• 폴리머
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• 제28권4호
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• pp.305-313
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• 2004

본 연구는 나노 복화공정을 이용하여 마이크로 혹은 나노공정에 응용이 가능한 형상모형 제작공정 개발과 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane)를 이용하여 만들어진 형상모형의 몰드로 나노급 정밀도의 폴리디메틸실록산 형상을 복제하는 공정에 관한 것이다. 본 연구에서 제안한 나노 복화공정은 복잡한 형상모형 (pattern)이나 2차원 형상을 CAD 파일 없이 비트맵 그림파일을 이용하여 직접적으로 200nm 정밀도를 가지는 형상으로 만들 수 있다. 형상모형은 펨토초 레이저를 이용하여 이광자 흡수 중합법으로 제작하기 때문에 형상의 정밀도는 레이저 범의 회절한계 이하로 얻을 수 있다. 이렇게 제작된 마스터 형상모형은 본 연구에서 제안한 진공압력차이법으로 폴리디메틸실록산 몰드를 제작하여 기존의 제작방법에 비하여 정밀한 제작이 가능함을 보였으며 또한 제작된 몰드를 이용하여 양각의 플리디메틸실록산 스탬프를 제작하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제24권6_2호
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• pp.729-735
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• 2021

Recently Artificial Intelligence(AI) has been developed and used in various fields. Especially AI recognition technology can perceive and distinguish images so it should plays a significant role in quality inspection process. For stability of autonomous driving technology, semiconductors inside automobiles must be protected from external electromagnetic wave(EM wave). As a shield film, a thin polymeric material with hole shaped micro-patterns created by a laser processing could be used for the protection. The shielding efficiency of the film can be increased by the hole structure with appropriate pitch and size. However, since the sensitivity of micro-machining for some parameters, the shape of every single hole can not be same, even it is possible to make defective patterns during process. And it is absolutely time consuming way to inspect all patterns by just using optical microscope. In this paper, we introduce a AI inspection system which is based on web site AI tool. And we evaluate the usefulness of AI model by calculate Area Under ROC curve(Receiver Operating Characteristics). The AI system can classify the micro-patterns into normal or abnormal ones displaying the text of the result on real-time images and save them as image files respectively. Furthermore, pressing the running button, the Hardware of robot arm with two Arduino motors move the film on the optical microscopy stage in order for raster scanning. So this AI system can inspect the entire micro-patterns of a film automatically. If our system could collect much more identified data, it is believed that this system should be a more precise and accurate process for the efficiency of the AI inspection. Also this one could be applied to image-based inspection process of other products.

• 한국생산제조학회지
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• 제22권5호
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• pp.831-836
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• 2013

This study demonstrates the process of fabricating patterns using tribonanolithography (TNL),with laboratory-made micro polycrystalline diamond (PCD) tools that are attached to an atomic force microscope (AFM). The various patterns are easily fabricated using mechanical scratching, under various normal loads, using the PCD tool on single crystal silicon, which is the master mold for replication in this study. Then, polydimethylsiloxane (PDMS) replica molds are fabricated using precise pattern transfer processes. The transferred patterns show high dimensional accuracy as compared with those of TNL-processed silicon micro molds. TNL can reduce the need for high cost and complicated apparatuses required for conventional lithography methods. TNL shows great potential in that it allows for the rapid fabrication of duplicated patterns through simple mechanical micromachining on brittle sample surfaces.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권11호
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• pp.841-845
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• 2013

We give a textured front on silicon wafer for high-efficiency solar cells by using micro contact printing method which uses PDMS (polydimethylsiloxane) silicon rubber as a stamp and SAM (self assembled monolayer)s as an ink. A random pyramidal texturing have been widely used for a front-surface texturing in low cost manufacturing line although the cell with random pyramids on front surface shows relatively low efficiency than the cell with inverted pyramids patterned by normal optical lithography. In the past two decades, the micro contact printing has been intensively studied in nano technology field for high resolution patterns on silicon wafer. However, this promising printing technique has surprisingly never applied so far to silicon based solar cell industry despite their simplicity of process and attractive aspects in terms of cost competitiveness. We employ a MHA (16-mercaptohexadecanoic acid) as an ink for Au deposited $SiO_2/Si$ substrate. The $SiO_2$ pattern which is same as the pattern printed by SAM ink on Au surface and later acts as a hard resist for anisotropic silicon etching was made by HF solution, and then inverted pyramidal pattern is formed after anisotropic wet etching. We compare three textured surface with different morphology (random texture, random pyramids and inverted pyramids) and then different geometry of inverted pyramid arrays in terms of reflectivity.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권2호
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• pp.65-70
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• 2023

