IC 晶片構裝製程（Packaging）是利用塑膠或陶瓷包裝晶粒與配線以成 積體電路（Integrated Circuit；簡稱 IC），此製程的目的是為了製造出所生 產的電路的保護層，避免電路受到機械性刮傷或是高溫破壞。最後整個積 體電路的周圍會向外拉出腳架（Pin），稱之為打線，作為與外界電路板連 接之用。
(五)測試製程
半導體製造最後一個製程為測試，測試製程可分成初步測試與最終測
試，其主要目的除了為保證顧客所要的貨無缺點外，也將依規格劃分IC 的等級。在初步測試階段，包裝後的晶粒將會被置於各種環境下測試其電 氣特性，例如消耗功率、速度、電壓容忍度等。測試後的 IC 將會依其電氣 特性劃分等級而置入不同的Bin 中（此過程稱之為 Bin Splits），最後因應 顧客之需求規格，於相對應的Bin 中取出部份 IC 做特殊的測試及燒機（Burn-In），此即為最終測試。最終測試的成品將被貼上規格標籤（Brand）
並加以包裝而後交與顧客。未通過測試的產品將被降級（Downgrading）或 丟棄。由於最終測試是半導體IC 製程的最後一站，所以許多客戶就把測試 廠當作他們的成品倉庫，以避免自身工廠的成品存放的管理，另一方面也 減少不必要的成品搬運成本。
2.1.3 半導體製程氣體與尾氣危害特性
半導體產業因製程的需求，不論是在矽晶圓、積體電路製造、或是 IC 晶片構裝，所使用到的化學物質種類相當繁雜，而這些化學物質或溶劑的 使用即是為半導體生產之主要空氣污染源，也因此使得其產業空氣汙染呈
現量少但是種類繁多的特性，尤其以機體電路IC 製程，幾乎每個步驟皆分 別使用各式各樣的毒性氣體、酸鹼物質及有機溶劑，而各種物質經過反應 後又形成種類頗為複雜之產物，且由於製程的特性，大量的原料氣體並未 在製程中完全反應而是以製程尾氣的型態排出，各製程不同，使用的化學 物質亦不同，故所有製程幾乎都可能是空氣汙染源，且皆為連續排放【5】。
倘若這些尾氣處理設備處理效能不佳，危害性氣體就會沿著煙道排放進入 廠區周界，影響空氣品質，甚至部分會經由MAU 進入廠內，影響作業環 境及製程良率。
由於積體電路製造之晶圓廠為整個半導體工業的廢氣汙染產生的最 大來源，其他半導體產業如晶圓包裝程序，是將積體電路與導線架等組構 物件製成積體電路電子組件，以構裝導線架等組件與後續清洗作業為主，
其所產生的酸鹼與揮發性有機廢氣，由於排放量相對於積體電路製造可說 微乎其微，所以並不作多述。
晶圓廠的廢氣成分中 CF4、C2F6、NF3、F2、CLF3 來自化學氣相沉 積(CVD)製程以及所屬機台的 Chamber Clean，SF6、CL2 來自乾蝕刻(Dry Etching)製程，SiH4、NH3、N2O、SiH2Cl2、O3 為擴散爐管製程，HF 則 來自機械研磨、晶圓清洗或CVD 製程所產生的製程廢氣，有機廢氣的產 生則以黃光製程的光阻劑等溶劑為主。在危害方面，其危害性如SiH4、
TMA、TEOS 發生洩漏時與空氣混合會發生自然現象，毒性化學物質如 NH3、CL2、Hbr、NH3 等氣體具有強烈毒性及腐蝕性，而製程載氣 H2 具 有火災爆炸的危險，氧化物質NF3、N2O 等與不相容物則會產生爆炸的風 險性。而酸毒性排放管路的廢氣排放量在半導體廠排放氣體的總量的比例 為最高，廢氣排放的程序也最為複雜，相對的環境衝擊亦是最大。
一般而言，半導體製程的尾氣可依據其中所含的殘餘原料氣體化學特 性和副產物的影響範圍，可分為: (1)腐蝕性氣體、(2)燃燒性氣體、(3) 有 機化合物、(4)全氟化合物四種形式。大部份製程尾氣可直接經由管線輸送 至末端的中央處理系統(Central Scrubber Systems)處理。而少數高反應性氣 體在其排出製程機台(POU)後，應立即以適當的區域洗滌設備(Local
Scrubber)，將其轉化為比較安全的型態，圖 2-6 為晶圓廠特殊氣體供應及
