발명은 구리 증착 공정을 수행함에 있어서, 연속적이면서 안정적으로 구리를 고속 증발시킬 수 있는 구리 연속 증착 소스에 관한 것이다.
본 발명에 따른 구리 연속 증착 소스는, 도전성 발열 재질의 기재; 상기 기재 상에 형성되는 버퍼층; 및 상기 버퍼층 상에 형성되는 금속층;을 포함한다.
그리고, 상기 금속층은, 구리보다 융점이 높은 1종 이상의 금속군(이하, '제1 금속군'이라 칭함)으로부터 선택되는 적어도 어느 하나로 형성된다.
그리고, 상기 버퍼층은, 상기 제1 금속군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 탄화물을 포함하여 형성된다.The present invention relates to a copper continuous deposition source capable of continuously and stably evaporating copper at a high rate in performing a copper deposition process.
A copper continuous deposition source according to the present invention includes a substrate made of a conductive heating material; a buffer layer formed on the substrate; and a metal layer formed on the buffer layer.
And, the metal layer is formed of at least one selected from one or more metal groups having a higher melting point than copper (hereinafter referred to as 'first metal group').
And, the buffer layer is formed to include at least one carbide selected from the first metal group.
Description
본 발명은 저항 가열 방식의 증착 소스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구리 증착 공정을 수행함에 있어서, 연속적이면서 안정적으로 구리를 고속 증착시킬 수 있는 구리 연속 증착 소스에 관한 것이다.The present invention relates to a resistive heating type deposition source, and more particularly, to a copper continuous deposition source capable of continuously and stably depositing copper at a high rate in performing a copper deposition process.
FCCL(Flexible Copper Clad Laminated, 연성동박적층)은 FPCB(연성회로기판)에 사용되는 핵심 소재로서 내열성, 내굴곡성 및 내약품성 등이 우수해 5G 이동통신, 디스플레이, 스마트폰, 자동차, 항공, 의료 기기, 산업용 컨트롤 기기 등 거의 모든 전자기기에 사용되고 있다.FCCL (Flexible Copper Clad Laminated) is a key material used in FPCB (Flexible Circuit Board) and has excellent heat resistance, bending resistance, and chemical resistance, so it is used in almost all electronic devices such as 5G mobile communication, displays, smartphones, automobiles, aviation, medical devices, and industrial control devices.
FCCL은 통상적으로 폴리이미드 필름의 단면 또는 양면에 동박 라미네이션을 통해 부착하거나 습식 코팅 방법을 이용해 제조하며, 건식 코팅 방법(PVD, Physical Vapor Deposition)은 기술적 어려움과 낮은 생산성으로 인해 채택되지 못하고 있다.FCCL is usually attached to one or both sides of a polyimide film through copper foil lamination or manufactured using a wet coating method, and the dry coating method (PVD, Physical Vapor Deposition) has not been adopted due to technical difficulties and low productivity.
최근에는 고성능 전기차, 고급 전자제품, 5G 이동통신 등의 분야에서 기존 FCCL 대비 전송 손실률 성능이 향상된 FCCL을 필요로 하고 있는 실정이다.Recently, there is a need for FCCL with improved transmission loss performance compared to conventional FCCL in fields such as high-performance electric vehicles, high-end electronic products, and 5G mobile communication.
그런데, 기존의 라미네이팅 및 습식도금 방법에 따른 FCCL은 신호 손실 및 지연 문제의 개선에 한계가 있으며, 기존 건식코팅 방법에 따른 FCCL은 신호 손실 및 지연 문제를 개선할 수 있으나 기술적 어려움과 낮은 생산성으로 인해 적용되지 못하고 있는 상황이다.However, FCCL according to the existing laminating and wet plating method has limitations in improving signal loss and delay problems, and FCCL according to the existing dry coating method can improve signal loss and delay problems, but is not applied due to technical difficulties and low productivity.
따라서, 기존의 라미네이팅 및 습식도금법이 지닌 두께 및 표면조도 제어의 한계를 극복할 수 있으면서, 기존 기판 즉, 폴리이미드(PI) 소재를 사용하더라도 FCCL의 신호손실 및 지연문제를 해결하는데 매우 효과적이며 높은 생산성으로 제조할 수 있는 구리박막 증착/코팅 기술이 요구되고 있다.Therefore, it is very effective in solving the signal loss and delay problems of FCCL even when using an existing substrate, that is, polyimide (PI) material, while overcoming the limitations of controlling the thickness and surface roughness of the existing laminating and wet plating methods. There is a demand for copper thin film deposition / coating technology that can be manufactured with high productivity.
한편, 건식 코팅 방법을 적용할 경우, 저항가열원을 이용하여 구리를 증착하는 방식을 고려할 수 있는데, 상기 경우 다음과 같은 문제점이 있었다.Meanwhile, when the dry coating method is applied, a method of depositing copper using a resistance heating source may be considered. In this case, there are the following problems.
종래 저항가열 방식 증착소스는 일반적으로 세라믹 재질로 형성되는데, 이와 같은 세라믹 재질의 증착소스를 이용할 경우, 구리 용융물의 출렁거림이나 요동이 유발되고, 이로 인해 구리 용융물이 증착소스 밖으로 넘쳐나거나 비산에 의해 손실이 발생함은 물론, 덩어리 형태의 용융물이 튀어나와 달라붙는 소위 스플래쉬 현상이 빈번하게 발생하여 결과적으로 피증착물의 손상 및 불량을 초래하게 된다.Conventional resistance heating method deposition sources are generally formed of ceramic materials. When such ceramic deposition sources are used, sloshing or fluctuation of the copper melt is induced, and as a result, the copper melt overflows out of the deposition source or is scattered, so-called splash phenomenon in which lumpy melt protrudes and sticks occurs frequently, resulting in damage and defects of the deposited material.
또한, 종래 저항가열 방식 증착소스는 배치식만 가능하였고 이와 같은 이유로 적어도 5시간 이상의 장시간 동안 구리를 연속적으로 증착하는 공정이 불가능한 한계가 있었다.In addition, the conventional resistive heating type deposition source is only available for batch type, and for this reason, there is a limitation in that a process of continuously depositing copper for a long time of at least 5 hours is impossible.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 FCCL 등과 같은 전기전자부품에 사용되는 동박에 있어서 전송 손실률 성능을 향상시킬 수 있으면서도 특히 구리를 장시간 연속 증착할 수 있어 높은 생산성으로 제조할 수 있도록 하는 구리 연속 증착 소스를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to improve the transmission loss rate performance in copper foil used in electric and electronic components such as FCCL, and in particular, to continuously deposit copper for a long time, thereby providing a copper continuous deposition source that can be manufactured with high productivity.
