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문제 정의
- 본 연구를 통해 LPCVD 공정에서 웨이퍼 배치의 온도를 관찰하였다. 복사 및 전도를 고려한 복합 열전달을 분석하였으며, 유한차분법을 이용해 웨이퍼 배치 내의 시간 및 위치에 따른 온도 변화를 계산할 수 있었다.
- 반응로 내의 열전달은 복사와 전도가 주요하다고 가정하였고, 각 면은 확산 회체임을 가정하여 복사 열전달을 계산하였다. 특히 웨이퍼를 동심원으로 영역을 나누어 과도 상태를 계산함으로써 시간 및 위치에 따른 온도의 변화를 예측하고자 했다.
가설 설정
- 특히 본 계산에서는 열원의 벽면이 웨이퍼 끝과 근접하여 각 웨이퍼 사이의 열전달은 원통 내부에서의 복사열전달식을 통해 계산될 수 있음을 가정하였다. 또 웨이퍼 배치는 전체 반응로의 가운데 위치한다고 가정하였다. 가정된 모델의 형상과 치수는 Fig.
- 본 연구에선 반응로 내 웨이퍼 배치의 온도 예측 및 가시화 분석이 진행되었다. 반응로 내의 열전달은 복사와 전도가 주요하다고 가정하였고, 각 면은 확산 회체임을 가정하여 복사 열전달을 계산하였다. 특히 웨이퍼를 동심원으로 영역을 나누어 과도 상태를 계산함으로써 시간 및 위치에 따른 온도의 변화를 예측하고자 했다.
- 웨이퍼 배치의 중앙에 위치한 25번째 웨이퍼의 가장자리와 중심의 온도차가 0.1℃ 이하가 되는 시간부터 정상상태라 가정하고, 각 웨이퍼 위치 별 온도와 온도 불균일도 (Nonuniformity)를 Fig. 5에 나타내었다. 불균일도 U는 각 웨이퍼 온도의 표준편차를 평균온도로 나눈 값으로 다음과 같다.
- 의 연구에서 사용된 모델의 형상을 차용하였고, 계산 결과를 비교하였다. 특히 본 계산에서는 열원의 벽면이 웨이퍼 끝과 근접하여 각 웨이퍼 사이의 열전달은 원통 내부에서의 복사열전달식을 통해 계산될 수 있음을 가정하였다. 또 웨이퍼 배치는 전체 반응로의 가운데 위치한다고 가정하였다.
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