• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제2권4호
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• pp.259-267
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• 2002

We present a novel 3D fabrication method with single X-ray process utilizing an X-ray mask in which a micro-actuator is integrated. An X-ray absorber is electroplated on the shuttle mass driven by the integrated micro-actuator during deep X-ray exposures. 3D microstructures are revealed by development kinetics and modulated in-depth dose distribution in resist, usually PMMA. Fabrication of X-ray masks with integrated electrothermal xy-stage and electrostatic actuator is presented along with discussions on PMMA development characteristics. Both devices use $20-\mu\textrm{m}$-thick overhanging single crystal Si as a structural material and fabricated using deep reactive ion etching of silicon-on-insulator wafer, phosphorous diffusion, gold electroplating, and bulk micromachining process. In electrostatic devices, $10-\mu\textrm{m}-thick$ gold absorber on $1mm{\times}1mm$ Si shuttle mass is supported by $10-\mu\textrm{m}-wide$, 1-mm-long suspension beams and oscillated by comb electrodes during X-ray exposures. In electrothermal devices, gold absorber on 1.42 mm diameter shuttle mass is oscillated in x and y directions sequentially by thermal expansion caused by joule heating of the corresponding bent beam actuators. The fundamental frequency and amplitude of the electrostatic devices are around 3.6 kHz and $20\mu\textrm{m}$, respectively, for a dc bias of 100 V and an ac bias of 20 VP-P (peak-peak). Displacements in x and y directions of the electrothermal devices are both around $20{\;}\mu\textrm{m}$at 742 mW input power. S-shaped and conical shaped PMMA microstructures are demonstrated through X-ray experiments with the fabricated devices.

• 전자공학회논문지A
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• 제29A권1호
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• pp.33-40
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• 1992

4인치(100) 실리콘 기판상에 센서용 다이아프램을 제조할 때 생기는 식각 현상들을 관찰하고 분석하였다. 115$^{\circ}C$의 "F etch' 용액을 사용하여 300$\mu$ 이상의 깊은 식각을 행하였을 때 식각 표면에 발생하느 식각 결함은 hillock, 반응 생성물, 그리고 횐색 잔유물로 구분될 수 있었따. 특히 hillock의 경우 식각 표면에 부착된 반응 생성물의 밀도나 크기에 관계하여 |111|면들로 이루어질는 피라밋 구조나 사다리꼴 육면체등의 형태를 취함이 확인되었다. 또한 용해된 실리콘의 국부적인 과잉 포활 발생하는 흰색 잔유물의 IR 흡수 스펙트럼을 조사한 결과, Si-N-O 성분에 미량의 h와 C가 포함된 것임을 알 수 있었다. 아울러 식각면을 식각용액에 대해 아래쪽, 위쪽, 그리고 측면을 향하도록 놓았을때 식각 결함의 존재 확률과 분포 그리고 식각율의 분포를 비교한 결과 식각율의 균일성면에서는 하측방향의 자세가, 식각결함의 제거에 있어서는 측면방향의 자세가, 식각결함의 제거에 있어서는 측면방향의 자세가 유리하게 나타났으며 이를 반응조내의 흐름 패턴을 이용하여 해석하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.388-388
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• 2010

In this study, Ferroelectric vinylidene fluoride-trifluoroethylene (VF2-TrFE) copolymer films were directly deposited on degenerated Si (n+, $0.002\;{\Omega}{\cdot}cm$) using by spin coating method. A 1~5 wt% diluted solution of purified vinylidene fluoride-trifluoroethylene (VF2:TrFE = 70:30) in a dimethylformamide (DMF) solvent were prepared and deposited on silicon wafers at a spin rate of 2000 ~ 4000 rpm for 2 ~ 30 seconds. After annealing in a vacuum ambient at 100 ~ $200^{\circ}C$ for 60 min, upper aluminum electrodes were deposited by vacuum evaporation for electrical measurement. X-ray diffraction results showed that the VF2-TrFE films on Si substrates had $\beta$-phase of copolymer structures. The capacitance on highly doped Si wafer showed hysteresis behavior like a butterfly shape and this result indicates clearly that the copolymer films have ferroelectric properties. The typical measured remnant polarization ($P_r$) and coercive filed ($E_c$) values were about $5.7\;{\mu}C/cm^2$ and 710 kV/em, respectively, in an applied electric field of ${\pm}$ 1.5 MV/em. The gate leakage current densities measured at room temperature was less than $7{\times}10^{-7}\; A/cm^2$ under a field of 1 MV/cm.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.259-263
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• 2001