본 발명의 또 다른 목적은 저항가열원으로 동박을 형성하더라도 스플래쉬 현상 내지 아킹(arcing) 발생 등을 방지할 수 있어 연속적이면서 안정적으로 구리를 고속 증착할 수 있는 구리 연속 증착 소스를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a copper continuous deposition source capable of continuously and stably depositing copper at a high speed by preventing splashing or arcing even when copper foil is formed as a resistance heating source.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 구리 연속 증착 소스는, 도전성 발열 재질의 기재; 상기 기재 상에 형성되는 버퍼층; 및 상기 버퍼층 상에 형성되는 금속층;을 포함한다.A copper continuous deposition source according to the present invention for achieving the above object includes a substrate of a conductive heating material; a buffer layer formed on the substrate; and a metal layer formed on the buffer layer.
그리고, 상기 금속층은, 구리보다 융점이 높은 1종 이상의 금속군(이하, '제1 금속군'이라 칭함)으로부터 선택되는 적어도 어느 하나로 형성된다.And, the metal layer is formed of at least one selected from one or more metal groups having a higher melting point than copper (hereinafter referred to as 'first metal group').
그리고, 상기 버퍼층은, 상기 제1 금속군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 탄화물을 포함하여 형성된다.And, the buffer layer is formed to include at least one carbide selected from the first metal group.
일 실시예에 따르면, 상기 금속층은 몰리브덴, 텅스텐, 및 탄탈륨 중에서 선택된 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.According to one embodiment, the metal layer may be formed of at least one selected from molybdenum, tungsten, and tantalum.
그리고, 상기 버퍼층은 탄화몰리브덴, 탄화텅스텐, 및 탄화탄탈륨 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있다.The buffer layer may include at least one selected from molybdenum carbide, tungsten carbide, and tantalum carbide.
일 실시예에 따르면, 상기 버퍼층은 다음의 조건식 1을 만족하도록 형성될 수 있다.According to one embodiment, the buffer layer may be formed to satisfy Conditional Expression 1 below.
조건식 1conditional expression 1
0.01% ≤ Bt/Mt ≤ 20%0.01% ≤ Bt/Mt ≤ 20%
(조건식 1에서, Bt: 상기 버퍼층의 두께, Mt: 상기 금속층의 두께)(In Conditional Expression 1, Bt: the thickness of the buffer layer, Mt: the thickness of the metal layer)
본 발명에 따른 구리 연속 증착 소스에 의하면, 전송 손실률 성능이 향상된 동박을 하나의 in-situ 공정으로 제조할 수 있으면서도, 특히 구리 공급의 중단 없이 일시에 연속적으로 구리 박막을 제조할 수 있어 수율을 극대화할 수 있고, 공정을 단순화할 수 있으며, 공정속도를 향상시킬 수 있어, 결과적으로 전자부품용 고성능 동박을 높은 생산성으로 제조할 수 있는 효과가 있다.According to the copper continuous deposition source according to the present invention, a copper foil with improved transmission loss performance can be manufactured in one in-situ process, and in particular, a copper thin film can be continuously manufactured at one time without interruption of copper supply. The yield can be maximized, the process can be simplified, the process speed can be improved, and as a result, high-performance copper foil for electronic components can be manufactured with high productivity.
또한, 본 발명에 따른 구리 연속 증착 소스에 의하면, 아킹(arcing) 발생에 따른 증착소스의 손상 문제, 금속층의 변형/들뜸 및 용융물의 스며듦/침투에 따른 온도편차 증대 문제, 및 스플래쉬 현상 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the copper continuous deposition source according to the present invention, there is an effect that can prevent damage to the deposition source due to arcing, temperature deviation increase due to deformation / lifting of the metal layer and permeation / penetration of the melt, and splash phenomenon.
또한, 기재와 금속층 사이에 개재되는 버퍼층으로 인해, 기재와 금속층이 마치 하나의 벌크 형태로 이루어진 발열체처럼 작용하게 되고, 이에 따라, 단위시간당 증착량의 균일성 및 안정성, 그리고 증착속도를 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, due to the buffer layer interposed between the substrate and the metal layer, the substrate and the metal layer act like a heating element made of one bulk, and thus, the uniformity and stability of the deposition amount per unit time, and the deposition rate. There is an advantage that can be greatly improved.
또한, 롤투롤(R2R) 방식 등을 통해 피증착물(예로, 유연기판 등)을 연속 공급하며 장시간 구리 증착공정을 수행하더라도 증착소스의 손상이나 증발률 저하 등의 문제가 전혀 발생하지 않는 장점이 있다.In addition, even if the deposited material (eg, flexible substrate, etc.) is continuously supplied through a roll-to-roll (R2R) method and a copper deposition process is performed for a long time, there is an advantage in that problems such as damage to the deposition source or lowering of the evaporation rate do not occur at all.
도 1은 본 발명에 따른 구리 연속 증착 소스의 평면도.
도 2는 도 1의 A-A' 방향 단면도.
도 3은 도 1의 B-B' 방향 단면도.
도 4는 도 2,3의 'C1'의 확대도.
도 5는 본 발명에 따른 구리 연속 증착 소스의 단면도.
도 6은 도 5의 'K1'의 확대도.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 구리 박막의 주사전자현미경(SEM) 분석 단면 사진.
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 구리 박막의 주사전자현미경(SEM) 분석 표면 사진.
도 9는 비교예 1에 따라 제조된 구리 박막의 주사전자현미경(SEM) 분석 단면 사진.
도 10은 비교예 1에 따라 제조된 구리 박막의 주사전자현미경(SEM) 분석 표면 사진.1 is a plan view of a continuous copper deposition source according to the present invention;
Figure 2 is a cross-sectional view in the AA 'direction of Figure 1;
3 is a BB′ direction cross-sectional view of FIG. 1;
4 is an enlarged view of 'C1' of FIGS. 2 and 3;
5 is a cross-sectional view of a copper continuous deposition source according to the present invention.
