KR101049544B1 - 초소수성 실리콘 거울 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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포항공과대학교 산학협력단
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Abstract

초소수성 표면과 고 반사율을 동시에 만족하는 초소수성 실리콘 거울 및 이의 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 초소수성 실리콘 거울의 제조 방법은 실리콘 웨이퍼를 준비하는 단계와, 보호막 공정과 식각 공정이 주기적으로 반복되는 심도 반응성 이온 식각을 진행하여 실리콘 웨이퍼의 표면에 나노미터 스케일의 나노그라스를 제조하는 단계를 포함한다. 나노그라스를 제조하는 단계에서, 실리콘 웨이퍼 표면의 접촉각이 170° 이상이 되는 제1 조건과, 나노그라스의 밀도가 50×107/cm2 이하가 되는 제2 조건을 동시에 만족할 때 심도 반응성 이온 식각을 중지한다.

Description

초소수성 실리콘 거울 및 이의 제조 방법 {SUPER-HYDROPHOBIC SILICON MIRROR AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 초소수성 실리콘 거울에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초소수성 표면과 고 반사율을 동시에 만족하는 초소수성 실리콘 거울 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
초소수성(super-hydrophobic) 표면은 물체의 표면 구조와 표면 에너지에 의해 나타나는 특성으로서 자가 세정(self cleaning)과 같은 독특한 현상이 나타난다. 이러한 현상을 표면 청결이 필요한 광학 제품들, 예를 들어 렌즈 또는 거울이나 태양 전지 등에 응용하고자 하는 많은 노력들이 진행되고 있다.
초소수성 표면은 마이크로미터 스케일의 구조물과 나노미터 스케일의 구조물이 조합된 형상으로 이루어진다. 그런데 이러한 듀얼 스케일 구조의 초소수성 표면은 광학 제품들의 주요한 특성인 반사도와 투과율을 저하시킨다. 즉, 초소수성 표면과 반사율은 서로 모순 관계에 있으므로, 이 두가지 특성을 동시에 만족하는 표면 가공은 용이하지 않다.
본 발명은 초소수성 표면과 고 반사율 특성을 동시에 만족하는 초소수성 실리콘 거울 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초소수성 실리콘 거울의 제조 방법은 실리콘 웨이퍼를 준비하는 단계와, 보호막 공정과 식각 공정이 주기적으로 반복되는 심도 반응성 이온 식각을 진행하여 실리콘 웨이퍼의 표면에 나노미터 스케일의 나노그라스(nanograss)를 제조하는 단계를 포함한다. 나노그라스를 제조하는 단계에서, 실리콘 웨이퍼 표면의 접촉각이 170° 이상이 되는 제1 조건과, 나노그라스의 밀도가 50×107/cm2 이하가 되는 제2 조건을 동시에 만족할 때 심도 반응성 이온 식각을 중지한다.
제2 조건은 나노그라스의 밀도가 35×107/cm2 이하인 것으로 설정될 수 있다. 나노그라스를 제조하는 단계에서, 제1 조건 및 제2 조건과 더불어 나노그라스의 최대 높이가 10㎛ 이하가 되는 제3 조건을 동시에 만족할 때 심도 반응성 이온 식각을 중지할 수 있다.
심도 반응성 이온 식각의 중지 시점은 제1 조건과 제2 조건을 동시에 만족하는 시점 중 최소 시점으로 설정될 수 있다.
보호막 공정에서 C4F8 가스를 사용하여 보호막을 형성하고, 식각 공정에서 SF6 가스와 O2 가스의 혼합 가스를 사용하여 보호막과 실리콘 웨이퍼를 식각할 수 있다.
나노그라스를 제조하는 단계에서, 심도 반응성 이온 식각 중지 후 보호막을 잔류시킬 수 있다. 초소수성 실리콘 거울의 제조 방법은, 나노그라스를 제조한 다음 실리콘 웨이퍼의 표면에 금속 반사막을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초소수성 실리콘 거울은 전술한 방법으로 제조되며, 170° 이상의 접촉각을 구현한다. 나노그라스는 100nm 내지 300nm의 폭과, 5㎛ 내지 20㎛의 높이를 가지는 복수의 팁으로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 접촉각이 170° 이상인 초소수성 표면을 구현하는 것과 동시에 연마된 일반 실리콘 웨이퍼 대비 80% 이상의 높은 반사율을 가지는 초소수성 실리콘 거울을 제작할 수 있다. 초소수성 실리콘 거울은 표면 세척이 필요없는 자가 세정 태양 전지, 표면 오염에 민감한 광학용 반사 거울, 접촉 저항에 따른 압력 손실이 최소화된 유체관, 및 나노미터 스케일의 구조물 제작을 위한 스탬프 몰드 등에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초소수성 실리콘 거울의 제조 방법을 나타낸 공정도이다.
