• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.125-125
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• 2018

반도체 소자의 미새화에 따라 선폭이 10nm 이하로 줄어듦에 따라, 금속 배선의 저항이 급격하게 상승하고 있다. Cu는 낮은 저항과 높은 전도도를 가지고 있어 현재 배선물질로써 가장 많이 사용되고 있지만, 소자가 미세화됨에 따라 Cu를 미래의 배선물질로써 계속 사용하기에는 몇 가지 문제점이 제기되고 있다. Cu는 electron mean free path (EMFP)가 39 nm로 긴 특성을 가지기 때문에, 선폭이 줄어듦에 따라 surface 및 grain boundary scattering이 증가하여 저항이 급격하게 증가한다. 또한, technology node에 따른 소자의 operating temperature와 current density의 증가로 인해 Cu의 reliability가 감소하게 된다. 텅스텐은 EMFP가 19 nm로 짧은 특성을 가지고 있어, 소자의 크기가 줄어듦에 따라 Cu보다 낮은 저항 특성을 가질 수 있으며, 녹는점이 3695K로 1357K인 Cu보다 높으므로 배선물질로써 Cu를 대체할 가능성이 있다. 본 연구에서는 Inductively Coupled Plasma (ICP) assisted magnetron sputtering을 통해 매우 얇은 텅스텐 박막을 증착하여 저항을 낮추고자 하였다. 고밀도 플라즈마의 방전을 위해, internal-type coil antenna를 사용하였으며 텅스텐 박막의 증착을 위해 DC sputter system이 사용되었다. 높은 에너지를 가진 텅스텐 이온을 이용하여 낮은 온도에서 고품위 박막을 증착할 수 있었으며, dense한 구조의 박막 성장이 가능하였다. ICP assisted를 이용하여 증착했을 때와, 그렇지 않을 때를 비교하여 ICP 조건에 따라서 박막의 저항이 감소함을 확인할 수 있었을 뿐만 아니라 최대 약 65% 감소함을 확인할 수 있었다. XRD를 이용하여 ICP power를 인가했을 때, 높은 저항을 갖는 A-15 구조를 가진 ${\beta}$ peak의 감소와 낮은 저항을 갖는 BCC 구조를 가진 ${\alpha}$ peak의 증가를 상온과 673K에서 증착한 박막 모두에서 확인하였으며, 이를 통해 ICP power가 저항 감소에 영향을 미친다는 것을 확인하였다. 또한, 두 온도 조건에서 grain size를 계산하여 ICP power를 인가함에 따라 두 조건 모두 grain size가 증가하였음을 조사하였다. 또한, XPS 분석을 통해 ICP power를 인가하였을 때 박막의 저항에 많은 영향을 끼치는 O peak이 감소하는 것을 통해 ICP assisted의 효과를 확인하였다. 이를 통해, ICP assisted magnetron sputtering을 통해 텅스텐 박막을 증착함으로써 차세대 배선물질로써 텅스텐의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.46-47
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• 2014

본 논문은 태양광 발전 시스템 중 차동 전력 조절기가 다루는 전력을 최소화하기 위한 LPPT (Least Power Point Tracking) 에 관한 것이다. 두 개 이상의 태양광 모듈에서 그늘짐 등으로 인해 발생 하는 전력 차이를 양방향 차동 전력 조절기를 통해 다루게 되는데, 이 때 태양광 모듈을 입력으로 하는 부스트 컨버터의 스트링 전류를 조절하게 되면 차동 전력 조절기가 담당하는 전력이 최소가 되도록 할 수 있다. 차동 전력 조절기의 용량이 줄어듦에 따라 시스템 크기를 줄일 수 있고, 이와 함께 단가도 감소하는 효과를 낼 수 있다. 본 논문에서는 차동 전력 조절기의 전력이 최소가 되게 하는 LPPT 방법을 PSIM 시뮬레이션과 실험을 통해 입증 하고자 한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2012년도 하계학술대회
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• pp.381-384
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• 2012

모바일 기기에서 연속적으로 입력되는 영상을 파노라마 합성을 하여 사용자에게 실시간으로 결과를 보여주는 기존의 실시간 파노라마 기법은 트래킹을 기반으로 하고 이미 채워진 영역은 재투영 하지 않기 때문에, 정렬 오류가 누적되고 누적된 정렬 오류가 결과 영상에 그대로 반영되는 문제가 있다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 실시간으로 합성된 파노라마 결과에서 정렬 오류가 존재하는 부분과 장면에서 움직이는 물체가 투영된 부분을 판별하고 이 부분만을 다시 투영하는 방법을 제안한다. 정렬 오류가 발생한 부분을 판별하기 위하여, 시간차가 존재하는 여러 장의 영상을 정렬한 후 같은 위치의 픽셀에 속하는 컬러 값을 큐에 저장한다. 정렬 오류가 발생하거나, 움직이는 물체가 존재하는 경우 큐에 저장된 컬러 값의 차이가 커지게 되고 이러한 부분은 다시 투영하여 파노라마 결과 영상에서 오류를 보정하게 된다. 또한 정렬 오류를 최대한 보정하기 위하여 두 단계로 이루어진 블렌딩 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 실시간으로 동작하연서 정렬 오류가 발생한 부분을 효과적으로 판별하여 기존의 방법에 비하여 정렬 오류가 줄어듦을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2063-2065
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• 2005

