• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.444-444
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• 2010

최근 복잡한 고진공 시스템에서 수행되는 플라즈마 공정을 대신하여 진공 시스템 없이 대기압 플라즈마를 이용한 보다 경제적이고 신속하게 공정을 수행하는 연구가 활발히 진행 중이다. 이러한 대기압 플라즈마의 높은 응용성을 이용한 에칭과 증착 등의 기술은 플라즈마의 물리적 접근 없이 세계적으로 몇몇 선도 연구그룹에서 시도되고 있다. 본 연구팀에서는 대기 중에서 He, Ar, $N_2$, $O_2$, Air 등의 여러 종류의 기체에서 방전하여 미세가공이 가능한 $500\;{\mu}m$ 이하의 마이크로 제트를 개발하였다. 입력전압, 기체유량, 노즐의 구조와 크기 등의 여러 운전변수의 조절을 통해 폴리머 기판위에서 방전되는 마이크로 플라즈마 제트의 안정된 방전조건을 찾았고, 전압-전류 특성곡선(V-I characteristics), 광방출분광법(OES), 시간분해 이미지 촬영법(ICCD), 기체온도 측정법 등을 이용하여 발생된 플라즈마의 물리적인 특성을 분석하였다. 발생된 플라즈마를 이용해 처리된 폴리머 기판의 물성변화를 AFM을 통해 관찰하여 짧은 플라즈마 처리시간에도 효과적인 표면개질의 변화를 확인하였다. 마지막으로 본 기술을 이용한 대기압 마이크로 공정의 응용기술 및 가능성을 연구하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제7권5호
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• pp.425-429
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• 1994

In this paper, we study on the plasma polymerized styrene as a negative electron-beam resist. Plasma polymerized thin film was prepared using an interelectrode inductively coupled gas-flow type reactor. We show that polymerization parameters of thin film affect sensitivity and etching resistance of the resist. Molecular weight distribution of plasma polymerized styrene is 1.41-3.93, and deposition rates of that are 32-383[.angs./min] with discharge power. Swelling and etching resistance becomes . more improved with increasing discharge power during plasma polymerization. Etch rate by RIE is higher than that by plasma etching.

• Elastomers and Composites
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• 제35권1호
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• pp.53-62
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• 2000

아연 도금된 강철 타이어 코드를 아세틸렌 또는 부타디엔 가스를 이용한 플라즈마 고분자 중합으로 고무와의 접착성 향상을 위하여 코팅하였다. 플라즈마의 세기, 중합 시간 및 가스의 압력을 변화시키면서 플라즈마 고분자 중합을 실시하였으며, 아르곤 가스를 이용한 에칭도 실시하였다. 또한 플라즈마 중합시에 아르곤, 질소 또는 산소를 담체 가스로 사용하여 접착성 향상으로 도모하였으며, 접착성은 TACT 방법으로 측정하였다. 아르곤 에칭 (90W, 10min, 30mTorr) 후에 아르곤 가스를 (25/5 : 아세틸렌/아르곤) 담체로 사용하여 아세틸렌 플라즈마 중합 (10W, 30sec, 30mTorr)으로 코팅된 타이어 코드가 285N의 접착력으로 가장 좋은 결과를 보였으며, 이는 황동으로 코팅된 타이어 코드의 290N과 같은 수준의 접착력이다.

• 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.

• KSBB Journal
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• 제22권6호
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• pp.433-437
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• 2007

본 연구에서는 나노임프린트 리소그래피를 이용하여 500 nm line, 600 nm pore, $1{\mu}m$ pore, $2.5{\mu}m$ pore의 마이크로 수준에서 나노 수준에 이르는 다양한 크기와 모양의 nanopore 형태 패턴을 제작하였다. Thermal imprint 방식과 달리 상온, 저압에서 임프린팅이 가능하며 사용되는 스탬프의 수명을 늘리고 보다 미세하고 복잡한 형태의 패턴을 제작할 수 있는 UV-assisted imprint 방식을 사용하였다. E-beam lithography로 패턴을 각인한 quartz소재의 스탬프를 사용하였으며 스탬프의 재질이 투명하여 UV 조사시 UV curable resin이 경화될 수 있도록 하였다. 또한 스탬프의 표면을 (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) trichlorosilane의 monolayer 층으로 미리 코팅하여 임프린트 후 스탬프와 기판과의 releasing을 쉽게함과 동시에 패턴의 일부가 스탬프에 묻어 나와 전사된 패턴에 defect가 없도록 하였다. 또한, gold를 미리 증착하여 임프린팅함으로써 lift-off 시에 필요한 hi-layer 층이 필요 없게 되어 산소 플라즈마를 이용한 에칭이 더욱 쉽고 lift-off 공정이 생략될 수 있도록 하였다. 나노임프린트 공정에 있어 가장 큰 문제점은 잔여층의 생성이며 이러한 잔여층을 제거하고자 산소 플라즈마 에칭을 하였다. 에칭공정을 통해 gold의 표면이 완전히 드러났으며 산소 플라즈마를 통해 gold의 표면이 친수성으로 바뀌어 추후 단백질 고정화를 더욱 쉽게 하였다. 그리하여 나노임프린트 기술을 이용해 나노크기의 바이오소자 제작을 가능하게 하였다.

