• 제목/요약/키워드: 금속합금

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전해 도금을 이용한 기가급 소자용 구리배선 공정 (Cu Metallization for Giga Level Devices Using Electrodeposition)

  • 김수길;강민철;구효철;조성기;김재정;여종기
    • 전기화학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.94-103
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    • 2007
  • 반도체 소자의 고속화, 고집적화, 고신뢰성화에 대한 요구는 알루미늄 합금으로부터 구리로의 배선 물질의 변화를 유도하였다. 낮은 비저항과 높은 내열화성을 특징으로 하는 구리는 그 전기적, 재료적 특성이 알루미늄과 상이하여 배선 형성에 있어 새로운 주변 재료와 공법을 필요로 한다. 본 총설에서는 상감공정(damascene process)을 사용하는 다층 구리 배선 공정에 있어 핵심이 되는 구리 전해 도금(electrodeposition) 공정을 중심으로 확산 방지막(diffusion barrier) 및 도전층(seed layer), 바닥 차오름(bottom-up filling)을 위한 전해/무전해 도금용 유기 첨가제, 화학적 기계적 평탄화(chemical mechanical polishing) 및 표면 보호막(capping layer) 기술 등의 금속화 공정에 대한 개요와 개발 이슈를 소개하고 최근의 연구 결과를 통해 구리 배선 공정의 최신 연구 동향을 소개하였다.

소성변형의 분자론 (제2보). 응용 (Molecular Theory of Plastic Deformation (II). Applications)

  • 김창홍;이태규
    • 대한화학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.339-352
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    • 1977
  • 소성변형에 대한 저자들의 이론(제1보)을 요업재료, 금속, 합금 및 단결정들에 적용하였다. 그 결과 다중 결정에서는 dislocation 운동과 grain boundary 운동이 실험조건에 따라 함께 또는 분리되어 나타나는 반면 단결정에서는 dislocation 운동만 나타났다. 유동식에 나타나는 파라미터$({\alpha}_{d1},\;1/{\beta}_{d1})와\;({\alpha}_{gj}/X_{gj},\;1/{\beta}_{gj})$ (j = 1 or 2) 및 활성화엔탈피 ${\Delta}H_{k1}^{\neq}$ (k = d 혹은 g)를 구하여 예측한 소성변형은 실험과 잘 일치함을 보았다. 여기서 첨자 d1는 첫번째의 dislocation 유동단위, gj는 j번째 grain boundary 유동단위를 나타낸다. 활성화엔탈피에 대하여 ${\Delta}H_{d1}^{\neq}$는 bulk의 자체확산에 대한 활성화엔탈피와 일치하고 ${\Delta}H_{g1}^{\neq}$는 grain boundary 자체확산에 대한 활성화엔탈피와 일치하였다. 이 사실은 저자들의 이론의 정당성을 보이고 있다.

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AISI 316L 용접부의 시그마상 형성에 영향을 미치는 크롬/니켈 당량비 (The effect of sigma phases formation depending on Cr/Ni equivalent ratio in AISI 316L austenitic stainless steel weldments.)

  • 김연희;장아영;최창현;강동훈;전재혁;변지철;정광호;이상화;이해우
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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    • pp.21-21
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    • 2010
  • AISI 316L 용접금속의 크롬/니켈 당량비에 따른 시그마상의 영향을 알아보기 위하여 응고모드가 다른 3종류의 플럭스 코어드 와이어를 제작하였다. AISI 316L 시편에 FCAW 프로세스를 적용한 용접재를 $650^{\circ}C$, $750^{\circ}C$, $850^{\circ}C$, $950^{\circ}C$에서 각 각 1H, 5H, 24H, 72H동안 열처리하였다. 크롬/니켈 당량비가 높을수록 즉, 크롬의 함량이 높아질수록 $\delta$-페라이트 함량은 증가하였으며, $\delta$-페라이트는 고온에서 시그마상으로 변태되었다. $\delta$-페라이트는 $650^{\circ}C$에서 가장 느리게 분해되었으며 $850^{\circ}C$에서 가장 활발히 분해되었다. 용접부의 특성상 크롬과 니켈 등의 합금원소에 의하여 응고온도범위가 넓어져 $950^{\circ}C$에서도 시그마상이 석출되었으며, 5시간 이상 유지 시 구형으로 존재하였다. 충격시험 시 시그마상에 의해 취약해진 inter-dendrite 를 따라 파면이 형성되었으며, $-100^{\circ}C$이하의 극저온에서는 시그마상의 양과 무관하게 충격흡수에너지는 0에 가까워졌다. 하지만 3%미만의 $\delta$-페라이트를 함유하는 AF모드에서 발생한 DDC와 미량의 시그마상은 충격흡수에너지에 결정적인 영향을 미치지 않았다.

