• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.81.1-81.1
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• 2012

나노임프린트 리소그라피(Nano-Imprint Lithography, NIL) 기술은 기판위의 resin을 나노구조물이 각인된 스탬프로 눌러서 나노구조물을 형성하는 기술로, 경제적이고 효과적으로 나노구조물을 제작할 수 있는 기술이다. 그중에서도 UV 기반의 나노임프린트(UV-NIL) 기술은 resin을 투명한 스탬프로 누른뒤 UV로 경화시켜 나노구조물을 형성하는 기술로써 고온, 고압($140{\sim}180^{\circ}C$, 10~30bar)이 필요한 가열식 나노임프린트 기술에 비해 상온, 상압($20^{\circ}C$, 1bar)에서도 구조물 형성이 가능하여 다층구조 형성에 적합하다. 연속적인 임프린팅 공정에 의해 resin이 quarz 스탬프에 잔류하여 패터닝에 결함을 유발하게 되므로 오염물을 제거하기 위한 세정공정이 필요하다. 하지만 UV에 의해 경화된 resin은 cross-linking을 형성하여 화학적인 내성이 증가하게 되므로 제거하기가 어렵다. 현재는 resin 제거를 위한 세정공정으로 SPM($H_2SO_4/H_2O_2$) 세정이 사용되고 있는데 세정시간이 길고 세정 후에 입자 또는 황 잔유물이 남으며 많은 유해용액 사용의 문제점이 있어 효과적으로 resin을 제거할 세정공정이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 친환경적인 UV 세정 및 오존수 세정공정을 적용하여 경화된 resin을 제거하는 연구를 진행하였다. 실험샘플은 약 100nm 두께의 resin을 증착한 $1.5cm{\times}1.5cm$ $SiO_2$ 쿠폰 wafer를 사용하였으며, UV 및 오존수의 처리시간을 달리하여 resin 제거효율을 평가하였다. ATR-FTIR 장비를 사용하여 시간에 따른 resin의 두께를 측정한 결과, UV 세정으로 100nm 높이의 resin중에 80nm의 bulk resin이 단시간에 제거가 되었고 나머지 20nm의 resin thin film은 오존수 세정으로 쉽게 제거되는 것을 확인 하였다. 또한 표면에 남은 resin residue와 particle을 제거하기 위해서 SC-1 세정을 진행하였고 contact angle과 optical microscope 장비를 사용하여 resin이 모두 제거된 것을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제19권4호
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• pp.402-406
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• 2008

자유 라디칼 중합법으로 친 이산화탄소성 단량체인 퍼플로로데실메타크릴레이트(FDMA)와 산에 불안정한 단량체인 tert-부틸메타크릴레이트(TBMA)로 구성된 랜덤 공중합체를 합성하였다. 합성된 공중합체의 이산화탄소에 대한 용해도 특성 및 365 nm 노광에서의 포토레지스트 감도 특성에 관하여 조사하였다. 또한, 랜덤 공중합체를 이용하여 형성된 패턴을 플라즈마 에칭을 통해 전도성 고분자인 poly(styrenesulfonate): poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PSS : PEDOT)에 전사하여 미크론크기의 PSS : PEDOT 패턴을 제조할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제8권2호
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• pp.147-153
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• 1998

$WN_x$ 는 리소그라피 마스크의 흡수체나 VLSI 기술에서 금속연결의 확산방지재로써 주목을 받고 있다. RF마르네트론 스퍼터링법으로 여러 증착변수에서 제조한 $WN_x$ 막을 고찰하였다. $SiN_x$ 멤브레인 위에 증착된 박막의 결정구조는 질소아르곤 가스유량비(0-30%), 가스압력(10-43mTorr), RF출력(0150W)및 기판과 타겟사이의 거리 6cm에서 증착한 $WN_x$ 박막은 비정질이였으며 다른 조건에서는 표면이 거친 다결정질이었다. 비정질 박막은 rms가 $3.1\AA$으로 아주 매끈하여 X-선 마스크용 흡착제로써 적합할 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권3호
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• pp.251-258
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• 2010

본 논문은 다기능 미소유체시스템의 일체형 패키징을 위한 MSI (microfluidic system interface) 기술을 제안하고, 이를 설계, 제작, 시험 평가하였다. MSI 기술을 통해 플러그 방식의 유체 인터커넥터, 유체제어를 위한 미소밸브, 광학 인터페이스를 위한 광학창을 유체시스템에 일체형으로 쉽게 구현할 수 있었다. MSI 기술의 유용성을 보이기 위해 미소 유전자시료전처리시스템에 적용되었으며, 미소 유전자시료전처리시스템은 세포정제, 세포분리, 세포용해, DNA 고체상추출, 중합효소연쇄반응, 그리고 모세관전기영동 기능으로 구성되었다. 나아가 MSI 기술이 적용된 미소 유전자시료전처리시스템의 DNA 고체상추출 및 중합효소연쇄반응의 실험결과로부터 MSI가 미소유체시스템을 위한 실용적 패키징 기술임이 검증되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권1호
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• pp.37-43
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• 2001

