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福特(FORD)8D 為全面品質管理(TQM)手法之一,採用此方法乃在研究 CVD 製程設備管路區環境之異常現象,有效縮短異常處理時間,改善問題,

並減少抱怨,所謂的 8D,乃將整個處程流程分為 D1,D2~D8,分別如下:

D1.主題選定及團隊形成,D2.描述問題及現況掌握,D3.執行及驗證暫時防堵 措施,D4.定義及驗證真因,D5.列出、選定及驗證永久對策,D6.執行永久對 策及效果確認,D7.預防再發及標準化,D8.恭賀團隊及未來方向。

表 3-1:以 Ford 8D 所擬定之行動計畫

3.2 主題選定

廠區 CVD 製程設備管路區曾發生白色粉末附著於排氣風管表面、不銹鋼 風管表面霧化,PVC 塑材管表面變色,更有甚者 local scrubber 水槽有明顯 異味問題,以 F2手提偵測器測得 1.7ppm,為探討製程設備管路區是否存在 對於人員危害之特殊氣體溢散,以及如何有效偵測,可在微量溢散時,即能 在效偵測,有效預警,以收氣體偵測系統設置之功效。本研究選定以 CVD 區 的原因為此製程使用大量且多樣的特殊氣體,人員進行 PM 的頻率亦相對於 其他區域高,何況,此區的環境亦說明了潛在的危害。

圖 3-1:CVD 製程管路區環境異常

3.3 現況掌握

3.3.1CVD 設備尾氣處理管路區

CVD 設備尾氣處理管路區主要有 pump, local scrubber, piping 等,將 chamber 反應完之 by product, 透過 pump 抽至 local scrubber 進行尾 氣處理,後再排至 VOC,處理後再排至大氣。

圖 3-2:CVD Utility Area 現場環境一隅

3.3.2 CVD 用氣體相關資訊

3.3.4 局部廢氣處理設備(local scrubber)

半導體製程設備使用多樣的特殊氣體與化學品,此類酸性腐蝕性物質如 果未將此類化學性廢氣加以處理而排放,則勢必會嚴重衝擊我們的環 境 。 一 般 製 程 尾 氣 的 處 理 順 序 主 要 如 下 , ToolÆPUMPÆLocal

scrubberÆSEXÆCentral scrubberÆVOC,擴散製程之廢氣處理,從製 程設備處理未反應完之可燃性、毒性或腐蝕氣體,進入電熱式反應式,

經由 Heater 加熱後使其分解並與 CDA 氧化反應,此混合氣體經由水降 溫,此時粉塵被收集於下方之 Drain tank,其餘氣體前往 Wet scrubber,

此時製程氣體中的酸性氣體及粉塵被水大量的稀釋而排入,再由尾氣送 入中央洗滌塔(Central Scrubber)之前所裝置的設備。

由於局部廢氣處理設備是為降低製程危害物質的排放量而設置,也因此 成為廠內廢污毒害匯流的系統,適當的局部廢氣處理系統可有效降低工 業發展對環境的衝擊,然而,不當的處理系統不僅無法達成環境保護的 目標,更可能成為引發廠內工安事故的源頭,造成不必要的損失,甚至 生產中斷。業界較常發生 local scrubber exhaust 端長期於 exhaust 累積 磷及副產物於管內部久之後若未清理則容易造成火災,所以選擇局部廢 氣處理設備及管路設備及定期清理風管內壁則是重要一環;如圖 3-2 局 部廢氣處理設備。

圖 3-4:局部廢氣處理設備

3.4 執行暫時性防堵措施:

依據可行性方案評估,其暫時性之防堵措施如下

(1)加強巡檢 CVD 管路區,以確保立即發現異常並立即處理,

(2)遇人員反應該區異味時,立即協同廠務與設備,並攜帶可攜式氣體偵 測系統進行現場環境監測。

3.5 定義及驗證真因:

3.5.1 白色粉末從何而來?

CVD 區之異常異味及管路有白色粉末,顯為 SiO2之粉末,只是為何會產 生 SiO2,推與製程尾氣有關,因為該粉末為 SiO2可能是 SiF4尾氣與空氣 反應而形成的,且尾氣管路法蘭處 SiO2粉末附著較為嚴重,表示管路氣 密性不足,而造成管路微量溢散製程副產物與空氣反應,所以需針對管路 法蘭之迫緊,檢查其是否老化,並進行迫緊之更換。

圖 3-5:二氧化矽粉末形成機制

3.5.2 F2產生機制?

CVD chamber clean 使用 C2F6,C3F8,NF3等氣體,而該氣體進入 chamber 後之反應副產物,即為 F2,一樣排至 local scrubber 處理,而若 local scrubber 的處理效能不佳,則排至環境之尾氣就會有 F2偏高之問題與困境?

下圖說明了 F2 產生之機制。

圖 3-6:F2 產生機制

3.6 列出,選定及驗證永久對策

第四章結果與討論

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