• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.33.2-33.2
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• 2011

CMP (Chemical-Mechanical Planarization) 공정이란 화학적 반응과 기계적 힘을 동시에 이용하여 표면을 평탄화하는 공정으로, 반도체 산업에서 회로의 고집적화와 다층구조를 형성하기 위해 CMP 공정이 도입되었으며 반도체 패턴의 미세화와 다층화에 따라 CMP 공정의 중요성은 더욱 강조되고 있다. CMP 공정은 압력, 속도 등의 공정조건과, 화학적 반응을 유도하는 슬러리, 기계적 힘을 위한 패드 등에 의해 복합적으로 영향을 받는다. CMP 공정에서, 폴리우레탄 패드는 많은 기공들을 포함한 그루브(groove)를 형성하고 있어 웨이퍼와 직접적으로 접촉을 하며 공정 중 유입된 슬러리가 효과적으로 연마를 할 수 있도록 도와주는 역할을 한다. 하지만, 공정이 진행 될수록 그루브는 손상이 되어 제 역할을 하지 못하게 된다. 패드 컨디셔닝이란 컨디셔너가 CMP 공정 중에 지속적으로 패드 표면을 연마하여 패드의 손상된 부분을 제거하고 새로운 표면을 노출시켜 패드의 상태를 일정하게 유지시키는 것을 말한다. 한편, 금속박막의 CMP 공정에 사용되는 슬러리는 금속박막과 산화반응을 하기 위하여 산화제를 포함하는데, 산화제는 금속 컨디셔너 표면을 산화시켜 부식을 야기한다. 컨디셔너의 표면부식은 반도체 수율에 직접적인 영향을 줄 수 있는 scratch 등을 발생시킬 뿐만 아니라, 컨디셔너의 수명도 저하시키게 되므로 이를 방지하기 위한 노력이 매우 중요하다. 본 연구에서는 컨디셔너 표면에 연마 잔여물 흡착을 억제하고, 슬러리와 컨디셔너 표면 간에 일어나는 표면부식을 방지하기 위하여 소수성 자기조립 단분자막(SAM: Self-assembled monolayer)을 증착하여 특성을 평가하였다. SAM은 2가지 전구체(FOTS, Dodecanethiol를 사용하여 Vapor SAM 방법으로 증착하였고, 접촉각 측정을 통하여 단분자막의 증착 여부를 평가하였다. 또한 표면부식 특성은 Potentiodynamic polarization와 Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) 등의 전기화학 분석법을 사용하여 평가되었다. SAM 표면은 정접촉각 측정기(Phoenix 300, SEO)를 사용하여 $90^{\circ}$ 이상의 소수성 접촉각으로써 증착여부를 확인하였다. 또한, 표면에너지 감소로 인하여 슬러리 내의 연마입자 및 연마잔여물 흡착이 감소하는 것을 확인 하였다. Potentiodynamic polarization과 EIS의 결과 분석으로부터 SAM이 증착된 표면의 부식전위와 부식전류밀도가 감소하며, 임피던스 값이 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 컨디셔너 표면에 SAM을 증착 하였고, CMP 공정 중 발생하는 오염물의 흡착을 감소시킴으로써 CMP 연마 효율을 증가하는 동시에 컨디셔너 금속표면의 부식을 방지함으로써 내구성이 증가될 수 있음을 확인 하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제19권3호
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• pp.105-113
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• 2001

