• 대한기계학회논문집B
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• 제39권5호
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• pp.449-453
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• 2015

최근 표면개질을 통한 젖음성 향상을 위하여, 마이크로와 나노 구조가 계층적(hierarchical)으로 존재하는 표면에 대한 연구가 공학 및 다양한 연구 분야에서 활발하게 진행되고 있다. 계층적구조가 존재하는 표면에서 초친수성(super-hydrophillic)은 대개 물방울(water droplet)의 계면 거동에 의해 그 특성이 확인된다. 따라서, 본 연구에서는 초친수성 표면위에서의 물방울 계면 거동에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 포토리소그래피(photo lithography)공정과 건식 식각공정을 이용하여, 정량적으로 표면을 제작하였으며, 실험 표면에서의 계면 거동은 초고속카메라로 가시화하였다. 가시화 자료를 바탕으로, 물방울 계면거동은 표면에 존재하는 마이크로 및 나노구조의 지형학적 특성에 의해 영향을 받음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.2197-2202
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• 2014

본 연구에서는 팔라듐 (Pd) 나노선으로 구성된 센서의 고감도 수소검지능력에 대해서 조사하였다. 팔라듐 나노선은 알루미늄 양극 산화막 (AAO : anodic aluminum oxide) 채널에 전기도금법을 이용하여 성장시켰으며, 수산화나트륨 수용액을 이용하여 나노선을 분리한 후 포토 리소그래피와 전자빔 리소그래피 공정 및 리프트오프 공정을 사용하여 금속나노선 수소센서를 제작하였다. 2%의 수소에서는 1.92% 의 민감도가, 0.1% 의 수소에서는 0.18% 의 민감도가 변하는 고감도 특성을 얻었으며, 이는 팔라듐 나노선의 저항은 수소의 흡착과 탈착에 의존하기 때문이다. 따라서 상온에서 고감도 수소 가스 검출을 위하여 팔라듐 나노선이 응용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.11-11
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• 2007

1차원 구조체인 반도체 나노선은 앙자제한효과 (quantum confinement effect) 등을 이용하여 고밀도/고효율의 소자 개발이 기대되고 있다. GaN는 상온에서 3.4 eV의 밴드갭 에너지를 갖는 III-V 족 반도체 재료로써 박막의 경우 광전자 소자로 폭넓게 응용되고 있다. 최근 GaN 나노선의 합성에 성공하면서 발광소자, 고효율의 태양전지, HEMT 등으로의 응용을 위한 많은 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만, 아직까지 GaN 나노선의 전기적 특성을 제어하는 기술은 확립되지 않고 있다. 본 연구에서는 Vapor solid (VS)법을 이용하여 GaN 나노선을 합성하였으며, GaN 분말과 함께 $Mg_2N_3$ 분말을 첨가하여 (Ga,Mg)N 나노선을 성공적으로 합성하였다. 합성시에 GaN와 Mg 소스간의 거리 변화를 통해 Mg 도핑농도를 제어하고자 하였다. 이 같은 방법으로 합 된 (Ga,Mg)N 나노선의 Mg 도핑농도에 따른 결정학적 특성을 알아보고, (Ga,Mg)N 나노선을 이용하여 소자를 제작한 후 그 전기적 특성을 살펴보고자 한다. X-ray diffraction (XRD)과 high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), EDX를 이용하여 합성된 나노선의 결정학적 특성과 Mg의 도핑 농도를 확인하였다. Photo lithography와 e-beam lithography법을 이용하여 (Ga,Mg)N 나노선 field-effect transistor (FET)를 제작하고, channel current-drain voltage ($I_{ds}-V_{ds}$) 와 channel current-gate voltage ($I_{ds}-V_g$) 측정을 통해 (Ga,Mg)N 나노선이 도핑 농도에 따라 n형에서 p형으로 전기적 특성이 변화함을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.475-475
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• 2010

We have generated Ar plasma in dense plasma focus device with coaxial electrodes for extreme ultraviolet (EUV) lithography and investigated an emitted visible light for electro-optical plasma diagnostics. We have applied an input voltage 4.5 kV to the capacitor bank of 1.53 uF and the diode chamber has been filled with Ar gas of pressure 8 mTorr. The inner surface of the cylindrical cathode has been attatched by an acetal insulator. Also, the anode made of tin metal. If we assumed that the focused plasma regions satisfy the local thermodynamic equilibrium (LTE) conditions, the electron temperature and density of the coaxial plasma focus could be obtained by Stark broadening of optical emission spectroscopy (OES). The Lorentzian profile for emission lines of Ar I of 426.629 nm and Ar II of 487.99 nm were measured with a visible monochromator. And the electron density has been estimated by FWHM (Full Width Half Maximum) of its profile. To find the exact value of FWHM, we observed the instrument line broadening of the monochromator with a Hg-Ar reference lamp. The electron temperature has been calculated using the two relative electron density ratios of the Stark profiles. In case of electron density, it has been observed by the Stark broadening method. This experiment result shows the temporal behavior of the electron temperature and density characteristics for the focused plasma. The EUV emission signal whose wavelength is about 6 ~ 16 nm has been detected by using a photo-detector (AXUV-100 Zr/C, IRD). The result compared the electron temperature and density with the temporal EUV signal. The electron density and temperature were observed to be $10^{16}\;cm^{-3}$ and 20 ~ 30 eV, respectively.

