臺灣博碩士論文加值系統

本論文研製之晶圓盒移載暫存設備，可有效解決現今晶圓廠作業人員手動取放晶圓盒(Pod)，所造成之汙染粒子對於產品之汙染問題。再者，本設備亦可增加機台產能，亦能減省人力需求。此外，亦具設有快拆定位腳座於貨架(Rack)兩側底部，以利快速移動拆除與快速定位之功能，且機台設計皆符合SEMI人體工學相關規範，達到高標準人員保護，多模組搭配貨架，手臂，龍門皆可因製程生產機台與環境因素變更。其中，敝研究不僅利用最佳參數((i) 接觸次數為50次，(ii) 風速為0.4 m/s，(iii) 風壓為350 Kpa，(iv) 機械手臂作動載移速度為2.5s) 提升標準機械化介面系統機構之微環境品質，並搭配晶圓盒移載暫存設備進行耐用性測試，以達微塵汙染粒子於缺陷檢驗中，也呈現最佳製程狀態。再者，本研究以SAP2000模擬計算震動值，找出最佳條件已達0.265g。

The Pod Tranfer is developed for the issue of pollution particles on the wafer. The particles were produced from POD transferring by operators. The components of this equipment are manufactured, and 3D printing technology is introduced to replace the traditional high-energy-consuming manufacturing methods, reduce manufacturing pollution and practice the trend of lightweight components. The Z-axis lifting module adopts a single servo motor to drive four balance-type belt linkages. The running stability is maintained at a level of 0.01 degrees, and the G value of the 4.5-meter lifting vibration is 0.3G. The overall module incorporates innovative manufacturing concepts to maintain the original quality. and stability. The mini environment in SMIF can be improved by the best machine parameters ((i) the frequency of the wafer lock touches processes was 50 times, (ii) air flow rate and wind pressure in the machine were 0.4 m/s and 350 kpa, respectively, (iii) the speed of the wafer transfer processes for robotic arm was 2.5s). The best procedure can be demonstrated in defect evaluation of pollution particles in duration estimation of Pod Transfer with SMIF. The best design equipment of the vibration value was 0.265g via a method of SAP2000 software.

目錄
中文摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 面臨問題 3
1.3 研究目的 3
1.4 論文架構 4
第二章 文獻回顧 5
2.1 裝卸晶圓程序技術之進展 5
2.1.1 晶片載入標準機械化介面系統之動作 7
2.1.2 標準機械化介面系統機構之移載動作 8
2.2 晶圓盒構造 8
2.3 無塵室之潔淨度 10
2.4 標準機械化介面與製程機台系統結合介紹 11
2.5 立柱結構和量測震動檢測 14
第三章 實驗方法 19
3.1 實驗流程 19
3.2 設計條件 21
3.3 晶圓移載設備之硬件設計 25
3.3.1 貨架模組 27
3.3.2 自動控制裝置 (Robot)模組 30
3.3.3 立柱模組 33
第四章 實驗結果與討論 34
4.1 Gantry擺放與應力模擬測試 34
4.2 桿件補強測試分析 37
4.3 基座與基底模擬分析 45
4.4 升降軸機構固定分析 48
4.5 晶圓移載設備之載移作動穩定性測試 53
第五章 結論 58
參考文獻 60

參考文獻
[1]C.G. Dieseldorff and C.W. Liu, 2023, Worldwide 200mm fab activities for semiconductors, power electronics, and sensors driven by growth in demand for mobile, IoT, and automotive products, 200MM FAB OUTLOOK TO 2026.
[2]M. Lapedus, 2018, 200mm Fab Crunch, MANUFACTURING, PACKAGING & MATERIALS.
[3]黃佩琳，2016，晶圓製造業環境績效評估指標之建立研究，碩士論文，國立台中教育大學。
[4]廖紳凱，2004，考量等候時間限制之半導體生產排程問題，碩士論文，國立清華大學。
[5]蔡溢峰，2011，半導體製程之缺陷分析與改善，碩士論文，中原大學。
[6]張顗民，2008，標準機械化介面之晶圓微塵減量研究，碩士論文，國立交通大學。
[7]U. Kaempf, 1997, Automated wafer transport in the wafer Fab, IEEE, MA, USA.
[8]姜庭隆，2001，半導體製程，麥格羅出版社，新北市。
[9]李克駿, 李克慧, 李明逵，2020，半導體製程概論，全華圖書，台北。
[10]憬承光電科技有限公司，2021，一種晶圓FOUP自動裝載機，專利號CN213042893U。
[11]羅文雄、蔡榮輝、鄭岫盈，2003年，半導體 製造技術，台灣培生教育，台北。
[12]游峻安，2001，自動化物料搬運系統在晶圓製造廠之應用，碩士論文，中原大學。