나노스템프 구동용 중공형 압전액추에이터 기본특성에 관한 연구 (A Study on Basic Characteristics of Hollow Piezoelectric Actuator for Driving Nanoscale Stamp)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 35권 / 9호 / 1015 ~ 1020페이지
· 저자명 : 박중호, 이후승, 이재종, 윤소남, 함영복, 장성철

초록

최근, MEMS/NEMS 기술을 이용하여 기능성 나노 구조물을 제작하기 위한 공정기술 중에, 마스터 스템프에 형성된 나노패턴을 웨이퍼 등에 복제할 수 있는 나노임프린트 리소그래피 기술이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 기존 멀티헤드방식 나노임프린팅 장비에서 사용되던 전동모터를 대신하여 플렉셔 메커니즘과 결합된 나노스템프를 구동하기 위한 사각 형상의 중공형 압전액추에이터를 설계, 제작하였으며, 제조공정이 다른 각각의 시제품의 변위, 발생력 및 응답특성에 관한 검토를 수행한다. 또한, 압전 액추에이터의 변위제어에 대한 제어수법을 간단히 소개하였으며, 제작한 프로토타입의 PI제어기에 의한 변위 제어결과를 소개한다.

영어초록

Nanoimprint lithography has been actively investigated. This method can replicate a nanopatterned master stamp onto a thin polymer film on a silicon substrate and so on. In this study, a square-shaped hollow piezoelectric actuator is presented, which is newly developed. This actuator is used for driving a nanoscale stamp in nanoimprint lithography instead of a conventional electric motor. The fabricated prototype actuator has 95 layers and side lengths of 23 mm and 18 mm for the outer and inner squares, respectively. By adopting a novel process instead of the conventional forming process for fabricating a one-layer actuator, the one-layer is composed of four rectangular segments produced by sawing a ceramic film with a thickness of 0.3 mm. The basic characteristics on displacement and generation force of the fabricated prototype actuator are experimentally investigated. Furthermore, the displacement characteristics obtained by using a PI controller are tested and discussed.

참고자료

· 없음