6 is an enlarged view of 'K1' of FIG. 5;
7 is a scanning electron microscope (SEM) analysis cross-sectional photograph of a copper thin film prepared according to Example 1 of the present invention.
8 is a scanning electron microscope (SEM) analysis surface photograph of a copper thin film prepared according to Example 1 of the present invention.
9 is a scanning electron microscope (SEM) analysis cross-sectional photograph of a copper thin film prepared according to Comparative Example 1;
10 is a scanning electron microscope (SEM) analysis surface photograph of a copper thin film prepared according to Comparative Example 1;
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "갖다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but it should be understood that the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not excluded in advance.
또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것인데, 이는 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 즉, 본 명세서에서 지칭하는 "~ 상에 또는 ~ 상부에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 경우뿐만 아니라 대상 부분의 앞 또는 뒤에 위치하는 경우도 포함한다.Also, in the present specification, "on ~ or ~ on top" means located above or below the target part, which does not necessarily mean located on the upper side relative to the direction of gravity. That is, "on ~ or on ~" as used herein includes not only the case of being located above or below the target part, but also the case of being located in front of or behind the target part.
또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In addition, when a part such as a region, plate, etc. is said to be "on or over" another part, this includes not only the case where it is in contact with or spaced apart from the other part "directly on or above", but also the case where there is another part in the middle.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in the present specification, when one component is referred to as "connected" or "connected" to another component, the one component may be directly connected or directly connected to the other component, but unless otherwise specifically stated, it should be understood that it may be connected or connected through another component in the middle.
또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, in this specification, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments, advantages and characteristics of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 구리 연속 증착 소스의 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A' 방향 단면도이고, 도 3은 도 1의 B-B' 방향 단면도이고, 도 4는 도 2,3의 'C1'의 확대도이다.1 is a plan view of a copper continuous deposition source according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view in the direction A-A' of FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view in the direction B-B' of FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged view of 'C1' in FIGS. 2 and 3.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 구리 연속 증착 소스는 도전성 발열 재질의 기재(10), 상기 기재(10) 상에 형성되는 버퍼층(20), 및 상기 버퍼층(20) 상에 형성되는 금속층(30)을 포함한다.1 to 4, the copper continuous deposition source according to the present invention includes a
그리고, 금속층(30)은 구리보다 융점이 높은 1종 이상의 금속군(이하, '제1 금속군'이라 칭함)으로부터 선택되는 적어도 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 한다.And, the
그리고, 버퍼층(20)은 상기 제1 금속군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 탄화물을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.And, the
구체적으로, 본 발명의 기재(10)는 이에 전류가 인가될 때 저항에 의해 가열되는 발열체로서, 증착 소스에 연속 공급되는 구리를 기체 상태의 구리 증기로 만들기 위한 열원으로 기능하는 구성이다.Specifically, the
따라서, 기재(10)는 우수한 저항가열 특성을 갖는 도전성 발열 재질로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기재(10)는 그래파이트(graphite) 재질로 형성될 수 있고, 또는 비정질 탄소 재질로 형성될 수도 있다.Accordingly, the
기재(10)는 일정한 가로길이, 세로길이 및 두께를 가지는 판 형태 또는 대략 바 형태로 가공 및 형성될 수 있다.The
참고로, 본 발명에서 사용하는 용어 '가로길이'란 기재(10)에 전원를 인가시 전류가 흐르는 방향의 길이를 의미하고, '세로길이'란 상기 가로길이에 수직인 길이를 의미한다.For reference, the term 'horizontal length' used in the present invention means the length in the direction in which current flows when power is applied to the
기재(10)는 전원장치에 의해 가열될 수 있다. 구체적으로, 기재(10)는 구리 공급유닛에 의해 공급되는 구리 와이어를 용융 및 증발시키기 위하여 미리 결정된 범위 내의 온도 값으로 가열될 수 있다. 이 때, 기재(10)의 가열온도는 유연기판에 증착될 구리층의 두께를 기초로 결정될 수 있다.The
한편, 기재(10)는 이의 상면 측에 요홈 구조의 수용홈(13)이 형성될 수 있으며, 상기 경우 수용홈(13)은 기재(10)의 중심부 영역에 형성되는 것이 바람직하다.On the other hand, the
수용홈(13)은 기재(10)의 전체영역 중 버퍼층(20) 및 금속층(30)이 구비되는 영역이다. 즉, 버퍼층(20) 및 금속층(30)은 수용홈(13) 내에 형성될 수 있다.The receiving groove 13 is an area in which the
일 실시예에 따르면, 수용홈(13)은 도 2,3과 같이 기재(10)의 상면에서 소정 깊이로 움푹 파인 요홈 형태로 형성될 수 있고, 상기 경우 요홈은 대략 장방형 모양으로 형성될 수 있다.According to one embodiment, the receiving groove 13 may be formed in the form of a groove recessed to a predetermined depth on the upper surface of the
일 실시예에 따르면, 수용홈(13)은 도 1과 같이 직사각형 모양과 같이 일정한 가로 및 세로길이를 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 수용홈(13)의 가로길이가 너무 긴 경우에는 가열되는 온도에 편차가 발생할 수 있고, 반대로 세로길이가 너무 긴 경우에는 저항치가 저하되어 발열량이 적어지는 단점이 있기 때문에 계산 또는 실험을 통하여 일정한 길이 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다.According to one embodiment, the receiving groove 13 may be formed to have a certain horizontal and vertical length, such as a rectangular shape as shown in FIG. At this time, if the horizontal length of the receiving groove 13 is too long, the heating temperature may vary, and conversely, if the vertical length is too long, the resistance value is lowered and the amount of heat generated is reduced. Therefore, it is preferable to form within a certain length range through calculation or experiment.
일 실시예에 따르면, 수용홈(13)의 가로길이는 세로길이보다 더 길게 형성될 수 있다.According to one embodiment, the horizontal length of the receiving groove 13 may be formed longer than the vertical length.
