Cold temperature development (CTD) of electron beam (EB) patterned resists and subsequent dry etching were investigated for fabrication of nano-patterned Niobium (Nb). Bulky Nb fims on GaAs substrates were deposited with EB evaporation. Line patterns on Nb cathode were fabricated by EB patterning and reactive ion etching (RIE). Size deviations of nano-sized line patterns from CAD designed patterns are dependent on the EB total exposure, but it can be improved by CTD of EB-exposed resist. Line patterns of 10 to 300 nm widths of EB-exposed resist patterns were drawn under various exposure conditions of $0.2{\mu}s$/dot (total 240,000 dot) with a constant current (50 pA). Compared with room temperature development (RTD), the CTD improves pattern resolution due to the suppression of backscattering effect. RIE with $CF_4$ was performed for formation of several nano-sized line patterns on Nb. Each EB-resist patterned samples with RTDs and CTDs were etched with two different $CF_4$ gas pressures of 5 Pa. Nb etching rate increases while GaAs (or ZEP) etching rate decreases as the chamber pressure increases. This different dependent of the etching rate on the $CF_4$ pressure between Nb and GaAs (or ZEP) has a significant meaning because selective etching of nano-sized Nb line patterns is possible without etching of the underlying active layer.
To aim at obtaining a correct and fine small pattern by an electron beam lithography several conditions and methods affecting a real pattern shape needs to be investigated. A micro/nano sized pattern shape is sometimes dependent on the scanning method. In this work, four types of scanning methods are implemented and their characteristics are investigated. For a $11\times11um$ pattern, a Zigzag scanning method proves a precise pattern generation. The other ways such as SEM scanning and swirl in-out scanning method result in some distorted pattern shape. It is proved that abrupt change in the pattern generation limits to obtaining a fine and small pattern.
반도체 조명과 아울러 디스플레이의 주요한 광원으로서 주목받고 있는 마이크로 크기의 발광다이오드에서 광학적 특성 및 효율의 향상을 위해 다양한 개발 방향과 연구 방법이 제시되어져 왔다. 하지만 이러한 개발 방향과 방법은 2차원 구조를 기반으로 하고 있으며, 이에 따라 연구와 개발이 진행되어왔다. 본 연구에서는 기존의 평면구조와는 구별되는 나노 프레임 구조를 통한 입체적인 나노 구조의 설계와 아울러 미세 패턴과 반응성 에칭 방법이 적용된 반도체 공정 적용을 제시하고자 한다. 또한, 나노 프레임 구조의 구현을 위해 적용된 공정 개발을 통해 수직성이 향상된 나노 캐비티와 이를 통한 나노 기둥의 제시를 통해 나노 구조의 반도체 광원으로의 적용 가능성을 제시하고자 한다.
Polymer thick film capacitors were successfully fabricated by using ink-jet printing and screen printing technology. First, a bottom electrode was patterned by ink-jet printing of a nano-sized silver ink. Next, a dielectric layer was formed by the screen printing, then a top electrode was pattern by ink-jet printing of a nano-sized silver ink. The printed area of the dielectric layers were changed into $2{\times}2m^2$and $4{\times}2m^2$, and also the area of the electrodes were patterned with $1{\times}1mm^2$ and $1{\times}3mm^2$. The thickness of the printed dielectric layer was ranged from 1.1 to $1.4{\mu}m$. The analysis of capacitances verified that the capacitances was proportional to the area of the printed electrode. The capacitances of the fabricated capacitors resulted in one third of the calculated capacitances.
To compare the effects of nanometer-sized silver ions and support materials (nano-silver coating material, NM-silver) and silver ions, we exposed zebrafish embryos to both types of nano-silver ions and compared the acute responses during embryogenesis. The amount of silver in the NM-silver (17.16%) was greater than that in the silver ion (4.56%). Both of these materials have different atomic compositions. The silver ion-exposed groups (10 and 20 ppt) showed lower survival rates than the NM-silver-exposed groups (10 and 20 ppt). NM-silver penetrated the skin and blood tube of zebrafish larvae as aggregated particles, whereas, silver ions penetrated the organelles, nucleus and yolk in a spread-out pattern. Micro-array analysis of RNA from zebrafish larvae (72 hours post-fertilization) that were treated with either NM-silver or silver ions, showed alteration in expression of the BMP, activin, TGF-$\beta$, and $GSK3{\beta}$ genes pathway. Additionally, $GSK3{\beta}$ gene pathway for apoptosis that was related with left-right asymmetry. Gene expression changes in the NM-silver or silver ions-treated zebrafish embryo led to phenotypic changes in the hatched larvae, reflecting increased apoptosis and incomplete formation of an axis.
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.
