• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.135-135
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• 2004

21세기 정보화시대에 미디어의 발전은 고저장밀도를 요구하는 정보저장 장치의 개발을 필요로 하게 되었고, 현재 정보저장 장치의 주류를 이루는 magnetic recording 방식에 의한 HDD는 향후 5년 이내에 초자성한계 (super paramagnetic limit)라는 물리적 현상에 직면하여 더 이상 발전이 어려울 깃이다 따라서 이러한 한계를 극복하기 위한 여러 기술 증 Scanning Probe Microscope (SPM)을 이용한 차세대 탐침형 정보저장 기술은 미세한 끝단 반경을 가지는 탐침과 표면의 상호작용을 이용하여 정보를 기록/재생하는 기술로써 수십 nm 크기의 bit를 형성하여 Tbit/in$^2$ 이상의 높은 저장밀도를 가질 수 있으므로 현재 가장 상용화될 가능성이 높다.(중략)

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.155-155
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• 2008

계속되는 반도체 산업의 발달로 반도체 배선 공정에서는 Al을 대체할 배선 금속으로 Cu에 대한 관심이 집중되고, 일부 공정에서는 Al을 대신하여 사용하고 있다. 이러한 Cu는 Al에 비교하여 많은 장점을 가지고 있지만 Si 기판과 저온에서 쉽게 확산되는 큰 문제점을 가지고 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 현재까지 연구된 대안으로는 Cu와 Si기판 사이에 확산방지막을 삽입하는 것이 대안으로 알려져 있다. 본 연구는 Cu 금속배선 공정을 위하여 Cu와 Si기판과의 확산을 효과적으로 방지할 확산방지막을 텅스텐(W)을 주 구성 물질로 여기에 불순물을 첨가한 W-C-N 확산방지막에 대하여 연구하였으며, 특히 W-C-N 확산방지막의 결정 및 표면 구조에 대한 물성 특성을 연구하였다. 여러 조건변화에 따라서 확산방지막의 특성을 확인하기 위하여 조건이 다르게 증착된 W-C-N 확산방지막을 상온에서 고온으로 열처리하여 열처리 전후를 WET-SPM (Scanning Probe Microscope)을 사용하여 그 물리적 특성을 조사하였다. 이러한 분석을 통하여 가장 안정된 W-C-N 확산방지막의 증착조건을 확인하였으며, 이를 기반으로 박막의 물리적 특성을 연구하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제21권3호
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• pp.107-113
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• 2005

Micro/nano adhesion and friction properties of self-assembled monolayers (SAMs) with different head- and end-group were experimentally studied according to the coating methods. Various kinds of SAM having different spacer chains (C10 and C18), head-group and end-group were deposited onto Si-wafer by dipping and chemical vapour deposition (CVD) methods under atmospheric pressure, where the deposited SAM resulted in the hydrophobic nature. The adhesion and friction properties between tip and SAM surfaces under nano scale applied load were measured using an atomic force microscope (AFM) and also those under micro scale applied load were measured using a ball-on-flat type micro-tribotester. Surface roughness and water contact angles were measured with SPM (scanning probe microscope) and contact anglemeter respectively. Results showed that water contact angles of SAMs with the end-group of fluorine show higher relatively than those of hydrogen. SAMs with the end-group of fluorine show lower nano-adhesion but higher micro/nanofriction than those with hydrogen. Water contact angles of SAMs coated by CVD method show high values compared to those by dipping method. SAMs coated by CVD method show the increase of nano-adhesion but the decrease of nano-friction. Nano-adhesion and friction mechanism of SAMs with different end-group was proposed in a view of size of fluorocarbon molecule.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권4호
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• pp.84-91
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• 2005

