第二章 高科技廠自我救災能力探討
2.1 高科技廠災害特性
根據美國 FMRC（Factory Mutual Research Corporation）機構於 1977 至 1997 年災害統計，全世界半導體廠工安事故主要災害為火災(佔 46.9%)，國內半導體工廠火災主要原因，在無塵室內為易燃液體著火及矽 甲烷外洩，在無塵室外為發電機過熱，其中華邦與聯瑞火災，皆發生於無 塵室，前者起源於濕式清洗台之易燃性液體，後者起源於製程排氣風管 (Exhaust)之易燃性氣體所引起(表 1)。本節探討高科技廠災害特性，主
要內容有災害案例、建物空間特性、火災原因與潛在危害。
表 1 高科技廠重大火災事故
日期 公司名稱 損失 原因
85/10/14 華邦電子 78 億 濕式清洗台 IPA 起火 86/10/03 聯瑞積體 120 億 SiH4 燃燒 86/11/11 天下電子 3 億 濕式清洗台 IPA 起火
88/6/23 力晶半導體 - 化學原物料倉庫起火 88/9/22 世大積體 4 仟萬 發電機起火 89/3/31 聯茂電子 5 仟萬 鍋爐間重油噴出起火 89/12/25 聯華電子 3 仟萬 發電機起火
91/8/22 同亨科技 1 仟萬 變電器燒毀 92/10/29 建興電子 - 變電器燒毀
94/5/01 日月光 100 億 危險物品油料起火
2.1.1 災害案例分析 1.聯瑞積體電路公司火災
(1)事故基本資料：
c
發生時間：1997/10/3，17:40。d
事故類型：火災。(2)事故資料描述：
目擊者看到火苗由抽風口竄出; 17:45 分報警求援，共動員義 消一百八十餘人，華邦、德碁、元太，旺宏在十分中內 支援上百 具呼吸器材等救援器材，因風管中仍有廢氣，四處流竄，因此火勢 數度復燃，火警在 3 日晚間經過搶救，消防人員檢查火場已無火苗 後，即行離去，現場繼續抽風，讓煙霧飄散。當天 9:00 左右又發 現冒出火苗，消防隊再趕到把火撲滅，4 日凌晨 1:20 現場又有復 燃現象，所幸無擴大跡象，4 日上午消防人員以雲梯車架人在二、
三、四樓破窗排煙，一時現場充滿刺鼻化學藥物味，14:15 消防人 員確定現場安全無虞，消防車才撤崗，僅部份消防及工安人員繼續
留守，17:00 左右火場悶燒再起，消防車迅速趕往現場，此次復燃 延續十小時，5 日凌晨 3:00 左右，才將火勢完全撲滅。大火在延 燒兩天後方可進入，1997/10/6 新竹縣消防對與警察局進行司法程 序檢查。根據園區管理局、消防署、新竹市消防隊在 17 日所作成 的火場鑑定與救災檢討報告指出，起火點雖在一樓，但火勢在密閉 的廠房內卻循管道間，排風管延燒，因此三日晚間，從外部觀看是 五六樓著火，但各樓層內部已受到波及。
(3)財物損失金額：NTD 120 億元。
損失清單：無塵室全毀。
(4)災因分析：
c
事故類型：火災。d
基本原因：原因不明。e
火源：自發反應。(5)改善對策：
半導體化學酸毒管應設自動防護系統，使用不可燃材質風管，
並加裝化學異常偵測器和防洩、防爆設備。設置媒體公關發言人，
由高階主管統一發言，讓外界隨時可清楚了解廠內火災處理進度，
管道間、排風管、煙毒管等頂樓出口應標記清楚，並裝設高壓式自 動滅火系統，化學生產機台和氣體閥應裝設遙控關閉開關，落實提 報生產機台使用特性及化學物品間之相關性，建築物閉免採用封閉 式外牆，並應在外牆逃生窗口標示位置。
2.天下電子公司火災 (1)事故基本資料：
c
發生時間：1997/11/11，8:50。d
事故類型：火災。(2)事故資料描述 8:05 發生火災。
