졸업 논문 '본인 작성' 'A++' '반도체 공정용 칠러 증발열전달'

소개

본인이 100% 직접 작성한 졸업논문이며, 석사과정 재학 당시 약 2년 동안 실험 및 시뮬레이션을 통해 유효성 검증까지 완료한 논문입니다. 연구 배경부터 목적 시험 구성 및 결과 등 내용이 보다 풍부하기 때문에 반도체, 열전달, 칠러 등 기계공학 관련 졸업논문을 작성한다거나 취업(SK하이닉스, 삼성전자 등)을 준비할 때, 해당 내용을 참고하면 많은 도움이 될 거라 확신합니다.

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목차

1. 서론
1) 연구배경 및 목적
2) 연구 내용

2. 반도체 공정용 칠러 척 모델링
1) 사이클 개요
2) 척 모델링
3) 척 격자 생성
4) 시뮬레이션 방법

3. 시뮬레이션 결과
1) 척 모델 검증 시뮬레이션 결과
2) 간접 냉각 시뮬레이션 결과
3) 직접 냉각 시뮬레이션 결과

4. 결론

5. 참고문헌

본문내용

1.1 연구 배경 및 목적
인류는 과거의 여러 산업혁명들을 거쳐 오면서 반도체를 중심으로 한 전자산업으로 도약하게 되었다. 이러한 반도체 산업은 해를 거듭할수록 수직 성장하고 있을 뿐만 아니라, 현대산업의 전반적 패러다임마저 변화시키고 있다. 또한, 모바일은 물론 자동차, 로봇, 항공우주 등 적용분야가 매우 광범위하기 때문에 국가의 경쟁력 측면에서도 막대한 영향을 끼칠 것으로 예상된다. 하지만 대부분의 반도체 공정은 연중 365일 내내 지속적으로 운전되기 때문에 많은 전력이 소요되고 있는 실정이다. 더불어, 날이 갈수록 지구온난화에 따른 환경 문제가 부각되고 있고, 산업발전으로 인한 전력수요가 점차 증가됨에 따라 반도체 공정 역시, 에너지의 절감이 요구되어지고 있는 실정이다. 더 나아가, 기존 반도체 공정에서의 오류를 보다 최소화하고, 제품의 불량률을 감소시켜야 할 필요성이 대두되어져 왔으며, 이러한 근거들로부터 학계, 연구계, 산업계 등에서 활발한 연구가 수행되고 있다.

1.2 연구 내용
일반적으로 반도체 공정에서는 웨이퍼(wafer)를 가공할 때 발생하는 열을 주기적으로 냉각시키기 위해서 칠러가 사용되어지며, 칠러의 작동유체인 냉매와 브라인(brine)의 열교환을 통해서 웨이퍼가 놓여 있는 척(chuck)을 냉각한다. Fig. 1은 반도체 공정에서 웨이퍼 가공 ㅣㅅ, 사용되는 척의 그림이다.

참고자료

· Park, Y. W. Apparatus for manufacturing semiconductor wafer having surface temperature detection capacity of semiconducotr wafer. 1020010077328, 2001.
· Cha, D. A., Kwon, O. K., Yun, J. H. & Kim, D. Y., (2010). An Experimental Study on Semi-conductor Process Chiller for Energy Saving, Proceeding of the KSME Spring Annual Conference, pp. 371~376.
· Lee, J. B. (2014). Dynamic simulation of a chiller in the use of semiconductor fabrication process. Master's thesis, Sogang university,
· Klein. S. A., & Alvarado, F. L. (2002). Engineering Equation Solver, F-Chart Software, Madison, WI
· McLinden, M. O., Klein, S. A., Lemmon, E. W., & Peskin, A. P. (1998). Thermodynamic properties of refrigerants and regrigerant mixtures database (REFPROP).
· Lee, W. H. (1980). A pressure iteration scheme for two-phase flow modeling, in: T.N. Veziroglu (Ed.), Multiphase Transport Fundamentals, Reactor Safety, Applications,Hemisphere Publishing, Washington DC,