• 沒有找到結果。

TFT LCD 蝕刻製程中超純水的處理研究

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "TFT LCD 蝕刻製程中超純水的處理研究"

Copied!
60
0
0

加載中.... (立即查看全文)

全文

(1)

國立高雄大學電機工程學系(研究所)

碩士論文

TFT LCD 蝕刻製程中超純水的處理研究

The Sterilization of DI Water Recycling in TFT LCD Processing

研究生:張睿詠撰

指導教授:施明昌

(2)
(3)

誌謝 首先感謝指導教授 施明昌教授願意在校務及教務百忙之中,還願意擔任指導教 授。再感謝公司主管 慶毅經理、聖祐副理願意支持、頃聽此一製程超潔淨純水水質改 善殺菌光設備的構想,並讓它以專案的方式進行,並促成相關設備採購專案,同事 介 銘願意協助幫忙取水質採樣送廠務端進行菌種培養及驗證。感謝廠務水務課同事 佑良 願意提供細菌培養的專業知識及協助尋找廠商,並提供設備進行細菌培養環境及相關 檢測儀器。

(4)

TFT LCD 蝕刻製程中超純水的處理研究

指導教授:施明昌博士(教授) 國立高雄大學電機工程所 學生:張睿詠 國立高雄大學電機工程所 摘要

TFT LCD Array 濕蝕刻製程中,濕蝕刻(Wet etching)與濕式去光阻(PR stripping)製 程皆是以濕式化學藥劑進行玻璃基板電路圖形蝕刻及去光阻(PR Stripper),在蝕刻或去 光阻結束後皆須要使用大量的超潔淨純水(DI Water)進行化學藥劑沖洗潔淨,以避免造 成電路圖形過蝕刻或光阻殘留。然而,當 DI Water 使用一段時間後,水中會有菌絲生 成(Hyphae)而造成產品線路斷線的缺陷,若菌絲範圍過大,更會造成下一層電路圖形 (PVD 或 CVD)成膜破裂等異常,造成產品需進行重工或報廢。本研究將針對去光組製 程中的菌絲生成原因及如何延緩惡化做為進行探討與研究。 關鍵字:PR Stripper、二甲基亞砜、單乙醇胺

(5)

The Sterilization of DI Water Recycling in TFT LCD

Processing

Advisor(s): Professor Ming Chang Shih Institute of Electrical Engineering National University of Kaohsiung

Student: Ruei Yong Jhang

Institute of Electrical Engineering National University of Kaohsiung

ABSTRACT

In both the wet etching and PR stripping of TFT LCD fabrication, large amount of DI water is necessary to clean chemicals residuals after wet etching and PR stripping in order to avoid over-etching of the circuit pattern and PR residue. However, hyphae containing in the recycling DI water can result in defects of the circuits, so the recycling DI water has to be regenerated after a period of time. When the contaminated area of the hyphae gets large, there will be existence of abnormalities, such as cracks in the PVD/CVD coatings that can result in rework or disqualification. Moreover, the formation rate of hyphae is degraded more rapidly in PR stripping than in wet etching. This thesis is focused on the study of the mechanisms of hyphae formation in the PR stripping process and to develop an effective process for recycling DI water to inhibit the deterioration in TFT LCD processes.

(6)

目錄 論文審定書………I 誌謝………II 摘要………III ABSTRACT………IV 目錄………V 圖目錄………VII 表目錄………X 第一章 緒論 1-1 研究背景………1 1-2 LCD Array製程介紹………2 1-3 LCD Array電路層別介紹………2 1-4 Stripper製程設備流程介紹………3 1-5 Stripper藥劑成份………5 1-6 菌絲(異物)造成的製程影響………6 1-7 細菌來源探討………7 第二章: 菌絲生態探討 2-1微生物介紹………8 2-2 DIW tank內菌絲種類………11 2-3 細菌的繁殖………11 第三章:微生物的生態與營養來源 3-1微生物的營養來源………16 第四章:細菌數(落)分析方式 4-1 菌落數單位簡介………16 4-2 菌落數檢測方式………17 4-3 3M™ Petrifilm™ 總生菌數快檢片使用方式………20 4-4 總生菌數判讀方式………21 第五章:菌絲改善前防治方式 5-1菌絲改善前防治方式………23

(7)

第六章:菌絲改善方式探討 6-1 UV殺菌法………25 6-2 臭氧殺菌法………33 第七章 結論 7-1 最終導入複合式殺菌系統………35 7-2 複合式殺菌光導入後成效………42 第八章 結論未來展望………45 參考文獻………46

(8)

圖目錄 圖1-1 電路膜上菌絲及玻璃切片示意圖………1 圖1-2 TFT Array電路製程流程圖………2 圖1-3 Stripper製程設備示意圖………‥……4 圖1-4 Stripper藥劑成份及溫度曲線圖………5 圖1-5 MEA成份及與水混合後分子式………6 圖1-6 Array線路菌絲造成斷線示意圖………6 圖1-7 菌絲沾黏示意圖………7 圖1-8 廠務純水供水管路圖………7 圖1-9 廠務水源菌落數快檢片驗證圖………8 圖2-1 細菌顯微鏡圖示………9 圖2-2 真菌顯微鏡圖示………9 圖2-3 原生蟲顯微鏡圖示………10 圖2-4 藻類造成優養化圖………10 圖2-5 病毒示意圖………11 圖2-6 培養25℃,24 小時後紅色菌落圖………11 圖2-7 Filter內細絲電子顯微示意圖………11 圖2-8 細胞分裂數量與時間關係圖………12 圖2-9 細菌分裂示意圖………13 圖2-10 微生物生長曲線圖………14

圖2-11 產品良率Defect trend chart………14

圖2-12 菌落數與Defect trend chart曲線圖………15

圖5-1 運作方式示意圖………23 圖5-2 Fliter更換週期示意圖………24 圖6-1 UV殺菌波長表………27 圖6-2 頻率(ν)和波長(λ)具有反比關係圖………27 圖6-3 UV殺菌染色體結構示意圖………28 圖6-4 過流式UV燈殺菌系統及燈管數與流量關係示意圖………29 圖6-5 UV殺菌系統開啟4小時,菌落數快檢片差異………30 圖6-6 實驗組UV開啟菌落數與良率D.D關係圖………31

(9)

圖6-7 對照組菌落數與良率D.D關係數據圖………32 圖6-8 臭氧殺菌示意圖………33 圖6-9 臭氧濃度圖………34 圖7-1 殺菌方式殺菌率比較圖………35 圖7-2 複合式殺菌光原理示意圖………35 圖7-3 臭氧50%供氣良率與菌落數趨勢圖………37 圖7-4 臭氧70%供氣良率與菌落數趨勢圖………39 圖7-5 臭氧100%供氣良率與菌落數趨勢圖………40 圖7-6 複合式殺菌系統菌落數及產品良率D.D趨勢圖………42

圖7-7 Pump flower filter流量EDC改善前差異………44

(10)

表目錄

表1-1 Stripper Unit功能介紹………5

表1-2 Sripper藥劑組成物及特性………5

表2-1 菌落數與Defect trend chart曲線驗證數據………15

表3-1 細菌營養源分類表………16 表6-1 目前已知氧化物及氧化電位一覽表………25 表6-2 紫外線波長區間表………26 表6-3 實驗組UV開啟菌落數與良率D.D關係數據表………31 表6-4 對照組菌落數與良率D.D關係數據表………33 表7-1 臭氧50%供氣良率與菌落數趨勢圖………38 表7-2 臭氧70%供氣良率與菌落數趨勢圖………39 表7-3 臭氧100%供氣良率與菌落數趨勢圖………40 表7-4 複合式殺菌系統菌落數及產品良率D.D趨勢表………43