삼중탐침법은 세 개의 탐침으로 플라즈마의 전자온도와 밀도를 구할 수 있는 정전탐침법이다. 삼중 탐침은 빠른 시간에 플라즈마 변수를 구할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 따라서 펄스파워로 구동하는 플라즈마나 시간에 대해 변화가 심한 플라즈마에서 주로 사용된다. 하지만 RF전원으로 구동되는 플라즈마의 경우에는 RF교란과 잡음에 의해서 측정값에 왜곡이 일어난다. 또한 바이어스 전압에 따라 측정값에 차이가 나타나게 된다. 유도 결합 플라즈마에서 RF교란을 줄였을 경우에 대한 효과를 알아보기 위해 RF보상 삼중탐침을 통하여 RF 잡음 및 교란을 줄이고, 적당한 바이어스 전위를 구했다. RF보상 삼중탐침의 부유전압을 재어 Self-bias가 줄어듦을 알 수 있었고, 전자온도와 밀도의 측정값이 단일탐침 측정값과 비슷하게 나옴을 알 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.87-92
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• 2005

본 연구는 파스콘 제품에 사용되고 있는 기존의 할로겐계 난연제를 효과적으로 대체할 수 있는 난연제를 선정하여 파스콘 제품의 물성 저하를 가져오지 않으며, base polymer와의 혼합성 및 원료의 분산성 향상으로 난연성, 물성 향상 및 경제성이 확보된 파스콘을 제조하고 난연성을 평가하였다. 실험결과 적인 계 난연제는 5phr의 적은 첨가량으로도 높은 난연특성을 나타내었으며, 난연보조제로서 수산화금속화합물인 magnesium hydroxide(MH)를 2.5phr 첨가하였을 때 파스콘의 난연성에 상당한 효과가 있었으며, 주 난연제만을 사용했을 경우 발생했던 용융낙하 현상이 현저하게 줄어듦을 확인할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제5권1호
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• pp.87-95
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• 1995

Al과 Si사이에서 Ti의 충진처리가 확산방지막 성능에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. TiN의 충진처리는 $450^{\circ}C$의 $N_{2}$ 분위기에서 30분간 열처리함으로써 행하였다. TEM 분석을 통해 갓 증착된 TiN의 결정립 사이에는 약 10-20$\AA$ 정도의 고체물질이 없거나 TiN에 비해 밀도가 매우 낮은 공간이 존재함을 알 수 있었다. 또한 충진처리된 TiN의 경우에는 이러한 공간의 폭이 10$\AA$ 이하로 줄어듦을 알 수 있었다. RBS와 AES 분석에 의해 갓 증착된 TiN는 dir 7at.% 정도의 산소를 함유하고 있었고, 충진처리된 TiN는 약 10-15at.%의 산소를 함유하고 있었다. 갓 증착된 TiN와 충진처리된 TiN를 확산방지막으로 시험한 결과, 갓 증착된 TiN는 $650^{\circ}C$, 1시간의 열처리 후에 Al 스파이크와 Si 패임자국의 형성으로 이해 파괴되었다. 하지만 충진처리된 TiN의 경우에는 같은 열처리 조건에서 Al 스파이크나 Si 패임자국을 전혀 찾아볼수 없었다. 따라서, TiN의 충진처리가 Al과 Si사이에서 확산 방지막 성능을 크게 향상시켜주는 효과가 있음을 알 수 있었다. 이와 같은 충진처리 효과는 TiN의 결정립계의 간격이 줄어듦에 의해서 빠른 확산 경로인 결정립계를 통한 확산이 감소하는 것에 기인하는 것으로 이해된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1463-1470
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• 2010

미세성형 기술은 다양한 소재의 활용, 높은 생산성과 적은 재료의 손실, 고품질 생산과 같은 기존 소성가공의 장점을 실현할 수 있기 때문에 마이크로 크기의 부품생산에 매우 유망한 기술로 간주되고 있다. 하지만 기존의 매크로 영역에서 축적된 많은 기술과 노하우들은 소재의 크기가 마이크로 단위에 줄어듦에 따라 나타나는 소위 "크기효과"로 인해 미세성형 공정에 그대로 적용될 수는 없다. 따라서, 본 연구에서는 마이크로 영역에서 나타나는 재료거동의 크기효과를 이론적, 실험적 연구를 통하여 고찰하였다. 다양한 두께의 구리시편에 열처리를 실시하여 결정립의 크기를 다양화 하였고, 인장시험을 통하여 시편의 두께와 결정립의 크기가 유동응력에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 이러한 크기효과의 정량적인 분석을 위하여 마이크로 및 매크로 영역에서 적용 가능한 소재의 유동응력 모델을 이론적으로 도출하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.142-142
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• 2012

