• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.347-347
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• 2009

결정질 태양전지의 공정에 있어서 호모지니어스(homogeneous)한 구조보다 향상된 변환효율을 얻기 위해 선택적 도핑 방법에 관한 연구가 활발하다. 선택적 도핑 방법이란 에미터(emitter) 층을 $n^{++}$ 영역과 $n^+$ 영역으로 나누어 향상된 전류밀도와 개방전압을 얻기 위한 방법이다. 본 연구에서 제시된 RIE 에치-백 구조는 다수의 선택적 도핑 방법 중 하나이다. 기존의 에치-백 구조는 전면 전극 형성 후 RIE 공정을 수행하기 때문에 전면 전극이 손상되고 RIE 데미지(damage)가 발생되는 문제점이 있었다. 그러나 본 연구에서 제시된 구조는 기존의 에치-백 구조와 달리 RIE 에칭 후 발생된 데미지를 제거하는 추가적인 공정인 질산 패시베이션(nitric acid passivation)이 수행되었다. 또한 본 연구에서 새롭게 제시된 블라킹 마스크 페이스트(blocking mask paste)는 기존의 에치-백 구조에서 발생된 전극 손상 문제를 해결해 주고 있다. 이러한 결과로 호모지니어스 구조보다 향상된 전류밀도 (35.77 mA/$cm^2$), 개방전압 (625 mV), FF (78.01%), 변환효율 (17.43%)를 얻었다.

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.16 no.5
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• pp.217-222
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• 2023

The purpose of this paper was to synthesize a polymer organic hard mask that simplifies the manufacturing process, reduces process time significantly, and thereby lowers manufacturing costs. The results of measuring residual metals through vapor refining showed that 9-Naphthalen-1-ylcarbazole(9-NC) measured 101.75ppb in the 4th zone, 2-Naphthol (2-NA) measured 306.98ppb in the 5th zone, and 9-Fluorenone(9-F) measured between 129.05ppb across the 4th and 5th zones. After passing through a filtration system, the synthesized organic hard mask measured residual metals in the range of 9 to 7ppb. Additionally, the thermal analysis indicated a decrease of 2.78%, a molecular weight of 942, carbon content of 89.74%, and a yield of 72.4%. The etching rate was measured at an average of 18.22Å/s, and the coating thickness deviation was averaged at 1.19. For particle sizes below 0.2㎛ in the organic hard mask, no particles were observed. By varying the coating speed at 1,000, 1,500, and 1,800rpm and measuring the resulting coating thickness, the shrinkage rate ranged from 17.9% to 20.8%. The coating results demonstrated excellent adhesion to SiON, and it was evident that the organic hard mask was uniformly applied.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.68-68
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• 2009

최근 디스플레이 산업의 발달로 LCD 판넬의 수요가 급증함에 따라 검사장치 분야도 동반 성장하고 있다. LCD 검사를 위한 probe unit은 미세전기기계시스템 (MEMS) 공정을 이용하여 제작된다. 본 연구에서는 probe card의 미세 슬릿을 제작하기 위한 Si 깊은 식각 공정을 수행하였다. 공정에 사용된 장비는 STS 사의 D-RIE 시스템으로 식각가스로 $SF_6$, passivation용으로 $C_4F_8$ 가스를 각각 사용하였다. 식각용 마스크는 $30{\sim}50{\mu}m$의 선폭을 probe card의 패턴에 따라 제작되었으며, 분석은 SEM 측정을 이용하였다. 식각 공정 중 발생하는 scallop은 시료를 oxidation 시켜 $SiO_2$ 층을 형성한 후에 식각용액에 에칭하여 제거하였다. 제거전 scallop의 크기는 약 120 nm에서 제거후 약 $50{\mu}m$로 크게 개선됨을 SEM 사진으로 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2003.05a
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• pp.448-451
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• 2003

This study describes a new maskless nano-fabrication technique of Si (100) using the combination of nanometer-scale mechanical forming by nano-indenter XP and KOH wet etching. First the surface of a Si (100) specimen was machined by using the nano-machining system, which utilizes the mechanism of the nano-indenter XP. Next, the specimen was etched by KOH solution. After the etching process, the convex structure or deeper hole is made because of masking or promotion effect of the affected layer generated by nano-machining. On the basis of this interesting fact, some sample structures were fabricated.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.16 no.2 s.95
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• pp.60-67
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• 1999

Micro-fabrication techniques such as lithography and LIGA processes usually require large investment and are suitable for mass production. Therefore, there is a need for a new micro-fabrication technique that is flexible and more cost effective. In this paper a novel, economical and flexible method of producing micro-pattern on silicon wafer is presented. This method relies on selective removal of mask by mechanical cutting. Then micro-pattern is produced by chemical etching. V-shaped grooved of about 3 ${\mu}m$ wide and 2 ${\mu}m$ deep has been made on ${SiO_2}m$ coated silicon wafer with this method. This method may be utilized for making microstructures in MEMS application at low cost.