활석은 T-O-T 구조의 함수 마그네슘 층상규산염 광물로서, 화학적 안정성과 흡착성 등의 특성을 가지고 있어 다양한 산업분야에서 첨가제, 코팅제 등으로 활용되어 왔다. 최근 나노 복합체의 안정성 향상을 위한 첨가제로서 활석 나노입자가 각광받고 있다. 본 연구에서는 고에너지 볼 밀을 이용하여 기계적인 방법으로 활석 나노입자를 형성하고, 분쇄시간에 따른 입자크기 및 결정도의 변화를 알아보고자 하였다. X-선 회절 분석 결과, 분쇄가 진행됨에 따라 활석의 피크 폭이 점진적으로 증가하여 720분 분쇄 후, 활석은 비정질에 가까운 X-선 회절패턴을 보여준다. 레이저회절 입도 분석 결과, 약 $12{\mu}m$이었던 활석의 입도는 분쇄가 진행됨에 따라 약 $0.45{\mu}m$까지 감소하였으나, 120분 이상 분쇄를 진행하여도 뚜렷한 입도의 감소가 관찰되지 않았다. 반면, BET 비표면적은 분쇄 720분까지 꾸준히 증가하여, 분쇄에 따른 입도 또는 형태의 변화가 지속적으로 일어남을 지시한다. 주사전자현미경 및 투과전자현미경 관찰 결과, 720분 분쇄 후 약 100~300 nm 내외의 층상형 입자들이 마이크로 스케일의 응집체로 존재함을 확인하였다. 이와 같은 결과는 분쇄시간이 증가함에 따라 활석의 입자크기 및 형태는 지속적으로 변화하지만, 나노입자의 특성상 재응집이 일어나 마이크로 크기의 응집체를 형성하고 있음을 지시한다. 또한 활석의 분쇄에서 판의 크기, 즉 a축, b축 방향의 길이는 감소 한계가 존재하며, 분쇄가 진행될수록 판의 두께, 즉 c축 방향의 길이 감소가 주된 분쇄 메커니즘으로 생각된다. 본 연구의 결과는 나노 활석의 형성 메커니즘에 대한 이해를 고양할 수 있을 것으로 기대된다.
밀도가 높고 주기적인 배열의 기공과 나노패턴이 된 텅스텐 나노점이 실리콘 산화물/실리콘 기판위에 형성이 되었다. 기공의 지름은 25 nm이고 깊이는 40 nm 이었으며 기공과 기공 사이의 거리는 60 nm이었다. nm 크기의 패턴을 형성시키기 위해서 자기조립물질을 사용했으며 폴리스티렌(PS) 바탕에 벌집형태로 평행하게 배열된 실린더 모양의 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)의 구조를 형성했다. 폴리메틸메타아크릴레이트를 아세트산으로 제거하여 폴리스티렌만 남아있는 건식 식각용 마스크를 만들었다. 실리콘 산화막은 불소 기반의 화학반응성 식각법을 이용하여 식각했다. nm크기의 트렌치 안에 선택적으로 증착된 텅스텐 나노점을 만들기 위해서 저압화학기상증착(LPCVD)방법을 이용하였다. 텅스텐 나노점과 실리콘 트렌치의 지름은 26 nm 와 30 nm였다.
Kim, Chan;Kim, Yoon-Hee;Hamh, Sun-Young;Son, Jun-Gon;Khakurel, Krishna Prasad;Iqbal, Mazhar;Noh, Do-Young
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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pp.542-543
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2012
Coherent diffraction imaging (CDI) method using hard x-ray at 5.46 keV was applied to study assembly of Ni and Ni oxide nano structures formed on a Si3N4 membrane. Density distribution of Ni nano-particles was obtained quantitatively with about 15 nm lateral resolution by reconstructing images from the speckle diffraction pattern. In addition, reconstructed images of nickel oxide particles indicated that Ni atoms diffuse out during the oxidation process leaving pores inside the nickel oxide crust. Furthermore, we recognize that really weak phase object, less than 5 nm thickness of Ni residues, can be reconstructed due to the reference particles. We achieved quantitative information of nanometer sized materials and demonstrate the effect of reference particles by using hard x-ray coherent diffractive imaging method.
In this experiment, we have manufactured thermal-curable silver pastes for direct printing. And to enhance conductivity, printability, adhesion and hardness during polymer direct-gravure prints, we have manufactured Ag pastes by adding variety of filter contents. Then we have investigated characteristics of rheology in paste according to the gravure printability and the properties of printed conductive patterns. Depending on a variety of Ag powder, there was a big difference in sharpness of printed pattern. And also by the use of carbon, there was a big difference in amount of solvent used, conductivity and in hardness. We could improve doctoring and the sharpness of a pattern by adding Ag paste in carbon particle, but as we have used nano-sized particle, there was an increase in the amount of solvent used and also we have found out that it gives a bad effect as adhesive and hardness becomes weaker. Even though Ag particle has the same spherical shape, the surface treatments could differ from one another. And by the appropriate choice and with the suitable combination of Ag powder, excellent printability and conductivity could be obtained.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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