半導體業矽甲烷供應系統失誤樹分析

依據問卷結果，繪製出半導體業氣體供應系統、機台系統、與除害設 備系統失誤樹分析圖，以布林變數得氣體供應系統失效事件發生機率為 5.50×10^-4，如圖5.8。得機台系統失效事件發生機率為1.10×10^-4，如圖5.9。

得除害設備系統失效事件發生機率為3.39×10^-9，如圖5.10。綜合結果得半導 體業矽甲烷供應系統失效事件發生機率為6.60×10^-4，如圖5.11。

圖5.8 半導體業氣體供應系統失效事件發生機率

圖5.9 半導體業機台系統失效事件發生機率

圖5.10半導體業除害設備系統失效事件發生機率

圖5.11半導體業矽甲烷供應系統失效事件發生機率

5.4

瓶作業程序double check 色與其他的顏色不同

double check 2.落實二人更換鋼瓶作業程序

項次 建議預防措施 再發生機率

2.UV IR Dete 3.設有 sprinker

A13 3.42×10^-6 很低

1.測漏

2.UV IR Detector 3.設有 sprinker

A14

3.落實二人更換鋼瓶作業程序 double check

5.84×10^-6 很低

項次 建議預防措施 再發生機率

(hr^-1) 再發生等級

A16

1.測漏

2.確實穿戴 PPE(個人防護具)

瓶作業程序double check

5.8 3.落實二人更換鋼

4×10^-6 很低

A17

1.設有過流保護器 2.設置 gas detector 3.設有自動灑水系統

3.73×10^-6 很低

A18

1.設有過流保護器 2.設置 gas detector 3.設有自動灑水系統

1×10^-6 幾乎不可能

A19

1.設有低流量警報 2.設置 gas detector 3.設有自動灑水系統

1×10^-6 幾乎不可能

A20

1.設有低流量警報 2.設置 gas detector 3.設有自動灑水系統

2.chamber 系統設有高壓警報及連鎖作動系 統

項次 議預防

表5.10 受訪者建議增加之預防措施

項次 失效因子 失效模式 預防措施建議 A04 鋼瓶作業 拆錯使用中的氣瓶 鋼瓶頸身塑膠套環辨識 A05 氮氣 purge 手動閥誤關 設有流量警報裝置 A06 氮氣 purge 氣動閥故障 設有流量警報裝置 A07 氮氣 purge 氮氣供應不足 設有流量警報裝置 A08 氮氣 purge 調壓閥故障 設有流量警報裝置

A18 調壓閥 設定錯誤 auto-switch check 壓力狀 態

A19 Exhaust 無作動 1.設 2.in

有壓差警報

terlock 機台無法運作 A20 Exhaust 排氣量不足 設有壓差警報

B01 Pumping

Line dry pump Shut Down pump 過高壓連鎖系統 B Pumpi

Line 管

02 ng 線阻塞 定期保養及清潔管路

B03 Pumping Line

Bellow、check valve 燒

1.更

毀 2.定

3.定

改check valve 型式 期更換

期保養測漏

C03 local scrubber

管

障 2.定期清潔管

線堵塞，pump 故 1.設置緊急 purge N2 路 C04 scr

local

ubb x

er e haust line 阻塞 設置緊急purge N2 C06 local

scrubber O2 測漏失效 定期氦氣測漏

5.5 改善建議

uble check。

身塑膠套環辨識。

項

2.UV IR Detector 3.設有 sprinker A13 接器 緊

害 鋼瓶連 未鎖 氣體外洩,有人員傷

亡及火災爆炸之危

1.測漏

2.UV IR Detector 3.設有 sprinker A14 gasket( 材 料 品 氣體外洩，有人員傷 1.進料檢驗程序

項

A15 gasket(

襯墊)

double check 1.測漏

2.確實穿戴 PPE(

具)

3.落實二人更換鋼瓶作業 程序

A16 gasket(

襯墊) 未更換 氣體外洩，有人員傷 人防護 2.設置 gas detector 3.設有 2.設置 gas detecto 3.設有自動灑水系統 4.auto-switch check 態 3.設置 gas detector 4.設有

5.interlock 機台無法運作

A20 Exhaust 排 氣 量 3.設置 gas detector 4.設有自動灑水系統

dry pump Chamber 和 pumping 1.定期 check pump 之背壓 連鎖作動系統

Shut Down

之管線壓力過高，嚴 重時，導致 chamber

2.chamber 系統設有高壓警 報及

項 2.chamber 系統設有高壓警 報及連鎖作動系統

3.pump 過高壓連鎖系統 4.定期保養及清潔管路 1.定期 check pum

B03 Pumping

3.chamber 系統設有高壓警 報及連鎖作動系統

Processing Gas 反應 燃燒不完全，會燒壞 流及 local scrubber 回 火

exhaust line 阻塞

管線堵塞導致 pump 瞬間跳掉時，嚴重時 會導致管線中氣體逆 流及 local scrubber 回 火

1.定期 check 管路系統之靜 壓值

2.定期進行 exhaust Line 之 PM

3.連鎖關閉裝置

項 次

失效 因子

失效

模式 失效影響 改善建議

4.設置緊急 purge N2

C05 足，製程

高溫使 connector 之

造成外洩及火災爆炸

1.定期 check 管路系統之靜

3.連鎖關閉裝置 local

scrubber

冷卻風 量不 廢氣流 量過大

O-ring 變質或尾氣溫 度過高，嚴重時可能

壓值

2.設有溫度偵測器

C local O2 測漏 導致空氣流入管線中

1.定期進行 O2 Detector 校

3.管線採用防火材質 06 scrubber 失效

因系統為負壓狀態，

與 SiH4 燃燒，有潛在 造成回火之危害

正

2.設有溫度偵測器 4.定期氦氣測漏

第六章 結論與建議

烷供 個系 和控 1.