• Journal of the Korean Graphic Arts Communication Society
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• v.24 no.1
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• pp.35-44
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• 2006

본 연구에서는 PCB에 진공인쇄 방식이 적용된 스크린 인쇄방법을 이용하여 Pattern 및 Hole충전의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기술을 적용하였다. 새로운 dry process 기술인 직접회로 인쇄 기술은 일반적으로 사용되고 있는 wet process 중 도금, 에칭, 박리 등의 공정을 줄일 수 있어 제조원가, 공정 리드타임 감소, 폐기물 감소로 환경 친화적 공정이라고 할 수 있다. 직접회로 인쇄는 진공도 100 Pa, 인쇄압력 0.45 MPa, 인쇄 속도 30 mm/sec, 인쇄각도 85도, 스크린 마스크와 기판 사이의 Gap 2 mm에서 인쇄될 때 가장 좋은 결과를 보였다. 직접회로 인쇄에 사용된 인쇄기는 일반 PCB공정에서 사용되는 동일한 형태에 진공조건을 유지시킬 수 있도록 개선하여 사용하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.34 no.4
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• pp.444-449
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• 2023

As electronic devices become smaller and more integrated, the demand for manufacturing thin, flexible printed circuit boards (FPCBs) has increased. Although FPCBs are conventionally manufactured by a photolithography method using dry film resist, this process is complicated, and the mask is specifically designed to obtain the precision of the desired circuit line width. In this regard, manufacturing FPCBs with fine patterns through the direct printing method of photocurable inks has gained growing attention. Since the manufacturing process of FPCBs is based on the direct printing method that includes etching and stripping processes utilizing acid and basic chemicals, controlling the adhesion strength, the etching resistance, and the strippability of photocured inks has drawn a lot of attention for the fabrication of fine patterns through photocurable inks. In this study, acrylic ink with various types and contents of the photoinitiator was prepared, and the curing behavior was analyzed. Also, the adhesion strength, etching resistance, and strippability were analyzed to evaluate the applicability of developed photocurable etching resist inks.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.183-183
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• 2009

OLED소자의 양극재료로써 현재는 산화인듐주석(ITO : indium tin oxide) 박막이 널리 이용되고 있다. 그러나 낮은 전기 비저항과 높은 투과도를 갖는 ITO 박막을 얻기 위해서는 $300^{\circ}C$ 이상의 고온에서 성막되어야 하며, 원료 물질인 인듐의 수급량 부족으로 인한 문제점과 독성, 저온증착의 어려움, 스퍼터링 시 음이온 충격에 의한 막 손상으로 저항의 증가의 문제점이 있고, 또한 유기발광소자의 투명전극으로 쓰일 경우에 유기물과의 계면 부적합성, 액정디스플레이의 투명전극으로 사용될 경우에 $400^{\circ}C$정도의 놓은 온도와 수소 플라즈마 분위기에서 장시간 노출 시 열화로 인한 광학적 특성변화가 문제가 된다. 이러한 문제점을 지닌 ITO 박막을 대체할 수 있는 물질로 산화 인듐아연(lZO) 박막이 많은 각광을 받고 있다. IZO(Indium Zinc Oxide) 박막은 저온 ($100^{\circ}C$ 이상)에서 증착이 가능하고 추가적인 열처리 없이도 가시광 영역에서 90% 이상의 광 투과도와 ${\sim}10^{-4}{\Omega}cm$ 이하의 낳은 전기 비저항을 갖는 것으로 알려져 있다. 이러한 IZO박막은 성막 후 고온의 열처리 과정이 필요 없기 때문에 폴리카보네이트와 같은 유기물 기판을 사용하여 제작 가능한 유연한 평판형 표시 소자의 제작에도 적용될 수 있다. IZO(Indium Zinc Oxide) 박막은 상온 공정에서도 우수한 전기적, 광학적, 표면 특성을 나타낼 뿐만 아니라 양극재료로써 높은 일함수를 가지고 있어 고효율의 유기 발광 소자를 구현하는데 유리한 재료라 판단된다. 본 연구에서는 TCO 박막의 면 저항과 표면 거칠기가 OLED 소자의 성능에 미치는 영향을 조사하였다. R.F Magnetron Sputtering을 이용하여 투명 전도막을 성막 형성 하였으며, 기판온도와 증착과정에서 주입되는 산소, 수소의 유랑 변화가 박막의 구조적, 전기적 특성에 어떠한 영향 미치는 것인가를 자세히 규명하였다 ITO 와 IZO박막은 챔버 내 다양한 가스 분위기(Ar, $Ar+O_2$ and $Ar+H_2$) 에서 R.F Magnetron Sputtering 방법으로 증착했다. TCO박막의 구조적인 이해를 돕기 위해서 X-ray diffraction 과 FESEM으로 분석했다. 광학적 투과도와 박막의 두께는 Ultraviolet Spectrophotometer(Varian, cary-500)와 Surface profile mersurement system으로 각각 측정하였다. 면저항, charge carrier농도, 그리고 TCO박막의 이동성과 길은 전기적특성은 Four-point probe와 Hall Effect Measurement(HMS-3000)로 각각 측정한다. TCO 박막의 표면 거칠기에 따른 OLED소자의 성능분석 측면에서는 TCO 박막의 표면 거칠기 조절을 위해 photo lithography 공정을 사용하여 TCO 박막을 에칭 하였다. 미세사이즈 패턴 마스크가 사용되고 에칭의 깊이는 에칭시간에 따라 조절한다. TCO박막의 표면 형태는 FESEM과 AFM으로 관찰하고 그리고 나서 유기메탈과 음극 전극을 연속적으로 TCO 박막위에 증착한다. 투명전극으로 사용되는 IZO기판 상용화를 위해 IZO기판 위에 $\alpha$-NPB, Alq3, LiF, Al순서로 OLED소자를 제작하였다. 전류밀도와 전압 그리고 발광과 OLED소자의 전압과 같은 전기적 특성은 Spectrometer (minolta CS-1000A) 에 의하여 I-V-L분석을 했다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.313-313
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• 2009