(11)

第一章 緒論 1-1 研究背景: TFT LCD Array濕蝕刻製程中,去光阻製程(PR Stripper)是以Stripper有 機溶劑讓硬化的光阻軟化後進行光阻剝離,以便進行下一層別的電路薄 膜。在Stripper製程結束後皆須以大量的超潔淨純水(D.I. Water)將玻璃表 面上的Stripper有機溶劑去除乾淨。當超潔淨純水(D.I. Water)持續循環使 用一段時間後,水中即會有微生物生成(菌絲Hypha)(如圖1-1),此一生 成物會造成產品線路斷線、鍍膜成膜破裂等製程良率異常,為此產品必需 進行後續Rework、雷射修補甚至玻璃基板單膜電路報廢。 現今電子廠的超潔淨純水(D.I. Water)供水為管控便利,皆統一由廠務 端純水製造設備於純水製程後提供與工廠端生產使用,如何持續維持製程 水品質,是一重要課題。本次研究將針對如何延緩去光阻製程中超潔淨純 水(D.I. Water)供水的菌絲生成進行探討與研究。 圖1-1電路膜上菌絲及玻璃切片示意圖 圖片資料來源:群創產品檢驗判定作業指導書

(12)

1-2 LCD Array製程介紹: TFT LCD Array電路圖形由五道電路圖形堆疊組成。其製程流程 如圖1-2,每一層圖形皆須經過鍍膜→上光阻→曝光→顯影→蝕刻→ Stripper去光阻→下一層材料鍍膜。 圖1-2 TFT Array電路製程流程圖 圖片資料來源:CMO新人專業教育訓練手冊 1-3 LCD Array電路層別介紹: Array電路各膜層若以材料導電特性來分可區分為: 導電層 (Conductive Layer) Al, Mo, Ti, Cr

絕緣層 (Insulator Layer) SiNx,SiO2,Ta3O2 半導體層 (Semiconductor Layer) a-Si, n+a-Si

第一層:Array電路M1層,屬於導電層,使用的材料為MoN(氮化鉬), Al+3%N(GATE)製成。

第二層:Array電路GIN層,屬於半導體層,使用材料為G:Gate SiNx(氮矽化合物, 玻璃基板

(13)

絕緣層)、I:a-Si(非結晶矽,通道層)、N:N+(高濃度磷(PH3)的矽)製成。 第三層:Array電路M2層,屬於導電層,使用的材料為MoN(氮化鉬),Pure Al(Soure drain)製成。 第四層:Array電路Passivation層,屬於絕緣層,使用的材料為SiNx氮化矽,SiO2二 氧化矽。 第五層:Array電路ITO層,屬於導電層,使用的材料為ITO銦銻氧化物。 圖片來源:CMO新人專業教育訓練手冊 1-4 Stripper製程設備流程介紹: Stripper製程流程如下圖1-3,每個Unit主要功能介紹如表1-1,製程時玻璃基 板以一條龍的方式陸續由Ld buffet→藥劑段Hight pressure1→藥劑段Hight pressure2→藥劑段Hight pressure3→藥劑段Spray Stripping→置換水洗段Sub rinse→循環水洗段U-Turn1 Rinsing →循環水洗段U-Turn2 Rinsing →循環水洗 段U-Turn3 Rinsing →循環水洗段Circulation Rinsing →循環水洗及廠務供水 段RB+AA-JET Rinsing→高壓氣刀除水段Dry air knife →乾燥段→Uld buffer製 程後排出。其中藥劑段Spray Stripping出口則有一高壓氣刀(Remove air knife)

玻璃基板

玻璃基板

玻璃基板

(14)

盡可能地將大部分的Stripper有機溶劑滯留於藥劑段,循環水洗段則是以DIW Tank供水方式循環使用。 圖1-3 Stripper製程設備示意圖 Stripper 製程設備Unit功能介紹如下表1-1: Unit Name 功能/作用 有機溶液槽

High Pressure Stripping (HP1~HP3) 有機溶劑 TOK106 Strip 液 (70%MEA+30%DMSO) DMSO:使烘烤過的光阻軟化膨脹 MEA:將 DMSO 軟化後的光阻進行剝離去 除。

High Pressure Stripping (SS01) 藥劑段的最後一個 Chamber,於出口處有一高 壓氣刀,目的是將大部分有機溶劑刮除乾淨, 避免玻璃表面殘留有機溶劑後留成為 D.I Water tank 內菌絲養份。 High Pressure Stripping(2) High Pressure Stripping (3) Spray Stripping (1) U-Turn1 Rinsing U-Turn2 Rinsing U-Turn3 Rinsing Circulation Rinsing RB+AA-JET Rinsing Dry AK Neutral Conveyor2 ULD Buffer LD Buffer High Pressure Stripping (1) Sub rinse Neutral Conveyor 1

(15)

水洗 Unit

DI washing (Sub rinse)

此為水洗段第一個 Chamber,由 DIW Tank 供 水,以高壓 PUMP 為動力,以高壓水刀方式 沖洗玻璃機板上所殘留的有機溶劑,避免有機 溶液殘留成為 D.I Water tank 內菌絲養份, 同時避免有機溶劑腐蝕電路圖層。 備註:當藥劑中的 MEA 碰到水會形成強鹼, 腐蝕 Metal,而造成產品異常,故此 Chamber 的 DIW 沖洗玻璃基板後會直接排放不循環使 用。 Wet CV chamber (U-turn1~RB)

由 DIW Tank 循環供水,並以高壓 PUMP 為動 力,使用 Nozzle 持續噴出水柱,進行有機溶 劑及 Particle 沖洗,同時讓基板上持續保持有 水份濕潤,避免產生水膜,進而造成製程異 常。 Dry Spin 以高壓 Air knife(氣刀)的方式去除玻璃基板上 水份,完成 Stripper 製程。 表1-1 Stripper Unit功能介紹 1-5 Stripper藥劑成份: 去光阻製程使用的有機溶劑成份如下表1-2,最佳製程溫度係數如下圖 1-4,廠內光阻剝離有機溶劑(Stripper)是採用三福化工產品,其主要成 份 由 70% 單 乙 醇 胺 (Mono Ethanol Amine) 及 30% 二 甲 亞 碸 (Dimethyl Sulfoxide )組成。去光阻製程原理為利用DMSO使烘烤過的光阻軟化膨 脹,光阻軟化後由MEA將軟化後的光阻進行剝離。其中藥劑中的單乙醇 胺(MEA)如下圖1-5所示藥劑中含有高濃度的有機物質及碳源,此成份 即為菌絲生長所需的營養來源,化學分析式如下圖1-5: 表1-2 Stripper藥劑組成物及特性: Chemical

name Molecular weight Density

Boiling point(°C) Flash point(°C) Dissolving to water MEA 61.08 1.0174 170.95 93 ∞ DMSO 78.13 1.1 189 95 ∞

(16)

圖1-4 Stripper藥劑成份及溫度曲線圖 圖片及圖表資料來源:奈米通訊雜誌/第十二卷第二期/有機溶劑回收系 統於TFT-LCD製造廠之應用 圖1-5 MEA成份及與水混合後分子式 圖片來源:CMO新人專業教育訓練手冊 1-6 菌絲造成的製程影響: 在面板製程中,電路基板上若有較大範圍菌絲(圖1-6)(異物、髒汙)會造成 薄膜製程鍍膜因異物突起造成膜層破裂、黃光曝光製程電路斷線異常。如下 圖示1-7:菌絲沾附在電路圖形上,造成薄膜鍍膜破裂或電路圖形斷線等異 常,造成需進行產品Rework或是單膜Panel報廢等產能Loss。

