• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.429-429
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• 2000

Micro positioning mechanism is the key technology in many fields, such as scanning electron microscopy (SEM), x-ray lithography, mask alignment and micro-machining. In the paper, a 3DOF parallel-type micro-positioning mechanism is proposed. This mechanism uses piezo-actuators and Flexure hinge to control x, y and $\theta$ motion. It is shown both analytically and numerically that 2 DOF flexure hinge model was better precision than 1 DOF flexure hinge design.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.114-114
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• 1999

Boron nitride (BN)는 매우 뛰어난 물리적, 화학적 성질을 가지고 있는 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. hexagonal 형태의 hBN의 경우 큰 전기 저항과 열 전도도를 가지고 있고 열적 안정성을 가지고 있어 반도체 소자에서 절연층으로 쓰일 수 있다. 또한 X-ray와 가시광선을 투과시키기 때문에 X-ray와 가시광선을 투과시키기 때문에 X-ray lithography이 mask 기판으로 사용될 수 있다. Boron-carbon-nitrogen (BCN) 역시 뛰어난 기계적 성질과 투명성을 가지고 있어 보호 코팅이나 X-ray lithography에 이용될 수 있다. 또한 원자 조성이나 구성을 변화시켜 band gap을 조절할 수 있는 가능성을 가지고 있기 때문에 전기, 광소자의 재료로 이용될 수 있다. 본 연구에서는 여러 합성 조건 변화에 따른 hBN 막의 합성 거동을 관찰하고, 카본 농도변화에 따른 BCN 막의 기계적 성질과 구조의 변화, 그리고 실리콘 첨가에 의한 물성 변화를 관찰하였다. BN박막은 실리콘 (100) 기판 위에 r.f. plasma assisted CVD를 이용하여 합성하였다. 합성 압력 0.015 torr, 원료 가스로 BCl3 1.5 sccm, NH3 6sccm을 Ar 15 sccm을 사용하여 기판 bias (-300~-700V)와 합성온도 (상온~50$0^{\circ}C$)를 변화시켜 BN막을 합성하였다. BCN 박막은 상온에서 기판 bias를 -700V로 고정시킨 후 CH4 공급량과 Ar 가스의 첨가 유무를 변화시켜 합성하였다. 또한 SiH4 가스를 이용하여 실리콘을 함유하는 Si-BCN 막을 합성하였다. 합성된 BN 막의 경우, 기판 bias와 합성 온도가 증가할수록 증착속도는 감소하는 경향을 보여 주었다. 기판 bias와 합성온도에 따른 구조 변화를 SEM과 Xray로 분석하였다. 상온에서 합성한 경우는 표면형상이 비정질 형태를 나타내었고, X-ray peak이 거의 관찰되지 않았다. 합성온도가 증가하게 되면 hBN (100) peak이 나타나게 되고 이것은 합성된 막이 turbostratic BN (tBN) 형태를 가지고 있다는 것을 나타낸다. 50$0^{\circ}C$의 합성 온도에서 기판 bias가 -300V에서 hBN (002) peak이 관찰되었고, -500, -700 V에서는 hBN (100) peak만이 관찰되었다. 따라서 고온에서의 큰 ion bombardment는 합성되는 막의 결정성을 저해하는 요소로 작용한다는 것을 확인 할 수 있었다. 합성된 BN 막은 ball on disk type의 tribometer를 이용하여 마모 거동을 관찰한 결과 대부분 1이상의 매우 큰 friction coefficient를 나타내었고, nano-indenter로 측정한 BN막의 hardness는 매우 soft한 막에서부터 10 GPa 정도 까지의 값을 나타내었고, nano-indenter로 측정한 BN 막의 hardness는 매우 soft한 막에서부터 10GPa 정도 까지의 값을 가지며 변하였다. 합성된 BCN, Si-BCN 막은 FT-IR, Raman, S-ray, TEM 분석을 통하여 그 구조와 합성된 상에 관하여 분석하였다. FT-IR 분석을 통해 B-N 결합과 C-N 결합을 확인할 수 있었고, Raman 분석을 통하여 DLC의 특성을 분석하였다. 마모 거동에서는 BCN 막의 경우 0.6~0.8 정도의 friction coefficient를 나타내었고 Si-BCN 막은 0.3이하의 낮은 friction coefficient를 나타내었다. Hardness는 carbon의 함유량과 Ar 가스의 첨가 유무에 따라 각각을 측정하였고 이것은 BN 막 보다 향상된 값을 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.218.2-218.2
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• 2014

