KR100724102B1 - 나노판을 이용한 나노부품, 그 제조방법 및 나노기계의 제작방법 - Google Patents

나노판을 이용한 나노부품, 그 제조방법 및 나노기계의 제작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 나노부품 및 그에 따른 나노부품, 및 나노기계 등의 제작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 포토리소그라피 또는 전자빔 리소그라피를 이용하여 기판 위에 그리드를 인쇄하고, 그리드 부위에 나노판 수용액을 분사하여 나노판을 위치시키며, 기판 및 그 기판 위에 위치한 나노판의 상부에 일정 두께의 보호막을 증착하고, 집속 이온빔 또는 전자빔 리소그라피를 이용하여 보호막이 증착된 나노판을 식각한 후, 보호막 제거제를 사용하여 잔여 보호막을 제거함으로써 나노부품을 제조하는 방법 및 나아가 이러한 나노부품을 나노탐침에 의해 이동 및 조립함으로써 나노기계 또는 나노구조체 등을 제작하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 우수한 재질의 나노부품을 저렴한 비용으로 비교적 간단하게 제조하는 방법 및 이러한 나노부품이나 생체분자 등을 결합하여 나노기계 등을 구현하는 방법을 제공한다.
나노판, 나노부품, 나노기계, 나노시스템, 이온식각, 나노기어, 나노활자, 나노탐침

Description

나노판을 이용한 나노부품, 그 제조방법 및 나노기계의 제작방법{Nanomachined mechanical components made by etching nanoplates, methods for making the same and methods for manufacturing nanomachines and nanosystems}
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 나노판을 이용한 나노부품의 제조 단계를 보여주는 흐름도.
도 2는 도 1의 이온식각 단계(s40) 중에서 전자빔 리소그라피를 이용한 경우의 이온식각 단계를 보여주는 흐름도.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 이온식각 단계(s40) 중에서 집속 이온빔을 이용한 경우의 이온식각 단계를 보여주는 공정도.
도 4a 내지 도 4d는 도 1의 이온식각 단계(s40) 중에서 전자빔리소그라피를 이용한 이온식각 단계를 보여주는 공정도.
도 5는 본 발명에 사용되는 나노판의 개략적인 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 나노활자의 개략적인 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 나노바퀴 및 나노톱니의 개략적인 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 나노기어의 개략적인 사시도.
도 9는 본 발명에 사용되는 나노판의 전계방출 주사전자현미경 사진.
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 나노기어 및 나노활자의 전계방출 주사전 자현미경 사진.
도 11a는 본 발명의 실시예에 의한 나노모터의 평면도이고, 도 11b는 도 11a의 A-A선을 절개한 종단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
s10: 그리드 인쇄 단계
s20: 나노판을 위치시키는 단계
s30: 보호막 증착 단계
s40: 이온식각 단계
s41: 레지스트 코팅 단계
s42: 노광 및 현상단계
s43: 이온밀링 단계
s44: 레지스트 제거 단계
s50: 보호막 제거 단계
s60: 나노부품의 이동 및 조립 단계
100: 기판
110: 나노판
120: 보호막
130: 집속이온빔
140: 전자빔 레지스트
150 : 전자빔
160 : 이온빔
200: 피식각부
410: 나노판 두께
420: 나노판 평면상의 일측 길이
510: 나노기어
520: 나노활자
600: 나노모터
610: 모터받침
611: 고정자
612: 축
613: SiO2층
614: Si 층
620: 회전자
630: 축덮개
본 발명은 나노부품, 그 제조방법 및 나노기계(nanomachine) 또는 나노시스템 등의 제작방법에 관한 것으로서, 특히 나노판을 집속 이온빔(FIB) 또는 이온밀 링과 같은 이온식각 방법으로 가공하고, 나아가 나노탐침으로 이동 및 조립하여 나노부품, 나노기계 및 나노시스템 등을 용이하게 제조하는 기술에 관한 것이다.
