• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.140-141
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• 2007

반도체 소자의 공정에 있어서 device scaling으로 인한 고유전 게이트 산화막 (high-k dielectics thin film)의 공정 개발 확보 방안이 필요하다. 본 논문에서는 유도결합 플라즈마를 이용하여 고유전율 박막을 식각하였다. CF4, SF6 등의 가스에서 금속-F, 금속-S 결합의 낮은 휘발성으로 인하여 시료 표면에 잔류하여 낮은 식각률을 보이며 측벽 잔류물을 형성하였으며, HBr, Cl 기반 플라즈마에서 금속-Br, 금속-Cl 결합은 시료 표면으로부터 탈착이 용이하여 효과적인 식각이 이루어짐을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.479-479
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• 2010

현재까지 대부분의 반도체 공정이나 LCD 공정에 사용되는 플라즈마는 진공 플라즈마이다. 이는 대기압에서의 플라즈마 발생의 어려움, 공정 품질 등이 원인이기도 하다. 그러나 진공 장비의 고가 및 진공 시스템 부피의 거대화 등의 많은 단점이 있다. 현재의 진공 플라즈마공정을 대기압 플라즈마 공정으로 대체 할 수 있다면 많은 경제적인 이득을 얻을 수 있을 것이다. 본 연구실에서 개발한 직류아크 플라즈마트론은 기존의 대기압 플라즈마 장치에 비해 수명이 길고, 광학적으로 깨끗하고, 활성도가 높은 플라즈마를 얻을 수 있는 장점이 있다. 직류아크 플라즈마트론의 식각공정에 적용을 위해 플라즈마트론을 저 진공 및 대기압에서 적용하여 실험하였다. 식각 가스로는 SF6를 사용하였고, Ar과 O2를 혼합하여 플라즈마트론의 음극 보호 및 식각률을 높이도록 하였다. 실험결과 저진공 플라즈마의 경우, 플라즈마 영역이 20 cm를 넘는 반면, 대기압에서는 플라즈마 유효 길이가 약 20 mm로 매우 짧았다. 하지만 저 진공(~ 3 mbar)에 적용하여 최대 $60\;{\mu}m/min$의 식각률을 보였고, 대기압 플라즈마의 경우 $300\;{\mu}m/min$ 넘는 식각률을 달성하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.292-292
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• 2013

최근, 자연의 기능성 표면을 모사하여 우리 생활에 응용하기 위한 연구가 활발하다. 초-발수 특성을 가지는 대표적인 예인 연꽃잎은 마이크로-나노 크기의 거친 미세돌기(papillae)를 가지고 있으며 그 위에 낮은 표면 에너지를 가지는 왁스(wax)가 발달 되어 항상 깨끗한 상태를 유지한다. 본 실험에서는 이를 모사하여 RIE (Reactive Ion Etching)방법을 이용하여 기판인 Poly silicon wafer를 Sf6가스를 사용하여 Metal mash로 거칠기를 만들어 주었고, RF-magnetron sputtering 장치를 사용하여 $6{\times}10^{-3}$ Torr의 진공도에서 낮은 표면에너지를 가지는 PTFE (polytetrafluoroethylene)를 증착하여 표면 구조와 발수특성에 대하여 조사하였다. SSME(Surface shape measurement equipment)측정결과 0.24~0.36 um RSa 값이 측정되었고, 12 uL의 Di-water로 접촉각을 측정 한 결과 RIE 10분 처리를 한 기판 위에 PTFE를 3분 증착하였을 때 가장 높은 $153^{\circ}$의 초-발수 특성이 나타났으며, 4주의 시간이 지났을 때에도 접촉각이 유지가 되었다. XPS 측정결과 초-발수 표면에서 나타나는 CF2와 CF3 피크 값이 측정되었다. Reactive Ion Etching을 이용한 PTFE 발수 특성은 방수, 스마트 윈도우, 자가세정(Self-Cleaning), 디스플레이 표시장치, 김서림 방지(Anti-Fogging), 대전방지 코팅 등에 다각적으로 응용 가능할 것이라 사료된다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.29 no.8
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• pp.63-69
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• 2015