도 2a와 도 2b는 심도 반응성 이온 식각 종료 후 나노그라스를 실리콘 웨이퍼의 정면에서 촬영한 주사전자현미경 사진이다.
도 2c는 30°의 경사각을 두고 촬영한 나노그라스의 주사전자현미경 사진이다.
도 3은 심도 반응성 이온 식각의 공정 시간에 따른 접촉각을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 4는 심도 반응성 이온 식각의 공정 시간에 따른 나노그라스의 밀도와 나노그라스의 최대 높이를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 5a 내지 도 5h는 도 4의 P1 지점 내지 P8 지점 각각의 실리콘 웨이퍼 표면을 촬영한 주사전자현미경 사진이다.
도 6은 파장에 따른 초소수성 실리콘 거울의 반사율을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법으로 제작한 초소수성 실리콘 거울을 나타낸 사진이다.
도 7b는 5㎕의 액적을 떨어뜨린 초소수성 실리콘 거울의 표면을 나타낸 사진이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초소수성 실리콘 거울의 제조 방법을 나타낸 공정도이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 초소수성 실리콘 거울의 제조 방법은, 실리콘 웨이퍼(10)를 준비하는 단계와, 보호막(passivation) 공정과 식각(etch) 공정이 주기적으로 반복되는 심도 반응성 이온 식각(deep reactive ion etching, DRIE)을 진행하여 실리콘 웨이퍼(10) 표면에 나노미터 스케일의 나노그라스 (nanograss)(20)를 제조하는 단계를 포함한다.
나노그라스(20)는 실리콘 웨이퍼(10) 표면을 거칠게 하여 초소수성을 구현함과 동시에 형성 밀도와 길이의 최적화로 높은 반사율을 구현하도록 한다. 이에 따라 초소수성과 고 반사율 특성을 동시에 만족하는 초소수성 실리콘 거울을 제조할 수 있다.
실리콘 웨이퍼(10)로는 통상의 실리콘 웨이퍼가 모두 적용 가능하며, 특정 종류로 한정되지 않는다. 심도 반응성 이온 식각은 보호막 공정과 식각 공정을 반복하여 실리콘 웨이퍼(10)를 큰 깊이까지 안정적으로 식각할 수 있는 공정이다.
보호막 공정에 사용되는 가스는 C4F8 가스일 수 있으며, 이 가스를 이용하여 실리콘 웨이퍼(10) 표면에 보호막(12)을 형성한다. 식각 공정에 사용되는 가스는 SF6/O2 플라즈마 가스일 수 있고, 이 가스를 단방향(실리콘 웨이퍼의 두께 방향)으로 주입하여 보호막(12)과 실리콘 웨이퍼(10)를 식각한다.
보호막 공정은 대략 4초간 진행되고, 식각 공정은 대략 6초간 진행될 수 있다. 한 번의 보호막 공정과 한 번의 식각 공정이 하나의 사이클을 이루며, 한 사이클은 대략 10초로 이루어진다. 사이클 회수가 높아짐에 따라 실리콘 웨이퍼(10)에는 뾰족한 팁 또는 콘 모양의 나노그라스(20)가 형성된다.
나노그라스(20)는 식각 공정에서 보호막(12)이 불균일하게 식각되고, 남은 보호막(12)이 식각 마스크로 작용함으로써 형성된다. 심도 반응성 이온 식각의 공정 조건에 따라 실리콘 웨이퍼(10)에 대략 100nm 내지 300nm의 폭과 수㎛ 내지 수십㎛의 높이를 가지는 큰 종횡비의 나노그라스(20)를 형성할 수 있다.
도 1의 왼쪽은 실리콘 웨이퍼의 개략 단면도이고, 오른쪽은 실제 공정을 진행하면서 얻은 실리콘 웨이퍼의 주사전자현미경 사진이다.
도 1의 (a)에는 균일한 두께의 초기 보호막(12)과 초기 실리콘 웨이퍼(10)를 나타내었고, (b)에는 불균일하게 식각된 보호막(12)을 나타내었다. (c)에는 형성 초기의 나노그라스(20)를 나타내었고, (d)에는 사이클 횟수가 증가함에 따라 높이가 커진 나노그라스(20)를 나타내었다. 도 1의 오른쪽 주사전자현미경 사진에서 흰색의 스케일 막대는 1㎛의 길이를 가진다.