• 공업화학
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• 제25권1호
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• pp.53-57
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• 2014

본 연구에서는 micro-contact printing을 통하여 니오븀 호일 표면 위에 균일한 에칭 pits를 형성하였다. 균일한 보호층을 형성하고자 전해연마의 효과를 확인하였으며, 기존의 $O_2$ 플라즈마 공정 없이 손쉽게 균일한 에칭 pits를 형성시킬 수 있는 조건을 확인하였다. 메탄올 혼합 전해질을 사용하여 10 min 동안 에칭을 진행한 결과 니오븀 호일 표면 위에 지름과 간격이 각각 $10{\mu}m$와 $5{\mu}m$로 잘 정렬된 에칭 pits를 관찰하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.217.2-217.2
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• 2015

본 연구에서는 ITZO를 용액으로 제작하여, $O_2$ 플라즈마 처리를 통해 표면 및 광학적 특성을 분석하였다. 열처리 전 처리시간(0초~70초)을 가변하여 $O_2$ 플라즈마 처리하였다. 박막의 표면 상태를 RMS (Root Mean Square)로 비교하였다. 처리 전 표면의 거칠기는 1.38 nm이고, 50초에서 0.67nm로 표면의 상태가 좋아지며, 이후에는 RMS가 증가하여 표면 상태가 안 좋아짐을 확인하였다. 50초까지는 $O_2$ 플라즈마 처리를 통해 표면 상태의 개선된 효과를 얻을 수 있지만, 70초 이후에는 표면이 에칭되어 저하된 특성을 보이는 것을 확인하였다. 광학적 특성은 투과도와 밴드갭으로 차이를 확인하였다. 가시광선 영역 (380 nm~770 nm)에서의 투과도는 92%에서 90%로 감소하였고, 밴드갭은 3.64eV에서 3.57eV로 줄어들었다. $O_2$ 플라즈마 처리 시간에 따라 개선효과를 얻을 수 있지만, 70초 이후에는 표면에 결함을 야기하여 표면 및 광학적 특성의 저하를 보였다.

• Elastomers and Composites
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• 제35권1호
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• pp.63-70
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• 2000

아연 도금된 강철 타이어 코드의 접착성 향상을 위하여 아르곤 플라즈마로 에칭후 아세틸렌 또는 부타디엔 플라즈마 고분자 중합으로 코팅하였다. 플라즈마 고분자 중합은 10W, 30분, 30mTorr에서 실시하였으며, 아르곤 에칭은 90W, 30초, 30mTorr에서 실시하였다. 타이어 코드의 접착력은 TACT으로 측정하였으며, 파괴 표면을 주사전자현미경으로 분석하였다. 또한 플라즈마고분자로 코팅된 타이어 코드의 표면을 FT-IR, Alpha-step 및 접촉각 측정기로 분석하여 접착 메카니즘을 규명하고자 하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2008년도 추계학술대회 초록집
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• pp.21-22
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• 2008

$SF_6/O_2$ 플라즈마 에칭을 통한 반도체 칩의 3차원 집적에 응용되는 through-silicon-via (TSV) 구조형성 연구를 수행하였다. Si via 형상은 $SF_6$, $O_2$의 가스 비율과 에칭이 되는 Silicon 기판의 온도에 의존함을 알수 있었다. 또한 Si via 형상에서 최소의 언더컷 (undercut) 과 측벽에칭 (local bowing) 은 black Si이 나타나는 공정조건에서 나타남을 확인하였다. 더 나아가 저온을 이용한 via 형성시 via 측벽에 형성되는 passivation layer와 mask의 성질이 저온으로 인해 high-aspect-ratio를 갖는 via를 형성할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.96-96
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• 2013

그래핀과 금속 결합에서 발생하는 접촉 저항을 줄이기 위한 목적으로, 소자 제작에 사용되는 $SiO_2$ 기판의 표면을 플라즈마를 사용하여 에칭하는 최적의 조건에 대해 연구하였다. 기존에 발표된 연구 결과에 따라 $SF_6$와 $O_2$를 섞어 플라즈마 처리를 하였고, 플라즈마 방전에 사용 된 두 가스의 혼합 비율을 조절함으로써 소자 제작에 적합한 조건을 찾고자 하였다. 플라즈마 처리 전후의 $SiO_2$ 기판의 표면 측정은 AFM (Atomic Force Microscope)을 사용하였고, 단면은 SEM(Scanning Electron Microscope)을 통해 확인하였다.