• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.18 no.5
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• pp.57-64
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• 2001

The high speed in the wire-drawing process to meet the demands for the increased productivity has a great effect on the heat generated due to plastic deformation and friction between the wire and the drawing dies. During the high carbon steel wire drawing process, the temperature rise gives a great influence to the fracture of wire. In this paper, to control the temperature rise in the wire after the deformation through the drawing die, the calculation method of the wire temperature, which includes the temperature rise in the deformation zone as well as the temperature drop in the block considering the heat transfer among the wire, cooling water and surrounding air, is proposed. These calculated results of the wire temperature at the inlet and exit of the drawing die at each pass are compared with the measured wire temperatures and verified its efficiency. So, using the program to predict the wire temperature, the isothermal pass schedule program was developed. By applying this isothermal pass schedule program to the conventional process condition, a new isothermal pass schedule is redesigned through all passes. As a result, the possibility of wire fracture could be considerably reduced and the productivity of final product could be more increased than before.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.169-169
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• 2011

STT-MRAM (수직자화 자기메모리)는 자화반전 현상을 원리로 구동하는 비휘발성 메모리로 기존의 메모리 장치에 비해 빠른 접근 속도와 높은 저장 밀도를 가지며 영구적인 기록이 가능하다. 이러한 장점들에 더해 적은 소모 전력을 지니므로 기존의 SRAM등의 한계를 극복할 대안으로 각광받고 있으며 차세대 메모리 군의 선두주자로 가장 적합한 후보중 하나이다. STT-MRAM의 건식 식각 방식에 있어 가장 큰 이슈는 소자 구동에 핵심적인 역할을 하는 MTJ(Magnetic Tunnel Junction)의 식각이다. MTJ는 free layer, tunnel barrier, pinned layer 3개의 층으로 구성되어 있으며 양 끝 layer에는 강자성체인 CoFeB가 사용되고 tunnel barrier에는 절연층인 MgO가 사용되고 있다. 이러한 물질들은 기존의 반도체 소자에서는 사용되지 않았던 물질들로 기존 공정에서 사용되던 Cl2 based plasma etching에서는 측벽에 비화발성 반응물과 잔류 Cl2에 의해 부식이 발생하는 문제점이 드러나고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 새로운 대안으로 CO/NH3/Ar나 CH4/Ar 같은 새로운 가스 조합을 사용하는 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구에 의해 기존의 Cl2 plasma를 이용한 식각에서 나타나는 문제점은 해결이 되었으나 또 다른 문제점들이 보고되고 있다. 본 연구에서는 stack MRAM sample을 사용하여 기존의 사용되는 Cl2/Ar plasma와 대안 gas인 CO/NH3, CH4/Ar plasma에서의 식각을 진행하였으며 실험 조건(gas 비율 변화, Bias power 변화, 식각 시간)에 따른 식각 속도의 변화나 식각 후의 profile에 대하여 관찰하였다. 이에 따라 식각후에 어떠한 차이점이 있는 지를 알아보았으며 CO/NH3나 CH4/Ar plasma에서 식각시 나타나는 문제점에 대하여도 조명해 보았다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.186-186
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• 2011

태양전지의 효율을 증가시키기 위해서는 표면에서의 Fresnel 반사를 줄여 입사된 빛이 흡수층까지 잘 도달되도록 해야 한다. 그러나 결정질 실리콘의 경우, 굴절률이 높아 32% 이상의 표면반사율을 보이고 있어, 실리콘 태양전지 표면에 단일 또는 다중 박막의 무반사 코팅을 통해 반사율을 낮추는 방법이 널리 사용 되어 오고 있었다. 하지만, 이와 같은 코팅 방법은 열적팽창 불일치, 물질 선택의 어려움뿐만 아니라 낮은 반사율을 포함하는 파장 및 빛의 입사각 영역의 제한 등 여러 문제점을 지니고 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위해, 표면에 서브파장의 주기를 갖는 나노구조(subwavelength structure, SWS)의 형성에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 습식 식각보다 건식 식각을 이용한 SWS 제작 방법이 표면 profile을 제어하기 용이하나 패턴 형성을 위해 식각 마스크가 필요하다. 최근, 복잡하고 고가의 전자빔 또는 나노임프린트를 이용한 패턴 형성보다, 간단/저렴하며 대면적 제작이 용이한 금속 나노입자 마스크를 이용한 SWS의 제작에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 SWS의 무반사 특성은 표면 profile에 따라 크게 영향을 받는다. 따라서 본 실험에서는 열적 응집현상에 의해 형성되는 self-assembled Pt 나노입자 식각 마스크 및 $SiCl_4$가스를 사용한 유도결합 플라즈마(inductively coupled plasma, ICP) 장비를 이용하여 무반사 실리콘 SWS를 제작하였으며, SWS 표면 profile에 따른 구조적 및 무반사 특성을 조사하기 위해 다양한 공정조건을 변화시켰다. 실리콘 기판 위의 Pt 박막은 전자빔 증착(e-beaml evaporation)법을 사용하였고, 급속 열처리(RTA)를 통해 Pt 나노입자의 식각 마스크를 형성시켰다. Pt 나노입자들의 패턴 및 제작된 무반사 실리콘 SWS의 식각 profile은 scanning electron microscope를 사용하여 관찰하였으며, UV-VIR-NIR spectrophotometer를 사용하여 350~1050 nm 파장 영역에서의 반사율을 측정하였다. ICP 식각 조건을 변화시켜 5% 이하의 낮은 반사율을 갖는 높이가 높고 쐐기 형태의 실리콘 SWS를 도출하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.131-131
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• 2018

