• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.07a
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• pp.176-177
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• 2005

PDMS는 생명공학 분야에서 중요한 기술적 폴리머이다. Nd:YAG레이저의 4고조파 ($\lambda$=266nm, pulse) 레이저를 사용하여 표면 처리를 하여 PDMS 표면의 습윤성과 접착성의 향상됨을 확인하였다. 식각한 PDMS는 샘물체의 미세회로에 사용될 수 있다. 본 논문은 레이저 빔의 주사속도를 변화시키며 PDMS를 레이저로 식각하며 PDMS의 식각 특성을 연구한다 식각 특성을 의존성이 가장 효과적인 주사 속도에 대한 의존성을 규명하고자 스테이지 컨트롤러의 속도를 변화시키며 실험하였다. 그리고 최적의 레이저 출력값을 알아내려고 레이저 출력값을 조절하며 실험 하였다. 단차측정기(알파스템)을 이용하여 식각형상과 식각 효율 등을 분석하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.286-287
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• 2007

본 논문에서는 최근 유체소자 재료로써 많이 사용되고 있는 polymethyl methacrylate (PMMA)의 레이저 직접식각에 관한 특성을 나타내었다. 식각을 위한 레이저 원으로 기본파가 1064 nm, 반복율이 10 Hz인 Nd:YAG 레이저의 4고조파 성분 ($\lambda$=266 nm)을 사용하였다. X-Y-Z 축으로 이동 가능한 스테이지의 수평 이동속도를 변화시키며, 표면으로 조사되는 펄스 수를 제어하였다. 식각 후 광학현미경으로 식각 단면을 조사하여 식각 깊이와 폭을 측정하였다. 측정된 식각 깊이로부터 식각률을 계산하고, 그 값과 레이저 빔 밀도와의 관계를 알아보았다. 그 결과 시료 표면에 조사되는 레이저 빔 밀도의 로그값과 선형적인 관계를 갖는 것을 확인할 수 있었다. 또한 주사전자현미경을 이용하여 채널 형상 및 채널 내벽을 관찰하였다. 마이크로 채널 내벽에 식각 과정에서 발생한 생성물의 제거를 위해, 레이저 식각과 함께 질소가스 블로잉을 해주었다. 질소 블로잉 압력 1500 torr에서 식각 잔유물이 제거된 내벽을 볼 수 있었다. 실험결과, Nd:YAG 4고조파를 이용하여 PMMA 기판상에 유체 이동을 위한 마이크로 채널을 형성시킬 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.80-80
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• 1999

플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 공정을 간단히 하기 위하여 포토레지스트, ITO, 격벽재료를 Ar+ laser(λ-514 nm, CW)와 Nd:YAG laser(λ=532, 266nm, pulse)로 직접 패터닝 하였다. 레이저에 의한 포토레지스트의 패턴결과, 아르곤 이온 레이저의 포토레지스트 가공의 반응 메카니즘은 레이저 빔의 열에 의한 시료 표면의 국부적인 온도상승에 의한 용융작용이며, 그 결과 식각 후 형성된 패턴의 단면 모양도 레이저빔의 profile과 같은 가우시안 형태를 나타낸다. Nd:YAG 레이저의 4고조파(532nm)를 이용한 경우 200$\mu\textrm{m}$/sce의 주사속도에서 포토레지스트를 패턴하기 위한 임계에너지(threshold energy fluence) 값은 25J/cm2이며, 약 40J/cm2의 에너지 밀도에서 하부기판의 손상이 발생하기 시작하였다. 글미 1은 Nd:YAG 레이저 4고조파를 이용하여 포토레지스트를 식각한 경우 SEM 표면사진(위)과 단차특정기에 의한 단면형상(아래)이다. ITO 막의 레이저에 의한 직접 패턴 결과, ITO 막은 레이저 펄스에 의한 급속 가열 및 증발에 의한 메커니즘으로 식각이 이루어지며, 레이저 파장에 따른 광흡수 정도의 차이에 의해 2고조파 (532nm)에서 ITO 막의 가공 품질이 4고조파(266nm)에 비해 우수하며 패턴의 폭도 출력에 따라 제어가 용이하였다. 그림 2는 Nd:YAG 레이저 2고조파를 이용하여 ITO를 식각한 경우 SEM표면 사진(위)과 단차측정기에 의한 단면형상(아래)이다. 격벽 재료의 레이저에 의한 직접 패턴 결과, Ar+ 레이저(514nm)는 출력 밀도 32NW/cm2에서 격벽을 유리 기판의 경계면까지 식각하였다. Nd:YAG 레이저(532nm)는 laser fluence가 6.5mJ/cm2에서 격벽을 식각하기 시작하였으며, 19.5J/cm2에서 유리기판의 rudraus(격벽 두께 130$\mu\textrm{m}$)까지 식각하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.2
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• pp.171-174
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• 2000

In this study, the laser patterning of sputter-deposited amorphous CoNbZr films has been tried usig Nd: YAG laser. However, the metal film was not removed because of its high reflectance of the alser on the metal surface. To solve this problem, authors tried to screen-print a block polymer on the metal film and then irradiate the laser on the polymer. This is a new method which was suggested by this study. Using this new method, the metal films were effectively removed with the laser power of 114W even though the metal films was not removed with the laser power of 332W using the conventional method. This result leads to the conclusion that the block polymer acts as a laser energy absorbing and transferring layer.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.9
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• pp.967-972
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• 2014

