• 한국정밀공학회지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.166-173
• /
• 2006

In this study, a probe array has been developed for use in a data storage device that is based on scanning probe microscope (SPM) and MEMS technology. When recording data bits by poling the PZT thin layer and reading them by sensing its piezoresponse, commercial probes of which the tip heights are typically shorter than $3{\mu}m$ raise a problem due to the electrostatic forces occurring between the probe body and the bottom electrode of a medium. In order to reduce this undesirable effect, a poly-silicon probe with a high aspect-ratio tip was fabricated using a molding technique. Poly-silicon probes fabricated by the molding technique have several features. The tip can be protected during the subsequent fabrication processes and have a high aspect ratio. The tip radius can be as small as 15 nm because sharpening oxidation process is allowed. To drive the probe, electrostatic actuation mechanism was employed since the fabrication process and driving/sensing circuit is very simple. The natural frequency and DC sensitivity of a fabricated probe were measured to be 18.75 kHz and 16.7 nm/V, respectively. The step response characteristic was investigated as well. Overshoot behavior in the probe movement was hardly observed because of large squeeze film air damping forces. Therefore, the probe fabricated in this study is considered to be very useful in probe-based data storages since it can stably approach toward the medium and be more robust against external shock.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
• /
• pp.978-982
• /
• 2004

We present high aspect ratio 100nm-scale nickel stamper using e-beam lithography process and Cr/Qz mask for the injection molding process of nano grating patterns. Conventional photolithography blank mask (CrON/Cr/Qz) consists of quartz substrate, Cr layer of UV protection and CrON of anti-reflection layer. We have used Cr/Qz blank mask without anti-reflection layer of CrON which is non-conductive material and ebeam lithography process in order to simplify the nickel electroplating process. In nickel electroplating process, we have used Cr layer of UV protection as seed layer of nickel electroplating. Fabrication conditions of photolithography mask using e-beam lithography are optimized with respect to CrON/Cr/Qz blank mask. In this paper, we have optimized e-beam lithography process using Cr/Qz blank mask and fabricated nickel stamper using Cr seed layer. CrON/Cr/Qz blank mask and Cr/Qz blank mask require optimal e-beam dosage of $10.0{\mu}C/cm^2$ and $8.5{\mu}C/cm^2$, respectively. Finally, we have fabricated $116nm{\pm}6nm-width$ and $240nm{\pm}20nm-height$ nickel grating stamper for the injection molding pattern.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.143-148
• /
• 2019

우리는 분자선 에피택시(Molecular Beam Epitaxy) 법을 사용하여 광전기화학적 물분해 수소생산용 고종횡비 GaN 기반 나노와이어를 Si 기판 위에 성공적으로 제작하였다. 주사전자현미경(SEM)과 에너지분산형 분광법(EDX)은 p-GaN:Mg 및 p-InGaN 나노와이어가 고밀도와 함께 수직으로 성장 되었음을 증명하였다. 또한, p-InGaN 나노와이어의 발광 파장을 552 nm에서 590 nm까지의 조절이 가능하다는 것을 확인하였다. 이렇게 제작된 p-InGaN 나노와이어는 태양광을 통해 외부 전위 없이 물분해가 가능한 수소생산용 광촉매로써 매우 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국재료학회지
• /
• 제5권2호
• /
• pp.208-214
• /
• 1995

콘택 홀 패턴의 미세화가 HF 용액의 침투에 미치는 영향을 파악하고자, 미세 채널 패턴에서의 산화막 습식 식각 특성을 조사하였다. LPCVD로 증착된 산화막을 두께 0.1~1$\mu\textrm{m}$, 선폭 0.1~20$\mu\textrm{m}$, 그리고 초기 깊이 ~1.2$\mu\textrm{m}$ 범위의 질화막으로 둘러 쌓인 미세 채널 패터으로 제작한 후, HF용액에 의한 산화막의 식각속도를 관찰하였다. 실험 결과로써, 크기가 $0.1 \times 0.1 \mu \textrm{m}^{2} 초기 깊이가 1.2$\mu\textrm{m}$인 고종횡비(~12)의 초미세 패턴에서도 식각 속도가 일정함을 볼 수 있어서, 콘택 홀 패턴의 미세화에 관계없이 반응액의 침투가 원활하게 이루어짐을 알 수 있었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
• /
• pp.75-75
• /
• 2010

