• 제목/요약/키워드: polymer etching

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Removal of Anodic Aluminum Oxide Barrier Layer on Silicon Substrate by Using Cl2 BCl3 Neutral Beam Etching

  • 김찬규;연제관;민경석;오종식;염근영
    • 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.

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플라즈마 중합에 의한 타이어 코드의 접착성 향상연구 (Enhanced Adhesion of Tire Cords via Plasma Polymerizations)

  • 김륜관;강현민;손봉영;한민현;윤태호
    • Elastomers and Composites
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    • 제34권2호
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    • pp.128-134
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    • 1999
  • 타이어 코드용 강철선을 RF 플라즈마를 이용한 acetylene 및 butadiene 가스의 플라즈마 중합으로 코팅하였으며, 타이어용 고무와의 접착력을 TCAT 또는 T-test로 측정하였다. 강철선의 접착력은 사용된 gas, plasma power, 코팅시간 및 가스 압력에 따라 측정하였으며, 플라즈마 중합에 앞서 Ar 플라즈마 에칭으로 타이어 코드를 세척하였다. 또한 $80^{\circ}C$의 증류수에서 7일간 노화시켜 접착력 저하를 고찰하였으며, 접착력 시험 후 타이어 코드 표면을 SEM으로 분석하여 파괴거동을 규명하고자 하였다. 가장 우수한 접착력은 acetylene의 경우 20W, 2분, 25mtorr에서, 그리고 butadiene의 경우는 l0W, 4분, 25mtorr에서 얻을 수 있었으며, Ar 에칭에 의한 접착력 변화는 없었다. 노화에 의한 접착력 저하는 없었으며, 도리어 증가하는 현상을 보였다. SEM 분석에서 강철선의 높은 거칠기와 플라즈마 코팅의 얇은 두께로 인하여 파괴거동 규명에는 한계가 있었다.

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나노입자 마스크를 이용하여 제작한 초소수성 마이크로-나노 혼성구조 (Fabrication of Superhydrophobic Micro-Nano Hybrid Structures by Reactive Ion Etching with Au Nanoparticle Masks)

  • 이초연;윤석본;장건익;윤완수
    • 한국진공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.300-306
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    • 2010
  • 소수성 고분자를 사용하여 제작한 마이크로구조에 금 나노입자를 마스크로 이용하는 반응성이온식각(RIE: Reactive Ion Etching)을 적용하여 초소수성을 갖는 마이크로-나노 혼성구조를 제작하였다. 소수성 고분자로는 PFPE (perfluoropolyether bisurethane methacrylate)를 사용하였으며 마이크로 단일구조는 PDMS (polydimethylsiloxane) 몰드를 사용하는 스탬핑 방식으로 제작하였다. 다양한 형태로 제작한 PFPE 마이크로 단일구조와 마이크로-나노 혼성구조의 표면 접촉각을 측정하여 표면 미세구조에 따른 소수성의 변화를 관찰하였다. 마이크로 단일구조의 경우 접촉각은 안정적인 값을 보이지 못하였으나 단일 구조에 나노입자를 사용한 식각을 적용해 나노구조가 형성됨에 따라 $150^{\circ}$ 이상의 접촉각을 갖는 초소수성 표면이 매우 높은 재현성으로 용이하게 형성되었다.

잉크젯 인쇄기술을 이용한 인쇄회로기판의 에칭 레지스터 패터닝 (Etch resist patterning of printed circuit board by ink jet printing technology)

  • 서상훈;이로운;김용식;김태구;박성준;윤관수;박재찬;정경진;정재우
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.108-108
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    • 2007
  • Inkjet printing is a non-contact and direct writing associated with a computer. In the industrial field, there have been many efforts to utilize the inkjet printing as a new way of manufacturing, especially for electronic devices. The etching resist used in this process is an organic polymer which becomes solidified when exposed to ultraviolet lights and has high viscosity of 300 cPs at ambient temperature. A piezoelectric-driven ink jet printhead is used to dispense $20-40\;{\mu}m$ diameter droplets onto the copper substrate to prevent subsequent etching. In this study, factors affecting the pattern formation such as printing resolution, jetting property, adhesion strength, etching and strip mechanism, UV pinning energy have been investigated. As a result, microscale Etch resist patterning of printed circuit board with tens of ${\mu}m$ high have been fabricated.