The good light permeability and hardness of glass allow it to be used in various fields. Non-conventional machining methods have been used for glass machining because of its brittle properties. As one non-contact machining method, a laser has advantages that include a high machining speed and the fact that no tool making is required. However, glass has light permeability. Thus, the use of a laser to machine glass has limitations. A nanosecond pulse laser can be used at low power for laser-induced backside wet etching, which is an indirect method. In previous studies, a short-wave laser that had good light absorption but a high price was used. In this study, a near-infrared laser was used to test the possibility of glass micro-machining. In particular, when deeper machining was conducted on a glass structure, more problems could result. To solve these problems, microstructure manufacturing was conducted using ultrasonic vibration.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.15 no.4
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• pp.309-312
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• 2004

Two-dimensionally arrayed nanocolumn lattices were fabricated by using double-exposure laser holographic method. The hexagonal lattice was formed by rotating the sample with 60 degree while the square lattice by 90 degree before the second laser-exposure. The size and period of nanocolumns could be controlled accurately from 125 to 145 nm in diameter and 220 to 290 nm in period for square lattice by changing the incident angle of laser beam. The reactive ion etching for a typical time of 30 min using CH$_4$/H$_2$ plasma enhanced the aspect-ratio by more than 1.5 with a slight increase of the bottom width of columns.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.217-217
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• 2011

플라즈마를 이용하는 식각 및 증착등의 반도체공정에 있어서 최근에는 기판의 크기가 점차 증가하는 추세에 있다. 이러한 대면적 플라즈마 발생장치 내에서 플라즈마 밀도와 라디칼 농도의 공간적인 특성을 이해하는 것에 대한 중요성이 더해지고 있다. 이를 위해 Langmuir probe와 같은 전기적 접근법에 의한 진단방법이나 광학적 접근법에 의한 진단방법에 대한 연구가 이루어 졌다. 전기적 접근법에 의한 플라즈마의 진단방법은 원리가 간단하고 정확도가 높다는 장점이 있지만 진단 장치에 의한 플라즈마의 간섭이 크고 식각가스의 경우 진단이 어렵다는 단점이 있다. 그에 비해 광학적 진단방법은 플라즈마에 간섭이 많지 않은 방법으로 알려져 있고 레이저 형광법(LIF), 원적외선 레이저 흡수 분광법(IR laser Absorption Spectroscopy), 광량측정법(Actinometry)등이 있다. 이 중 레이저 형광법, 원적외선 레이저 흡수 분광법의 경우, 진단장치가 매우 복잡하고 가격이 비싸다는 단점을 가지고 있다. 반면 광량측정법의 경우 다른 광학적 접근법에 의한 진단방법에 비해 원리와 실험장치가 간단하고 공간적인 라디칼 분포의 진단이 쉽다는 점에서 장점을 가지고 있다. Actinometry는 Ar과 같은 불활성 기체를 작은 비율을 넣어서 여기 된 불활성 기체의 파장세기와 여기 된 측정 라디칼의 파장세기의 비교를 통해 상대밀도를 측정하는 방법이다. 이 측정 방법에 Abel's inversion equation을 적용함으로 해서 대면적 M-ICP(Magnetized - Induced Coupled Plasma)에서 식각가스인 $CF_4$플라즈마에서 F 라디칼 농도의 공간적인 분포를 측정하고 분석하였다. 또한 플라즈마의 압력, 소스 전력 값과 기판 전력 값등의 조건의 변화에 따라 F 라디칼 농도의 분포가 어떻게 달라지는지에 대해 측정 분석하여 다루었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.54.2-54.2
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• 2009

결정질 실리콘 태양전지의 알루미늄 후면전극이 패시베이션층의 공극을 통하여 확산됨으로써 국부 후면전계(local back surface field)가 형성되는 후면 점접촉 구조를 제조하였으며, 이에 대한 공정조건 및 특성을 연구하였다. 후면 패시베이션층은 실리콘 기판과 금속전극사이에 삽입됨으로써 표면 재결합속도를 낮추고, 후면 반사도를 높여 광흡수 경로를 증가시킬 수 있다. 고가의 사진식각기술 대신에 저가의 단순한 공정인 레이저 식각기술을 사용하여 후면 패시베이션층에 균일하고 잘 정렬된 공극 패턴을 형성할 수 있었다. 레이저 식각 조건 및 소성조건에 따른 Al 확산 국부 후면전계의 단면 형상을 주사전자현미경(SEM)을 사용하여 관찰하였으며 이에 대한 전기적, 광학적 특성 변화를 조사하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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• v.48 no.4
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• pp.261-268
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• 1999

Laser-induced thermochemical etching has been recognized as a new powerful method for processing a variety of materials, including metals, semiconductors, ceramics, insulators and polymers. This study presents characteristics of direct etching for Si substrate using focused argon ion laser beam in aqueous KOH and $CCl_2F_2$ gas. In order to determine process conditions, we first theoretically investigated the temperature characteristics induced by a CW laser beam with a gaussian intensity distribution on a silicon surface. Major process parameters are laser beam power, beam scan speed and reaction material. We have achieved a very high etch rate up to $434.7\mum/sec$ and a high aspect ratio of about 6. Potential applications of this laser beam etching include prototyping of micro-structures of MEMS(micro electro mechanical systems), repair of devices, and isolation of opto-electric devices.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.6
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• pp.555-559
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• 2008

Junction temperature of quantum dot laser diodes is investigated by utilizing forward voltage-temperature method. In the case of ridge type laser diodes with deep mesa the increasing rate of junction temperature to current is about 0.05 K/mA, while in the case of shallow mesa the increasing rate is about 0.07 K/mA. It is explained that the relatively low increasing rate in the deep mesa results from the heat expansion to the lateral direction of mesa.