(17)

圖1-6 Array線路菌絲造成斷線示意圖 圖1-7 菌絲沾黏示意圖 圖片來源:耀群科技UV+光觸媒殺菌設備簡介 1-7 細菌來源探討: DIW設備在使用一段時間後會產生菌絲,造成產品汙染,那菌絲的來源為 何?有沒有可能廠務供水(圖1-8)即有菌絲造成汙染? 線路圖形斷裂

(18)

圖1-8 廠務純水供水管路圖 圖片來源:群創光電廠務純水設備作業指導書 針對廠務純水供給端取樣分析菌落數,經細菌培養確認,廠務供水並未發 現有菌落數(圖1-9),後續發現微生物原本就遣伏存在於空氣、水中且可經 由皮膚皮屑、維修工具及手套上沾附作為感染途徑,當遇到適當的生存條件 下就會倍數生長。 圖1-9 廠務水源菌落數快檢片驗證圖 廠務純水供水 皮膚皮屑 維修工具 上 無塵手套沾附

(19)

第二章: 菌絲生態探討 2-1微生物介紹 : 地球自然生態中已知的生物分類分別為植物界、原生生物界(微生物)、動物 界,微生物無處不在,只要是有生命的地方,都會有微生物的存在。它們存在於 空氣中、水中,吃的食物中。 微生物可分成五大類,分別為細菌、真菌、病毒、藻類和原生蟲。 細 菌 細菌(圖 2-1)是微生物世界中數量和種類最多的族群。霍亂弧菌、沙門氏桿菌、 金黃葡萄球菌等,會使人類生病,但有些雙叉乳桿菌、乳酸菌、抗生素,卻能幫 助我們維持身體的健康。 圖 2-1 細菌顯微鏡圖示 圖片來源:群創光電廠務細菌生態與廠內案例說明 真 菌 真菌(圖 2-2)是真核生物,有一個細胞核或多個細胞核,種類有:菇類、黴菌。在 醫學上,第一種抗生素-盤尼西林即是由真菌產生,但有一些真菌卻會產生毒素 使人致死;也有的真菌感染雖然不會致死,如香港腳。除了與人的健康有關外, 真菌與我們日常的食物生產有關,如醬油和味增。

(20)

圖 2-2 真菌顯微鏡圖示 圖片來源:群創光電廠務細菌生態與廠內案例說明 原 生 蟲 原生蟲(圖 2-3)是單細胞的真核生物。在食物鏈中,原生蟲扮演的是一級消費 者,會捕食細菌,在環境中,它們可以靠鞭毛、纖毛或偽足來移動。在廢水處理 廠中,原生蟲扮演了減少細菌數量的重要角色。它們也幫助反芻動物分解胃內食 物。但有些原生蟲如 Giardia lamblia 造成下痢,使人病痛不欲生。 圖 2-3 原生蟲顯微鏡圖示 圖片來源:群創光電廠務細菌生態與廠內案例說明 藻 類 藻類(2-4)有固定的細胞壁,而且因為它們有葉綠素,被認為是類似植物的生 物。在食物鏈中,它們是第一級的生產者,沒有它們,我們將面臨嚴重的食物短 缺。它們也是造成水有腥味或優養化的原因。有一些藻類如甲藻更會產生劇毒, 對身體造成嚴重的後果。

(21)

圖 2-4 藻類造成優養化圖 圖片來源:http://library.taiwanschoolnet.org/cyberfair2013/pyps102/page1-2.html(最 後更新 20190311) 病 毒 病毒(圖 2-5)是目前發現最小的微生物只能活在活的生物體中。一但進入宿主的 細胞,就會造成莫大的傷害。不管動物或植物都難逃病毒的攻擊,比如說一般的 感冒、泡疹和肝炎都是病毒所造成的疾病。儘管它們對生物有很大的害處,由於 它們可以將遺傳物質插入宿主,所以病毒現在廣為用來進行遺傳工程的實驗。 圖 2-5 病毒示意圖 圖片來源:群創光電廠務細菌生態與廠內案例說明 2-2 DIW tank內菌絲種類: 將DIW段Filter內菌絲樣本送樣,並做細菌培養分析,確認DIW內菌種主 要真菌類的:粘質沙雷氏菌(圖2-6、圖2-7),廣泛分布於自然界,是水和土 壤中的常居菌群亦可經由手部傳播,可生存在28~40°C間,最適生長溫度為

(22)

37°C,是一種產生鮮紅色素的細菌,存在於空氣和水中,可生長在動、植物 性食品中。 圖2-6 培養25℃,24 小時後紅色菌落圖 圖2-7 Filter內細絲電子顯 微示意圖 圖片來源:培養基生長http://www.schoolwork.de/mikrobiologie/agarplatten.php (最後瀏覽日期為2011年9月) 2-3、細菌的繁殖: 細菌是以無性方式進行分裂繁殖,當細菌處於溫度、濕度、空氣、營養豐 富的環境中時,會快速繁殖通常約20分鐘分裂一次。其分裂繁殖方式是以二 分裂法的方式進行無性繁殖。 微生物生長要素中溫度及水質PH為生長催化因素,總有機碳(TOC)、溶解氧 (DO) 為主要條件。在適宜生長的條件下,細菌20分鐘分裂一次如圖2-8, 十小時內可從一個細胞成長為一百萬個,十二小時超過一千萬個,其細胞分 裂示意如圖2-9。

(23)

圖2-8 細胞分裂數量與時間關係圖

圖2-9 細菌分裂示意圖

(24)

微生物的生長並非無限制擴張,而是有一定模式的生長曲線,其生長曲線之 相對應關係如下圖2-10: 微生物生長曲線解釋: ★遲滯期(Lag phase): 微生物正適應新環境,吸收養份以合成新細胞,細胞雖變大,但仍未分裂,故細 胞數目無明顯增加。 ★對數期(Logarithmic phase): 細胞呈幾何級數增加,菌之生理較一致,為微生物實驗最佳時期。 ★靜止期(Stationary phase): 微生物代謝,消耗養分、同時產生代謝毒物,造成新分裂與死亡之菌數約略相 等,因此菌數沒太大改變(單位容量下趨近於飽和)。 ★減數期(Decline phase) : 養分已漸消耗完畢,而代謝毒物累積更多,造成新生菌數遠小於死亡菌數,因此 菌數遞減。 圖2-10 微生物生長曲線圖 圖片來源:中正社大/https://skybluebaking.pixnet.net/blog/post/43144501 為驗證微生物生長曲線,我們由產品良率Defect trend chart(圖2-11)與菌落數與 D.D曲線圖(圖2-12、表2-1)來看,機台設備DIW Tank約600mL容量大小,藥水洗 後生菌數為0,產品開始持續進行量產(24HR約11天)後,水中微生物適應環境、 溫度並取得養份後,開始進行細胞分裂增生,造成產品良率Defect數與生菌數逐 備註:生長時 間及菌落數會 因Tank容量大 小而有所不 同,但其生長 曲線接近似。

(25)

步偏高。於3/20 Defect數與生菌數到達高點,必須於3/20開始針對機台控管,於 3/24機台停機進行藥水洗殺菌後機台汙染才獲得改善,確認此Tank內菌絲生長趨 勢相符合。

