• 제목/요약/키워드: 연마장치

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머신러닝을 이용한 반도체 웨이퍼 평탄화 공정품질 예측 및 해석 모형 개발 (Predicting and Interpreting Quality of CMP Process for Semiconductor Wafers Using Machine Learning)

  • 안정언;정재윤
    • 한국빅데이터학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.61-71
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    • 2019
  • 반도체 웨이퍼의 표면을 연마하여 평탄화하는 Chemical Mechanical Planarization(CMP) 공정은 다양한 화학물질과 물리적인 기계장치에 의한 작용을 받기 때문에 공정을 안정적으로 관리하기 힘들다. CMP 공정에서 품질 지표로는 Material Removal Rate(MRR)를 많이 사용하고, CMP 공정의 안정적 관리를 위해서는 MRR을 예측하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 머신러닝 기법들을 이용하여 CMP 공정에서 수집된 시계열 센서 데이터를 분석하여 MRR을 예측하는 모형과 공정 품질을 해석하기 위한 분류 모형을 개발한다. 나아가 분류 결과를 분석하여, CMP 공정 품질에 영향을 미치는 유의미한 변수를 파악하고 고품질을 유지하기 위한 공정 조건을 설명한다.

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소형선박용 프로펠러의 부식 녹 제거장치 개발 (Development of Corrosion Rust Removing Unit for Small Ship Propeller)

  • 김귀식;한세웅;현창해
    • 한국해양공학회지
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    • 제19권6호통권67호
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    • pp.72-77
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    • 2005
  • The materials used in a ship screw propeller are commonly made with brass. The seawater corrosion and seawater cavitation of the screw propeller reduces the propulsive performance of the ship. In screw manufacturing, the corrosion rust of the screw propeller is removed through a hand grinding method. The grinding process produces dust of the heavy metals from the brass. The dust creates a poor working environment that is harmful to the health of the workers. An automatic corrosionrust removing apparatus, using a blasting method, was developed for the improvement of screw polishing conditions and its working environment. The performance of this apparatus was investigated by surface roughness, weight loss rate, hardness, electrochemical corrosion resistance, and cavitation erosion, after removing of the corrosion rust under various blasting conditions. Two medias of alumina and emery were used in this experiment. The surface roughness and hardness of the screw were improved by this apparatus. The electrochemical corrosion potential (Ecorr) and current density (Icorr) were measured by the dynamic polarization method, using a potentiostat,under the conditions of surface polishing with grinding, blasting, wire brushing, and fine sand papering. The test results prove that the new corrosion rust-removing apparatus improves the surface performance of a screw propeller.

플라즈마 전해 산화 처리된 해양환경용 Al 합금의 캐비테이션 손상 특성 (Cavitation damage characteristics of plasma electrolytic oxidation coatings prepared on marine grade Al alloy)

  • 이정형;김용환;김연주;김성종
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.132.2-132.2
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    • 2017
  • 플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)는 Al, Ti, Mg 합금과 같은 경량 금속소재에 대한 표면처리기술로서 주목을 받고 있다. PEO 처리에 의해 표면에 치밀하게 형성되는 세라믹 산화층은 우수한 내식성, 내마모성을 보유하기 때문에, 이와 같은 특성이 요구되는 분야에 적용하기 위한 연구가 활발하다. 특히 PEO 세라믹 코팅층의 응착마모(adhesive wear)와 절삭마모(abrasive wear)에 관한 연구는 상당부분 이루어지고 있으나, 캐비테이션 침식과 같은 침식마모(erosive wear) 특성에 관한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 알루미늄 합금 소지에 제작된 PEO 코팅층의 캐비테이션 손상 특성을 고찰하였으며, 전해액 조성이 PEO 코팅층의 미세조직과 캐비테이션 손상 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. PEO 처리를 위해 사용된 소재는 상용 5083-O합금 판재로서 $2cm{\times}2cm$로 절단하여, 에머리페이퍼로 1000번까지 연마하여 사용하였다. 사용된 전해액은 증류수에 KOH(1 g/L)을 base로 하여 $Na_2SiO_3$(2 g/L)의 첨가유무를 변수로 하였다. 시편을 양극으로 하고 STS304를 음극으로 하여 각각 DC 전원 공급기의 +극과 -극에 연결하였으며, 정전류 조건에서 30분간 $0.1A/cm^2$의 전류밀도를 인가하였다. PEO 처리후 시편은 SEM, EDS, XRD를 이용하여 표면 특성 평가를 실시하였다. PEO코팅층의 캐비테이션 특성 평가는 초음파 진동식 캐비테이션 발생 장치를 이용하였으며, 캐비테이션 실험 후 시간에 따른 표면 거칠기의 변화 거동을 분석하였다.