수용홈(13)은 일정한 깊이를 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 수용홈(13)의 깊이가 너무 깊은 경우에는 기재(10)의 수용홈(13) 형성 부위가 구조적으로 약해져서 파손의 위험이 있고, 수용홈(13)의 깊이가 너무 얕은 경우에는 기재의 목표 온도 도달 및 이의 유지를 위해 많은 전력을 소요되어 공정 범위가 좁아지게 되는 문제점이 있다. 따라서 수용홈(13)의 깊이는 계산 또는 실험을 통하여 일정한 깊이 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다.The receiving groove 13 may be formed to have a certain depth. At this time, if the depth of the receiving groove 13 is too deep, the portion where the receiving groove 13 is formed of the
이를 고려할 때, 수용홈(13)을 형성하는 내벽(11)의 높이(도 4의 'h2')는 금속층(30)과 버퍼층(20)의 두께의 합(도 2의 'h1')과 같거나 또는 더 크게 형성될 수 있다. 여기서, 수용홈(13)을 형성하는 상기 '내벽'이란 금속층(30)의 측면(즉, 둘레)과 대향하고 있는 수용홈(13) 영역의 내벽(11)일 수 있다.Considering this, the height of the inner wall 11 forming the receiving groove 13 ('h2' in FIG. 4) is equal to or greater than the sum of the thicknesses of the
본 발명의 버퍼층(20)은 기재(10)와 금속층(30) 사이에 형성되어 기재(10)와 버퍼층(20) 간의 계면부위를 안정화시키는 역할을 하는 기능층에 해당한다.The
버퍼층(20)은 제1 금속군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 금속의 탄화물을 포함하여 형성된다. 즉, 버퍼층(20)은 금속층(30)을 구성하는 금속 성분의 탄화물을 포함하여 형성된다.The
일 실시예에 따르면, 버퍼층(20)은 탄화몰리브덴, 탄화텅스텐, 및 탄화탄탈륨 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 버퍼층(20)이 탄화몰리브덴을 포함할 경우, 상기 탄화몰리브덴은 Mo2C 및 MoC 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.According to one embodiment, when the
일 실시예에 따르면, 버퍼층(20)이 탄화텅스텐을 포함할 경우, 상기 탄화텅스텐은 W2C 및 WC 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.According to an embodiment, when the
일 실시예에 따르면, 버퍼층(20)이 탄화탄탈륨을 포함할 경우, 상기 탄화탄탈륨은 Ta2C 및 TaC 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.According to an embodiment, when the
이러한 버퍼층(20)은 다양한 방식을 통해 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 버퍼층(20)은 스프레이 코팅 방식을 이용하여 기재(10) 상에 형성될 수 있다. Such a
또 다른 실시예에 따르면, 버퍼층(20)은 화학기상증착법(CVD) 또는 물리기상증착법(PVD)을 이용하여 기재(10) 상에 형성될 수 있다.According to another embodiment, the
또 다른 실시예에 따르면, 버퍼층(20)은 포일(foil) 형태로 형성될 수 있다. 상기 경우, 포일(foil) 형태의 버퍼층(20)을 기재(10) 위에 배치시킨 후 이를 직접가열 또는 간접가열하여 기재(10)에 접합시키는 방식으로 형성될 수 있다.According to another embodiment, the
이와 같은 버퍼층(20)의 기능에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 이를 위해, 기재(10)와 금속층(30) 사이에 버퍼층(20)이 형성되어 있지 않고, 다만 포일(foil) 형태의 금속층(30)만 기재(10) 위에 부착되어 있는 경우를 가정하도록 한다.The function of the
상기 경우, 기재(10)와 금속층(30) 간의 계면에서 저항이 상대적으로 더 높아지게 되고, 이에 따라 상기 계면에서 아킹(arcing)과 같은 현상이 발생하여 결국 기재(10) 내지 금속층(30)의 손상이 발생될 수 있다.In this case, the resistance becomes relatively higher at the interface between the
또한, 기재(10)의 저항가열에 따른 열이 금속층(30)으로 효과적으로 전도되지 못하게 되는 문제점이 야기된다. 상기 경우, 기재(10) 파손 및 용융물 비산방지를 위해 기재(10) 온도를 증가시키는데는 한계가 있기 때문에, 이는 결국 구리의 증착속도를 저하시키는 요인으로 작용하게 된다. In addition, a problem in that heat due to resistance heating of the
또한, 버퍼층(20)이 존재하지 않을 경우, 고온에 의한 금속층(30)의 변형 또는 들뜸 현상이 야기될 수 있고, 구리 용융물 내지 증발물이 기재(10)와 금속층(30) 사이에 스며들거나 침투하게 되는 현상이 유발될 수 있다.In addition, when the
그런데, 이와 같은 변형/들뜸/스며듦/침투 현상들은 금속층(30)의 표면부위별 온도 편차를 더욱 증대시키는 요인으로 작용하게 되고, 이러한 온도차에 의해 용융물의 유동이 발생되어 결국 용융물의 출렁거림이나 요동을 유발하게 된다.However, such deformation/floating/permeation/penetration phenomena act as factors that further increase the temperature deviation for each surface portion of the
이와 같이 용융물의 출렁거림이나 요동이 유발되면, 용융물이 증발소스 밖으로 넘쳐나거나 증발물의 비산에 의해 증발물의 손실이 발생함은 물론, 덩어리 형태의 용융물이 튀어나와 달라붙는 소위 스플래쉬 현상이 빈번하게 발생하여 결과적으로 스플래쉬 데미지, 피증착물의 손상 및 불량 등을 초래하게 된다.In this way, when the sloshing or fluctuation of the melt is induced, the melt overflows out of the evaporation source or the loss of the evaporation occurs due to the scattering of the evaporation, as well as the so-called splash phenomenon in which the melt in the form of a lump protrudes and sticks. As a result, splash damage, damage and defects of the deposited material, etc. occur.
특히, 종래 저항가열 방식 증착소스는 구리 증착공정을 장시간 수행하게 되면, 증착소스가 손상되거나 증착률이 저하되는 문제가 야기될 수 있다. In particular, when a copper deposition process is performed for a long time in a conventional resistance heating type deposition source, problems such as damage to the deposition source or a decrease in deposition rate may occur.