보호막(12)은 공정이 완료된 후에도 제거되지 않아 초소수성 실리콘 거울이 낮은 표면 에너지를 유지하도록 한다.
사이클 횟수가 증가함에 따라 나노그라스(20)의 밀도와 높이가 커지므로 실리콘 웨이퍼(10)의 거칠기가 증가한다. 이는 실리콘 웨이퍼(10)의 소수성이 커짐과 동시에 실리콘 웨이퍼(10)의 반사율이 낮아지는 것을 의미한다. 따라서 접촉각이 170° 이상인 초소수성을 구현하면서도 연마된 일반 실리콘 웨이퍼 대비 80% 이상의 반사율을 유지할 수 있는 나노그라스(20)의 최적 조건을 도출해야 한다. 접촉각은 액적(droplet)이 기체와 고체의 계면에 닿아 이루는 각도로 정의되며, 고체, 기체, 및 액체 계면 사이의 관계를 나타내는 대표적인 지표로 사용되고 있다. 접촉각이 150° 이상이 되는 표면을 초소수성 표면이라 하며, 접촉각이 약 0°가 되는 표면을 초친수성(super-hydrophilic) 표면이라 한다.
본 실시예의 제조 방법에서 나노그라스(20) 형성을 위한 심도 반응성 이온 식각은 나노그라스(20) 표면의 접촉각이 170° 이상인 제1 조건과, 나노그라스(20)의 밀도가 50×107/cm2 이하인 제2 조건을 동시에 만족할 때 중지된다. 특히 제2 조건은 나노그라스(20)의 밀도가 35×107/cm2 이하인 것으로 설정될 수 있으며, 제1 조건 및 제2 조건에 더하여 나노그라스(20)의 최대 높이가 10㎛ 이하인 제3 조건이 추가될 수 있다.
즉, 본 실시예에 따른 초소수성 실리콘 거울은 10㎛ 이하 높이의 나노그라스(20) 표면으로 이루어지며, 170° 이상의 접촉각을 구현한다. 또한, 초소수성 실리콘 거울에서 나노그라스(20)의 밀도는 50×107/cm2 이하, 바람직하게 35×107/cm2 이하로서, 초소수성 실리콘 거울은 나노그라스(20)의 낮은 밀도와 낮은 높이에 따라 연마된 일반 실리콘 웨이퍼 대비 80% 이상의 고 반사율을 구현할 수 있다.
실리콘 거울의 나노그라스(20) 표면은 마이크로미터 스케일의 구조물 없이 나노미터 스케일의 구조물만으로 이루어진다. 나노미터의 단일 스케일 구조물로도 도 1의 (d) 우상단 사진에서와 같이 접촉각이 170°를 넘는 초소수성을 구현할 수 있다. 또한, 마이크로미터 스케일의 구조물이 없음으로 인해 충분한 반사 면적을 확보할 수 있으므로 높은 반사율을 구현할 수 있다.
본 실시예에 따른 초소수성 실리콘 거울의 제조 방법은, 나노그라스(20) 제조 후 실리콘 웨이퍼(10)의 표면에 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)과 같은 금속 반사막을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 초소수성 실리콘 거울은 일반 거울과 유사한 90% 이상의 절대 반사율을 구현할 수 있다.
다음으로, 초소수성 실리콘 거울의 실제 제작예 및 접촉각과 반사율의 실험 결과에 대해 설명한다.
먼저 4인치 n-타입 일반 실리콘 웨이퍼를 준비하고, Surface Technology Systems 사(社)의 심도 반응성 이온 식각 장비인 유도 플라즈마 멀티플랙스 시스템을 이용하여 나노그라스를 제작하였다. 나노그라스 제작을 위한 심도 반응성 이온 식각 조건은 하기 표 1과 같다.
Figure 112010016746188-pat00001
도 2a와 도 2b는 심도 반응성 이온 식각 종료 후 나노그라스를 실리콘 웨이퍼의 정면에서 촬영한 주사전자현미경 사진이고, 도 2c는 30°의 경사각을 두고 촬영한 나노그라스의 주사전자현미경 사진이다. 도 2c에서 흰색 화살표로 지시한 부분은 보호막을 구성하는 플루오르화탄소 폴리머막이다.
도 2a 내지 도 2c에 나타낸 바와 같이, 제작된 나노그라스는 폭이 100nm 내지 300nm이고, 높이가 5㎛ 내지 20㎛로서 큰 종횡비를 가진다. 나노그라스를 구성하는 팁과 팁 사이의 간격은 대략 1㎛ 내지 2㎛이다.