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소형 스크류 프로펠라의 부식제거장치 개발 (Development of Corrosion Removing Unit for Small Screw Propeller)

  • 김귀식;한세옹;현창해
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.260-265
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    • 2004
  • The materials of ship screw propeller are commonly the manganese bronze. The seawater corrosion and cavitation of the screw propeller reduce tire propulsive performance of ship. In screw manufactory, tire corrosion rust of tire screw propeller is removed by a hand grinding. The grinding work makes the dust of the heavy metals from the manganese bronze. The dust makes indoor working environment poor. A friendly-environmental and automatic corrosion removing apparatus was developed for the improvement of screw processing and working environment. The corrosion rust of a screw propeller was remarkably removed by using apparatus. And the screw surface roughness was improved by a blasting effect of the apparatus performance test. Anode polarization curves on jour processing conditions, that is to say, grinding, blasting, wire-brushing, fine sand papering, were confirmed by a potentiostat. Especially, two kinds of medias, alumina and emery, were used in the blasting processing. Then, investigated tire cavitation erosion of specimen. This result proved that tire blasting work has considerably improved the corrosion resistance of a screw propeller.

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실리콘 웨이퍼 생산공정용 왁스 스핀코팅장치 내 기류 특성에 대한 3차원 전산유동해석 (A Three-Dimensional CFD Study on the Air Flow Characteristics in a Wax Spin Coater for Silicon Wafer Manufacturing)

  • 김용기;김동주;우마로프 알리세르;김경진;박준영
    • 한국기계가공학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.146-151
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    • 2011
  • Wax spin coating is a part of several wafer handling processes in the silicon wafer polishing station. It is important to ensure the wax layer free of contamination to achieve the high degree of planarization on wafers after wafer polishing. Three-dimensional air flow characteristics in a wax spin coater are numerically investigated using computational fluid dynamics techniques. When the bottom of the wax spin coater is closed, there exists a significant recirculation zone over the rotating ceramic block. This recirculation zone can be the source of wax layer contamination at any rotational speed and should be avoided to maintain high wafer polishing quality. Thus, four air suction ducts are installed at the bottom of the wax spin coater in order to control the air flow pattern over the ceramic block. Present computational results show that the air suction from the bottom is quite an effective method to remove or minimize the recirculation zone over the ceramic block and the wax coating layer.

실리콘 웨이퍼 연마장비용 왁스 스핀코팅장치의 내부기류 제어에 관한 전산유동해석 (CFD Analysis on the Internal Air Flow Control in a Wax Spin Coater of Silicon Wafer Polishing Station)

  • 김경진;김동주;박중윤
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.1-6
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    • 2011
  • In this paper, the air flow induced by the rotating flat disk is numerically investigated in a hope to better understand the air flow structures inside the wax spin coater for a silicon wafer polishing station. Due to the complex inner geometry of actual spin coater such as the casing around the rotating ceramic block and servo motor, recirculation of air flow is inevitably found on the coating target if the internal space of spin coater is closed at the bottom and it could be the possible source of contamination on the wax coating. By numerical flow simulation, we found that it is necessary to install the air vent at the bottom and to apply the sufficient air suction in order to control the path of air flow and to eliminate the air recirculation zone above the spinning surface of coating target.

골융합 촉진을 위한 Ti Gr4의 HA 코팅에 대한 물리적 특성과 생체안정성에 대한 융합적 연구 (Convergence study of mechanical properties and biocompatability of Ti Gr4 surface coated with HA using plasma spray for ossoeintegration)

  • 황갑운
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권12호
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    • pp.145-151
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    • 2021
  • Ti Gr4에 TPS 법을 이용하여 HA 코팅을 수행하여 코팅층에 대한 물리적특성 및 생체적합성을 판단하여 의료용 부품으로서의 활용성에 대한 평가를 하였다. 직경 25mm Ti Gr4 합금 시험편을 기계가공 후 #120, #400, #1,000 샌드페이퍼 및 바렐 연마로 표면을 연마를 하여 ASTM F1185-88로 HA 코팅은 한 후 HA 코팅층의 두께, 표면조도, 강도 및 접착력 측정 시험과 세포독성 시험을 하였다. Ti Gr4에 대한 HA 코팅 결정도는 75.51%, Ca/P 비는 1.67의 값을 얻을 수 있었다. HA 코팅층의 두께는 Ti 소재의 표면거칠기가 거칠수록 증가하고, 코팅의 강도 및 접착력은 시험장치의 지그 형상, 에폭시 성분, 크로스헤드 속도 등에 따라 변화가 있을 것으로 예측된다. 세포독성 시험은 Grade 3의 반응성으로 적합한 것으로 나타났다. 본 실험 결과 TPS에 의한 Ti Gr4 소재의 HA 코팅 두께 향상과 골융합을 촉진이 가능할 것으로 확인되어 인체삽입용으로 상용화가 가능할 것으로 판단된다.

