표제지
목차
논문개요 10
제1장 서론 12
1.1. 연구 목적 12
1.2. 연구 범위 15
1.2.1. Heater (AIN)소재의 열전도도 및 방사율 분석 15
1.2.2. 시뮬레이션 모델 형상 분석 15
1.2.3. 저항 발열체 발열량 분석 15
1.2.4. AIN Heater 온도 측정 분석 16
1.2.5. Heater 외 시뮬레이션 환경 조건 분석 16
제2장 이론적 배경 17
2.1. 질화 알루미늄 (AIN) 17
2.1.1. AIN 구조 17
2.1.2. AIN 소결 18
2.2. 고융점 금속 및 몰리브덴(Mo) 특성 20
2.3. 전산유체역학(CFD) 21
2.3.1. 전산유체역학의 정의 및 활용 분야 21
2.3.2. 전산유체역학 프로그램(Solid Works Flow Simulation) 23
2.4. 반도체용 AIN Heater(질화알루미늄 히터) 25
2.4.1. 반도체용 AIN Heater 정의 25
2.5. CVD의 기본 개요 28
2.5.1. CVD 개념 28
2.5.2. CVD 막의 응용 29
2.6. 해결 과제 32
제3장 본론 34
3.1. 실험 배경 34
3.2. 실험 방법 35
3.2.1. Ref. AIN Heater 온도 평가 Test 35
3.2.2. 시뮬레이션 경계 조건 39
3.2.3. 시뮬레이션 최적화 검증 분석 44
3.2.4. 개선 발열체 시뮬레이션 결과 분석 46
3.3. 실험결과 50
3.3.1. Heating Test T/C Wafer 측정 분석 50
3.3.2. Heating Test IR Camera 측정 분석 52
제4장 결론 54
참고문헌 57
Abstract 59
〈표 2.1〉 소재별 물성 20
〈표 2.2〉 CVD의 장, 단점 29
〈표 3.1〉 발열체 구간별 발열량 값 43
〈표 3.2〉 Ref. Heater, Lay Out 변경 시뮬레이션 온도 48
〈표 3.3〉 제작 전 시뮬레이션 & 제작 후 Test 결과 51
〈그림 2.1〉 질화 알루미늄(AlN) 결정구조 17
〈그림 2.2〉 Y₂O₃ 첨가 AlN 소결체 미세구조 19
〈그림 2.3〉 시뮬레이션 적용 사례 24
〈그림 2.4〉 AlN Heater 구조 27
〈그림 2.5〉 CVD 장치와 막의 형성 메카니즘 28
〈그림 2.6〉 APCVD 장비 설비 구성의 Block-Diagram 31
〈그림 3.1〉 T/C Wafer 35
〈그림 3.2〉 T/C Wafer 측정 Point 35
〈그림 3.3〉 Test Chamber 36
〈그림 3.4〉 AlN Heater Chamber 장착 36
〈그림 3.5〉 AlN Heater Chamber 장착 모식도 36
〈그림 3.6〉 Ref. AlN Heater Heating Test 결과(Wafer Map) 37
〈그림 3.7〉 Ref AlN Heater Chamber 장착, 발열체 38
〈그림 3.8〉 Solid Works Flow 시뮬레이션 상 AL6061 물성 값 39
〈그림 3.9〉 Solid Works Flow Simulation 상 SUS302 물성 값 40
〈그림 3.10〉 Solid Works Flow 시뮬레이션 상 몰리브덴 물성 값 40
〈그림 3.11〉 세라믹기술원 열전도도 측정 결과 41
〈그림 3.12〉 세라믹기술원 방사 율 측정 결과 41
〈그림 3.13〉 Coil 발열체 및 AIN Heater 42
〈그림 3.14〉 Ref. Heater Test 결과 44
〈그림 3.15〉 시뮬레이션 결과 44
〈그림 3.16〉 기존 발열체 형상 45
〈그림 3.17〉 개선 발열체 형상 45
〈그림 3.18〉 Ref. Heater 실제 Test 결과 & 시뮬레이션 결과 45
〈그림 3.19〉 Ref. Heater 발열체 47
〈그림 3.20〉 개선 발열체 47
〈그림 3.21〉 발열체 개선 전, 후 시뮬레이션 결과 47
〈그림 3.22〉 발열체 Lay Out 변경 발열체 제작 49
〈그림 3.23〉 제작 전 시뮬레이션 결과 & 제품 제작 후 온도결과 50
〈그림 3.24〉 IR Camera 모식도 52
〈그림 3.25〉 IR Camera & T/C Wafer 비교 결과 53
〈그림 4.1〉 Ref. Heater & 개선 Heater 실 제품 온도 평가 비교 55