• 한국재료학회지
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• 제9권6호
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• pp.583-588
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• 1999

The characteristics of copper thin films and pattern filling capability were investigated by ECD. Prior to deposition of copper film, seed-Cu/Ta(TaN)/$SIO_2$(BPSG)/Si structure was manufactured. Copper deposition was performed with various current waveforms(DC/PC, 1~10,000Hz) and current densities(10~60 mA/$\textrm{cm}^2$) after pretreatment (Oxident removal, wetting) of seed-layer. Conformal pattern filling was performed using PC method with fast deposition rate of 6,000~8,000$\AA$/min. Heat-treated($450^{\circ}C$, 30min) copper films showed good resistivities of 1.8~2.1$\mu$$\Omega$.cm. According to the XRD analysis, (111)-preferred orientation of copper film was found in ECD-Cu/seed-Cu/Ta/$Sio_2$/Si structure. Also, we have successfully achieved to fill via holes with 0.35$\mu\textrm{m}$ width and 4:1 aspect ratio.

• 한국재료학회지
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• 제29권4호
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• pp.228-232
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• 2019

Copper electroplating and electrode patterning using a screen printer are applied instead of lithography for heterostructure with intrinsic thin layer(HIT) silicon solar cells. Samples are patterned on an indium tin oxide(ITO) layer using polymer resist printing. After polymer resist patterning, a Ni seed layer is deposited by sputtering. A Cu electrode is electroplated in a Cu bath consisting of $Cu_2SO_4$ and $H_2SO_4$ at a current density of $10mA/cm^2$. Copper electroplating electrodes using a screen printer are successfully implemented to a line width of about $80{\mu}m$. The contact resistance of the copper electrode is $0.89m{\Omega}{\cdot}cm^2$, measured using the transmission line method(TLM), and the sheet resistance of the copper electrode and ITO are $1{\Omega}/{\square}$ and $40{\Omega}/{\square}$, respectively. In this paper, a screen printer is used to form a solar cell electrode pattern, and a copper electrode is formed by electroplating instead of using a silver electrode to fabricate an efficient solar cell electrode at low cost.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권11호
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• pp.905-909
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• 2011

The formation of front metal contact silicon solar cells is required for low cost, low contact resistance to silicon surfaces. One of the available front metal contacts is Ni/Cu plating, which can be mass produced via asimple and inexpensive process. A selective emitter, meanwhile, involves two different doping levels, with higher doping (${\leq}30{\Omega}/sq$) underneath the grid to achieve good ohmic contact and low doping between the grid in order to minimize the heavy doping effect in the emitter. This study describes the formation of a selective emitter and a nickel silicide seed layer for the front metallization of silicon cells. The contacts were thickened by a plated Ni/Cu two-step metallization process on front contacts. The experimental results showed that the Ni layer via SEM (Scanning Electron Microscopy) and EDX (Energy dispersive X-ray spectroscopy) analyses. Finally, a plated Ni/Cu contact solar cell displayed efficiency of 18.10% on a $2{\times}2cm^2$, Cz wafer.

• 한국표면공학회지
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• 제26권3호
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• pp.149-157
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• 1993

In the study of TAB(Tape Automated Bonding)technologies, Cu-Cr sputtered seed layer has been used to improve the adhesion between Polyimide and Cu film and electrical properties. But the Cu electrodeposit on Cu-Cr film had poor adhesion or powder-like form due to the surface Cr oxides on the Cu-Cr film. By means of activating the Cu-Cr film with the oxalic acid and phosphoric acid, the Cu film with the improved adhesion could be coated on the Cu-Cr sputtered film in CuSO4 solution. The etching rate was compared with increasing the Cr content of the sputtered Cu-Cr film, and anodic polarization curve in FeCl3 solution was investigated. With increasing the Cr content, the etching rate was reduced. The clean etching cross section could be obtained with increasing the concentration of FeCl3 solution. But above the 13 w/o Cr content, Cu-Cr sputtered film could not bed etched cleanly only with FeCl3 solution and additives were needed.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.68-69
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• 2013

금속 씨드 층(seed layer)을 직경 $10{\mu}m$, 깊이 $100{\mu}m$, 고종횡비 10:1 비아에 스퍼터링하였다. 금속 씨드 층의 두께는 스퍼터링 시간, 압력, 및 타겟파워를 변화하여 조절하였다. 금속 씨드층 스퍼터링 후 전기도금에 의해 구리 충전을 시도하였다. 비아의 고종횡비가 증가하면 비아 폭이 좁아져 비아의 하부층과 하단 측면 두께는 비아 상부 측면 두께만큼 충분하지 않아 문제가 될 수 있다. 스퍼터링 조건을 최적화 함으로써 씨드층의 특성을 높이고, 비아 홀 지름의 감소 속도를 줄일 수 있었다. 종래의 스퍼터링 방식을 이용하여 비아 입구의 opening percentage를 약 64%로 하고, 하부 씨드층 두께가 46.7 nm 인 금속 씨드층을 형성할 수 있었다. 이 씨드층 상에 전기도금으로 Cu filling을 성공적으로 할 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제20권1호
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• pp.1-6
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• 2017

본 연구에서는 구리 배선 공정에서 구리 씨앗층 표면에 형성되는 구리 자연산화물을 제거하는 표면 전처리가 후속 구리 전착에 미치는 영향을 살펴보았다. 구리 배선 공정의 화학적 기계적 연마 공정에서 사용하는 citric acid 기반의 용액을 구리 표면 전처리 과정에 적용하여 표면에 존재하는 구리 자연 산화물을 제거하였고, 용액 조성 변화를 통해 산화물 제거의 선택성을 높여 구리 씨앗층의 손실을 최소화하였다. 또한 표면 전처리 후 구리 전해 전착과 무전해 전착을 시도하여 전착한 박막의 비저항, 표면 거칠기 등의 성질을 비교하고, 이를 통해 선택적으로 구리 산화물을 제거한 이후에 전착된 박막의 비저항과 표면 거칠기가 가장 낮게 나타남을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.260-260
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• 2009

