• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제49권6호
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• pp.354-359
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• 2000

A new method of measuring residual stress in micromachined film is proposed. An estimation of residual stress is performed by using least squares fit with an appropriate deflection modeling. an exact value of residual stress is obtained without any of the ambiguities that exist in conventional buckling method, and a good approximation is also obtained by using a few data points. Therefore, the test structures area could be greatly decreased by using this method. The measurement can be done more easily and simply without any actuation or any specific measuring equipment. The structure and fabrication processes described in this paper are simple and widely used in surface micromachining. In addition, in-situ measurement is available by using the proposed method when the test structure and the measurement structure are fabricated on a wafer simultaneously.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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• pp.3301-3303
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• 1999

A new method of measuring residual stresses in micromachined films using beam or ring structures is proposed. Using the proposed method, more exact value of residual stress can be obtained without any ambiguities in conventional buckling method. Theoretical modeling with respect to this method is described, and experiment is performed. The structure and fabrication process in this paper are simple and widely used in surface micromachining. Therefore, it is possible to obtain a synchronous measurement. A synchronous and reason -able estimation of residual stresses in micromachined films enables us to obtain the prediction of more exact performance in micromachined devices.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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• pp.3331-3333
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• 1999

A novel antistiction method using photo resist is proposed and verified to improve the yield of polysilicon micromachining process. $7.5{\mu}m-thick$ polysilicon is used as a structural layer. Residual stress and stress gradient originated from polysilicon deposition with LPCVD process is relaxed by doping and thermal treatment. The stress gradient of stress-free polysilicon layer is $-0.755MPa/{\mu}m$.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계합동학술대회 논문집
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• pp.192-196
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• 2002

This paper describes on the fabrication and characteristics of a metal thin-film pressure sensor based on Cr strain-gauges for harsh environment applications. The Cr thin-film strain-gauges are sputter-deposited onto a micromachined Si diaphragms with buried cavity for overpressure protectors. The proposed device takes advantages of the good mechanical properties of single-crystalline Si as diaphragms fabricated by SDB and electrochemical etch-stop technology, and in order to extend the operating temperature range, it incorporates relatively the high resistance, stability and gauge factor of Cr thin-films. The fabricated pressure sensor presents a low temperature coefficient of resistance, high-sensitivity, low non-linearity and excellent temperature stability. The sensitivity is 1.097~1.21 $mV/V{\cdot}kgf/cm^2$ in the temperature range of $25{\sim}200^{\circ}C$ and the maximum non-linearity is 0.43 %FS.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권4호
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• pp.301-307
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• 2015

MC-50 사이클로트론에서 방출되는 양성자 빔은 직경이 2-3 mm 의 가우시안 분포를 가진다. 이렇게 넓게 조사되는 양성자 빔은 작은 스팟과 정밀한 위치정밀도를 요구하는 반도체 식각, 마이크로 머시닝 등에는 사용될 수 없다. 본 연구에서는 좀 더 경제적인 대안으로 양성자 빔을 마이크로 홀에 통과시켜 수십 ${\mu}m$ 의 직경을 가지도록 조형하는 방법을 제시하였다. 양성자 빔의 조형을 위하여 평균 직경 $21{\mu}m$, 두께 9mm 의 세장비 428 의 마이크로 홀을 제작하였다. 마이크로 홀과 양성자 빔을 정밀하게 정렬하여 양성자 빔을 조형하였다. 이렇게 조형된 양성자 빔을 이용하여 수십 ${\mu}m$ 크기의 마이크로 구조물의 가공성 확인 실험을 실시하였다. 또한 GEANT4 를 이용한 전산모사를 이용하여 해석한 후, 실험결과와 비교하고 분석하였다. 본 연구를 통하여 MC-50 사이클로트론이 조형 장치와 함께 20 마이크론 대의 3 차원 구조물 제작을 위한 마이크로 공정기술에의 사용 가능성을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제6권1호
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• pp.72-80
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• 1997

실리콘 공정을 이용하여 마이크로 밸브(valve)를 제작할 때에 역방향 누설 유량은 중요한 문제중 하나이다. 본 논문에서는 플래퍼(flapper)와 노즐(nozzle)을 이용하여 누설 유량이 없는 마이크로 밸브를 설계하고, 실리콘 공정을 이용하여 제작하였다. 제작된 마이크로 밸브의 작동원리는 정방향 압력이 가해질 때에는 유체의 압력이 플래퍼를 위로 밀어서 유체를 흐르게 하고, 역방향 압력이 가해질 때에는 플래퍼를 밀지만 이때는 노즐의 입구에 의해 지지되므로 플래퍼나 노즐이 깨지지 않는 한 유체가 흐를 수 없게 된다. 노즐은 (100) 웨이퍼를 습식식각하여 제작하였고, 플래퍼는 역형상을 $20{\mu}m$만큼 플라즈마 식각장비(RIE)로 수직 식각한 뒤 뒷면에서부터 습식식각을 하여 제작하였다. 제작된 마이크로 플래퍼-노즐 밸브의 정적특성을 해석하였고, 순수를 사용한 실험결과와 비교하였다. 실험결과는 제작된 마이크로 플래퍼-노즐 밸브가 완전한 다이오드적인 특성을 가진다는 것을 보여 주었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.56-58
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• 2001