최근 반도체 산업의 발전과 동시에 소자의 집적화에 따른 단채널 효과가 문제되고 있다. 채널 영역에 대한 게이트 영역의 제어능력이 떨어지면서 누설전류의 증가, 문턱전압의 변화가 발생하며, 이를 개선하기 위해 이중게이트 혹은 다중게이트 구조의 트랜지스터가 제안되었다. 하지만 채널길이가 수십나노미터 영역으로 줄어듦에 따라 소스/드레인과 채널간의 접합형성이 어렵고, 고온에서 열처리 과정을 거칠 경우 채널의 유효길이를 제어하기 힘들어진다. 최근에 제안된 Junctionless 트랜지스터의 경우, 소스/드레인과 채널간의 접합이 없기 때문에 접합형성 시 발생하는 공정상의 문제뿐만 아니라 누설전류영역을 개선하며, 기존의 CMOS 공정과 호환되는 이점이 있다. 한편, 집적화되는 반도체 기술에 따라, 동작 시 발생하는 스트레스가 소자의 신뢰성에 중요한 요인으로 작용하게 되며, 현재 Junctionless 트랜지스터의 신뢰성 특성에 관한 연구가 부족한 상황이다. 따라서, 본 연구에서는 Junctionless 트랜지스터의 NBTI 특성과 hot carrier effect에 의한 신뢰성 특성을 분석하였다. Junctionless 트랜지스터의 경우, 축적모드로 동작하기 때문에 스트레스에 의해 유기되는 캐리어의 에너지가 낮다. 그 결과, 반전모드로 동작하는 Junction type의 트랜지스터에 비해 스트레스에 의한 subthreshold swing 기울기의 열화와 문턱전압의 이동이 감소하였다. 또한 소스/드레인과 채널간의 접합이 없기 때문에 hot carrier effect에 의한 게이트 절연막 및 계면에서의 열화가 개선되었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.113-116
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• 2011

고해상도 이미지 센서를 장착한 고가의 모바일 제품들이 확산되면서 중간값 필터에 기반을 둔 잡음 제거 필터의 필요성이 증가하고 있다. 이는 초박형 카메라에 내장된 이미지 센서의 물리적인 수광부 면적이 줄어듦에 따라 이미지 센서의 SNR이 떨어지기 때문이다. 게다가 영상의 해상도가 매우 높기 때문에 잡음제거 필터는 초고속으로 동작해야 한다. 따라서 잡음 제거 필터의 핵심 기능인 중간값 필터는 높은 동작주파수에서도 효과적으로 동작해야 한다. 초고속으로 동작하는 필터를 하드웨어로 구현하려면 입출력 간의 물리적 지연시간을 클럭의 주기 단위로 나누어서, 시분할하여 순차적으로 처리하는 파이프라인 구조를 가져야 한다. 파이프라인 단계는 많은 비용이 소모되는 레지스터로 구현되므로 파이프라인 단계를 줄이는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 입력부터 출력까지의 물리적 지연시간이 데이터의 수에 비례하는 기존의 중간값 필터와 달리, 데이터 수의 로그값에 비례하는 중간값 필터의 구조를 제안한다. 제안한 중간값 필터는 서로 다른 값을 가지는 데이터 집합에서의 중간값은 자신보다 큰 원소의 수와, 작은 원소의 수가 같다는 사실을 이용하며, 버블 정렬 구조에 기반을 둔 중간값 필터에 비해서 같은 동작주파수에서의 게이트 수가 25.3% 줄어든다. 중간값 필터는 잡음제거나 위색제거 등에서도 널리 사용되고 있으므로, 제안한 구조의 중간값 필터는 초고속으로 동작하는 이미지 신호 처리기의 효과적인 구현에 적합하다.

• 한국정밀공학회지
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• 제13권11호
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• pp.132-142
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• 1996

This paper presents a technique to model and control a manipulator which has a flexible link and moves in a vertical plane. The flexible link is modeled as an Euler-Bernoulli Beam. Elastic deformation of the flexible link is represented using the assumed modes method. A comparison function which satisfies all geometric and natural boundary conditions of a cantilever beam with an end mass is used as an assumed mode shape. Lagrange's equation is utilized for the development of a discretized model. This paper presents a simple technique to improve the correctness of the developed model. The final model including the shortening effect due to elastic deformation correlates very well with experimental results. The free body motion simulation shows that two assumed modes for the representation of the elastic deformation is proper in terms of the model size and correctness. A control algorithm is developed using PID control technique. The proportional, integral and derivative control gains are determined based on dominant pole placement method with a rigid one-link manipulator. A position control simulation shows that the control algorithm can be used to control the position and residual oscillation of the flexible one-link manipulator effectively.