최근 절삭공구산업은 자동차, 항공기, IT, 선박, 에너지 등 첨단산업의 증가로 인해 CGI, CFRP, 내열합금 등 난삭재의 수요가 증가하고 있다. 난삭재는 고내열, 고경도, 초경량 같은 특성을 지니며 우수한 기계적 물성을 갖지만 가공의 어려움이 있어 산업에 적용하는데 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 개발된 가공기술 중 하드 코팅은 공구코팅비용 대비 공구의 표면경도와 수명을 효율적으로 향상시킬 수 있다고 알려져 있다. 대표적인 하드코팅으로는 AlN계, TiN계 코팅이 있다. 이러한 코팅의 경우 높은 기계적 물성과 우수한 내마모성으로 인해 절삭공구의 성능을 향상시킬 수 있기 때문에, 많은 연구가 진행되고 있으며 절삭공구산업에서 각광받고 있다. 기존 선행연구 결과에 따르면 질화물 코팅의 우수한 물성은 질화물(Nitride) 생성 및 질화 공정에 의한 코팅층의 고밀도화에 의해 나타난다고 알려져 있다. 그 중에서 AlCrN coating은 우수한 내마모성 및 향상된 고온경도를 갖고 있다. AlCrN based coating에 미량의 원소를 첨가하여 기존 AlCrN coating의 기계적 특성을 더욱 향상 시킨 coating은 일반적인 고성능 코팅 대비 공구수명이 길다고 알려져 있으며, 전반적으로 우수한 특성에 의해 전 세계적으로 습식 및 건식 기계 가공 용도로 사용되고 있다. 본 연구에서는 AlCrN based coating에 미량의 원소를 첨가한 coating의 우수한 기계적 특성의 원인을 규명하기 위해 텅스텐카바이드(WC) 기판 위에 아크 이온 플레이팅 장비를 이용하여 AlCrN based coating을 증착 시킨 sample을 분석하였다. 결정구조 및 상 분석을 위해 X선 회절분석(XRD)을 실시하였으며, 미세 구조를 분석하기 위해 전계방출형 주사전자현미경(FE-SEM), 투과 전자현미경(TEM) 분석을 실시하였다. 또한 코팅층의 화학적 성분 분석을 위해 EDX분석을 실시하였으며 기계적 특성 평가를 위해 나노압입시험(Nano-indentation test)을 진행하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.43 no.1
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• pp.76-79
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• 2005

Dry etching of NiFe, NiFeCo, and Ta for magnetic random access memory (MRAM) by inductively coupled plasmas (ICPs) of $Cl_2/Ar$ has been carried out. NiFe and NiFeCo showed maximum etch rates at a particular ICP source power, but the etch rate of Ta increased with the ICP source power. The etch rates of the magnetic thin films increased with the RF chuck power, but decreased with the operating pressure and the $Cl_2$ concentration. To avoid a corrosion problem by chlorine, the etched samples were rinsed with de-ionized water for 5 minutes after etching. The etch profile showed a clean and smooth surface at 50% $Cl_2$ concentration.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.13 no.4
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• pp.45-50
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• 2006

Copper via filling is the important factor in 3-D stacking interconnection of SiP (system in package). As the packaging density is getting higher, the size of via is getting smaller. When DC electroplating is applied, a defect-free hole cannot be obtained in a small size via hole. To prevent the defects in holes, pulse and pulse reverse current was applied in copper via filling. The holes, $20\and\;50{\mu}m$ in diameter and $100{\sim}190\;{\mu}m$ in height. The holes were prepared by DRIE method. Ta was sputtered for copper diffusion barrier followed by copper seed layer IMP sputtering. Via specimen were filled by DC, pulse and pulse-reverse current electroplating methods. The effects of additives and current types on copper deposits were investigated. Vertical and horizontal cross section of via were observed by SEM to find the defects in via. When pulse-reverse electroplating method was used, defect free via were successfully obtained.