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PEM을 이용한 ITO/PET film 조성 제어 (The composition control of ITO/PET by Plasma Emission Monitors)

  • 한세진;김용한;김영환;이택동
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.213-213
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    • 1999
  • 현재 LCD용 기판재료는 ITO/glass를 전극으로 사용하고 있다. 그러나 유리기판은 무겁고 깨지기 쉽기 때문에 사용상 곤란한 점이 많다. 최근 flexible하고 가공성 및 생산성이 우수한 플라스틱한 ITO를 성막하여 EL용, Touch panel, plastic LCD용 사용하려는 시도로, roll-to-roll 연속 스퍼터링에 의한 ITO성막공정에 대한 연구가 최근 활발하게 이루어지고 있다. 폴리머는 유리에 비해 Tg 온도가 낮고, 기판으로부터의 수분 및 여러 종류의 가스방출이 심하기 때문에 유리와는 달리 ITO막의 제조에 있어 큰 차이점이 있다. 따라서, 폴리머에 반응성 스퍼터링을 하기 위해서는 표면처리가 중요한 변수가 되며, roll to roll sputter로 ITO 필름을 얻기 위해서는 폭과 길이 방향으로 균일한 막을 얻는 것이 중요하다. 두께 75$\mu\textrm{m}$, 폭 190mm, 길이 400m로 권취된 광학용 Polyethylene terephthalate(PET:Tg:8$0^{\circ}C$)위에 In-10%Sn의 합금타겟과 Unipolar pulsed DC power supply를 사용하여 반응성 마그네트론 스퍼터링 방법으로 0.2m/min의 속도로 연속 스퍼터링 하였다. PET를 Ar/O2 혼합가스로 플라즈마 전처리를 한 후, AFM, XPS를 이용하여 효과를 분석을 하였고, 성막전에 가스방출을 막기 위해 TiO를 코팅하였다. Pilot 연속 생산공정에서 재현성을 위해 PEM(Plasma Emission Monitor)의 optical emission spectroscopy를 이용, 금속과 산화물의 천이구역에서 sprtter된 I/Sn 이온과 산소 이온의 반응에 의한 최적의 플라즈마의 강도값을 입력하여 플라즈마의 radiation을 검출하고, 스퍼터링 공정중 실질적인 in-situ 정보로 이용하였다. PEM을 통하여 In/Sn의 플라즈마 강도변화를 조사하였다. 초기 In/Sn의 플라즈마 강도(intensity)는 강도를 100하여, 산소를 주입한 결과, plasma intensity가 35 줄어들었고, 이때 우수한 ITO 박막을 얻을 수 있었다. Pulsed DC power를 사용하여 아크 현상을 방지하였다. PET 상에 coating 된 ITO 박막의 표면저항과 광투과도는 4-point prove와 spectrophotometer를 이용하여 분석하였고, AES로 박막의 두께에 따른 성분비를 확인하였다. ITO 박막의 광투과도는 산소의 유량과 sputter 된 In/Sn ion의 plasma emission peak에 따라 72%-92%까지 변화하였으며, 저항은 37$\Omega$/$\square$ 이상을 나타내었다. 박막의 Sn/In atomic ratio는 0.12, O/In의 비율은 In2O3의 화학양론적 비율인 1.5보다 작은 1.3을 나타내었다.

