• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.1
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• pp.63-74
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• 1995

Process optimization experiments based on the Taguchi method were performed in order to set up the optimal process conditions for the contact oxide etching process module which was built in order to be attached to the cluster system of multi-processing purpose. From the two times experiments of Taguchi method, the overall behaviors of the etchmg characteristics depending upon the equipment parameters were understood at the 1st Taguchi experiment, the detail and optimal process conditions were extracted from the 2nd Taguchi experiment. As a final analysis of experimental results, the optimal etching characteristics were obtalned at the process conditions of $CHF_{3}/CF_{4}$ gas flow rate=72/8 sccm, chamber pressure=50 mTorr, RF power=300 Watts, magnetic field intensity=90 Gauss.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.38.2-38.2
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• 2009

마이크로노즐은 우주공간에서 인공위성의 자세를 바로잡는 데 필요한 마이크로 로켓에 들어가는 필수적인 부품이다. 마이크로 노즐은 또한 나노입자 적층 시스템(nano-particle deposition system, NPDS)에 들어갈 수 있다. NPDS는 세라믹 또는 금속 나노분말 입자를 노즐을 통해 초음속으로 가속시킨 뒤 상온에서 이를 기판에 적층시키는 새로운 시스템이다. 본 연구의 목표는 NPDS에 쓰이는 노즐을 일반적인 반도체 공정을 이용하여 마이크론 스케일의 목을 갖도록 한 마이크로노즐을 제작하는 데 있다. 보쉬 공정은 이러한 마이크로노즐을 제작하는데 필수적인 공정으로, 유도결합플라즈마를 이용해 실리콘 웨이퍼를 식각시키는 기술을 말한다. 보쉬 공정에 사용되는 플라즈마 기체는 $SF_6$와 $C_4F_8$인데, 이 두 가지 기체를 번갈아가면서 사용하여 실리콘 웨이퍼를 이방성 식각하는 것이 그 특징이다. 보쉬 공정에는 다양한 변수가 존재하며 이를 적절히 통제하면 마이크로노즐에 적합한 프로파일을 실리콘 웨이퍼 내에 형성시킬 수 있다. 본 연구에서는 보쉬 공정을 이용하여 3차원 마이크로 노즐을 제작하였다. 기존에 반응성이온식각(deep reactive ion etching, DRIE) 공정을 통해 마이크로노즐을 제작한 사례가 많이 보고되었지만 이들은 모두 2차원적으로 마이크로노즐을 제작하였다. 2차원적으로 제작한 마이크로노즐은 마이크로 로켓에 주로 사용되었지만, 초음속으로 가속된 분말이 노즐의 형상으로 인한 유체 흐름의 불안정성 때문에 NPDS에서는 오래도록 사용할 수 없다는 문제점이 있다. 그러므로 본 연구에서는 마이크로노즐을 3차원 형상으로 제작함으로써 이러한 문제점을 해결하고자 하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.106-106
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• 2003

반도체 소자의 고집적화에 따라 채널길이와 배선선 폭은 점차 줄어들고, 이에 따라 단채널효과, 소스/드레인에서의 기생저항 증가 및 게이트에서의 RC 시간지연 증가 등의 문제가 야기되었다. 이를 해결하기 위하여 자기정렬 실리사이드화(SADS) 공정을 통해 TiSi2, CoSi2 같은 금속 실리사이드를 접촉 및 게이트 전극으로 사용하려는 노력이 진행되고 있다. 그런데 TiSi2는 면저항의 선폭의존성 때문에, 그리고 CoSi2는 실리사이드 형성시 과도한 Si소모로 인해 차세대 MOSFET소자에 적용하기에는 한계가 있다. 반면, NiSi는 이러한 문제점을 나타내지 않고 저온 공정이 가능한 재료이다. 그러나, NiSi는 실리사이드 형성시 NiSi/Si 계면의 산화와 거침성(roughness) 때문에 높은 누설 전류와 면저항값, 그리고 열적 불안정성을 나타낸다. 한편, 초고집적 소자의 배선재료로는 비저항이 낮고 electro- 및 stress-migration에 대한 저항성이 높은 Cu가 사용될 전망이다. 그러나, Cu는 Si, SiO2, 실리사이드로 확산·반응하여 소자의 열적, 전기적, 기계적 특성을 저하시킨다. 따라서 Cu를 배선재료로 사용하기 위해서는 확산방지막이 필요하며, 확산방지재료로는 Ti, TiN, Ta, TaN 등이 많이 연구되고 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.12
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• pp.1663-1668
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• 2011

