5.1結論
本研究證實晶圓製造廠黃光區利用泡棉式化學濾網得以有效降低氨氣 濃度,原來安裝前FFU吸入端,由平均5.5ppb降至1~3ppb,黃光區環境即FFU 出氣端,則由平均5.5ppb降至1ppb以下,去除效率降至70%,預估使用壽命 可達5年以上。由於此次研究採用國內廠商自行開發之泡棉式化學濾網,單 片費用約只有機台原廠使用之1/5,當黃光區整體氨氣濃度下降,將使黃光 機台內部化學濾網使用壽命更加延長,除節省成本外,更能符合機台原廠 要求之規格。
本研究化學濾網安裝位置於FFU上方,業界需考慮廠內工程安裝難易,
日後更換化學濾網工時及成本等因素來決定安裝位置,當然若能於建廠初 期即考慮日後安裝之位置,預先規劃,如回風區或MAU預留2~3道化學濾網 空間等,將可大幅降低日後運轉成本及安裝便利性。
目前半導體業界在AMCs防治上,除針對黃光區之氨氣去除外,另亦非 常重視硫化物之污染,因為鏡片及光罩霧化主要為硫酸銨,若能將硫化物 及氨氣二者污染物濃度同時降低,必定可以大幅降低硫酸銨的形成,延長 光罩及步進機鏡片使用壽命。但現有去除硫化物之化學濾網主要以硫化氫 (H2S)及二氧化硫(SO2)為標的物,皆有不錯的去除效率表現,然TFT-LCD廠 日益擴廠,其使用在去光阻製程中用作為剝離劑(Stripper),所排放出之二甲
基硫(DMSO, Dimethyl Sulforide)氣體屬於有機硫化物,現今國內外廠商所開 發出產品皆無法有效去除,往往當TFT-LCD廠煙囪或廢水廠異常排放時,
其所散發之惡臭異味不只造成人員不適,更經由MAU進入無塵室內,造成 半導體廠內AMCs異常,產品報廢,因此有效去除有機硫化物之化學濾網開 發有賴廠商持續研究。
另國內原無針對化學濾網相關測試之第三公正單位,工研院能環所適 時成立實驗室及建立測試模廠,除提供廠商進行化學濾網效率等相關測 試,減少送國外實驗室之耗費工時及降低研發成本,並能提供給業主採購 化學濾網時之客觀參考依據,期能使國內廠商研發化學濾網時能取得與國 外廠商競爭之優勢,提供給業主品質更好、壽命更長之產品。
5.2建議
依工研院測試結果於低濃度下10ppb在風速1.0 m/s時,效率降至70%,
預估可達300000 ppb-hr吸附量,但實際黃光區環境FFU風速只有0.35 m/s,
約只有測試時風速1/3,安裝一年後之去除效率理應達90%以上,然實際有 時卻只有80%,此部份需再持續觀察研究,日後應要求工研院加測風速0.35 m/s之去除效率,以符合現場實際需要。
本研究只針對氨氣之去除做探討,然而實際潔淨室內所遇到之AMCs污 染上還有硫化物問題,尤以TFT廠排出之有機硫化物污染物是目前待克服之 當務之急。未來半導體業將持續朝更細微之線寬邁進,要求更嚴謹之污染
物容許標準,除廠商更積極開發新的奈米級化學濾網以達治標外,業主更 需要主動搜尋潔淨室內之污染源以達治本之目的。依工研院能源與環境研 究實驗室所李壽南博士等人發表之微污染控制案例研究文章所述[33],其 自行開發出之氣體洩漏偵測系統(GLDS, gas-leaking detection system)可有 效找出FAB內之AMCs污染源,利用原理乃利用二套開放式FTIR架設於 FAB回風區,再與數位式氣體管路系統及診斷軟體連線進行即時偵測及判 斷,當FTIR偵測到有某一污染氣體異常偏高,隨即與數位式氣體管路系統 資料庫比對當時有哪些機台正在生產及使用何種化學品或氣體,最後由診 斷軟體進行分析,分析完成後並通知廠務或緊急應變中心值班人員進行後 續處置。
然現今業界常見之污染物即時監測儀器,均為固定偵測式,無法於潔 淨室內隨機移動,針對可疑之污染源進行即時有效之偵測,當發現有異常 污染源時,再以impinger採樣分析,污染物早已擴散至整個潔淨室,往往緩 不濟急,因此移動式AMCs即時偵測分析儀,正有賴廠商與研究單位共同 努力研發。
另在此針對黃光區化學濾網設置注意事項及驗收規格提供業界參考。
首先需依希望去除之氣體成分決定適宜之化學濾網型式,廠商提供之 規格需能滿足業主所提之規格需求。其次依廠區內安裝施工及日後更換難 易來決定化學濾網設置位置。再者廠商需提供化學濾網送審資料,相關資
料供業主審核(提供於報價單之附件)以確定其產品是否符合需求。化學濾