• 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.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권2호
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• pp.223-228
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• 2016

본 논문은 PDMS을 기반으로 한 미세접촉인쇄법을 사용하여 보다 효율적으로 지방세포를 선택적으로 배양접시에 부착시켰으며 패터닝 된 배양접시에서 지방세포가 빠르게 지방분화를 가능하게 하였다. PDMS을 이용한 선택적 표면 처리 방법은 기존의 세포칩 제작과 달리 소량의 유기용매사용, 저가의 장비 사용, 또한 효율적으로 특정 지역 안에서 지방세포를 고정화하고 성장시킬 수 있으며 이를 통해 지방세포의 생리학적 상태를 손쉽게 관찰할 수 있는 분석 기술로 활용된다. 이렇게 구성된 지방세포칩 위에 대표적인 비만 억제제 약물인 Orlistat을 $0.2{\mu}M{\sim}5.0{\mu}M$ 농도로 처리하였을 때 대조군에 비하여 최대 26.5%의 억제 효과가 나타남을 확인하였다. 따라서, 본 논문에서 제안하는 방법을 통하여 다양한 비만 억제제 약물 탐색을 위한 세포칩으로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 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.

• Composites Research
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• 제34권4호
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• pp.264-268
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• 2021

이 연구에서 우리는 3차원 계층적 나노구조화된 유/무기 복합 표면을 가진 소수성 코팅/필름을 제조하는 방법을 제안한다. 먼저 근접장 나노패터닝(PnP)이라 불리는 첨단 포토리소그래피 기술을 통해 에폭시 기반의 대면적 3차원 정렬 나노다공성 템플릿을 준비하였다. 이후, 딥 코팅을 통해 평균 직경이 22 nm인 실리카 나노입자를 템플릿에 조밀하게 함침시켜 계층적 구조화된 표면을 구현하였다. 표면에 공존하는 마이크로 및 나노 스케일 거칠기로 인해, 제조된 복합 필름은 대조군에 비해 물에 대한 높은 접촉각(>137도)을 나타내었다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 소재 및 공정은 전통적인 코팅/필름 분야에서 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권2호
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• pp.13-20
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• 2023

마이크로 전자기계 시스템 공정에서 표면 처리는 공정 방법의 일환이자 디바이스에 자체적인 기능을 부여하는 역할을 한다. 특히 자기 조립 단분자층은 마이크로 전자기계 시스템 공정에서 표면 개질 및 기능화를 수행하는 표면처리 방법으로 침지 시간과 용액 농도에 따라 강도를 정밀하게 조절할 수 있는 유기 단분자막이다. 고분자 기판이나 금속/세라믹 부품에 자발적으로 흡착되어 형성되는 자기 조립 단분자층은 표면 특성의 개질 뿐만 아니라 나노스케일 단위의 높은 정밀도로 하여금 양산용 리소그래피 기술 및 초민감 유기/생체분자 센서에도 응용되고 있다. 본 논문에서는 마찰 특성의 조절부터 생체 분자의 탐침 기능까지 자기 조립 단분자층 기술이 발전되어 응용되고 있는 다양한 분야들에 대해 소개한다.

• Tribology and Lubricants
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• 제40권3호
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• pp.91-96
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• 2024

Recently, extensive studies have been carried out to enhance various performance aspects such as the durability, lifespan, and hardness by combining diverse materials or developing novel materials. The utilization of superhydrophobic surfaces, particularly in the automotive, textile, and medical device industries, has gained momentum to achieve improved performance and efficiency. Superhydrophobicity refers to a surface state where the contact angle when water droplets fall is above 150°, while the contact angle during sliding motion is smaller than 10°. Superhydrophobic surfaces offer the advantage of water droplets not easily sliding off, maintaining a cleaner state as the droplets leave the surface. Surface modification involves two fundamental steps to achieve superhydrophobicity: surface roughness increase and surface energy reduction. However, existing methods, such as time-consuming processes and toxic organic precursors, still face challenges. In this study, we propose a method for superhydrophobic surface modification using lasers, aiming to create roughness in micro/nanostructures, ensuring durability while improving the production time and ease of fabrication. The mechanical durability of superhydrophobic samples treated with lasers is comparatively evaluated against chemical etching samples. The experimental results demonstrate superior mechanical durability through the laser treatment. Therefore, this research provides an effective and practical approach to superhydrophobic surface modification, highlighting the utility of laser treatment.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권3호
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• pp.49-53
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• 2018

