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圖 4-19 溫度控制器與布包間採通風設計圖例圖 4-20 整場運轉監控系統圖例
℃ Temp 1:
Heating Jacket 表面溫度 50-60 45-48
控溫裝置方式 (單點控制 or 非單點控制 ) 非單點控制 單點
Heating jacket 材質? 耐溫? 矽膠 260℃ 矽膠 260℃
外襯布包材質 ? 耐溫? 鐵氟龍 500℃ 鐵氟龍 500℃
內襯布包材質? 耐溫? KAVLA 400℃ KAVLA 400℃
保溫棉材質 ? 耐溫? 陶瓷棉 1200℃ 陶瓷棉 1200℃
Control Box body 材質? 耐溫? PVD 185℃~205℃ 杜邦LINON 260℃
Control Box 設置方式 多支加熱器1個控制點 每支加熱器1個控制點
Wired Heater 材質 鎳合金 鎳合金
Thermal Couple設置方式 每個溫控器1個感溫點 每支加熱器1個感溫點
Fuse設置方式 每個溫控器1個FUSE 每支加熱器2個FUSE
Overtemp Switch裝置方式 每個溫控器1個Overtemp Switch 每支加熱器1個Overtemp Switch
布包加熱溫度最大值 220℃
加熱線徑規格 0.1mm 線徑0.08mm
表4-1 Heating Jacket 改善前改善後差異比較表
P.1
改善前 改善後
Heating Jacket 裝設區域 Chamber to pump Chamber to pump
Module使用設定溫度 Temp 1: 180 150℃
改善前 改善後
Heating Jacket 裝設區域 Chamber to pump Chamber to pump
Module使用設定溫度 Temp 1: ℃ Temp 1:
Heating Jacket 表面溫度 50-60 45-48
控溫裝置方式 (單點控制 or 非單點控制 ) 非單點控制 單點
Heating jacket 材質? 耐溫? 矽膠 260℃ 矽膠 260℃
外襯布包材質 ? 耐溫? 鐵氟龍 500℃ 鐵氟龍 500℃
內襯布包材質? 耐溫? KAVLA 400℃ KAVLA 400℃
保溫棉材質 ? 耐溫? 陶瓷棉 1200℃ 陶瓷棉 1200℃
Control Box body 材質? 耐溫? PVD 185℃~205℃ 杜邦LINON 260℃
Control Box 設置方式 多支加熱器1個控制點 每支加熱器1個控制點
Wired Heater 材質 鎳合金 鎳合金
Thermal Couple設置方式 每個溫控器1個感溫點 每支加熱器1個感溫點
Fuse設置方式 每個溫控器1個FUSE 每支加熱器2個FUSE
Overtemp Switch裝置方式 每個溫控器1個Overtemp Switch 每支加熱器1個Overtemp Switch
布包加熱溫度最大值 220℃
加熱線徑規格 0.1mm 線徑0.08mm
180 150℃
第五章結論與建議
5.1 結論
本文的氣體異常事故數據資料雖出自某國內半導體廠之風險管理部門，因 考量機密資料之適切性，因此所得統計數據僅供參考，但是本研究係以半 導體廠製程尾氣處理設備系統運作的角度，利用HazOp 分析方法，藉以有 效降低此區風險危害的程度與範圍，並建立製程尾氣區域處理系統危害分 析參考指標與改善方案，提供日後建廠人員的設計規劃參考，以提升機台 運轉的穩定性及作業人員的安全性。
經由該廠最新統計的圖表資料顯示(表5-1、表 5-2、圖 5-1)，原本具 高風險等級的危害項目，經各專家意見的整合及具體的改善方案，已達成 降低到其風險等級4 的目標。
表5-1 96 年度 Local Scrubber 改善後風險矩陣分析表 項
次 風險評估項目 發生頻率 嚴重性 風險等級 1 Scrubber Parts 腐蝕/失效 C 3 4 2 Exhaust 結晶/阻塞漏氣 C 3 4 3 Heater Jacket 燒毀 E 1 4
