• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제27권12호
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• pp.871-876
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• 2014

Efficiency of crystalline Si solar cell can be maximized as minimizing optical loss through antireflection texturing with inverted pyramids. Even if cost-competitive, soft lithography can be employed instead of photolithography for the purpose, some limitations still remain to apply the soft lithography directly to as-received solar grade wafer with a bunch of micro trenches on surface. Therefore, it is needed to develop a low-cost, effective planarization process and evaluate its output to be applicable to patterning process with PDMS stamp. In this study new surface planarization process is proposed and the change of micro scale trenches on the surface as a function of etching time is observed. Also, the effect of trenches on pattern quality by soft lithography is investigated using FEM structural analysis. In conclusion it is clear that the geometry and shape of trenches would be basic considerations for soft lithography application to low quality wafer.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권6호
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• pp.1100-1106
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• 2008

본 연구는 표면에 세포를 부착하는데 있어서, 다양한 기판 표면에 보편적인 플랫폼으로써 적용될 수 있는 세포 부착을 위한 기능성 표면의 제작 기술 및 이를 이용한 세포의 선택적인 고정과 편리한 세포 패터닝의 방법을 보여주었다. 세포 부착에 적합한 기능성 표면의 제작은 산소 플라즈마 처리를 이용한 다양한 기판의(유리, PMMA, PS, PDMS) 표면 활성화 및 상반되는 고분자 전해질의(PAH, PDAC, PSS, PAA) 정전기적 인력을 통한 증착으로 이루어진 다층의 고분자 전해질 층을 통해 제작될 수 있었다. 또한, 고분자 전해질로 증착된 표면 위로 마이크로 몰딩 인 케필러리 방법을 사용하여 PEG 마이크로 구조물을 제작함으로써 세포의 선택적인 고정이 이루어질 수 있었다. 다층의 고분자 전해질로 증착된 표면은 세포와의 강한 정전기적 인력으로 세포 부착에 유리한 표면을 제공하였다. 반면에, 제작된 PEG 마이크로 구조물은 물리적, 생물학적인 장애물의 역할로써 세포의 비 특이적인 흡착을 방지하였다. 세포 부착을 위한 기능성 표면을 제작하는 동안 표면의 특성은 접촉각 측정을 통해 이루어 졌다. 다양한 기판 상에서 개질된 표면은 세포 부착을 위한 적합한 환경의 제공과 함께 세포의 마이크로 패터닝 기술에서 높은 수율의 세포 패터닝을 제공한다. 상기의 제안된 세포 부착을 위한 기능성 표면 제작 기술 방법은 제작 과정이 매우 간단하고, 편리하여 손쉽게 구현이 가능하며, 제작 공정에서 어떠한 해로운 용매도 사용하지 않기 때문에 친환경적이다. 또한, 이를 이용하여 세포를 이용하는 바이오 칩 및 바이오 센서, 세포를 기반으로 하는 시스템 등에서 기본이 되는 기술로 사용될 수 있는 넓은 응용 범위를 갖는다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.674-680
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• 2017

본 논문은 현재 개인 휴대기기 및 대형 디스플레이 장비의 제어에서 폭넓게 사용되고 있는 터치스크린 패널 (TSP; Touch Screen Panel)의 정상 작동 유무를 확인하기 위한 micro bump 제작 기술에 관한 연구이다. 터치스크린 패널은 감압식, 정전식 등의 여러 가지 방식이 있으나 지금은 편리성에 의하여 정전식 방식이 주도하고 있다. 정전식의 경우 해당하는 좌표의 접촉에 따라 전기적 신호가 변화하게 되고, 이를 통하여 접촉 위치를 확인할 수 있으며 따라서 접촉 위치에 따른 전기 특성 검사가 필수적이다. 검사공정에서 TSP의 모델이 변경됨에 따라 새로운 micro bump를 제작이 및 검사 프로그램의 수정이 필수적이다. 본 논문에서는 새로운 micro bump 제작 시 mask를 사용하지 않아 보다 경제적이며 변화에 대응이 유연한 maskless lithography 시스템을 이용하여 micro bump 제작 가능성에 대하여 확인하였다. 이를 위하여 제작되는 bump의 pitch에 따른 전기장 간섭 시뮬레이션을 진행하였으며, maskless lithogrphy 공정을 적용하기 위한 패턴 이미지를 생성하였다. 이후 MEMS 기술에 해당하는 PR(Photo Resist) 패터닝 공정에서 노광(Lithography) 공정 및 현상(Developing) 공정을 통하여 PR 마스크를 제작한 후 electro-plating 공정을 통하여 micro bump를 제작하였다.

