• Korean Chemical Engineering Research
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• v.45 no.2
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• pp.149-154
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• 2007

Nanoimprint lithography (NIL) is useful technique because of its low cost and high throughput capability for the fabrication of sub-micrometer patterns which has potential applications in micro-optics, magnetic memory devices, bio sensors, and photonic crystals. Usually, a chemical surface treatment of the stamp is needed to ensure a clean release after imprinting and to protect the expensive original master against contamination. Meanwhile, adhesion promoter between resin and substrate is also important in the nanoscale pattern. In this work, we have investigated the effect of surface treatment using silane coupling agent as release layer and adhesion promoter for UV-Nanoimprint lithography. Uniform SAM (self-assembled monolayer) could be fabricated by vapor deposition method. Vapor phase process eliminates the use of organic solvents and greatly simplifies the handling of the sample. It was also proven that 3-acryloxypropyl methyl dichlorosilane (APMDS) could strongly improve the adhesion force between resin and substrate compared with common planarization layer such as DUV-30J or oxygen plasma treatment.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.10a
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• pp.351-354
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• 2004

This work presents a simple and cost-effective approach for maskless fabrication of positive-tone silicon master for the replica molding of hyperfine elastomeric channel. Positive-tone silicon masters were fabricated by a maskless fabrication technique using the combination of nanoscratch by Nanoindenter ⓡ XP and XOH wet etching. Grooves were machined on a silicon surface coated with native oxide by ductile-regime nanoscratch, and they were etched in a 20 wt％ KOH solution. After the KOH etching process, positive-tone structures resulted because of the etch-mask effect of the amorphous oxide layer generated by nanoscratch. The size and shape of the positive-tone structures were controlled by varying the etching time (5, 15, 18, 20, 25, 30 min) and the normal loads (1, 5 mN) during nanoscratch. Moreover, the effects of the Berkovich tip alignment (0, 45$^{\circ}$) on the deformation behavior and etching characteristic of silicon material were investigated.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2003.04a
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• pp.1078-1082
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• 2003

A feasibility study for the fabrication of master replication with nanostructures by Nanoimprint Lithography (NIL) was investigated for application of polymer Photonic Bandgap (PBG) devices used in photonic IC. Large area gratings of $9{\times}15(mm^2)$ with p = 400 nm was successfully embossed on PMMA on silicon wafer and the embossing parameters (temperature, pressure, time) were established. A precise control of $O_2$ plasma Reactive Ion Etching (RIE) process time allowed window opening over the whole area despite the presence of wafer bending. Master replication with aspect ratio 1 was successfully fabricated, but master replication with aspect ratio 3 needs to optimize parameters. All replications were done in a NIL process.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.21 no.2
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• pp.85-89
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• 2014

We propose the new fabrication method of a 70 nm half-pitch wire grid polarizer with high performance using magnetic soft mold. The device is a form of aluminium gratings on a PET(Polyethylene phthalate) substrate whose size of $3cm{\times}3cm$ is compatible with a TFT_LCD(Tin Flat Transistor Liquid Crystal Display) panel. A magnetic soft mold with a pitch of 70 nm is fabricated using two-step replication method. As a result, we get a NWGP pattern which has 70.39 nm line width, 64.76 nm depth, 140.78 nm pitch, on substrate. The maximum and minimum transmittances of the NWGP at 800 nm are 75% and 10%, respectively. This work demonstrates a unique cost-effective solution for nanopatterning requirements in consumer electronics components.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.131-131
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• 2016

기원전 5000년 이집트에서부터 시작된 도금은 시간이 지남에 따라 점점 발전하여, 1900년대에 들어 전기를 이용한 도금공정이 개발되었고, 현재 뿌리산업으로써 각종 제조업에 널리 이용되고 있다. 도금 공정은 금속을 부식으로부터 보호하고, 제품의 심미성과 기능성, 생산성 등을 높이기 위해 주로 이용된다. 전주도금 공정은 완벽하게 동일한 형태의 생산품을 다량으로 제작 할 수 있기 때문에, 그 높은 생산성으로 주목 받고 있다. 특히, 나노/마이크로 크기의 정밀 소자 등을 가공하는 차세대 기술인 LIGA공정과 접목이 가능하다는 장점이 있다. 몰드를 이용하여 복제하는 방식인 전주 도금은 도금공정이 끝난 후 몰드와 완성된 제품을 분리해내는 추가공정이 필연적으로 발생하게 되는데, 둘 사이의 접착력을 낮추기 위하여 몰드의 표면에 이형박리제를 도포하게 된다. 이형박리제로는 전기가 잘 흐르면서 접착력이 낮은 이산화 셀렌이나 중크롬산이 주로 이용되지만, 원활한 박리를 위해서는 그 두께가 30 um 이상 확보되어야 하기 때문에 정밀한 미세구조 전주도금이 어렵다는 문제점이 있다. 또한 이와 같은 화학 약품들은 매우 유독하기 때문에 추가적인 폐수 처리 공정이 필요하며, 작업자의 안전을 위협하고 심각한 환경 오염을 초래한다는 추가적인 문제가 발생한다. 따라서, 매우 얇고 친 환경적이며 안전한 전주도금 이형박리제에 대한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 전주도금 몰드로 사용한 구리의 표면에 TCVD를 이용하여 단일 층 그래핀을 성장시킨 후, 그래핀이 코팅된 몰드에 구리를 전주도금하여 박리하였다. 박리 후 그래핀은 몰드에 손상 없이 남아있는 것을 Raman microscopy를 통해서 확인하였고, 몰드와 그래핀 사이의 접착력 (약 $0.71J/m^2$)에 비해 그래핀과 전주도금 샘플간에 낮은 접착력 (약 $0.52J/m^2$)을 갖는 것을 확인하였다. 이와 같이 낮은 접착력을 통해 박리 시 표면구조의 손상 없이 정밀한 구조의 미세 패턴구조를 형성할 수 있었다. 전주도금을 이용한 전극 형성과 고분자와의 융합을 통해 유연기판을 제작하여 bending 실험을 진행하였다. $90^{\circ}$의 bending 각도로 10000회 이하에서는 저항의 변화가 없었고, LED chip을 mounting한 후 곡률반경 4.5 mm까지 bending을 진행하여도 이상 없이 LED가 발광하는 것을 확인하였다. 위와 같은 전주도금 공정을 이용하여 고집적 전자기기, 광학기기, 센서기기 등의 다양한 어플리케이션의 부품제조에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.