表5-2 異常事件 95、96 年度統計表 項
次 風險評估項目 95 年 96 年 備註 1 Scrubber Parts 腐蝕/失效 11 3
2 Exhaust 結晶/阻塞漏氣 8 2
3 Heater Jacket 燒毀 1 0 持續觀察
95與96異常統計比較圖
0 2 4 6 8 10 12
Scrubber Parts腐蝕/失 效
Exhaust結晶/阻塞漏氣 Heater Jacket燒毀
95年 96年
圖5-1 95 年度與 96 年度異常統計比較圖
雖然總體資料顯示風險等級有下降的趨勢，大部份之改善方案也符合 預期，但是追蹤相關細項，仍然有須要加強的地方，藉此提出做為相關人 員日後參考，改善後所呈現的問題及建議如下:
1. 95 年歲修時，將 T/F 區大部分之 SUS 材質之酸排風管改成 FRP 材質，
風管本體結晶、洩漏之情況有明顯減少趨勢，但是圖5-2 顯示結晶情況並 未徹底解決，仍有小部份結晶情形。
修改前 修改後
圖5-2 SUS 與 FRP 材質之 Exhaust 結晶狀況
2. Edwards 的 Scrubber 在 D-poly system FDT01~FDT10 更換成 Service Module，改善原先 WRU Module(Filter)處理 Powder 效率不佳的情況。其
優點是可去除SiH4 所產生大量 Powder，在 Self-Cleaning 時不會因泡沫而 造成當機。但是新增的問題則是用水量增加，一台 25 Liter/min (等於 5 台 Hydro Cyclone 用水量)。
3.燃燒式的 Scrubber 以一般瓦斯做為燃料，設置時需考量瓦斯洩漏燃燒對 週遭環境的影響，設置時應有防火區劃的空間設計。且其加熱方式除溫控 系統以外，須有另一套獨立的過熱保護裝置，以在溫控系統失效過溫時切 斷電源或燃料供應。
4.針對 T/F 區電熱水洗式之 Local Scrubber，加熱棒於反應過程中常因發生 Powder 附著造成 Scrubber 處理效能不佳之問題，日後將以燃燒水洗式代 替，並要求設備廠商進行操作條件最佳化調整。
5.當設備運作時，Scrubber 內部會保持一定之壓力，當管線內部壓力過高 又發生 Powder 堵塞時，常會導致製程尾氣與 Powder 由管路法蘭處噴出，
造成對周遭環境污染與人員的危害，所以如T/F 、DIFF 等部門常發生粉 塵溢散情形。建議將Scrubber 設置於非塵室區域當異常發生時可以將危害 減至最小。
6.如設備進行 Cost Down 時後，Dry Type 的 Scrubber 改採用非原廠之吸附 劑時，應要求提供廠商重新檢測 PFCs 的處理效率。
7.廠務配管時因空間問題，水氣無法有效排出，酸液蓄積於管路較低處，
容易造成管路腐蝕。整體性排氣系統的設計及規劃攸關排氣管路使用之安 全性，唯有落實排氣管路之安全管理方能改善其安全風險，遂日後在籌建 新廠需預留削減設備安裝之空間及配管，並考慮相關安全因素，而舊廠的 重點放在T/F 製程進行製程最佳化改善，進一步考慮替代化學品的運用。
5.2 建議
日本、韓國、美國等國家的產業協會，在半導體的製程與尾氣處理技 術研發的投入，每年都有幾十億美金以上的資金投入，其中來自政府資金 的支援非常大。而廠商則投入人力與技術，一起開發新技術與新產品。國 內雖然政府單位的資源較為有限，亦可結合幾個單位的力量一起努力，包 含如環保設備公會的技術能力、奈米實驗室的硬體設備與生產技術、工研 院的研究資源等，再加上對政府提出計劃的經費支援，將有機會開發出更 有競爭力的半導體尾氣處理技術設備。綜合本研究上述之結論，針對製程 尾氣區域處理設備系統，以減少未來異常事件發生之參考提出幾點共通性 建議:
1.爾後在選擇製程尾氣區域處理設備等，應審慎評估其處理效率及其他副 作用，如安全、能源消耗、廢水和廢棄物處理等因素。並需要有經過SEMI S2 的安全性評估的認證標準。
2.未來可與工研院合作，藉由分析儀器分析局部廢氣處理設備之處理效率 來調整局部廢氣處理設備的操作參數，達到經濟有效之最佳化操作條件，
