• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.77-78
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• 2006

We fabricated photonic crystals on GaAs and GaN substrates. After anodizing the aluminium thin film in electrochemical embient, the porous alumina was implemented to the mask for reactive ion beam etching process of GaAs wafer. And photonic crystals in GaN wafer were also fabricated using electron beam nano-lithography process. The coated PMMA thin film with 200 nm-thickness on GaN surface was patterned with triangular lattice and etched out the GaN surface by the inductively coupled plasma source. The fabricated GaAs and GaN photonic crystals provide the enhanced intensities of light emission for the wavelengths of 858 and 450 nm, respectively. We will present the detailed dimensions of photonic crystals from SEM and AFM measurements.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권5호
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• pp.24-31
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• 2004

Masking effect of the nanoscratched silicon (100) surface was studied and applied to a maskless nanofabrication technique. First, the surface of the silicon (100) was machined by ductile-regime nanomachining process using the scratch option of the Nanoindenter${ \circledR}$ XP. To clarify the possibility of the nanoscratched silicon surfaces for the application to wet etching mask, the etching characteristic with a KOH solution was evaluated at room temperature. After the etching process, the convex nanostructures were made due to the masking effect of the mechanically affected layer. Moreover, the height and the width of convex structures were controlled with varying normal loads during nanoscratch.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.480-480
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• 2011

양극산화(anodization)는 금속을 전기화학적으로 산화시켜 금속산화물로 만드는 기술로서 최근 다양한 크기의 나노 구조를 제조하는 기술로 각광받고 있으며, 이러한 기술에 의하여 얻어지는 anodic aluminum oxide(AAO)는 magnetic data storage, optoelectronic device, sensor에 적용될 수 있는 nano device 뿐만 아니라 nanostructure를 제조하기 위한 template 및 mask로써 최근 광범위 하게 연구되고 있다. 또한, AAO는 Al2O3의 단단한 구조를 가진 무기재료이므로 solid mask로써 다른 porous materials 보다 뛰어난 특성을 갖고 있다. 또한 electron-beam lithography 및 block co-polymer 에 의한 patterning 과 비교하여 매우 경제적이며, 재현성이 우수할 뿐만 아니라 대면적에서 나노 구조의 크기 및 형상제어가 비교적 쉽기 때문에 널리 사용되고 있다. 그러나, AAO 형성 시 생기게 되는 반구형 모양의 barrier layer는 물질(substance)과 기판과의 direct physical and electrical contact을 방해하기 때문에 해결해야 할 가장 큰 문제점 중 하나로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 실리콘 기판위의 형성된 AAO의 barrier layer를 Cl/BCl3 gas mixture에서 Neutral Beam Etching (NBE)과 Ion Beam Etching (IBE) 로 각각 식각한 후 그 결과와 비교하였다. NBE와 IBE 모두 Cl2/BCl3 gas mixture에서 BCl3 gas의 첨가량이 60% 일 경우 etch rate이 가장 높게 나타났고, optical emission spectroscopy (OES)로 Cl2/BCl3 플라즈마 내의 Cl radical density와 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)로 AAO 표면 위를 관찰한 결과 휘발성 BOxCly의 형성이 AAO 식각에 크게 관여함을 확인 할 수 있었다. 또한, NBE와 IBE 실험한 다양한 Cl2/BCl3 gas mixture ratio 에서 AAO가 식각이 되지만, 이온빔의 경우 나노사이즈의 AAO pore의 charging에 의해 pore 아래쪽의 위치한 barrier layer를 어떤 식각조건에서도 제거하지 못하였다. 하지만, NBE에서는 BCl3-rich Cl2/BCl3 gas mixture인 식각조건에서 AAO pore에 휘발성 BOxCly를 형성하면서 barrier layer를 제거할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제12권6호
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• pp.38-46
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• 2003

본 연구에서는 새도우마스크 제조공정 중 발생되는 Fe-Ni계 복합 폐산을 원료로 하여 공기압력 1kg/$ extrm{cm}^2$의 조건에서 분무열분해 공정에 의해 평균입도 100nm 이하의 니켈 페라이트($NiFe _2$$O_4$)및 $_Fe2$O$_3$＋NiO 나노 분말을 제조하였으며, 반응온도, 폐산용액의 농도 및 nozzle tip 크기의 반응인자들의 변화에 따른 생성된 분말의 특성 변화를 파악하였다. 반응온도가 $800^{\circ}C$로부터 $1100 ^{\circ}C$로 변화함에 따라 분말의 평균입도는 40nm로부터 100nm 정도까지 증가하고 있었으며 조직은 더욱 치밀화되는 반면 입도분포는 점점 불균일하게 됨을 알 수 있었다. 반응온도의 증가에 따라 니켈 페라이트 상의 생성 비율이 현저히 증가하고 있었으며 분말의 비표면적은 현저히 감소하고 있었다. 원료용액 내의 Fe 성분의 농도가 20g/l로 부터 200g/l로 증가됨에 따라 분말의 평균 입도는 30m로 부터 60nm 정도까지 점점 증가하는 반면 입도분포는 더욱 불균일하게 나타나고 있었다. 또한 용액의 농도 증가에 따라 니켈 페라이트 상의 생성 비율이 증가하고 있었으며, 분말의 비표면적은 현저히 감소하였다. Nozzle tip 크기 증가에 따라 분말의 입도분포는 점점 불균일하게 나타나는 반면 평균 입도는 현저한 변화를 나타내지 않았다. Tip 크기가 2mm까지는 tip 크기 증가에 따라 니켈 페라이트 상의 생성 비율에 현저한 변화는 나타나지 않는 반면 분말의 비표면적은 약간 감소하였다. Tip 크기가 3mm 및 5mm로 증가하는 경우에는 니켈 페라이트 상의 생성 비율이 점점 감소하고 있었으며, 분말의 비표면적은 약간씩 증가하고 있음을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.180-180
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• 2012