3D 패키징 기술은 전기소자의 소형화, 고용량화, 저전력화, 높은 신뢰성등의 요구와 함께 그 중요성이 대두대고 있다. 이러한 3D 패키징의 연결방법은 와이어 본딩 또는 플립칩등의 기존의 방법에서 TSV(Through Silicon Via)를 이용하여 적층하는 방법이 주목받고 있다. TSV는 기존의 와이어 본딩과 비교하여 고집적도, 빠른 신호전달, 낮은 전력소비 등의 장점을 가지고 있어 많은 연구가 진행되고 있다. TSV의 세부 공정 중 비아필링(Via filling)기술은 I/O수 증가와 미세피치화에 따른 비아(Via) 직경의 감소 및 종횡비(Via Aspect Ratio)증가로 인해 기존 필링 공정으로는 한계가 있다. 기존의 비아 홀(Via hole)에 금속을 필링하기 위한 방법으로 전기도금법이 많이 사용되고 있으나, 전기도금법은 전기도금액 조성, 첨가제의 종류, 전류밀도, 전류모드 등에 따라 결과물에 큰 차이가 발생되어, 최적공정조건의 도출이 어렵다. 또한 20um이하의 비아직경과 높은 종횡비로 인하여 충진시 void형성등의 문제점이 발생하기도 한다. 본 연구에서는 용융솔더와 진공을 이용하여 비아를 필링시켰다. 이 방법은 관통된 비아가 형성된 웨이퍼 양단에 압력차를 주어, 작은 직경을 갖는 비아 홀의 표면장력을 극복하고, 용융상태의 솔더가 관통된 비아 홀 내부로 필링되는 방법이다. 관통 비아홀이 형성 된 웨이퍼 위에 솔더페이스트를 $250^{\circ}C$이상 온도를 가해 용융상태로 만든 후 웨이퍼 하부에 진공을 형성하여 필링하는 방법과 용융솔더를 노즐을 통하여 위쪽으로 유동시켜 그 위에 비아홀이 형성된 웨이퍼를 접촉하고 웨이퍼 상부에 진공을 형성하여 필링하는 방법으로 실험을 각각 실시하였다. 이 때, 웨이퍼 두께는 100um이하이며 홀 직경은 20, 30um, 웨이퍼 상부와 하부의 진공차는 약 0.02~0.08Mpa, 진공 유지시간은 1~3s로 실시하여 최적 조건을 고찰하였다. 각 조건에 따른 필링 후 단면을 전자현미경(FE-SEM)을 통해 관찰하였다. 실험 결과 0.04Mpa 이상에서 1s내의 시간에 모든 비아홀이 기공(Void)없이 완벽하게 필링되는 것을 관찰하였으며 이 결과는 기존의 방법에 비하여 공정시간을 감소시켜 생산성이 대폭 향상 될 수 있는 방법임을 확인하였다.

