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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 장동영
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
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집속이온빔 (focused ion beam)은 마이크로-나노 구조물을 제작하는 데에 있어서 높은 가공성능을 가지는 초정밀 가공장치이다. 이온 소스의 높은 성능으로 스퍼터링 (sputtering), 증착 (deposition), 표면 수정 및 재료의 이미지를 얻을 수 있다. 이에 따라 집속이온빔 기술은 반도체 산업에서 마스크를 수리하거나 전자회로를 수정하고, TEM 시편을 제작하는 데에 이용되며 시료의 단면분석에 많이 쓰인다. 집속이온빔이 다양한 응용분야에 쓰일 수 있는 이유로는 무엇보다 높은 가공성능을 갖고 있기 때문이다. 따라서 집속이온빔에 있어서 정밀도와 가공효율성은 매우 중요한 이슈 중 하나이다. 이에 따라 정밀도와 가공효율성을 극대화하기 위한 많은 연구들이 진행되고 있다. 하지만 이온빔 주사경로 (ion scan strategies)에 대한 연구는 상대적으로 적으며, 이온빔 주사경로는 다른 가공변수들 이상으로 가공특성에 큰 영향을 미친다. 따라서 여러 종류의 이온빔 주사 경로를 비교하여 제작 및 평가하는 연구가 필요하다.
본 연구에서는 이온빔 주사경로를 고려한 집속이온빔의 전류와 드웰 타임 (dwell time), 이온도즈, field of view 그리고 빔오버랩과 같은 가공조건의 단일 특성을 밝힌다. 그리고 이온빔의 전류, 드웰 타임 그리고 빔오버랩의 교호작용을 알아내고, 회귀분석을 이용하여 가공결과를 예측한다. 이를 위하여 래스터 (raster), 서펜타인 (serpentine), 스파이럴 (spiral) 그리고 오프셋 (offset)과 같은 다양한 이온빔 경로를 제시한다. 각각의 이온빔 경로를 이용하여 중공형상 구조물을 집속이온빔의 밀링가공을 통해 제작하며, 이를 원형지수 (circularity), 표면조도 (roughness)와 같은 형상정밀도를 평가한다. 또한, 제작된 가공물의 부피를 측정하여 가공효율성을 평가한다.
본 연구에서는 이온빔 주사경로를 고려한 집속이온빔의 전류와 드웰 타임 (dwell time), 이온도즈, field of view 그리고 빔오버랩과 같은 가공조건의 단일 특성을 밝힌다. 그리고 이온빔의 전류, 드웰 타임 그리고 빔오버랩의 교호작용을 알아내고, 회귀분석을 이용하여 가공결과를 예측한다. 이를 위하여 래스터 (raster), 서펜타인 (serpentine), 스파이럴 (spiral) 그리고 오프셋 (offset)과 같은 다양한 이온빔 경로를 제시한다. 각각의 이온빔 경로를 이용하여 중공형상 구조물을 집속이온빔의 밀링가공을 통해 제작하며, 이를 원형지수 (circularity), 표면조도 (roughness)와 같은 형상정밀도를 평가한다. 또한, 제작된 가공물의 부피를 측정하여 가공효율성을 평가한다.
목차
요약 ⅰ표목차 ⅱ그림목차 ⅱI. 서 론 11. 연구배경 12. 연구내용 및 목적 2II. 이론적 배경 31. 집속이온빔 구성 32. 집속이온빔 공정 43. 집속이온빔 가공변수 5III. 실험장치 및 실험방법 131. 실험장치 132. 실험방법 14IV. 실험 결과 및 고찰 17V. 실험계획법을 이용한 중공형상 구조물 제작의 최적화 191. 실험계획법 및 회귀분석 192. 실험 설계 203. 측정 방법 234. 측정 결과 및 분석 24Ⅵ. 결 론 41참고문헌 43영문초록(Abstract) 47감사의 글
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