현재, 중요 치수(critical dimension)가 나노미터 크기를 갖는 나노부품 및 이러한 나노부품 등을 조립, 결합하여 만드는 나노기계(이하, 나노기계는 나노머신, 나노시스템, 나노구조체 등을 포함하는 의미로 사용한다)는 질병 진단 및 치료, 환경 공학 등 다양한 분야에서 그 필요성이 요구되고 있다. 이러한 나노부품 등을 제조하는 방법으로서 반도체 기술 혹은 MEMS 기술과 같은 가공방식을 이용하여 제조하는 탑-다운(top-down) 방식과 이러한 나노부품과 생체분자 또는 합성분자를 조립하여 구조체 등을 제작하는 바텀-업(bottom-up) 방식 등이 연구되고 있다.
1980년대 중반이후로 반도체 기술을 기계공학에 접목시킨 MEMS 기술을 이용하여 기계부품 또는 그 중요 치수의 크기가 수㎛ ~ 수mm인 초소형 기계부품이 개발되어왔다. 그러나 이와같은 통상적인 MEMS 기술을 이용하여 수㎛ 이하의 크기를 갖는 나노부품 등을 가공하기 위해서는 값비싼 제조장비 및 공정 등으로 인하여 제조 단가가 증가하는 경제적인 어려움이 있다.
한편, 생체 분자 또는 합성 유기분자를 원하는 위치에 이동,조립하여 모터 등의 나노기계를 제조하는 방법이 보고되고 있으나 공정 재현성이 부족하고 대량생산이 어려운 단점이 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결 및 보완하기 위하여, 집속된 이온빔을 이용한 가공기술 또는 전자빔을 이용한 패턴기술로써 기판상에 형성된 나노 판을 나노기어, 나노활자, 나노바퀴, 나노톱니 등과 같은 다양한 형태의 나노부품으로 가공하는 방법을 채용한다. 나아가 이렇게 가공된 나노부품을, 나노탐침을 이용하여 이동하고 다른 나노부품 또는 미소 유기체 등과 결합하여 나노기계를 제작하는 방법을 채택한다. 이로써 점차 중요성이 부각되고 있는 나노부품 및 나노기계 를 공정재현성이 뛰어난 방법에 의해, 저렴한 비용으로 비교적 손쉽게 공급할 수 있는 방법을 제공하고자 하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명의 그밖의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 다양한 형태의 나노부품을 제조하는 방법으로서 보호막이 코팅된 나노판을 이온식각하여 가공하고, 보다 복잡한 구조의 나노기계의 제작을 위해 나노탐침을 이용하여 나노부품 등을 이동 및 조립하는 것을 기술적인 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다. 도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 나노판을 이용한 나노부품의 제조 단계를 보여주는 흐름도이고, 도 3a 및 도 3b, 도 4a 내지 도 4d는 이온식각 단계의 두 가지 경우를 각각 세분화한 공정도이고, 도 5 내지 도 8은 다양한 형태의 나노판과 나노부품들의 사시도이고, 도 9 및 도 10은 나노판과 제조된 나노부품들의 전계효과 주사전자현미경 사진이며, 도 11a 및 도 11b는 나노부품 들의 조립에 의해 제작되는 나노모터의 평면도 및 종단면도이다.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노부품의 제조방법은 기판 위에 숫자와 점으로 이루어진 그리드(grid)를 인쇄하는 단계(s10), 나노판 이 분산되어 있는 수용액을 상기 그리드 부위에 분사하여 나노판을 위치시키는 단계(s20), 상기 나노판이 위치하는 기판위에 알루미늄 보호막을 증착하는 단계(s30), 집속 이온빔(Dual Beam Secondary Electron Microscope/Focused Ion Beam, DB SEM/FIB)을 이용하거나 또는 전자빔 리소그라피(E-beam lithography)를 이용하여 상기 보호막이 덮힌 나노판을 이온식각하는 단계(s40), 알루미늄 제거제로 식각 후의 잔여 알루미늄 보호막을 제거하는 단계(s50)를 포함하며, 나노탐침을 이용하여 기판에서 나노부품을 이동 및 조립하는 단계(s60)가 추가될 수 있다.