There are several steps such as slicing, lapping, chemical etching and mechanical polishing in the silicon wafer production process. The chemical etching step is necessary to remove damaged layer caused In the slicing and lapping steps. The typical etching liquor is the acid mixture comprising nitric acid, acetic acid and hydrofluoric acid. At present, the waste acid is treated by a neutralization method with a high alkali cost and balky solid residue. A solvent extraction method is applicable to separate and recover each acid. Acetic acid is first separated from the waste liquor using 2-ethlyhexyl alcohols as an extractant. Then, nitric acid is recovered using TBP(Tri-butyl phosphate) as an extractant. Finally hydrofluoric acid is separated with the TBP solvent extraction. The expected recovered acids in this process are 2㏖/l acetic acid, 6㏖/1 nitric acid and 6㏖/l hydrofluoric acid. The yields of this process are almost 100% for acetic acid and nitric acid. On the other hand, it is important to recover and reuse the metal values contained in various industrial wastes in a viewpoint of environmental preservation. Most of industrial products are made through the processes to separate impurities in raw materials, solid and liquid wastes being necessarily discharged as industrial wastes. Chemical methods such as solvent extraction, ion exchange and membrane, and physical methods such as heavy media separation, magnetic separation and electrostatic separation are considered as the methods for separation and recovery of the metal values from the wastes. Some examples of the application of solvent extraction to the treatment of wastes such as Ni-Co alloy scrap, Sm-Co alloy scrap, fly ash and flue dust, and liquid wastes such as plating solution, the rinse solution, etching solution and pickling solution are introduced.

• 전자공학회논문지D
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• 제34D권2호
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• pp.38-45
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• 1997

본 논문에서는 반도체 소자 제조 공정 중, 염산화 공정 시에 발생하는 스트레스에 따른 산화막의 3차원적 거동을 시뮬레이션하였다. 이를 위해, 이동하는 3차원 경계면에서의 노드 생성 및 제거 기능을 지는 3차원 적응 메쉬 생성기를 개발하였고, 지배 방정식을 유한요소법(finite element method)으로 이산화시켜 수치 해석적으로 해를 구하는, 스트레스 효과를 고려한 3차원 산화 시뮬레이터를 개발하였다. 본 연구에서는 열산화 공정에 의한 산화막의 3차원적 거동을 관찰하기 위하여, 섬구조(island) 및 공구조(hole structure)의 산화막 성장을 <100> 실리콘 기판에 대하여 $1000^{\circ}C$, 60분간 습식 산화 조건에서 시뮬레이션하였다. 초기 산화막의 두께는 $300\AA$, 질화막의 두께는 $2,000\AA$으로 가정하였다. 마스크의 형태에 따라 코너에서의 새부리(bird's beak)형태가 변하는데, 코너에서의 효과는 마스크 형태에 따라 산화제의 확산이 다른 영역에 비해 감소하거나 증가하는 영향이 주된 이유이지만, 스트레스에 의해 그 영향이 더 커짐을 확인하였다. 섬구조에서는 compressive 스트레스에 의해 코너 부근에서 산화가 감소하는 결과를 가져오고, 공구조에서는 tensile 스트레스로 인해 산화가 더 증가하는 결과를 보임을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제10권7호
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• pp.459-463
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• 2000

순수한 동적 결합반응이고 전하 누적이 없는 이온 임플란테이션, 새로운 재료 개발 등에 음이온을 직접 사용하는 새로운 연구가 진행되고 있으며, 이러한 관점에서 새로운 고체상의 Cs이온 법이 실험실 규모로 연구되고 있다. 본 논문에서는 음이온 Cs gun으로 DLC 박막을 실리콘 위에 제조하였다. 이 시스템은 가스가 필요없으므로, 고 진공에서 증착이 일어난다. C(sup)-빔 에너지는 80~150eV 사이에서 조절이 우수하였다. Raman 분석결과 박막의 DLC 지수, 즉$sp^3$비율은 이온 에너지 증가에 따라 증가하였으며, 미소 경도값 또한 7에서 14GPa로 증가하였다. DLC박막의 표면 평균거칠기(Ra)는 ~1$\AA$정도로 아주 매끈하였으며, 불순물이 내재되지 않는 박막을 얻을 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권5호
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• pp.493-499
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• 2007

본 연구에서는 UV photo-lithography 방식의 particle replication in non-wetting templates(PRINT) 법을 이용하여 약물 전달에 운반체로 사용되는 $3{\mu}m{\times}3{\mu}m{\times}2{\mu}m$ 사이즈의 균일한 고분자 하이드로젤 입자를 제조하였다. 몰드(mold)와 기재(substrate)는 PRINT 방식을 통하여 탄성을 지닌 perfluoropolyethers(PFPE)로 제작하였으며 이를 반복적으로 사용할 수 있도록 하였다. 제작된 입자는 점착성이 있는 수용성 고분자를 이용하여 회수하였다. 입자의 주요 성분은 생분해성 고분자인 poly(ethylene glycol) diacrylate(PEG-diA)이며, 세포 uptake에 적합하도록 aminoethylacrylate(AEM)와 2-acryloxyethyltrimethyl ammonium chloride(AETMAC)를 첨가하였다. 본 연구를 통해 균일하고 원하는 크기의 생체분해성 고분자 입자를 제작하는 PRINT 기술이 약물 전달 및 유전자 전달에 필요한 수송체인 비바이럴 벡터를 제작하기 위한 효과적인 기술임을 제시하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.281-281
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• 2010