• Clean Technology
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• v.24 no.3
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• pp.157-165
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• 2018

In this study, the removal of $Si_3N_4$ particles from the surface of a silicon wafer was investigated by using supercritical carbon dioxide, the IPA co-solvent and cleaning additive chemicals. First, the solubility of several surfactants and binders in supercritical carbon dioxide solubility and particle dispersibility in the binders were evaluated in order to confirm their suitability for the supercritical cleaning process. Particle removal experiments were carried out with adjusting various process parameters and reaction conditions. The surfactants used in the experiment showed little particle removal effect, producing secondary contamination on the surface of wafers. On the other hand, 5 wt% (with respect to $scCO_2$) of the cleaning additive mixture of trimethyl phosphate, IPA, and trace HF resulted in 85% of particle removal efficiency after $scCO_2$ flowing for 4 minutes at $50^{\circ}C$, 2000 psi, and the flow rate of $15mL\;min^{-1}$.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.23 no.2
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• pp.89-97
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• 2013

The study of grinding behavior characteristics on aluminum powders and carbon nano tubes (CNTs) has recently gained scientific interest due to their useful effect in enhancing advanced nano materials and components, which significantly improves the property of new mechatronics integrated materials and components. We performed a series of dry grinding experiments using a planetary ball mill to systematically investigate the grinding behavior during Al/CNTs nano composite fabrication. This study focused on a comparative study of the various experimental conditions at several variations of rotation speeds, grinding time and with and without CNTs. The results were monitored for the particle size distribution, median diameter, crystal structure from XRD pattern and particle morphology at a given grinding time. It was observed that pure aluminum powders agglomerated with low rotation speed and completely enhanced powder agglomeration. However, Al/CNTs composites were achieved at maximum experiment conditions (350 rpm, 60 min.) of this study by a mechanical alloy process for Al/CNTs mixed powders because the grinding behavior of Al/CNTs composite powder was affected by addition of CNTs. Indeed, the powder morphology and crystal size of the composite powders changed more by an increase of grinding time and rotation speed.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.28 no.3
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• pp.514-520
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• 1996

The purpose of this study was to develop the production technology of modified starch. Corn starches were gamma irradiated at 0-110 kGy and the effect of irradiation dose levels on the physicochemical properties of corn starches were investigated. Blue value linearly decreased, while alkali number and solubility markedly increased as irradiation dose levels were increased. The optical transmittance increased as applied irradiation dose levels were increased in the temperature range of $65-95^{\circ}C.$ Water binding capacity and swelling power showed maximum value at 30 and 10 kGy, respectively and they tended to decrease thereafter. Gelatinization viscosity of the gamma irradiated starch considerably decreased as compared to that of the non-irradiated starch. Irradiation at 110kGy resulted in a marked reduction of peak viscosity and cooling viscosity at $30^{\circ}C$ by 100 and 300 times, respectively. The physicochemical properties of corn starch irradiated at 30 kGy were similar to those of commercial acid-modified starch, while those of corn starch irradiated at 100 kGy were similar to those if oxidized starch.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.22 no.4
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• pp.713-722
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• 2000

This study analysed error of measurement and reproducibility for particle size analysis by the laser diffraction spectrometer. Laser diffraction spectrometers has become a very important method of particle size analysis. This measuring method has the advantage of simple operation, good reproducibility and rapid analysis. A feeding and dispersing system have been developed, which allows mass throughputs between 0.1~23 g/min in flowing air and 1.4~35% in flowing liquid. It has been used as a feeder unit for wet and dry particle size analysis from diffraction patterns. Relevant parameters, such as particle shape, particle size, dispersion, flow rate, concentration were analysed for measuring error. And system parameters of instruments for measurement of dynamic processes, eg, measuring time, focal plane, injection pressure drop and dispersion effect by the ultrasonic and mixing of preliminary treatment, were also discussed.