그리드 인쇄 단계(s10)에서는 포토리소그라피(Photolithography)와 전자빔 리소그라피를 이용하여 실리콘 기판 위에 숫자와 점의 형태로 그리드를 인쇄한다. 그 후, 나노판 위치시키는 단계(s20)에서는 1 ㎕ ~ 20 ㎕용량의 마이크로 피펫을 이용하여 나노판이 분산되어 있는 수용액 약 1 ㎕ ~ 2 ㎕를 그리드 부위에 분사한다. 나노판은 판 형태를 띤 모든 재질(금속, 반도체, 절연체 등)로써 구성될 수 있다. 보호막 증착 단계(s30)는 나노판이 위치하는 기판의 상부에 알루미늄을 증착하는 단계로서 기판 위의 나노판을 가공하기 전의 작업이며 이온빔 집속시 또는 전계효과 주사전자현미경 관찰시 나노판이 손상되거나 카본에 의해서 오염되는 것을 방지하기 위함이다. 이때, 알루미늄 박막의 증착두께는 20 nm ~ 60 nm 인 것이 바람직하다. 보호막의 재질은 알루미늄에 국한되지 않고 나노부품에 손상을 주지 않고 식각 후에 안전하게 제거될 수 있는 것이면 보호막형성에 사용될 수 있다.
이온식각 단계(s40)는 도 2 등의 설명에서 다루기로 한다.
보호막 제거 단계(s50)는 알루미늄 제거제를 사용하여 나노판 식각이 끝난 뒤 잔여 알루미늄 박막을 제거하는 단계로서, 알루미늄 제거제(AL-12, Cyantek Corporation Inc. CA)를 사용함에 있어서 온도를 50 ℃로 유지하는 것과 30 초 동안 제거하는 것, 그리고 알루미늄 막을 제거한 후 세척은 증류수를 사용하는 것이 바람직하다.
나노부품의 이동 및 조립 단계(s60)는 나노탐침(Micromanipulator MM3A, Kleindiek nanotechnik, Germany)으로 나노부품을 기판에서 이동 및 조립하는 단계로서, 완성된 나노부품을 기판에서 분리하거나 원하는 위치로 이동하여 다른 부품과 조립하기 위함이다. 나노탐침은 집속이온빔 장비 또는 전계효과 주사전자현미경 내부에 장착하여 나노부품을 조작하는데 이용되며, 탐침의 직경이 100 nm ~ 500 nm인 것이 가장 바람직하다.
도 2에서 보는 바와 같이 도 1의 이온식각 단계(s40) 중에서 전자빔을 이용한 경우의 이온식각 단계는, 식각용 전자빔 레지스트를 보호막의 상부에 일정한 두께로 코팅하는 레지스트 코팅단계(s41), 전자빔으로 피식각부(200)의 레지스트를 노광 및 현상하는 피식각부 노광 및 현상단계(s42), 레지스트의 노광 및 현상된 부분에 해당하는 보호막 및 나노판을 식각하는 밀링 단계(s43), 레지스트 제거제를 사용하여 보호막 상부의 잔여 레지스트를 제거하는 레지스트 제거 단계(s44)로 이루어진다.
