• 한국정밀공학회지
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• 제21권12호
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• pp.13-20
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• 2004

Manufacturing process for the microfluidic device can include such sequential steps as master fabrication, electroforming, and injection molding. The laser ablation using masks has been applied to the fabrication of channels in microfluidic devices. In this study, manufacturing of polymer master and mold insert for micro injection molding was investigated. Ablation of PET (polyethylene terephthalate) by the excimer laser radiation could be used successfully to make three dimensional master fur nickel mold insert. The mechanism fur ablative decomposition of PET with KrF excimer laser $({\lambda}: 248 nm, pulse duration: 5 ns)$ was explained by photochemical process, while ablation mechanism of PMMA (polymethyl methacrylate) is dominated by photothermal process, the .eaction between PC (polycarbonate) and KrF excimer laser beam generate too much su.face debris. Thus, PET was adopted in polymer master for nickel mold insert. Nickel electroforming using laser ablated PET master was preferable for replication method. Finally, it was shown that excimer laser ablation can substitute for X-ray lithography of LIGA process in microstructuring.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.1791-1796
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• 2011

가우스 광분포를 가지는 KrF 엑시머 레이저와 위상마스크를 이용해 3dB 파장 선폭이 0.7 nm인 단주기 광섬유 격자(Fiber Bragg Grating)가 제작되었고, 이 격자의 파장에 따른 삽입 손실이 단일파장 광원과 cutback방식을 이용해 측정되었다. 이 격자의 온도 의존성을 확인하기 위해 -10 $^{\circ}C$ ~ 70 $^{\circ}C$ 범위에서 중심 파장의 변화를 측정하였는데 0.01 nm/$^{\circ}C$을 얻었으며 이 값은 온도 변화 방향과 무관하였다. 진폭마스크를 이용해 3 dB 선폭이 14.22 nm인 장주기 격자도 제작되었으며 이 경우는 같은 온도 범위에서 0.044 nm/$^{\circ}C$로 단주기 격자에 비해 온도 의존성이 4배 이상 컸다. 장주기 격자는 광섬유 코팅의 존재 여부도 온도 변화에 큰 영향을 미쳤다.

• 한국광학회지
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• 제5권3호
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• pp.386-393
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• 1994

XeCl 엑시머 레이저를 횡방향의 전자빔으로 여기하여 이의 출력특성을 조사하였다. 전자빔의 출력은 880kV, 21kA(70ns, FWHM)이며 전자빔의 전류밀도는 다이오드(A-K) 간격과 공진기 외부에 설치한 펄스자계코일(4.7kG)로 제어하였다. 레이저 매질에 주입되는 전자빔의 축적에너지는 35J(4기압)이다. 축적에너지는 Radcolor film의 감광면적과 압력상승법에 의해 측정한 가스매질의 상승압력으로부터 환산된 수치이며, 이 때의 여기체적은 $320cm^{3}$이었다. 레이저 가스의 혼합비율은 HCl/Xe/Ar=0.2/6.3/93.5%이고 총압력이 3기압일 때, 최대효율 1.7%를 얻었다. 이 때의 출력에너지, 특성에너지는 각각 0.52J, 1.7J/l이었다. 실험결과의 분석을 위해 컴퓨터 시뮬레이션코드를 완성하였다. 시뮬레이션 결과는 실험결과와 잘 부합하고 있음을 확인하였고 그 결과를 이용하여 XeCl의 형성채널, 완화채널, 308nm의 흡수채널을 이론적으로 설명하였다.