정렬된 미세 패턴을 형성하는 기술은 차세대 전자소자를 제작함에 있어서 기틀이 되는 기반기술이기 때문에, 최근 더욱 미세한 패턴을 구현하기 위하여 많은 노력들이 이루어지고 있다. 그 중, 본 연구에서는 패터닝 공정에 있어서 비용이 저렴하고 단시간 내에 고해상도 미세패턴의 형성이 가능한 장점을 갖는 나노 패턴전사 프린팅 공정을 이용하였다. 투명하고 유연한 기판 위에 250 nm, 500 nm, 그리고 $1{\mu}m$의 선폭을 갖는 Pt 금속 라인 패턴을 성공적으로 형성하였으며, 벤딩기기를 사용하여 500회 벤딩평가 후 패턴의 파괴가 일어나는지에 대한 내구성을 평가하였고, 전자현미경을 통하여 분석하였다. 벤딩 전과 후의 패턴에 대한 손상 여부에 대하여 확인한 결과, 다양한 선폭의 금속 라인 패턴이 초기 상태와 변함없이 형상을 유지할 뿐만 아니라, 패턴주기 또한 안정적으로 유지됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 볼 때, 나노 패턴 전사 프린팅 공정은 다양한 금속 패턴을 형성하는데 매우 유용하다고 판단되며, 향후 차세대 유연 전자소자 또는 배선 및 인터커넥션 기술로 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권2호
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• pp.13-21
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• 2000

장파장 적외선 흡수체로 응용하기 위한 Au-black을 질소가스 분위기의 저진공에서 Au를 증발원으로 하여 제조하였고, 증착조건에 따른 Au-black의 미세구조 분석, 적외선 흡수도 측정 및 패턴형성 실험을 통해 Au-black의 특성을 조사하였다. 단위면적당 질량이 약 600 $\mu\textrm{g}$/㎝/sup 2/이고, 챔버압력이 약 1 Torr이상인 증착조건으로 제조된 Au-black에서 적외선이 포획되는 높은 밀도의 미세공동이 존재하였고, 이 Au-black의 적외선 흡수도는 3∼14 $\mu\textrm{g}$의 파장범위에서 대체로 90%정도였다. 약 900 $\mu\textrm{g}$/cm/sup 2/이하의 단위면적당 질량을 갖는 Au-black의 경우 감광액 lift-off 공정에 의한 패턴형성이 가능하였다. 적외선 흡수도, 열용량 및 패턴형성을 고려할 매 적외선 흡수체로서의 Au-black을 제조하기 위해서는 챔버압력이 약 1 Torr이고, 단위면적당 질량이 약 600 $\mu\textrm{g}$/cm/sup 2/인 증착조건이 가장 적합하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권5호
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• pp.475-479
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• 2012

본 논문은 고차가지구조 폴리머인 AEO3000 를 이용한 UV 광경화 성형 공정을 제안하고자 한다. 이는 기존의 바이오칩 제작에 사용되는 PDMS 보다 경도가 높아 금속 전극 형성이 용이하고 제작 공정이 빠르다는 장점을 갖는다. AEO3000 을 이용하여 본 연구에서는 4 개의 소자를 전기적 유체적으로 연결할 수 있는 전기유체 통합벤치를 제작하고 미소유체 혼합소자와 세포분리소자를 연결, 본 소재와 공정이 바이오칩에 적용될 수 있음을 검증하였다. 전기 유체적 특성 분석 결과 전기적 접촉 저항은 $0.75{\pm}0.44{\Omega}$으로 충분히 작은 값을 보였으며, 유체 접속의 압력 저하는 8.3kPa로 기존의 튜브 연결 방법 대비 39.3% 개선된 값을 보였다. 통합벤치에 접속된 소자에 활성 및 비활성 효모를 주입하여 순차적인 혼합 및 재분리를 성공적으로 구현함으로써 본 소자에 적용된 AEO3000 및 UV 광경화 공정이 생체시료의 처리에 적용될 수 있음을 실험적으로 검증하였다. 이는 바이오 의료 분야에 적용 가능한 생체 친화적 소재의 고속 생산에 응용될 수 있다.

