• 한국광학회지
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• 제17권1호
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• pp.54-59
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• 2006

본 논문에서는 집적 광학 광도파로 소자 기술을 적용하여 생화학 물질의 성분을 정밀하게 측정 가능한 광소자로서 폴리머 광도파로와 브래그 격자를 이용하는 구조를 최초로 제안하였다. 유효굴절률법과 전송행렬법을 이용하여 최적의 감도를 가지는 브래그 격자 광도파로를 설계하였으며 코아와 하부 클래딩의 굴절률이 각각 1.540, 1.430인 폴리머를 이용하여 코아 두께가 $3{\mu}m$ 인 구조의 반전립 광도파로를 제작하였다. 코아 층까지 완성된 도파로 위에 레이저 빔 간섭계와 플라즈마 에칭을 이용하여 격자를 형성한 뒤 격자표면에 20 nm 두께의 Au층을 증착하고 칼릭사린(calixarene) 단분자층을 만들어 바이오센서를 제작하였다. 제작된 광센서를 이용하여 PBS(phosphate bufferedsaline) 용액에 함유된 $K^+$의 농도에 따라 브래그 반사픽이 단파장으로 이동하는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제14권1호
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• pp.97-102
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• 2003

이차원 표면 플라즈몬의 공명 흡수와 포토 마스크를 이용하여 11-MUA(11-Mercaptoundecanoic acid)와 11-MUOH(11-Mercaptoundecanol) 둥으로 이루어진 자기조립 단분자막(Self-Assembled Monolayer; SAM)의 다채널 영상을 얻었다. 통상의 Photoresist를 이용한 리토그래피 대신에 Thiol bonding의 광산화를 이용하여 패터닝 과정을 줄이고, 백색광 및 대역통과 필터(λ$_{0}$=633nm)를 이용하여 입사광으로써 레이저를 사용할 때 나타나는 간섭무늬를 줄였다. 이로부터 나타나는 이차원 영상의 명암을 정량적으로 보정하면 수 나노미터(nm) 두께의 변화를 측정할 수 있다. 또한 표면 플라즈몬 공명법은 국소화된 근접장 (소산장)을 이용하는 방법으로서, 통상 많이 이용되는 형광법 등에서 나타나는 광탈색(Photobleaching)이나 소광(Quenching) 현상이 없이 시료의 처리가 간단하고, 영상 신호의 시간에 따른 변화가 극히 적으며, 실시간으로 신호의 변화를 측정할 수 있다는 장점이 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권2호
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• pp.9-13
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• 2006

COF에 사용되는 구리배선은 폴리이미드 필름에 subtractive 방법을 이용하여 만들어지고 있으나 선폭이 작아짐에 따라 subtractive 방법은 폭방향으로 에칭 현상으로 인하여 사용에 제한이 되고 있다. Semi-additive 방법은 리소그래피 공정과 전기도금범을 사용하여 구리배선을 만드는 방법으로 $10-40{\mu}m$의 좁은 선폭에 대한 연구를 하였다. AZ4620과 PMER900의 두꺼운 PR을 사용하였으며 전기도금법을 이용하여 구리 배선을 형성하였다. 기존의 용액은 높은 잔류응력으로 인하여 구리도금층에 crack이 발생하였으며 via filling에 사용된 도금액을 사용한 경우 잔류응력이 낮아서 crack이 없는 구리배선을 얻을 수 있었다. 기지층의 에칭시 배선의 폭방향으로의 에칭 현상은 관찰되지 않았다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권8호
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• pp.731-736
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• 2016

본 연구에서는 의용생체공학에 널리 사용되는 미소바늘과 같은 3차원 고종횡비 미소구조물을 용이하게 제작할 수 있는 하이브리드 자외선 노광법에 대해 기술한다. 하이브리드 자외선 노광법은 기존에 사용되고 있는 경사노광, 회전노광 및 역노광을 혼합한 방법으로, 경사 및 회전노광은 경사진 축대칭 형상을 가지는 3차원 미소구조물의 제작이 가능하도록 하고 역노광은 자외선 노광공정 중 필연적으로 발생하는 하부기판에서의 자외선 반사를 최소화 시킨다. 자체 개발한 자외선 노광시스템과 SU-8 음성감광제를 이용하여 하이브리드 자외선 노광법의 다양한 공정조건이 최종 제작된 3차원 고종횡비 미소구조물 형상(종횡비, 선단의 곡률반경 등)에 미치는 효과를 확인한다. 또한 SU-8의 소프트 베이킹(soft baking) 조건과 미소구조물 선단 형상 사이의 관계에 대해서도 논의한다.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제26권5호
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• pp.110-113
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• 2017