Very low refractive index (<1.4) materials have been proved to be the key factor improving the performance of various optical components, such as reflectors, filters, photonic crystals, LEDs, and solar cell. Highly porous SiO2 are logically designed for ultralow refractive index materials because of the direct relation between porosity and index of refraction. Among them, ordered macroporous SiO2 is of potential material since their theoretically low refractive index ~1.10. However, in the conventional synthesis of ordered macroporous SiO2, the time required for the crystallization of organic nanoparticles, such as polystyrene (PS), from colloidal solution into well ordered template is typical long (several days for 1 cm substrate) due to the low interaction between particles and particle - substrate. In this study, polystyrene - polyacrylic acid (PS-AA) nanoparticles synthesized by miniemulsion polymerization method have hydrophilic polyacrylic acid tails on the surface of particles which increase the interaction between particle and with substrate giving rise to the formation of PS-AA film by simply spin - coating method. Less ordered with controlled thickness films of PS-AA on silicon wafer were successfully fabricated by changing the spinning speed or concentration of colloidal solution, as confirmed by FE-SEM. Based on these template films, a series of macroporous SiO2 films whose thicknesses varied from 300nm to ~1000nm were fabricated either by conventional sol - gel infiltration or gas phase deposition followed by thermal removal of organic template. Formations of SiO2 films consist of interconnected air balls with size ~100 nm were confirmed by FE-SEM and TEM. These highly porous SiO2 show very low refractive indices (<1.18) over a wide range of wavelength (from 200 to 1000nm) as shown by SE measurement. Refraction indices of SiO2 films at 633nm reported here are of ~1.10 which, to our best knowledge, are among the lowest values having been announced.

• 한국진공학회지
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• 제22권1호
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• pp.31-36
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• 2013

마이크로플라즈마 화학기상증착법(microwave plasma enhanced chemical vapor deposition, MPCVD)에 의하여 형성된 비정질 탄소 박막의 효율적인 도핑 공정을 위하여, 비정질 탄소 박막의 성장 직전 nucleated seed 상태의 기판 혹은 일부 성장된 박막 위에 비소(As) 이온을 이온 주입하였고 그 직후 다시 MPCVD에 의하여 박막을 성장시켰다. MPCVD에 의한 성장 자체가 약 $500{\sim}600^{\circ}C$ 온도에서의 어닐링 공정을 대체할 수 있으므로, 기존의 이온 주입 후 별도의 어닐링 공정과 비교 시 간략화된 공정으로도 어닐링 효과가 있다고 할 수 있다. 이온 주입 후 박막 성장으로 어닐링 효과를 얻은 비정질 탄소 박막의 경우, $2.5V/{\mu}m$의 전계에서 약 $0.1mA/cm^2$의 전계 방출 특성을 관찰할 수 있었고 또한 라만 스펙트럼 특성에서도 다이아몬드 특성 및 그래파이트 특성 모두 뚜렷이 관찰되었다. 전기적, 구조적 특성 관찰로부터 이온 주입된 As 이온이 자동 어닐링 효과에 의해 충분히 비정질 탄소 박막에 도핑되었다고 할 수 있다.

• Macromolecular Research
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• 제15권7호
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• pp.688-692
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• 2007

The hydrogen-bonding induced alternating multilayer thin films of dendrimers and block copolymer micelles were demonstrated. The block copolymer micelles derived from amphiphilic poly(2-ethyl-2-oxazoline)block-$poly({\varepsilon}-carprolactone)$ (PEtOz-PCL) in aqueous phase have a core-shell structure with a mean hydrodynamic diameter of 26 nm. The hydrogen bonding between the PEtOz outer shell of micelle and the carboxyl unit of poly(amidoamine) dendrimer of generation 4.5 (PAMAM-4.5G) at pH 3 was utilized as a driving force for the layerby-layer alternating deposition. The multilayer thin film was fabricated on the poly(methyl methacrylate) (PMMA) thin film spin-coated on silicon wafer or glass substrate by the alternate dipping of PEtOz-PCL micelles and PAMAM dendrimers in aqueous solution at pH 3. The formation of multilayer thin film was characterized by using ellipsometry, UV-vis spectroscopy, and atomic force microscopy. The PEtOz outer shell of PEtOz-PCL micelle provided the pH-responsive hydrogen bonding sites with peripheral carboxylic acids of PAM AM dendrimer. The multilayer thin film was reversibly removed after dipping in aqueous solution at $pH{\geq}5.6$ due to dissociation of the hydrogen bonding between PEtOz shell of PEtOz-PCL micelle and peripheral carboxyl units of PAMAM dendrimer.