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Characterization of saturation of CR-39 detector at high alpha-particle fluence

  • Ghazaly, M. El;Hassan, Nabil M.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제50권3호
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    • pp.432-438
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    • 2018
  • The occurrence of saturation in the CR-39 detector reduces and limits its detection dynamic range; nevertheless, this range could be extended using spectroscopic techniques and by measuring the net bulk rate of the saturated CR-39 detector surface. CR-39 detectors were irradiated by 1.5 MeV high alpha-particle fluence varying from $0.06{\times}10^8$ to $7.36{\times}10^8\;alphas/cm^2$ from Am-241 source; thereafter, they were etched in a 6.25N NaOH solution at a temperature of $70^{\circ}C$ for different durations. Net bulk etch rate measurement of the 1.5 MeV alpha-irradiated CR-39 detector surface revealed that rate increases with increasing etching time and reaches its maximum value at the end of the alpha-particle range. It is also correlated with the alpha-particle fluence. The measurements of UV-Visible (UV-Vis) absorbance at 500 and 600 nm reveal that the absorbance is linearly correlated with the fluence of alpha particles at the etching times of 2 and 4 hour. For extended etching times of 6, 10, and 14.5 hour, the absorbance is saturated for fluence values of $4.05{\times}10^8$, $5.30{\times}10^8$, and $7.36{\times}10^8\;alphas/cm^2$. These new methods pave the way to extend the dynamic range of polymer-based solid state nuclear track detectors (SSNTDs) in measurement of high fluence of heavy ions as well as in radiation dosimetry.

반응성 메조겐을 이용한 폴리머 광도파로 편광 변환기 (Integrated Optical Wave Plates Fabricated by Incorporating Reactive Mesogen in Polymer Waveguide)

  • 도현수;추우성;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.219-222
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    • 2011
  • 광도파로에 일체형으로 제작 가능한 편광 변환기는 다양한 기능의 광집적회로를 구성하기 위한 필수적인 부품이다. 반응성 메조겐은 액정디스플레이의 파장판 제작을 위하여 널리 사용되는 재료이며, 본 연구에서는 반응성 메조겐과 폴리머 광도파로를 이용하여 집적형 편광 변환기를 제작하였다. 반응성 메조겐과 액정을 혼합한 용액을 광도파로에 직교하게 형성된 홈에 삽입하고 전계를 인가하여 액정 분자를 특정 방향으로 정렬 한 뒤 UV 를 조사하여 RM 분자를 경화시켜주면 광도파로를 가로지르는 파장판을 형성할 수 있다. 파장판의 특성은 두께를 결정짓는 홈의 폭과 액정 분자의 정렬 상태 및 복굴절 크기에 의해 결정된다. 폴리머 광도파로의 중앙에 제작된 편광변환기는 1550 nm 파장에서 편광변환효율이 90 %에 이르게 됨을 확인하였다.

스핀코팅 하드마스크용 유-무기 하이브리드 소재에 관한 연구 (Organic-inorganic Hybrid Materials for Spin Coating Hardmask)

  • 유제정;황석호;김상범
    • 공업화학
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    • 제22권2호
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    • pp.230-234
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    • 2011
  • 반도체산업은 고집적화된 회로를 요구하면서 미세 패턴을 형성하기 위해 계속해서 발전해가고 있다. 이에 반도체 산업에서 미세 패턴을 형성하기 위하여 하드마스크를 도입하여 사용되고 있다. 일반적으로 하드마스크는 화학증기증착법(CVD) 공정을 이용하여 다층구조로 제작된다. 이에 본 연구에서는 스핀공정이 가능하고 단층의 하드마스크용 조성물을 제조하기 위하여 유-무기 하이브리드 중합체를 이용하여 그 특성에 대하여 연구하였다. Silanol로 처리된 siloxane 화합물과 acetonide 그룹을 가지는 propionic acid를 에스터화 반응을 통하여 얻은 유-무기 하이브리드 중합체에 가교제 및 첨가제들의 첨가로 광학적, 열적, 그리고 표면 특성이 조절된 하드마스크 막을 제조하였다. 또한 하드마스크 막과 감광층의 식각비를 비교하여 유-무기 소재의 하이브리드 중합체에 대해 미세패턴을 형성시킬 수 있는 하드마스크 막으로써의 유용성을 확인하였다.