본 논문에서는 컴퓨터와 리소그라피를 이용하여 암호화된 두 개의 위상카드를 제작하고, 마흐-젠더 간섭계를 이용하여 암호화된 이진영상을 복호화하는 방법을 제안하였다. 이때 두 위상카드 중 하나는 기준 영상으로 사용되고 다른 하나는 암호 영상으로 사용된다. 하나의 랜덤 위상 카드를 기준 영상으로 두고 암호화하고자 하는 영상에 맞게 빛의 간섭 현상을 이용하여 암호 영상으로 사용될 위상 카드를 제작하였다. 원 영상의 복원은 경로차가 같도록 구성한 마흐-젠더 간섭계의 두 경로에 기준 영상과 암호 영상을 위치시켜 간섭시킴으로써 영상을 복원할 수 있다. 위상 카드는 광세기 검출기로 볼 수 없을 뿐만 아니라 복제할 수도 없어서 개인 정보보호 및 인증시스템에 매우 유용하게 사용될 수 있다. 간단한 영상에 대한 광실험을 통하여 제안한 시스템의 타당성을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제14권1호
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• pp.21-28
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• 2008

본 연구에서는 LCD 컬러필터에 사용되는 밀베이스를 제조하기 위해 Red, Green, Blue 안료 분산에 대한 특성을 연구하였다. 또한 기존의 포토리소그라피 방법을 대체할 수 있는 스크린 인쇄 방식에 적용할 수 있도록 물성 및 점도를 맞추었다. 분산제는 BYK-2000, 모노머는 EB-140이 가장 우수한 분산 특성을 나타내었다. Torus mill을 사용하여 millbase를 500 rpm으로 30 min 동안 pre-mixing한 뒤, 4000 rpm으로 $5{\sim}6$시간 분산시켜서 Red $100{\sim}110\;nm$, Green $50{\sim}70\;nm$, Blue $60{\sim}80\;nm$의 분산 결과를 얻을 수 있었다. 저점도 type 포물레이션에서 millbase의 점도가 $200{\sim}300\;cps$ 일 때 비드의 충격력이 충분히 발휘되었으며, 레오로지 거동 및 색특성을 통하여 분산성이 확보되었음을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.550-550
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• 2007

잉크젯 기술은 단순한 사무용 문서 인쇄를 넘어 금속, 세라믹, 고분자 잉크 등으로 그 응용을 확대하고 있다. 이러한 확대의 원인은 잉크젯 인쇄가 마스크를 이용한 포토리소그라피 공정 없이 설계도를 바로 구현한다는 장점을 가지고 있기 때문으로 최근 많은 연구가 집중되고 있다. 본 논문에서는 은 나노 잉크를 잉크젯 인쇄로 구현한 금속 배선의 전기적 기계적 특성을 평가하였다. 은 나노 입자는 수열합성법으로 합성 하였으며 극성 용제를 사용하여 잉크를 제작하였다. 나노 크기의 분말이 분산된 Ag 잉크를 잉크젯 인쇄 기법을 활용하여 인쇄하여 200 도의 저온 소결을 통해 배선을 형성하였다. 형성된 배선의 비저항은 $7.3\;{\mu}{\Omega}{\cdot}cm$었으며 경도와 탄성계수는 각각 1.4 GPa, 71 GPa로 벌크 Ag와 비교할 경우 경도는 높고 탄성 계수는 낮았다. 즉 전기적 측면에서는 충분히 사용가능하지만 충격에 약한 기계적 특성을 갖고 있음을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.370-370
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• 2010

