• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권2호
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• pp.141-149
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• 2009

초고속 연산용 CMOS(complementary Metal Oxide Semiconductor) 배선재료로 사용되고 있는 구리(Cu)가, 기가급 메모리 소자용 금속 배선 물질에도 사용이 시작되면서 구리 박막에 대한 재료 및 공정이 새로운 조명을 받고 있다. 반도체 금속 배선에 사용하는 수 nm 두께의 구리 박막의 형성에 전해도금(electrodeposition)과 무전해 도금(electroless deposition) 같은 전기화학적 방법을 이용하게 되어서 표면 처리, 전해액 조성과 같은 중요한 요소에 대한 최신 연구 동향을 요약하였다. 구리 박막에서 구리 배선을 제작하여야 하므로 새로운 패턴 기술인 상감기법이 도입되어, 구리도금과 상감기법과의 공정 일치성 관점에서 전해도금과 무전해 도금의 요소 기술에 대해 기술하였다. 구리보다 비저항이 낮아 차세대 소자용 배선에 있어서 적용이 예상되는 은(Ag)을 전기화학적 방법으로 금속 배선에 적용하는 최신 연구에 대하여도 소개하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제4권4호
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• pp.140-145
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• 2013

This study describes the electrodeposition of $Cu_2Se$ thin films with a two-step approach that is based on the initial modification of polycrystalline Au electrode with a selenium overlayer followed by a cathodic stripping of the layer as $Se^{2-}$ in a 1 M lactic acid electrolyte containing $Cu^{2+}$ ions. For this two-step approach to be effective, the $Cu^{2+}$ reduction potential should be shifted to more negative potentials passed potentials for the reduction of Se to $Se^{2-}$. This was accomplished by the complexation of $Cu^{2+}$ ions with lactic acid. The resultant $Cu_2Se$ films were characterized by linear sweep voltammetry combined with electrochemical quartz crystal microgravimetry, UV-vis absorption spectrometry and Raman spectroscopy. Photoelectrochemical experiments revealed that $Cu_2Se$ synthesized thus, behaved as a p-type semiconductor.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제3권2호
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• pp.85-89
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• 2012

This study demonstrates the direct anodic electrodeposition of polypyrrole (PPy), poly(3,4-ethyl-enedioxythiophene) (PEDOT), and polythiophene (PTh) on Cu electrodes by employing a corrosion inhibitor, succinonitrile (SN). SN was found to suppress anodic Cu dissolution beyond the oxidation potential of the polymer monomers. It is also revealed that the Cu surface passivated by SN is still adequately conductive to allow the redox reaction of 1,4-difluoro-2,5-dimethoxybenzene (FMB) and the oxidation of the polymer monomers. Through both cyclic voltammetry and galvanostatic techniques, PPy, PEDOT, and PTh films were successfully synthesized on Cu electrodes in the presence of SN, and the redox behaviors of the films were evaluated.

• Journal of Welding and Joining
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• 제32권3호
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• pp.11-18
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• 2014

TSV(through silicon via) filling technology is making a hole in Si wafer and electrically connecting technique between front and back of Si die by filling with conductive metal. This technology allows that a three-dimensionally connected Si die can make without a large number of wire-bonding. These TSV technologies require various engineering skills such as forming a via hole, forming a functional thin film, filling a conductive metal, polishing a wafer, chip stacking and TSV reliability analysis. This paper addresses the TSV filling using Cu electrodeposition. The impact of plating conditions with additives and current density on electrodeposition will be considered. There are additives such as accelerator, inhibitor, leveler, etc. suitably controlling the amount of the additive is important. Also, in order to fill conductive material in whole TSV hole, current wave forms such as PR(pulse reverse), PPR(periodic pulse reverse) are used. This study about semiconductor packaging will be able to contribute to the commercialization of 3D TSV technology.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제16권4호
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• pp.49-53
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• 2009

MEMS 패키징용 hollow Cu 비아의 형성거동을 분석하기 위해, 펄스-역펄스 전류밀도 및 도금시간에 따른 hollow Cu 비아의 미세구조를 관찰하고 평균 두께 및 두께 편차를 측정하였다. 펄스-역펄스 전류밀도를 $-5\;mA/cm^2$와 $15\;mA/cm^2$로 유지하며 3시간 도금시 hollow Cu 비아의 평균 도금두께는 $5\;{\mu}m$이었으며 표준편차는 $0.63\;{\mu}m$이었다. 도금시간을 6시간으로 증가시 평균 도금두께는 $10\;{\mu}m$, 표준편차는 $1\;{\mu}m$로 균일한 두께의 hollow Cu 비아를 형성하는 것이 가능하였다. 펄스-역펄스 전류밀도를 $-10\;mA/cm^2$와 $30\;mA/cm^2$ 이상으로 증가시킨 경우에는 도금시간 증가에 따라 도금두께보다 도금두께의 표준편차가 더 크게 증가하여 균일한 hollow Cu 비아의 형성이 어려웠다.

