有限元素法於半導體製程儀具基礎結構振動反應分析之應用

Vibration Analysis of a VLSI Floor Foundation Using Finite Element Method

全湘偉(S. W. Chyuan) ； 邱垂钰(C. Y. Chiou)

《中華民國振動與噪音工程學會論文集》 1997 (1997/05) Pp. 559-568

https://doi.org/10.30028/CSSVANNUAL.199705.0559

摘要

在台灣現有之各項高科技產業中，半導體工業已躍居全球第四大，而國內現計劃建廠之八吋晶圓廠家即將近二十多家，由於這項高獲利之明星工業，仍有相當樂觀之前景，而電腦工業的不斷擴充亦使其上游之半導體工業技街亦隨之快速成長，為擴充台灣半導體工業日後在全世界之市場佔有率，製程技術與設備之精進自然成了政府與相關業界研發之重心。由於半導體工業未來將進入深次微米之世紀，除了製程技術與設備之掌控外，半導體製程儀具基礎暨樓板結構環境振動反應之抑制亦成了不可或缺之項目，否則即便投資再多之經費於製程技術與設備方面，假若加速度反應值未能滿足規格需求，則產品之精度與良率亦無法達成原設計目標，是以半導體製程儀具基礎暨樓板結構設計工作尤不可輕忽，本文乃針對此項問題進行相關分析工作用以抑制結構體之振動量。在本文中，除了運用有限元素法進行傳統的結構應力應變與振頻振模分析外，並配合試驗量測資料，進一步完成頻率響應分析與隨機振動分析等相關工作，最後再以分析結果順利輔助半導體製程儀具基礎結構設計工作目標之達成。

關鍵字

藍瑟氏法 ； 傳輸比 ； 頻率響應 ； 隨機振動

並列摘要

High process yields are essential to the production of reliable VLSI (Very-Large-Scale Integration) devices at a profit. Vibration control is one of the most important factors to affect process yields. Finite element method (FEM) was used to predict the vibration level of a VLSI fabrication equipment in this paper. Vibration source from floor foundation was main concerned. Stress analysis, normal mode analysis, frequency response analysis and random vibration analysis were performed using a FEA package, MSC/NASTRAN, with a CAE pre-post processor, I-DEAS. Some vibration suppression methods were discussed and investigtaed according to transfer function from analysis results. Test data were used to realize the accuracy of this analysis.

並列關鍵字

Lanczos Method ； VLSI ； Random vibration ； Transfer function