반면, 기재(10)와 금속층(30) 사이에 본 발명에 따른 버퍼층(20)이 존재할 경우, 전술한 계면부위의 아킹(arcing) 발생에 따른 증착소스의 손상 문제, 금속층(30)의 변형/들뜸 및 용융물의 스며듦/침투에 따른 온도편차 증대 문제, 비효율적인 열전도 문제, 스플래쉬 현상 등을 방지할 수 있게 된다.On the other hand, when the
더 나아가, 기재(10)와 금속층(30) 사이에 버퍼층(20)이 개재되어 있을 경우, 기재(10)와 금속층(30)이 마치 하나의 벌크 형태로 이루어진 발열체처럼 작용하게 되고, 이에 따라, 단위시간당 증착량의 균일성 및 안정성, 그리고 증착속도를 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.Furthermore, when the
또한, 롤투롤(Roll to Roll) 방식 등을 통해 피증착물(예컨대, 유연기판)을 연속 공급하며 장시간 구리 증착공정을 수행하더라도 증착소스의 손상이나 증착률 저하 등의 문제가 전혀 발생하지 않는 장점이 있다.In addition, there is an advantage in that problems such as damage to a deposition source or a decrease in deposition rate do not occur at all even if an object to be deposited (eg, a flexible substrate) is continuously supplied through a roll to roll method and a copper deposition process is performed for a long time.
바람직한 실시예에 따르면, 버퍼층(20)은 다음의 조건식 1을 만족하도록 형성될 수 있다.According to a preferred embodiment, the
조건식 1conditional expression 1
0.01% ≤ Bt/Mt ≤ 20%0.01% ≤ Bt/Mt ≤ 20%
(조건식 1에서, Bt: 버퍼층(20)의 두께, Mt: 금속층(30)의 두께)(In Conditional Expression 1, Bt: the thickness of the
즉, 버퍼층(20)의 두께는 금속층(30) 두께의 0.01% ~ 20%의 두께로 형성될 수 있다. 이는, 버퍼층(20)의 두께가 금속층(30) 두께 대비 0.01% 미만으로 형성될 경우, 전술한 계면부위의 아킹(arcing) 발생에 따른 증착소스 손상, 금속층(30)의 변형/들뜸 및 용융물의 스며듦/침투에 따른 온도편차 증대, 증발물 스플래쉬 현상 등의 저감 효과가 거의 없게 되기 때문이다.That is, the thickness of the
그리고, 버퍼층(20)의 두께가 금속층(30) 두께 대비 20% 초과로 형성될 경우, 버퍼층(20) 가열 효율이 크게 떨어지게 되고, 이에 따라 단위시간당 증착량 내지 증착효율이 급속히 저하된다.And, when the thickness of the
도 5는 본 발명에 따른 구리 연속 증착 소스의 단면도이고, 도 6은 도 5의 'K1'의 확대도이다.5 is a cross-sectional view of a continuous copper deposition source according to the present invention, and FIG. 6 is an enlarged view of 'K1' in FIG. 5 .
본 발명의 일 예에 따르면, 버퍼층(20)은 기재(10)와의 경계영역에서, 해당 버퍼층(20)을 구성하는 탄화물과 기재(10)를 구성하는 도전성 발열 재질의 성분이 혼재해 있는 영역 즉, 뒤섞이어 있는 영역(이하, '제1 혼재영역'이라 칭함; 도 6의 '20b' 참조)을 포함할 수 있다.According to an example of the present invention, the
본 발명의 일 예에 따르면, 버퍼층(20)은 금속층(30)과의 경계영역에서, 해당 버퍼층(20)을 구성하는 탄화물과 금속층(30)을 구성하는 금속 성분이 혼재해 있는 영역 즉, 뒤섞이어 있는 영역(이하, '제2 혼재영역'이라 칭함; 도 6의 '20c' 참조)을 포함할 수 있다.According to an example of the present invention, the
본 발명의 일 예에 따르면, 버퍼층(20)은 이의 두께 방향으로 해당 버퍼층(20)을 구성하는 탄화물의 조성비가 점진적으로 변하는 영역을 포함하도록 형성될 수 있다. According to one example of the present invention, the
여기서, 상기 "탄화물의 조성비"란 해당 영역을 구성하는 전체 성분의 총량에서 탄화물 성분이 포함되어 있는 분량의 비를 의미할 수 있다. 그리고, 상기 "조성비가 점진적으로 변하는 것"이란, 탄화물의 조성비가 단절적 또는 구분적으로 확연히 구분되도록 변화하지 않고 탄화물 함유량의 구배를 형성하며 변화되는 것일 수 있다.Here, the "composition ratio of carbide" may mean the ratio of the amount of carbide components included in the total amount of all components constituting the corresponding region. And, the "gradual change in the composition ratio" may mean that the composition ratio of carbides does not change so as to be distinctly divided or segmented, but changes while forming a gradient in the content of carbides.
일 실시예에 따르면, 버퍼층(20)은 이의 두께 방향으로 해당 버퍼층(20)을 구성하는 탄화물의 조성비가 점차 증가하는 영역, 및 상기 탄화물의 조성비가 점차 감소하는 영역을 모두 갖도록 형성될 수 있다.According to an embodiment, the
도 6을 참조하면, 버퍼층(20)은 영역 '20b'(즉, 제1 혼재영역)와 영역 '20a'를 포함하는 영역 내에서 이의 두께 방향(즉, 버퍼층(20)의 하측에서 상측 방향)으로 갈수록 버퍼층(20)의 탄화물의 조성비가 점차 증가하는 영역을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the
또한, 버퍼층(20)은 영역 '20a'와 영역 '20c'(즉, 제2 혼재영역)를 포함하는 영역 내에서 이의 두께 방향(즉, 버퍼층(20)의 하측에서 상측 방향)으로 갈수록 버퍼층(20)의 탄화물의 조성비가 점차 감소하는 영역을 포함할 수 있다.In addition, the
본 발명의 일 예에 따르면, 구리 연속 증착 소스는 기재(10)와 버퍼층(20)의 경계영역에서 색이 점진적으로 변하는 것일 수 있다. 구체적으로, 기재(10)의 색과 버퍼층(20)의 색은 상호 단절적 또는 구분적으로 경계가 확연히 구분되도록 변화하지 않고, 점진적으로 변화되는 것일 수 있다.According to one example of the present invention, the copper continuous deposition source may have a color that gradually changes in a boundary region between the
한편, 기재(10)와 버퍼층(20)의 경계영역에 있어서, 상기 '색'에 대하여 정의하면 다음과 같다. 즉, 본 발명에서 사용하는 용어 '색'이란 색 자체가 갖는 고유의 특성(즉, 색상)은 물론, 채도 또는 명도에 따라 달라지는 색깔을 포함하는 것이다.Meanwhile, in the boundary region between the
따라서, 본 발명에서 의미하는 색의 정의에 따르면, 제1 채도(또는 명도)의 검은 색상, 그리고 제1 채도(또는 명도)보다 높은 제2 채도(또는 명도)의 검은 색상은 서로 상이한 색에 해당한다.Therefore, according to the definition of color in the present invention, a black color of a first saturation (or brightness) and a black color of a second saturation (or brightness) higher than the first saturation (or brightness) correspond to different colors.