• 한국자기학회지
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• 제25권5호
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• pp.149-155
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• 2015

자성박막의 미세패턴 소자 제작을 위해 전자 사이크로트론 공명(electron cyclotron resonance; ECR) Ar 이온밀링 시스템을 제작하였다. 소자 식각에 적용한 ECR 이온밀링 시스템에서 주파수 2.45 GHz 파장 12.24 cm의 마이크로파 소스인 마그네트론은 전력 600 W에 의해 가동되어 파장의 정수배에 맞추어 만든 도파관을 통하여 전달되도록 설계하였다. 마이크로파 주파수와 공명시키기 위해 전자석으로 908 G의 자기장을 인가하였고, 알곤 개스를 cavity에 유입시켜서 방전된 이온들은 그리드 사이에 인가한 약 1000 V의 가속전압에 의한 에너지를 갖고 표면을 밀링한다. 이것을 이용하여 다층구조 GMR-SV(giant magnetoresistance-spin valve) 자성박막에 광 리소그래피, 이온밀링 및 전극제작 공정과정을 마치고 폭이 $1{\mu}m$에서 $9{\mu}m$까지의 소자들을 제작하여 광학현미경으로 소자 크기를 관찰하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.1099-1103
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• 2007

본 연구는 기존의 방식으로 만든 비정질 실리콘 박막 트랜지스터의 제조공정에서 발생되는 결함에 대한 원인을 분석하고 해결함으로써 수율을 증대시키고 신뢰성을 개선하고자한다. 본 연구의 수소화 된 비정질 실리콘 박막 트랜지스터는 Inverted Staggered 형태로 게이트 전극이 하부에 있다. 실험 방법은 게이트전극, 절연층, 전도층, 에치스토퍼 및 포토레지스터층을 연속 증착한다. 스토퍼층을 게이트 전극의 패턴으로 남기고, 그 위에 n+a-Si:H층 및 NPR(Negative Photo Resister)을 형성시킨다. 상부 게이트 전극과 반대의 패턴으로 NPR층을 패터닝 하여 그것을 마스크로 상부 n+a-Si:H 층을 식각하고, 남아있는 NPR층을 제거한다. 그 위에 Cr층을 증착한 후 패터닝하여 소오스-드레인 전극을 위한 Cr층을 형성시켜 박막 트랜지스터를 제조한다. 이렇게 제조한 박막 트랜지스터에서 생기는 문제는 주로 광식각공정시 PR의 잔존이나 세척시 얇은 화학막이 표면에 남거나 생겨서 발생되며, 이는 소자를 파괴시키는 주된 원인이 된다. 그러므로 이를 개선하기 위하여 ashing이나 세척공정을 보다 엄격하게 수행하였다. 이와 같이 공정에 보다 엄격한 기준의 세척과 여분의 처리 공정을 가하여 수율을 확실히 개선 할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.5586-5590
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• 2015

본 논문에서는 DNA 분자를 나노 소자에 응용하기 위하여, 금 전극 사이에 DNA 분자를 간단하고 효율적으로 정렬하기 위한 연구를 수행하였다. DNA를 코팅한 나노소자의 제작을 위하여 $SiO_2/Si$ 기판위에 photo-lithograpy 공정에 의해 형성되어진 금 전극 위에 2-Aminoethanthiol(AET)을 코팅하였다. AET는 양전하를 띄는 $NH^{3+}$를 가지고 있어서 음전하를 띄는 DNA 분자와 정전기적 상호 작용에 의하여 강하게 결합하게 된다. 이러한 원리에 의해 AET가 코팅 되어진 금 전극(AET-금 전극) 사이에 DNA 용액을 도포함으로서 금 전극들 사이에 DNA 분자를 간단하고 효율적으로 정렬시킬 수 있다. 두 전극 사이에 정렬되어진 DNA 분자는 AFM(Atomic force microscope)을 이용하여 조사하였으며, Au 전극 위에 코팅되어지는 AET 농도 변화에 따라 두 전극 사이에 정렬되어지는 DNA-bridge가 단일 형태에서 번들 형태로 변화하는 것을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.39.1-39.1
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• 2009