8:20 園區消防隊接獲報案，立即出動消防車，園區化學災害應變 小組成員陸續支援器材到場。
10:30 控制火勢,並繼續作室內降溫及火場清理工作，11:00 火勢撲 滅，園區及埔頂消防小隊人員在確定現場無復燃顧慮後撤離。
13:30 火災鑑試人員到場進行市鑑識。天下電子火災現場為二層樓 標準廠房，火災主要為一樓約 300 坪的廠房，無塵室約 60 坪，廠 方人員報案指稱是在潔淨室蝕刻區清洗槽發現火苗，燃燒面積多侷 限在此區，其餘為濃煙籠罩。園區消防隊與新竹市消防隊共出動化 學車 2 部，雲梯車 3 台，水庫車 2 台，器材車 1 部，水箱車 5 部，
救護車 3 部，及 200 多名消防人員救火。
(3)財物損失金額：NTD 3 億元。
損失清單：300 坪廠房,60 坪無塵室。
(4)災因分析：
c
事故類型：火災。d
基本原因：原因不明。e
火源：不明火源。f
事故設備：蝕刻區酸洗槽。g
立即原因：化學因素。h
可燃源：易燃貨品、化學品。(5)改善對策：
加強人員專業訓練及應變能力，排除可燃物及環境測定，排除 可燃物或加強防護措施，規劃化學品之儲存及防護，設立消防栓及 消防系統，進行原物料之火災爆炸特性分析及製程分析。
3.世大積體電路股份有限公司火災 (1)事故基本資料：
c
發生時間：1999/9/22。d
事故類型：火災。(2)事故資料描述：
新竹科學園區世大積體電路公司傍晚突然發生大火，火勢是由 一處變電站引發的。由於大火引發的煙霧可能含有毒素，園區緊急 疏散所有人員，不過由於火勢實在太大，除了科學園區本身的消防 隊，以及各家廠商的防火小組都投入救援外，還緊急調來附近鄉鎮 的消防車協助救火，幸好暫時將火勢控制在這間變電站裡，並沒有 波及到世大積體電路的生產設備，說起來，這場火災也是地震惹的 禍，世大由於要趕交全世界都缺貨的積體電路，在科學園區停電
後，自行發電趕工，沒想到因此引發大火。雖然在各方的搶救下，
這場大火並沒有波及公司的生產設備，不過由於濃煙帶來大量的煙 塵，這些煙塵經由空調進入世大公司的無塵生產室，污染了裡面所 有的產品，估計要恢復產能可能還要一兩個禮拜。
世大於昨（22）日下午 4 點 45 分發生火警，起火原因主要是 該公司廠務建築中的一台柴油發電機運轉過熱所造成，並非晶圓待 工廠產生火警，因此損失輕微。發電機起火的原因是由於園區大停 電後，機器持續運作所造成，並非是今早由新宇汽電開始供電所造 成的影響。該公司目前有 4 台動態不斷電系統及 2 台發電機，引起 這次火警的其中一台發電機，並未影響其它發電機，將災情控制在 一個區域，使得損失降到最小。這次火警損失金額約新台幣 2,000 萬元左右，主要損失項目是發電機，這座機器造價約 1,000 多萬 元，因此加上其發廠房重整的費用，整體損失金額不大。世大發言 人張秉衡表示，該公自有的電力供應有 9,000 千瓦，而損失的這座 發電機約提供 2,000 瓦，但由於今早新宇汽電所供應的電力，對公 司維持無塵室的清淨並不會造成損失。
(3)損失情形：財物損失金額 NTD 2000 萬元。
損失清單：倉庫。
(4)災因分析：
c
事故類型：火災。d
基本原因：原因不明。e
火源：不明火源。f
事故設備：發電機(generator)。(5)改善對策：
加強人員專業訓練及應變能力，加強工作員工之操作訓練，設 立消防栓及消防系統，進行原物料之火災爆炸特性分析及製程分 析，落實動火許可制度。
圖 2 世大積體電路股份有限公司火災
2.1.2 高科技廠廠房空間特性
高科技廠房多設有無塵室，為一大型無開口樓層，內為挑高大空間維 持正壓空調，使用大量可易/燃化學品、各式毒化物與高精密機台設備，