圖2-11產品良率Defect trend chart

圖2-12 菌落數與Defect trend chart曲線圖

日期 M2N Defect trend chart 菌落數

20130301 0 8 20130302 0.015 10 20130303 0.024 12 20130304 0.081 28 20130305 0.092 42 20130306 0.101 60 20130307 0.105 71 停機藥洗 停機藥 洗

(26)

20130308 0.118 95 20130309 0.127 118 20130310 0.135 219 20130311 0.168 310 20130312 0.215 357 20130313 0.136 492 20130314 0.157 591 20130315 0.19 610 20130316 0.27 632 20130317 0.26 768 20130318 0.29 824 20130319 0.38 1286 20130320 0.32 1581 20130321 0.241 681 20130322 0.168 724 20130323 0.16 612 20130324 0.069 541 20130325 0 0

表2-1 菌落數與Defect trend chart曲線驗證數據 第三章:微生物的生態與營養來源 3-1微生物的營養來源: 微生物生長需藉攝取營養物質作為碳源及能量源,而經代謝作用所產生之能 量運用於新細胞合成與支持生命。各種微生物生長繁殖所需之營養成份與本身所 組成化合物相似。 碳源:即細菌生長和發育所需要的碳元素來源。如果細菌採用有機物作爲碳源則 稱爲異營細菌(heterotrophic),如果採用二氧化碳(CO2)作爲碳源,則爲自營 細菌(autotrophic)。 能量來源:指細菌在分解代謝中用來製造能量的途徑。若生物使用〝光〞作爲 代謝能量來源,則稱光合營養細菌(phototrophic),若以化學反應來做為代謝能 源,稱化合營養細菌(chemotrophic)。由表3-1可看出DIW Tank內微生物(菌絲) 即屬化學異營菌,因取得MEA分解後轉化的碳源、能源進而開始快速增生繁衍。

(27)

營養組別 碳源 能源 舉例 化學自營菌 (Chemoautotrophs) 二氧化碳 無機化合 物 硝化菌(Nitrifying bacteria) 氬細菌(Hydrogen bacteria) 鐵細菌(Iron-oxidizing bacteria) 硫細菌(Sulfur-oxidizing bacteria) 化學異營菌 (Chemoheterotrophs) 有機化合 物 有機化合 物 多數細菌、黴菌、原生蟲、動 物 光合自營菌 (Photoautotrophs) 二氧化碳 光

紫硫菌(Purple sulfur bacteria) 綠硫菌(Green sulfur bacteria) 藻類(Algae)、植物(Plant) 藍綠藻(Cyano bacteria) 光合異營菌 (Photoheterotrophs) 紫色非硫菌(Purple nonsulfur bacteria) 綠色非硫菌(Green nonsulfur bacteria) 表3-1 細菌營養源分類表 表格資料來源:耀群科技UV+光觸媒殺菌設備簡介 第四章:細菌數(落)分析方式 4-1菌落數單位簡介: 執行微生物檢測時,常以細菌數目的多寡,搭配法規標準作為品質判斷的依 據,進而決定是否有細菌過多的情況,其中微生物數據呈現的單位分別有CFU與 MPN兩個不同的單位,本次研究因設備採購問題,僅針對CFU及RLU (Relative light unit)進行探討。

◎CFU:CFU 是菌落形成單位 (Colony-forming unit) 的縮寫,係指樣品在適當的 稀釋狀態下,每一個細菌細胞在培養基上,生長繁殖所形成的單一易區別菌落, 每菌落單位稱為 1 CFU。

CFU/g :每公克樣品中含有的細菌菌落總數。

(28)

CFU/cm2:每平方公分樣品中含有的細菌菌落總數。

此計算方式便於判別微生物汙染程度,數字越大表示樣品中微生物含量越多, 數字越小表示越少微生物存在。然而還是有缺點,一方面樣品中的細菌可能因處 理時受到傷害死亡,一方面因微生物本身對於氧氣、溫度、營養等生存條件的需 求差異,在培養條件下無法生長形成菌落。

◎RLU (Relative light unit):其反應原理與螢火蟲體內發光反映相同,在螢光素 (Luciferin)與螢光酵素(Luciferase)存在下,ATP與螢光素、螢光酵素催化下產生淡 藍色的光。反應式如下公式:

式 4-1

其應用方式為:利用螢光劑將微生物體內的ATP釋放出來,反應後以ATP生物冷 光儀偵測。檢測結果則以相對吸光值(Relative light unit)的多寡來表示ATP濃度的 高低,藉此反推微生物含量,數值越高,細菌數越多,反之則細菌越少。 4-2 菌落數檢測方式: 本次菌落數分析有:1.ATP塗抹光學檢測儀(單位:RLU) 2. 3M™ Petrifilm™ 總 生菌數快檢片(單位:CFU/mL)。 ★ATP 冷光反應光學檢測儀: ATP塗抹光學檢測儀搭配光學試劑有著檢測所需時間短,可立即了解細菌數的優 點。普遍使用於食品場及醫療單位。 ATP冷光檢取樣管(AMP)使用方式如下: 步驟1.將欲採樣的水閥開啟持續Flush 5分鐘,抽出採樣試管,將採樣試管內的棉 棒沾溼採樣水。

(29)

步驟2.將沾附到採樣水的棉棒插回試管中,並用手一直壓到試管底部。 步驟3.反覆用力搖晃試管,將讓筆管中的採樣液體搖落並溶解粉末試劑,需確認 試管內粉末已溶解。 步驟4.將試管放入ATP冷光反應光學檢測儀中,並按壓啟動開始檢測。 3M™ Petrifilm™ 總生菌數快檢片:須利用培養箱持續以35度C、48小時時間進行 細菌培養,若DIW取樣汙染失敗時,會造成無法正確判讀,需再另外花時間細菌 培養。 無菌袋取樣採證:

(30)

目前廠內超潔淨純水(DIW)水質無菌袋採證方式,步驟如下列圖: ※步驟一:採樣前須先以清潔劑洗手再著手套,著完手套採樣前,需再以75%酒 精消毒。 ※步驟二:執行採樣前,須先將採樣口以75%酒精消毒。 ※步驟三:取無菌採樣袋,並將封口撕開。(勿觸碰到袋內) ※步驟四:取無菌採樣袋,由兩側拉開。(勿觸碰到袋內) ※步驟五:執行採樣前先持續開水Flush 15 分鐘將水裝入採樣袋。(採樣袋不可 碰觸到管路)

(31)

※步驟六:採水約1/2-2/3滿後,將取樣袋由兩側拉緊,並向前旋繞三圈。 ※步驟七:將採樣袋拉環旋緊。 ※步驟八:水樣存放於0~5℃之冰箱運送,水樣應於採樣後24小時內完成檢驗, 並置入培養箱中培養。若無法冰存需於 1 HR 內送分析。 4-3 3M™ Petrifilm™ 總生菌數快檢片使用方式: 步驟1:將總生菌數快檢片放置於平坦處,揭起上層膜。 步驟2:以微量吸管將1ml檢體垂直梯於下層膜的中央處。 步驟3:放開上層膜,使其自然落下。勿將上層膜滾動向下覆蓋

(32)

步驟4:將壓板凹槽面朝下,至於快檢片中央,在凝膠形成之前,已按壓的方式 使液體均勻分布在圓形培養區域,切勿滑動壓板。 步驟5:拿起壓板,靜置1分鐘使培養基凝固。 步驟6:將快檢片的透明面朝上堆疊,放置於35±1℃培養箱培養48小時候進行菌 落數判讀。 4-4 總生菌數判讀方式: 總生菌落數的計數是以每一個四方形小格為一個單位,將所有小格內菌落數不 論其大小和顏色深淺進行計數後進行加總計算,其中快檢片菌落數最佳的計算範 圍為20~250 CFU/mL。