본 실험은 연성과 광 투명도가 뛰어난 아크릴 (PMMA) 과 폴리카보네이트 (Polycabonate) 기판의 축전 결합형 플라즈마 (CCP) 건식 식각 연구에 관한 것이다. 특히 식각 반응기 내부의 압력 변화에 따른 두 기판의 건식 식각 특성 분석에 초점을 맞추었다. 실험에 사용된 기판은 두께 1mm의 아크릴 (PMMA) 과 폴리카보네이트 (Polycabonate)를 $1.5\times1.5\;cm^2$로 절단하여 Photo-lithography 공정을 통하여 감광제 (Photo-resist)로 패턴하였다. 식각 반응기 내부에 패턴 된 아크릴(PMMA) 과 폴리카보네이트 (Polycabonate)를 넣은 후 반응기 내부 진공 상태로 만들었다. 그 후 5 sccm $O_2$ 가스를 유량조절기 (Mass flow controller)를 통하여 식각 반응기 내부로 유입하여 실험을 하였다. 이때 식각 공정 변수는 식각 반응기 내부 압력과 샘플 척 파워이다. 특성평가 항목은 식각 후 기판 (Substrate)의 식각율 (Etch rate), 식각 선택비 (Selectivity) 그리고 기판 표면 거칠기 (RMS roughness)이다. 실험 결과는 표면 단차 분석기(Surface profiler)를 이용하여 기판 (Substrate)의 표면을 분석 하였다. 또한 OES (Optical Emission Spectroscopy) 를 이용하여 식각 중 내부 플라즈마의 상태를 분석하였다. 본 실험 결과에 따르면 5 sccm $O_2$ 가스와 100 W 척 파워를 고정한 후 반응기 내부의 압력을 25 mTorr에서 180 mTorr까지 변화시켜 실험한 결과 40 mTorr의 반응기 내부 압력에서 실험 자료 중 가장 높은 식각율로 아크릴 (PMMA)은 $0.46\;{\mu}m/min$, 폴리카보네이트 (Polycabonate)는 $0.28\;{\mu}m/min$의 결과를 얻었다. 또한 이 자료를 바탕으로 5 sccm $O_2$ 가스와 반응기 내부 압력을 40 mTorr로 고정시키고 RIE 척 파워를 25 W에서 150 W로 증가시켰을 때 아크릴 (PMMA)의 식각율은 $0.15\;{\mu}m/min$에서 $0.72\;{\mu}m/min$까지 증가하였고, 폴리카보네이트 (Polycabonate) 의 식각율은 $0.1\;{\mu}m/min$에서 $0.36\;{\mu}m/min$까지 증가하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.33-33
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• 2007

SoP-L 공정은 유전율이 상이한 재료를 이용하여 PCB 공정이 가능하고 다른 packaging 방법에 비해 공정 시간과 비용이 절약되는 잠정이 있다. 본 연구에서는 SoP-L 기술을 이용하여 Si 기판의 함몰에 판한 공정의 안정도와 함몰 시 제작된 때턴의 특성의 변화에 대해 관찰 하였다. Si 기판의 함몰에 Active device를 이용하여 특성의 변화를 살펴보고 공정의 안정도를 확립하려 했지만 Active device는 측정 시 bias의 확보와 특성의 민감한 변화로 인해 비교적 측정이 용이하고 공정의 test 지표를 삼기 위해 passive device 를 구현하여 함몰해 보았다. Passive device 의 제작 과정은 Si 기판 위에 spin coating을 통해 PI(Poly Imide)를 10um로 적층한 후에 Cr과 Au를 seed layer로 증착을 하였다. 그리고 photo lithography 공정을 통하여 photo resister patterning 후에 전해 Cu 도금을 거쳐 CPW 구조로 $50{\Omega}$ line 과 inductor를 형성하였다. 제작 된 passive device의 함몰 전 특성 추출 data와 SoP-L공정을 통한 함몰 후 추출 data 비교를 통해 특성의 변화와 공정의 안정도를 확립하였다. 차후 안정된 SoP-L 공정을 이용하여 Active device를 함몰 한다면 특성의 변화 없이 size 룰 줄이는 효과와 외부 자극에 신뢰도가 강한 기판이 제작 될 것으로 예상된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.601-604
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• 2010

In this study, the piezoelectric energy harvester was investigated employing the pillar structure with the diameter size of 50~500 um. Usually, the aspect ratio between the height and diameter was related with the piezoelectric performance. High aspect ratio was showed the low electric noise and high piezoelectric properties than low aspect ratio. Therefore, we have selected the Su-8 photo-resist and modified lithography process to manufacture the pillar structure with height above the 250 ${\mu}m$. In this presentation, we will report the process and properties of micro pillar structure based on the PMN-PZT (Pb$(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$-PbZrTiO$_3$) materials.