2008年9月30日 星期二

最乾淨的空間--無塵室clean room

無塵室(Clean room)

無塵室是半導體廠中最基本的必要設施之ㄧ。每當我們的元件設計需求越來越小時,微塵粒子(particles)的影響就越來越重要。所謂的微塵粒子就是一般所說的灰塵。只是當我們很在意半導體元件製作尺寸時,微塵粒子的大小及數量就很關鍵了。因為,如果微塵粒子大於或近似元件本身關鍵尺寸,這個元件就可能將來無法製作完成。因此,需要一間高等級的無塵室就很重要而且很需要。

無塵室一級來說可以分為七個等級,分別為;M-1, class 1, class 10, class 100, class 1000, class 10000, class10萬等級。有一點比較特別的是M-1是「每立方公尺」直徑大於0.5mμm的數目必須少於10個顆。而class1則是「每立方英尺」,直徑大於0.5μm的數目必須少於1顆,class 10則是「每立方英尺」直徑大於0.5μm的數目必須少於10顆,以此類推。這個定義很重要,凡是在半導體工作的人員都應當具備這些知識。

無塵室的結構一般而言都是由天花板送出空氣氣體(down flow)的0.2 ~ 0.4m/s的流速,再由網格狀地板回收,再經過物理性及化學性的過濾器到天花板送出空氣氣體,如此不斷地循環。一般在無塵室的溫度大約必須維持在23℃正負約3℃,而濕度約45%正負15%左右。

還有一點必須特別注意的是無塵室內部氣壓絕對要比室外氣壓大,主要是避免外部的髒空氣因氣壓差的關係跑到無塵室內,污染無塵室的潔淨度。所以,我們也知道一個大的無塵室空間內,若有些小區域需要更好的潔淨度,那這間小區域的氣壓絕對大於其它的空間。原因還是無它,就是擔心受污染。

既然無塵室那麼在意於受污染,那維持那這些潔淨度的程度關鍵就在人們在進入無塵室內需要著無塵衣、帽、鞋、口罩及手套等,因為無塵室最大的污染還是人們帶進污染物。所以,在無塵室工作的人員也需做好防護措施。有了適當這些裝備在進入無塵室時,仍要進入Air Show空氣淋浴室,及腳踏地板的黏著粒子膠墊,以確保在進入無塵室前將身體的污染粒子都完全移除。

2008年9月23日 星期二

Sensors and Actuators in your life

致動器與感測器

這學期修了一們課 ”致動器與感測器原理(Sensors and Actuators: principle and applications)”。在討論這門課之時,我們必須應該知道何謂”致動器Actuator”及”感測器Sensor”。以老師上課的定義而言,先說明感測器Sensor: A device that captures information about the environment and converts it into a usable data signal.這句話的意示是,一個可以從環境中獲取資料然後再轉換成有用數據信號的元件。而致動器則為:a device that converts data signals into a useful modification of the environment.一個可以將數據資料信號轉換為環境的形式。

但從我過去學習經驗的定義中而言,我認為Sensor可以定義為:可以將所有物理及化學表現的狀態轉換成電子訊號的元件。Actuator則是定義為:一個可以將所有電子訊號去處理具有物理及化學現象的元件。所以說,Sensor或Actuator都是一種元件、裝置。他們的表現方式是相輔而成,只不過對於訊號、行為的轉換是相反的處理方式。不論是Sensor或者是Actuator都時常利用在我們的生活之中。比方說,我們目前最有趣的電子娛樂商品wii裡面則有一些Sensor及Actuator,其中感應我們速度動作的微加速器就是其中一例。再來,在汽車工業中也有一些感測器是應用在汽車中的安全氣囊,藉由碰撞到感測器之後驅動氣囊的開啟以保護乘車中的人員安全。