(33)

總菌落數=0 總菌落數=126 生菌數解 釋:未發 現菌落數 落點,判 定為無菌 落數 生菌數 解釋: 可明顯 看到不 同程度 大小的 菌落 數,經 各小方 格計算 後加總 總菌落數=16 總菌落數=143 生菌數解 釋:可看 到每一小 方格內有 明顯菌落 數,經分 別計算後 進行加 總。 生菌數 解釋: 未發現 菌落數 落點, 判定為 無菌落 數 總菌落數=約 500 生菌數解釋:圓形 區域面積為 20cm2,每一個小方 格為 1cm2,若菌落 數超過 250 可使用 估算法,先計算 3~5 各具代表性的小方 格內平均菌落數, 然後乘以 20。

(34)

總菌落數=多到不可計 TNTC 總菌落數=多到不可計 TNTC 生菌數 解釋: 此一菌 落數估 計菌落 數 =103 快檢片 培養結 果數量 太多而 無法計 算。 生菌數解 釋:此一 菌落數估 計菌落數 =103, 快檢片培 養結果數 量太多而 使某些菌 落無法表 現出來。 總菌落數=多到不可計 TNTC 生菌數解 釋:此一 菌落數估 計菌落數 =107 中央區塊 可計數, 但周邊有 高濃度菌 落微繞成 圈。 第五章:菌絲改善前防治方式 5-1菌絲改善前防治方式: 設備改善前廠內機台端針對菌絲防治方式有:1、Filter攔阻。2、KOH、H2O2 藥水洗。下列章節將針對此二種方式進行介紹。 1. Filter菌絲攔阻: Filter運作方式如下圖5-1: Filter大部分材質,是以壓縮材料及編織纖維製作而成,利用隨機性吸附或捕捉方 式來滯留雜質(菌絲),當Filter μ數越小,可滯留的雜質越多,相對的當使用環境 未改善時Filter lift time越短,在菌絲問題未獲得改善前,每月單一台機台所需使 用量約226支,平均每支Filter Life span約3.2天,增加藥劑洗的頻率雖可少Filter更

(35)

換數量,但卻同時增加藥劑成本,用量示意圖如圖5-2。 圖5-1運作方式示意圖 圖片來源:耀群科技UV+光觸媒殺菌設備簡介 圖5-2 Fliter更換週期示意圖 2.KOH、 H2O2藥水洗殺菌防治:

每月更換約226支

Filter壽命3.2天

(36)

當水質中菌絲數量過多時會造成Filter阻塞,造成流量降低,即需要停機更換 Filter。若產品製程良率偏低時即會立即讓設備保養進行機台藥水洗殺菌,目前廠 內以環保為原則,以下列方式進行機台DIW Tank及管路內菌絲滅菌: ※氫氧化鉀(KOH)機台藥劑清洗: 殺菌原理:利用 KOH 的強鹼性,進而破壞菌絲 DNA 細胞膜及細胞壁,達到殺菌 作為。 缺點:有強烈腐蝕性,溶於水時放出大量熱。吸入後強烈刺激呼吸道或造成灼 傷。皮膚和眼直接接觸可引起灼傷,一旦眼睛或皮膚接觸到氫氧化鉀,迅速將受 傷部位以水不斷沖洗 15 分鐘以上;口服會灼傷消化道,可致命。 1. 機台必須停機進行機台保養及藥劑水洗。 ※過氧化氫(H2O2)機台藥劑清洗: 過氧化氫其水溶液俗稱雙氧水,是一種氫的氧化物。一般以 30%或 60%的水溶液 形式存放。過氧化氫對有機物有很強的氧化作用,且具弱酸性。菌絲中的過氧化 氫酶(Catalase)可以催化雙氧水的分解反應,使其釋放出氧氣,轉化為對有機體 無毒的水,主要用於殺菌及外用的醫療用途。其分子序如下: 化學式 5-1 第六章:菌絲改善方式探討 6-1 紫外線 UV 殺菌法:紫外線(英語:Ultraviolet,簡稱為 UV),為波長在 100nm 至 400nm 之間的電磁波,波長比可見光短,但比 X 射線長(圖 6-1)。各波 長區間的穿透力不同(圖 6-2),對微生物的影響也不同。其波長區間如下表 6-2。目前紫外線已被証明能消滅細菌、病毒、霉菌、單細胞藻等微生物。UV 殺菌 原理是以 253.7um 的紫外線光以輻射損傷方式對細菌、病毒等單細胞微生物,破 壞菌絲細胞體的生命中樞 DNA(去氧核醣核酸)及 RNA(核醣核酸)結構,使該微 生物體的蛋白質無法形成,進而使其立即死亡或喪失繁殖能力(如圖 6-3)。。另 外 185nm 波長的紫外線光,則可讓經過燈周邊空氣中的氧原子解離,進一步結合

(37)

成臭氧,可產生大量的自由基(氧化物)來對菌絲進行分解,其氧化電位越高,代 表裂解化學鍵(菌絲)的能力越高。(如表 6-1) 氧化物 氧化電位 OH- 2.8 O3 2.07 H2O2 1.76 MnO4 1.68 HOCl 1.49 Cl2 1.36 ClO2 0.95 I2 0.54 O2 0.4 表 6-1 目前已知氧化物及氧化電位一覽表 UV 紫外線殺菌燈若應用在水處理領域,主要應用於殺菌功能,其安裝方式有二 種:浸沒式及過流式。 浸沒式:直接把 UV 燈管放入水中進行殺菌。 過流式:紫外線燈放入套管裡讓水流經此套管中,稱為過流式(圖 6-4)。 (廠內 主要採用過流式,故進行此方式介紹) 過流式的設備工作原理是以水泵產生壓力,使一定流速的水流,流過能透紫外 線的石英套管外圍,紫外線燈產生的 254nm 紫外線對水進行消毒、殺菌。其特點 是水流流速很快,一般在石英套管流過的時間不超過 1 秒,因此要求殺菌燈的紫 外線強度是很高的,一般其表面強度超過 30000uw/cm2。要產生如此高的紫外線 強度,需選用高強度大功率的紫外線殺菌燈才足以支應殺菌效果。而紫外線折射 率在水中比在空氣中更容易衰減,只能允許水層厚度在 1cm 左右,所以為了達到 較好的殺菌效果的殺菌小過,管路管徑通常不大,如果使用管徑越大,則需浪費 更多的紫外線來達到相同的消毒效果。

(38)

紫外線-A (UV-A) 紫外線-B (UV-B) 紫外線-C (UV-C) 波長 400~315nm 315~280nm 280~200nm 物理特性 可稱為長波紫外線, 穿透力最強,可以穿 過雲層、玻璃幾乎無 所不在,它是隱性殺 手,比較不會造成急 性的曬傷,但是卻是 造成肌膚老化的最重 要因素。 介於中間是造成皮膚 曬傷發紅的主要原 因,又稱為中波紫外 線。 波長最短,傷害性最 大,但是滲透力最 差,不易通過臭氧 層。 表 6-2 紫外線波長區間表 圖6-1 UV殺菌波長表 圖片來源:兆揚企業社-智能複合水處理裝置介紹

(39)

圖6-2 頻率(ν)和波長(λ)具有反比關係圖

圖片來源:Benjamin ABEL,redux:Palosirkka/Domaines duspecterélectromagnétique.svg

圖6-3 UV殺菌染色體結構示意圖

(40)

UV殺菌劑量、波長、照度時間關係式:

公式6-1

圖6-4 過流式UV燈殺菌系統及燈管數與流量關係示意圖

(41)

過流式UV燈殺菌系統殺菌成效驗證:

以相近環境與Run貨條件機台進行實驗組與對照組的驗證,驗證過程皆進行 D.I water Tank水質採樣,進行菌落數培養作為佐證數據。

※驗證條件1:實驗組、對造組皆持續量產。實驗前後取廠務進水Tank內水質採 樣,實驗組UV開啟Run貨4小時後關閉,並進行水質採樣驗證是否有殺菌成效。 ※驗證條件2:對造組、實驗組持續量產並每日取廠務進水Tank內水質採樣, 量產期間實驗組持續開啟UV殺菌系統。若水質(良率)惡化時皆以機台藥水洗殺 菌,驗證是否可持續減緩菌絲生成大於30天。 ※驗證條件1:實驗組、對造組皆持續量產。實驗前後取廠務進水Tank內水質採 樣,實驗組UV開啟Run貨4小時後關閉,並進行水質採樣驗證是否有殺菌成效。 實驗結果:由菌落數快檢片(圖6-5)來看,UV開啟前菌落數:112 CFU/mL,持 續開啟4小時後菌落數降低到:7 CFU/mL,確實有殺菌成效。 圖6-5 UV殺菌系統開啟4小時,菌落數快檢片差異 ※驗證條件2:實驗組、對造組皆持續量產。實驗組持續開啟UV殺菌系統。並 每日採樣若水質(良率)惡化時皆以機台藥水洗殺菌,驗證是否可持續減緩菌絲生 成大於30天。 實驗組實驗結果:

(42)

由實驗數據來看(圖6-6,表6-3),持續開啟UV殺菌系統量產,於量產第11天, 產品良率D.D與菌落數逐步偏高,於5月11號即已超過可檢測範圍(250CFU/mL)直 到25日停機進行機台藥水洗,由產品良率D.D來看,此實驗組有裝設UV殺菌系 統,與無裝設機台於菌絲防治作為並無較明顯差異,研判此管路裝設UV殺菌系統 並無成效。 圖6-6 實驗組UV開啟菌落數與良率D.D關係圖 日期 實驗組 D.D(%) 實驗組菌落數(CFU/mL) 20130501 0 0 20130502 0 6 20130503 0.06 4 20130504 0.04 8 20130505 0.01 12 20130506 0.08 35 20130507 0.05 51 20130508 0.1 61 20130509 0.016 80 20130510 0.161 195 20130511 0.168 260 20130512 0.21 611 20130513 0.213 816 20130514 0.258 914 20130515 0.349 1627 20130516 0.318 2471 20130517 0.385 2440

(43)

20130518 0.241 1834 20130519 0.181 1438 20130520 0.154 1627 20130521 0.092 924 20130522 0.215 816 20130523 0.241 641 20130524 0.181 537 20130525 0 0 20130526 0 0 20130527 0 3 20130528 0.01 4 20130529 0.02 8 表6-3 實驗組UV開啟菌落數與良率D.D關係數據表 對照組:由實驗數據來看(圖6-7,表6-4),持續量產,於量產第12天,產品良 率D.D與菌落數逐步偏高,於5月12號即已超過可檢測範圍(250 CFU/mL)直到26日 停機進行機台藥水洗,以產品良率D.D偏高趨勢與有裝設UV殺菌系統相比較,並 無較明顯差異,且持續驗證二個保養週期,並無明顯改善成效,研判此紫外線UV 殺菌系統使用於廠內無明顯成效。 圖6-7 對照組菌落數與良率D.D關係數據圖 日期 對照組 D.D(%) 對照組菌落數(CFU/mL)

(44)

20130501 0 0 20130502 0 1 20130503 0.01 6 20130504 0.05 9 20130505 0.05 11 20130506 0.06 35 20130507 0.05 10 20130508 0.1 62 20130509 0.121 51 20130510 0.115 162 20130511 0.151 240 20130512 0.192 355 20130513 0.188 712 20130514 0.241 514 20130515 0.351 1005 20130516 0.35 1351 20130517 0.251 2401 20130518 0.151 1812 20130519 0.168 1051 20130520 0.15 1354 20130521 0.081 812 20130522 0.181 426 20130523 0.114 712 20130524 0.2 651 20130525 0.241 513 20130526 0 0 20130527 0 0 20130528 0 0 20130529 0 0 表6-4 對照組菌落數與良率D.D關係數據表 6-2 臭氧殺菌法 臭氧殺菌法:利用臭氧溶於水的特性,將臭氧高壓打入水中形成臭氧水。 利用臭氧的氧化作用進而破壞微生物細胞膜結構,使細胞膜構成成份受損 傷,進而破壞細胞膜內脂蛋白和脂多糖,改變細胞的通透性,導致細胞溶解 死亡,從而起到殺菌、消毒、解毒的作用(圖6-8)。臭氧使用於水中殺菌, 其用量取決於水質,一般濃度為0.5—2 mg/L,作用5-10分鐘後,水中保持

(45)

餘氧之濃度為0.1—0.5 mg/L,較髒的水之用量可增加至3—6 mg/L(圖6-9)。

圖6-8 臭氧殺菌示意圖

圖6-9 臭氧濃度圖

(46)

第七章 結論 7-1 最終導入複合式殺菌系統: 後續針對市面已知的殺菌系統進行評估(圖7-1)後續導入以UV燈+光觸媒+針 式放電臭氧產生器複合式的殺菌系統(圖7-2),讓循環使用的DIW,皆須持續先 經過殺菌系統,讓系統將臭氧以高壓方式打入水中,讓水質中含有氧化物殺菌(-OH),並經過紫外線UV燈以輻射損傷菌絲細胞體,再經由光觸媒協助分解菌絲 體,使微生物無法再自行複製繁殖,並在死亡自行分解後,再噴灑製玻璃表面 (圖7-3)。 圖7-1 殺菌方式殺菌率比較圖 圖片來源:日商Screen Bacteria殺菌系統規格書

(47)

圖7-2 複合式殺菌系統原理示意圖 圖片來源:日商Screen Bacteria殺菌系統規格書 圖7-3 複合式殺菌光設備運作示意圖 圖片來源:兆揚企業社-智能複合水處理裝置介紹 再針對複合式殺菌系統於量產時臭氧濃度差異進行驗證,設備規格為:複合式

DIW Tank

PUMP Spray nozzle UV Filter 複合式殺菌系統:利用臭氧溶於水的特性,以高 壓方式將臭氧打入水中,形成臭氧水,再經由 UV及光觸媒進行菌絲殺菌及分解後再流回DIW Tank內,盡可能地讓Tank內水質無菌狀態。 O3

(48)

殺菌系統使用時,臭氧連續持續供氣30分鐘,停止供氣30分鐘。紫外線UV因調整 功率將加速造成設備損耗,僅能控制使用及不使用。

※驗證條件一:於產品量產時,紫外線UV持續使用,臭氧控制在50%供氣,在600 ML DIW Tank內臭氧水中濃度數值為0.06 ppm,以量產時Tank取樣菌落數與良率 D.D差異為驗證佐證數據。

※驗證條件二:於產品量產時,紫外線UV持續使用,臭氧控制在70%供氣,在600 ML DIW Tank內臭氧水中濃度數值為0.08 ppm,以量產時Tank取樣菌落數與良率 D.D差異為驗證佐證數據。