安全方面也設置相關消防防護系統。以晶圓廠為例，廠區概分為無塵室、
支援棟、廠務棟、化學庫房（圖 3），其中無塵室大部分為貫穿的三層式 結構，加一層非無塵室相連通結構組成（圖 4）。三層式無塵室包括最上 層 SAC 區（Supply Air Chamber）、中間層 Fab 區（Fabrication Area）
與下層 RAP 區（Return Air Plenum）或稱為 Clean-SubFab 區。非無塵室 結構為 Dirty Fab 區，其位於 RAP 區下方。SAC 區內只有少數管路，如消 防管、風管等。Fab 區為主要生產區域，內部設置價值昂貴機台（化學清 洗機、化學/物理氣相植入機、離子植入機、蝕刻機等。RAP 區主要放置 機台附屬設備與氣瓶櫃等。Dirty Fab 主要放置機台尾氣處理設備（Local Scrubber）與廠務系統設備。
一般半導體廠房無塵室內部氣流循環方式，是空氣是由外氣與內部循 環氣體混和，進入風車設備，再到空調箱而產生潔淨氣體，再供應到各潔 淨區。而供應方式為從較潔淨區域流向潔淨度較差區域，以減少內部所需 氣流量達節能效果。新式半導體廠房，多採用 FFU 系統進行通風循環，空 氣由 FFUs（Fan Filter Units）吸入後以垂直層流方式向下到 Fab 層，
穿過表面有孔洞高架地板到 RAP 層，再經回風道加入補充外氣回到 SAC 區，形成一正壓循環穩態氣流。
依高科技廠空間特性與危害，其搶救上與一般建築物不同，可歸納為 下列幾點：
1.無塵室建築空間特性：
(1)無塵室大都無窗壁與外界隔壁，出入多關卡，災害時外界救援難。
(2)機具充斥，災害發現慢，逃生不易。
(3)大量空氣循環，有毒或易燃氣體洩漏，擴散快難發現(易被稀釋)。
(4)製程中使用太多化學品，許多具有毒、自燃性…等，易發生事故。
(5)內部裝潢及路面平滑，行走不易，易跌倒造成災害發生。
(6)操作人員因作業性質不同，應變能力差異大。
2.無塵室與一般建築物火災不同處：
(1)意外損失極高之高風險行業。
(2)製程中使用高毒性、腐蝕性、易燃性氣體與液體。
(3)使用大量可燃素材，提高火災風險。
(4)密閉作業環境及迴風系統，有害物不易排出。
(5)發生災害，搶救困難。
3.無塵室與與傳統救災不同處：
(1)濃煙密佈，視線不良，不易找火點。
(2)無開口樓層，搶救困難，形成高溫悶燒。
(3)無塵室貫穿 2~4 樓，樓層廣闊，容易延燒。
(4)毒化物極多，救災人員處於極大風險。
(5)障礙物多、陷阱多(圖 5)，不易安全撤離。
圖 3 晶圓廠平面設施圖例
無塵室
化學庫房 廠務區
支援區
圖 4 無塵室空間立面圖例
圖 5 廢氣管燃燒後之陷阱
2.1.3 高科技廠火災原因
根據 FMRC 資料，高科技廠發生火災原因，主要為易燃易爆氣體洩 漏、電子元件失效、製程流體加熱器異常，其他還包括使用可燃性材 質。無塵室內機台的火災發生機率，以製程區的濕式清洗台(Wet Bench) 為最高(佔 52%)，其他還包括高溫爐管、歩進機、蝕刻機台、離子植 入機等。美國無塵室災害八成以上為通風排氣系統方面，包括製程排
根據 FMRC 資料，高科技廠發生火災原因，主要為易燃易爆氣體洩 漏、電子元件失效、製程流體加熱器異常，其他還包括使用可燃性材 質。無塵室內機台的火災發生機率，以製程區的濕式清洗台(Wet Bench) 為最高(佔 52%)，其他還包括高溫爐管、歩進機、蝕刻機台、離子植 入機等。美國無塵室災害八成以上為通風排氣系統方面，包括製程排