• Journal of Magnetics
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• 제12권3호
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• pp.124-128
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• 2007

Co/Cu GMR multilayers were electrodeposited from various electrolytes using the dual bath technique to achieve high sensitive GMR multilayers. GMR ratio and sensitivity were strongly influenced by solution compositions and electrodeposition parameters where GMR and sensitivity of 12% and 0.052%/Oe were achieved from pyrophosphate baths. The effect of plating conditions on properties of Co/Cu multilayers may be attributed to crystallinity and grain size of deposits, and the ability of plating solutions to deposit contiguous films at lower nano thicknesses.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권6호
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• pp.723-733
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• 2016

반도체 배선 미세화에 의한 한계를 극복하기 위해 실리콘 관통 비아(through silicon via, TSV)를 사용한 소자의 3차원 적층에 대한 연구가 진행되고 있다. TSV 내부는 전해도금을 통해 구리로 채우며, 소자의 신뢰성을 확보하기 위해 결함 없는 TSV의 채움이 요구된다. TSV 입구와 벽면에서는 구리 전착을 억제하고, TSV 바닥에서 선택적으로 구리 전착을 유도하는 바닥 차오름을 통해 무결함 채움이 가능하다. 전해 도금액에 포함되는 유기 첨가제는 TSV 위치에 따라 국부적으로 구리 전착 속도를 결정하여 무결함 채움을 가능하게 한다. TSV의 채움 메커니즘은 첨가제의 거동에 기반하여 규명되므로 첨가제의 특성을 이해하는 연구가 선행되어야 한다. 본 총설에서는 첨가제의 작용기작을 바탕으로 하는 다양한 채움 메커니즘, TSV 채움 효율을 개선하기 위한 평탄제의 개발과 3-첨가제 시스템에서의 연구, 첨가제 작용기와 도금 방법의 수정을 통한 채움 특성의 향상에 관한 연구를 소개한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.97-97
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• 2014

The properties of thin film solar cells based on electrodeposited $CuIn(Se,S)_2$ were investigated. The proposed solar cell fabrication method involves a single-step $CuInSe_2$ thin film electrodeposition followed by sulfurization in a tube furnace to form a $CuIn(Se,S)_2$ quaternary phase. A sulfurization temperature of $450-550^{\circ}C$ significantly affected the performance of the $CuIn(Se,S)_2$ thin film solar cell in addition to its composition, grain size and bandgap. Sulfur(S) substituted for selenium(Se) at increasing rates with higher sulfurization temperature, which resulted in an increase in overall band gap of the $CuIn(Se,S)_2$ thin film. The highest conversion efficiency of 3.12% under airmass(AM) 1.5 illumination was obtained from the $500^{\circ}C$-sulfurized solar cell. The highest External Quantum Efficiency(EQE) was also observed at the sulfurization temperature of $500^{\circ}C$.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권4호
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• pp.57-63
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• 2006

칩 스택 패키지의 삼차원 interconnection에 적용을 위해 폭 $75{\sim}10\;{\mu}m$, 길이 3mm의 트랜치 비아에 대해 전기도금전류밀도 및 전류모드에 따른 Cu filling 특성을 분석하였다. 직류모드로 $1.25mA/cm^{2}$에서 Cu filling한 경우, 트랜치 비아의 폭이 $75{\sim}35{\mu}m$ 범위에서는 95% 이상의 높은 Cu filling ratio를 나타내었다. 직류 전류밀도 $2.5mA/cm^{2}$에서 Cu filling한 경우에는 $1.25mA/cm^{2}$ 조건에 비해 열등한 Cu filling ratio를 나타내었으며, 직류모드에 비해 펄스모드가 우수한 Cu filling 특성을 나타내었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권2호
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• pp.37-41
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• 2017

$Cu_2O$는 초저가 태양전지의 흡수층으로 적용될 수 있는 물질 중 하나로 direct band gap($E_g={\sim}2.1eV$)을 갖고 있으며 최대 650 nm 파장의 빛을 흡수 할 수 있는 높은 흡수율을 가지고 있다. 또한 무독성, 풍부한 매장량으로 낮은 비용 등의 여러 장점을 가지며 간단하고 저렴한 방법으로 대량으로 제작이 가능하다. 본 연구에서 Au가 증착된 $SiO_2/Si$ 기판 위에 전착법을 통해 $Cu_2O$ 박막을 제작하였다. 우리는 용액의 pH와 작업전극에 인가되는 전위, 용액의 온도와 같은 공정조건을 바꾸어주었고 최종적으로 XRD와 SEM 사진 분석을 통해 박막의 특성을 확인하였다.