OLED 소자는 직접발광, 광시야각, 그리고 빠른 응답속도 때문에 동영상에 적합하여 최근 각광받고 있는 디스플레이장치 중의 하나이다. OLED 소자의 양극재료로는 높은 광투과율과 $\sim10^{-4}{\Omega}\;cm$ 수준의 낮은 전기 비저항을 갖는 ITO (Sn-doped $In_2O_3$)가 널리 사용되고 있다. 하지만 원료 물질인 인듐의 수급량 부족으로 인한 문제점과 독성, 저온증착의 어려움, 스퍼터링시 음이온 충격에 의한 막 손상으로 저항의 증가의 문제점이 있고, 또한 액정디스플레이의 투명전극으로 사용될 경우 $400\;^{\circ}C$정도의 높은 온도와 수소 플라즈마 분위기에서 장시간 노출 시 열화로 인한 광학적 특성변화가 문제가 된다. 반면에 Al이 도핑 된 ZnO (AZO)박막은 넓은 밴드갭 (3.37eV)와 400nm에서 700nm 사이의 가시광 영역에서 80% 이상의 우수한 투과성을 지니고 있다. 특히 Al이 도핑된 ZnO는 박막의 전기적 특성이 크게 향상되어 디스플레이나 태양전지로의 응용이 가능하다. 또한 비교적 낮은 비용과 플라즈마에서의 안정성, 무독성, 그리고 전기전도성과 같은 많은 이점이 있다. 그 결과 AZO 박막은 ITO기판을 대안하는 지원물질로 활발히 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 TCO 박막의 면 저항과 표면 거칠기에 따른 OLED 소자의 특성을 분석하였다. ITO와 AZO 박막은 챔버 내 다양한 가스 분위기(Ar, Ar+$O_2$ and Ar+$H_2$)에서 R.F Magnetron Sputtering방법으로 증착하였다. TCO 박막의 구조적인 이해를 돕기 위해서 X-ray diffraction 과 FESEM으로 분석하였다. 광학적 투과도와 박막의 두께는 ultraviolet spectrophotometer (Varian, cary-500)와 surface profile measurement system으로 각각 측정하였다. 면저항 charge carrier 농도, 그리고 TCO 박막의 이동도와 같은 전기적특성은 four-point probe와 hall effect measurement(HMS-3000)로 각각 측정하였다. TCO 박막의 표면 거칠기 조절을 위해 photo lithography 공정을 사용하여 TCO 박막을 화학에칭 하였다. 미세사이즈 패턴 마스크가 사용되었으며 에칭의 깊이는 에칭시간에 따라 조절하였다. TCO 박막의 표면 형태는 FESEM과 AFM으로 관찰하였다. 투명전극으로 사용되는 ITO 및 AZO 기판 상용화를 위해 ITO 및 AZO 기판 위에 ${\alpha}$-NPB, Alq3, LiF, Al 의 순서로 증착 및 패터닝함으로써 OLED 소자를 제작하였다. 전류밀도와 전압 그리고 발광휘도와 전압과 같은 전기적 특성은 spectrometer(minolta CS-1000A)를 이용하여 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2005.06a
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• pp.1277-1280
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• 2005

A high-aspect-ratio and high-resolution stainless steel shadow mask for organic thin-film transistors (OTFTs) circuit has been fabricated by a new method which combines photochemical machining, micro-electrical discharge machining (micro-EDM), and electrochemical etching (ECE). First, connection lines and source-drain holes are roughly machined by photochemical etching, and then the part of source and drain holes is finished by the combination of micro-EDM and ECE processes. Using this method a $100\;\mu{m}$ thick stainless steel (AISI 304) shadow mask for inverter can be fabricated with the channel length of $30\;\mu{m}\;and\;10\;\mu{m}\;respectively.\;The\;width\;of\;connection line\;is\;150\;\mu{m}$. The aspect ratio of the wall is about 5 and 15, respectively. Metal lines and source-drain electrodes of OTFTs were successfully deposited through the fabricated shadow mask.