그래핀은 높은 전기 전도도와 열전도도, 기계적 강도를 가지고 있고 동시에 높은 전자이동도($200,000cm^2{\cdot}V{\cdot}^1{\cdot}s{\cdot}^1$) 특성을 갖는 물질로써 차세대 소재로 각광받고 있다. 하지만 그래핀을 소자에 응용하기 위해서는 전사공정과 lithography 공정 과정에서 발생되는 PMMA(Poly methyl methacrylate) residue를 완벽하게 제거해야 하는 문제점이 있다. 특히, lithography 공정 중 완벽하게 PMMA residue 가 제거되지 않고 잔류해 있을 경우에 소자의 life time, performance에 악영향을 준다는 보고가 있다. 이와같은 문제를 해결하기 위해 화학적 cleaning, 열처리를 통한 cleaning, 전류 인가에 의한 cleaning과 같은 방법들을 이용하여 그래핀의 PMMA residue를 제거하는 공정들이 보고되고 있지만, 화학적 cleaning 방법의 경우 chloroform 이라는 독성물질 사용으로 인해 산업적으로 응용이 어렵고, 열처리 방법은 전극 등의 금속이 $200^{\circ}C$ 이상의 높은 온도에서 장시간 노출될 경우 쉽게 손상을 입으며, 전류 인가에 의한 cleaning 방법은 국부적으로만 효과를 볼 수 있기 때문에 lithography 공정 후 PMMA residue를 효과적으로 제거하기에는 한계를 보이고 있다. 본 연구에서는 Ar을 이용하는 Ion beam 시스템을 통해 beam energy를 제어함으로써 PMMA residue를 효과적으로 제거하는 연구를 진행하였다. 최적화된 플라즈마 발생 조건을 찾기 위해 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer)를 이용하여 입사하는 ion energy와 flux 양을 컨트롤 하였고, 250 W에서 최적화된 ion energy distribution 영역이 존재한다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 25 Gauss 정도의 electro-magnetic field를 이용하여 Ar의 ion energy를 10 eV 이하로 낮추어 damage를 최소화함으로써 효과적으로 그래핀을 cleaning 할 수 있었다. Cleaning과정에서 ion bombardment에 의해 발생한 damage는 $250^{\circ}C$에서 6시간 동안 annealing 공정을 거치면서 회복되는 것을 Raman spectroscopy의 D peak ($1335cm{\cdot}^1$) / G peak ($1572cm{\cdot}^1$) ratio 로 확인할 수 있었고, PMMA residue의 cleaning 여부는 G peak ($1580cm{\cdot}^1$)의 blue shift와 2D peak ($2670cm{\cdot}^1$)의 red shift를 통해 확인하였다. 그리고 AFM (Atomic Force Microscopy)을 이용하여 cleaning 공정과정에서 RMS roughness가 4.99 nm에서 2.01 nm로 감소하는 것을 관찰하였다. 마지막으로, PMMA residue의 cleaning 정도를 정량적으로 분석하기 위해 XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)를 이용하여 sp2 C-C bonding이 74.96%에서 87.66%로 증가함을 확인을 할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.790-793
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• 2011

In this study, the surface modification for a silicon(Si) mold using $CHF_3$ inductively coupled plasma(ICP). The conditions under that plasma was treated a input ICP power 600 W, an operating gas pressure of 10 mTorr and plasma exposure time of 30 sec. The Si mold surface became hydrophobic after plasma treatment in order to $CF_x$(X= 1,2,3) polymer. However, as the de-molding process repeated, it was investigated that the contact angle of Si surface was decreased. So, we attempted to investigate the degradation mechanism of the accurate pattern transfer with increasing the count of the de-molding process using scanning electron microscope (SEM), contact angle, and x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis of Si mold surface.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제45권3호
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• pp.205-211
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• 2022

This study aimed to provide basic data for 3D printing in the medical health field by developing upper wear fixation device (UWFD), an auxiliary device for shortening chest AP examination time on emergency room beds and non-contact with patients. The standard of hooks was modeled according to the bed frame using the Autodesk Fusion 360. It was printed with Form2 (Formlabs, Somerville, MA, USA), as SLA (stereo lithography apparatus) method, and was washed and hardened using Form Wash and Form Cure. The completed UWFD conducted an online survey on 4 items of stability, convenience, availability, preference and general characteristics. The total stability average was 3.93±0.80, the total convenience average was 3.93±0.68, the total availability average was 4.01±0.89, and the total preference average was 3.80±1.08. This study was significant in suggesting improvements in the general X-ray examination process in the emergency room by designing and making aids to easily fixing the patient's top to the frame of the emergency bed while meeting promptness and non-contact with the patient.

