• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.61-61
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• 2003

CMP(Chemical Mechanical Polishing)는 VLSI의 제조공정에서 실리콘웨이퍼의 절연막내에 있는 토포그래피를 제어할 수 있는 광역 평탄화 기술이다. 또한 최근에는 실리콘웨이퍼의 나노토포그래피(Nanotopography)가 STI의 CMP 공정에서 연마 후 필름의 막 두께 변화에 많은 영향을 미치게 됨으로 중요한 요인으로 대두되고 있다. STI CMP에 사용되는 CeO$_2$ 슬러리에서 첨가되는 계면활성제의 농도에 따라서 나노토포그래피에 미치는 영향을 제어하는 것이 필수적 과제로 등장하고 있다. 본 연구에서는 STI CMP 공정에서 사용되는 CeO$_2$ 슬러리에서 계면활성제의 농도에 따른 나노토포그래피의 의존성에 대해서 연구하였다. 실험은 8 "단면연마 실리콘웨이퍼로 PETEOS 7000$\AA$이 증착 된 것을 사용하였으며, 연마 시간에 따른 나노토포그래피 의존성을 알아보기 위해 연마 깊이는 3000$\AA$으로 일정하게 맞췄다. 그리고 CMP 공정은 Strasbaugh 6EC를 사용하였으며, 패드는 IC1000/SUBA4(Rodel)이다. 그리고 연마시 적용된 압력은 4psi(Pounds per Square Inch), 헤드와 정반(table)의 회전속도는 각각 70rpm이다 슬러리는 A, B 모두 CeO$_2$ 슬러리로 입자크기가 다른 것을 사용하였고, 농도를 달리한 계면활성제가 첨가되었다. CMP 전 후 웨이퍼의 막 두께 측정은 Nanospec 180(Nanometrics)과 spectroscopic ellipsometer (MOSS-ES4G, SOPRA)가 사용되었다.

• 생체재료학회지
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• 제22권4호
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• pp.337-345
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• 2018

Background: Human mesenchymal stem cells (hMSCs) are, due to their pluripotency, useful sources of cells for stem cell therapy and tissue regeneration. The phenotypes of hMSCs are strongly influenced by their microenvironment, in particular the extracellular matrix (ECM), the composition and structure of which are important in regulating stem cell fate. In reciprocal manner, the properties of ECM are remodeled by the hMSCs, but the mechanism involved in ECM remodeling by hMSCs under topographical stimulus is unclear. In this study, we therefore examined the effect of nanotopography on the expression of ECM proteins by hMSCs by analyzing the quantity and structure of the ECM on a nanogrooved surface. Methods: To develop the nanoengineered, hMSC-derived ECM, we fabricated the nanogrooves on a coverglass using a UV-curable polyurethane acrylate (PUA). Then, hMSCs were cultivated on the nanogrooves, and the cells at the full confluency were decellularized. To analyze the effect of nanotopography on the hMSCs, the hMSCs were re-seeded on the nanoengineered, hMSC-derived ECM. Results: hMSCs cultured within the nano-engineered hMSC-derived ECM sheet showed a different pattern of expression of ECM proteins from those cultured on ECM-free, nanogrooved surface. Moreover, hMSCs on the nano-engineered ECM sheet had a shorter vinculin length and were less well-aligned than those on the other surface. In addition, the expression pattern of ECM-related genes by hMSCs on the nanoengineered ECM sheet was altered. Interestingly, the expression of genes for osteogenesis-related ECM proteins was downregulated, while that of genes for chondrogenesis-related ECM proteins was upregulated, on the nanoengineered ECM sheet. Conclusions: The nanoengineered ECM influenced the phenotypic features of hMSCs, and that hMSCs can remodel their ECM microenvironment in the presence of a nanostructured ECM to guide differentiation into a specific lineage.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.266.2-266.2
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• 2013

According to advanced nanotechnology, the nanostructured materials with various kinds and shape are synthesized easily or produced by process. Recently, researches about interaction between the nanostructured materials and biological system have been progressed actively. The surface topography may influence cellular responses, for example cell adhesion, cell morphology. In this work, we synthesized vertically aligned silicon nanowires (SiNWs) on the Au-covered Si(111) wafer by chemical vapor deposition (CVD) method. We accomplished to control of the SiNWs diameter by regulating thickness of Au film such as 1 nm and 10 nm. These substrates did not isolate cells and just provided surface topography for cell culture. Human Embryonic Kidney 293T cells (HEK 293T cells) were cultured on these substrates for 2 days. We studied the nanotopographical effects on cell morphology, adhesion, and growth which are evaluated on each SiNWs substrate comparing bare glass as control.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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• pp.360-361
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• 2005

Rapid progress in IC fabrication technology has strong demand in polishing of silicon wafer to meet the tight specification of nanotopography and surface roughness. One of the important issues in Si CMP is the stabilization of polishing pad. If a polishing pad is not stabilized before main Si wafer polishing process, good polishing result can not be expected. Therefore, new pad must be subjected into break-in process using dummy wafers for a certain period of time to enhance its performance. After the break-in process, the main Si wafer polishing process must be performed. In this study, the characteristics of break-in process were investigated in Si wafer polishing. Viscoelastic behavior, temperature variation of pad and friction were measured to evaluate the break-in phenomenon. Also, it is found that the characteristic of the break-in seems to be related to viscoelastic behavior of pad.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제7권3호
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• pp.140-150
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• 2007