본 논문은 수두증 환자의 체내에 삽입하는 파릴린 막체크 밸브의 제작과 시험에 관한 것이다. 파릴린 막 체크밸브는 세 가지 특징을 가지고 있다. 박막의 초기 인장응력에 따라 특정한 압력 이상에서 밸브가 열리고, 막과 밸브 입구의 크기에 따라 순방향과 역방향 특성을 서로 다르게 하며, 앤티사이폰 역할을 한다. 파릴린 체크 밸브는 상부 기판과 하부 기판으로 구성되어 있다. 하부 기판은 입구, 출구, 유로, 두 개의 완충챔버로 이루어져 있고, 상부 기판은 입구 박막과 두 개의 완충 챔버 박막으로 이루어져 있다. 하부 기판에는 밸브 구멍 주위에 밸브 시트를 두어 두 기판을 조립할 때 밸브 시트가 막을 변형시키면서 박막에 초기 인장 응력을 주도록 되어 있다. 또, 하부 기판에 특정한 각을 가진 유로 및 완충 챔버를 형성하여 역류 발생시 유체를 완충 챔버 쪽으로 흐르게 한다. 유한요소법(FEM)을 이용하여 박막과 밸브 입구의 크기, 박막의 두께 등을 변화시켜가며 박막의 응력과 변형을 해석하였고 해석 결과로부터 밸브 시트의 높이를 결정하였다. 마이크로머시닝으로 두 기판을 제작하고 조립한 후, 순방향과 역방향의 압력에 대한 유량을 측정하여 파릴린 체크 밸브의 특성을 시험하였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제35D권9호
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• pp.42-47
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• 1998

현재의 전자빔 묘화의 한계를 극복할 수 있는 마이크로 전자빔 시스템의 전자 광학 렌즈를 제작하였고 전자빔 묘화실험을 통하여 이를 검증하였다. 마이크로머시닝기술을 이용하여 실리콘 전극을 제작하고 이를 양극 접합을 통해 조립하여 다층 전극의 전자 광학 렌즈를 제작하였다. 완성된 전자 광학 소자를 초고진공 챔버에 장착하여, STM(Scanning Tunneling Microscope) 팁에서 방출된 전자빔의 focusing 특성을 관찰하였으며 전자를 집속하여 리소그라피를 수행하였다. E-beam 감광막은 PMMA(Poly-methylmethacrylate)를 사용하였고 0.13㎛의 패턴을 형성시킬 수 있었다.

• 소성∙가공
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• 제13권3호
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• pp.216-224
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• 2004

In this study, we have developed a new UV$({\lambda}=355nm)$ laser micromachining technology by direct ablation method without masks. This technology allows that 3D micro parts can be fabricated rapidly and efficiently with a low price. And it has a benefit of reducing fabricating process simply. Due to micro parts' fabrication, such technologies need the control of XYZ stages with high precision, the design of optical devices to maintain micron spot sizes of laser beam and the control technology of laser focus. The developed laser manufacturing process for laser micromachining is that, after extracting coordinates of shape data from CAD model data, a beam path considering manufacturing features of laser beam is created by using genetic algorithm. This generated manufacturing process is sent to stage controller. In order to improve the surface quality of micro parts, we have carried out experiments on iteration manufacturing and beam step-over by using a minimum focus size. Moreover, we have fabricated a micro-channel through the developed laser micromachining technology and verified it through the results.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.612-614
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• 1997

Silicon based micro mirror array is a highly efficient component for use in optical applications such as adaptive optical systems and optical correlators. A micro mirror array designed, fabricated and tested here is consisted of $5{\times}5$ single layer polysilicon, electrostatically driven actuators. In this paper, deflection characteristics and pull-in behavior of the actuators for analog control was studied and particularly, the influence of the residual stress in flexure beams for the restorative force of actuators was considered. The springs are modeled as a residual stress-free spring and a spring with residual stress. In calculation, a mirror with the residual stress-free springs has 30.3N/m spring constant and 31.1V pull-in voltage. On the other hand, a mirror with the stressed springs has 23.6N/m and 27.4V respectively. The experimental result, which is 20.5N/m and 25.5V, shows that the stressed springs ore well modeled.