In high-efficiency crystalline silicon solar cell, If high-efficiency solar cells are to be commercialized, It is need to develop superior contact formation method and material that can be inexpensive and simple without degradation of the solar cells ability. For reason of plated metallic contact is not only high metallic purity but also inexpensive manufacture. It is available to apply mass production. Especially, Nickel, Copper are applied widely in various electronic manufactures as easily formation is available by plating. Ni is shown to be a suitable barrier to Cu diffusin as well as desirable contact metal to silicon. Nickel monosilicide has been suggested as a suitable silicide due to its lower resistivitym lower sintering temperature and lower layer stress than $TiSi_2$. In this paper, Nickel as a seed layer and diffusion barrier is plated by electroless plating to make nickel monosilicide.

• 한국재료학회지
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• 제17권10호
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• pp.509-515
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• 2007

In order to fabricate adhesiveless 2-layer flexible copper clad laminate (FCCL) used for COF (chip on film) with high peel strength, polyimide (PI; Kapton-EN, $38\;{\mu}m$) surface was modified by reactive $O_2^+$ and $N_2O^+$ ion beam irradiation. 300 mm-long linear electron-Hall drift ion source was used for ion irradiation with ion current density (J) higher than $0.5\;mA/cm^2$ and energy lower than 200 eV. By vacuum web coating process, PI surface was modified by linear ion source and then 10-20 nm thick Ni-Cr and 200 nm thick Cu film were in-situ sputtered as a tie layer and seed layer, respectively. Above this sputtered layer, another $8-9{\mu}m$ thick Cu layer was grown by electroplating and subsequently acid and base resistance and thermal stability were tested for examining the change of peel strength. Peel strength for the FCCLs treated by both $O_2^+$ and $N_2O^+$ ion irradiation showed similar magnitudes and increased as the thickness of tie layer increased. FCCL with Cu (200 nm)/Ni-Cr (20 nm)/PI structure irradiated with $N_2O^+$ at $1{\times}10^{16}/cm^2$ ion fluence was proved to have a strong peel strength of 0.73 kgf/cm for as-received and 0.34 kgf/cm after thermal test.

• 한국재료학회지
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• 제11권1호
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• pp.20-26
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• 2001

(hfac)Cu(1, 5-DMCOD)(1, 1, 1, 5, 5, 5-Hexafluoro-2, 4-pentanedionato Cu(I) 1, 5-dimethyl-cyclooctadine) 전구체와 He 운반기체를 이용하여 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 방법으로 Cu 박막을 형성하였으며, He 운반기체와 함께 $H_2$ gas 및 H(hfac) Ligand의 첨가가 Cu 박막 형성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. He운반기체만을 사용한 경우, Cu 박막의 증착율은 기판온도 180~$230^{\circ}C$에서 20~$125{\AA}/min$ 정도로 낮은 값을 보였으며, 특히 기판온도 $190^{\circ}C$에서는 매우 얇은 두께 ($700{\AA}$)이면서 낮은 비저항($2.8{\mu}{\Omega}cm$)을 갖는 Cu 박막이 형성됨을 알 수 있었다 He 운반기체와 함께 환원가스(H$_2$) 및 화학첨가제 (H (hfac) ligand)의 첨가 실험에서는 낮은 기판온도 ($180~190^{\circ}C$) 구간에서 현저하게 증착율이 증가하였으며 얇은 두께 (~$500{\AA}$)의 Cu 박막이 낮은 비저항(3.6~$2.86{\mu}{\Omega}cm$)을 갖는 것으로 나타났다. 또한 얇은 두께의 MOCVD Cu박막들의 표면 반사도(reflectance)는 $300^{\circ}C$에서 열처리한 sputter Cu의 반사도에 근접하는 우수한 surface morphology를 보였다 결국, (hfac)Cu(1,6-DMCOD) 전구체를 이용하여 얻어진 MOCVD Cu박막은 얇은 두께에서 낮은 비저항을 갖는 우수한 막질을 보였으며, Electrochemical deposition공정에서 conformal seed layer로써의 적용이 가능할 것으로 기대된다.

• 청정기술
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• 제17권2호
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• pp.103-109
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• 2011

전기도금의 seed layer를 형성하는 무전해 동도금 공정의 throwing power (TP)와 두께 편차를 개선하기 위한 공정 최적화 방법을 제시하였다. 실험계획법 (DOE)을 이용하여 가능한 모든 공정 인자들 가운데 TP와 두께 편차에 가장 큰 영향을 미치는 주요 인자를 파악해 보았다. 균일성을 가진 via filling을 위해서는 도금액 내의 Cu 이온의 농도를 높여주고 도금 온도를 낮추어 주는 것이 바람직한 것으로 판단되었으며 이는 표면 반응성의 측면에서 설명되었다. Kinetic Monte Carlo (MC) 모사가 이를 시각화하기 위해 도입되었으며 실험에서 관찰된 현상을 정성적으로 무리 없이 설명할 수 있었다. 실험계획법을 이용한 체계적인 실험과 이를 뒷받침하는 이론적인 모사가 결합된 본 연구의 접근법은 관련 공정에서 유용하게 활용될 수 있을 것이다.