This paper presents the surface flashover characteristics to simulate the poor contact between an anode and a solid dielectric in a $N_2/O_2$ mixture gas (8/2) under a non-uniform field. The surface flashover voltage of the $N_2/O_2$ mixture gas revealed the irregular tendency that was not in accordance with the Paschen's law with an increasing gap of the poor contact. In addition, the insulation performance of the $N_2/O_2$ mixture gas at 0.6MPa was comparable to that of $SF_6$ gas of 0.1MPa based on the insulation performance on the poor contact. These results are able to apply the insulation design of eco-friendly gas insulation switchgear considering the internal faults.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2005.10a
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• pp.311-317
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• 2005

It has been the most progressive interruption technique to use the ablation gas from the surface of PTFE nozzle driven by arc plasma during switching process in $SF_6$ gas circuit breakers. This advanced interruption technique can reduce the required mechanical energy to compress and blow the gas for extinguishing the arc plasma between the electrodes due to using the ablation effect instead. In order to consider the phenomena during calculation of switching process, it is required to confirm the principles of ablation from PTFE nozzle as well as of arc plasma during switching process. In this study, we have calculated the switching process considered the ablation of PTFE nozzle driven by arc plasma using multidisciplinary simulation technique and compared the results with the data without the ablation effect. More $50\%$ difference of pressure rise inside expansion chamber has been found from the results and it should be indispensable for this type of computational work to consider and include the ablation effect of PTFE nozzle. Further study on turbulence and radiation will be followed.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.18 no.4
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• pp.375-380
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• 2005

CF₄ molecular gas is used in most of semiconductor manufacture processing and SF/sub 6/ molecular gas is widely used in industrial of insulation field. but both of gases have defect in global warming. C₃F/sub 8/ gas has large attachment cross-section more than these gases, moreover GWP, life-time and price of C₃F/sub 8/ gas is lower than them, therefor it is important to calculate transport coefficients of C₃F/sub 8/ gas like electron drift velocity, ionization coefficient, attachment coefficient, effective ionization coefficient and critical E/N. The aim of this study is to get these transport coefficients for imformation of the insulation strength and efficiency of etching process. In this paper, we calculated the electron drift velocity (W) in pure C₃F/sub 8/ molecular gas over the range of E/N=0.1∼250 Td at the temperature was 300 K and gas pressure was 1 Torr by the Boltzmann equation method. The results of this paper can be important data to present characteristic of gas for plasma etching and insulation, specially critical E/N is a data to evaluate insulation strength of a gas.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1185-1186
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• 2015

본 논문에서 HVDC $SF_6$ 가스절연시스템(GIS)에서 최적의 에폭시 재질을 알아내기 위해 $Al_2O_3$와 $SiO_2$ 나노필러가 첨가된 총 다섯 종류의 에폭시에 대한 도전율을 측정하여 DC 전계분포 해석을 수행하였다. 해석결과 $75^{\circ}$의 접촉각(에폭시 스페이서와 도체가 이루는 각도)가 가장 우수한 전계특성을 나타냈고 $Al_2O_3$ 2 hundred per resin(phr)의 나노필러가 첨가된 에폭시가 가장 우수한 절연매질로써의 특성을 보여주었다. 또한, 삼중점에서 전계집중 완화를 위하여 $Al_2O_3$ 2 phr의 나노필러가 첨가된 에폭시의 데이터를 기반으로 열해석을 고려한 정상상태 및 극성 반전에 대해 DC 전계 해석을 수행하여 최적의 에폭시 스페이서 형상을 도출하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07c
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• pp.1797-1799
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• 2002