본 발명의 금속층(30)은 금속층(30) 위에 연속적으로 공급되는 구리를 녹여 구리증기로 만들기 위한 구성이다. 즉, 기재(10)에 전원이 인가되면 저항 가열되고 이에 따라 금속층(30) 위에 있는 구리가 녹으면서 금속층(30) 표면에 젖음 현상이 발생하며 증발이 일어나게 된다.The
따라서, 고속 증발을 효과적으로 일으키기 위해서는, 금속층(30)은 구리의 젖음성(또는 퍼짐성이라고도 함, Wetting성) 및 내화성이 우수하고, 구리와의 반응성은 낮은 재질로 형성되는 것이 바람직하다.Therefore, in order to effectively cause high-speed evaporation, the
금속층(30)의 이와 같은 요구특성을 고려할 때, 금속층(30)은 구리보다 융점이 높은 1종 이상의 금속군(이하, '제1 금속군'이라 칭함)에서 선택되는 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.Considering the required characteristics of the
일 실시예에 따르면, 금속층(30)은 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 및 탄탈륨(Ta) 중에서 선택된 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.According to one embodiment, the
금속층(30)은 0.01 ~ 5mm 의 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 이는, 금속층(30)의 두께가 얇을수록 더 많은 열을 많이 발생시켜서 고속 증발에 유리하지만, 이에 비례하여 고온에 의한 금속층(30) 자체의 변형이 발생하는 비율이 대폭 높아지기 때문이다.The
다수의 실험을 통해, 금속층(30)은 0.01mm 를 경계로 그 이상의 두께에서는 열변형 발생률이 극히 낮아지고, 그 미만의 두께에서는 급격히 높아지는 것을 확인하였다.Through a number of experiments, it was confirmed that the thermal strain generation rate of the
이러한 금속층(30)은 버퍼층(20)의 상에 구비되며 다양한 방식을 통해 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 금속층(30)은 스프레이 코팅 방식을 이용하여 버퍼층(20) 상에 형성될 수 있다.The
또 다른 실시예에 따르면, 금속층(30)은 화학기상증착법(CVD) 또는 물리기상증착법(PVD)을 이용하여 버퍼층(20) 상에 형성될 수 있다.According to another embodiment, the
또 다른 실시예에 따르면, 금속층(30)은 포일(foil) 형태로 형성될 수 있다. 상기 경우, 포일(foil) 형태의 금속층(30)을 버퍼층(20) 위에 배치시킨 후 이를 직접가열 또는 간접가열하여 버퍼층(20)에 접합시키는 방식으로 형성될 수 있다.According to another embodiment, the
한편, 수용홈(13) 내의 기재(10) 상에 버퍼층(20)과 금속층(30)을 적층 형성할 경우, 금속층(30)은 이의 주연부가 수용홈(13) 내벽(11)과 이격을 두고 형성되는 것이 바람직하다. On the other hand, when the
이는, 금속재질의 금속층(30)은 고온에 의해 열팽창이 발생할 수 있으며, 이때 기재(10)보다 금속층(30)이 열팽창률이 더 크기 때문에 수용홈(13)의 내벽(11)에 대해 이격을 두지 않으면 상호 간의 간섭으로 인하여 변형 또는 파손의 우려가 있기 때문이다.This is because the
일 실시예에 따르면, 금속층(30)은 다음의 조건식 2를 만족하도록 형성될 수 있다.According to an embodiment, the
조건식 2conditional expression 2
25% ≤ Ma/Sa ≤ 85%25% ≤ Ma/Sa ≤ 85%
(조건식 2에서, Ma: 금속층(30)의 면적, Sa: 기재(10)의 면적)(In Conditional Expression 2, Ma: area of
즉, 금속층(30)의 면적은 기재 면적의 25% ~ 85%의 두께로 형성될 수 있다. 이는, 금속층(30)의 면적이 기재 면적 대비 25% 미만으로 형성될 경우 구리 와이어가 금속층(30) 위에 유효하게 안착되지 못하고 일부가 이탈되는 문제가 야기될 수 있고, 85% 초과로 형성될 경우 금속층(30)에 온도 편차가 발생하여 스플래쉬 현상이 일어날 수 있기 때문이다.That is, the area of the
일 실시예에 따르면, 금속층(30)은 이의 가로길이가 세로길이보다 더 길게 형성될 수 있다.According to one embodiment, the
만약 세로길이가 가로길이보다 더 길게 형성되면, 금속층(30)의 온도 편차가 심해져서 구리 용융액이 고온인 부분측으로 이동하게 되고, 또한 이에 의하여 그 부분이 식으면서 반대측이 다시 고온화되면 다시 그 반대방향으로 이끌려가는 소위 요동현상이 심하게 발생하게 된다. 요동현상이 심해지면 구리 용융액이 금속층(30)을 이탈하는 현상이 발생하고, 이로 인하여 이탈된 구리 용융액이 수용홈을 형성하고 있는 기재(10) 부위에 접촉하면서 비산현상이 발생하게 된다.If the vertical length is formed longer than the horizontal length, the temperature deviation of the
이하에서, 본 발명의 구리 연속 증착 소스에 대하여 다음의 실시예 및 비교예를 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the copper continuous deposition source of the present invention will be described in more detail through the following examples and comparative examples. However, the following examples are merely illustrative of the content of the present invention, but the scope of the invention is not limited by the examples.
[실시예 1][Example 1]
실시예 1에 따른 구리 연속 증착 소스는 다음과 같은 조건으로 제작하였다.The copper continuous deposition source according to Example 1 was manufactured under the following conditions.
