• 대한기계학회논문집A
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• 제26권10호
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• pp.1997-2007
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• 2002

Composite air spindles are appropriate for the high-speed and the high-precision machining as small hole drilling of printed circuit board (PCB) or wafer cutting for manufacturing semiconductors because of the low rotational inertia, the high damping ratio and the high fundamental natural frequency of composite shaft. The axial load and stiffness of composite air spindles fur drilling operation are determined by the thrust ben ring composed of the air supply part mounted on the housing and the rotating part mounted on the rotating shaft. At high-speed rotation, the rotating part of the thrust bearing should be designed considering the stresses induced by centrifugal force as well as the axial stiffness and the natural frequency of the rotating shaft to void the shaft from failure due to the centrifugal force and resonant vibration. In this work, the air supply part of the thrust bearing was designed considering the bending stiffness of the bearing and the applied load. The rotating part of the thrust bearing was designed through finite element analysis considering the cutting forces during manufacturing as well as the static and dynamic characteristics under both the axial and con trifugal forces during high-speed rotation.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.44.1-44.1
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• 2010

레이저 가공기술은 공정 적용이 용이하고 응용 분야가 넓어 산업 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다. 특히, 태양전지 제조공정에서는 cutting, grooving, doping, ablation등의 분야에 활발하게 적용되고 있으며 최근에는 다양한 종류의 레이저를 기술을 이용하여 효율 향상과 원가 절감을 위해 많은 기관에서 활발하게 연구를 진행하고 있다. 본 연구에서는 실리콘웨이퍼에 특정 파장의 레이저를 조사하여 실리콘웨이퍼 표면의 용융과 고상화를 통해 구조적, 전기적 특성 변화를 확인하였다. Si wafer의 표면은 레이저 조사 조건에 의해 다결정화 하며 레이저의 power와 frequency, scan speed등을 조절하여 다결정 실리콘 영역의 형성 깊이를 조절 할 수 있다. 다결정화 된 부분의 구조적 특성은 SED과 XRD를 이용하여 측정하였으며, 전기적 특성은 면저항 측정을 통하여 실시하였다. 또한 이러한 특성을 이용하여 태양전지 제조 공정의 적용가능성을 평가하였다.

• 한국진공학회지
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• 제16권1호
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• pp.74-78
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• 2007

전자 산업의 발달과 더불어 더욱 더 작은 구조물의 제작을 위한 새로운 물질공정 기술에 대한 수요가 증가하고 있다. 물질 고유의 물리적인 성질을 유지하면서 초미세 공정이 필용한 시점에서 기존의 전통적으로 사용하여 왔던 기계적인 방법과 레이저 공정은 공정 분해능의 한계와 물리화학적인 변형 때문에 최종 부품의 성능저하와 불량률을 증가시켜 많은 문제점을 내포하고 있다. 반면에 고출력 펨토초 레이저 기반물질 공정 기술은 기존 레이저 공정에 비해 열적 손상이 매우 작기 때문에 최근 많은 분야에서 큰 관심을 불러일으키고 있다. 본 해설 논문에서는 박형 실리콘 기판의 마이크로 패키징 및 게르마늄 표면 공정을 통한 나노구조체 형성에 대해 본 연구진에서 발표한 최근의 개발 내용을 중심으로 관련 연구 분야를 소개하고자 한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제37권5호
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• pp.168-177
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• 2016

In this paper we present an implantable pressure sensor to measure real-time blood pressure by monitoring mechanical movement of artery. Sensor is composed of inductors (L) and capacitors (C) which are formed by microfabrication and direct bonding on two biocompatible substrates (quartz). When electrical potential is applied to the sensor, the inductors and capacitors generates a LC resonance circuit and produce characteristic resonant frequencies. Real-time variation of the resonant frequency is monitored by an external measurement system using inductive coupling. Structural and electrical simulation was performed by Computer Aided Engineering (CAE) programs, ANSYS and HFSS, to optimize geometry of sensor. Ultrafast laser (femto-second) cutting and MEMS process were executed as sensor fabrication methods with consideration of brittleness of the substrate and small radial artery size. After whole fabrication processes, we got sensors of $3mm{\times}15mm{\times}0.5mm$. Resonant frequency of the sensor was around 90 MHz at atmosphere (760 mmHg), and the sensor has good linearity without any hysteresis. Longterm (5 years) stability of the sensor was verified by thermal acceleration testing with Arrhenius model. Moreover, in-vitro cytotoxicity test was done to show biocompatiblity of the sensor and validation of real-time blood pressure measurement was verified with animal test by implant of the sensor. By integration with development of external interrogation system, the proposed sensor system will be a promising method to measure real-time blood pressure.

