• 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.

• 센서학회지
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• 제7권2호
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• pp.103-110
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• 1998

강유전체 박막과 마이크로 가공기술을 이용하여 초전형 적외선 센서를 제작하였다. 초전형 적외선 센서는 $Pb_{l-x}La_{x}Ti_{1-x/4}O_{3}$ (x=0.05) (PLT) 강유전체 박막 커패시터를 RF 마그네트론 스퍼터링 방식으로 백감 전극이 증착된 MgO 기판상에 결정 성장시킨 구조를 갖고 있다. 스퍼터링된 PLT 박막은 높은 c-축 결정 구조를 가지므로 센서로 사용하기 위한 분극 처리 과정이 필요 없다. 이는 적외선 이미지 센서를 구현함에 있어서 수율 향상에 필수적인 요소이다. 또한 마이크로 가공 기술을 사용하여 센서의 열용량을 극소화함으로서 센서의 효율을 최대화하였다. 제작된 센서의 상부에 폴리이미드를 코팅하고 MgO 기판을 선택적으로 식각하여 코팅된 폴리이미드와 MgO가 강유전체 박막 커패시터를 지지하고 있는 구조를 구현하였다. 이렇게 제작된 센서의 감도는 상온에서 $8.5{\times}10^{8}cm{\cdot}\sqrt{Hz}/W$로 측정되었으며 이는 마이크로 가공 기술을 사용하지 않은 경우보다 약 100 배의 감도 향상을 가져왔다. 2차원 배열 구조를 갖는 센서를 가지고 인체의 유 무 뿐만 아니라 위치까지 감별할 수 있는 센싱 시스템을 구현하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제47권3호
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• pp.109-115
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• 2014

High power impulse magnetron sputtering (HIPIMS), also known as the technology is called peak power density in a short period, you can get high, so high ionization sputtering rate can make. Higher ionization of sputtered species to a variety of coating materials conventional in the field of improving the characteristics and self-assisted ion thin film deposition process, which contributes to a superior being. HIPIMS at the same power, but the deposition speed is slow in comparison with DC disadvantages. Since recently as a replacement for HIPIMS modulated pulse power (MPP) has been developed. This ionization rate of the sputtered species can increase the deposition rate is lowered and at the same time to overcome the problems to be reported. The differences between the MPP and the HIPIMS is a simple single pulse with a HIPIMS whereas, MPP is 3 ms in pulse length is adjustable, with the full set of multi-pulses within the pulse period and the pulse is applied can be micro advantages. In this experiment, $In_2O_3$ : $SnO_2$ composition ratio of 9 : 1 wt% target was used, Ar : $O_2$ flow rate ratio is 4.8 to 13.0% of the rate of deposition was carried out at room temperature. Ar 40 sccm and the flow rate of $O_2$ and then fixed 2 ~ 6 sccm was compared against that. The thickness of the thin film deposition is fixed at 60 nm, when the partial pressure of oxygen at 9.1%, the specific resistance value of $4.565{\times}10^{-4}{\Omega}cm$, transmittance 86.6%, mobility $32.29cm^2/Vs$ to obtain the value.

• 한국재료학회지
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• 제8권6호
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• pp.560-564
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• 1998

RF magnetron sputtering법으로 Cr을 하지층으로 하여 CoPrCr 자성층을 성막한 후 보호층으로 $SiO_2$를 증착한 Cr/CoPtCr/$SiO_2$ 다층박막을 상온에서 제조하여 자기적 성질을 조사하였다. Cr 하지층 두께가 증가함에 따라 보자력이 증가하다가 거의 일정한 값을 얻었으며 최대 보자력값은 860 Oe였다. 보자력의 증가원인은 자성상의 면내 배향화와 자성 결정립간의 자기적인 분리에 의한다고 생각된다. 시편을 각 온도별로 열처리 함으로써 보자력이 크게 증가하였으며,$ 550^{\circ}C$에서 1시간 열처리한 박막의 보자력은 1650 Oe였다.