We measured the pitch of one-dimensional (ID) grating specimens using a metrological atomic force microscope (M-AFM). The ID grating specimens a.e often used as a magnification standard in nano-metrology, such as scanning probe microscopy (SPM) and scanning electron microscopy (SEM). Thus, we need to certify the pitch of grating specimens fur the meter-traceability in nano-metrology. To this end, an M-AFM was setup at KRISS. The M-AFM consists of a commercial AFM head module, a two-axis flexure hinge type nanoscanner with built-in capacitive sensors, and a two-axis heterodyne interferometer to establish the meter-traceability directly. Two kinds of ID grating specimens, each with the nominal pitch of 288 nm and 700 nm, were measured. The uncertainty in pitch measurement was evaluated according to Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. The pitch was calculated from 9 line scan profiles obtained at different positions with 100 ㎛ scan range. The expanded uncertainties (k = 2) in pitch measurement were 0.10 nm and 0.30 nm for the specimens with the nominal pitch of 288 nm and 700 nm. The measured pitch values were compared with those obtained using an optical diffractometer, and agreed within the range of the expanded uncertainty of pitch measurement. We also discussed the effect of averaging in the measurement of mean pitch using M-AFM and main components of uncertainty.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2002년도 제35회 춘계학술대회
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• pp.207-214
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• 2002

Nano adhesion between SPM (scanning probe microscope) tips and $DDPO_{4}$ (dodecylphosphoric acid ester) and $ODPO_{4}$ (octadecylphosphoric acid ester) SAM (self-assembled monolayer) was experimentally studied. Tests were performed to measure the nano adhesion and friction in both AFM(atomic force microscope) and LFM(lateral force microscope) modes with the applied normal load. $DDPO_{4}$ and $ODPO_{4}$ SAM were formed on TiMe and TiOx surfaces. TiMe and TiOx were coated on the Si wafer by ion sputtering. Adhesion and friction of $DDPO_{4}$ and $ODPO_{4}$ SAM surfaces were compared with those of OTS (octadecyltrichlorosilane) SAM and DLC surfaces. $DDPO_{4}$ and $ODPO_{4}$ SAM converted the TiMe and TiOx surfaces to be hydrophobic. When the surface was hydrophobic, the adhesion and friction forces were found lower than those of bare surfaces. Work of adhesion was also discussed to explain how the surface was converted into hydrophobic. Results also showed that tribological characteristics of $DDPO_{4}$ and $ODPO_{4}$ had good properties in the adhesion, friction, wetting angle and work of adhesion. $DDPO_{4}$ and $ODPO_{4}$ SAM could be one of the candidates for the bio-MEMS elements.

• Tribology and Lubricants
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• 제20권5호
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• pp.237-244
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• 2004

Micro/nano tribological characteristics of PTFE coating films were experimentally studied. PTFE (polytetrafluoroethylene) modified polyethylene and low molecular weight PTFE were used as a coating materials. These films were deposited on Si-wafer (100) by IBAD (ion beam assisted deposition) method. The Ar ion beam sputtering was performed to change the surface topography of films using a hollow cathode ion gun under different Ar ion dose conditions in a vacuum chamber. Micro/nano tribological characteristics, water wetting angles and roughness were measured with a micro tribotester, SPM (scanning probe microscope), contact anglemeter and profilometer, respectively. The durability of the films were measured with macro tribotester. Results showed that the PTFE coating surfaces were converted to hydrophobic. The water contact angle of coated surfaces and surface roughness increased with the coating thickness. Adhesion and friction in micro and nano scale were governed by magnitude of normal load in soft material such as PTFE films. As the increase of sputtering time on low molecular weight PTFE films, the surface roughness was increased and nano adhesion and friction were decreased. The nano tribological characteristics of surfaces are mainly improved by chemical modification such as PTFE coating and given a synergy effect by the physical modification such as topographic modification.

• 전자공학회논문지SC
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• 제43권6호
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• pp.16-26
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• 2006

본 논문에서는 평판형 디스플레이 장치의 필수 구성품인 투명한 ITO(Indium-Tin-Oxide) 유리를 가공하기 위한 펨토초(Femto-second) 레이저 미세 가공의 효율을 극대화하기 위해 가공 대상체의 정보를 추출하는 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 레이저 스캐닝 시스템을 활용하여 펨토초 레이저빔의 초점 거리 오차와 각도 오차를 사전에 계측하고 3차원으로 형상을 복원한다. 본 시스템은 라인 스캔 레이저, 고해상도 카메라, 리니어 모션 가이드(Linear Motion Guide), 시스템 제어부로 구성되어있다. 또한 본 시스템의 모델링을 통한 카메라와 레이저의 위치와 측정 결과와의 관계를 나타낼 수 있는 민감도 지수를 정의하고, 이를 활용하여 더욱더 정확한 측정이 가능한 시스템을 설계할 수 있었다. 가공 대상체인 ITO 유리의 높이와 표면 형상을 측정하고 3차원으로 형상을 복원하여 주사 탐침 현미경(SPM)으로 얻은 결과와 비교하여 본 시스템의 성능을 검증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.506-506
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• 2013

