• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.4
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• pp.301-307
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• 2015

The diameter of a proton beam emanating from the MC-50 cyclotron is about 2-3 mm with Gaussian distribution. This widely irradiated proton beam is not suitable for semiconductor etching, precise positioning, and micromachining, which require a small spot. In this study, a beam cutting method using a microhole is proposed as an economical alternative. We produced a microhole with aspect ratio, average diameter, and thickness of 428, $21{\mu}m$, and 9 mm, respectively, for cutting the proton beam. By using this high-aspect-ratio microhole, we conducted machinability tests on microstructures with sizes of tens of ${\mu}m$. Additionally, the results of simulation using GEANT4 and those of the actual experiment were compared and analyzed. The outcome confirmed the possibility of implementing a micro process technology for the fabrication of three-dimensional microstructures of 20 micron units using the MC-50 cyclotron with the microhole.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.1203-1206
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• 2004

마이크로 컬럼은 차세대 리소그라피 기술의 하나로 마이크로 컬럼의 기능이 기존의 전자빔 컬럼을 능가하여 주목을 받는다. 초소형 전자빔 컬럼은 기존의 전자빔 컬럼과 비교하여 수차, 렌즈의 크기 및 원형에 성능이 보다 민감하게 반응하므로 정확한 정렬과 가공 기술은 초소형 전자빔 마이크로 컬럼의 성능에 매우 중요하다. 그러나, 기준치 piezoelectric transducer (PZT)나 scanning tunneling microscopy (STM)을 이용한 정렬 기술은 매우 복잡하고 어려운 단점이 있다. 본 연구에시는 레이저 회절 패턴방식과 레이저 정밀 가공으로 실리콘 렌즈와 파이렉스 spacer를 정확하게 교대로 조립하였으며, 이 방법으로 완성된 마이크로 컬럼의 STEM동작을 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.54-54
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• 2003

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2013.04a
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• pp.528-532
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• 2013

In this study, an analytical model of micro-beam structure including thermoelastic damping with irregularly distributed masses is investigated. The significance of thermoelastic damping for micro-scale mechanical resonators is evaluated to design -with high quality factor(Q-factor). The beam model of this work is based on Euler-Bernoulli beam theory. In order to determine the natural frequency of the model, energy method is applied. Also, the thermoelatic damping effects are considered by using heat conduction equations, and the Q-factor can be determined. To derive the equation of motion, non-dimensionalization is employed for systematic analysis. Results of the model are verified, and present mode shapes and Q-factors for the micro-beam with thermoelastic damping including random point masses.

• The Monthly Technology and Standards
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• s.26
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• pp.34-38
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• 2004

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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• v.35D no.9
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• pp.42-47
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• 1998

We have fabricated electron-optical lens for micro E-beam system that can overcome the limitation of current E-beam lithography. Our electron-optical lens consists of multiple silicon electrodes which were fabricated by micromachining technology and assembled by anodic bonding. The assembled system was installed in UHV chamber to observe the emission characteristics of focused electrons by the electro-optical lens. We used STM(Scanning Tunneling Microscope) tip for electron source. By performing lithography with the focused electrons with PMMA(poly-methylmethacrylate) as E-beam resist. We could draw 0.13${\mu}{\textrm}{m}$ nano-scale lines.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1478-1479
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• 2008

본 논문에서는 PDMS 프레폴리머의 전기유체분사를 이용하여 마이크로렌즈를 제작했다. 전기유체분사 시스템에서 인가전압과 기판 온도의 두 가지 변수를 변화시키면서 제작한 PDMS 마이크로렌즈의 특징을 파악하였으며, 인가전압이 증가함에 따라 마이크로렌즈의 직경이 작아지고, 기판 온도가 증가함에 따라 마이크로렌즈의 직경이 작아지고 접촉각이 커지는 것을 확인하였다. 제작된 PDMS 마이크로렌즈의 특성을 평가하기 위하여 가우시안 빔 투과 실험을 하였다. 측정된 초점거리는 계산된 초점거리와 5 mm 차이가 났으며, 렌즈를 투과된 가우시안 빔은 초점에서 최대의 파워밀도와 최소의 유효반경을 가지는 것으로 측정되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.422.2-422.2
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• 2014

가스장 이온원(GFIS: Gas Field Ionization Source)은 전자현미경보다 분해능이 향상된 이온현미경의 광원으로 사용하기 위하여 연구되고 있고, 큰 각전류 밀도, 작은 크기의 가상 이온원 그리고 좁은 에너지 퍼짐을 특징으로 한다. 여러 가지 장점을 가지고 있는 GFIS을 개발하기 위해서는 GFIS에서 발생된 이온빔의 형상을 관찰 것이 매우 중요하며, 이러한 관찰을 위한 시스템에는 주로 마이크로 채널 플레이트 (MCP: Micro Channel Plate)가 사용된다. MCP는 채널내부에 입사한 입자의 에너지에 의해서 생성된 이차전자를 수 천 배에서 수 백 만 배 이상 증폭시켜 형광판에 조사하고 발광시키는 방법으로 작은 신호를 영상으로 관찰 할 수 있도록 한다. MCP의 큰 증폭비는 작은 크기의 신호를 큰 신호로 증폭하여 관찰하는데 용이하여, GFIS 방법으로 생성된 이온빔(이온빔 전류 값은 pA 수준)을 관찰하기에 적합하다. 그러나 MCP를 이용하여도 증폭된 이온빔의 세기가 매우 작기때문에 생성된 이온빔 형상을 정확하게 관찰하기 위해서는 MCP의 형광판을 촬영하는 카메라 노출시간을 길게하여 데이터 수집 시간을 늘려야 하는 문제가 있다. 본 발표에서는 이온빔 형상 관찰에 소요되는 시간을 단축하기 위하여 MCP의 잡음이 GFIS의 이온빔 이미지 관찰에 미치는 영향을 분석하고 이를 제거 방법을 소개한다. 본 연구에서는 GFIS 방출 이온빔의 이미지에 포함된 MCP 잡음 특성을 장(전계)이온현미경 (Field Ion Microscope)실험을 통하여 분석하였고, 디지털 이미지 처리 방법을 이용하여 방출 이온빔 이미지에서 MCP 잡음을 제거하여 방출 이온빔 이미지만 추출할 수 있었다. 본 연구에서 제안한 방법을 GFIS 방출 이온빔 관찰시스템에 적용함으로써 기존 방법에 비해 노출시간을 단축하여 방출 이온빔을 관찰 할 수 있었으며, 노이즈 제거 효과로 향상된 이온빔 형상을 얻을 수 있었다. 본 연구결과의 관찰시간 단축과 향상된 이온빔 형상 획득은 이온현미경 개발에 필수적인 단원자 이온빔을 보다 효율적으로 개발할 수 있으며 디지털 이미지 처리로 GFIS 이온빔 생성을 자동화하는데 응용할 수 있다. 더불어 기존방법에 비해 이미지 획득을 위한 MCP의 노출시간을 단축할 수 있으므로 실험장비 수명 단축 방지 및 관리에 큰 장점이 있다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.16 no.5
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• pp.428-432
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• 2005

Microlens precisely fabricated by MEMS process, is a key component of the Microcolumn, Since, miniaturization can reduces aberrations, microcolumn is expected to have better performance than conventional columns. Depending on the fabrication techniques, the sectional view of micro lens has different shape. In the paper, the effect of the sectional shape of extractor lens and limiting aperture on the focusing property of microcolumns have been studied.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.3 no.2
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• pp.17-26
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• 1996