Surface hardening treatment is required to improve the wear-resistance of press die because severe abrasion of die occurs during the drawing process in which the forming of the automotive body is completed and during the trimming process in which the unnecessary parts are cut. In this study, experiments on the laser surface treatment of press die are performed. Specimens are heat-treated separately at certain plate and edge position by using a diode laser to carry out suitable surface hardening treatment to reduce the wear during the drawing and the trimming processes, and the proper conditions for heat treatment are found. Spheroidal and flake graphite cast iron specimens are used, and the heat treatment characteristics of the two materials are compared. From the results of the study, it is confirmed that the heat treatment characteristics differed depending on the materials.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.57.1-57.1
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• 2010

레이저 색소 분자간의 회합을 막음으로써 높은 레이저 효율을 갖는 고체 색소 레이저를 제조하기 위해 레이저 색소인 DCM을 유-무기 하이브리드 재료에 화학적으로 결합시켰다. 수산화기를 기능기로 갖는 DCM을 합성하여 이를 솔-젤반응의 전구체로 활용하였다. 유기실란을 DCM과 함께 솔-젤반응을 시킴으로써 DCM이 결합된 유무기 하이브리드 재료를 제조하였다. DCM이 결합된 유-무기 하이브리드 재료는 유기물과 무기물의 특성을 각각 갖고 있기 때문에 용액공정을 통해 고체 색소 레이저를 단시간에 제작할 수가 있을 뿐만 아니라 열적 및 광학적으로 우수한 특성을 보여주었다. Nd:YAG 레이저를 여기광으로 이용하여 DCM이 결합된 유-무기 하이브리드 재료의 레이저 효율을 측정하여 DCM을 유기용매에 녹인 색소 레이저의 레이저 효율과 비교하였다. DCM이 결합된 유-무기 하이브리드 재료는 DCM의 농도가 높아질 수록 유기용매를 이용한 색소 레이저에 비해서 더 높은 레이저 효율을 가지는 것을 관찰하였다. 이는 DCM이 결합된 유-무기 하이브리드 재료에 각각의 DCM 분자가 실록산 망목구조와 화학적으로 결합이 되어있기 때문에 하이브리드 재료에 안정적으로 존재할 수 있게 되고 망목구조에 둘러쌓여 분자간의 회합이 방지되는 효과를 가지게 되기 때문이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.194-195
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• 2006

개인 휴대 통신 기기의 급속한 발달로 인해 부품의 소형화, 고집적화가 중요한 요소로 대두되고 있으며 이를 위해서는 모듈내부에 3차원적인 수동소자의 내장이 가능한 LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) 공정이 각광받고 있다. Embedded Capacitor를 제조하기 위해 유전율이 7.6과 6.5인 LTCC 재료를 이종접합 하여 제조하였으며 이종재료의 수축거동 차이에 의한 camber가 발생하였다. 이를 해결하고 또한 고주파 부품용 정밀회로 패턴을 구 현하기 위해 PLAS 방식의 Constrained Sintering 공정을 적용하여 camber 문제를 해결하였으며 capacitance 값이 두 이종재료의 유전율과 1:1로 비례하지 않았는데 이는 유전율 65 tape에 잔존하는 기공 때문으로 판단되며 미세구조로써 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.68-68
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• 2009

