• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.83-83
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• 2012

본 강연에서는 방사광 연X-선 분광현미경학(spectro-microscopy) 중에서, 표면에서 방출되는 광전자를 이용하는 SPEM (Scanning Photoelectron Microscopy)과 PEEM (Photoemission Electron Microscopy)을 소개하고자 한다. SPEM은 입사하는 X-선을 작은 크기로 집속하여 특정의 작은 공간에서 광전자분광학(XPS) 데이터를 얻거나 특정 광전자에너지의 공간분포를 얻게 해주며, PEEM은 입사한 X-선에 의해 발생한 광전자를 전자렌즈 원리로 영상을 맺히게 하여 광전자의 발생 분포를 구하게 한다. 이들은 균일하지 아니한 이종의 표면 연구에 매우 유용한 측정기법들이지만, 그 원리 및 구성은 많은 차이점들을 가지고 있다. 예를 들어, SPEM은 시료를 scanning하면서 XPS에 보다 충실한 타입이고 PEEM은 full field imaging 타입으로 표면변화의 동역학 연구에 강점이 있다. 본 강의에서는 이들 각각의 원리, 장점들에 대해서 설명하고, 활용 예를 제시하고자 한다. 활용 분야에 있어서, SPEM의 경우는 포항가속기연구소의 SPEM으로 수행되었던 DMS, graphene, nano-lithography, OLED, 등 반도체 및 나노 소재, 소자에의 활용에 대한 예를 제시할 것이다. PEEM의 경우는 포항가속기연구소의 응용 예와 박막 형태의 magnetic material에 대한 예들을 제시할 것이다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
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• pp.125-127
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• 2005

나노미터 크기의 임의형상 패턴을 형성하기 위해서 새로운 프리어 변환 리소그래피법을 개발하였다. 나노미터급 리소그래피에서 자외선과 엑스레이 같은 전자기파가 나노미터 크기로 형상을 새긴 마스크 위에 조사되면 회절현상이 발생하여 불명확한 패턴을 얻게 된다. 극자외선을 사용하지 않고도 상대적으로 긴 파장의 레이저빔을 특수하게 제작된 마스크를 통해 볼록렌즈에 조사할 경우에 프리어 평면이라 알려진 평면위에 나노미터 크기의 패턴을 형성할 수 있다는 것을 증명하였다. 이 방법은 매우 단순한 장치로 구성할 수 있다는 장점을 가질 수 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.77-78
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• 2006

We fabricated photonic crystals on GaAs and GaN substrates. After anodizing the aluminium thin film in electrochemical embient, the porous alumina was implemented to the mask for reactive ion beam etching process of GaAs wafer. And photonic crystals in GaN wafer were also fabricated using electron beam nano-lithography process. The coated PMMA thin film with 200 nm-thickness on GaN surface was patterned with triangular lattice and etched out the GaN surface by the inductively coupled plasma source. The fabricated GaAs and GaN photonic crystals provide the enhanced intensities of light emission for the wavelengths of 858 and 450 nm, respectively. We will present the detailed dimensions of photonic crystals from SEM and AFM measurements.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제17권1호
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• pp.73-80
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• 2013

In the process of lithography using ultra violet light sources for semiconductor devices, most of defects are made by sub-micrometer pollutants generated at photochemical reactions. We proposed and developed a novel vibration-insensitive on-axis interferometer with a sub-micrometer lateral resolution by using the interference between two beams: one scattered from defects and the other reflected from a reference area without defects. The proposed system was successfully demonstrated to detect a small Al defect of 0.5 ${\mu}m$ diameter within the inspection time of less than 30 minutes over the area of the photo-mask which is 6 inch by 6 inch square.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제32권5호
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• pp.357-360
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• 2019

We demonstrate an alignment technology using an imprinting process on an inorganic NiOx film. The aligned nanopattern was fabricated on a silicon wafer by laser interference lithography. The aligned nano pattern was then imprinted onto the sol-gel driven NiOx film using an imprinting process at an annealing temperature of $150^{\circ}C$. After the imprinting process, parallel grooves had been formed on the NiOx film. Atomic force microscopy and water contact angle measurements were performed to confirm the parallel groove on the NiOx film. The grooves caused liquid crystal alignment through geometric restriction, similar to grooves formed by the rubbing process on polyimide. The liquid crystal cell exhibited a pretilt angle of $0.2^{\circ}$, which demonstrated homogeneous alignment.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제21권3호
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• pp.67-71
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• 2014

