• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.58.1-58.1
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• 2009

나노 임프린트 리소그래피 기술은 기존의 노광 장비를 이용하는 기존의 리소그래피 공정에 비해 저렴한 공정으로 대면적 패터닝이 가능한 차세대 리소그래피 기술이다. 나노 임프린트 리소그래피는 기존의 나노 리소그래피 기술과는 다르게 기능성 무기물 물질을 직접 패터닝 할 수 있는 기술이다. 본 연구에서는 $TiO_2$ 나노 패턴을 를 기존의 증착, 리소그래피, 식각 등의 공정을 거치지 않고, sol-gel법과 나노 임프린트 리소그래피를 이용하여 직접 전사하는 기술에 대해 연구 하였다. 본 연구에서는 Tetrabutylorthotitanate를 precusor로 하는 ethanol 기반의 $TiO_2$ sol을 제작하여 이용하였다. PDMS mold를 임프린팅용 몰드로 사용하였으며, 이러한 PDMS mold는 노광 기술과 반응성 이온 식각을 이용하여 제작된 master mold로 부터 복제되었다. 제작된 sol을 Si wafer에 spin coating하여 넓게 도포한 후, wafer위에 PDMS mold를 밀착 시킨다. 이후, 5 bar의 압력과 $200^{\circ}C$의 온도에서 나노 임프린트 리소그래피 공정을 진행하여 $TiO_2$ gel 패턴을 형성한다. gel 상태의 $TiO_2$ 패턴을 anealing 공정을 통해 다결정질 TiO2 나노 패턴으로 제작하였다. 제작된 패턴을 scanning electron microscope(SEM)를 이용하여 확인하고, XRD 및 EDX를 이용하여 분석하였다.

• 소성∙가공
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• 제12권7호
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• pp.640-646
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• 2003

The nanoprobe based on lithography, mainly represented by SPM based technologies, has been recognized as potential application to fabricate the surface nanostructures because of its operational versatility and simplicity. The objective of the work is to suggest new mastless pattern fabrication technique using the combination of machining by nanoindenter and KOH wet etching. The scratch option of the nanoindenter is a very promising method for obtaining nanometer scale features on a large size specimen because it has a very wide working area and load range. Sample line patterns were machined on a silicon surface, which has a native oxide on it, by constant load scratch (CLS) of the Nanoindenter with a Berkovich diamond tip, and they were etched in KOH solutions to investigate chemical characteristics of the machined silicon surface. After the etching process, the convex structure was made because of masking effect of the affected layer generated by nano-scratch. On the basis of this fact, some line patterns with convex structures were fabricated. Achieved patterns can be used as a mold that will be used for mass production processes such as nanoimprint or PDMS molding process. All morphological data of scratch traces were scanned using atomic force microscope (AFM).

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.467-473
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• 2019

In this study, approached to improve durability of the multi-functional nano-pattern fabricated on the curved lens surface using nanoimprint lithography (NIL) was proposed, and the effects of the proposed methods on functionality after wear test were examined. To improve the mechanical property of ultraviolet(UV)-curable resin, UV-NIL was conducted at the elevated temperature around $60^{\circ}C$. In addition, micro/nano hierarchical structures was fabricated on the lens surface with a durable film mold. Analysis on the worn surfaces of nano-hole pattern and hierarchical structures and measurements on the static water contact angle and critical water volume for roll-off indicated that the UV curing process with elevated temperature is effective to maintain wettability by increasing hardness of resin. Also, it was found that the micro-scale pattern is effective to protect nano-pattern from damage during wear test.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.596-602
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• 2018

최근 나노임프린트 리소그래피 공정이 마이크로/나노 스케일의 소자 개발에 있어서 경제적으로 대량 생산할 수 있는 기술로 주목 받고 있다. 자외선경화 방식의 나노임프린트의 경우 상온 및 저압의 장점과 함께 비진공 환경에서 공정을 통하여 설비 비용의 저감과 생산공정의 고속화를 달성할 수 있다. 그러나 이 경우 비진공 환경에서 발생하는 기포결함의 문제를 해결해야만 한다. 본 연구에서는 비진공 환경에서의 자외선경화 방식의 나노임프린트 공정에서 몰드 중공부 단면의 형상과 기포결함 발생 관계를 연구하였다. 일반적으로 많이 사용되는 사각형 단면과 타원형 단면 그리고 삼각형 단면에 대하여 2차원 유동해석 및 VOF 방법을 통하여 기포결함을 시뮬레이션 하였고 단면의 형상과 다양한 접촉각에 따른 유동선단의 특성을 분석하였다. 해석결과 몰드 중공부 형상은 기포결함 발생에 매우 중요한 영향을 미치며, 고려된 형상 모두 몰드와의 접촉각이 작을수록, 기판과의 접촉각이 클수록 기포결함 발생 가능성이 작아짐을 알 수 있었다. 또한 타원형 형상이 기포결함 발생방지 측면에서 가장 효과적임을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제28권2호
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• pp.53-58
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• 2017

본 논문은 집적화된 소형의 분광모듈 구현을 위한 나노회절격자의 설계 및 제작에 관한 연구이다. 제안된 평면 구조의 나노회절격자는 회절격자로부터 반사된 빛을 집광하기 위하여 비등간격의 구조로 설계되었으며, 400 nm에서 650 nm까지의 파장 대역폭에서 균등한 분해능을 가지도록 비대칭 V 홈 구조를 가지도록 설계되었다. 최적 설계된 나노회절격자를 저가, 대량 생산에 적합한 UV-NIL 공정을 통해 제작하기 위하여 FT-IR 흡수스펙트럼을 분석하였으며, 이를 통해 5 nm 이내의 치수 정밀도를 가진 고분자 나노회절격자를 제작 할 수 있었다. 제작된 고분자 기반 나노회절격자를 이용한 집적형 분광모듈은 250 nm의 파장 대역폭에서 각 첨두파장의 기준으로 5 nm의 균등한 파장 분해능을 확인하였으며, 이는 다양한 분광모듈의 적용분야에 적용될 것으로 기대된다.