A simple, label-free microfluidic cell purification method is presented for separation of cancer cells by exploiting difference in cell adhesion. To maximize the adhesion difference, three types of polymeric nanostructures (50nm pillars, 50nm perpendicular and 50nm parallel lines with respect to the direction of flow) were fabricated using UV-assisted capillary moulding and included inside a polydimethylsiloxane (PDMS) microfluidic channel bonded onto glass substrate. The adhesion force of human breast epithelial cells (MCF10A) and human breast carcinoma (MCF7) was measured independently by injecting each cell line into the microfluidic device followed by culture for a period of time (e.g., one, two, and three hours). Then, the cells bound to the floor of a microfluidic channel were detached by increasing the flow rate of medium in a stepwise fashion. It was found that the adhesion force of MCF10A was always higher than that of MCF cells regardless of culture time and surface nanotopography at all flow rates, resulting in a label-free detection and separation of cancer cells. For the cell types used in our study, the optimum separation was found for 2 hours culture on 50nm parallel line pattern followed by flow-induced detachment at a flow rate of $300{\mu}l/min$.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제37권sup2호
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• pp.427-445
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• 2007

임플란트와 골 사이의 결합력을 증가시키기 위하여 타이타늄 표면에 변화를 주기위한 많은 연구들이 진행되고 있다. 타이타늄의 표면 구조나 미세 지지도의 변화가 임플란트에 대한 세포의 반응에 영향을 미치며, 골아 유사세포는 표면 조도가 높은 타이타늄 표면에 더 잘 부착하며, 세포외 기질의 합성과 광물화 결정이 더 잘 일어난다고 알려져 있다. 그러나 대부분의 연구들은 마이크로 단위의 미세 지지도에 대한 연구들이고 나노 단위의 미세 지지도에 대한 연구들은 미미하다. 이에 본 연구에서는 ROS 17/2.8 cell line을 이용하여 기계적 처리만한 군을 대조군으로 하여 blasting 처리한 마이크로 단위의 미세 지지도 표면과 알칼리 처리된 나노 단위의 미세 지지도 표면에 대한 골아 유사세포의 세포 부착양상, 증식 그리고 골아 유사세포의 표식인자 발현양상 등을 상호 비교하여 골아 유사세포에 미치는 영향을 관찰하고자 하였다. SEM을 이용한 미세 지지도 관찰에서 알칼리 처리군에서는 약 200mm의 초미세 다공성의 양상을 나타내었고, blasting 처리한 군에서는 $10\;{\mu}m$ 이하의 움푹 파인 양상을 보였다. 표면조도 측정에 있어서는 blasting 처리한 군에서 기계적 처리와 알칼리 처리된 군보다 더 높은 표면 조도를 보였으며 이는 통계학적으로 유의한 차이를 나타내었다 (p<0.01). 표면결정성 분석에서는 알칼리처리 군에서 anatase와 rutile결정형이 보였으나, blasting 처리한 군과 기계적 처리 군에서는 관찰되지 않았다. 골아 유사세포 1시간 배양 후의 전자현미경 관찰에서 모든 군의 세포는 부착 및 전개 과정을 보였고, 3시간 배양에서는 모든 군의 세포가 더 많이 전개되었으나, blasting 처리한 군과 알칼리처리 군에서 세포가 다소 더 불규칙한 형태를 나타내었다. 24시간 배양에서는 모든 군의 세포에서 완전히 전개가 일어난 양상을 보였다. 1, 4, 7일간 세포배양 후 세포활성을 평가하기 위한 MTT assay에서는 모든 군에서 시간이 증가함에 따라 세포수가 증가하였으며, 1일째에 blasting 처리한 군과 알칼리처리 군에서 기계적 처리 군에 비해 세포활성도가 통계학적으로 유의한 증가를 보였다(p<0.01). 골아 유사세포 표식인자인 osteopontin, alkaline phosphatase, ${\alpha}\;1(1)$ collagen의 유전자 발현양상을 관찰해 본 결과, osteopontin, alkaline phosphatase, ${\alpha}\;1(1)$ collagen의 유전자 발현양상이 세 군 모두에서 유의한 차이는 관찰할 수 없었으나, blasting 처리한 군과 알칼리처리 군에서 기계적 처리 군에 비해 유전자 발현양상이 다소 증가하는 경향을 보였다. 결론적으로 blasting 처리한 마이크로 단위의 미세 지지도 표면과 알칼리 처리된 나노 단위의 미세 지지도 표면이 기계적 처리 군에 비해 골아 유사세포의 기능을 촉진시키나, 알칼리 처리된 나노 단위의 미세 지지도 표면은 blasting 처리한 마이크로 단위의 미세 지지도 표면이 골아 유사세포의 기능에 미치는 영향을 압도하지는 않는 것으로 사료된다.