엑스선용 평행빔 광학소자 개발 및 평가 (Development and Evaluation of Parallel Beam Optic for X-ray)

  • 박병훈;조형욱;천권수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.477-481
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    • 2012
  • 엑스선 회절분석기는 비파괴적인 방법으로 시료의 정보를 정성 및 정량적으로 분석할 수 있다. 엑스선 회절분석기에는 다양한 광학소자가 사용된다. 평행빔 광학소자는 광축에 평행한 빔을 통과시키고 발산하는 빔을 제거하는 역할을 한다. 와이어 컷 제작과 스테인리스 스틸 평판을 연마하여 평행빔 광학소자를 제작하였고 엑스선 영상장치를 이용하여 그 평행도를 평가하였다. 설계된 6 mrad과 매우 가까운 6.6 mrad의 평행도를 갖는 평행빔 광학소자를 제작하였다. 엑스선 영상을 이용하면 개개의 평판의 평행도를 예측할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 광학소자 평가에도 사용될 수 있을 것이다.

해양구조물용 S355ML 강의 해수환경 하에서 전기화학적 방법에 의한 최적 방식전위 규명 (Investigation on optimum corrosion protection potential by electrochemical method of S355ML steel for marine structure in seawater)

  • 정광후;박일초;한민수;김성종
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.145-145
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    • 2016
  • 해양환경용 구조물은 극심한 부식 환경에 노출되어 있고 부식손상으로 인한 직간접적 경제적 손실이 발생하고 있는 상황이다. 이에 대한 방식대책으로써 음극방식법이 선박, 교량, 각종 화학장비에 널리 이용되고 있으며, 이러한 산업분야에 가장 흔히 적용되고 있는 음극방식 중 하나가 피방식체에 일정 전류 또는 음극 전위를 인가하는 외부전원법이다. 이는 전도성 부식환경인 해수환경 하에서 철강 및 해양환경용 구조 재료의 내식성을 월등히 향상시킬 수 있기 때문에 설계에 있어서 고급 내식재료 대신 경제적인 상용 재료를 적용할 수 있어 비용 절감효과를 가질 수 있다. 한편 적정 방식전위에서는 부식손상으로부터 강재를 보호하지만, 과방식 전위에서는 취성이 발생함으로써 내구성 감소의 역효과가 나타날 수도 있기 때문에 최적 방식전위의 규명은 반드시 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 S355ML강에 대하여 천연해수 용액에서 다양한 정전위를 조건으로 전기화학실험을 실시하여 최적 방식전위를 규명하고자 하였다. 시험편은 에머리 페이퍼로 2000번까지 연마하였고, 아세톤과 증류수로 세척하여 실험하였다. 전기화학(정전위) 실험은 천연해수 속에서 $1.28cm^2$의 면적만을 노출시켜 진행하였으며, OCP로부터 -2.0V까지의 음극분극 곡선을 분석하여 정전위 조건들을 선정하였다. 그리고 외부 직류전원장치를 이용하여 1,200초 동안 다양한 정전위를 인가하였으며, 기준전극은 Ag/AgCl 전극을 이용하였다. 실험 후에는 주사전자현미경과 3D 현미경을 통해 시험편 표면을 관찰하였으며, 그 결과 일부 음극분극 구간에서 강재 표면에 전착물에 의한 뷸균일한 피막이 형성되었다. 또한, 일정 전위구간에서 용해 및 과전압에 대하여 표면손상 정도를 관찰하여, 해수환경 하에서 S355ML강의 최적 방식전위를 규명하였다.

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철도부지 오염도상자갈의 건식 정화 기술 성능 연구 (Study of the Performance of a Dry Cleaning Method for Polluted Ballast Gravel of Railroad Fields)

  • 조영민;박덕신;권태순;이재영
    • 한국철도학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.552-557
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    • 2015
  • 철도부지의 도상자갈은 윤활유, 중금속 등으로 오염된 경우가 많다. 이에 본 연구에서는 오염된 자갈표면의 오염물질을 물리적으로 제거하는 오염도상자갈의 건식 정화 기술 성능을 알아보고자 하였다. 오염도상자갈 표면에 경도가 높은 금강사 연마재를 압축공기를 이용하여 분사할 수 있는 오염자갈 정화 장치를 제작하고, 여기에 오염자갈을 투입하여, 처리 시간을 1~10분까지 다양하게 변화시키면서 도상자갈의 석유계총탄화수소와 중금속 등의 정화 효율을 알아보았다. 석유계총탄화수소 제거 효율은 기관차 정차장에서 포집한 차량 윤활유 오염자갈은 70-80%로 다소 높은 반면에, 분기기에서 포집한 분기기 윤활유 오염자갈은 40-60%로 비교적 낮았다. 중금속 제거 효율은 구리와 납이 90% 이상으로 높은 반면에 니켈과 아연은 65-80%로 비교적 낮았다. 실험 결과 건식 자갈 정화 기술은 오염자갈의 처리에 효율적임을 확인할 수 있었다.