• 소성∙가공
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• 제17권8호
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• pp.633-642
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• 2008

It's important to measure quantitative properties about thermal-nano behavior of polymer for producing high quality components using Nanoimprint lithography process. Nanoscale indents can be used to make the cells for molecular electronics and drug delivery, slots for integration into nanodevices, and defects for tailoring the structure and properties. In this study, formability of polymethylmetacrylate(PMMA) and polycarbonate(PC) were characterized Polymer has extreme variation in thermo mechanical variation during forming high temperature. Because of heating the polymer, it becomes softer than at room temperature. In this case it is particularly important to study high temperature-induced mechanical properties of polymer. Nanoindenter XP(MTS) was used to measure thermo mechanical properties of PMMA and PC. Polymer was heated by using the heating stage on NanoXP. At CSM(Continuous Stiffness Method) mode test, heating temperature was $110^{\circ}C,120^{\circ}C,130^{\circ}C,140^{\circ}C$ and $150^{\circ}C$ for PMMA, $140^{\circ}C,150^{\circ}C,160^{\circ}C,170^{\circ}C$ and $180^{\circ}C$ for PC, respectively. Maximum indentation depth was 2000nm. At basic mode test, heating temperature was $90^{\circ}C$ and $110^{\circ}C$ for PMMA, $140^{\circ}C,160^{\circ}C$ for PC. Maximum load was 10mN, 20mN and 40mN. Also indented pattern was observed by using SEM and AFM. Mechanical properties of PMMA and PC decreased when temperature increased. Decrease of mechanical properties from PMMA went down rapidly than that of PC.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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• pp.171-171
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• 2012

In this study, we fabricated the high-brightness AlGaInP-based red light emitting diodes (LED)s using by direct printing technique and inductive coupled plasma (ICP) reactive ion etching (RIE). In general, surface roughening was fabricated by wet etching process to improve the light extraction efficiency of AlGaInP-based red LED. However, a structure of the surface roughening, which was fabricated by wet etching, was tiled cone-shape after wet etching process due to crystal structure of AlGaInP materials, which was used as top-layer of red LED. This tilted cone-shape of surface roughening can improve the light extraction of LED, but it caused a loss of the light extraction efficiency of LED. So, in this study, we fabricated perfectly cone shaped pattern using direct printing and dry etching process to maximize the light extraction efficiency of LED. Both submicron pattern and micron pattern was formed on the surface of red LED to compare the enhancement effect of light extraction efficiency of LEDs according to the diameter of sapphire patterns.After patterning process using direct printing and ICP-RIE proceeded on the red LED, light output was enhanced up to 10 % than that of red LED with wet etched structure. This enhancement of light extraction of red LED was maintained after packaging process. And as a result of analyze of current-voltage characteristic, there is no electrical degradation of LED.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.4178-4184
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• 2013

최근 나노임프린트 리소그래피 공정이 마이크로/나노 스케일의 소자 개발에 있어서 경제적으로 대량 생산할 수 있는 기술로 주목 받고 있다. 최근 나노임프린트 기술은 공정의 고속화 및 대면적화를 통한 대량생산 기술로의 전환을 목표로 하고 있다. 자외선경화 방식의 나노임프린트의 경우 상온 및 저압의 장점과 함께 비진공 환경에서 공정이 가능하다면 진공챔버 및 고압 스테이지 등과 같은 고가의 장비가 필요 없게 됨으로써 설비비용을 낮추고 공정시간을 단축하는데 큰 기여를 할 수 있다. 그러나 비진공 환경에서는 기포결함이 종종 발생하게 된다. 본 연구에서는 비진공 환경에서의 자외선경화 방식의 나노임프린트 공정 중 레지스트의 액적도포 방법에 따른 기포형성을 연구하였다. 액적의 양과 액적의 수를 달리하여 도포한 레지스트에 대하여 충전 후 기포결함 발생을 분석하였다.

• 한국재료학회지
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• 제15권11호
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• pp.705-710
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• 2005

NIL (nanoimprint lithography) technique has demonstrated a high potential for wafer size definition of nanometer as well as micrometer size patterns. During the replication process by NIL, the stiction between the stamp and the polymer is one of major problems. This stiction problem is moi·e important in small sized patterns. An antistiction layer prevents this stiction ana insures a clean demolding process. In this paper, we were using a TCP (transfer coupled plasma) equipment and $C_4F_8$ as a precursor to make a Teflon-like antistiction layer. This antistiction layer was deposited on a 6 inch silicon wafer to have nanometer scale thicknesses. The thickness of deposited antistiction layer was measured by ellipsometry. To optimize the process factor such as table height (TH), substrate temperature (ST), working pressure (WP) and plasma power (PP), we were using a design of experimental (DOE) method. The table of full factorial arrays was set by the 4 factors and 2 levels. Using this table, experiments were organized to achieve 2 responses such as deposition rate and non-uniformity. It was investigated that the main effects and interaction effects between parameters. Deposition rate was in proportion to table height, working pressure and plasma power. Non-uniformity was in proportion to substrate temperature and working pressure. Using a response optimization, we were able to get the optimized deposition condition at desired deposition rate and an experimental deposition rate showed similar results.