• 한국기계가공학회지
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• 제14권4호
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• pp.1-7
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• 2015

In the present study, copper micromolds with a microhole array were precisely manufactured by a synchrotron LIGA process. Like in the traditional LIGA process, a deep X-ray lithography based on a synchrotron radiation was employed as the first manufacturing step. Due to the excellent optical performance of the synchrotron X-ray used, cylindrical micropillar arrays with high aspect ratio could be efficiently obtained. The fabricated microfeatures were then used as a master of the subsequent copper electroforming process, thereby resulting in copper micromolds with a microhole array. Thermoplastic hot embossing experiments with the copper micromolds were carried out for imprinting cylindrical microfeatures onto a polystyrene sheet. Through the hot embossing, the effect of embossing temperature and usefulness of the present manufacturing method could be verified.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제17권1호
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• pp.38-43
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• 2013

In this study, we propose a simple and indirect method to determine the optical constants of Mo and ITO thin films in the extreme ultraviolet (EUV) wavelength region by using X-ray reflectometry (XRR) and Rutherford backscattering spectrometry (RBS). Mo and ITO films were deposited on silicon substrates by using an RF magnetron sputtering method. The density and the composition of the deposited films were evaluated from the XRR and RBS analysis, respectively and then the optical constants of the Mo and ITO films were determined by an indirect optical method. The results suggest that the indirect method by using the XRR and RBS analysis will be useful to search for suitable high absorbing EUVL mask material quickly.

• 한국재료학회지
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• 제10권3호
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• pp.218-222
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• 2000

W에 소량의 Ti를 첨가하여 그 함량 변화에 따른 X-선 마스크 흡수체용 W-Ti 박막의 물성을 연구하였다. W-Ti 박막은 DC magnetron sputtering system을 이용하여 증착하였다. Sputtering 증착시 증착압력의 증가에 따라 박막의 밀도는 감소하였으며 박막의 응력은 압축응력으로 바뀌었다. Ti 함량이 증가함에 따라 천이 압력 근방에서의 응력곡선의 기울기가 감소하였으며 천이 압력도 점차 낮아지는 경향을 보였다. Pure-W 시편의 경우 천이 압력이 약 6.5mTorr로 비교적 높았으며, 이 때 박막의 밀도는 $17.8g/\textrm{cm}^3$이었고 함량 6.5%에서 가장 낮은 천이 압력(4.3mTorr)을 보였으며, 이때의 박막 밀도는 $17.7g/\textrm{cm}^3$로 pure-W과 거의 차이가 없음을 알 수 있었다. SEM을 이용한 미세구조 분석결과 pure-W 박막은 원형의 주상정 조직을 보이고 있으며, Ti가 첨가된 W-Ti 박막의 경우에는 가늘고 긴 침상 모양을 가지는 주상정 조직을 형성하고 있다. 또한 이러한 침상조직은 Ti함량이 증가할수록 더욱 발달하고 있으며, AFM 분석결과 Ti 첨가 시편 모두 $18{\AA}$이하의 우수한 평균 표면 평활도를 나타내었다. 나타내었다.

• 한국레이저가공학회:학술대회논문집
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• 한국레이저가공학회 2006년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.96-102
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• 2006

In this study, manufacturing of polymer master, PDMS(poly dimethylsiloxane) transfer mold, and mold insert was investigated for laser LIGA(LIthography Calvanoformung Abformtechnik). Initially, ablation by excimer laser radiation was used successfully to make 3-D microstructure of PET. After then, the PDMS transfer mold was replicated using ablated PET. Finally, epoxy resin tooling on replicated PDMS transfer mold was executed for making mold insert. From these facts we can conclude that excimer laser ablation of polymer and fabricaiton of PDMS transfer mold are reasonable tools to substitute for X-ray lithography of LIGA process in microstructuring.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.733-736
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• 2000

In the first step of the LIGA process a resist layer, typically PMMA(polymethylmethacrylate), is pattered by deep X-ray lithography. Then the exposed parts are dissolved by an organic developer. To describe the developer. To describe the development course the parameters influencing the development process was investigated. The developed depth is proportional to the square root of the development time which suggests that the development rate increases with increasing dose value and temperature. So the development course can be described by a phenomenological equation.