도 3a 및 도 3b는 이온식각 단계(s40) 중에서 집속 이온빔을 이용하는 경우를 설명하기 위한 공정도이다. 도 3a는 집속 이온빔 장비에 넣기 전의 시료의 상태로서 기판(100)의 중앙 상부에 나노판(110)이 위치하고 있고 그 상부 전체에 보호막(120)이 형성된 상태를 보여준다. 도 3b는 집속 이온빔에 의해 보호막(120) 및 나노판(110)의 피식각부(200)가 식각되어진 후의 상태를 보여준다. 여기서 피식각부(200)라 함은 제조하고자 하는 나노부품의 형상에 따라 나노판에서 식각되어져야 하는 부분을 의미한다. 작업 시 이온빔의 전류는 1 pA ~ 10 pA인 것이 가장 바람직하다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1의 전자빔 리소그라피를 이용한 이온식각 단계(s40)를 상세하게 설명하기 위한 공정도이다. 이 과정에서는 전자빔 리소그라피를 이용하여 나노기어나 나노활자 등 나노부품의 형태로 레지스트를 패터닝한 후, 이온 밀링으로 나노판을 식각한다. 도 4a는 작업 전 준비된 시료의 상태이며, 도 4b는 전자빔 리소그라피를 하기 위하여 식각용 전자빔 레지스트(ZEP-520A)(140)를 표면에 약 150 nm의 두께로 코팅한 후 전자빔을 이용하여 피식각부(200)에 해당하는 레지스트를 노광 및 현상하여 패터닝하는 과정이다. 노광 후에 현상액에서 약 10초 동안 현상하였다. 도 4c는 전자빔 리소그라피 작업이 끝난 시료를 이온 밀링으로 레지스트가 패터닝된 부분에 해당하는 피식각부(200)만을 깎아내는 작업이다. 이온 밀링 작업을 할 때에는 기판홀더 부분이 냉각수나 액체질소로 냉각되어야 하며, 가속전압은 250 V, 빔전류는 20 ㎃, 식각시간은 2 분 ~ 4 분으로 하는 것이 바람직하다. 도 4d는 이온 밀링 후 불필요한 잔여 전자빔 레지스트(140)를 제거하는 단계로 서, 전자빔 레지스트를 깨끗이 제거하기 위해서는 전용 전자빔 레지스트 제거제(ZDMAC)를 사용하여야 하며, 제거제의 온도는 60 ℃를 유지하는 것이 바람직하다. 레지스트 제거시간은 최소 4시간 이상이다.
도 5는 본 발명에 사용되는 삼각판, 오각판 및 육각판 형태의 나노판들을 도시한 것이다. 도 6, 도 7 및 도 8은 각각 도 5의 나노판을 이용하여 제작할 수 있는 나노활자, 나노바퀴와 나노톱니 및 나노기어의 형상을 도시한 것으로, 상기 나노부품들은 나노기술의 각 분야에서 대표적인 부품들이다. 나노기어는 나노기계의 핵심부품이며, 나노바퀴와 나노활자는 나노시스템 그리고 나노톱니는 나노팩토리 등에 긴요하게 사용될 것이다.
도 9의 전계효과 주사전자현미경 사진을 참조하면, 본 발명에 사용되는 나노판은 두께(410)가 1 nm ~ 500 nm 이고 평면상의 일측 길이(420)가 10 nm ~ 2,000 nm 인 판상 형태임을 알 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 나노기어(510) 및 나노활자(520)의 전계효과 주사전자현미경 사진이다. 나노기어(510)는 집속 이온빔을 이용하여 제조하였는데, 가속전압은 30 ㎸, 빔전류는 1 ㎀, 식각시간은 2분 30초이다. 상기 나노활자(520)는 전자빔 리소그라피와 이온밀링을 이용하여 제조하였으며 가속 전압은 250 V, 빔전류는 20 mA, 식각시간은 3분이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명에 따른 나노기계의 일 실시예인 나노모터(600)를 도시한 것이다. 나노모터(600)는 크게 고정자(611) 및 축(612)를 포함하는 모터받침(610), 나노기어로 된 회전자(620), 축덮개(630) 등으로 구성된다. 본 실시예 의 경우는 모터받침이 나노기어로 된 회전자보다 두꺼운 나노판을 이용하여 제조된다. 나노탐침은 집속이온빔이나 전계효과 주사전자현미경 내부에 장착하여 상기 나노부품들을 조작하는데 이용되며, 탐침의 직경이 100 nm ~ 500 nm인 것이 가장 바람직하다. 나노모터는 나노판의 일정한 위치에 축(612) 등을 제조하는 탑-다운 기술인 MEMS 기술과, 다른 나노부품 등을 나노탐침에 의하여 이동 및 조립하는 바텀-업 기술을 접목하여 제작한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 간단한 화학적 합성법으로 제조된 단결정 나노판을 이용한 나노부품 및 그 제조 방법, 나아가 나노탐침에 의하여 나노부품을 이동, 조립하여 나노기계 등을 제작하는 방법에 관한 것이다. 특히 집속 이온빔을 이요한 이온 식각법으로 단결정 나노판을 직접 가공하기 때문에 재질적인 면(강도, 내마모성 등)에서 우수하고 다른 방법들과 비교해서 작업이 단순하며 저비용으로 고품질의 나노부품을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 크기가 더 작고 응용성이 풍부한 다양한 형태의 나노부품들을 제공할 수 있다. 그리고 화학적 합성법으로는 제조할 수 없는 형태의 나노구조도 실현할 수 있으므로 나노구조체의 재질이나 모양의 변화에 따른 전기적ㆍ광학적 특성 변화와 같은 나노구조체의 특성 연구 및 기타 여러 가지 목적에 알맞도록 나노판을 가공하여 사용할 수 있다.