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상압소결에 의한 Al2O3/Fe-Ni 나노복합재료의 제조 및 자기적 특징 (Fabrication of Al2O3/Fe-Ni Nanocomposites by Pressureless Sintering and their Magnetic Properties)

  • 이홍재;정영근;남궁석;오승탁;이재성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.769-774
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    • 2002
  • 금속 산화물 상태으 혼합분말을 수소 환원하여 $Al_2O_3$ 분말 표면에 20 nm 크기의 Fe-Ni 합금이 균일하게 분산된 복합분말을 합성하였다. 상압소결을 이용하여 제조한 $Al_2O_3$/Fe-Ni 나노복합재료는 전 소결 온도 범위에서 단지 $Al_2O_3$${gamma}$-Fe-Ni 상만으로 구성되어 있었고, $1350^{\circ}C$ 이상의 소결 온도에서 98% 이상의 치밀화를 이루었다. 최대 파괴강도와 파괴인성은 각각 574 MPa과 3.9 MP$a{\cdot}m1/2$로서 동일한 소결 조건의 순수 $Al_2O_3$ 보다 약 20% 증가하였다. 나노복합재료는 강자성 거동을 보였으며 분산상의 평균 입자 크기가 감소함에 따라 증가된 보자력 값을 나타내었다.

금속소부도재관용 Ni-Cr 합금에 첨가된 Nb이 계면특성에 미치는 영향 (A study on interfacial characteristics of Ni-Cr alloy by Nb content for Porcelain Fused to Metal Crown)

  • 김치영;최성민
    • 대한치과기공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.97-104
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    • 2005
  • The effect of Nb on interfacial bonding characteristics of Ni-Cr alloy for porcelain fused to metal crown (PFM) has been studied in order to investigate oxide layer. A specimens, which is 0.8mm in thickness, were fired at 1,000$^{\circ}C$ with four tests such as air, vacuum, air for 5 minutes and vacuum for 5 minutes in order to examine an oxide behavior of alloy surface generated by the adding of Nb to be controlled at a rate of 0, 1, 3 and 5. It observed oxide film form of the fired specimens with optical microscope and scanning electron microscope (SEM), and chemical formation of them with energy disperse X-ray spectroscopy (EDX). The other specimens, which is 2mm in thickness, were fired at 1,000$^{\circ}C$ with air and vacuum in order to analyze the diffusion behaviors of alloy-porcelain interface by X-ray dot mapping. The results of this study were as follows: 1. The observation of microstructure of specimens by SEM showed that the more Nb content is high, the more much intermediate compound of rich Nb is observed. 2. The surface morphology of oxide film is most dense in 3% Nb. The heat treatment in air constitutes denser oxide film than heat treatment under vacuum. 3. The diffusion behavior of oxide layer by X-ray dot mapping showed that Si, Al of porcelain diffuse toward metal.

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치과 도재용착 주조관용 비귀금속 합금의 반복주조가 기계적 특성 및 미세조직에 미치는 영향 (A Study on How Cyclic Casting of Base Metal Alloy for Dental Ceramic Crown May Effects upon Its Mechanical Properties and Microstructure)

  • 최운재;신무학;정희선;고명원
    • 대한치과기공학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.9-20
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    • 2003
  • Using a nickel-chrome casting alloy called 'Rexillium V' which is also available as base metal alloy for dental ceramic crown, 4 types of mixtures(A, B, C, D) with old and new metal were prepared for cyclic casting. The results of cyclic casting can be outlined as follows: 1. For Vickers hardness after casting, specimen A and D tended to have lower hardness in the course of cyclic casting, while specimen B and C tended to higher hardness. 2. The results of X-ray diffraction analysis showed that major crystal phase contained nickelchrome compounds and carbide. 3. The observation results of SEM photographs after cyclic casting show that there was a significant tendency to have similar structures among experimental groups. 4. The results of EDX analysis after cyclic casting showed that there were little differences in chemical composition between parent metal and base metal alloy. Although industrial nickel-chrome cast alloy did not show any significant change in material properties even through cyclic casting over several times, it is recommended that more there be more in-depth studies on how to detect any potential corrosion, discoloration and toxication of dental ceramic crown implanted in patient's oral cavity.