※驗證條件三:於產品量產時,紫外線UV持續使用,臭氧控制在100%供氣,在 600 ML DIW Tank內臭氧水中濃度數值為0.1 ppm,以量產時Tank取樣菌落數與 良率D.D差異為驗證佐證數據。

※驗證條件一:於產品量產時,紫外線UV持續使用,臭氧控制在50%供氣,在600 ML DIW Tank內臭氧水中濃度數值為0.06 ppm,以量產時Tank取樣菌落數與良率 D.D差異為驗證佐證數據,由驗證數據(圖7-3、表7-1)來看,臭氧供給50%,濃度 0.06 ppm時進行量產,菌落數於第10天開始即超過250 CFU/mL,產品良率也同 步偏高,確認若臭氧50%供氣時改善成效不顯著。

(49)

圖7-3 臭氧50%供氣良率與菌落數趨勢圖

日期 Defect trend chart (%) 菌落數 (CFU/mL) 20180101 0 16 20180102 0.016 23 20180103 0.024 57 20180104 0.033 69 20180105 0.018 83 20180106 0.068 118 20180107 0.071 151 20180108 0.168 234 20180109 0.177 216 20180110 0.169 346 20180111 0.181 418 20180112 0.21 518 20180113 0.198 695 20180114 0.231 781 20180115 0.294 936 20180116 0.359 1101 20180117 0.218 716 20180118 0.192 816 20180119 0.109 620 20180120 0.094 517 20180121 0.013 61 20180122 0.024 42 20180123 0.013 39 20180124 0.009 28 20180125 0 16 表7-1 臭氧50%供氣良率與菌落數趨勢圖 ※驗證條件二:於產品量產時,紫外線UV持續使用,臭氧控制在70%供氣,在600 ML DIW Tank內臭氧水中濃度數值為0.08 ppm,以量產時Tank取樣菌落數與良率 D.D差異為驗證佐證數據,由驗證數據(圖7-4、表7-2)來看,臭氧供給50%,濃度 0.08 ppm時進行量產,菌落數於第13天開始即超過250 CFU/mL,產品良率也同 步偏高,確認若臭氧70%供氣時改善成效不顯著。

(50)

圖7-4 臭氧70%供氣良率與菌落數趨勢圖

日期 Defect trend chart (%) 菌落數(CFU/mL)

20180201 0 16 20180202 0 23 20180203 0.01 39 20180204 0.01 19 20180205 0.02 83 20180206 0.08 45 20180207 0.04 20 20180208 0.09 33 20180209 0.07 94 20180210 0.09 28 20180211 0.125 156 20180212 0.09 213 20180213 0.119 524 20180214 0.231 781 20180215 0.229 853 20180216 0.168 1002 20180217 0.218 931 20180218 0.192 1203 20180219 0.365 1125 20180220 0.311 974

(51)

20180221 0.338 826 20180222 0.211 312 20180223 0.093 121 20180224 0.059 28 20180225 0.099 16 20180226 0.11 12 20180227 0 9 20180228 0 12 表7-2 臭氧70 %供氣良率與菌落數趨勢圖 ※驗證條件三:於產品量產時,紫外線UV持續使用,臭氧控制在100%供氣,在 600 ML DIW Tank內臭氧水中濃度數值為0.1 ppm,以量產時Tank取樣菌落數與 良率D.D差異為驗證佐證數據。由驗證數據(圖7-5、表7-3)來看,臭氧供給 100%,濃度0.1 ppm時進行量產,菌落數於第34天開始超過250 CFU/mL,產品良 率也同步偏高,確認若臭氧100%供氣時改善成效較佳。

圖7-5 臭氧100%供氣良率與菌落數趨勢圖

日期 Defect trend chart (%) 菌落數(CFU/mL)

20180313 0.02 12

(52)

20180315 0.03 9 20180316 0.04 8 20180317 0.02 35 20180318 0.05 21 20180319 0.05 14 20180320 0.08 18 20180321 0.02 26 20180322 0.06 57 20180323 0.07 28 20180324 0.134 19 20180325 0.06 11 20180326 0.011 27 20180327 0.021 50 20180328 0.015 39 20180329 0.013 48 20180330 0.07 25 20180331 0.061 37 20180401 0.012 36 20180402 0.018 61 20180403 0.0134 70 20180404 0.0142 38 20180405 0.0106 41 20180406 0.0114 36 20180407 0.032 81 20180408 0.215 81 20180409 0.134 83 20180410 0.14 70 20180411 0.03 92 20180412 0.05 81 20180413 0.114 110 20180414 0.05 164 20180415 0.09 264 20180416 0.13 237 20180417 0.19 330 20180418 0.35 612 20180419 0.461 512 20180420 0.07 351 20180421 0.04 62 20180422 0.03 24 20180423 0.041 50

(53)

20180424 0.02 71 20180425 0.06 68 20180426 0.022 71 20180427 0.1 91 20180428 0.064 61 20180429 0.051 50 20180430 0.041 43 20180431 0.032 24 20180501 0.026 33 20180502 0.014 42 表7-3 臭氧100%供氣良率與菌落數趨勢圖 7-2 複合式殺菌光導入後成效: 後續設備以複合式殺菌系統,並讓臭氧濃度於100%,在600 ML DIW Tank內臭 氧水中濃度數值為0.1 ppm後,每日進行DIW Tank水質取樣,並以生菌數快檢片 進行細菌培養觀測,同時以產品良率Defect trend chart來看改善成效(表7-4、圖7-6)。機台3月10日進行藥水洗後,於3/12日持續開啟複合式殺菌光系統進行產品 量產,發現可讓產品良率Defect trend chart持續於較低水位持續約六周,直到 Defect trend chart偏高後(4/20)再進行機台藥水洗,同步再以菌落數觀察,菌落數 與Defect trend chart相同,可以維持近六周低於250 CFU/mL。並在後續持續量產 週期,皆可有相同延緩六周趨勢,並無菌絲產生抗體造成保養周期縮短情況發 生。

(54)

圖7-6 複合式殺菌系統菌落數及產品良率D.D趨勢圖

日期 Defect trend chart (%) 菌落數 (CFU/mL) 20180313 0.02 12 20180314 0.01 10 20180315 0.03 9 20180316 0.04 8 20180317 0.02 35 20180318 0.05 21 20180319 0.05 14 20180320 0.08 18 20180321 0.02 26 20180322 0.06 57 20180323 0.07 28 20180324 0.134 19 20180325 0.06 11 20180326 0.011 27 20180327 0.021 50 20180328 0.015 39 20180329 0.013 48 20180330 0.07 25 20180331 0.061 37 20180401 0.012 36

(55)

20180402 0.018 61 20180403 0.0134 70 20180404 0.0142 38 20180405 0.0106 41 20180406 0.0114 36 20180407 0.032 81 20180408 0.215 81 20180409 0.134 83 20180410 0.14 70 20180411 0.03 92 20180412 0.05 81 20180413 0.114 110 20180414 0.05 164 20180415 0.09 264 20180416 0.13 237 20180417 0.19 330 20180418 0.35 612 20180419 0.461 512 20180420 0.07 351 20180421 0.04 62 20180422 0.03 24 20180423 0.041 50 20180424 0.02 71 20180425 0.06 68 20180426 0.022 71 20180427 0.1 91 20180428 0.064 61 20180429 0.051 50 20180430 0.041 43 20180431 0.032 24 20180501 0.026 33 20180502 0.014 42 表7-4 複合式殺菌系統菌落數及產品良率D.D趨勢表

再以Pump flower filter流量EDC改善前後差異觀察,改善前:在更換完Filter後, 流量僅能持續約3天,即因流量偏低需更換Filter(圖7-7)。