나노임프린트 리소그래피(Nanoimprint lithography, NIL) 공정은 패턴 형성을 위한 공정 단순성, 우수한 패턴 형성, 공정의 확장성, 높은 생산성 및 저렴한 공정 비용이라는 이유들로 인해 많은 관심을 받고 있다. 그러나, 기존의 NIL 기술들을 통해 금속 소재 상 구현할 수 있는 패턴의 크기는 일반적으로 마이크로 수준으로 제한적이다. 본 연구에서는, 다양한 두께의 금속 기판 표면에 마이크로/나노 스케일 패턴을 직접적으로 형성하기 위한 극압 임프린트 리소그래피(extremepressure imprint lithography, EPIL) 방법을 소개하고자 한다. EPIL 공정은 자외선, 레이저, 임프린트 레지스트 또는 전기적 펄스 등의 외부 요인을 사용하지 않고 고분자, 금속, 세라믹과 같은 다양한 재료의 표면에 신뢰성 있는 나노 수준의 패터닝을 가능하게 한다. 레이저 미세가공 및 포토리소그래피로 제작된 마이크로/나노 몰드는 상온에서 높은 하중 혹은 압력을 가해 정밀한 소성변형 기반 Al 기판의 나노 패터닝에 활용된다. 20 ㎛ 부터 100 ㎛까지 다양한 두께를 갖는 Al 기판 상 마이크로/나노 스케일의 패턴 형성을 보여주고자 한다. 또한, 다목적 EPIL 기술을 통해 금속 재료 표면에서 그 형상을 제어하는 방법 역시 실험적으로 증명된다. 임프린트 리소그래피 기반 본 접근법은 복잡한 형상이 포함된 금속 재료의 표면을 요구하는 다양한 소자 응용을 위한 나노 제조 방법에 적용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 전자공학회논문지D
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• 제35D권9호
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• pp.42-47
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• 1998

현재의 전자빔 묘화의 한계를 극복할 수 있는 마이크로 전자빔 시스템의 전자 광학 렌즈를 제작하였고 전자빔 묘화실험을 통하여 이를 검증하였다. 마이크로머시닝기술을 이용하여 실리콘 전극을 제작하고 이를 양극 접합을 통해 조립하여 다층 전극의 전자 광학 렌즈를 제작하였다. 완성된 전자 광학 소자를 초고진공 챔버에 장착하여, STM(Scanning Tunneling Microscope) 팁에서 방출된 전자빔의 focusing 특성을 관찰하였으며 전자를 집속하여 리소그라피를 수행하였다. E-beam 감광막은 PMMA(Poly-methylmethacrylate)를 사용하였고 0.13㎛의 패턴을 형성시킬 수 있었다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제9권1호
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• pp.26-31
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• 2005

We describe the design and the implementation of video-rate reflection confocal scanning microscopy (CSM) using an acousto-optical deflector (AOD) for the fast horizontal scan and a galvanometer mirror (GM) for the slow vertical scan. Design parameters of the optical system are determined for optimal resolution and contrast. The OSLO simulations show that the performances of CSM are not changed with deflection angle and the wavefront errors of the system are less than 0.012λ. To evaluate the performances of designed CSM, we do a series of tests, measuring lateral and axial resolution, real time image acquisition. Due to a higher axial resolution compared with conventional microscopy, CSM can detect the surface of sub-micrometer features. We detect 138㎚ line shape pattern with a video-rate (30 frm/sec). And 10㎚ axial resolution is archived. The lateral resolution of the topographic images will be further enhanced by differential confocal microscopy (DCM) method and computational algorithms.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권3호
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• pp.189-197
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• 2014

Diffractive optical elements (DOEs) - in general a complex pattern of micro- and nano-scale structures - can modulate and transform light in a predetermined way. Their importance is being increased nowadays because they can be designed to handle a number of simultaneous tasks. In view point of machining DOEs, it is a big challenge to fabricate micro- and nano-scale structures on a free-form surfaces. In this paper, the state-of-the-art of the ultra-precision machine tools is reviewed. Also some technical issues which determine the machine tool accuracy are discussed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.1838-1843
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• 2014

나노 임프린트 리소그래피는 수십 나노미터에서 수십 마이크론에 이르는 패턴을 간단하고 저비용으로 대면적 기판에 제작할 수 있어 차세대 패터닝 기술로 주목 받고 있다. 특히, 발광소자, 태양전지, 디스플레이 등의 분야에서는 저반사 나노패턴, 광결정 패턴 등 기능성 패턴을 제작하고 이를 적용하는 연구가 활발히 진행 중에 있다. NIL공정을 통해 성공적으로 패턴을 전사시키기 위해서는 적절한 공정조건의 선택이 필요하다. 이에 본 연구에서는 열 나노임프린트를 이용하여 모스아이 패턴을 전사할 때, 충전과정 및 잔류층 형성을 수치 해석하여 폴리머 레지스트의 점탄성 거동을 살펴 보았고, 레지스트 초기 코팅 두께의 변화 및 가압력의 변화가 충전과정 및 잔류층에 미치는 영향을 조사하였다. 해석결과 본 논문에서 고려된 PMMA의 경우, 4MPa 이상의 압력에서 100초 내로 충전공정이 완료되는 것으로 나타났다.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제5권1호
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• pp.23-31
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• 2009

To compare the effects of nanometer-sized silver ions and support materials (nano-silver coating material, NM-silver) and silver ions, we exposed zebrafish embryos to both types of nano-silver ions and compared the acute responses during embryogenesis. The amount of silver in the NM-silver (17.16%) was greater than that in the silver ion (4.56%). Both of these materials have different atomic compositions. The silver ion-exposed groups (10 and 20 ppt) showed lower survival rates than the NM-silver-exposed groups (10 and 20 ppt). NM-silver penetrated the skin and blood tube of zebrafish larvae as aggregated particles, whereas, silver ions penetrated the organelles, nucleus and yolk in a spread-out pattern. Micro-array analysis of RNA from zebrafish larvae (72 hours post-fertilization) that were treated with either NM-silver or silver ions, showed alteration in expression of the BMP, activin, TGF-$\beta$, and $GSK3{\beta}$ genes pathway. Additionally, $GSK3{\beta}$ gene pathway for apoptosis that was related with left-right asymmetry. Gene expression changes in the NM-silver or silver ions-treated zebrafish embryo led to phenotypic changes in the hatched larvae, reflecting increased apoptosis and incomplete formation of an axis.