• 한국고분자학회지:고분자과학과기술
• /
• 제22권3호
• /
• pp.224-229
• /
• 2011

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
• /
• pp.132-132
• /
• 2004

카본나노튜브는 나노튜브의 종류에 따라 1~10nm의 직경과 수 $\mu\textrm{m}$정도의 길이를 가지는 고종횡비(high aspect ratio)가 가능하며, 고강성, 전기화학적 내성, 마모에 대한 강인성 때문에 원자력간 현미경(AEM)의 프로브로서 이상적인 재료로 인식되어 왔다. 따라서 단백질이나 DNA를 측정하는 바이오 분야, 나노 일렉트로닉스 분야, 나노 구조 측정분야 등 나노 관련 측정분야에서 점차 그 활용도가 높아 져가고 있다. 특히 100nm이하의 반도체의 CD(critical Dimension)을 측정하는데 있어서 나노튜브는 가장 이상적인 후보라고 할 수 있겠다.(중략)

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.621-621
• /
• 2013

ZnO는 수열합성법을 사용하여 저비용으로 일차원 형태의 잘 정렬된 nanowire의 제작이 가능하며 높은 화학적, 열적 안정성을 가져 전계 방출 소자로써 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 수열합성법에 사용되는 ZnO 전구체(Zinc Nitrate, HMTA, PEI & Ammonium Chloride), 안정제(Ethanolamine)의 농도에 따른 ZnO의 형상 변화와 이에 따른 전계방출 특성을 비교 분석하였다. 전구체의 농도 변화에 따라 ZnO Film, Rod, Tip과 같은 형상 변화를 확인 할 수 있었으며, 안정제를 사용함으로써 고종횡비를 가지는 ZnO Tip을 제작하였다. 제작된 ZnO 에미터의 전계방출특성을 고진공 챔버에서 측정하였고, 에미터 형상이 전계방출에 미치는 영향을 비교 분석하였다.

• 한국진공학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.144-149
• /
• 2003

주사전자현미경을 이용한 전자빔의 직접조사에 의해 실리콘 캔틸레버 위에 탄소상 탐침을 성장하였다. 오일확산 펌프의 잔류가스 분위기에서 실리콘 캔틸레버와 전자빔을 수직으로 정렬한 다음 전자현미경의 스폿 모드를 통해 전자빔을 일정시간 동안 조사시켜 탄소상 탐침을 성장시켰다. 주사전자현미경의 제어변수인 조사시간, 가속전압, 방출 전류, 전자빔 프로브 전류 등을 변화시킴으로써 다양한 종횡비를 가지는 탐침을 성장시킬 수 있었으며, 성장 위치의 표면 형상과 무관하게 탐침을 성장시킬 수 있었다. 그 결과 유효길이 0.5 $\mu\textrm{m}$, 바닥직경 90 nm,콘의 반각 $3.5^{\circ}$인 탐침을 성장시켰다. 탐침이 없는 캔틸레버에 고종횡비 탄소상 탐침을 성장시킬 수 있는 기술은 PZT 박막구동기가 집적화된 AFM 캔틸레버의 탐침 형성 과정에서 발생하는 제작과정의 번거로움을 극복하는데 적용될 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.110-110
• /
• 2012

탄소나노튜브와 그래핀 소재는 나노 스케일의 탄소를 대표하는 소재로서 전기적, 기계적인 특성이 뛰어나며, 화학적으로 안정하고, 환경 친화성을 가지고 있다. 탄소나노튜브의 경우 전기적으로 도체 및 반도체성을 가지고 있을 뿐만이 아니라 직경이 최소 1 nm 수준으로 종횡비 및 비표면적이 매우 큰 특성을 가지고 있어서 차세대 정보 전자소재, 고효율 에너지 소재, 고기능성 복합소재, 친환경 소재 등의 분야에서 많은 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 그래핀의 경우 실리콘의 100배에 이르는 전하 이동도, 구리의 100배에 이르는 전류밀도를 가지며, 열전도도 및 내화학성이 뛰어나고 다양한 화학적 기능화가 가능할 뿐 아니라 뛰어난 유연성과 신축성을 보이면서 그래핀 자체의 물리화적 특성구명과 더불어 투명전극, 반도체, 에너지 전극, 구조체, 가스 베리어 등의 응용연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 본 발표에서는 최근의 나노카본 기반의 투명전극 및 기체 차단 필름의 연구 개발동향 등에 대해 발표하고자 한다.