• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권4호
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• pp.1-7
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• 2007

최근 나노임프린트 리소그래피 공정이 마이크로/나노스케일의 소자 개발에 있어서 경제적으로 대량 생산할 수 있는 기술로 주목 받고 있다. 나노 스케일의 패턴을 성공적으로 전사하기 위해서는 폴리머의 기계적 거동에 대한 이해를 바탕으로, 적절한 공정 조건 즉, 압력, 온도, 시간 등의 선택이 필요하다. 본 연구에서는 열-나노임프린트 공정에서의 충전과정을 해석하기 위하여 비선형 유한요소법을 이용하였으며, 폴리머의 거동을 점탄성으로 가정하여 재료의 응력완화 효과를 고려하였다. 해석을 통하여 온도 및 몰드의 패턴형상이 열-나노임프린트 공정에 미치는 영향을 살펴보았다.

• 한국재료학회지
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• 제26권11호
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• pp.635-643
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• 2016

Graphene has shown exceptional properties for high performance devices due to its high carrier mobility. Of particular interest is the potential use of graphene nanoribbons as field-effect transistors. Herein, we introduce a facile approach to the fabrication of graphene nanoribbon (GNR) arrays with ~200 nm width using nanoimprint lithography (NIL), which is a simple and robust method for patterning with high fidelity over a large area. To realize a 2D material-based device, we integrated the graphene nanoribbon arrays in field effect transistors (GNR-FETs) using conventional lithography and metallization on highly-doped $Si/SiO_2$ substrate. Consequently, we observed an enhancement of the performance of the GNR-transistors compared to that of the micro-ribbon graphene transistors. Besides this, using a transfer printing process on a flexible polymeric substrate, we demonstrated graphene-silicon junction structures that use CVD grown graphene as flexible electrodes for Si based transistors.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.1838-1843
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• 2014

나노 임프린트 리소그래피는 수십 나노미터에서 수십 마이크론에 이르는 패턴을 간단하고 저비용으로 대면적 기판에 제작할 수 있어 차세대 패터닝 기술로 주목 받고 있다. 특히, 발광소자, 태양전지, 디스플레이 등의 분야에서는 저반사 나노패턴, 광결정 패턴 등 기능성 패턴을 제작하고 이를 적용하는 연구가 활발히 진행 중에 있다. NIL공정을 통해 성공적으로 패턴을 전사시키기 위해서는 적절한 공정조건의 선택이 필요하다. 이에 본 연구에서는 열 나노임프린트를 이용하여 모스아이 패턴을 전사할 때, 충전과정 및 잔류층 형성을 수치 해석하여 폴리머 레지스트의 점탄성 거동을 살펴 보았고, 레지스트 초기 코팅 두께의 변화 및 가압력의 변화가 충전과정 및 잔류층에 미치는 영향을 조사하였다. 해석결과 본 논문에서 고려된 PMMA의 경우, 4MPa 이상의 압력에서 100초 내로 충전공정이 완료되는 것으로 나타났다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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• pp.333-338
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• 2003

Nano-imprint lithography(NIL) is a polymer embossing technique, capable of transferring nano-scale patterns onto a thin film of thermoplastics such as polymethyl methacrylate(PMMA) using this parallel process. Feature size down 10 nm have been demonstrated. In NIL, the pattern is formed by displacing polymer material, which can be squeeze flow of a viscous liquid. Due to the size of the pattern, a thorough understood of the process through experiments may be very different. Therefore we nead to resort to numerical simulation on the embossing process. Generally, there are two ways of numerical simulation on nano-scale flow, namely top-down and bottom-up approach. Top-down approach is a way to simulate the flow assuming that polymer is a continuum. On the contrary, in the bottom-up approach, simulation is peformed using molecular dynamics(MD). However, as latter method is not feasible yet. we chose the top-down approach. For the numerical analysis, two dimensional moving grid was used since the moving grid can predict the flow front. Effects of surface tension as well as the slip at the boundary were also considered.

