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姓名	顏暉展(Hui-Chan Yen)  查詢紙本館藏	畢業系所	機械工程學系在職專班
論文名稱	應用田口方法於半導體晶圓盒製造最佳化 (Application of Taguchi Method in Optimization of Manufacturing Semiconductor Wafer Carrier)
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摘要(中)	本文主要是探討田口方法應用於半導體晶圓盒 (wafer carrier) 製造最佳化之研究。在半導體工業皆是以機器手臂取放晶圓，如承載之晶圓盒尺寸有偏差，即會使晶圓片破損、不良，造成半導體廠商嚴重的損失。故本研究以晶圓盒第一至第二十五溝槽中心距 (pitch) 尺寸為品質特性，採望目特性，實驗建構L9(34) 直交表，並以模具溫度、射出速度、保持壓力、保壓時間四個控制因素配合三個不同水準，分析聚醚醚酮/碳纖維複合材料 (PEEK/CF) 射出成型加工參數影響晶圓盒Pitch尺寸的程度，以進一步確立最佳加工參數值來提升產品的品質。 經由實驗結果顯示，模具溫度是影響晶圓盒Pitch尺寸穩定的首要因子，其次為射出速度、保壓時間、保持壓力。變異數分析 (ANOVA) 顯示，模具溫度因子在本實驗中貢獻度達55.6%，射出速度貢獻度達29.5%。模具溫度與射出速度在本研究結果顯示為顯著因子，保持壓力與保壓時間貢獻度僅6.0%與8.9%，影響程度較小。經由田口方法歸納出最佳加工參數為模溫190˚C、射出速度5 cm/s、保持壓力70 MPa、保壓時間9 sec。以最佳加工參數所生產之晶圓盒Pitch尺寸標準差從現行的0.1095 mm，降低至0.022 mm，變異性已大幅減小，比現行條件生產之產品更為接近尺寸設計值。
摘要(英)	In this study, the Taguchi Method, used in manufacturing semiconductor wafer carrier. Wafers were loaded/unloaded by robots and were transported by wafer carriers in semiconductor fabrication. It causes a lot of damage if wafers were broken by out of the specification wafer carrier. The purpose of this study was to improve the accuracy of injection molding and minimize the slot pitch dimensional tolerance of wafer carrier. Therefore, slot pitch was defined to quality characteristics, nominal-the-best and L9(34) orthogonal array were adopted in this study. The control factors of molding temperature, injection speed, holding pressure, holding time were used to analyze to what influence the processing parameters would work on the product quality in order to elevate the pitch of a wafer carrier with optimal processing parameters. As the results indicated that mold temperature has the greatest influence on the pitch dimension of wafer carrier, second was injection speed, third was holding time and the last was holding pressure, the contribution was 55.6% of mold temperature, and was 29.5% of injection speed after ANOVA. Moreover, using Taguchi Method to carry out the optimal injection molding process conditions were 190˚C for mold temperature, 5 cm/s for injection speed, 70 MPa for holding pressure, 9 sec for holding pressure time. After optimal processing parameters, the standard deviation result of wafer carrier pitch dimension was 0.022mm instead of 0.1095 mm from original process parameters and closer to the design specification than the present.
關鍵字(中)	★ 田口方法 ★ 聚醚醚酮/碳纖維複合材料 ★ 晶圓盒 ★ 射出成型	關鍵字(英)	★ Taguchi method ★ Poly Ether Ether Ketone /Carbon Fiber (PEEK/CF) Composites Polymer ★ Wafer Carrier ★ Injection Molding