Ag (Silver) 박막은 낮은 전기 저항과 높은 가시광대의 반사율을 가져 T-OLED (Top Emission-Organic Light Emitting Diode)의 Anode로 각광 받고 있지만, 일반적인 Ag 박막의 일함수는 4.3 eV 이하로 T-OLED의 Anode로 사용하기에는 낮은 단점이 있다. 따라서 이를 극복하기 위한 방법으로 Ag 박막 표면을 산화시켜 일함수를 증가시키기 위한 연구가 진행중에 있다. 하지만 연구는 단순히 일함수를 증가시키는 것에 한정되어 있을 뿐 UV 처리된 박막의 nano-mechanics 특성에 대한 연구는 현재 전무하다. 따라서 본 연구에서는 순도 99.9%의 Ag 타겟을 이용하여 rf magnetron sputter 장비를 통해 Ag 박막을 증착 하였고, 이후 UV (Ultra-Violet) 램프를 통해 시료 표면을 산화시켰다. 특히, 이 논문의 주요 관심사인 박막의 nano mechanics 특성 분석을 위하여 nano indenter와 SPM (Scanning Probe microscope) 장치를 활용 하였다. 실험 결과 후처리 시간이 3분 이하인 경우 박막이 비결정질의 silver oxide로 성장하는 것을 확인하였으며, 이때 박막의 면저항은 $0.16{\Omega}$/sq.에서 $0.55{\Omega}$/sq.로 증가하는 것을 관찰할 수 있었고, 3분 이후, 비결정질의 silver oxide가 conducting 특성을 갖는 silver oxide 결정을 이루면서 면저항이 $0.55{\Omega}$/sq.에서 $0.21{\Omega}$/sq.로 감소하는 것을 보았다. 또한 결정질의 박막이 자라는 3분이상의 박막에서 surface hardness는 급격하게 증가($3.57{\rightarrow}9.47$ GPa)했으며, 6분 이후에는 감소하는($9.47{\rightarrow}3.46$ GPa) 경향을 보였다. 이러한 경향은 silver oxide의 결정 크기가 Ag 결정 보다 크므로 상대적인 압축응력을 받아 표면 경도가 증가됐다. 처리시간 6분 이후, 경도 감소는 박막의 표면 물성이 불안정해졌기 때문이다.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권2호
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• pp.69-79
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• 2008

A composition consisting of 10 nm-Ni/1 nm-Pd/(30 nm or 70 nm-poly)Si was thermally annealed using rapid thermal for 40 seconds at $300{\sim}1100^{\circ}C$ to improve the thermal stability of conventional nickel monosilicide. The annealed bilayer structure developed into $Ni(Pd)Si_x$, and the resulting changes in sheet resistance, microstructure, phase, chemical composition, and surface roughness were investigated. The silicide, which formed on single crystal silicon, could defer the transformation of $NiSi_2$, and was stable at temperatures up to $1100^{\circ}C$. It remained unchanged on polysilicon substrate compared with the sheet resistance of conventional nickel silicide. The silicides annealed at $700^{\circ}C$, formed on single crystal silicon and 30 nm polysilicon substrates exhibited 30 nm-thick uniform silicide layers. However, silicide annealed at $1,000^{\circ}C$ showed preferred and agglomerated phase. The high resistance was due to the agglomerated and mixed microstructures. Through X-ray diffraction analysis, the silicide formed on single crystal silicon and 30 nm polysilicon substrate, showed NiSi phase on the entire temperature range and mixed phases of NiSi and $NiSi_2$ on 70 nm polysilicon substrate. Through scanning probe microscope (SPM) analysis, we confirmed that the surface roughness increased abruptly until 36 nm on 30 nm polysilicon substrate while not changed on single crystal and 70 nm polysilicon substrates. The Pd-inserted nickel monosilicide could maintain low resistance in a wide temperature range and is considered suitable for nano-thick silicide processing.