(1) 기재: 그라파이트(1) Substrate: Graphite
(2) 버퍼층: 탄화몰리브덴, 두께 0.052㎜, 가로길이 180㎝, 세로길이 30㎝(2) Buffer layer: molybdenum carbide, thickness 0.052 mm, width 180 cm,
(3) 금속층: 몰리브덴, 두께 1.2㎜, 가로길이 180㎝, 세로길이 30㎝(3) Metal layer: molybdenum, thickness 1.2mm, width 180cm, length 30cm
그리고, 실시예 1에 따른 증착소스를 진공챔버 내부에 장착한 후 다음의 공정 조건에서 구리 와이어를 연속적으로 공급하며 유연기판에 구리를 증착하였다.Then, after the deposition source according to Example 1 was installed inside the vacuum chamber, copper was deposited on the flexible substrate while continuously supplying copper wires under the following process conditions.
(4) 진공도: 1*10-5 Torr 이하(4) Degree of vacuum: 1*10 -5 Torr or less
(5) 증착시간: 5시간(5) Deposition time: 5 hours
(6) 유연기판: 폴리이미드(PI), 12㎝×12㎝×1.3㎜(가로×세로×두께)(6) Flexible substrate: polyimide (PI), 12 cm × 12 cm × 1.3 mm (width × length × thickness)
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 구리 박막의 주사전자현미경(SEM) 분석 단면 사진이고, 도 8은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 구리 박막의 주사전자현미경(SEM) 분석 표면 사진이다.7 is a scanning electron microscope (SEM) analysis cross-sectional photograph of a copper thin film prepared according to Example 1 of the present invention, and FIG. 8 is a scanning electron microscope (SEM) analysis surface photograph of a copper thin film prepared according to Example 1 of the present invention.
실시예 1에 따른 시험결과, 전술한 아킹(arcing) 현상에 따른 증착소스의 손상이 전혀 발생하지 않는 것으로 확인되었고, 도 7 및 도 8에서 알 수 있듯이 스플래쉬 현상에 의한 구리 드랍렛(Droplet) 역시 전혀 발생하지 않는 것으로 나타났다.As a result of the test according to Example 1, it was confirmed that the deposition source was not damaged at all due to the above-mentioned arcing phenomenon, and as can be seen in FIGS. 7 and 8, copper droplets due to the splash phenomenon also did not occur at all.
그리고, 5시간 이상의 장시간 동안 구리 증착 공정을 수행하더라도, 본 발명의 증착소스의 손상이나 증발률 저하 등의 문제가 전혀 발생하지 않는 것으로 확인되었다.And, even if the copper deposition process is performed for a long time of 5 hours or more, it has been confirmed that problems such as damage to the deposition source of the present invention or a decrease in evaporation rate do not occur at all.
[비교예 1][Comparative Example 1]
비교예 1에 따른 구리 연속 증착 소스는 실시예 1과 동일한 조건으로 제작하되, 다만 버퍼층(20)의 두께를 금속층(30) 두께 대비 0.01% 미만으로 형성한 것이 차이점이다.The copper continuous deposition source according to Comparative Example 1 is manufactured under the same conditions as Example 1, except that the thickness of the
비교예 1에 따른 구리 연속 증착 소스는 다음과 같은 조건으로 제작하였다.A copper continuous deposition source according to Comparative Example 1 was manufactured under the following conditions.
(1) 기재: 그라파이트(1) Substrate: Graphite
(2) 버퍼층: 탄화몰리브덴, 두께 0.1㎛, 가로길이 180㎝, 세로길이 30㎝(2) Buffer layer: molybdenum carbide, thickness 0.1 μm, width 180 cm,
(3) 금속층: 몰리브덴, 두께 1.2㎜, 가로길이 180㎝, 세로길이 30㎝(3) Metal layer: molybdenum, thickness 1.2mm, width 180cm, length 30cm
그리고, 비교예 1에 따른 증착소스를 진공챔버 내부에 장착한 후 다음과 같은 공정조건에서 구리 와이어를 연속 공급하며 유연기판에 구리를 증착하였다.Then, after the deposition source according to Comparative Example 1 was installed inside the vacuum chamber, copper was deposited on the flexible substrate while continuously supplying copper wires under the following process conditions.
(4) 진공도: 1*10-5 Torr 이하(4) Degree of vacuum: 1*10 -5 Torr or less
(5) 증착시간: 5시간(5) Deposition time: 5 hours
(6) 유연기판: 폴리이미드(PI), 12㎝×12㎝×1.3㎜(가로×세로×두께)(6) Flexible substrate: polyimide (PI), 12 cm × 12 cm × 1.3 mm (width × length × thickness)
도 9는 비교예 1에 따라 제조된 구리 박막의 주사전자현미경(SEM) 분석 단면 사진이고, 도 10은 비교예 1에 따라 제조된 구리 박막의 주사전자현미경(SEM) 분석 표면 사진이다.9 is a scanning electron microscope (SEM) analysis cross-sectional photograph of a copper thin film prepared according to Comparative Example 1, and FIG. 10 is a scanning electron microscope (SEM) analysis surface photograph of a copper thin film prepared according to Comparative Example 1.
비교예 1에 따른 시험결과, 5시간 이상의 장시간 동안 구리 증착 공정을 수행시 아킹(arcing) 현상이 누적되어 증착소스가 파손되었고, 스플래쉬 현상이 발생하여 도 9 및 도 10과 같이 구리 드랍렛(Droplet)이 유연기판에 붙어있는 것으로 나타났다.As a result of the test according to Comparative Example 1, when the copper deposition process was performed for a long time of 5 hours or more, an arcing phenomenon was accumulated and the deposition source was damaged, and a splash phenomenon occurred, so that copper droplets were attached to the flexible substrate as shown in FIGS. 9 and 10.
실시예 1 및 비교예 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 구리 연속 증착 소스에 의하면, 스플래쉬 현상 내지 아킹(arcing) 발생 등을 방지하며 장시간 동안 안정적으로 구리를 연속 증착할 수 있게 되었다.As can be seen from Example 1 and Comparative Example 1, according to the copper continuous deposition source of the present invention, it is possible to continuously deposit copper stably for a long time while preventing splash or arcing.
이에 따라, 제품 수율을 극대화할 수 있고, 공정을 단순화할 수 있으며, 공정속도를 향상시킬 수 있어, 결과적으로 전자부품용 고성능 동박을 높은 생산성으로 제조할 수 있게 되었다.Accordingly, product yield can be maximized, processes can be simplified, process speed can be improved, and as a result, high-performance copper foil for electronic parts can be manufactured with high productivity.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described and illustrated using specific terms above, such terms are only used to clearly explain the present invention, and the embodiments and described terms of the present invention are the following claims. It is obvious that various changes and changes can be made without departing from the spirit and scope. Such modified embodiments should not be individually understood from the spirit and scope of the present invention, and should be said to fall within the scope of the claims of the present invention.