The two-dimensional layered $MoS_2$ has high mobility and excellent optical properties, and there has been much research on the methods for using this for next generation electronics. $MoS_2$ is similar to graphene in that there is comparatively weak bonding through Van der Waals covalent bonding in the substrate-$MoS_2$ and $MoS_2-MoS_2$ heteromaterial as well in the layer-by-layer structure. So, on the monatomic level, $MoS_2$ can easily be exfoliated physically or chemically. During the $MoS_2$ field-effect transistor fabrication process of photolithography, when using water, the water infiltrates into the substrate-$MoS_2$ gap, and leads to the problem of a rapid decline in the material's yield. To solve this problem, an epoxy-based, as opposed to a water-based photoresist, was used in the photolithography process. In this research, a hydrophobic $MoS_2$ field effect transistor (FET) was fabricated on a hydrophilic $SiO_2$ substrate via chemical vapor deposition CVD. To solve the problem of $MoS_2$ exfoliation that occurs in water-based photolithography, a PPMA sacrificial layer and SU-8 2002 were used, and a $MoS_2$ film FET was successfully created. To minimize Ohmic contact resistance, rapid thermal annealing was used, and then electronic properties were measured.

• 한국재료학회지
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• 제25권12호
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• pp.647-654
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• 2015

Self-assembled monolayers(SAM) of microspheres such as silica and polystyrene(PS) beads have found widespread application in photonic crystals, sensors, and lithographic masks or templates. From a practical viewpoint, setting up a high-throughput process to form a SAM over large areas in a controllable manner is a key challenging issue. Various methods have been suggested including drop casting, spin coating, Langmuir Blodgett, and convective self-assembly(CSA) techniques. Among these, the CSA method has recently attracted attention due to its potential scalability to an automated high-throughput process. By controlling various parameters, this process can be precisely tuned to achieve well-ordered arrays of microspheres. In this study, using a restricted meniscus CSA method, we systematically investigate the effect of the processing parameters on the formation of large area self-assembled monolayers of PS beads. A way to provide hydrophilicity, a prerequisite for a CSA, to the surface of a hydrophobic photoresist layer, is presented in order to apply the SAM of the PS beads as a mask for photonic nanojet lithography.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.31-31
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• 2000

Al2O3는 높은 화학적, 열적 안정성으로 인하여 미세전자 산업에서 절연막이나 광전자소자의 재료로써 널리 이용되고 있다. 특히, 사파이어는 고위도의 LED, 청색 LD의 재료인 GaN 계열의 III-Nitride 물질을 성장시킬 때 필요한 기판으로 보편적으로 사용되고 있다. 이러한 GaN계열의 광소자 제조에서 사파이어 기판을 적용시 지적되는 문제점들 중의 하나는 소자제조 후 사파이어의 결정 구조 및 높은 경도에 의해 나타나는 cutting 및 backside의 기계적 연마가 어렵다는 것이다. 최근에는 이온빔 식각이나 이온 주입 후 화학적 습식 시각, reactive ion etching을 통한 사파이어의 건식 식각이 소자 분리 및 backside 공정을 우해 연구되고 있다. 그러나 이러한 방법을 이용한 사파이어의 식각속도는 일반적으로 15nm/min 보다 작다. 높은 식각율과 식각후 표면의 작은 거칠기를 수반한 사파이어의 플라즈마 식각은 소자 제조 공정시 소자의 isolation 및 lapping 후 연마 공정에 이용할 수 있다. 본 연구에서는 평판 유도결합형 플라즈마를 이용하여 Cl2/BCL3/Ar 의 가스조합, inductive power, bias voltage, 압력, 기판온도의 다양한 공정 변수를 통하여 (0001) 사파이어의 식각특성을 연구하였다. 사파이어의 식각속도는 inductive power, bias voltage, 그리고 기판 온도가 증가할수록 증가하였으며 Cl2에 BCl3를 50%이하로 첨가할 때 BCl3 첨가량이 증가할수록 식각속도 및 식각마스크(photoresist)와의 식각선택비가 증가하는 것을 관찰하였다. 또한, Cl3:BCl3=1:1의 조건에 따라 Ar 첨가에 따른 식각속도 및 표면 거칠기를 관찰하였다. 본 연구의 최적 식각조건인 40%Cl2/40%BCl3/20%Ar, 600W의 inductive power, -300V의 bias voltage, 30mTorr의 압력, 기판온도 7$0^{\circ}C$에서 270nm/min의 사파이어 식각속도를 얻을수 있었다. 그리고 이러한 식각조건에서 표면의 거치기를 줄일수 있었다. 사파이어 식각은 보편적인 사파이어 lapping 공정시 수반되어 형성된 표면의 거치기를 줄이기 위한 마지막 공정에 응용될수 있다. 사파이어의 식각시 나타나는 식각 부산물은 플라즈마 진단방비인 optical emission spectroscopy (OES)를 통하여 관찰하였고, 식각시 사파이어의 표면성분비 변화 및 표면의 화학적 결합은 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)를 사용하여 측정하였다. 시각 전, 후의 표면의 거칠기를 scanning electron microscopy(SEM)을 통하여 관찰하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.183-183
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• 2012