채석, 굴착, 가공과 같은 워터젯 응용분야에서 대상재료에 깊은 홈(kerf)을 절단할 수 있는 실험실용 회전식 슬로터(slotter)를 제작하여 암석을 대상으로 워터젯 시스템의 절단효율을 시험하였다. 고압펌프는 유율 7.5 l/min, 압력 379 MPa, 용량 75 kW급의 JETPAC을 주로 사용하였고, 암석시료는 화강석인 제천석, 거창석을 사용하였다. 시험과정에서는 물과 연마재 투입에 의한 절단 및 진동식 슬로터에 의한 슬롯절단 기초시험을 먼저 수행하고, 그 결과를 토대로 회전식 슬로터에 의한 절단시험을 실시하였다. 순수한 물에 의한 시험의 결과 고압수류의 토출압력은 절단심도에 정비례하였고, 노즐의 이송속도는 이차함수 형태의 반비례 관계를 보였다. 연마재 투입시험에서는 순수한 물에 의한 경우에 비해 연마재로 인한 충격력의 증가로 절단심도가 크게 증가하였는데, 유사한 조건하에서 3~5배 이상의 절단심도의 증가를 보였다. 진동식 슬로터에 의한 슬롯절삭에서는 생성된 슬롯의 내벽면이 바닥으로 갈수록 좁아짐으로써 넓은 폭의 슬롯형성은 가능하나 절삭심도가 제한되었다. 회전식 슬로터에 의한 시험에서 생성된 슬롯들은 평균 22 mm의 폭으로 내벽면이 바닥까지 서로 평행하여 깊은 심도까지 비트진입이 가능하였다. 절단율은 16~32 mm/sec의 속도범위에서 $40~160{\;}\textrm{mm}^2/sec$로 나타났다. 한편, 최대유율 24 l/min의 HUSKY S-200 펌프에 의한 시험결과 JETPAC 펌프에 비해 1.13~3.47 배의 절단심도를 보였다

• 대한토목학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.1191-1198
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• 2015

본 연구에서는 국내 일반철도 새마을호 동력차 및 궤도조건을 고려한 차량/궤도 상호작용해석을 수행하였다. 레일표면요철에 따른 레일휨응력을 분석하였고, 레일 휨응력예측식을 도출하였다. 또한, 일반철도 레일강의 S-N선도를 이용한 피로해석을 수행하였다. 파괴확률에 따른 레일피로수명을 산정하였고, 레일연마에 따른 레일표면요철 제거 및 레일휨응력 저감효과를 고려한 레일피로수명 평가를 수행하였다. 따라서, 국내 일반철도에서 레일연마 시행방법에 따른 레일피로수명을 평가하여 제시하였다.

• 청정기술
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• 제10권3호
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• pp.139-148
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• 2004

스와프는 철강 제조 공정 중에 발생되는 금속 부산물로서 연마유의 함량이 10%이상 되므로 국내에서 지정폐기물로 분류된다. 연마유가 함유된 스와프를 재활용하기 위하여 초임계 이산화탄소를 이용하여 재생하였고, 온도(313.15K-323.15K), 압력(10MPa-30MPa)의 실험 조건이 연마유 추출 효율에 미치는 영향을 살펴보았다. 초임계 이산화탄소의 압력이 높을수록 높은 추출 효율을 보였고, 같은 압력을 기준으로 하였을 때는 온도가 높을수록 빠른 시간 내에 추출 공정이 완료됨을 확인하였다. 본 실험에서는 선형 탈착 kinetics가정의 단일 매개 변수 모델을 사용하여 재생 효율을 예측하였고, 이는 실험 결과와 비교적 잘 일치하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권3호
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• pp.25-32
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• 2011

초고휘도 비극성 a-GaN LED를 위한 양질의 R-면 사파이어 기판을 제조하기 위해 절단, 연마공정에 대해서 연구하였다. 사파이어는 이방성이 큰 물질로서 R-면과 c-면의 기계적인 특성의 차이에 의해 기판 제조공정 조건이 영향을 받으며, c-면에 비해서 R-면은 이방성 크며 각 결정학적인 면에서의 이방성은 연마공정에는 큰 영향을 미치지 않으나 절단공정에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. R-면 잉곳의 절단방향이 a-flat에 대해 $45^{\circ}$인 경우에 절단이 가장 효과적으로 이루어졌으며 양호한 절단품질을 얻을 수 있었다. 기계적인 연마가 이루어지는 래핑과 DMP(Diamond mechanical polishing) 공정에서는 c-면 기판과 연마율이 큰 차이가 나타나지 않았으나, 화학반응이 수반되는 CMP(Chemical mechanical polishing) 공정에서는 c-면 기판의 연마율이 R-면 기판의 약 2배 이상 큰 값을 가졌으며, 이는 c-면의 수화반응층 형성에 의한 영향으로 보여진다.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제18권1호
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• pp.165-170
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• 2001