甚至可以協助調整製程機台參數，減少製程氣體的使用量，既環保又節省 成本。
3.本研究在進行風險對策改善時，以工程控制為主要探討主題，並未考慮 到工作程序上人員的素質及管理問題，但在系統設備實際運作過程中，管 理層面的問題卻十分重要，所以未來的研究方向，可以朝管理層面上的議 題加以討論。
4.未來除了繼續探討各項安全分析技術半導體製程尾氣區域處理設備之適 用修正，以找出最佳評估方式外，將危害風險評估與成本效益分析整合並 建立估算模式，也是重要的研究議題。
參考文獻
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http://www.itis.org.tw/，工安衛中心ITIS，(民 97 年 3 月)
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http://www.epa.gov.tw/， 行政院環保署，(民 88 年 12 月)
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附錄一：該晶圓廠異常事故表單範本
附錄二：物質安全資料表MSDS 十六大項摘要說明
附錄三： 該晶圓廠使用之氣體標示與特性
分 子 式 英 文 TLV/TWA LEL/UEL% 味 道 顏 色 21oC 蒸氣
壓 特 性 PH3 PHOSPHILE 磷他氫 0.3 ppm 自燃 臭魚 無 593Psig 毒性，遲滯反應，神經呼吸系統傷害 GEll4 GERMANE 四氫化鍺 0.2 ppm 自燃 無 無 150Psig 毒性極燃性
ASH3 ARSINE 砷化氫 0.05 ppm 4.5/64 大蒜 無 205Psig 毒性，遲滯反應，神經呼吸系統傷害 H2Se HYDROGEN SELENIDE
硒化氫 0.05 ppm 不穩定 討厭味 無 125Psig 極燃性
DeTe/H2 DIETHYLTELLURIDE 乙碲醚(二乙碲)
Te
0.1mg/m3 自燃 — 紅黃色
液體 7.1 mmllg 極毒性，不溶於水，能溶於醇 極易產生PARTICULARY 於管線上 C2F6 HEXAFLUORETHANE
六氟乙烷 — — 無 無 460Pig 窒息性氣體
CF4 TETRAFLUORIDE METHANE
四氟乙烷 — — 無 無 2000Psig 窒息性氣體
F2 FLUORINE 氟 1.0 ppm — 特殊味 淡黃 300Psig 強氧化極毒，肺刺痛侵蝕牙齒骨頭 CL2 CHLORINE 氯 0.5 ppm — 窒息味 綠黃 85.3Psig 氧化性，高濃度時，呼吸困難，
琥珀色液體
CLF3 CHLORINE TRIFLUORIDE
三氟化氯 0.1 HFppm — 些微甜 無 35.0Psig 與空氣分解感ＨＦ，遇水或有機物
可能爆炸腐蝕 HF HYDRGEN FLUORIDE
氟化氫 3.0 ppm — 無 白煙 0.9Psig 遲滯反應，嚴重曝露可能致死
BF3 BORON TRIFLUORIDE
三氟化硼 1.0 ppm — 刺痛酸 白煙 1800Psig 接觸脫水性灼傷，遇空氣分解成 HF
HCL HYDRGEN CHLORIDE
氯化氫 5.0 ppm — 刺激窒息 白煙 641.0Psig 腐蝕，1500-2000 PPM/數分鐘致死 HBr HYDRGEN BROMIDE
溴化氫 3.0 ppm — 刺激 白煙 341.0Psig 腐蝕，1000-1300 PPM/30 分鐘致死 BrF3 BROMINE Trifluoride
三氟化溴 HF — 無 灰黃液
體 0.135Psig 氧化性，遇空氣分解成HF，遇水或 有機物可能爆炸與腐蝕
NH3 AMMONIT 氨 25.0 ppm 15/28 刺激 無 142.2Psig 強鹼性，易溶於水
B2H6 DIBORANE 乙硼烷 0.1 ppm 0.8/98 惡臭 白煙 溶於CS2.在水中成硼酸及H2 不穩
B2H6 DIBORANE 乙硼烷 0.1 ppm 0.8/98 惡臭 白煙 溶於CS2.在水中成硼酸及H2 不穩