최근 디스플레이 산업의 발달로 LCD 판넬의 수요가 급증함에 따라 검사장치 분야도 동반 성장하고 있다. LCD 검사를 위한 probe unit은 미세전기기계시스템 (MEMS) 공정을 이용하여 제작된다. 본 연구에서는 probe card의 미세 슬릿을 제작하기 위한 Si 깊은 식각 공정을 수행하였다. 공정에 사용된 장비는 STS 사의 D-RIE 시스템으로 식각가스로 $SF_6$, passivation용으로 $C_4F_8$ 가스를 각각 사용하였다. 식각용 마스크는 $30{\sim}50{\mu}m$의 선폭을 probe card의 패턴에 따라 제작되었으며, 분석은 SEM 측정을 이용하였다. 식각 공정 중 발생하는 scallop은 시료를 oxidation 시켜 $SiO_2$ 층을 형성한 후에 식각용액에 에칭하여 제거하였다. 제거전 scallop의 크기는 약 120 nm에서 제거후 약 $50{\mu}m$로 크게 개선됨을 SEM 사진으로 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.271-271
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• 2009

AAO(Anodic Aluminum Oxide)는 전형적인 자기정렬 되는 물질로 이루어진 나노 다공성 구조이며 많은 나노 기술적으로 응용이 되고 있다. 양극산화 알루미나 기술은 간단한 공정으로 경제적이며 규칙적인 배열의 나노 크기의 육각형의 셀 형태의 hole구조를 형성할 수 있는 장점을 가지고 있다. 이런 나노 다공성 구조는 나노 단위의 물질을 형성하는 Template로 유용하게 쓰인다. 균일한 대면적 AAO의 형성을 위한 공정 step의 개선, 공정변수의 영향에 대하여 연구 중이며 공정변수의 조절에 따라 hole의 직경, 길이, 균일성을 제어 가능하며 제작된 AAO의 특성은 FE-SEM, AFM을 이용하여 분석한다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• v.43
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• pp.243-245
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• 2004

가속기의 저장링 및 빔라인에는 방사광을 차단 혹은 일부 통과 둥의 목적으로 Photon Absorber와 같은 진공 부품이 사용되고 있으며, 이는 일반적으로 구리와 스테인리스 스틸 등의 이종재료를 브레이징 공정을 이용하여 제작함으로써 부품이 구조적 건성의 확보와 더불어 진공환경 및 수밀을 유지하고 있다. 그러나, Photon Absorber는 사용 용도에 따라 구조적 형상이 서로 다르기 때문에 브레이징 공정을 적용하는 경우, 상대적으로 제품 생산가격의 상승, 유지보수 및 제작불량에 따른 공정 제어의 어려움이 나타나고 있다. 본 연구에서는 스테인리스 스틸 (STS 304)과 구리(OFHC Copper)의 이종금속에 접합에 GTAW 용접 공정 기술을 적용하여 제반 용접공정에 따른 용접부 성능 및 진공 특성 등을 검토하였다. 용접봉 (ER CuSi-A)을 직접 사용하여 이종 재료의 시험편에 GTAW 용접을 적용한 결과, 진공 누설율은 $1{\times}10^{-10}\;Torr{\cdot}l/s$ 이하를 얻을 수 있었으며, 용접 접합부의 인장강도 210 MPa로써 구리 모재와 유사한 기계적 특성을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2001.10a
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• pp.11-15
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• 2001

본 논문에서는 냉장고를 운반하기 위하여 현재 냉장고 뒷판에 부착된 플라스틱 손잡이를 판금물인 냉장고 뒷판에 성형, 대체하는 연구를 수행하였다. 이 손잡이는 그 형상이 비축대칭으로써 평면변형(Plane STRAIN)과 축대칭변형(axisymmetric)이 좁은 공간상에 공존하는 형태를 띄고 있고 그 성형 깊이가 깊어 성형이 매우 어렵다. 따라서 성형을 가능케 하기 위하여 유한요소 해석을 이용한 형상의 최적설계를 통해 터짐을 방지하고 실험을 통해 주름이 발생하지 않도록 하였다. 현재 부착되어 있는 플라스틱 손잡이의 모양을 단공정으로 성형 시에는 재료의 유입이 원활하지 못하여 파단이 발생함으로 불가능하였다. 그러나 두공정으로 하여 첫공정에서는 축대칭에 가까운 형상으로 원하는 깊이를 얻고 두번째 공정에서 손잡이의 형상을 만들어 줌으로써 성형이 가능하다. 또한 냉장고 뒷판의 형상 변경을 통하여 재료의 유입을 원활히 함으로써 단공정으로의 성형도 가능함을 도출하였다.