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본 연구에서는 대면적 자동화 마이크로공정을 위한 2차원 탐침 배열을 쉽게 제어할 수 있는 자동화 장비를 개발 하였다. 2차원 탐침 배열과 시료가 이루고 있는 각도를 광학 현미경을 통한 컴퓨터 디스플레이에서 직관적으로 관찰할 수 있도록 창틀 형태의 구조물을 제작하였고, 패턴 공정을 자동화하기 위해 5-축 제어 시스템을 구축 하였으며, 구축한 시스템을 효과적으로 제어 할 수 있도록 LabVIEW 소프트웨어 기반의 제어 프로그램을 개발 하였다. 완성된 자동화 마이크로공정 장비를 이용, polydimethylsiloxane (PDMS) 재질의 2차원 탐침 배열을 기반으로 한 고분자 탐침 리소그래피 (polymer pen lithography, PPL) 공정을 Au 기판 위에 직접 수행하여, cm 크기의 기판 영역 위에 1000개 이상의 Au 마이크로 구조를 효과적으로 구현하였다.
In this work, we develop an automatic apparatus that can easily control a 2-dimensional probe array for micro-fabrication in over-centimeter-scaled area. A window-frame-like structure is fabricated to observe a gapped angle between the probe array and the sample for monitoring with a computer. For the automatic patterning process in a large area, a LabVIEW-software-based 5-axis control system is established. Polymer pen lithography (PPL) is carried out on an Au substrate to examine the performance of the established apparatus. A 2D pen array made of polydimethylsiloxane (PDMS) is used for the patterning process. As a result, more than a thousand Au micro-structures can be successfully obtained in a centimeter-scaled area by using the apparatus.
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Micro-fabrication, Polymer pen lithography, Large-patterning, Automatic control