고분자 유기하드마스크 합성에 따른 특성에 관한 연구 (A Study on Characteristics of Polymer Organic Hard Mask Synthesis)

  • 이우식
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.217-222
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    • 2023
  • 본 논문은 제조공정이 단순하고, 공정시간도 매우 짧아 제조원가를 절감할 수 있는 고분자 유기하드마스크를 합성하는데 목적을 두었다. 승화 정제 장치를 통한 잔류금속을 측정한 결과, 9-Naphthalen-1-ylcarbazole(9-NC)은 4th zone에서 101.75ppb, 2-Naphthol(2-NA)은 5th zone에서 306.98ppb, 9-Fluorenone(9-F)는 4th zone에서 5th zone 사이에서 129.05ppb로 측정되었다. 그리고 합성된 유기하드마스크를 필터 시스템을 거친 후 잔류금속을 측정한 결과 9 ~ 7ppb 측정되었다. 또 열분석 변화를 측정한 결과, 2.78%로 감소하였고 분자량은 942로 측정되었고 탄소 함량은 89.74%이고 수율은 72.4%로 나타났다. 에칭 속도는 평균 18.22Å/s로 측정되었고 코팅 두께 편차는 평균 1.19로 측정되었다. 유기하드마스크의 입자크기가 0.2㎛ 이하에서는 입자가 존재하지 않았다. 코팅 속도를 1,000, 1,500, 1,800rpm으로 변화를 주어 코팅 두께를 측정한 결과, 수축률은 17.9에서 20.8%까지 측정되었고 코팅 결과 SiON과 접착력이 우수하고 유기하드마스크가 균일하게 도포되었음을 알 수 있었다.

극자외선 리소그래피용 화학증폭형 레지스트 (Chemically Amplified Resist for Extreme UV Lithography)

  • 최재학;노영창;홍성권
    • 공업화학
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    • 제17권2호
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    • pp.158-162
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    • 2006
  • 새로운 극자외선 리소그래피용 화학증폭형 레지스트의 매트릭스 수지로 poly[4-hydroxystyrene-co-2-(4-methoxybutyl)-2-adamantyl methacrylate]를 합성하고 평가하였다. 이 중합체로 제조된 레지스트로 KrF 엑시머 레이저 노광장비를 사용하여 선폭 120 nm (피치 240 nm)를 구현할 수 있었다. 극자외선 리소그래피 장비를 이용하여 평가한 결과 선폭 50 nm (피치 180 nm)의 포지형 패턴을 얻었다. $CF_{4}$ 플라즈마를 이용한 건식에칭내성 평가 결과 기존 원자외선 레지스트용 매트릭스 수지인 poly(4-hydroxystyrene)보다 약 10% 향상되었다.

3차원 레이저 스캐너를 이용한 인쇄롤 가공에 관한 연구 (Study on Printing Roll Manufacturing by using 3 Dimensional Laser Scanner)

  • 강희신;노지환;손현기
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.17-23
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    • 2013
  • The research for the development of roll-to-roll printing process is actively underway on behalf of the existing semiconductor process. The roll-to-roll printing system can make the electronic devices to low-cost mass production. This study is performed for developing the manufacturing technology of the printing roll used in the printing process of electronic devices. The indirect laser engraving technology is used to create printable roll and the printable roll is made out of the chrome coated roll after coating copper and polymer on the surface of steel roll, ablating the polymer on the surface of roll and etching the roll. The 3 dimensional laser scanner and roll rotating systems are constructed and the system control program is developed. We have used the fiber laser of 100 W grade, the 3 dimensional laser scanner and the 3 axes moving stage system with a rotating axis. We have found the optimal conditions by performing the laser patterning experiments and can make the minimum line width of $24{\mu}m$ by using the developed 3 dimensional laser scanner system.

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