• 응용통계연구
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• 제35권3호
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• pp.407-419
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• 2022

반도체는 제조 공정이 복잡하고 길어 결함이 발생될 때 빠른 탐지와 조치가 이뤄져야 결함으로 인한 손실을 최소화할 수 있다. 테스트 공정을 거쳐 구성된 웨이퍼 빈 맵(WBM)의 체계적인 패턴을 탐지하고 분류함으로써 문제의 원인을 유추할 수 있다. 이 작업은 수작업으로 이뤄지기 때문에 대량의 웨이퍼를 단 시간에 처리하는 데 한계가 있다. 본 논문은 웨이퍼 빈 맵의 정상 여부를 구분하기 위해 계층적 군집 분석을 활용한 새로운 결함 패턴 탐지 방법을 제시한다. 제시하는 방법은 여러 장점이 있다. 군집의 수를 알 필요가 없으며 군집분석의 조율 모수가 적고 직관적이다. 동일한 크기의 웨이퍼와 다이(die)에서는 동일한 조율 모수를 가지므로 대량의 웨이퍼도 빠르게 결함을 탐지할 수 있다. 소량의 결함 데이터만 있어도 그리고 데이터의 결함비율을 가정하지 않더라도 기계학습 모형을 훈련할 수 있다. 제조 특성상 결함 데이터는 구하기 어렵고 결함의 비율이 수시로 바뀔 수 있기 때문에 필요하다. 또한 신규 패턴 발생시에도 안정적으로 탐지한다. 대만 반도체 기업에서 공개한 실제 웨이퍼 빈 맵 데이터(WM-811K)로 실험하였다. 계층적 군집 분석을 이용한 결함 패턴탐지는 불량의 재현율이 96.31%로 기존의 공간 필터(spatial filter)보다 우수함을 보여준다. 결함 분류는 혼합 유형에 장점이 있는 계층적 군집 분석을 그대로 사용한다. 직선형과 곡선형의 긁힘(scratch) 결함의 특징에 각각 주성분 분석의 고유값과 2차 다항식의 결정계수를 이용하고 랜덤 포레스트 분류기를 이용한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.299.2-299.2
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• 2013

We investigated the potassium remaining on a crystalline silicon solar cell after potassium hydroxide (KOH) etching and its effect on the lifetime of the solar cell. KOH etching is generally used to remove the saw damage caused by cutting a Si ingot; it can also be used to etch the rear side of a textured crystalline silicon solar cell before atomic layer-deposited Al2O3 growth. However, the potassium remaining after KOH etching is known to be detrimental to the efficiency of Si solar cells. In this study, we etched a crystalline silicon solar cell in three ways in order to determine the effect of the potassium remnant on the efficiency of Si solar cells. After KOH etching, KOH and tetramethylammonium hydroxide (TMAH) were used to etch the rear side of a crystalline silicon solar cell. To passivate the rear side, an Al2O3 layer was deposited by atomic layer deposition (ALD). After ALD Al2O3 growth on the KOH-etched Si surface, we measured the lifetime of the solar cell by quasi steady-state photoconductance (QSSPC, Sinton WCT-120) to analyze how effectively the Al2O3 layer passivated the interface of the Al2O3 layer and the Si surface. Secondary ion mass spectroscopy (SIMS) was also used to measure how much potassium remained on the surface of the Si wafer and at the interface of the Al2O3 layer and the Si surface after KOH etching and wet cleaning.

• 방사선산업학회지
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• 제8권3호
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• pp.147-153
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• 2014

This paper describes a large area CMOS image sensor module Implementation using the precision align inspection program. This work is needed because wafer cutting system does not always have high precision. The program check more than 8 point of sensor edges and align sensors with moving table. The size of a $2{\times}1$ butted CMOS image sensor module which except for the size of PCB is $170mm{\times}170mm$. And the pixel size is $55{\mu}m{\times}55{\mu}m$ and the number of pixels is $3,072{\times}3,072$. The gap between the two CMOS image sensor module was arranged in less than one pixel size.

