調查結果討論

本研究所開發的採樣分析模式，主要是解決高沸點的製程廢氣在 以往的檢測上，無法被採樣與分析的窘境。根據本研究實廠採樣的數 據結果可瞭解，主要的製程廢氣其採樣效率大部分皆有80 %至 95 % 左右，因此除瞭解決在樣品採集的困境與分析儀器被嚴重污染的問題 外，也經由此技術還原高沸點化合物的真實濃度，也確實掌握了冷凝 器或冷凝吸收器設備(Condenser)與洗滌塔設備(Scrubber)之濃度削減 率的狀況。

經由本研究一系列的調查評估之後，在冷凝器或冷凝吸收器 (Condenser)與濕式洗滌塔(Scrubber)等控制設備，針對處理高沸點且 易溶於水的廢氣成份資訊掌握方面，已經有相當程度瞭解。化合物種 類包括半導體與光電業常見的乙醇胺(MEA)、二甲亞碸(DMSO) 與二 乙二醇單丁醚(BDG)等去光阻液成份，以及光阻稀釋劑中的丙二醇單 甲基醚(PGME)與丙二醇單甲基醚酯(PGMEA)等化學物質。另外依產 業別也可發現光電業所排放之廢氣濃度明顯高於半導體製造業，所以 採樣模式上也可以因不同濃度做區別配置。

本研究所建立的採樣分析模式，進行了多家實廠對於高沸點處理 設備濃度削減率的調查評估，以目前現有整合的相關數據資料，也確 實瞭解雖然半導體製造業製程的變化相對快，且使用的原物料複雜繁

多，但是由於光電產業製程原物料使用量比半導體製造業來得大，因 此所產生之廢氣濃度初步估算約略為半導體製造業之數百倍至千倍 左右，而且廢氣中所含高沸點化合物也相對比較多，所以在冷凝或洗 滌設備濃度削減率部份，大約可區分成半導體與光電產業高/低不同 濃度。目前可以確實的掌握高沸點廢氣的濃度與種類外，表 4-3 所列 為目前現有整合的相關數據資料，可以看出不同製程廢氣濃度削減效 率，雖然廢氣削減率理論上可能與進口端濃度高低有關，但是由多次 的採樣經驗上瞭解，若出口端採樣點位置太靠近冷凝設備時，在採集 當下可能會將冷凝下來之廢液抽至採樣器內，影響到出口端樣品濃 度，進而造成整體去除效率結果下降，另一個重要之影響因素不外乎 是各設備商自家處理設備參數條件之設計不同所致。

表 4-3、不同產業各製程廢氣濃度削減率

所匯整的相關資料請參閱表 4-4 所列，由表中廢氣濃度雖然可能會影 響控制設備之削減效能，但是採樣與分析方法之適切性也將是決定樣 品真實濃度之重點，至於採樣點的設置也會影響進出口廢氣濃度之代 表性。至於空氣污染控制設備自裝設至達成廢氣削減處理效率完整之 評估，則整理成圖 4-27 之魚骨圖所示，圖中包含了各種不同類型之 控制設備，其中也囊括了本研究所評估之冷凝設備與濕式洗滌塔等設 備，而這些處理設備也普遍的裝設於各類產業中，因此針對不同處理 設備必須去除或削減之製程廢氣，應用適合的採樣分析方法以提供確 切且具代表性之濃度值，如此才能提供控制設備參數條件改善，與真 正釐清控制設備對廢氣的去除效能。

表 4-4、冷凝與洗滌設備調查流程

Portable FID pH試紙/試劑

Portable FID 流體化床

半導體產業

FTIR

圖 4-27、空氣污染控制設備調查評估流程

因製程排放之化學物質成份與種類複雜，其中各化合物之物理化

學特性互異，且在製程流程中環環相扣，而且因高沸點揮發性有機化 合物(VOCs) 雖容易被吸附於處理設備上，但若由於脫附不易，最後 使高沸點 VOCs 將蓄積於處理設備上且佔據吸附位置，造成尾氣處 理設備的負擔，進而影響系統整體效能。因此根據上述之討論可發 現，廢氣濃度削減控制其實與許多細節有著不可忽略的相關性，針對 本研究執行相關數據資料討論匯整如下列：

1. 由於各製程廢液中將或多或少會殘存上一個製程的化學品；如玻 璃基板在清洗後便進入光阻塗佈製程，塗佈完成後則會利用去光 阻劑將多餘之光阻去除。基於上述原因，執行調查時除了瞭解處 理設備欲去除焦點化學品外，也建議額外進行成份調查的項目，

作為後續處理設備設計或參數更新的參考，進而有效降低往後相 關問題發生頻率或因搜尋解決方案所付出時間與人力，也可藉此 調查來釐清處理效率成效之影響因素，所以此項規劃確實是值得 考量的重要步驟。

2. 當廢氣中含有較多量之高沸點化學物質時，則必須考量是否從製 程端先以local 處理系統廢氣減量後，再匯排至主排放管線進行最 末處理，以減低後段尾氣之污染控制設備的處理負擔。

3. 另外對於進出、口採樣點設置也要列入考量範疇內，若出口端採 樣點位置太靠近冷凝設備時，在採集當下可能會將冷凝下來之廢

液抽至採樣器內，影響到出口端樣品濃度，進而造成整體濃度去 除效率結果下降。

4. 化學需氧量(COD)與總有機碳測定(TOC)是水中有機物污染最常 用的指標之一，因此本研究於實廠測試時也加入 COD 相關的測 試，但由於測試的樣品數量甚少，相對之代表性可能有待評估，

另外也有文獻指出以 COD 的測試模式，並不適用於含有 DMSO 以及TMAH 的削減指標的應用，因此後續可以再加入 TOC 的調 查，如此將可以更進一步的瞭解與還原，這些高沸點卻溶於水的 製程廢氣被處理與控制的狀況。

基於各種類本身物化特性不同，如高沸點的光阻稀釋劑類以及去 光阻液，混雜了乙醇與丙酮等高揮發性之溶劑類物質，或是對水溶解 性不同之有機物，以及相關廢氣濃度太低等因素，進而導致濃度削減 率不顯著，甚至造成化合物在處理設備進、出口兩端濃度相近，所以 處理設備參數之設定必須根據，欲處理物種之濃度高、低以及化學與 物理相關特性進行調整，以因應現場高濃度的製程廢氣採集，以獲得 更具有代表性與完整性的樣品。