본 연구에서는 Si(111) 기판을 이용하여 고품질의 GaN 박막을 성장하기 위하여 다양한 패턴을 갖는 Si 기판을 제작하였다. Si(111) 기판위에 이온 스퍼터(ion-sputter)를 이용하여 Pt 박막을 증착한 후 열처리(thermal annealing)하여 Pt 금속 마스크를 형성하고 유도 결합 플라즈마 이온 식각(inductively coupled plasma-reactive ion etching, ICP-RIE) 공정을 통하여 기둥(pillar)형태의 나노 패턴된 Si(111) 기판을 제작하였고 리소그래피 공정을 통하여 마이크로 패턴된 Si(111) 기판을 제작하였다. 일반적인 Si(111) 기판, 마이크로 패턴된 Si(111) 기판 및 나노 패턴된 Si(111) 기판위에 유기화학기상증착(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD) 방법으로 GaN 박막을 성장하여 표면 특성과 결정성 및 광학적 특성을 분석하였다. 나노 패턴된 Si(111) 기판위에 성장한 GaN 박막은 일반적인Si(111) 기판과 마이크로 패턴된 Si(111) 기판위에 성장한 GaN 박막보다 표면의 균열과 거칠기가 개선되었다. 나노 패턴된 Si(111) 기판위에 성장한 GaN (002)면과 (102)면에 x-선 회절(x-ray diffraction, XRD) 피크의 반폭치(full width at half maximum, FWHM)는 576 arcsec, 828 arcsec으로 다른 두 기판위에 성장한 GaN 박막 보다 가장 낮은 값을 보여 결정성이 향상되었음을 확인하였다. Photoluminescence(PL)의 반폭치는 나노 패턴된 Si(111) 기판위에 성장한 GaN 박막이 46.5 meV으로 다른 기판위에 성장한 GaN 박막과 비교하여 광학적 특성이 향상되었음을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.411-411
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• 2012

Over the recent years, surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) has dramatically grown as a label-free detecting technique with the high level of selectivity and sensitivity. Conventional SERS-active nanostructured layers have been deposited or patterned on rigid substrates such as silicon wafers and glass slides. Such devices fabricated on a flexible platform may offer additional functionalities and potential applications. For example, flexible SERS-active substrates can be integrated into microfluidic diagnostic devices with round-shaped micro-channel, which has large surface area compared to the area of flat SERS-active substrates so that we may anticipate high sensitivity in a conformable device form. We demonstrate fabrication of flexible SERS-active nanostructured substrates based on soft-lithography for simple, low-cost processing. The SERS-active nanostructured substrates are fabricated using conventional Si fabrication process and inkjet printing methods. A Si mold is patterned by photolithography with an average height of 700 nm and an average pitch of 200 nm. Polydimethylsiloxane (PDMS), a mixture of Sylgard 184 elastomer and curing agnet (wt/wt = 10:1), is poured onto the mold that is coated with trichlorosilane for separating the PDMS easily from the mold. Then, the nano-pattern is transferred to the thin PDMS substrates. The soft lithographic methods enable the SERS-active nanostructured substrates to be repeatedly replicated. Silver layer is physically deposited on the PDMS. Then, gold nanoparticle (AuNP) inks are applied on the nanostructured PDMS using inkjet printer (Dimatix DMP 2831) to deposit AuNPs on the substrates. The characteristics of SERS-active substrates are measured; topology is provided by atomic force microscope (AFM, Park Systems XE-100) and Raman spectra are collected by Raman spectroscopy (Horiba LabRAM ARAMIS Spectrometer). We anticipate that the results may open up various possibilities of applying flexible platform to highly sensitive Raman detection.

• 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.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제14권3호
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• pp.1-5
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• 2015

In photolithography process, resolution enhancement techniques such as optical proximity correction (OPC) and phase shift mask (PSM) have been applied to improve resolution. Especially, sub-resolution assist feature (SRAF) is one of the most important OPC to enhance image quality including depth of focus (DOF). However, imaging performance of the mask could be varied with the diffraction order amplitude changed by inserting SRAF. Therefore, in this study, we investigated the imaging properties and process margin of attenuated PSM with SRAF. Reflectivities of attenuated PSMs at 13.5 nm were 3, 6, 9% and simulation was performed by $PROLITH^{TM}$. As a result, aerial image properties and DOF as well as diffraction efficiency were improved by increasing the reflectivity of attenuated PSM. Additionally, printed critical dimension variations depending on SRAF width and space error were also reduced for attenuated PSM with high reflectivity. However, SRAF could be printed when reflectivity of attenuated PSM is high enough. In conclusion, optimization of reflectivity of attenuated PSM and SRAF to prevent side-lobe from being printed is needed to be considered.

• Advances in nano research
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• 제13권2호
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• pp.199-206
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• 2022

We present the high-brightness large-area 10.1" in-cell polarizer display panel integrated with a wire grid polarizer (WGP) and metal reflector, from the initial design to final system development in a commercially feasible level. We have modeled and developed the WGP architecture integrated with the metal reflector in a single in-cell layer, to achieve excellent polarization efficiency as well as brightness enhancement through the light recycling effect. After the optimization of key experimental parameters via Taguchi method, the roll nanoimprint lithography employing a flexible large-area tiled mold has been utilized to create the 90 nm-pitch polymer resist pattern with the 54.1 nm linewidth and 5.1 nm residual layer thickness. The 90 nm-pitch Al gratings with the 51.4 nm linewidth and 2150 Å height have been successfully fabricated after subsequent etch process, providing the in-cell WGPs with high optical performance in the entire visible light regime. Finally we have integrated the WGP in a commercial 10.1" display device and demonstrated its actual operation, exhibiting 1.24 times enhancement of brightness compared to a conventional film polarizer-based one, with the contrast ratio of 1,004:1. Polarization efficiency and transmittance of the developed WGPs in an in-cell polarizer panel achieve 99.995 % and 42.3 %, respectively.