전북 진안지역에서 재배된 백하수오 2년생 생근을 공시재료로 이용하여 백하수오의 적정 기계박피 조건을 구명하고자 박피날은 돌기형 고무, 플라스틱 패드, 마름모형 철제날과 솔브러시를 공시하고 연마재로서 인조석, 모래, 잔자갈을 이용하여 박피시험을 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 손박피의 경우 철제칼을 이용하여 1kg을 박피하는 시간이 36분으로 가장 적게 걸렸고 기계박피는 통일 무게 처리에 2분이 소요되는 것으로 나타났으며 명도의 경우 손박피가 기계박피에 비해 다소 높게 나타나는 경향이었다. 2. 백하수오 기계박피시 박피날과 연마재 처리조건에서 수율은 마름모형 철제날에 모래을 처리한 조합에서 89.9%로 가장 낮게 나타났으며 박피율은 마름모형 철제날에 잔자갈을 처리 한 조합에서 71.3%로 가장 높게 나타났다. 3. 백하수오의 박피후 품질결정에 중요한 요소중의 하나인 명도의 경우 마름모형 철제날에 잔자갈을 연마재로 사용한 조합에서 61.90.으로 가장 높게 나타났다. 4. 백하수오 기계박피시 적정 회전속도를 구명하기 위한 조건에서는 박피 회전속도가 빨라 칠수록 수율은 낮은 경향을 나타냈으며 박피율의 경우 회전속도 30r.p.m.에서 66.8%로 가장 높게 나타났으며 명도 또한 57.16으로 나타나 백하수오 기계박피시 적정 회전속도는 30r.p.m.으로 처 리 하는 것이 타당하다고 분석 되었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제13권5호
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• pp.76-81
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• 2014

The Engineering ceramics have some excellent properties as materials for modern mechanical and electrical components. It is, however, not easy to polish them efficiently because they are strong and hard. This study is carried out to obtain a mirror surface on engineering ceramics by surperfinishing with high efficiency. To achieve this, we conducted a series of polishing experiments using representative engineering ceramics, such as $Al_2O_3$, SiC, $Si_3N_4$ and $ZrO_2$, using diamond abrasive film from the perspective of oscillations peed, the rotational speed of the workpiece, contact roller hardness, contact pressure and feed rate. Furthermore, the polishing efficiency and characteristics for engineering ceramics are discussed on the basis of optimal polishing time and surface roughness. Our results confirmed that efficient superfinishing conditions and polishing characteristics of engineering ceramics can be determined.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권8호
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• pp.55-61
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• 2009

Recently, many studies are being conducted to realize high quality polishing technology, but because of high dependence on field experience and insufficient research for ultra-precision polishing technology, it is difficult to establish standardization of polishing conditions. The purpose of this study is to determine high-efficiency superfinishing conditions which are applicable in the field of machining. To achieve this, we have a developed a superfinishing device and conducted a series of polishing experiments for mechanical materials such as SM45C, Brass, Al7075, and Ti, from the perspective of oscillation speed, the rotational speed of the workpiece, contact roller hardness, contact pressure, and feed rate. From the experimental results, it was confirmed that the polishable superfinishing conditions range and efficient feed rate of polishing film can be determined.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권10호
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• pp.11-16
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• 1999

In this study, Ultra-precision finishing system using micro abrasive film experimented using experimental variable film feed speed and grinding speed and structural steel(SM45C) with respect to 12~3{\mu}m$ micro abrasive film. the result are follows; (1) Experimental condition must setup dissimilar about each micro abrasive film. (2) To measurement deviation the smallest machined condition are 20mm/min in 12{\mu}m$, 5mm/min and 15mm/min in 9{\mu}m$ and 5{\mu}m$, 5mm/min in 3{\mu}m$ in film feed speed. (3) To measurement deviation the smallest machined condition are 180m/min in 12{\mu}m$, 84m/min in 9{\mu}m$, 56 and 84m/min in 5{\mu}m$, 104m/min in 3{\mu}m$ in grinding speed.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.89-90
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• 2008