• 진공이야기
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• 제2권1호
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• pp.10-16
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• 2015

With the recognition of nanotechnology as one of the future strategic technologies, the R&D efforts have been performed under exclusive supports of governments and private sectors. At present, nanotechnology is at the focus of research and public attention in almost every advanced country including USA, Japan, and many others in EU. Keeping tracks of such technical trends, center for nanoscale mechatronics and manufacturing (CNMM) was established in 2002 as a part of national nanotechnology promotion policy led by ministry of science and technology (MOST) in Korea. It will hold widespread potential applications in electronics, optical electronics, biotechnology, micro systems, etc, with the promises of commercial visibility and competitiveness. In this paper, wafer scale multilayer nanoimprint lithography technology which is well-known the next generation lithography, roll-typed nanoimprint lithography (R-NIL), roll-typed liquid transfer imprint lithography (R-LTIL), the key technology for nanomanufacturing and nanoscale measurement technology will be introduced. Additionally, its applications and some achievements such as solar cell, biosensor, hard disk drive, and MOSFET, etc by means of the developed multilayer nanoimprint lithography system are introduced.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제55권5호
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• pp.223-230
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• 2006

The reliability of imprint patterns molded by stamps for industrial application of nanoimprint lithography (NIL), is an important issue. Usually, defects can be produced by incomplete filling of negative patterns and the shrinkage phenomenon of polymers in conventional NIL. In this paper, the patterns that undergo a varied temperature or varied pressure period during the thermal NIL process have been investigated, with the goal of resolving the shrinkage and defective filling problems of polymers. The effects on the formation of polymer patterns in several profiles of imprint processes are also studied. Consequently, it is observed that more precise patterns are formed by the varied temperature (VT-NIL) or varied pressure (VP-NIL). The NIL (VT-NIL or VP-NIL) process has a free space compensation effect on the polymers in stamp cavities. From the results of the experiments, the polymer's filling capability can be improved. The VT-NIL is merged with the VP-NIL for the better filling property. The patterns that have been imprinted in the merged NIL are compared with the results of conventional NIL. In this study, the improvement in the reliability for results of thermal NIL has been achieved.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.790-793
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• 2011

In this study, the surface modification for a silicon(Si) mold using $CHF_3$ inductively coupled plasma(ICP). The conditions under that plasma was treated a input ICP power 600 W, an operating gas pressure of 10 mTorr and plasma exposure time of 30 sec. The Si mold surface became hydrophobic after plasma treatment in order to $CF_x$(X= 1,2,3) polymer. However, as the de-molding process repeated, it was investigated that the contact angle of Si surface was decreased. So, we attempted to investigate the degradation mechanism of the accurate pattern transfer with increasing the count of the de-molding process using scanning electron microscope (SEM), contact angle, and x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis of Si mold surface.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.1838-1843
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• 2014

나노 임프린트 리소그래피는 수십 나노미터에서 수십 마이크론에 이르는 패턴을 간단하고 저비용으로 대면적 기판에 제작할 수 있어 차세대 패터닝 기술로 주목 받고 있다. 특히, 발광소자, 태양전지, 디스플레이 등의 분야에서는 저반사 나노패턴, 광결정 패턴 등 기능성 패턴을 제작하고 이를 적용하는 연구가 활발히 진행 중에 있다. NIL공정을 통해 성공적으로 패턴을 전사시키기 위해서는 적절한 공정조건의 선택이 필요하다. 이에 본 연구에서는 열 나노임프린트를 이용하여 모스아이 패턴을 전사할 때, 충전과정 및 잔류층 형성을 수치 해석하여 폴리머 레지스트의 점탄성 거동을 살펴 보았고, 레지스트 초기 코팅 두께의 변화 및 가압력의 변화가 충전과정 및 잔류층에 미치는 영향을 조사하였다. 해석결과 본 논문에서 고려된 PMMA의 경우, 4MPa 이상의 압력에서 100초 내로 충전공정이 완료되는 것으로 나타났다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.672-675
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• 2005

To imprint 70-nm wide line-patterns, we used a newly developed ultraviolet nanoimprint lithography (UV-NIL) process in which an elementwise patterned stamp (EPS), a large-area stamp, and pressurized air are used to imprint a wafer in a single step. For a single-step UV-NIL of a 4' wafer, we fabricated two identical $5'\times5'\times0.09'(W{\times}L{\times}H)$ quartz EPSs, except that one is with nanopatterns and the other without nanopatterns. Both of them consist of 16 small-area stamps, called elements, each of which is $10\;mm\;\times\;10\;mm$. UV-curable low-viscosity resin droplets were dispensed directly on each element of the EPSs. The volume and viscosity of each droplet are 3.7 nl and 7 cps. Droplets were dispensed in such a way that no air entrapment between elements and wafer occurs. When the droplets were fully pressed between ESP and wafer, some incompletely filled elements were observed because of the topology mismatch between EPS and wafer. To complete those incomplete fillings, pressurized air of 2 bar was applied to the bottom of the wafer for 2 min. Experimental results have shown that nanopatterns of the EPS were successfully transferred to the resin layer on the wafer.