• 한국레이저가공학회지
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• 제6권3호
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• pp.19-28
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• 2003

The manufacturing process for the microfluidic device can include sequential steps such as master fabrication, electroforming, and injection molding. The laser ablation, using masks, has been applied to the fabrication of channels in microfluidic devices. In this research, an excimer laser was used to engrave microscopic channels on the surface of PET (polyethylene terephthalate), which shows a high absorption ratio for an excimer laser beam with a wavelength of 248 m. When 50-${\mu}{\textrm}{m}$-wide rectangular microscopic channels are ablated with a 500 ${\times}$ 500 ${\mu}{\textrm}{m}$ square mask at a magnification ratio of 1/10, ditch-shaped defects were found in both corners. The measurement of laser beam intensity showed that a coherent image in the PET target caused such defects. Analysis based on the Fourier diffraction theory enabled the prediction of the coherent shape at the image surface as well as the diffraction beam shape between the mask and the image surface. It also showed that the diameter of the aperture had a dominant effect. The application of aperture with a diameter of less than 3 mm helped to eliminate such defects in the ablated rectangular microscopic channels on PET without such ditch-shaped defects.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1448-1450
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• 2001

본 연구에서는 알루미늄 마스크를 이용하여 다결정 실리콘 결정립의 수평성장을 유도하는 새로운 엑시머 레이저 어닐링 방법을 제안한다. 제안된 방법은 비정질 실리콘 박막 위에 알루미늄 패턴을 형성하여 선택적으로 레이저 빔을 차단시키고, 액상 실리콘의 열을 금속박막을 통해 방출시킴으로써 다결정 실리콘 결정립의 수평성장을 유도할 수 있다. 제안된 레이저 결정화 방법을 이용하여 최대 1.6${\mu}m$의 수평성장 결정립을 형성하였고, 알루미늄 패턴의 경계로부터 결정립을 성장시킴으로써 결정립 경계의 위치를 제어하였다. 제안된 방법을 이용하여 제작한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 기존의 다결정 실리콘 박막 트랜지스터에 비해 전계효과 이동도 및 온/오프 전류비 등의 전기적 특성이 우수하였다.

• 한국광학회지
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• 제4권1호
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• pp.15-21
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• 1993

본 연구에서는 설계제작된 KrF 엑시머 레이저 스텝퍼는 광원인 KrF엑시머 레이저, 조명광학계, 축소트영광학계, 정밀구동 웨이퍼 스테이지, 정렬시스템 및 이들을 제어하기 위한 제어계로 구성되어 있다. 본 실험에서 사용한 KrFdprtlaj 레이저는 밴드폭 3pm, 반복주파수 200Hz, 평균축력 3W이고, 5:1 투영렌즈는 N.A. 0.42, 전체 필드영역 $\varphi$21.2mm, 왜곡수차 최대 60nm 이하이다. 또한 정밀구동 웨이퍼 스테이지의 재현성과 해상도는 각각 $\pm$0.08$\mu\textrm{m}$/200mm(3 sigma), 100mm 반경에서 0.05 $\mu\textrm{m}$이다. 자동 초점 시스템은 $\pm$50$\mu\textrm{m}$범위에서 0.1$\mu\textrm{m}$의 해상도를 나타냈으며, 자동수평시스템은 120 arcsec 범위에서 larcsec의 해상도를 나타냈다. OFF-AXIS 정렬방식에서는 0.2$\mu\textrm{m}$의 해상도를 가지며, 두빔의 간섭을 이용한 새로운 TTL 정렬은 0.1$\mu\textrm{m}$의 해상도를 나타냈다. 스텝퍼 패턴 실험결과 SAL603레지스트를 사용하였을 때 웨이퍼의 노광후 열처리 $105^{\circ}C$, 60초에서 0.3$\mu\textrm{m}$ Lines and Spaces(L/S)까지 해상되었으며, 0.34$\mu\textrm{m}$ L/S에서 1$\mu\textrm{m}$의 초점심도를 얻을 수 있었다. 마스크 패턴과 레지스트 패턴의 선형성은 0.4$\mu\textrm{m}$ L/S가지 유지 되었다. 또한 XP-89131레지스트의 경우 노광후 열처리 $110^{\circ}C$, 60초에서 0.34$\mu\textrm{m}$ L/S까지 해상됨을 알수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제16권5호
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• pp.450-455
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• 2005