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대량용해 Ti0.85Zr0.13(Fex-V)0.56Mn1.47Ni0.05 수소저장합금의 용융방사공정을 통한 수소저장특성 (Effect of Melt-Spinning Process on Hydrogen Storage Properties of Mass-Produced Ti0.85Zr0.13(Fex-V)0.56Mn1.47Ni0.05 Alloy)

  • 김진호;한규성
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.367-372
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    • 2013
  • Hydrogen storage as a metal hydride is the most promising alternative because of its relatively large hydrogen storage capacities near room temperature. TiMn2-based C14 Laves phases alloys are one of the promising hydrogen storage materials with easy activation, good hydriding-dehydriding kinetics, high hydrogen storage capacity and relatively low cost. In this work, multi-component, hyper-stoichiometric $Ti_{0.85}Zr_{0.13}(Fe_x-V)_{0.56}Mn_{1.47}Ni_{0.05}$ C14 Laves phase alloys were prepared by a vacuum induction melting for a hydrogen storage tank. Since pure vanadium (V) is quite expensive, the substitution of the V element in these alloys has been tried and some interesting results were achieved by replacing V by commercial ferrovanadium (FeV) raw material. In addition, the melt-spinning process, which was applied to the manufacturing of some of these alloys, could make the plateau slopes much flatter, which resulted in the increase of reversible hydrogen storage capacity. The improvement of sloping properties of melt-spun $Ti_{0.85}Zr_{0.13}(Fe_x-V)_{0.56}Mn_{1.47}Ni_{0.05}$ alloys was mainly attributed to the homogeneity of chemical composition.

금속면의 표면처리 방법에 따른 금합금과 전장레진간의 전단결합강도에 관한 연구 (THE EFFECT OF DIFFERENT SURFACE TREATMENTS ON THE SHEAR BOND STRENGTH OF THE RESIN TO TYPE IV GOLD ALLOY)

  • 박동원;임오남;우이형;최부병
    • 대한치과보철학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.685-692
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    • 1995
  • The effect of five different surface treatments on the shear bond strength of the resin bond to Type IV Gold alloy was studied by bonding resin to metal. The metal surface was subjected to one of the following treatments and bonded ;(1) air abraded with $50{\mu}m$ alumina particles,(2) beads(3) beads and tin-plated at curreant density of 300mA/$cm^2$,(4) tin-plated at current density of 300mA/$cm^2$,(5) silicacoating with sililink, and bonded with an MDP Opaque primer, CESEAD resin system. The bonded specimens were immersed in water for 23 hours after 1 hour resin curing and shear bond strength were recorded. On the basis of this study, the following conclusions can be drawn; 1. Difference were found in the shear bond strength among all experimental groups. And bead glroup exihibited the highest shear bond strength and sand blasting group exhibited the lowest shear bond strength on five groups. 2. Bead group, mechanical bonding was significantly higher than that obtained with the samples, tinplating, silicacoating, and chemical bonding. 3. No statistically signiflcant difference was found between the shear bond strengths obtained with bead and bead-tinplating, and between tinplating and sili cacoating.

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하남시 춘궁동 출토 청동현향로(靑銅懸香爐)의 제작기술과 보존처리 (Conservation of a Bronze Incense Burner from Chungung-dong, Hanam)

  • 정수빈;박학수
    • 박물관보존과학
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    • 제16권
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    • pp.32-45
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    • 2015
  • 청동현향로(靑銅懸香爐)는 1971년 경기도 하남시 춘궁동에서 발견된 고려시대의 향로이다. 유물의 표면에는 점토가 두껍게 고착되어 있으며, 부식으로 인해 청동병과 다수의 균열이 존재하고 일부분이 결손되어 취약한 상태였다. 청동현향로의 안정한 보존과 전시를 위해 표면에 고착된 이물질을 제거하고 취약한 재질을 강화하였고, 균열부위와 결손부위는 직조유리섬유로 보강하고 에폭시 수지로 복원하였다. 제작기술을 규명하기 위해 성분 분석과 미세조직을 관찰하였다. 성분분석 결과, 몸체, 귀, 고리, 뚜껑, 꼭지부위는 주성분이 Cu-Sn-Pb인 3원계 청동합금으로 주조하였고, 몸체와 귀는 구리의 함량이 높은 구리못으로 고정하였음을 확인하였다. 미세조직은 α상이 대부분이며 Cu와 S이 주성분인 비금속개재물이 존재한다.