Heteroepitaxial GaN nano- and micro-rods (NMRs) are one of the most promising structures for high performance optoelectronic devices such as light emitting diodes, lasers, solar cells integrated with Si-based electric circuits due to their low dislocation density and high surface to volume ratio. However, heteroepitaxial GaN NMRs growth using a metal-organic vapor phase epitaxy (MOVPE) machine is not easy due to their long surface diffusion length at high growth temperature of MOVPE above $1000^{\circ}C$. Recently some research groups reported the fabrication of the heteroepitaxial GaN NMRs by using MOVPE with vapor-liquid-solid (VLS) technique assisted by metal catalyst. However, in the case of the VLS technique, metal catalysts may act as impurities, and the GaN NMRs produced in this mathod have poor directionallity. We have successfully grown the vertically well aligned GaN NMRs on Si (111) substrate by means of self-catalystic growth methods with pulsed-flow injection of precursors. To grow the GaN NMRs with high aspect ratio, we veried the growth conditions such as the growth temperature, reactor pressure, and V/III molar ratio. We confirmed that the surface morphology of GaN was strongly influenced by the surface diffusion of Ga and N adatoms related to the surrounding environment during growth, and we carried out theoretical studies about the relation between the reactor pressure and the growth rate of GaN NMRs. From these results, we successfully explained the growth mechanism of catalyst-free and mask-free heteroepitaxial GaN NMRs on Si (111) substrates. Detailed experimental results will be discussed.

• 한국진공학회지
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• 제18권2호
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• pp.85-91
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• 2009

현재 플렉시블 폴리머를 이용한 MEMS (Microelectromechanical Systems) 기술이 빠르게 발전하고 있다. 그 중에서 Polycarbonate (PC), Poly Methyl Methacrylate (PMMA)와 같은 플렉시블 폴리머 재료는 광학적 특성이 우수하고 인체 친화적이며 미세 패턴 제조 공정이 용이하다는 등의 많은 장점을 가지고 있다. 본 연구는 반응성 이온 식각 기술을 이용하여 $O_2$, $SF_6$ 그리고 $CH_4$의 삼성분계 가스의 혼합 비율에 따른 PC와 PMMA의 건식 식각 결과 및 특성 평가에 관한 것이다. 준비한 각각의 기판에 포토리소그래피 방법으로 마스크를 형성하여 샘플을 만들었다. RF 척 파워를 100 W, 총 가스 유량을 10 sccm으로 고정시켜 플라즈마 식각 실험을 실시하였다. 그 결과에 의하면 전체적으로 PMMA의 식각율이 PC보다는 약 2배 정도 높았다. 그 결과는 PC는 PMMA 보다 상대적으로 높은 녹는점을 가지고 있다는 사실과 관계가 있다고 생각한다. 또한 $O_2/SF_6/CH_4$의 삼성분계 가스와 $SF_6/CH_4$, $O_2/SF_6$, $O_3/CH_4$로 나누었을 때 $O_2/SF_6$의 혼합 가스에서 PMMA와 PC의 식각 속도가 가장 높았다 (PC: 5 sccm $O_2$/5 sccm $SF_6$에서 약 350 nm/min, PMMA: 2.5 sccm $O_2$/7.5 sccm $SF_6$에서 약 570 nm/min). SEM을 활용하여 식각된 표면을 분석한 결과 PC는 PMMA보다 상대적으로 식각 표면이 더 매끈하였다. 또한 표면 거칠기 분석결과 PC의 표면 거칠기는 1.9$\sim$3.88 nm이었지만 PMMA의 표면 거칠기는 17.3$\sim$26.1 nm로 현저하게 높았음을 확인할 수 있었다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2005년도 ISMP
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• pp.201-212
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• 2005