도 3은 심도 반응성 이온 식각의 공정 시간에 따른 접촉각을 측정하여 나타낸 그래프이다. 도 3에서 접촉각을 나타내는 선을 따라 액적을 떨어뜨려 접촉각을 실험한 사진을 같이 나타내었다.
도 3을 참고하면, 심도 반응성 이온 식각의 공정 시간이 증가함에 따라 접촉각은 완만하게 상승하는 제1 구간(100초 내지 800초), 급격하게 상승하는 제2 구간(800초 내지 900초), 및 높아진 접촉각을 유지하는 제3 구간(900초 이후)을 따라 변화하는 것을 알 수 있다.
제2 구간에서 나노그라스 표면은 소수성에서 초소수성으로 변화하며, 제3 구간에서 나노그라스 표면은 시간에 따라 큰 변화를 보이지 않으면서 약 170°의 접촉각을 유지한다. 이와 같이 접촉각 변화 측정을 통해 나노그라스 표면이 소수성에서 초소수성으로 넘어가는 최적 시점을 확인할 수 있다.
도 4는 심도 반응성 이온 식각의 공정 시간에 따른 나노그라스의 밀도와 나노그라스의 최대 높이를 측정하여 나타낸 그래프이다. 도 5a 내지 도 5h는 도 4의 P1 지점 내지 P8 지점 각각의 실리콘 웨이퍼 표면을 촬영한 주사전자현미경 사진이다.
도 4를 참고하면, 심도 반응성 이온 식각의 공정 시간이 증가함에 따라 나노그라스의 밀도는 점진적으로 상승하는 제1 구간(100초 내지 1,500초)과, 점진적으로 하강하는 제2 구간(1,500초 이후)을 따라 변화하는 것을 알 수 있다. 그리고 나노그라스의 최대 높이는 공정 시간이 증가함에 따라 꾸준히 상승하는 것을 확인할 수 있다. 나노그라스의 밀도와 최대 높이가 커질수록 실리콘 웨이퍼의 반사 면적이 감소하므로 반사율이 저하된다.
본 실시예의 제조 방법에서, 심도 반응성 이온 식각은 나노그라스 표면의 접촉각이 170° 이상인 제1 조건과, 나노그라스의 밀도가 50×107/cm2 이하인 제2 조건을 동시에 만족할 때 중지된다. 도 3과 도 4를 참고할 때, 제1 조건은 공정 시간이 대략 900초 이상이 되는 영역이고, 제2 조건은 공정 시간이 대략 1,100초 이하가 되는 영역이다. 따라서 심도 반응성 이온 식각은 900초 내지 1,100초 사이의 공정 시간에서 중지된다. 이때 공정 시간은 공정 온도와 기체의 흐름 등 여러가지 다른 조건에 의해 변할 수 있다.
특히 본 실시예의 제조 방법에서 제2 조건은 나노그라스의 밀도가 35× 107/cm2 이하로 설정될 수 있다. 이 경우, 제2 조건은 공정 시간이 대략 920초 이하가 되는 영역이며, 심도 반응성 이온 식각은 900초 내지 920초 사이의 공정 시간에서 중지된다.
또한, 심도 반응성 이온 식각의 중지 시점은 제1 조건과 제2 조건을 동시에 만족하는 영역 중 최소 시점으로 설정된다. 즉, 제1 조건을 만족하기 시작하는 최초 시점에서 심도 반응성 이온 식각을 중지한다. 이 경우, 초소수성을 구현하면서 나노그라스의 밀도와 최대 높이를 최소화하여 초소수성 실리콘 거울의 반사율을 높일 수 있다.
한편, 반사율 측면에서 나노그라스의 최대 높이는 10㎛ 이하가 바람직하다. 도 4를 참고할 때 나노그라스의 최대 높이가 10㎛ 이하인 제3 조건은 대략 1,700초 이하로서, 제1 조건과 제2 조건을 동시에 만족하는 영역은 제3 조건에서 벗어나지 않는다.
900초 공정 시간에서 심도 반응성 이온 식각을 멈추어 제작한 초소수성 실리콘 거울에 대해 300nm 내지 1,500nm 파장 범위에서 반사율을 측정하였다. 반사율 비교를 위해 연마된 일반 실리콘 웨이퍼의 반사율을 함께 측정하였다.
도 6은 파장에 따른 초소수성 실리콘 거울의 반사율을 측정하여 나타낸 그래프이다. 도 6에서 A 실선은 실시예의 초소수성 실리콘 거울이고, B 점선은 비교예의 실리콘 웨이퍼이며, C 점선은 비교예 대비 실시예의 상대 반사율을 나타낸다.
