• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.182-185
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• 2005

Indentation pattern and line pattern were machined on borosilicate(Pyrex 7740 glass) surface using the combination of mechanical machining by $Nanoi-indenter\circledR$ XP and HF wet etching, and a etch-mask effect of the affected layer of the nano-scratched and indented Pyrex 7740 glass surface was investigated. In this study, effects of indentation and scratch process with etching time on the morphologies of the indented and scratched surfaces after isotropic etching were investigated from an angle of deformation energies.

• 전기학회논문지
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• 제56권8호
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• pp.1436-1440
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• 2007

Beryllium copper has been known to be an important material for the various fields of industry because it can be used for mechanical and electrical/electronic components that are subjected to elevated temperatures (up to $400^{\circ}C$ for short times). Blade type tip for probing the cells of liquid crystal display(LCD) was fabricated using beryllium copper foil. The dry film resist was employed as a mask for patterning of the blade type tip. The beryllium copper foil was etched using hydrochloric acidic iron-chloride solution. The concentration, temperature, and composition ratio of hydrochloric acidic iron-chloride solution affect the etching characteristics of beryllium copper foil. Nickel with the thickness of $3{\mu}m$ was electroplated on the patterned copper beryllium foil for enhancing its hardness, followed by electroplating gold for increasing its electrical conductivity. Finally, the dry film resist on the bridge was removed and half of the nickel was etched to complete the blade type tip.

• 방사선산업학회지
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• 제5권3호
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• pp.243-247
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• 2011

In this study, a convenient method for the selective immobilization of single strand DNA (ssDNA) on a polymer surface was described. A positively charged polyelectrolyte, poly(diallyldimethylammonium chloride) (PDDA), was spin-coated on a tissue culture petridish and the micropatterns of the PDDA were formed by selective ion implantation through a pattern mask. The surface property of the implanted PDDA was investigated by using a surface profiler and FT-IR spectrometer. Cy3-labeled ssDNA was selectively immobilized on the PDDA patterns through ionic interaction and thus, well-defined ssDNA patterns were obtained.

• 한국진공학회지
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• 제15권1호
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• pp.97-102
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• 2006

양극 산화된 알루미나 (anodized aluminum oxide : AAO)는 균일하고 일정한 크기의 나노기공 패턴을 지니고 있다. AAO를 이온빔 나노 patterning을 위한 이온조사 시 마스크로서 이용하기 위해 AAO 나노 기공을 통과하는 이온빔의 투과율(AAO에 입사한 이온에 대한 투과이온의 양의 비)을 측정하였다. Al bulk foil을 양극 산화하여 두께가 $4{\mu}m$이고 종횡비(두께와 기공의 지름의 비)가 각각 200:1, 100:1 인 AAO를 Goniometer에 부착하여 500 keV의 $O^{2+}$ 이온빔에 대해 나노기공을 정렬시킨 후, 기울임 각에 따른 투과율을 측정한 결과, 종횡비가 200:1, 100:1 일 때 투과율은 각각 약 $10^{-8},\;10^{-4}$로 거의 이온빔이 투과하지 못하였다. 반면에 $SiO_2$ 위에 증착된 Al 박막으로 양극산화하여 종횡비가 5:1인 AAO의 이온빔 투과율은 0.67로 투과율이 현저히 향상되었다. 높은 종횡비를 갖는 AAO의 경우에는 범과 AAO 기공의 정렬이 쉽지 않은데다 알루미나의 비전도성으로 인한 charge-up 현상으로 인해 이온빔이 극히 투과하기 어렵기 때문이다. 실제로 80 keV의 Co 음이온을 종횡비 5:1인 AAO에 조사시킨 후에는 AAO 나노기공과 동일한 크기의 나노 구조체가 형성됨을 주사전자현미경(scanning electron microscopy: SEM) 관찰을 통하여 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권4호통권37호
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• pp.275-280
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• 2005

