• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.101-101
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• 2003

Al 박막의 화학증착(CVD)과 Al-Cu 합금박막의 물리증착(PVD)을 조합하는 CVD-PVD Al 공정은 수평방향의 배선과 수직방향의 via를 동시에 형성할 수 있으므로 공정단순화 및 생산원가절감 측면에서 장점이 있어서 DRAM 둥의 반도체 소자의 배선공정으로 매우 유망하다[1]. 본 연구에서는 CVD-PVD Al 공정을 이용하여 초고집적소자의 Al via와 Al 배선을 동시에 형성할 때 층간절연막의 영향을 조사하고 그 원인을 규명하였다. Al CVD를 위한 원료기체로는 dimethylaluminum hydride [($CH_3$)$_2$AlH]를 사용하였고 PVD는 38$0^{\circ}C$에서 실시하였다 층간절연막에 따른 CVD-PVD Al의 via hole 매립특성을 조사한 결과, high-density plasma(HDP) CVD oxide의 경우에는 via hole 매립특성이 우수하였으나, hydrogen silscsquioxane (HSQ)의 경우에는 매립특성이 우수하지 않아서 via 저항이 불균일 하였다. 이는 via 식각 후 wet cleaning 과정에서 HSQ에 흡수된 수분이 lamp를 이용한 degassing 공정에 의해서 완전히 제거되지 않아 CVD-PVD 공정 중에 탈착되어 Al reflow에 나쁜 영향을 미치기 때문으로 판단된다. CVD-PVD 공정 전에 40$0^{\circ}C$, $N_2$ 분위기에서 baking하여 HSQ 내의 수분을 충분히 제거함으로써 via 매립특성을 향상시킬 수 있었다. CVD-PVD Al 공정은 aspect ratio 10:1 이상의 via hole도 완벽하게 매립할 수 있었고 이에의해 제조된 Al 배선은 기존의 W plug 공정에 의해 제조된 배선에 비해 낮은 via 저항을 나타내었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.69-69
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• 2003

최근 trench capacitor, isolation trench, micro-electromechanical system(MEMS), micro-opto-electromechanical system(MOEMS)등의 다양한 기술에 적용될 고종횡비(HAR) 실리콘 식각기술연구가 진행되어 지고 있다. 이는 기존의 습식식각시 발생하는 결정방향에 따른 식각률의 차이에 관한 문제와 standard reactive ion etching(RIE) 에서의 낮은 종횡비와 식각률에 기인한 문제점들을 개선하기 위해 고밀도 플라즈마를 이용한 건식식각 장비를 사용하여 고종횡비(depth/width), 높은 식각률을 가지는 이방성 트랜치 구조를 얻는 것이다. 초기에는 주로 HBr chemistry를 이용한 연구가 진행되었는데 이는 식각률이 낮고 많은양의 식각부산물이 챔버와 시편에 재증착되는 문제가 발생하였다. 또한 SF6 chemistry의 사용을 통해 식각률의 향상은 가져왔지만 화학적 식각에 기인한 local bowing과 같은 이방성 식각의 문제점들로 인해 최근까지 CHF3, C2F6, C4F8, CF4등의 첨가가스를 이용하여 측벽에 Polymer layer의 식각보호막을 형성시켜 이방성 구조를 얻는 multi_step 공정이 일반화 되었다. 이에 본 연구에서는 SF6 chemistry와 소량의 02/HBr의 첨가가스를 이용한 single_step 공정을 통해 공정의 간소화 및 식각 프로파일을 개선하여 최적의 HAR 실리콘 식각공정 조건을 확보하고자 하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제27권7호
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• pp.448-451
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• 2014

Anodic aluminum oxides (AAO) fabricated by the two-step anodizing process have attracted much attention for the fabrication of nano template because of pore structure with high aspect ratio, low cost process and ease of fabrication. AAOs are characterized by a homogeneous morphology of parallel pores that grow perpendicular to the template surface with a narrow distribution of diameter, length and inter-pores spacing, all of which can be easily controlled by suitably choosing of the anodizing parameters such as pH of the electrolyte, anodizing voltage and duration of anodizing. In this study, AAO templates were characterized by X-ray diffraction and field-emission scanning electron microscope (FE-SEM). The dependence of the pore size change according to the amount of addition of phosphoric acid, which was used to remove the initial alumina oxide layer, was not observed.

• 한국전산유체공학회지
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• 제21권4호
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• pp.90-95
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• 2016

Leidenfrost drops with ellipsoidal shaping can control the bouncing height by adjusting the aspect ratio(AR) of the shape at the moment of impact. In this work, we focus on the effect of the AR and the impact Weber number(We) on the non-axisymmetrical spreading dynamics of the drop, which plays an important role in the control of bouncing. To understand the impact dynamics, the numerical simulation is conducted for the ellipsoidal drop impact upon the perfect non-wetting solid surface by using volume of fluid method, which shows the characteristics of the spreading behavior in each principal axis. As the AR increases, the drop has a high degree of the alignment into one principal axis, which leads to the consequent suppression of bouncing height with shape oscillation. As the We increases, the maximum spreading diameters in the principal axes both increase whereas the contact time on the solid surface rarely depends on the impact velocity at the same AR. The comprehensive understanding of the ellipsoidal drop impact upon non-wetting surface will provide the way to control of drop deposition in applications, such as surface cleaning and spray cooling.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권3호
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• pp.22-27
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• 2018

