열처리에 따른 금속박막과 광반응폴리이미드 사이의 접착력에 관한 연구

Abstract

광반응폴리이미드는 기존의 폴리이미드에 비하여 공정을 크게 단순화시킬 수 있으며, 이를 통해 가격을 낮출 수 있기 때문에 최근에 연구가 활발히 진행되고 있는 재료중에 하나이다. 그 중에서도 금속박막과 폴리이미드 사이의 접착력에 관한 연구는 다년간 이루어져왔고 그에 따라 접착력도 크게 향상되었다. 그러나 후속공정이 접착력에 미치는 영향, 특히 접착력에 큰 변수로 작용하는 후속열처리공정에 관한 연구는 아직 진행중에 있다. 이에 본 연구에서는 후속 열처리에 따른 금속박막과 광반응폴리이미드 사이에서의 접착력에 관하여 연구하였다. 접착력 향상을 위해서는 광반응폴리이드의 표면을 RF플라즈마 처리하는 방식과 RF bias스퍼터링 하는 방식, 두가지를 모두 RF power를 변화 시키면서 실험하였다. 마지막으로 Cu를 DC마그네트론 방식으로 증착하였다. 후속열처리는 350℃, 3시간, 질소 분위기에서 실시하였으며, 90˚ peel test방식으로 열처리전후의 접착력을 측정하였다.열처리 전에는 RF플라즈마 처리를 한 경우에는 접착력이 RF power가 증가 할수록 감소하는 경향을 나타내는 반면, RF bias 스퍼터링방식의 경우에는 RF power 가 증가 할수록 접착력이 증가하는 경향을 나타내었다. 이는 RF플라즈마처리를 한 경우 RF bias스퍼터링을 한 경우에 비해 RF power가 증가 할수록 광반응 폴리이미드의 표면의 더 큰 손상으로 인하여 접착력이 감소하는 것으로 생각되어진다. 열처리후에는 RF 플라즈마 처리를 한 경우, 낮은 RF power에서는 접착력의 감소가 크게 나타났니만, 높은 RF power에서는 감소의 폭이 작았다. 반면에, RF power스퍼터방식의 경우에는 전체적으로 접착력의 저하가 나타났지만, 그 감소의 폭은 적었으며, RF power에 따른 영향은 적었다. 이는 RF 플라즈마 처리를 하는 경우에 비하여 RF bias 스퍼터링 방식으로 접착력을 향상시키는 방법이 폴리이미드에 손상을 덜 줄뿐만 아니라, 열처리에 따른 접착력의 감소를 크게 둔화시키는 것을 알 수 있다.