• 한국진공학회지
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• 제17권1호
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• pp.16-22
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• 2008

[ $O_2/SF_6$ ], $O_2/N_2$ 그리고 $O_2/CH_4$의 혼합 가스를 이용하여 폴리카보네이트의 플라즈마 식각을 연구하였다. 플라즈마 식각 장비는 축전 결합형 플라즈마 시스템을 사용하였다. 폴리카보네이트 식각은 감광제 도포 후에 UV 조사의 포토리소그래피 방법으로 마스크를 제작하여 실험하였다. 본 식각 실험에서는 $O_2$와 다른 기체와의 혼합비와 RIE 척 파워 증가에 따른 폴리카보네이트의 식각 특성 연구를 중심으로 하였다. 특히 건식 식각 시에 사용한 공정 압력은 100 mTorr로 유지하였으며 공정 압력은 기계적 펌프만을 사용하여 유지하였다. 식각 실험 후에 표면 단차 측정기, 원자력간 현미경 그리고 전자 현미경 등을 이용하여 식각한 샘플을 분석 하였다. 실험 결과에 의하면 폴리카보네이트 식각에서 $O_2/SF_6$의 혼합 가스를 사용하면 순수한 $O_2$나 $SF_6$를 사용한 것보다 각각 약 140 % 와 280 % 정도의 높은 식각 속도를 얻을 수 있었다. 즉, 100 W RIE 척 파워와 100 mTorr 공정 압력을 유지하면서 20 sccm $O_2$의 플라즈마 식각에서는 약 $0.4{\mu}m$/min, 20 sccm의 $SF_6$를 사용하였을 때에는 약 $0.2{\mu}$/min의 식각 속도를 얻었다. 그러나 60 %의 $O_2$와 40 %의 $SF_6$로 혼합된 플라즈마 분위기에서는 20 sccm의 순수한 $O_2$에 비해 상대적으로 낮은 -DC 바이어스가 인가되었음에도 식각 속도가 약 $0.56{\mu}m$/min으로 증가하였다. 그러나 $SF_6$ 양의 추가적인 증가는 폴리카보네이트의 식각 속도를 감소시켰다. $O_2/N_2$와 $O_2/CH_4$의 플라즈마 식각에서는 $N_2$와 $CH_4$의 양이 각각 증가함에 따라 식각 속도가 감소하였다. 즉, $O_2$에 $N_2$와 $CH_4$의 혼합은 폴리카보네이트의 식각 속도를 저하시켰다. 식각된 폴리카보네이트의 표면 거칠기 절대값은 식각 전에 비해 $2{\sim}3$ 배정도 증가하였지만 전자현미경으로 표면을 관찰 하였을 때에는 식각 실험 후의 폴리카보네이트의 표면이 깨끗한 것을 확인할 수 있었다. RIE 척 파워의 증가는 -DC 바이어스와 폴리카보네이트의 식각 속도를 거의 선형적으로 증가시켰으며 이 때 폴리카보네이트의 감광제에 대한 식각 선택비는 약 1:1 정도였다. 본 연구의 의미는 기계적 펌핑 시스템만을 사용한 간단한 플라즈마 식각 시스템으로도 $O_2/SF_6$의 혼합 가스를 사용하면 폴리카보네이트의 미세 구조를 만드는데 사용이 가능하며 $O_2/N_2$와 $O_2/CH_4$의 결과에 비해 상대적으로 우수한 식각 조건을 얻을 수 있었다는 것이다. 이 결과는 다른 폴리머 소재 미세 가공에도 응용이 가능하여 앞으로 많이 사용될 수 있을 것으로 예상한다.