One problem of the Discrete Element Method is the assumption of a spherical particle shape, which reduces the computing time but significantly limits the application of the DEM to analysis. This limitation can be overcome by a recently developed rigid-rod model. However, the rigid-rod model has an essential problem related with friction: it always contains friction error because of the bumpy surface. To overcome this issue, we suggest a superposed rigid-rod model in this paper. The superposed rigid-rod model is notably consistent with the theoretical value in terms of the velocity and angular velocity after the collision. The estimated error is negligible(less than 2%). Then, the developed model is applied to hopper discharging. The developed model shows no problem in the discharging flow from the hopper.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권4호
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• pp.288-297
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• 2009

A serpentine channel geometry often used in a fuel cell has a strong pressure gradient between adjacent channels in specific regions. The pressure gradient helps some amount of reactant gas penetrate through a gas diffusion layer(GDL). As a result, the overall serpentine flow structure is slightly different from the intention of a designer. The purpose of this paper is to examine the effect of serpentine flow structure on current density distribution. By using a commercial code, STAR-CD, a numerical simulation is performed to analyze the fuel cell with high aspect ratio of active area. To increase the accuracy of the numerical simulation, GDL permeabilities are measured with various compressive forces. Three-dimensional flow field and current density distribution are calculated. For the verification of the numerical simulation results, water condensation process in the cathode channel is observed through a transparent bipolar plate. The result of this study shows that the region of relatively low current density corresponds that of dropwise condensation in cathode channels.

• 소성∙가공
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• 제12권4호
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• pp.314-319
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• 2003

In the micro hole punching, the size and shape of burr and burnish zone are very important factors to evaluate quality of micro holes which depend on punch-die clearance, strain rate, workpiece material and etc. To get micro holes with small burr and wide burnish zone for industrial demands, not only the parametric study but also a study on fracture behavior in shear band are necessary. In this study, 100 $\mu$m, 25 $\mu$m micro holes in diameter were fabricated on brass (Cu63/Zn37) and SUS 316 foils as aspect ratio 1:1, and the characteristics of micro holes was investigated comparing with those of macro holes over several mm by scanning electron microscopic views and section views. Like macro hole, micro hole is also composed of 4 portions, rollover. burnish zone, fracture zone and burr, and it shows similar fracture behavior in shear band. But by high strain rate (10$^2$∼10$^3$s$^{-1}$ ) condition unlike that of macro hole fabrication and by the increment of relative grain size in the direction of the workpiece thickness, fracture zone is not observed.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제9권2호
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• pp.1-6
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• 2015

태양광 고고도 장기체공형 무인기나 인간동력 항공기 등에 사용되는 높은 종횡비를 가진 유연날개는 공력 및 구조 상호작용으로 인하여, 구조적 비선형 처짐 및 양력감소 등의 문제가 발생한다. 본 연구에서는 저속 비행하는 높은 종횡비를 가진 날개의 단방향 공력-구조 연계해석을 수행하였다. XFOIL을 사용하여 공력천이현상을 포함한 저 레이놀즈수 익형 공력특성 자료 확보를 기반으로 3차원 양력선 이론을 사용하여 공력해석 연구를 수행했다. 구조해석은 상용소프트웨어 ANSYS를 사용하여 구조변형이나 응력해석 연구를 수행했다. 단방향 공력-구조 연계해석 결과를 바탕으로 인간동력 항공기 주 날개의 형상설계 연구를 수행했다.

• 한국결정성장학회지
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• 제13권2호
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• pp.68-72
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• 2003

본 논문에서는 3차원 마이크로구조물을 위한 새로운 UV-LIGA 공정을 개발하였다. 일반적으로 photoresist는 얇은 두께로 코팅이 되지만, SU-8은 수십 $\mu\textrm{m}$ 이상의 두께를 가질 수 있으며, 높은 형상비를 갖는다. SU-8과 같은 Thick photoresist는 기존의 baking 공정과 같이 급격한 cool down을 할 경우 stress에 의한 crack이 발생한다. 이와 같은 경우 도금을 위한 마이크로구조물이 구현이 되지 않는다. SU-8의 코팅, bake에서의 시간 조절, 그리고 PEB의 시간 조절 및 cool down조절을 통하여 stress에 의한 crack이 발생하지 않도록 3차원 마이크로구조물을 제작 할 수 있도록 하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제21권2호
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• pp.151-168
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• 2005

In this paper an energy method is presented for the linear buckling analysis of first order shear deformable plates. The displacement fields are defined in terms of the shape functions, which correspond to a set of predefined points and are composed of significantly high order polynomials. The locations of these points are found by mapping the geometry using the naturalized coordinates and bilinear shape functions. In order to evaluate the method, fully clamped and simply supported rectangular plates subjected to uniform uniaxial compressive loading on two opposite edges of the plate are investigated thoroughly and the results are compared with the exact solution given in the monograph of Timoshenko and Gere (1961). The method is extended to the analysis of perforated plates, wherein the negative stiffness computed over the opening area from in-plane and out-of-plane deformation modes is superimposed to the stiffness of the full plate. Numerical results are then favorably compared with those obtained by finite element methods. Other cases such as; rectangular plates with eccentrically located openings of different shapes are studied and reported in this paper with regards to the effect of aspect ratio, hole size, and hole position on the buckling. For a square plate with a large circular opening at the center, diameter being 80 percent of the length, the present method yields buckling coefficient 12.5 percent higher than the one from the FEM.