최근 자연모사를 통한 초저마찰 연구가 활발히 진행되고 있으며 리소그라피, 레이져 가공법 등의 다양한 방법을 통해 표면구조 제어가 시도되고 있다. 본 연구에서는 자장여과 아크 플라즈마 이온 소스를 이용한 WC-Co 및 SCM 415 금속소재의 표면구조 형상제어를 통해 저마찰 특성을 시도하였다. 자장여과 아크 소스는 90도 꺽힘형이며 5개의 자장 코일을 통해 아크 음극에서 발생된 고밀도($10^{13}\;cm^{-3}$ 이상) 플라즈마를 표면처리 대상 기판까지 확산시켰다. 공정 압력은 알곤가스 1 mTorr, 아크 방전 전류는 25 A, 플라즈마 수송 덕트 전압은 10 V이다. 기판 전압은 비대칭 펄스 (-80 %/+5 %)로 -600 V에서 -800 V까지 인가되었으며 -600 V 비대칭 펄스 인가시기판으로 입사하는 알곤 이온 전류 밀도는 약 $4.5\;mA/cm^2$ 이다. WC-Co 시편의 경우 -600 V 전압 인가시, 이온빔 처리 전 46.4 nm(${\pm}12.7\;nm$)의 조도를 갖는 시편이 5분, 10분, 20분동안 이온빔 처리함에 따라 72.8 nm(${\pm}3\;nm$), 108.2 nm(${\pm}5.9\;nm$), 257.8 nm(${\pm}24.4\;nm$)의 조도를 나타내었다. SCM415 시편의 경우 -800 V 인가시, 이온빔 처리 전 20.4 nm(${\pm}2.9\;nm$)의 조도를 갖는 시편이 20분동안 이온빔 처리함에 따라 275.1 nm(${\pm}43\;nm$)의 조도를 나타내었다. 또한 주사전자현미경을 통한 표면 형상 관찰 결과, 이온빔 식각을 통해 생성된 거친 표면에 $3-5\;{\mu}m$ 직경의 돌기들이 산발적으로 생성됨을 확인했다. 마찰계수 측정 결과 SCM415 시편의 경우, 이온빔 처리전 마찰계수 0.65에서 조도 275.1 nm 시편의 경우 0.48로 감소하였다. 본 연구를 통해 이온빔 식각을 이용한 금속표면 제어 및 저마찰 특성 향상의 가능성을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제24권4호
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• pp.145-150
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• 2014

3차원적 선택적 결정 성장 방법에 의해 GaN stripe 구조의 꼭지점 부분에만 GaN 나노로드를 성장하였다. GaN stripe의 꼭지점 부분의 $SiO_2$ 만을 최적화된 포토리소그라피 공정을 이용하여 제거하고 이를 선택적 결정 성장을 위한 마스크로 사용하였다. $SiO_2$가 제거된 꼭지점 부근에만 Au 금속을 증착하고, metal organic vapor phase epitaxy(MOVPE) 방법에 의해 GaN stripe의 꼭지점 부분에만 GaN 나노로드의 선택적 성장을 실시하였다. GaN 나노로드의 형상과 크기는 결정 성장 온도와 III족 원료의 공급량에 의해 변화가 있음을 확인하였다. Stripe 꼭지점에 성장된 GaN 나노로드는 단면이 삼각형형태를 가지고 있으며 끝으로 갈수록 점점 폭이 좁아지는 테이퍼 형상을 가지며 성장되었다. TEM 관측 결과, 매우 좁은 영역에서만 선택적 결정 성장이 이루어졌기 때문에 GaN 나노로드에서 관통전위(threading dislocations)는 거의 관찰되지 않음을 확인하였다. 선택성장이 시작되는 부분의 결정면과 GaN 나노로드의 성장방향의 결정면 방향의 차이에 기인하는 적층결함(stacking faults)들이 GaN 나노로드의 중심영역에서 생성되는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권3호
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• pp.114-118
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• 2011

본 논문에서는 육각형 GaN 피라미드의 꼭지점 부분에만 나노 혹은 마이크로 크기의 GaN 구조를 선택적으로 성장시킬 수 있는 결정 성장 방볍에 대하여 연구하였다. 최적화된 포토리소그라피 공정을 이용하여 육각형 GaN 피라미드 구조의 꼭지점 부분의 $SiO_2$ 마스크 영역만을 제거할 수 있었으며, 이렇게 하여 노출된 육각형 GaN 피라미드의 꼭지점 부분에만 metal organic vapor phase epitaxy(MOVPE) 결정 성장방법을 사용하여 나노 및 마이크로 크기의 GaN 구조를 선택적으로 성장하였다. GaN 피라미드 꼭지점 부근에 형성된 나노 및 마이크로 G값J 구조는 semi-polar {1-101} 결정면으로 둘러싸인 육각 피라미드 형상을 하고 있으며 그들의 크기는 성장 시간에 의해 쉽게 조절할 수 있음을 확인하였다. TEM 관측 결과, 측면 방향으로 진행하는 관통전위들이 $SiO_2$ 마스크에 의해 효율적으로 차단되어 나노 및 마이크로 GaN 구조에서는 전위 밀도가 감소하는 것을 확인할 수 있었으나 $SiO_2$ 마스크의 끝부분의 매끄럽지 못한 부분에 의해 적층 결함이 발생함을 확인하였다.