[ $Epoxy/BaTiO_3$ ] composite embedded capacitor films (ECFs) were newly designed fur high dielectric constant and low tolerance (less than ${\pm}15\%$) embedded capacitor fabrication for organic substrates. In terms of material formulation, ECFs are composed of specially formulated epoxy resin and latent curing agent, and in terms of coating process, a comma roll coating method is used for uniform film thickness in large area. Dielectric constant of $BaTiO_3\;&\;SrTiO_3$ composite ECF is measured with MIM capacitor at 100 kHz using LCR meter. Dielectric constant of $BaTiO_3$ ECF is bigger than that of $SrTiO_3$ ECF, and it is due to difference of permittivity of $BaTiO_3\;and\;SrTiO_3$ particles. Dielectric constant of $BaTiO_3\;&\;SrTiO_3$ ECF in high frequency range $(0.5\~10GHz)$ is measured using cavity resonance method. In order to estimate dielectric constant, the reflection coefficient is measured with a network analyzer. Dielectric constant is calculated by observing the frequencies of the resonant cavity modes. About both powders, calculated dielectric constants in this frequency range are about 3/4 of the dielectric constants at 1 MHz. This difference is due to the decrease of the dielectric constant of epoxy matrix. For $BaTiO_3$ ECF, there is the dielectric relaxation at $5\~9GHz$. It is due to changing of polarization mode of $BaTiO_3$ powder. In the case of $SrTiO_3$ ECF, there is no relaxation up to 10GHz. Alternative material for embedded capacitor fabrication is $epoxy/BaTiO_3$ composite embedded capacitor paste (ECP). It uses similar materials formulation like ECF and a screen printing method for film coating. The screen printing method has the advantage of forming capacitor partially in desired part. But the screen printing makes surface irregularity during mask peel-off, Surface flatness is significantly improved by adding some additives and by applying pressure during curing. As a result, dielectric layer with improved thickness uniformity is successfully demonstrated. Using $epoxy/BaTiO_3$ composite ECP, dielectric constant of 63 and specific capacitance of 5.1nF/cm2 were achieved.

• 한국진공학회지
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• 제13권1호
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• pp.39-45
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• 2004

UV-나노임프린팅 (Ultraviolet-Nanoimprinting Lithography:UV-NIL) 공정 기술은 수십 나노에서 수 나노미터 크기의 구조물을 적은 비용으로 대량생산 할 수 있다는 장점을 가지고 있는 기술로 최근 전세계적으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 반도체 공정 중 마스크 제작 공정을 이용하여 나노패턴을 가진 5${\times}$5${\times}$0.09 인치 크기의 수정스탬프(quartz stamp)를 제작하였고, 임프린팅 (imprinting)시에 레지스트(resist)와 스탬프(stamp) 사이에서 발생하는 점착현상(adhesion)을 방지하고자 그 표면에 Fluoroalkanesilane(FAS) 표면처리를 하였다. 웨이퍼의 평탄도를 개선하고 친수(hydrophilic) 상태의 표면을 만들기 위해 그 표면에 평탄화층을 스핀코팅하였고, 1 nl의 분해능을 가진 디스펜서(dispenser)를 이용하여 레지스트 액적을 도포하였다. 스템프 상의 패턴과 레지스트에 임프린트된 패턴은 SEM, AFM 등을 이용하여 측정하였으며, EVG620-NIL 장비를 이용한 임프린팅 실험에서 370 nm - 1 um 크기의 다양한 패턴을 가진 스탬프의 패턴들이 정확하게 레지스트에 전사됨을 확인하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제13권4호
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• pp.13-20
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• 2014

In this paper, the effects of a nonionic surfactant on the etch uniformity and the etch profile during the wet-etching process of high-purity aluminum were investigated for the fabrication of uniform micropattern arrays. To improve the surface roughness of a high-purity aluminum plate, a mechanical lapping process and an electrolytic polishing process were used. After electrolytic polishing process, the surface roughness, Ra, of the high-purity aluminum plate was improved from $1.25{\mu}m$ to $0.02{\mu}m$. A photoresist was used as an etching mask during the aluminum etching process, where the mixture of phosphoric acid, acetic acid, nitric acid, a nonionic surfactant and water was used as the aluminum etchant. Different amounts of the Triton X-100 nonionic surfactant were added to the aluminum etchant to investigate the effect of a nonionic surfactant during the wet-etching process of high-purity aluminum. The etch rate and the etch profile were measured by an optical interferometer and a scanning electron microscope.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.620-623
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• 2003

The material processing by using ultrashort pulse laser, in recently, is actively applying into the micro machining and nano-machining technology since ultrashort pulse has so faster than the time which the electrons energy absorbing photon energy is transmitted to surrounding lattice-phonon that it has many advantages in point of machining. The micro machining of metallic thin film on the plain glass is widely used in the fields such as mask repairing for semiconductor, fabrication of photonic crystal, MEMS devices and data storage devices. Therefore, it is important to secure the machining technology of the sub-micron size. In this research, we set up the machining system by using ultrashort pulse laser and conduct on the Cr 200nm thin film ablation experiments of spot and line with the variables such as energy, pulse number, speed, and so on. And we observed the characteristics of surrounding heat-affected zone and by-products appeared in critical energy density and higher energy density through SEM, and also examined the machining features between in He gas atmosphere which make pulse change minimized by nonlinear effect and in the air. Finally, the pit size of 0.8${\mu}{\textrm}{m}$ diameter and the line width of 1${\mu}{\textrm}{m}$ could be obtained.