遵循並做為廠務各系統與製程機台安全之安全設計查

低於

10^-4/hr，顯示TFT-LCD產業在矽 甲烷供應系統之安全性更趨完善。

2. 運用 FMEA 及 FTA 危害分析方法，可分析出鋼瓶作業種類錯誤、鋼瓶 作業翻覆、鋼瓶作業碰撞、鋼瓶作業拆錯使用中的氣瓶、氮氣 purge 手 動閥誤關、閥件彈簧片老化、閥件鬆脫、鋼瓶連接器未鎖緊、gasket 材 料品質不良、gasket 安裝不良、gasket 未更換、調壓閥調整故障開度過 大、dry pump Shut Down、Pumping Line 管線阻塞、Bellow、check valve 燒毀、Pumping Line 閥件鬆脫、吸附桶飽和、local scrubber 管線堵塞 pump 故障等 18 項危害尚有安全疑慮，顯示 FMEA & FTA 可供分析工作環境 內能造成傷害的不安全的機器設備及其影響，同時也能將不安全個人因 素及環境因素納入分析考慮的範圍。

本文之研究運用FMEA技術，並結合FTA分析法，可得TFT-LCD廠矽甲 應系統之潛在失效因子、失效模式，及其失效機率與嚴重度，和對整 統失效的影響，再決定整個系統哪裡需要改善，提出防範措施以消除 制。綜合研究調查結果，可歸納下列結論與建議：

台灣半導體工業發展已 30 多年，SEMI、NFPA、FM【19】【20】【21】

等規範一直被其

核，以提供安全保護措施。相對其對於矽甲烷供應系統之設備元件安全 具有高度之防範措施與安全管理機制。透過FMEA分析，研究結果得知 半導體廠矽甲烷供應系統主觀之事故發生機率為 6.60×10^-4/hr，

SEMATECH Silane Safety Improvement Project S71 final Report【2】中所 調查統計之矽甲烷事故發生機率 1.37×10^-3/hr。而TFT-LCD產業於製程設 計、建造、與操作，延伸半導體工業之技術與經驗，且同步將SEMI、

NFPA、FM等規範納入廠內安全規範，本研究結果得出TFT-LCD廠矽甲 烷供應系統主觀之事故發生機率為 5.68×

3. Hazop 分析必須藉助腦力激盪，其主要優點為可以刺激創造性，並且產 生新的點子，這種創造性尚有賴於一個具有各種不同背景的小組成員彼

主觀意識太強的困擾。如能和定 量

度。同時也可化解設計小組成員之間因立場或觀點不同而產生的歧見，

析結果，人為不安全因素是導致事故災害發生的重要原因。可 提供系統危害分析人員或工安人員

由於 TFT-LCD

常是較易即時掌

，是各公司應加考慮的事項。建議建立產業工 安事故資

此相互的經驗交流。分析時以集會討論方式進行，時間需求較長。分析 結果往往可能造成工程設計複雜化，過分考慮安全因素。或是發生人員 之配置不當，思考方式不當或欠周延，

之危害分析方法FTA 並行，可提高危害分析之整體效果，增加可信

可參考研究。

4. 過去製程危害分析較偏重在機器設備，較少討論不安全個人因素，經由 FMEA 分

參考，進而防範事故的發生

5. 廠危害辨識與分析之過程繁複，無法掌握事故真正原因，

往往是未能達成再發防止的主因。事故發生的單位，通

握事故原因及證據的單位。如何創造並鼓勵員工主動報告及接受調查，

以能防止再發並持續改進

料庫，以供後續研究者應用。

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1

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20. NFPA318：Standard for the Protecti

Fabrication,2003。

SiH4物質安全資料表

名稱：矽 一、物

物品

品與廠商資料 甲烷 物品編號：SFS0424024 製造商

三福氣體股份有限 台北巿

（02）

或供應商名稱、地址及電話：

公司

中山北路二段21號5樓 25214161

緊急聯 FAX：

絡電話/傳真電話：

二、成分辨識資料 純物質：

Silane 中英文名稱：矽甲烷

同義名稱：四氫化矽，Monosilane，Silicane，Silicon hydride，Silicontetrahydride 化學文摘社登記號碼(CAS No.)：7803-62-5

危害物質成分(成分百分比)：>99%

三、危害辨識資料 附錄一

健康危害效應：

吸入高濃度的矽甲烷會引起頭痛、頭昏、昏睡、刺激上呼吸道。

矽甲烷會刺激黏膜和呼吸系統。高度曝露在矽甲烷會引起肺炎 和肺水腫。

吸 入：

皮膚接觸

觸到微粒的二氧化矽會感到刺激。

眼睛接觸：矽甲烷會刺激眼睛，矽甲烷會分解產生二氧化矽。眼睛接 觸到微粒的二氧化矽會感到刺激。

：矽甲烷會刺激皮膚，矽甲烷會分解產生二氧化矽。皮膚接

環境影響：-- 最重

要危 害效 應

-- 物理性及化學性危害：

特殊危害：自燃性。

主要症狀：--

物品危害分類：2.1 、2.3

四、急救措施

不同暴露途徑之急救方法：

不同暴露途徑之急救方法：

在文檔中 運用失效模式與影響分析評估矽甲烷供應系統之安全性-以TFT-LCD廠為例 (頁 62-0)