• 한국진공학회지
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• 제14권1호
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• pp.35-39
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• 2005

본 실험에서는 단위요소 사이에 채널을 갖는 Elementwise Patterned Stamp (이하 EPS)를 이용하여 싱글스탭 (single step)으로 4인치 웨이퍼를 임프린트 하는 공정을 수행하였다. 단위요소간의 간격이 3m인 EPS를 이용한 임프린트에서 50 - 100nm급의 패턴을 성공적으로 형성하였다. 그러나 임프린트 과정 중 EPS의 채널 부분에서 웨이퍼의 미소변형이 발생하여 단위요소의 미충전과 불균일한 잔여층이 형성되는 문제들이 발생하였다. 본 논문에서는 이러한 웨이퍼의 미소변형이 단위요소 충전과 패턴형성에 미치는 영향을 확인해 보기 위해 웨이퍼의 두께를 100 - 500㎛로 변화시켜가며 임프린트 실험을 수행하였고, 유한요소법(Finite Element Method, FEM)을 이용한 수치모사를 통하여 실험결과를 확인하였다. 또한 웨이퍼의 미소변형이 발생하는 또 다른 요인인 EPS의 채널 폭을 3mm, 2mm, 1mm로 변화시키며 수행한 수치모사를 통하여 안정된 임프린트 조건을 제시하였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.167-170
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• 2005

The two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) diamond-like carbon (DLC) stamps for ultraviolet nanoimprint lithography (UV-NIL) were fabricated using two kinds of methods, which were a DLC coating process followed by the focused ion beam (FIB) lithography and the two-photon polymerization (TPP) patterning followed by nano-scale thick DLC coating. We fabricated 70 nm deep lines with a width of 100 nm and 70 nm deep lines with a width of 150 nm on 100 nm thick DLC layers coated on quartz substrates using the FIB lithography. 200 nm wide lines, 3D rings with a diameter of $1.35\;{\mu}m$ and a height of $1.97\;{\mu}m$, and a 3D cone with a bottom diameter of $2.88\;{\mu}m$ and a height of $1.97\;{\mu}m$ were successfully fabricated using the TPP patterning and DLC coating process. The wafers were successfully printed on an UV-NIL using the DLC stamp. We could see the excellent correlation between the dimensions of features of stamp and the corresponding imprinted features.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.55-60
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• 2020

태양광 발전소에 설치된PERC 태양광 모듈 스트링-어레이는 고전압의 전위차로 인해 여전히 potential-induced degradation(PID) 열화 현상이 여전히 보고되고 있다. 이는 태양전지 모듈 커버글라스의 Na+ 이온이 태양전지 봉지재(EVA)를 투과하여 셀 표면으로 전이되고 결함이 많이 분포되어 있는 ARC(SiOx/SiNx) 계면에 양전하가 축적됨으로써 shunt-Resistance(Rsh)가 감소되고 누설전류량이 증가되어 태양전지 출력이 저하되는 현상이다. 본 연구에서는 이를 방지하기 위해 나노임프린트 리소그래피(nano-imprint lithography, NIL) 방식을 이용하여 모스아이(Moth-eye) 나노 구조를 광학 필름 후면에 증착 하였고, 이를 커버글라스와 EVA 사이에 삽입하여 태양광 미니 모듈을 구성하였다. PID 열화 현상을 확인하기 위해 IEC 62804-1 규격에 기반한 셀 단위 PID 열화가속시험을 진행하였고, Light I-V, Dark I-V 분석을 통해 출력(Pmax), 효율(Efficiency), 병렬 저항(shunt resistance)을 확인하였다. 그 결과 기존의 태양전지는 초기 효율 19.76%에서 6.3% 감소하였으나 모스아이 나노 구조 광학 필름(Moth-eye film)이 적용된 태양전지는 0.6% 만 감소하여 PID 열화 현상이 방지되는 것을 확인하였고, 모스아이 나노구조를 통해 투과도가 4% 향상되어 미니 모듈 출력이 2.5% 향상되었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.8-17
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• 2023