나노 임프린트 (NIL)와 포토 리소그라피를 접목시킨 combined nanoimprint and photolithography (CNP) 기술을 이용하여 나노 미세 패턴을 형성하였다. 일반적인 UV-NIL 스탬프의 양각 패턴 위에 Cr 금속막을 입힌 hybrid mask mold (HMM)을 E-beam writing과 plasma etching으로 제작하였다. HMM 전면에는 친수성 물질인 $SiO_2$를 코팅하여 점착방지막 역할의 self-assembled monolayer(SAM) 형성을 용이하게 함으로써 HMM과 transfer layer의 분리를 용이하게 하여 패턴 손상을 억제하였다. 또한, transfer layer에는 일반적인 monomer resin 대신에 건식 에칭에 대한 저항력이 높은 negative PR을 사용하였다. Photo-mask 역할을 하는 HMM의 Cr 금속막이 UV를 차단하여 잔류하게 되는 PR의 비경화층(unexpected residual layer)은 간단한 현상 공정으로 제거하여 PR 잔류층이 없는 나노 미세 패턴을 transfer layer에 형성하였다.

• 한국광학회지
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• 제20권1호
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• pp.23-28
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• 2009

본 논문에서는 대면적 리소그래피를 위하여 홀로그램 영상을 연결하여 기록 물질에 저장하고 이를 마스크로 이용하는 노광 방법을 제안하고 구현하였으며, 홀로그램 영상을 재생하는 과정에서 발생되는 영상 연결 부분에서의 간섭 무늬를 제거하였다. 연결하고자 하는 영상은 DMD(digital micro-mirror device)로 표시하였으며, DMD 영상은 축소 광학계를 통하여 기록 물질에 저장되었다. 기록 물질은 전동 스테이지로 이동되도록 하여, DMD로 표시되는 영상이 기록 물질에 연속적으로 저장되도록 하였다. 이러한 방법으로 저장되는 연결된 영상은 재생광에 의하여 노광에 사용되는데, 재생광의 간섭성에 의하여 연결부분에 간섭무늬가 발생된다. 간섭무늬는 노이즈로 작용하는데, 다중 노광에 의한 홀로그램 영상의 기록과 재생을 이용하여 이를 제거하였다. 본 논문에서는 DMD와 전동 스테이지를 이용하여 영상을 연결하여 기록하고, 다중 노광에 의한 영상 기록 방법을 이용하여, 간섭 무늬가 제거된 연결된 영상을 구현하고 이를 리소그래피에 적용하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권4호
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• pp.20-25
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• 2010

평판형 rib 도파로의 설계 및 공정기술을 바탕으로 632.8 nm에서 동작하는 집적 마흐젠더 간섭계 센서(Mach-Zehnder interferometric sensor)를 제작하였다. 단일모드와 높은 감도의 두 가지 조건을 고려하여 실리카 계열($SiO_2-SiO_xN_y-SiO_2$) rib 도파로를 설계하였고 박막증착, 사진제판, RIE (Reactive Ion Etching)와 같은 반도체 공정들을 이용해 그 기하학적 구조를 구현하였다. 제작된 rib 도파로의 광출력을 cut-back방법으로 분석한 결과, 약 4.82 dB/cm의 전파손실을 측정하였다. 동시에 크롬 식각방지 층 공정을 도입하여 마흐젠더 간섭계 칩 위에 감지영역(sensing zone)을 형상화할 때 발생하는 코어 층 손상을 방지하였다. 제작된 마흐젠더 간섭계 센서를 이용한 증류수/에탄올 혼합물 굴절률 측정실험을 통해 약 $\pi$/($4.04{\times}10^{-3}$)의 소자 감도(sensitivity)를 최종 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제21권1호
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• pp.6-11
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• 2010