• 한국자기학회지
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• 제10권6호
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• pp.285-290
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• 2000

본 연구에서는 Hexagonal Barium Ferrite(BaM) 박막을 RF magnetron sputtering system을 이용하여 상온에서 증착한후, 85$0^{\circ}C$에서 열처리하여 결정화하였다. XRD pattern을 통해 BaM 박막의 working pressure 10 mTorr에 대한 산소분압(Po$_2$)을 0~3 mTorr가지 변화하여 알아본 결과, 1 mTorr 이하의 산소분압(Po$_2$)에서는 spinel 상과 BaM 상이 함께 형성되었으나, 1 mTorr 이상의 높은 산소분압(Po$_2$)에서는 BaM 상만이 형성되는 것을 알 수 있었다. BaM 박막의 자기적특성을 VSM을 통하여 알아본 결과 산소분압(Po$_2$)이 증가함에 따라 수직보자력은 일정하게 감소를 하였으나 포화자화값은 1 mTorr가지 증가하다 감소하였다. 열처리 시간에 따른 결정화 정도와 특성을 알아본 결과 열처리를 시작한 뒤 10분 이내에 대부분의 특성변화가 일어났으며, 그 이상의 온도에서는 커다란 변화를 일으키지 않음을 알 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제11권3호
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• pp.122-128
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• 2001

본 연구에서는 여러 하지층이 첨가된 hexagonal barium-ferrite(BaM) 박막을 RF/DC magnetron sputtering system을 이용하여 상온에서 증착한 후, 850 $^{\circ}C$에서 10분간 열처리하여 결정화하였다. BaM 박막에 여러 하지층을 첨가하여 고온 열처리한 경우 수평방향의 (107), (114) peak과 수직방향의 (006), (008) peak이 같이 관찰되어 결정이 random한 방향으로 성장되었다는 것을 알 수 있었다. BaM 박막의 자기적 특성을 VSM을 통하여 알아본 결과, 보자력 , 잔류자화, 각형비 등의 자기적인 특성들은 수직에 비해 수평이 좀더 좋게 나타났는데, 이러한 결과로 박막면에 평행한 방향으로의 자화용이축이 존재하고 있다는 것을 알 수 있었다. SEM과 AFM을 통하여 표면의 모양을 살펴본 결과 grain size는 박막의 두께가 두꺼워지면서 증가하였으며, 300 $\AA$ 두께에서 판상모양과 긴 모양의 grain들이 관찰되었다. 이러한 grain 모양은 박막의 두께가 600$\AA$으로 증가할 때까지 계속되는 것을 관찰하였으나, 1500$\AA$의 두께에서는 단지 긴 모양의 grain들만이 관찰되었다.

• 한국자기학회지
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• 제11권3호
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• pp.97-103
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• 2001

Water-based 졸겔 증착법을 이용하여 디결정체 La$_{2}$3/Sr$_{1}$3/MnO$_3$(LSMO) 박막을 2000$\AA$ 두께의 열 산화층을 갖는 Si(100) 기판상에 제조하여 상온에서 LSMO박막의 두께변화 따른 저 자장영역(120 Oe)에서의 터널형 자기저항 변화를 연구하였다. XRD 회절분석 결과 단일상의 페롭스카이트 결정구조임을 알 수 있었으며 RBS 스펙트럼 분석결과 박막의 조성비 La:Sr:Mn:O는 0.67:0.33:1.0:3.0임을 알 수 있었다. LSMO 박막의 자성특성 측정결과 두께 증가에 따라 포화자화는 750$\AA$까지 급격한 증가현상을 보이다 150$\AA$을 기점으로 점차 감소하는 경향을 나타내고 있으며, 보자력은 800 $\AA$ 까지 급격한 증가를 보이다 일정해지는 경향을 볼 수 있었다. 저 자장영역에서의 터널형 자기저항 변화비는 약 1500 $\AA$의 두께 영역에서 최대값을 나타냄을 알 수 있었다. 이러한 저 자장 영역에서 LSMO 박막의 터널형 자기저항 변화비의 두께 의존성은 LSMO 박막과 Si 기판의 계면에 존재하는 상호확산 현상에 의한 dead layer의 존재 및 LSMO 박막의 열처리시 발생되는 열 격자 변형 효과로 설명하였다.