• 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.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권10호
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• pp.788-791
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• 2004

입자크기가 수 nm인 고농도 은 나노 졸을 이용하여 잉크젯 기법으로 은 미세라인을 형성하고자 하였다. 고분자전해질을 사용하여 합성한 $10wt\%$ 농도의 은 나노 졸의 입자크기는 10nm 이하였으며, 은 나노 졸을 이용한 미세 라인의 인쇄특성은 은 나노 졸의 접촉각에 매우 깊은 관계를 갖고 있었다. 순수한 ITO 기판에서 은 나노 졸은 높은 접촉각을 나타내었으며, dot 형상이 나타났다. 그러나 100ppm의 Polyethylenimine(PEI)을 코팅한 ITO 기판은 젖음성이 크게 개선되었으며, 잉크젯 기법을 이용하여 $60\~100{\mu}m$의 선폭을 갖는 은 나노 졸의 미세라인 형성이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국생산제조학회지
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• 제24권2호
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• pp.198-202
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• 2015

We present a series of simple but novel nanopatterning methodologies inspired by traditional mechanical machining processes involving rolling, pullout, and forging. First, we introduce roll-to-roll nanopatterning, which adapts conventional rolling for continuous nanopatterning. Then, nano-inscribing and nano-channel lithography are demonstrated, whereby seamless nanogratings can be continuously pulled out, as in a pullout process. Finally, we discuss vibrational indentation micro- and nanopatterning. Similarly to the forging/indentation process, this technique employs high-frequency vertical vibration to indent periodic micro/nanogratings onto a horizontally fed substrate. We discuss the basic principles of each process, along with its advantages, disadvantages, and potential applications. Adopting mature and reliable traditional technologies for small-scale machining may allow continuous nanopatterning techniques to cope with scalable and low-cost nanomanufacturing in a more productive and trustworthy way.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1219-1220
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• 2015

마이크로, 나노유체 (micro-, nanofluidics)을 이용한 종이 기반 분석 소자 (paper-based analytical devices, micro-PADs)에 대한 관심이 증가하고 있다. 종이 기반의 분석 소자는 초저가의 비용과 간단한 공정 방법으로 인하여 상용화 컨셉의 바이오센서로 각광받고 있다. 하지만, 종이 기반의 분석 소자는 낮은 검출 한계 (limit of detection, LOD)와 민감도 (sensitivity)의 제한이 있다. 그로 인해 우리는 이온 선택적 투과층 (ion permselective membrane, i.e. Nafion)을 종이 기반의 분석 소자와 결합하여 이온 농도 분극 (ion concentration polarization, ICP) 현상을 구현하여 낮은 검출한계와 민감도를 개선할 수 있었다. 접착력이 있는 테이프 표면에 이온 선택적 투과층을 패터닝 (patterning)하여 종이 기반 분석 소자와 결합하여 매우 간단하게 소자를 제작할 수 있었다. 따라서 종이 기반의 채널 양단에 직류 전압을 인가했을 때 발생하는 ICP 현상으로 인하여 형광 물질 (fluorescence dye)이 농축(preconcentration)되는 것을 확인할 수 있었다. 구체적으로, 초기 농도가 1.55 nM인 형광 물질을 이용하여 200 V의 외부전압을 인가했을 때, 500 초 이내에 1000 배 이상의 농축비를 얻을 수 있었다. 따라서, 외부 전압을 상용화된 건전지 출력값으로 낮출 수 있다면 다양한 종이 기반 분석 소자와 간단한 결합 방법을 통해 상용화 컨셉의 바이오센서로도 구현이 가능할 것이다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1917-1921
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• 2008

Ultraviolet-nanoimprint lithography (UV-NIL) is promising technology for cost effectively defining micro/nano scale structure at room temperature and low pressure. In addition, this technology is fascinating because of it's possibility for high-throughput patterning without complex processes. However, to acquire good micro/nano patterns using this technology, there are some challenges such as uniformity and fidelity of patterns, etc. In this paper, we have focused on uniform contact mechanism and performed contact mechanics analysis. The dimension of the flexible sheet to get adequate uniform contact area has been obtained from contact mechanics simulation. Based on this analysis, we have made a uniform pressurizing device and confirmed its uniform pressurized zone using a pressure sensing paper.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.173-174
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• 2006

Understanding chondrocyte behavior inside complex, three-dimensional environments with controlled patterning of geometrical factors would provide significant insights into the basic biology of tissue regenerations. One of the fundamental limitations in studying such behavior has been the inability to fabricate controlled 3D structures. To overcome this problem, we have developed a three-dimensional microfabrication system. This system allows fabrication of predesigned internal architectures and pore size by stacking up the photopolymerized materials. Photopolymer SL5180 was used as the material for 3D scaffolds. The results demonstrate that controllable and reproducible inner-architecture can be fabricated. Chondrocytes harvested from human nasal septum were cultured in two kinds of 3D scaffolds to observe cell adhesion behavior. Such 3D scaffolds might provide effective key factors to study cell behavior in complex environments and could eventually lead to optimum design of scaffolds in various tissue regenerations such as cartilage, bone, etc. in a near future.

• 대한기계학회논문집B
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• 제30권8호
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• pp.722-730
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• 2006

In this study, the flow characteristics of a FPN (Fountain Pen Nano-Lithography) using active membrane pumping are investigated. The FPN has integrated chamber, micro channel, and high capacity reservoir for continuous ink feed. The most important aspect in this probe provided control of fluid injection using active membrane pumping in chamber. The flow rates in channel by capillary force are theoretically analyzed, including the control of the mass flow rates by the deflection of the membrane. The above results are compared with the numerical simulations that calculated by commercial code, FLUENT. The velocity of the fluid in micro channel shows linear behaviors. And the mass flows are proportional to the second order function of the pumping pressure that is imposed to the membrane.