본 발명은 나노기술의 다양한 분야에서 단독으로 또는 접목하여 응용될 수 있는 다양성을 제공할 수 있으며, 나노부품을 제조하고 그것들을 이동하여 조립하는 것과 같은 바텀-업 방식과 탑-다운 방식을 혼용한다면 나노시스템을 구현할 수 있으므로, MEMS 기술과 NEMS 기술의 새로운 방향으로의 접근도 기대할 수 있다. 특히 금으로 제조된 나노부품인 경우에는 실리콘이나 다른 재료들과는 달리 생체물질과의 결합이 용이할 뿐만 아니라, 생체 친화적이므로 기능성 나노물질의 대표적 물질로서 주목받고 있는 생체분자들과 접목되어 새로운 개념의 나노기계를 개발하는 데에 이용될 수 있다.
따라서 본 발명에 의해 제조된 나노부품은 나노기술 중 특히 나노기계 분야의 발전에 큰 기여를 할 것으로 예상되며, 약물전달 물질이나 그 외에도 특수한 모양의 나노구조체를 필요로 하는 다양한 분야에서 유용하게 이용될 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 명세서 및 도면에 기재된 사항의 범위에서 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구범위는 본 명세서 및 도면에 기재된 사항의 범위내에서 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (13)

  1. 그리드가 인쇄된 기판위에 나노판이 분산되어 있는 수용액을 분사하여 나노판(110)을 위치시키는 단계(s20);
    상기 나노판(110)이 위치하는 기판(100)의 상부에 일정 두께의 보호막(120)을 증착하는 단계(s30);
    상기 보호막(120)이 덮힌 나노판(110)의 피식각부(200)를 식각하는 이온식각 단계(s40); 및
    보호막 제거제를 사용하여 식각 후의 잔여 보호막(120)을 나노부품으로부터 제거하는 보호막(120) 제거 단계(s50);를 포함하고,
    상기 나노부품은 두께(410)가 1 nm ~ 500 nm이고, 상기 나노부품 평면상의 일측 길이(420)가 10 nm ~ 2,000 nm의 크기인 것을 특징으로 하는 나노판을 이용한 나노부품의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이온식각 단계(s40)는 집속 이온빔 또는 전자빔 리소그라피를 이용하는 것을 특징으로 하는 나노판을 이용한 나노부품의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이온식각 단계(s40)는 전자빔 리소그라피를 이용하고,
    상기 전자빔 리소그라피를 이용한 이온식각 단계는:
    식각용 전자빔 레지스트를 상기 보호막의 상부에 일정한 두께로 코팅하는 레 지스트(140) 코팅단계(s41);
    전자빔에 의한 피식각부(200)에 해당하는 레지스트(140)의 노광 및 현상단(s42);
    상기 레지스트(140)의 노광 및 현상된 부분에 해당하는 피식각부(200)를 따라 상기 보호막(120)이 증착된 나노판(110)을 식각하는 이온 밀링단계(s43); 및
    레지스트 제거제를 사용하여 보호막(120) 상부의 잔여 레지스트(140)를 제거하는 레지스트(140) 제거단계(s44);를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노판을 이용한 나노부품의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노판(110)은 금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 나노판을 이용한 나노부품의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호막(120)은 알루미늄으로 형성되고 두께가 20 nm ~ 60 nm인 것을 특징으로 하는 나노판을 이용한 나노부품의 제조방법.