• 한국표면공학회지
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• 제54권3호
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• pp.133-138
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• 2021

Ternary Ti-X-N coatings, where X = Al, Si, Cr, O, etc., have been widely used for machining tools and cutting tools such as inserts, end-mills, and etc. Ti-Al-N-O coatings were deposited onto silicon wafer and WC-Co substrates by a cathodic arc evaporation (CAE) technique at various negative substrate bias voltages. In this study, the influence of substrate bias voltages during deposition on the microstructure and mechanical properties of Ti-Al-N-O coatings were systematically investigated to optimize the CAE deposition condition. Based on results from various analyses, the Ti-Al-N-O coatings prepared at substrate bias voltage of -80 V in the process exhibited excellent mechanical properties with a higher compressive residual stress. The Ti-Al-N-O (-80 V) coating exhibited the highest hardness around 30 GPa and elastic modulus around 303 GPa. The improvement of mechanical properties with optimized bias voltage of -80 V can be explained with the diminution of macroparticles, film densification and residual stress induced by ion bombardment effect. However, the increasing bias voltage above -80 V caused reduction in film deposition rate in the Ti-Al-N-O coatings due to re-sputtering and ion bombardment phenomenon.

• 센서학회지
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• 제8권3호
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• pp.283-290
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• 1999

본 연구에서는 고효율 단결정 실리콘 태양전지의 제작방법인 PERL방식을 사용하여 비저항이 $0.1{\sim}2{\Omega}{\cdot}cm$을 갖는 (100)면의 p형실리콘 기판으로 $n^+/p/p^+$ 접합의 태양전지를 제작하였다. 이를 위해 웨이퍼의 절단, KOH을 사용한 역피라미드 모양으로의 에칭, 인과붕소의 도핑, 반사방지막과 전극의 증착 및 열처리 등의 공정을 행하였다. 이때 소자표면의 광학적인 특성과 도핑농도가 저항값에 미치는 영향을 조사하고, Silvaco로 $n^+$도핑에 대한 확산 깊이와 도핑농도를 시뮬레이션하여 측정치와 비교하였다. AM(air mass) 1.5 조건하에서 입사되는 빛의 세기가 $100\;mW/cm^2$인 경우의 단락전류는 43 mA, 개방전압은 0.6 V, 그리고 충실도는 0.62였다. 이때 제작된 태양전지의 광전변환효율은 16%였다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권6호
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• pp.60-65
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• 2022

본 논문에서는 반도체용 실리콘 기판 가공 과정에서 발생한 슬러지 재활용을 위해 탄화 반응에 의한 탄화규소(SiC) 분말 합성 공정을 적용한 결과를 제시하고자 한다. 입수한 슬러지는 실리콘 기판을 탄화규소 연마재를 사용하여 가공하는 과정에서 발생하므로 실리콘과 탄화규소가 혼합된 형태였으며 가공 설비로부터 발생한 철 불순물이 포함되어 있었다. 슬러지는 절삭유가 포함되어 있어 점성이 있는 유체 형태였으며 대기 건조를 통해 분말 형태로 변화된 후 산 세정을 통한 철 성분 제거 및 탄화에 의한 탄화규소 분말 합성 과정을 거치게 된다. 슬러지에 포함된 실리콘과 탄화규소의 비율에 따라 탄화 반응에 필요한 탄소량이 달랐으며 탄화규소의 함량이 커질수록 탄소 부족 현상으로 인해 비화학량론적 탄화물(SiC_x, x<1) 형성이 촉진되어 순수한 탄화규소 합성이 이루어지지 않는 것을 확인하였다. 이러한 비화학량론적 탄화물은 잉여 탄소 추가와 고에너지 밀링에 의한 탄화 반응성 증가를 통해 제거할 수 있었으며 결과적으로 산 세정과 밀링 과정에 의해 슬러지로부터 순수한 탄화규소 분말 합성이 가능함을 확인할 수 있었다.