본 논문에서는 기존의 TE(transverse excitation) 방식과 달리 LE(longitudinal excitation) 방식을 사용하여 유전체 표면을 따라 발생하는 미끄럼 방전에 의해서도 질소레이저 발진이 가능함을 보였다. 이는 방전여기 방식인 엑시머 레이저 등의 기체 레이저에서도 미끄럼 방전을 이용한 레이저 발진이 가능함을 의미한다. 또한, 레이저빔의 형상이 공진기의 원둘레를 따라 발진이 되어 빔이 환 모양으로 출력이 됨을 보임에 따라 직사각형이나 타원형의 빔 등 폐곡선을 이루는 어떤 특정한 형태의 질소레이저 빔도 만들어 낼 수 있다는 가능성을 보였다. 레이저의 동작특성인 출력과 안정성은 TE 방식에 비해서도 뒤떨어지지 않는 다는 것을 알 수 있었으며, 공진기의 지름이 2배 증가하면 미끄럼 방전이 일어나는 표면이 2배, 체적은 4배 증가하여 그에 따른 방전간극과 유동률이 비례관계에 있음을 알 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권12호
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• pp.1158-1163
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• 2002

2차 비선형 광특성을 유도하기 위한 UV 폴링용 Ge와 B가 첨가된 광민감성 광섬유를 제조하였다. 248 nm KrF 엑시머 레이저 조사에 의하여 수소처리 없이 장주기 격자를 형성할 수 있었다. 116 mJ/$cm^2$의 펄스 에너지와 10 Hz의 조사 빈도로 1분간 광민감성 광섬유에 레이저를 조사할 경우 -4 dB의 큰 band rejection 특성을 얻을 수 있었다. 제조된 광섬유의 광민감성은 장주기 격자쌍 방법을 이용하여 측정하였으며, 8.67 kJ/$cm^2$의 fluence로 KrF 엑시머 레이저를 조사할 경우 3.3${\times}10^{-3}$의 큰 코어 굴절률 변화를 얻었다. 또한 UV 폴링 시에 광섬유 코어에 고전압을 쉽게 인가할 수 있는 H자 형상의 광섬유를 인출조건의 최적호를 통하여 제조하였다.

• 한국레이저가공학회지
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• 제11권1호
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• pp.12-18
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• 2008

Laser micromachining is a promising technique to fabricate the micro-scale devices. However, there remains important challenges to reducethe redeposition of ablated materials around the laser irradiated zone and to get a smooth surface, especially for metal and semiconductor materials. To achieve the high-quality micromachined devices, various methods have been developed. Liquid-assisted micromachining can be a good solution to overcome the previously mentioned problems. During the laser ablation process, the liquid around the solid sample dramatically changes the ablation characteristics, such as ablation rate, surface profile, formation of debris, and so on. In this investigation, we conducted the laser micromachining of Si in various liquid environmental conditions, such as liquid types, liquid thickness. In addition, using nanoscale time-resolved shadowgraphy technique, we observed the ablation process in liquid environments to understand the mechanism of liquid-assisted laser micromachining.

• 한국레이저가공학회:학술대회논문집
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• 한국레이저가공학회 2006년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.60-65
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• 2006

Previous studies demonstrated that laser ablation under transparent liquid can result in ablation enhacement and particle removal from the surface. In this work, the liquid-assisted excimer laser ablation process is examined fer polyethylene terephthalate (PET), polymethyl methacrylate (PMMA), Si, and alumina with emphasis on ablation enhacement, surface topography, and debris formation. In the case of PET and PMMA, the effect of liquid is analyzed both fer thin water film and bulk water. As the ablation enhanement by liquid is already known for Si and alumina, the analysis focuses on surface topography and debris formation resulting from the liquid-assisted laser ablation process. The results show that application of liquid increases the ablation rate of PMMA while that of PET remains unchanged even in the liquid-assisted process. It is also revealed that the liquid can significantly improve the surface quality by reducing the debris deposition. However, the surface roughness is generally deteriorated in the liquid-assisted process. The surface toporaphy is found to be strongly dependent on the method of liquid application, i.e., thin film or bulk liquid.