도 6을 참고하면, 300nm 내지 1,500nm 파장의 전체 범위에 걸쳐 비교예의 실리콘 웨이퍼가 실시예의 실리콘 거울보다 높은 반사율을 나타내고 있으나, 그 차이는 작은 수준이며, 실시예의 실리콘 거울은 비교예 대비 84.7 내지 97.8%의 높은 반사율을 구현하고 있다.
비교예의 실리콘 웨이퍼와 실시예의 실리콘 거울 모두 30% 이상의 절대 반사율을 구현하고 있다. 실시예의 실리콘 거울이 전술한 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)과 같은 금속 반사막을 구비하는 경우, 일반 거울과 유사한 90% 이상의 절대 반사율을 구현할 수 있다.
도 7a는 전술한 방법으로 제조된 초소수성 실리콘 거울을 나타낸 사진이고, 도 7b는 5㎕의 액적을 떨어뜨린 초소수성 실리콘 거울의 표면을 나타낸 사진이다. 도 7a와 도 7b에 나타낸 바와 같이, 전술한 방법으로 제조된 초소수성 실리콘 거울은 초소수성 표면과 높은 반사율을 동시에 구현하고 있음을 확인할 수 있다.
본 실시예에 따른 초소수성 실리콘 거울은 표면 세척이 필요없는 자가 세정 태양 전지, 표면 오염에 민감한 광학용 반사 거울, 접촉 저항에 따른 압력 손실이 최소화된 유체관, 및 나노미터 스케일의 구조물 제작을 위한 스탬프 몰드 등에 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 실리콘 웨이퍼 12: 보호막
20: 나노그라스

Claims (9)

  1. 실리콘 웨이퍼를 준비하는 단계; 및
    보호막 공정과 식각 공정이 주기적으로 반복되는 심도 반응성 이온 식각을 진행하여 상기 실리콘 웨이퍼의 표면에 나노미터 스케일의 나노그라스(nanograss)를 제조하는 단계를 포함하며,
    상기 나노그라스를 제조하는 단계에서, 상기 실리콘 웨이퍼 표면의 접촉각이 170° 이상이 되는 제1 조건과, 상기 나노그라스의 밀도가 50×107/cm2 이하가 되는 제2 조건을 동시에 만족할 때 상기 심도 반응성 이온 식각을 중지하는 초소수성 실리콘 거울의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 조건은 상기 나노그라스의 밀도가 35×107/cm2 이하인 것으로 설정되는 초소수성 실리콘 거울의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 나노그라스를 제조하는 단계에서, 상기 제1 조건 및 상기 제2 조건과 더불어 상기 나노그라스의 최대 높이가 10㎛ 이하가 되는 제3 조건을 동시에 만족할 때 상기 심도 반응성 이온 식각을 중지하는 초소수성 실리콘 거울의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 심도 반응성 이온 식각의 중지 시점은 상기 제1 조건과 상기 제2 조건을 동시에 만족하는 시점 중 최소 시점으로 설정되는 초소수성 실리콘 거울의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보호막 공정에서 C4F8 가스를 사용하여 보호막을 형성하고, 상기 식각 공정에서 SF6 가스와 O2 가스의 혼합 가스를 사용하여 상기 보호막과 상기 실리콘 웨이퍼를 식각하는 초소수성 실리콘 거울의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 나노그라스를 제조하는 단계에서, 상기 심도 반응성 이온 식각 중지 후 상기 보호막을 잔류시키는 초소수성 실리콘 거울의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 나노그라스를 제조한 다음 상기 실리콘 웨이퍼의 표면에 금속 반사막을 코팅하는 단계를 더 포함하는 초소수성 실리콘 거울의 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되며, 170° 이상의 접촉각을 구현하는 초소수성 실리콘 거울.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 나노그라스는 100nm 내지 300nm의 폭과, 5㎛ 내지 20㎛의 높이를 가지는 복수의 팁으로 구성되는 초소수성 실리콘 거울.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20070026944A (ko) * 2005-08-29 2007-03-09 재단법인서울대학교산학협력재단 고종횡비 나노구조물 형성방법 및 이를 이용한 미세패턴형성방법
KR20070044437A (ko) * 2004-07-27 2007-04-27 유티-배틀레, 엘엘씨 나노구조의 초소수성 복합재

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070044437A (ko) * 2004-07-27 2007-04-27 유티-배틀레, 엘엘씨 나노구조의 초소수성 복합재
KR20070026944A (ko) * 2005-08-29 2007-03-09 재단법인서울대학교산학협력재단 고종횡비 나노구조물 형성방법 및 이를 이용한 미세패턴형성방법

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