排放流程圖。而後才能繼續輸送至中央處理系統做二次處理。也因此製程
導致畸胎不孕等生殖性疾病。
另外，半導體業使用廣泛的全氟化物 PFCs (表 2-2)，其的 C-F 鍵能量 穩定，不容易分解，且其氟原子和碳、氮硫的分子具有很強的紅外線吸收 力及熱穩定，尤其是化學結構愈對稱的化合物對溫室效應的影響愈大，可 在大氣中存留至數萬年時間，因此它們被認為是最強的溫室氣體。
如表 2-3 所示，PFCs 主要被用於半導體化學氣相沉積(CVD)及乾蝕刻 (Dry etching)機台反應腔體的電漿清潔和電漿蝕刻。使用氣體包括四氟甲烷
（CF4）、六氟乙烷（C2F6）、八氟丙烷（C3F8）、八氟環丁烷（C-C4H8）、
三氟化氮（NF3）、六氟化硫（SF6）和氟氫碳化物（HFCs）如三氟甲烷
（CHF3）。上述的 PFCs 和 HFCs 在業界均被統稱為 Perfluorinated Compounds(PFCs)。
表 2-2 半導體 PFCs 製程氣體與尾氣對照表
排放氣體 製程氣體 CH
F3 CF4 C2F
6
C2F
4
C4F
8 NF3 SF6 SiF4 OF2 CO
F2 SO
F2 HF F2
CHF3 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
CF4 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
C2F6 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
C3F8 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
C4F8 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
NF3 ★ ★ ★ ★ ★ ★
SF6 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
註：★表可能測得之尾氣種類。資料來源:工研院環安中心 ITIS 計畫 國際上自 1992 年地球高峰會議中訂定永續發展的議題後，至今已有近 200 項相關的國際公約及協定依此理念頒佈，且已有 20 項具有貿易制裁條 款，而備受矚目的蒙特婁議定書、巴塞爾公約及聯合國氣候變化綱要公約 的京都議定書，分別針對溫室氣體及有害廢棄物之用量級排放，訂定相關 之減量標準及管制條例。而世界半導體協會(World Semiconductor
Council,WSC)決議以 1995 年做為 PFCs 減量的基準年，規定各國家之會員 必須在 2010 年時將其國內之 PFCs 的排放量削減至 1995 年的 90%【7】，
台灣半導體協會(TSIA)目前亦已加入 WSC 協會，為了符合 WSC 的精神，
TSIA 以 1997 和 1999 年之排放量平均值做基準(表 2-4)，期許在 2010 年確 實達到 PFCs 減量控制的目標(圖 2-7)。
半導體業唯有在完善的工業安全衛生工作及相關環保政策配合下，才 可使得半導體作業員工之健康安全獲得適當地保障，並使得國內半導體工 業趕上世界潮流，在國際市場上爭得一席之地。
表 2-3 半導體製程中常用之 PFCs IC 製程所使用之 PFCs Etch Metal CF4,CHF3 Polysilicon SF6,NF3
Oxide CHF3,NF3,C2F6,CF4 C4F8,C3F8
CVD C2F6,CF4,NF3,C3F8
Silicon C2F6,CF4 Silicon Oxide C3F8
Silicon Nitride CF3 Tungsten C2F6,NF3
資料來源:工研院環安中心 IT IS 計畫
0
PFC Emission (MMTCE) .
