11-Octanol 용매를 이용한 Cu 전도성 잉크에 관한

Abstract

Photolithography 공정은 공정이 복잡하고 재료가 낭비 되며 유해 약품을 대량으로 사용하는 경제적, 환경적 문제를 안고 있다. 이를 대체하기 위해 많은 연구자들이 inkjet printing을 연구해왔다. Inkjet printing의 배선 공정에 사용하는 구리는 전기적, 열적 특성이 뛰어나고 싼 가격으로 그 중요도가 매우 크지만 분말이 나노 크기가 되면 쉽게 산화가 되어 잉크의 제조 등에 사용하기 어려운 단점이 있다. 또한 잉크의 제조 시 분산 안정성을 확보하기 어렵다는 단점을 갖고 있다. 본 연구에서는 구리의 산화 방지를 위하여 1-octanethiol의 Vaporized Self-Assembled Multi-layers(VSAMs)을 이용 하였고, 이 자기조립박막을 분산에 활용하는 방법에 대하여 연구하였다. Polyol 방법과 Pulse Wire Evaporation(PWE) 방법으로 구리 분말을 제작하여 코팅을 실시 하여 각각 10nm, 2~3nm의 코팅막을 형성 할 수 있음을 확인하였다. 1-octanethiol의 분자 구조에 기인하여 alkane족의 straight chain 형의 알코올을 용매로 사용하였으며 실험 결과 1-octanol을 이용 시에 최장 6 주의 분산 안정성을 확보하였고 이는 코팅막의 두께와 1-octanethiol과 1-octnaol의 분자 구조의 유사성에 기인하는 사실을 확인하였다. 또한 선 폭 863㎛의 pattern을 인쇄하여 micro pattern 인쇄에 1-octanol 잉크를 적용 할 수 있음을 확인하였다. 1㎝ x 1㎝ 크기의 샘플을 고순도 수소 분위기에서 소결 시험 결과 5.69 x 10-6 Ω∙ ㎝의 비저항 값을 갖는 것을 확인 하였다. 이와 같은 연구를 토대로 1-octanol 용매를 inkjet 기술에 적용 할 수 있음을 확인 하였다.