10: 기재 13: 수용홈
20: 버퍼층 30: 금속층10: substrate 13: receiving groove
20: buffer layer 30: metal layer
Claims (13)
도전성 발열 재질로 형성되어 전류 인가시 가열되는 기재;
상기 기재 상에 형성되는 버퍼층; 및
상기 버퍼층 상에 형성되는 금속층;을 포함하고,
상기 금속층은,
구리보다 융점이 높은 1종 이상의 금속군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나로 형성되고,
상기 금속층 위에 연속적으로 공급되는 구리를 가열 증발시키도록 구성되며,
상기 버퍼층은,
상기 금속층을 구성하는 금속 성분 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 탄화물을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 구리 연속 증착 소스.
As a source used for continuously heating and evaporating continuously supplied copper to deposit it on an object to be deposited,
A substrate formed of a conductive heating material and heated when current is applied;
a buffer layer formed on the substrate; and
Including; a metal layer formed on the buffer layer,
The metal layer,
It is formed of at least one selected from the group of one or more metals having a higher melting point than copper,
It is configured to heat and evaporate copper continuously supplied on the metal layer,
The buffer layer,
A copper continuous deposition source, characterized in that formed by including at least one carbide selected from metal components constituting the metal layer.
상기 금속층은,
몰리브덴, 텅스텐, 및 탄탈륨 중에서 선택된 적어도 어느 하나로 형성되고,
상기 버퍼층은,
탄화몰리브덴, 탄화텅스텐, 및 탄화탄탈륨 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 구리 연속 증착 소스.
According to claim 1,
The metal layer,
formed of at least one selected from molybdenum, tungsten, and tantalum;
The buffer layer,
A copper continuous deposition source comprising at least one selected from molybdenum carbide, tungsten carbide, and tantalum carbide.
상기 버퍼층은 다음의 조건식 1을 만족하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 구리 연속 증착 소스.
조건식 1
0.01% ≤ Bt/Mt ≤ 20%
(조건식 1에서, Bt: 상기 버퍼층의 두께, Mt: 상기 금속층의 두께)
According to claim 1,
The buffer layer is a copper continuous deposition source, characterized in that formed to satisfy the following Conditional Expression 1.
conditional expression 1
0.01% ≤ Bt/Mt ≤ 20%
(In Conditional Expression 1, Bt: the thickness of the buffer layer, Mt: the thickness of the metal layer)
상기 금속층의 두께는 0.01 ~ 5mm 인 것을 특징으로 하는 구리 연속 증착 소스.
According to claim 3,
Copper continuous deposition source, characterized in that the thickness of the metal layer is 0.01 ~ 5mm.
상기 금속층은 다음의 조건식 2를 만족하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 구리 연속 증착 소스.
조건식 2
25% ≤ Ma/Sa ≤ 85%
(조건식 2에서, Ma: 상기 금속층의 면적, Sa: 상기 기재의 면적)
According to claim 1,
The metal layer is a copper continuous deposition source, characterized in that formed to satisfy the following Conditional Expression 2.
conditional expression 2
25% ≤ Ma/Sa ≤ 85%
(In Conditional Expression 2, Ma: area of the metal layer, Sa: area of the substrate)
상기 탄화몰리브덴은 Mo2C 또는 MoC를 포함하고,
상기 탄화텅스텐은 W2C 또는 WC를 포함하고,
상기 탄화탄탈륨은 Ta2C 또는 TaC를 포함하는 것을 특징으로 하는 구리 연속 증착 소스.
According to claim 2,
The molybdenum carbide includes Mo 2 C or MoC,
The tungsten carbide includes W 2 C or WC,
The tantalum carbide is a copper continuous deposition source, characterized in that it comprises Ta 2 C or TaC.
상기 버퍼층은,
상기 기재와의 경계영역에서, 상기 탄화물과 상기 기재의 도전성 발열 재질의 성분이 혼재해 있는 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 구리 연속 증착 소스.
According to claim 1,
The buffer layer,
A copper continuous deposition source comprising a region in which components of the carbide and the conductive heating material of the substrate are mixed in a boundary region with the substrate.
상기 버퍼층은,
상기 버퍼층의 두께 방향으로 상기 탄화물의 조성비가 점진적으로 변하는 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 구리 연속 증착 소스.
According to claim 1,
The buffer layer,
and a region in which the composition ratio of the carbide gradually changes in the thickness direction of the buffer layer.
상기 버퍼층은,
상기 버퍼층의 두께 방향으로 상기 탄화물의 조성비가 점차 증가하는 영역 및 점차 감소하는 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 구리 연속 증착 소스.
According to claim 8,
The buffer layer,
The copper continuous deposition source comprising a region in which the composition ratio of the carbide gradually increases and a region in which the composition ratio of the carbide gradually decreases in the thickness direction of the buffer layer.
상기 버퍼층은,
상기 금속층과의 경계영역에서, 상기 탄화물과 상기 금속층의 금속 성분이 뒤섞이어 있는 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 구리 연속 증착 소스.
According to claim 1,
The buffer layer,
A copper continuous deposition source comprising a region in which the carbide and a metal component of the metal layer are mixed in a boundary region with the metal layer.
상기 기재는 그래파이트(graphite) 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 구리 연속 증착 소스.
According to claim 1,
The substrate is a copper continuous deposition source, characterized in that formed of a graphite (graphite) material.
상기 기재에는 요홈 구조의 수용홈이 형성되어 있고,
상기 버퍼층 및 상기 금속층은 상기 수용홈 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 구리 연속 증착 소스.
According to claim 1,
The base material is formed with a receiving groove having a concave structure,
The copper continuous deposition source, characterized in that the buffer layer and the metal layer are formed in the receiving groove.
상기 수용홈을 형성하는 내벽의 높이는 상기 금속층과 상기 버퍼층의 두께의 합과 같거나, 또는 더 큰 것을 특징으로 하는 구리 연속 증착 소스.
According to claim 12,
The copper continuous deposition source, characterized in that the height of the inner wall forming the receiving groove is equal to or greater than the sum of the thicknesses of the metal layer and the buffer layer.
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- 2022-07-21 KR KR1020220090242A patent/KR102558286B1/en active IP Right Grant
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