• Tribology and Lubricants
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• 제22권4호
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• pp.182-189
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• 2006

In this paper, the adhesion characteristics between a fused silica without or with an anti-sticking layer and a thermoplastic polymer film used in thermal NIL were investigated experimentally in order to identify the release performance of the anti-sticking layer. The anti-sticking layers were derived from fluoroalkylsilanes, (1H, 1 H, 2H, 2H-perfluorooctyl)trichlorosilane ($F_{13}-OTS$) and (3, 3, 3-trifluoropropyl)trichlorosilane (FPTS), and coated on the silica surface in vapor phase. The commercial polymers, mr-I 7020 and 8020 (micro resist technology, GmbH), for thermal NIL were spin-coated on Si substrate with a rectangular island which was fabricated by conventional microfabrication process to achieve small contact area and easy alignment of flat contact sur- faces. Experimental conditions were similar to the process conditions of thermal NIL. When the polymer film on the island was separated from the silica surface after imprint process, the adhesion force between the silica surface and the polymer film was measured and the surfaces of the silica and the polymer film after the separation were observed. As a result, the anti-sticking layers remarkably reduced the adhesion force and the surface damage of polymer film and the chain length of silane affects the adhesion characteristics. The anti-sticking layers derived from FPTS and $F_{13}-OTS$ reduced the adhesion force per unit area to 38% and 16% of the silica sur-faces without an anti-sticking layer, respectively. The anti-sticking layer derived from $F_{13}-OTS$ was more effective to reduce the adhesion, while both of the anti-sticking layers prevented the surface damages of the polymer film. Finally, it is also found that the adhesion characteristics of mr-I 7020 and mr-I 8020 polymer films were similar with each other.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권4호
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• pp.107-112
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• 2016

본 논문에서는 나노임프린트 리소그래피 기술을 이용하여 다양한 발수 표면을 제작하였으며, 발수기능의 안정성을 향상시키기 위해 액적의 충돌 거동에 대하여 평탄한 단위면적에 대한 구조물의 면적비인 표면 변수의 영향에 대한 연구를 수행하였다. 액적의 충돌 거동을 연구하기 위해 액적 충돌 시험을 통하여 충돌한 액적이 되튐에서 분산으로 천이 되는 임계높이를 측정하였다. 높은 표면 변수에서는 낮은 임계높이가 관찰되었으나, 낮은 표면변수에서는 임계높이가 증가하는 경향을 관찰하였다. 그러나, 표면변수가 더욱 감소할 경우 임계높이가 다시 감소하는 경향을 보였다. 관찰된 결과는 높은 임계높이를 위해서는 최적의 표면 형상 설계가 요구됨을 제시하고 있다.

• 한국광학회지
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• 제28권2호
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• pp.53-58
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• 2017

본 논문은 집적화된 소형의 분광모듈 구현을 위한 나노회절격자의 설계 및 제작에 관한 연구이다. 제안된 평면 구조의 나노회절격자는 회절격자로부터 반사된 빛을 집광하기 위하여 비등간격의 구조로 설계되었으며, 400 nm에서 650 nm까지의 파장 대역폭에서 균등한 분해능을 가지도록 비대칭 V 홈 구조를 가지도록 설계되었다. 최적 설계된 나노회절격자를 저가, 대량 생산에 적합한 UV-NIL 공정을 통해 제작하기 위하여 FT-IR 흡수스펙트럼을 분석하였으며, 이를 통해 5 nm 이내의 치수 정밀도를 가진 고분자 나노회절격자를 제작 할 수 있었다. 제작된 고분자 기반 나노회절격자를 이용한 집적형 분광모듈은 250 nm의 파장 대역폭에서 각 첨두파장의 기준으로 5 nm의 균등한 파장 분해능을 확인하였으며, 이는 다양한 분광모듈의 적용분야에 적용될 것으로 기대된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.55-60
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• 2020

태양광 발전소에 설치된PERC 태양광 모듈 스트링-어레이는 고전압의 전위차로 인해 여전히 potential-induced degradation(PID) 열화 현상이 여전히 보고되고 있다. 이는 태양전지 모듈 커버글라스의 Na+ 이온이 태양전지 봉지재(EVA)를 투과하여 셀 표면으로 전이되고 결함이 많이 분포되어 있는 ARC(SiOx/SiNx) 계면에 양전하가 축적됨으로써 shunt-Resistance(Rsh)가 감소되고 누설전류량이 증가되어 태양전지 출력이 저하되는 현상이다. 본 연구에서는 이를 방지하기 위해 나노임프린트 리소그래피(nano-imprint lithography, NIL) 방식을 이용하여 모스아이(Moth-eye) 나노 구조를 광학 필름 후면에 증착 하였고, 이를 커버글라스와 EVA 사이에 삽입하여 태양광 미니 모듈을 구성하였다. PID 열화 현상을 확인하기 위해 IEC 62804-1 규격에 기반한 셀 단위 PID 열화가속시험을 진행하였고, Light I-V, Dark I-V 분석을 통해 출력(Pmax), 효율(Efficiency), 병렬 저항(shunt resistance)을 확인하였다. 그 결과 기존의 태양전지는 초기 효율 19.76%에서 6.3% 감소하였으나 모스아이 나노 구조 광학 필름(Moth-eye film)이 적용된 태양전지는 0.6% 만 감소하여 PID 열화 현상이 방지되는 것을 확인하였고, 모스아이 나노구조를 통해 투과도가 4% 향상되어 미니 모듈 출력이 2.5% 향상되었다.