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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:許益嘉
研究生(外文):Yi-chia Hsu
論文名稱:半導體製造業設備與設施能源量化之研究
論文名稱(外文):Study for Energy Quantification on Semiconductor Manufacturing Equipment and Utilities
指導教授:胡石政
口試委員:蔡俊宏施陽正
口試日期:2012-07-19
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:能源與冷凍空調工程系碩士班
學門:工程學門
學類:其他工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:65
中文關鍵詞:無塵室能源使用管理
外文關鍵詞:cleanroomenergy consumption management
相關次數:
  • 被引用被引用:5
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由於生產技術不斷的進步與發展,對於產品良率與精密度之要求亦日益提升,因此控制產品生產過程中的潔淨度是極為重要的課題,為使得產品能在良好的環境中生產、製造,便發展出對環境條件嚴格控管的無塵室,並根據生產方式、作業流程及產品要求的不同,訂定各類無塵室之相關規格。 近年來,台灣高科技產業蓬勃發展,就各類指標而言例如產值、出口值、雇用員工人數,乃至研究發展經費,占整體製造業的比重均大幅攀升,成為台灣經濟成長的主要動力,更成為台灣出口的主力產業。所以在能源短缺的台灣,高科技產業的能源使用管理,非常值得大家認識與關注。
本研究定義了半導體製造設備在無塵室內其設備、製程設施與設備相關項目能源消耗的計算方法


Because the production technology is developing continuously, the quality of production and precision is demanded rigor and rigor. Therefore, controlling the cleanliness is very important during the process of production. In order to make a better production environment, the cleanroom must be developed and set all kinds of standards to meet the required level of cleanroom for process and production requirement. Recently, the High-Tech industry is fast flourishing in Taiwan. The related indices such as value output, exports, employees and R&D expenses showed that the High-Tech industry has become the primary contributor of economic development. Therefore, energy consumption management in the High-Tech industry deserves more attention, especially for Taiwan which energy is shortage. The study define the method of calculating energies to be consumed by semiconductor manufacturing equipment as well as in a clean room when the semiconductor manufacturing equipment is used in order to grasp energy consumption of plant utilities for the equipment and items related to the equipment.

目 錄
摘要 I
ABSTRACT II
誌 謝 III
目 錄 Ⅳ
表目錄 VI
圖目錄 VII
第一章 緒論 1
1.1研究背景及動機 1
1.2研究目的 1
1.3 文獻回顧 2
1.4 研究方法 3
第二章 半導體製造流程與廠務系統說明 4
2.1 半導體製造流程 4
2.1.1 晶圓處理製程介紹 4
2.1.2 晶圓針測製程介紹 11
2.1.3 半導體構裝製程介紹 12
2.1.4 半導體測試製程介紹 14
2.2 廠務系統說明 18
2.2.1 廠務系統說明 18
2.2.2無塵室 19
2.2.3 乾燥壓縮空氣(CDA)及製程真空(PV) 28
2.2.4 純水處理 28
2.2.5 廢液及廢氣處理 29
2.2.6 廢液及廢氣處理 30
2.2.7 氣體供應系統(Total Gases Supply System) 31
2.2.8 中央化學品供應系統(Central Chemical Supply System) 31
2.2.9 環控系統 32
第三章 設備與相關製程能源效耗計算方法 33
3.1 設備建設與量測條件 33
3.2 設備條件的定義 35
3.3 廠務系統耗電量計算 35
3.4 計算能源消耗的步驟 36
第四章 Excel VBA巨集之能源消耗介紹 41
第五章 ISMI TEE CalculatorⅡ軟體驗證與比較 53
5.1研究案例介紹 53
5.2 ISMI TEE Calculator Ⅱ軟體介紹 56
5.2.1 建立設備 57
若要建立新處理設備: 57
5.2.2 建立元件 61
5.3結果比較 63
第六章 結論 64
參考文獻 65

表目錄
表2.1 世界各國無塵室等級比較 21
表3.1 設備量測記錄表 33
表3.2 設備規格記錄表 34
表3.3 設備標準製程條件記錄表 34
表3.4 Energy Conversion Factors(ECF)係數 36
表3.5 設備運轉時間分配記錄表 36
表3.6 設備全年耗電量記錄表 37
表3.7 製程系統耗電量記錄表 38
表3.8 設備發熱量記錄表 39
表3.9 排氣及製程冷卻水耗能記錄表 39
表3.10 全年總能源消耗記錄表 39
表5.1 機台電力需求表 53
表5.2 機台排氣需求表 54
表5.3 機台製程冷卻水需求表 54
表5.4 機台排氣需求表 55
表5.5 機台大宗氣體需求表 55
表5.6 個系統耗電量誤差列表 63


圖目錄
圖2.1 實驗流程圖 4
圖2.3 廠務系統組成架構 19
圖2.4 非單向流型潔淨室示意圖 22
圖2.5 水平層流潔淨室示意圖 23
圖2.6 垂直層流潔淨室示意圖 24
圖2.7 複合型潔淨室示意圖 24
圖2.8 空調箱送風系統 27
圖2.9 分散式送風系統 27
圖2.10 水洗空調箱送風系統 28
圖2.11 酸鹼性製程廢水回收系統 30
圖4.1 能源消耗計算使用的畫面 42
圖4.2輸入機台數後之顯示畫面 42
圖4.3輸入機台時間分配比例畫面 43
圖4.4輸入機台三種狀態之機台耗電量畫面 44
圖4.5輸入機台製程排氣及冷卻水之畫面 45
圖4.6輸入機台三種狀態之機台排氣量畫面 46
圖4.7輸入機台三種狀態之機台氮氣使用量畫面 47
圖4.8輸入機台三種狀態之機台真空使用量畫面 48
圖4.9輸入機台三種狀態之機台乾燥空氣使用量畫面 49
圖4.10輸入機台三種狀態之機台低溫冷卻水使用量畫面 50
圖4.11輸入機台三種狀態之機台高溫冷卻水使用量畫面 51
圖4.11輸入機台三種狀態之機台超純水使用量畫面 52
圖5.1 TEE Calculator Ⅱ首頁畫面 56
圖5.2 TEE Calculator Ⅱ建立新設備畫面 57
圖5.3「新增設備」視窗,特別標示處理、閒置、等待、與停機百分比欄位 59
圖5.4新增/移除設備的元件及檢視元件 60
圖5.5 搜尋設備資料庫畫面 61
圖5.6 元件視窗之畫面 62



[1] 胡石政,高科技產業耗能耗電研究,國科會89年委託計畫,2000。
[2] SEAJ,Guidelines for Energy Quantification on Semiconductor Manufacturing Equipment and Utilities,Semiconductor Equipment Association of Japan Energy-saving committee,January 1, 2003。
[3] 胡石政、林洋閔“Fab8A,Fab12A及Fab12B建築及空調節能設計分析專案”, 國立臺北科技大學碩士論文,2004。
[4]ISMI,SEMI S23 Application Guide and Total Equivalent Energy (TEE) CalcII User’s Guide,International SEMATECH Manufacturing Initiative,October 29, 2010。
[5] 鄭淙翾,高科技廠房全年能源消耗計算與軟體開發,碩士論文,台北:國立臺北科技大學能源與冷凍空調工程研究所,2011。
[6] 吳志華,高科技廠房能源使用調查及管理模式研究,碩士論文,高雄:國立高雄第一科技大學環境與安全衛生工程研究系,2007。
[7] 蔡明衡,以PM5.0粒子驗證不同回風形式之非單一方向流之微粒排除能力,碩士論文,台北:國立臺北科技大學能源與冷凍空調工程研究所,2011。


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