半導體業已經成為台灣經濟發展主力,對於世界的經濟發展也有一定程度的 影響力,2004 年,台灣晶圓代工佔全球半導體產能的比重 22%,根據 IC Insights 估計,晶圓代工佔全球半導體產能的比重將從 2003 年的 22%,增加到 2008 年 的 35%[1]。濕式清洗檯(Wet Bench)是半導體廠必備的清洗機,圖 1-1~1-5 為 一般清洗槽示意圖。隨著半導體產業對國內經濟重要性逐漸升高,高科技廠房普 遍設計成本昂貴,廠房所使用的化學液體種類多且量大,故製程的安全工作環境 的安全,更需要加強。隨著我國半導體產業越來越精緻化,若萬一發生火災事故,
損失將非常巨大,而根據 Factory Mutual Global(FM)20 多年來的統計[2],半 導體廠房火災事故,以濕式化學清洗過程所產生的火災事故率最高,以加熱器出
才能有效排煙,不至於使煙流擴散。陳[5]探討細水霧滅火系統,得知細水霧系
(d) Dilute HF Clean (DHF):主要是用在清洗矽晶表面的 SiO2層,因此氧化
(b) 超純水系統:將傳統 Overflow Rinse 方式改成 Water Overflow Quenching 方式。
(c) 雷磁超音波系統:此方法配合稀釋的 SC-1 配方可有效去除髒污。
(d) 濺水花式方式:此方法結合 Spin-drying,增加晶片潔淨度。
(e) 封閉化學清洗系統。
進階乾式清洗則為:
(a) 超紫外線臭氧方式(Ultra-Violet Ozone Cleaning,簡稱 UVOC):
主要為去除有機物及碳氫化合物,步驟為:(1)用稀釋氫氟酸浸幾
(3) 機械危害:如機械手臂、門、及一些夾縫等,容易使工作人員受到機械應力
所探討的硬體部分,屬浸洗式化學洗淨站(Wet Chemical Cleaning Technology) , 此種技術已經完全自動化。一般而言,均設計放入兩個晶舟每個裝 25 片,在電
置入化學液,槽中通常還有裝置 Temperature sensor、Level sensor、
等裝置。
(b) 加熱系統:為加熱器、溫度控制器、超溫保護裝置組合。有內嵌式(加 熱器放於化學槽中) 、外接式(加熱器接於槽外,與液體迴路串通) 、 交換式(利用冷熱液體能量交換) 。
計上要加裝安全互鎖。
SPM→QDR→DHF→QDR→SC-1→QDR→SC-2→QDR→DHF→QDR→SPIN DRY 一般標準清洗:
SC-1→QDR→SC-2→QDR→SPIN DRY 金屬鍍膜前清洗:
SC-1→QDR→SC-2→QDR→DHF→QDR→SPIN DRY Si-Ge 製程之清洗:
SPM→QDR→SC-2→QDR→SPIN DRY 晶圓蝕刻後清洗:
SC-1→QDR→SPIN DRY
乾蝕刻後側壁高分子聚合物清除:
SC-1→QDR→SPIN DRY
在清洗槽中的化學藥品,大多為強酸、強鹼及高揮發性的有機溶劑。其蒸發
(CFD)去得知在何種狀況下,可使有毒氣體擴散達至最低,使毒氣沉積於槽底或
否亦可以藉由進風口吹氣下壓與抽風口抽氣外抽,而使毒氣最終沉澱於槽底與外
圖 1-1 清洗槽之機械手臂[16]
表 1-1 污染物可能的來源與其影響度 [7][8][9][10][11][12]
圖 1-2 STANDARD WET BENCH [17]
圖 1-3 WET BENCH [18]
清洗槽,裡面裝 IPA,HF 等易燃性液體。
圖 1-4 化學石英槽(來源: 國家奈米元件實驗室)
圖 1-5(來源: 國家奈米元件實驗室)
表 1-2 92 年至今高科技廠工安事故[15]
圖 1-6 MEMS 微機電系統廠無塵室濕式晶圓清洗機起火[19]
圖 1-7 MEMS 微機電系統廠無塵室濕式晶圓清洗機起火[19]
圖 1-8 MEMS 微機電系統廠無塵室濕式晶圓清洗機起火[19]