論文目次	中文摘要 ⅰ Abstract ⅱ 誌謝 ⅲ 目錄 ⅳ 圖目錄 ⅵ 表目錄 ⅸ 符號說明 ⅹ 第一章 緒論 1 1-1 研究背景 1 1-2 研究動機與目的 1 1-3 研究方法 2 1-4 論文架構 3 第二章 文獻回顧 8 第三章 理論基礎 11 3-1 半導體IC製造流程 11 3-2 晶圓傳送工程 12 3-3 抗靜電複合材料 13 3-4 聚醚醚酮塑膠材料 14 3-5 塑膠射出成型工程 15 3-6 塑膠射出成型條件與成型品不良之關係 17 3-7 田口方法 17 第四章 實驗方法與步驟 44 4-1 實驗方法 44 4-2 實驗設備與材料 44 4-2-1 實驗產品尺寸 44 4-2-2 實驗材料 45 4-2-3 實驗設備 45 第五章 實驗結果與討論59 5-1 控制因子及水準分析59 5-2 實驗檢測方法62 5-3 田口方法分析63 5-4 變異數分析65 5-5 確認實驗66 5-6 結果討論67 第六章 結論與建議 84 參考文獻 86
參考文獻	[1] Gartner, “Worldwide Semiconductor Revenue”, 2013. [2] 彭茂榮、陳玲君、蕭凱木，「 2013年第四季及全年我國半導體產業回顧與展望」，TSIA；工研院IEK、經濟部ITIS計畫，2013/8。 [3] Wgsimon, Wikipedia Web, May 2011. [4] Shambelan, R.C., “Semiconductor Wafer Transporting Jig”, US Patent 3534862, Sep. 1968. [5] SEMI，“Specification for Open Plastic and Metal Wafer Carriers”, Book of Semi Standards, Semi E1-0310，2013. [6] SEMI，“Specification for Polymer Materials and Components Used in Ultrapure Water and Liquid Chemical Distribution Systems”, Book of Semi Standards, Semi F57-0312，2013. [7] Hirata, T., & Kaya, T., & Ohga S., “Device and Method for Accommodating Semiconductor Wafers”, US Patent 3850296, Jul. 1971. [8] Wallestad, V.C., “Wafer Basket”, US Patent 3923156, Apr. 1974. [9] 李永昌，「應用田口法與類神經網路於射出成型製程之建構與分析」，台灣科技大學工程技術研究所自動化及控制學程，2002。 [10] 蔡文偉，「PBT/GF 射出成型製程最佳化及挫屈特性研究」，中央大學機械工程學系，碩士論文，2002。 [11] 黃臣鴻，「PC/ABS 合膠機械性質之射出成型條件最佳化」，中央大學機械工程學系，博士論文，2003。 [12] 賴懷恩，「導光板成型品質與射出成型製程參數之研究」，清華大學動力機械工程學系，碩士論文，2004。 [13] 蔡俊欽，「導光板光學設計及製程之最佳化研究」，高雄應用科技大學模具工程系，碩士論文，2004。 [14] 林啟湶，「一般常用最佳化方法在塑膠射出成型之應用」，台灣科技大學機械工程系，碩士論文，2006。 [15] 郭献彰，「超高分子量聚乙烯之機械性質與微結構成型性研究」，中央大學機械工程學系，博士論文，2010。 [16] 張睿文、郭德明、許逸書、王培仁，「射出成型機最佳化製程參數自調系統」，機械月刊第三十五卷第四期，2009/4. [17] 蔡宏斌、蔡瑞禧、林建興，「高性能工程塑膠PEEK特性」，高分子工業，民90.10，頁42-48，2007。 [18] Parikh, M. & Kaempf, U., “SMIF: A Technology for Wafer Cassette Transfer in VLSI Manufacturing”, Solid State Technology, July, pp. 110-115, 1984. [19] 黃欣儀，「300 mm晶圓載卸模組FOUP/LPU之污染粒子之紊流流場特性研究」，國立台灣海洋大學機械與輪機工程學系，碩士論文，2004。 [20] 張顗民，「標準機械化介面之晶圓微塵減量研究」，交通大學工學院碩專班半導體材料與製程設備組，博士論文，2008。 [21] 古震維，「晶圓儲存與傳送之汙染控制」，台北科技大學機電科技研究所，博士論文，2010。 [22] 小川洋輝、掘池靖浩，半導體潔淨技術，顏程廷譯，普林斯頓國際有限公司，2003。 [23] 李逸揚、莊惟傑、陳育誠、王孟傑，“導電性高分子應用展望」， TSIA；工研院IEK、經濟部ITIS計畫，2009/12。 [24] 張榮語，射出成型模具設計:模具設計，高立圖書有限公司，1995。 [25] 李輝煌，田口方法品質設計的原理與實務，高立圖書有限公司， 2004。 [26] 蘇朝墩，產品穩健設計，中華民國品質學會，2000。 [27] 張永彥，實用塑膠模具學，全華科技圖書有限公司，2008。 [28] 劉士榮，高分子流變學—塑膠加工之特性，高立圖書有限公司， 1995。 [29] 有方広洋，射出成形的不良對策，歐陽渭城編譯，全華圖書股份有限公司，2011。 [30] Kuo, C.F. & Su, T.L., “Optimization of Multiple Quality Characteristics for Polyether Ether Ketone Injection Molding Process”, Fibers and Polymers, Vol.7, No.4, pp. 404-413, 2006. [31] Huang, M.C. & Tai, C.C., “The Effective Factor in the Warpage Problem of an Injection-Molded Part with a Thin Shell Feature”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 110, No. 1,pp. 1-9,2001.
指導教授	鄭銘章(Ming-Chang Jeng)	審核日期	2014-7-2
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