(56)

圖7-7 Pump flower filter流量EDC改善前差異

改善後:持續使用殺菌光系統後,流量可以持續維持在高檔,無較明顯衰退跡象 (圖7-8)

圖7-8 Pump flower filter流量EDC改善後差異

第八章 結論未來展望 面板產業菌絲多年來一直是產品品質的課題,殺菌光經歷了近二年的不斷技 術突破發展,並將之導入在製程設備上,在人力成本吃緊的情況下,減少人力保 養的時間,將人力用在設備改善、產能提升上至關重要。在經營成本上減少 Stripper藥液BOOM用量、Filter耗材、雙氧水、KOH等化學有機溶劑使用量的降 低,更是讓營運成本降低的必要課題。 生態的不斷繁衍,讓細菌有了不一樣的變形,菌絲的改善,因為細菌的繁衍推

(57)

進,課題不會終止,如何這防治改善的設備性能提升,尚是未來需再努力的課 題。

(58)

參考文獻

[1] 周德慶 高等教育出版社 微生物學教程(第三版) 2011

[2] Lucy Goodchild. Microbes as climate engineers

[3] 沈萍、陳向東.. 微生物學(第二版)2006年5月 [4] 環境微生物學 張甲耀、宋碧玉 等. 2008年12月.

[5] 東吳大學微生物學系網站/微生物簡介

[6] Volker Müller, Energy Conservation in Acetogenic Bacteria. Appl Environ Microbiol. 2003 November; 69(11): 6345–6353

[7] Josef Zeyer, Petra Eicher, Stuart G. Wakeham, and René P. Schwarzenbach, Oxidation of Dimethyl Sulfide to Dimethyl Sulfoxide by Phototrophic Purple Bacteria. Appl. Environ. Microbiol. 1987 53: 2026-2032

[8] 《常見有毒化學品應急救援手冊》,中山大學出版社 第1版 2006

年7月1日

[9] 無機元素化學 氧族元素.北京:科學出版社 第1版 2005年

[10] 無機化學(第三版). 高等教育出版社. 1994-10: 573

[11] CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th Edition. 2016-06-24: 4–77 [12] 功能性粉末:無所不在的環境清潔工–奈米光觸媒. 工業技術研究 院 2006/12/08. 林有銘. [13] 奈米通訊 第十二卷第二期 廢溶劑回收系統及TFT-LCD製造廠之應 用 [14] 明新科技大學 研究生:陳奕翰 論文名稱:半導體晶圓製造之去光阻 液配方開發

[15] (Bradbeer,1965;Ndegwa et. al., 2004)

(59)

Brown MW, Burki F, Dunthorn M, Hampl V, Heiss A, Hoppenrath M, Lara E, Le Gall L, Lynn DH, McManus H, Mitchell EA, Mozley-Stanridge SE, Parfrey LW, Pawlowski J, Rueckert S, Shadwick L, Shadwick L, Schoch CL, Smirnov A, Spiegel FW. The revised classification of eukaryotes (PDF). The Journal of Eukaryotic Microbiology. 2012-09, 59 (5): 429–93. PMC 3483872. PMID 23020233. doi:10.1111/j.1550-7408.2012.00644.

[17] 吳相鈺; 陳守良; 葛明德. 陳閱增普通生物學 4. 高等教育出版 社. 2014. ISBN 9787040396317 (中文(簡體)).

[18] Scamardella, J. M. Not plants or animals: a brief history of the origin of Kingdoms Protozoa, Protista and Protoctista (PDF). International Microbiology. 1999, 2: 207–221. (原 始內容 (PDF)存檔於2011-06-14).

[19] Whittaker, R. H. On the Broad Classification of Organisms. Quarterly Review of Biology. 1959, 34 (3): 210. JSTOR 2816520. doi:10.1086/402733.

[20] Stechmann, Alexandra; Thomas Cavalier-Smith. The root of the eukaryote tree pinpointed (PDF). Current Biology. 2003, 13 (17): R665–R666 [15 May 2011]. PMID 12956967. doi:10.1016/S0960-9822(03)00602-X.

[21] Adl SM, Simpson AG, Farmer MA; 等. The new higher level classification of eukaryotes with emphasis on the taxonomy of protists. J. Eukaryot. Microbiol. 2005, 52 (5): 399–451. PMID 16248873. doi:10.1111/j.1550-7408.2005.00053.x.

[22] Laura Wegener Parfrey, Erika Barbero, Elyse Lasser, Micah Dunthorn, Debashish Bhattacharya, David J Patterson, and Laura A Katz. Evaluating Support for the Current Classification of Eukaryotic Diversity. PLoS Genet. 2006

(60)

December, 2 (12): e220. PMC 1713255. PMID 17194223. doi:10.1371/journal.pgen.0020220. [23] INX新人專業教育訓練資料 [24] 兆陽 智能複合水處理裝置規格書 [25] WOD有機物裂解殺菌設備規格書 [26] 3M 總生菌數快檢片操作與判讀說明書 [27] 日商Screen Bacteria殺菌系統規格書

[28] INX FAB8 Report System TFT Trend report

[29] 上能國際有限公司UV殺菌介紹

[30] 智群光源電器股份有限公司

[31] 中正社/https://skybluebaking.pixnet.net/blog/post/43144501

數據

圖 2-2 真菌顯微鏡圖示  圖片來源:群創光電廠務細菌生態與廠內案例說明   原 生 蟲  原生蟲(圖 2-3)是單細胞的真核生物。在食物鏈中,原生蟲扮演的是一級消費 者,會捕食細菌,在環境中,它們可以靠鞭毛、纖毛或偽足來移動。在廢水處理 廠中,原生蟲扮演了減少細菌數量的重要角色。它們也幫助反芻動物分解胃內食 物。但有些原生蟲如 Giardia lamblia 造成下痢,使人病痛不欲生。  圖 2-3 原生蟲顯微鏡圖示  圖片來源:群創光電廠務細菌生態與廠內案例說明   藻 類  藻類(2-4)有固定的細
圖 2-4 藻類造成優養化圖  圖片來源:http://library.taiwanschoolnet.org/cyberfair2013/pyps102/page1-2.html(最 後更新 20190311)    病 毒   病毒(圖 2-5)是目前發現最小的微生物只能活在活的生物體中。一但進入宿主的 細胞,就會造成莫大的傷害。不管動物或植物都難逃病毒的攻擊,比如說一般的 感冒、泡疹和肝炎都是病毒所造成的疾病。儘管它們對生物有很大的害處,由於 它們可以將遺傳物質插入宿主,所以病毒現在廣為用來進行遺傳工

參考文獻

相關文件

使金屬離子均勻分散在纖維中而具有抗菌作用。抗菌

(15)瞭解工作後殘料、垃圾 的清理、廢溶劑處理及保 持周遭環境、建材等整潔 作業要領。.. (五)施作塗膜

• 陳佳萍老師: 一分鐘的撕紙之後發表分享個人的策略,很精彩的學

特性:高孔率、耐 130C 高壓滅菌,透光性佳,以 RI 值 1.515 之溶液潤濕過 濾膜即可用顯微鏡觀察過濾膜上的粒子。灰分含量 0.002 mg/cm 2 。一般用來

[r]

廢鹵化溶劑 易燃,有害 紫色 廢酸性液體,FeCl 3 ,蝕板液 腐蝕 黃色 廢酸性液體,HNO 3 ,蝕板液 剌激 橙色. 廢機油 易燃

台灣的手機擁有率是世界第一,帄均 2270 萬人中將近 1870 萬擁

國軍高雄總醫院左營分院