In the era of 45 nm or beyond technology, conventional etch mask using photoresist showed its limitation of etch mask pattern collapse as well as pattern erosion, thus hard mask in etching became necessary for precise control of etch pattern geometry. Currently available hard mask materials are amorphous carbon and polymetric materials spin-on containing carbon or silicon. Amorphous carbon layer (ACL) deposited by PECVD for etch hard mask has appeared in manufacturing, but spin-on carbon (SOC) was also suggested to alleviate concerns of particle, throughput, and cost of ownership (COO) [1]. SOC provides some benefits of reduced process steps, but it also faced with wiggling on a sidewall profile. Diamond like carbon (DLC) was also evaluated for substituting ACL, but etching selectivity of ACL was better than DLC although DLC has superior optical property [2]. Developing a novel material for pattern hard mask is very important in material research, but it is also worthwhile eliminating a potential issue to continuously develop currently existing technology. In this paper, we investigated in-situ dry-cleaning (ISD) monitoring of ACL coated process chamber. End time detection of chamber cleaning not only provides a confidence that the process chamber is being cleaned, but also contributes to minimize wait time waste (WOW). Employing Challenger 300ST, a 300mm ACL PECVD manufactured by TES, a series of experimental chamber cleaning runs was performed after several deposition processes in the deposited film thickness of $2000{\AA}$ and $5000{\AA}$. Ar Actinometry and principle component analysis (PCA) were applied to derive integrated and intuitive trace signal, and the result showed that previously operated cleaning run time can be reduced by more than 20% by employing real-time monitoring in ISD process.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.460-460
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• 2012

반도체 Device가 Shrink 함에 따라 Pattern Size가 작아지게 되고, 이로 인해 Photo Resist 물질 자체만으로는 원하는 Patterning 물질들을 Plasma Etching 하기가 어려워지고 있다. 이로 인해 Photoresist를 대체할 Hard Mask 개념이 도입되었으며, 이 Hardmask Layer 중 Amorphous Carbon Layer 가 가장 널리 사용되고 지고 있다. 이 Amorphous Carbon 계열의 Hardmask를 Etching 하기 위해서 기본적으로 O2 Plasma가 사용되는데, 이 O2 Plasma 내의 Oxygen Species들이 가지는 등 방성 Diffusion 특성으로 인해, 원하고자 하는 미세 Pattern의 Vertical Profile을 얻는데 많은 어려움이 있어왔다. 이를 Control 하기 인해 O2 Plasma Parameter들의 변화 및 Source/Bias Power 등의 변수가 연구되어 왔으며, 이와 다른 접근으로, N2 및 CO, CO2, SO2 등의 여러 Additive Gas 들의 첨가를 통해 미세 Pattern의 Profile을 개선하고, Plasma Etching 특성을 개선하는 연구가 같이 진행되어져 왔다. 본 논문에서 VLSI Device의 Masking Layer로 사용되는, Carbon 계 유기 층의 Plasma 식각 특성에 대한 연구를 진행하였다. Plasma Etchant로 사용되는 O2 Plasma에 새로운 첨가제 가스인 카르보닐 황화물 (COS) Gas를 추가하였을 시 나타나는 Plasma 내의 변화를 Plasma Parameter 및 IR 및 XPS, OES 분석을 통하여 규명하고, 이로 인한 Etch Rate 및 Plasma Potential에 대해 비교 분석하였다. COS Gas를 정량적으로 추가할 시, Plasma의 변화 및 이로 인해 얻어지는 Pattern에서의 Etchant Species들의 변화를 통해 Profile의 변화를 Mechanism 적으로 규명할 수 있었으며, 이로 인해 기존의 O2 Plasma를 통해 얻어진 Vertical Profile 대비, COS Additive Gas를 추가하였을 경우, Pattern Profile 변화가 개선됨을 최종적으로 확인 할 수 있었다.

• Design & Manufacturing
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• 제2권2호
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• pp.29-32
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• 2008

A back light unit (BLU) is a key module of a thin film transistor liquid crystal display (TFT-LCD), frequently utilized in various mobile displays. In this study, we experimentally characterize transcription and optical properties of concave and convex microlens arrays (MLAs) of light guide plate (LGP) fabricated by injection molding with polycarbonate as a LGP substrate material. Nickel mold inserts were manufactured by electroforming on the MLA which was fabricated by the thermal reflow of photoresist microstructures patterned by UV-photolithography. For the case of convex microlens, the height of replicated microlens was less than that of the mold insert while maintaining almost the same microlens diameter of the mold insert as the location of the microlens is far from the gate. In contrast, for the concave microlens, the diameter of replicated microlens was larger than that of mold insert, while showing almost the same microlens height as the mold insert. From the optical examination of replicated convex and concave MLAs, it was found that a higher luminance of the LGP was achieved by the concave MLAs compared to the convex MLAs (about 30% enhancement in this case)due to the utilization of a larger amount of light provided by the light sources.