반도체용 칩 테스트 챔버 내부 유동 특성에 관한 연구

Abstract

반도체 칩(chip)은 도체와 절연체의 중간적인 성질을 나타내며, HDTV 및 VTR 등 가전제품은 물론 전자기기나 첨단 통신위성 등에 널리 사용된다. 반도체 칩 제작시 칩의 정상적인 작동 여부에 대한 개별 테스트는 필수적이며, 여러 환경 변수를 제어할 수 있는 챔버가 필요하다. 또한 반도체 칩의 성능을 정확히 분석하기 위해 챔버 내부의 온도를 일정하게 유지해야한다. 직접적인 온도 제어는 매우 어렵기 때문에 챔버 내부 유동장의 온도를 제어하여 테스트를 수행한다. 본 연구에서는 수치해석을 통하여 반도체 칩 테스트용 챔버의 내부순환 유량조건에서 내부의 유동 분포 및 압력손실의 특성 변화를 분석하였다. 또한, 챔버 내부 유동이 불균일하게 분포하는 것을 파악하였으며, 그 원인에 대한 분석을 실시하였다. 챔버 내부 구성품인 히터, 칩 테스터 모듈 및 열교환기에 대한 압력강하 실험과 수치해석 결과를 비교하여 해석의 타당성을 확보하였다. 수치해석 수행시 챔버 내부 구성품에대한 묘사는 손실 법칙 (Dary’s Law)을 이용한 다공성 매질의 개념으로 정의하였다.