반도체 공정 온도제어용 칠러의 실험적 연구

Q: 이 논문에서 정의한 반도체 칠러란 무엇인가?

반도체 칠러는 반도체 제조 공정 중 발생하는 과도한 열을 제거하여 챔버 내 웨이퍼나 주변 온도를 정밀하게 제어하는 장치이다. 산업용 칠러와 달리 24시간 연중 운전되어 전력 소비량이 매우 크므로, 최적 운전 제어를 통한 저소비 전력 기술 개발이 중요하다. 국내 제품은 수입품 대비 전력 소비가 높아 경쟁력이 낮은 실정이다.

Q: 반도체 공정용 칠러의 에너지 절감 방향은 무엇인가?

결론적으로, 현재 개별 냉동사이클 방식으로는 제어정밀도 향상과 소비전력 절감에 한계가 있다. 따라서 각 온도 영역별 존을 구분하고, 20℃의 PCW를 활용하는 것이 필요하다. 향후 압축기 2 in 1 멀티 시스템, 하이브리드 시스템, EEV 적용 실시간 냉매 PID 제어 등 복합적인 기술 개발을 통해 에너지 절감을 달성할 수 있다.

차동안; 권오경; 오명도

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자료유형: 학술저널

저자정보: 차동안 (서울시립대학교) 권오경 (한국생산기술연구원) 오명도 (서울시립대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 B권 대한기계학회논문집 B권 제35권 제5호

발행연도: 2011.5

수록면: 459 - 465 (7page)

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반도체 제조를 위한 공정에서는 과도한 열이 발생한다. 따라서 Chamber 내의 웨이퍼나 주변온도를 일정하게 유지할 수 있도록 온도의 정밀제어가 요구된다. 반도체 칠러는 산업용 칠러와는 다르게 운전조건이 24시간 년중 지속되므로 반도체 칠러는 전력소비량이 대단히 크며, 냉동기의 최적 운전제어를 통한 저소비전력 칠러 개발이 대단히 필요하다. 국내에서 판매되고 있는 반도체 칠러는 수입품에 비해 전력소비가 높아 제품 경쟁력이 낮은 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 국내에서 개발된 반도체 칠러에 관한 실험적 연구를 통하여 칠러의 부하변화 실험, 온도 상승 하강실험, 제어정밀도 실험 등을 통하여 칠러의 에너지절감 방향을 제시하고자 한다. 실험을 통하여 칠러의 냉각능력은 2.1~3.9 ㎾, EER은 0.56~0.93으로 측정되었다. 제어정밀도는 0℃에서 ±1℃, 30℃ 이상 설정에서는 ±0.6℃로 향상되는 것으로 나타났다.

#Chamber(챔버) #Chiller(칠러) #Energy Saving(에너지절감형) #Semiconductor(반도체) #Wafer Cooling(웨이퍼냉각)

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