  6. 제 1 항의 나노부품의 제조방법에 의해 제조된 나노판을 이용한 나노부품.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 나노부품은 금으로 형성된 것을 특징으로 하는 나노판을 이용한 나노부품.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 나노부품은 나노활자, 나노바퀴, 나노톱니 및 나노기어 중 어느 하나의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 나노판을 이용한 나노부품.
  9. 삭제
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 나노부품은 나노부품 평면상의 일측 길이(420)가 10 nm ~ 1,000 nm의 크기인 것을 특징으로 하는 나노판을 이용한 나노부품.
  11. 제 6 항의 나노부품을 나노탐침에 의해 이동하여 나노기계를 조립하는 것을 특징으로 하는 나노기계의 제작방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 나노탐침은 집속 이온빔 장비 또는 전계효과 주사전자현미경 내부에 장착되고 나노탐침의 직경이 100 nm ~ 500 nm인 것을 특징으로 하는 나노기계의 제작방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 나노기계는 고정자(611)들이 축(612)을 중심으로 원주상에 배열된 모터받침(610) 및 상기 축(612)을 중심으로 고정자(611)들의 내부에서 회전가능한 회전자(620)를 포함하는 나노모터(600)인 것을 특징으로 하는 나노기계의 제작방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100995407B1 (ko) * 2008-01-28 2010-11-18 연세대학교 산학협력단 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법
KR101172859B1 (ko) * 2010-10-04 2012-08-09 서울대학교산학협력단 나노 스케일 ３차원 프린팅을 사용한 초정밀 가공 장치 및 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7871933B2 (en) * 2005-12-01 2011-01-18 International Business Machines Corporation Combined stepper and deposition tool
KR101231898B1 (ko) * 2011-06-20 2013-02-08 한국과학기술원 나노구조 패턴이 형성된 투명전극 및 그 제조방법
KR101251541B1 (ko) * 2012-02-02 2013-04-08 한국과학기술원 나노구조 패턴이 형성된 투명전극 및 이를 이용한 수직배향형 액정표시소자
CN115448251B (zh) * 2022-09-29 2023-12-12 中国科学院合肥物质科学研究院 纳米线制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040006114A (ko) * 2002-07-09 2004-01-24 삼성전자주식회사 반도체기판의 건조장비

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5225771A (en) * 1988-05-16 1993-07-06 Dri Technology Corp. Making and testing an integrated circuit using high density probe points
US7516759B2 (en) * 2003-02-24 2009-04-14 The Penn State Research Foundation Autonomous moving microstructures
US7611610B2 (en) * 2003-11-18 2009-11-03 Fei Company Method and apparatus for controlling topographical variation on a milled cross-section of a structure
US8037777B2 (en) * 2004-10-22 2011-10-18 Rochester Institute Of Technology Structurally compliant microbearing devices and methods thereof
US7524776B2 (en) * 2004-11-30 2009-04-28 Spire Corporation Surface-activation of semiconductor nanostructures for biological applications
US7306963B2 (en) * 2004-11-30 2007-12-11 Spire Corporation Precision synthesis of quantum dot nanostructures for fluorescent and optoelectronic devices

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040006114A (ko) * 2002-07-09 2004-01-24 삼성전자주식회사 반도체기판의 건조장비

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100995407B1 (ko) * 2008-01-28 2010-11-18 연세대학교 산학협력단 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법
KR101172859B1 (ko) * 2010-10-04 2012-08-09 서울대학교산학협력단 나노 스케일 ３차원 프린팅을 사용한 초정밀 가공 장치 및 방법

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