$SF_6$ 가스로 절연되는 GIS (Gas Insulated Switchgear)는 매우 우수한 신뢰성을 확보하고 있지만 사고 발생 시 파급효과가 매우 크므로 상시 감시할 수 있는 진단기술이 요구된다. 본 논문에서는 GIS 내부에서 발생하는 신호를 검출하기 위해서 전기적인 방법과 비전기적인 측정 법을 통해 전자파. 초음파, 전류펄스를 측정하고 비교하였다. GIS 내부알루미늄도체에 침 결함을 고정시켜 전원전압 인가 시 발생되는 부분방전신호를 UHF, AE, CT센서로 검출하였다. 측정 결과 UHF센서와 CT센서로 검출되어진 신호는 매우 유사하게 측정되었고 초음파와 전자파를 검출한 결과 진행속도 차이로 발생되는 시간지연현상이 발생되었다. GIS내 부분방전발생 시 발생되는 전자파 스펙트럼 분석결과도 650MHz에서부터 935MHz까지의 주파수대역이 측정되었다. 이후에는 현장에서 운전중인 GIS내부에서 발생되는 결함들을 실제와 가깝게 모델링하여 발생되는 부분방전신호를 스펙트럼 분석하여 대역에 맞는 UHF센서 개발에 노력하고자 한다. 또한 결함의 종류와 형태에 따라 다르게 발생되는 부분방전신호를 검출하여 측정하고 이를 진단하는 연구가 계속 진행되어야 할 것으로 사료된다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.28 no.5
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• pp.199-203
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• 2008

현재 사용되고 있는 진동감쇠능 Mg-Zr 합금인 K1A는 우수한 진동감쇠능을 갖으나 열악한 기계적 특성과 Zr이 고가이면서 고융점 원소로 합금화가 어렵다는 문제점 때문에 진동테이블, 미사일 유도시스템 및 레코딩 장비 등에 소량만 적용되고 있다. Mg-Ni 합금의 경우Ni가 Mg 용탕 내에 고용되지 않아 우수한 진동감쇠능을 갖으나 Fe, Cu등과 함께 Mg의 부식을 가속시키는 원소로 사용이 제한적일 뿐 아니라 Zr과 마찬가지로 Ni도 고융점 원소로 합금화가 어렵다는 것도 문제점으로 작용하고 있다. Mg-Si 합금의 경우 Si이 극소량만 고용되어 우수한 진동감쇠능을 보이며 Ni과 달리 부식에 영향을 받지 않는 원소이지만 Zr, Ni와 마찬가지로 고가이면서 고융점 원소로 합금화가 어렵다는 문제점이 있다. Mg 용탕에 첨가하게 되면 용탕의 표면에 MgO, CaO 피막을 형성하여 발화현상을 억제할 뿐 아리라 첨가량의 증가에 따라 발화온도를 상승시키는 Ca의 경우 Mg 내에 고용되어 진동감쇠능을 감소시킬 뿐 아니라 유동성 저하 및 열간균열을 야기하는 것으로 나타났다. 그러나 CaO의 경우 Mg내에 고용되지 않고, 가격이 저렴하며 Mg 고유 특성의 변화가 적다. 또한 Ca와 같이 Mg 용탕의 발화를 억제하여 보호가스인 $SF_6$를 사용하지 않아도 된다. 이런 다양한 장점을 갖는 CaO를 첨가한 Mg합금이 진동감쇠능을 유지하면서 기계적 특성이 향상된다면 주행 시 안전성 및 정음성이 요구되는 수송기기 분야와 외부충격으로부터 데이터 보호가 필수적인 휴대용 전자정보통신기기 분야에서 적용이 증가할 전망이며 이에 따라 이 분야에 대한 지속적인 연구와 투자가 이루어져야 할 것이다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.26 no.3
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• pp.9-15
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• 2012

In this paper, we deal with a surface discharge that caused an aggravation of the dielectric strength in the $N_2/O_2$ mixture gas, When composit dielectrics were formed from the use of a solid dielectric. It was found from this study that the surface discharge voltage was deeply involved in the mixture ratio of $O_2$, the electrical property of the solid dielectric, kind of the solid dielectric, an electric field at the triple junction and a medium effect. These results expect basic data that will be used to transmission and distribution power system equipment using the $N_2/O_2$ mixture gas.