• KSBB Journal
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• 제22권6호
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• pp.433-437
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• 2007

본 연구에서는 나노임프린트 리소그래피를 이용하여 500 nm line, 600 nm pore, $1{\mu}m$ pore, $2.5{\mu}m$ pore의 마이크로 수준에서 나노 수준에 이르는 다양한 크기와 모양의 nanopore 형태 패턴을 제작하였다. Thermal imprint 방식과 달리 상온, 저압에서 임프린팅이 가능하며 사용되는 스탬프의 수명을 늘리고 보다 미세하고 복잡한 형태의 패턴을 제작할 수 있는 UV-assisted imprint 방식을 사용하였다. E-beam lithography로 패턴을 각인한 quartz소재의 스탬프를 사용하였으며 스탬프의 재질이 투명하여 UV 조사시 UV curable resin이 경화될 수 있도록 하였다. 또한 스탬프의 표면을 (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) trichlorosilane의 monolayer 층으로 미리 코팅하여 임프린트 후 스탬프와 기판과의 releasing을 쉽게함과 동시에 패턴의 일부가 스탬프에 묻어 나와 전사된 패턴에 defect가 없도록 하였다. 또한, gold를 미리 증착하여 임프린팅함으로써 lift-off 시에 필요한 hi-layer 층이 필요 없게 되어 산소 플라즈마를 이용한 에칭이 더욱 쉽고 lift-off 공정이 생략될 수 있도록 하였다. 나노임프린트 공정에 있어 가장 큰 문제점은 잔여층의 생성이며 이러한 잔여층을 제거하고자 산소 플라즈마 에칭을 하였다. 에칭공정을 통해 gold의 표면이 완전히 드러났으며 산소 플라즈마를 통해 gold의 표면이 친수성으로 바뀌어 추후 단백질 고정화를 더욱 쉽게 하였다. 그리하여 나노임프린트 기술을 이용해 나노크기의 바이오소자 제작을 가능하게 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.1873-1878
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• 2013

본 연구에서는 RF magnetron sputtering 법으로 상온에서 공정압력 (1~7 mTorr) 을 변화시켜가며 유리기판(Eagle 2000) 위에 ITZO ($In_2O_3$ : $SnO_2$ : ZnO = 90wt.%: 5wt.%: 5wt.%) 박막을 제작하여, 구조적 특성과 광학적 및 전기적 특성을 조사하였다. XRD 와 FESEM 측정을 통해, 공정압력에 무관하게 모든 ITZO 박막이 부드러운 표면의 비정질 구조를 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 공정압력 3mTorr 에서 증착한 ITZO 박막이 비저항 $3.08{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$, 가시광 영역에서 평균 투과도 81 % 와 재료평가지수 $10.52{\times}10^{-3}{\Omega}^{-1}$ 의 가장 우수한 전기적 및 광학적 특성을 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자 분야
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• pp.84-87
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• 2005

본 논문에서는 p-type 고분자 물질인 P3HT (Poly-3-hexylthiophene)를 잉크젯 프린팅 방식으로 활성화층을 적층함으로써 Organic thin film transistor를 제작하여 이에 대한 특성을 연구하였다. Piezoelectric 방식의 잉크젯 프린팅을 이용하여 P3HT single drop jetting 시 두께 $150{\sim}200{\AA}$, 직경 약 70 ~ 80 um정도의 drop profile을 얻을 수 있었다. P3HT의 solvent로서 Chlorobenzene을 사용하여 농도 약 0.5 wt.%의 Ink-jet용 ink를 제작하여 이를 Channel Width 37, 236 um 크기의 Au 전극 위에 jetting 하여 각각의 특성을 측정하였다. 상기 실험은 상온의 외부환경에서 실시되었으며 실험 결과 최대 ${\mu}=1{\times}10^{-2}\;cm^2/Vsec$, $I_{on}/I_{off}=10^3{\sim}10^4$ 정도로서 off current가 높은 편이나 이동도 측면에서는 다른 방법의 박막 증착 실험결과와 비교할 때 동등 수준의 결과를 얻을 수 있었다.