기존 liquid crystal display(LCD) 공정에서 Indium Tin Oxide(ITO) 투명전극과 폴리이미드 배향막의 러빙 공정은 액정을 정렬하고 전계를 인가하기 위하여 필수적인 공정이다. 하지만 ITO의 증착은 높은 진공을 요구하며, 러빙 공정은 정전기에 의해 소자가 손상될 수 있는 단점이 존재한다. 본 논문에서는 기존 ITO 투명전극을 대체하기 위하여 PEDOT:PSS와 Multi-wall carbon nanotube(MWNT)를 혼합하여 PEDOT:PSS 나노복합체를 제조하고, 러빙 공정을 대체하기 위하여 나노 주름 구조 몰드를 통한 나노임프린팅을 통하여 박막을 형성함으로써 기존 액정 디스플레이의 투명전극과 배향막 두 가지 박막을 PEDOT:PSS/MWNT 나노복합체 박막 하나만으로 기능하게 하여 공정을 단순화 하였다. 전사된 나노 주름을 따라 액정이 잘 배향됨을 확인하였으며, 이를 기반으로 만들어진 액정 셀에서 박막 내 MWNT의 함량이 높아질수록 박막의 전기전도도가 증가하여 낮은 구동 전압과 빠른 응답 속도를 갖는다는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 공정 단순화와 용액공정에 의한 공정 단가 절감, 기존 러빙 공정의 단점을 해결하는데 기여 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.81.1-81.1
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• 2012

나노임프린트 리소그라피(Nano-Imprint Lithography, NIL) 기술은 기판위의 resin을 나노구조물이 각인된 스탬프로 눌러서 나노구조물을 형성하는 기술로, 경제적이고 효과적으로 나노구조물을 제작할 수 있는 기술이다. 그중에서도 UV 기반의 나노임프린트(UV-NIL) 기술은 resin을 투명한 스탬프로 누른뒤 UV로 경화시켜 나노구조물을 형성하는 기술로써 고온, 고압($140{\sim}180^{\circ}C$, 10~30bar)이 필요한 가열식 나노임프린트 기술에 비해 상온, 상압($20^{\circ}C$, 1bar)에서도 구조물 형성이 가능하여 다층구조 형성에 적합하다. 연속적인 임프린팅 공정에 의해 resin이 quarz 스탬프에 잔류하여 패터닝에 결함을 유발하게 되므로 오염물을 제거하기 위한 세정공정이 필요하다. 하지만 UV에 의해 경화된 resin은 cross-linking을 형성하여 화학적인 내성이 증가하게 되므로 제거하기가 어렵다. 현재는 resin 제거를 위한 세정공정으로 SPM($H_2SO_4/H_2O_2$) 세정이 사용되고 있는데 세정시간이 길고 세정 후에 입자 또는 황 잔유물이 남으며 많은 유해용액 사용의 문제점이 있어 효과적으로 resin을 제거할 세정공정이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 친환경적인 UV 세정 및 오존수 세정공정을 적용하여 경화된 resin을 제거하는 연구를 진행하였다. 실험샘플은 약 100nm 두께의 resin을 증착한 $1.5cm{\times}1.5cm$ $SiO_2$ 쿠폰 wafer를 사용하였으며, UV 및 오존수의 처리시간을 달리하여 resin 제거효율을 평가하였다. ATR-FTIR 장비를 사용하여 시간에 따른 resin의 두께를 측정한 결과, UV 세정으로 100nm 높이의 resin중에 80nm의 bulk resin이 단시간에 제거가 되었고 나머지 20nm의 resin thin film은 오존수 세정으로 쉽게 제거되는 것을 확인 하였다. 또한 표면에 남은 resin residue와 particle을 제거하기 위해서 SC-1 세정을 진행하였고 contact angle과 optical microscope 장비를 사용하여 resin이 모두 제거된 것을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제15권9호
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• pp.589-593
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• 2005

Nanoimprinting lithography (NIL) is known as a suitable technique for fabricating nano and micro structures of high definition. Hot embossing is one of NIL techniques and can imprint on thin films and bulk polymers. Key issues of hot embossing are time and expense needed to produce a stamp withstanding a high temperature and pressure. Fabrication of a metal stamp such as an electroplated nickel is cost intensive and time consuming. A ceramic stamp made by silicon is easy to break when the pressure is applied. In this paper, a plastic stamp using a high temperature epoxy was fabricated and tested. The plastic stamp was relatively inexpensive, rapid to produce and durable enough to withstanding multiple hot embossing cycles. The merits of low viscosity epoxy solutions were a fast degassing and a rapid filling the microstructures. The hot embossing process with plastic stamp was performed on PMMA substrates. The hot embossing was conducted at 12.6 bar, $120^{\circ}C$ and 10 minutes. An imprinted PMMA wafer was almost same value of the plastic stamp after 10 times embossing. Entire fabrication process from silicon master to plastic stamp was completed within 12 hours.