我們可以這麼認為,Sensor可以當作是一個機器人感覺器官,可以是眼睛的視覺、鼻子的嗅覺、耳朵的聽覺或嘴巴的聲覺。而Actuator則是我們的四肢,負責我們的行為如:拿東西、搬東西、推東西或傳遞東西等。這ㄧ些元件都可以說是仿造我們人類所有的行為。一切都是以”人”作為出發點去研製sensor或actuator的作動。但是,有一些感覺是機器無法完成的,例如:人的第六感(Sixth sense)就很難去研製出來。我認為這ㄧ類的sensor是需要靠情感(emotion)為出發點。但是,情感要如何去定義,所以先從定義而言似乎就很困難,更遑論要研製出一個能感測出人類第六感的sensor。因此,這是我認為最困難的部份。也許有些人會問,如何做出一個具有多種感測功能的感測器是一件很困難的事。但是,事實上這要看是用什麼條件去定義這ㄧ個多功能的感測器。有人會覺得具有三個左右感測功能就算多功能了,但有的人認為需要十個以上才算多功能sensor。比方說:一個嘴巴構造可以藉由聲帶震動發出聲音,但也可以具有舌頭一樣的功能感測出酸甜苦辣的感覺。這一切的感覺都可由一個嘴巴為代表,表現出各式各樣的功能。

總之,我認為將來不論是Sensor或Actuator都有可能結合起來在ㄧ個積體電路上成為超強多功能的晶片。但是,第六感的感測方式呢?也許路還很遙遠,但我真的很想知道能用什麼方式感測到人類的第六感。也許,將來發明出來這ㄧ個第六感感測器(sixth sense’s sensor)之後,我們也能和機器人做好朋友,向它們舒發我們的情感。

2008年9月12日 星期五

離別是最好的開始

2008年9月12日是我在中央研究院工作的最後一天,也是我邁向人生中另一個知識殿堂--「國立臺灣大學」的開始。在中研院工作是我這一生中第一份正常的工作。我自認為自己是一個非常幸運而且非常幸福的人,能在這工作、學習、甚至認識許許多多在科學界有名的學者、研究員、科學家及交到許多好朋友。這一連串的過程是多麼難以令人想像的事,不過我卻嘗試到了。這是上天對我的眷顧也是對我的憐愛。所以,這一切的一切我會時常感激在心中。

太楓老師:
您的教誨與鼓勵我將永銘於心。您淵博的學識與學者的風範是我畢生追求的榜樣及學習的對象。並且對於你過去對我的期許,我將全力以赴達成,以回報當初對我的支持。

君山老師:
您是我進入中研院、參與跨國計畫的關鍵重要人物。沒有您當初的賞識我也沒有現在這般國際化視野。感謝您帶領我進入另一扇知識的櫥窗。未來我將繼續持續增加及參與國際化事業與活動並且回報社會,以謝您當初對我的提攜。

春燕老師:
感謝您在我中研院工作期間,給我不斷的叮嚀、教導。您每一次的敏銳的想法與精湛的邏輯思考,是我一直效法的對象。我一直確信,因為與您朝夕相處的學習,已經增加了我未來從事研究工作的能力。未來,我仍將持續發揚您當初對我的教導,讓更多人了解您那完善的做研究能力。

妮容、子琪:
在中研院工作期間讓我遇到許多工作上的貴人,也讓我遇見妳倆這麼患難與共的好朋友。妳們是我在中研院能持續工作的活力,也是我遇到挫折時能給我安慰的摯友。也許,未來無法再一起工作,但是妳們卻豐富了我在中研院美好的工作時光。真的謝謝妳們。

摯愛女友TINA:
感謝我摯愛的女友TINA這一路上的支持與鼓勵,也讓我有這個契機能進入中研院工作。能在中研院工作是我這生中感覺最棒的事之ㄧ。是你讓我實現這件那麼美的事。我一直認為今天能有這麼棒的工作資歷,這一切的榮耀除了歸功於天更要歸功於妳,也藉此向妳表達真摯的感恩與感謝。未來我將繼續為我倆美好的未來努力,不遑你一直以來對我的指引及鼓勵。

中研院中我遇到的貴人們:
感謝你們這期間對我的幫助,你們當初的幫助我將永銘於心,再次感謝你們。謝謝。

我一直是最幸運的人。能在全國最高學術機關工作、能參與美國NASA國際化跨國研究計畫、能在生命中遇見許多貴人、能在生命中適時的遇見幫助我的人,這所有的一切我將永遠懷著感激的心。我認真的自我期許,有朝一日當我能力越大時,我必定幫助更多的人,讓他們也能感受這生命中的溫暖,就像我此刻的心情一樣,離別中研院,更大步的邁向台大去追尋我生命中光明的天空。未來,我將正面邁向我還未完成的人生目標,昂首闊步向前行,繼續努力編織我未完成的理想。未來! 我來了!