아크릴레이트계 모노머를 사용한 최적화 된 포토폴리머에 안트라센 형광폴리머를 첨가하여 형광 특성을 가지는 포토폴리머를 제조하고, 514 nm 레이저를 이용하여 2-beam coupling 방법으로 형광 포토폴리머 필름 위에 회절격자를 형성하였다. 기록 시작 후 30초 이내에 선명한 fluorescent line pattern 이 형성되었으며, 회절격자 형성 뒤, 패턴이 형성된 부분에서 형광 세기의 증가가 관찰되었다. 기록 시 간섭 빔 앞에 mask pattern 을 이용하여 $50\;{\mu}m$ gap electrode 패턴을 형성하였다. 이 때 형성된 패턴은 micron scale gap패턴 안에 회절격자로부터 생성된 submicron scale의 grating line을 보였다. 이는 beam의 광 고분자 film 표면에 대한 각도($3.6^{\circ}$, $15^{\circ}$), 패턴에 사용된 광 고분자의 굴절률 등으로부터 Bragg's equation 을 사용하여 계산된 이론적인 grating 간격 ($0.6\;{\mu}m$) 과 오차범위 안에서 일치 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.480-480
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• 2011

양극산화(anodization)는 금속을 전기화학적으로 산화시켜 금속산화물로 만드는 기술로서 최근 다양한 크기의 나노 구조를 제조하는 기술로 각광받고 있으며, 이러한 기술에 의하여 얻어지는 anodic aluminum oxide(AAO)는 magnetic data storage, optoelectronic device, sensor에 적용될 수 있는 nano device 뿐만 아니라 nanostructure를 제조하기 위한 template 및 mask로써 최근 광범위 하게 연구되고 있다. 또한, AAO는 Al2O3의 단단한 구조를 가진 무기재료이므로 solid mask로써 다른 porous materials 보다 뛰어난 특성을 갖고 있다. 또한 electron-beam lithography 및 block co-polymer 에 의한 patterning 과 비교하여 매우 경제적이며, 재현성이 우수할 뿐만 아니라 대면적에서 나노 구조의 크기 및 형상제어가 비교적 쉽기 때문에 널리 사용되고 있다. 그러나, AAO 형성 시 생기게 되는 반구형 모양의 barrier layer는 물질(substance)과 기판과의 direct physical and electrical contact을 방해하기 때문에 해결해야 할 가장 큰 문제점 중 하나로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 실리콘 기판위의 형성된 AAO의 barrier layer를 Cl/BCl3 gas mixture에서 Neutral Beam Etching (NBE)과 Ion Beam Etching (IBE) 로 각각 식각한 후 그 결과와 비교하였다. NBE와 IBE 모두 Cl2/BCl3 gas mixture에서 BCl3 gas의 첨가량이 60% 일 경우 etch rate이 가장 높게 나타났고, optical emission spectroscopy (OES)로 Cl2/BCl3 플라즈마 내의 Cl radical density와 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)로 AAO 표면 위를 관찰한 결과 휘발성 BOxCly의 형성이 AAO 식각에 크게 관여함을 확인 할 수 있었다. 또한, NBE와 IBE 실험한 다양한 Cl2/BCl3 gas mixture ratio 에서 AAO가 식각이 되지만, 이온빔의 경우 나노사이즈의 AAO pore의 charging에 의해 pore 아래쪽의 위치한 barrier layer를 어떤 식각조건에서도 제거하지 못하였다. 하지만, NBE에서는 BCl3-rich Cl2/BCl3 gas mixture인 식각조건에서 AAO pore에 휘발성 BOxCly를 형성하면서 barrier layer를 제거할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1702-1703
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• 2011

MEMS 소자의 Wafer level Package 관련하여 Deep cavity를 가진 Cap Wafer와 Polymer bonding 중 cavity 단차로 인한 Polymer Patterning 및 접합 불량의 어려움을 극복할 수 있는 새로운 공정 flow를 제안하였다. Cavity를 형성할 때 사용하는 Si deep etching Mask인 기존의 Photoresist를 접합용 감광성 Polymer로 대체하고, cavity 형성 후, 별도의 추가 공정 없이 이 Polymer를 이용해 Wafer bonding을 진행하였다. 이를 통해 cavity 단차에 따른 문제를 해결함과 동시에 공정이 단순하고 제작 비용이 저렴하며, 신뢰성 있는 Wafer level Package를 구현하였다.