new fab
註：MMTCE (Million Metric Tons Of Carbon Equivalent)
圖2-7 TSIA PFCs 排放減量目標值設定原則。資料來源:台灣半導體產業協 會)
表2-4 台灣半導體產業 PFCs 使用量和 WSC 統計資料
化合物 1995(Kg) 1996(Kg) 1997(Kg) 1998(Kg) 1997 全球 (Kg)
97 台灣佔比率 (%) CF4 52388 76944 116856 89503 800,000 14.6 C2F6 41746 71098 126329 118985 1,100,000 11.5
SF6 16964 31019 47973 83130 190,000 25.2
C3F8 0 0 3060 0 N/A -
NF3 4128 6578 9568 8752 160,000 6 CHF3 6879 7951 14658 22902 200,000 6
合計 119,994 191,162 318,444 308,545 2,450,000 12.3 資料來源:台灣半導體協會
2.2 半導體製程尾氣減量控制技術
相較於其他WSC會員協會，台灣的半導體產業仍然快速成長，相對地 所承擔之廢氣污染減量壓力也比較大，由此看來，台灣半導體業在溫室氣 體的排放控制上，將需要投入更多的人力及經費。目前業者採取了一些措 施來減少PFCs之排放，而現有之排放減量技術依製程前端至後端可分為四 個方向(圖2-8)的策略方針加以探討：包括(1)替代化學品 (Alternative Chemicals)、(2)製程最佳化(Process Optimization)、(3)回收再利用(Resource Recycling) (4)管末削減處理技術(Abatement Systems)。下列幾點為半導體產 業執行這四種減量控制技術的說明:
圖2-8 PFCs氣體製程減量方法。資料來源:經濟部工業局環保產業資訊網
(一) 替代化學品
替代化學品的目的是選用及評估測試不相同的化學物質取代現有之 原料來達到降低PFCs的排放標準，如CVD製程使用的C3F8 和C4F8 取代 C2F6 及CG4(圖 2-9)，NF3 取代C2F6 等。其原理為使用較低之溫室效應潛 勢（GWP）的化學品來取代PFCs。此技術亦包括電漿程序內所用之效率更 高的高GWP氣體，而這可使整個溫室氣體排放減少。當評估替代化學品 時，其標準需包含程序性能、環安衛風險的檢討、材料來源和成本、以及 程序排放物和副產物的特性。電漿程序內所用的氟碳化物會產生CF4與C2F6
和C3F8的副產物，其必須定量輸入化學品轉變成PFCs副產物的量，以確保 能精確計算PFCs排放物的量。此外，在有碳存在之電漿程序內使用任何含 氟化合物時，將會產生一些如CF4和C2F6之PFCs的量【8】。
當半導體工業在發展替代化學時，任何會減少PFCs排放的替代化學，
亦會產生F2、HF和其他副產物的排放。氟碳化合物會產生其他PFCs和 COF2，而NF3會增加F2、HF、和NOx的排放。所以如果只專注於減少PFCs 的排放，其最後亦可能會造成額外的問題，而且替代性氣體的成本則是CF4 和C2F6 的好幾倍價錢，且操作時的風險危害又增加許多。
圖2-9 PFCs 排放減量活動 - 替代化學品 (CVD 製程 C3F8 取代 C2F6)
) 製程最佳化
此技術利用製程參數的調整、製程的改善等措施，藉著調整不同氣體 進出
資料來源:林俊男，台灣半導體協會
(二
反應腔室的流量或濃度參數、系統壓力值、增加能量等級以提升PFCs 的利用率，達到PFCs完全反應，減少排放之目的。然而，此減量控制技術 本身並無法使PFCs的排放大量減少，由於包含降低成本和污染防制的其他
效益，所有CVD反應腔室的清潔還是需利用它來減少化學品的消耗和廢棄 物的產生。例如Remote清洗機制的替代程序可減少PFCs的排放。此外，它 們提高COO效益的程序。在舊廠內，用Remote 清洗機制來取代C2F6清潔 是減少PFCs排放之最經濟有效的方法。在設計排放系統和廢水處理系統時 需了解其所增加之F2排放的影響【8】。
(三) 回收再利用
回收技術主要是由氣體公司所發展，其原理是將製程尾氣之不純物濾 除後
) 管末削減處理技術
上述部分減量技術如回收再利用、替代化學品等，屬於尚在研發評估 的階
，再利用薄膜分離濾除微粒，然後以吸收劑吸除酸性副產物，最後將 剩下的尾氣收集起來，進行處理。另一種方式則直接在線上做處理後，送 回製程反應腔室。以日本企業所使用的一套PFCs 回收系統為例，設計先 將機台的反應腔壁加熱後，使其反應物不會殘存於腔壁內，以提升這些
，再利用薄膜分離濾除微粒，然後以吸收劑吸除酸性副產物，最後將 剩下的尾氣收集起來，進行處理。另一種方式則直接在線上做處理後，送 回製程反應腔室。以日本企業所使用的一套PFCs 回收系統為例，設計先 將機台的反應腔壁加熱後，使其反應物不會殘存於腔壁內，以提升這些