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緩衝桶(Buffer Tank) 料及時間浪費。 表一、兩種方案優劣比較表
不銹鋼製造桶槽，盛裝氣化後氦氣的容器以做為 ● 較便宜的氦氣成本
比較內容 在 tsmc 廠區內設立高壓液氦 ISO Container 透過地下管線供應
流量或壓力變化時之緩衝，具有穩壓功效。 省去上述能源消耗後，液氦單價比氣氦低。
● 氦氣中央供應系統可節省場地空間。 風險承擔 tsmc 承擔或代操作廠商承擔 廠商承擔
GHe供應系統
包含減壓分配盤(Manifold)、管線、純化器
液氦 ISO Container 限制 必須使用高壓液氦 ISO Container 高壓或低壓液氦 ISO Container 均可使用
(Purifier)，功能是穩定來自蒸發器的氦氣供應壓力， 液態氦氣供應系統導入方案
並透過純化器來提高氦氣純度，最後經由閥件、管線
設置加壓機需求 無 需要
將氦氣輸送到各用點。 目前導入液態氦氣供應系統較有效益且可行的有
簡言之，液態氦氣供應系統就是將LH e ISO 兩種方案：
節能省碳效益 佳 較差
Container由設置在氣體公司改變成設置在廠區內並
直接氣化使用，省去加壓及分裝的高耗能及避免加壓 在TSMC廠區內設立高壓液氦ISO Container
分裝污染，同時縮減槽車運送及更換次數。因此，導 供應壓力 較低 ( < 130 psi) 較高 ( > 150 psi)
即在TSMC廠區內設立高壓液氦槽車(151psi)再透
入液態氦氣供應系統的效益如下，
過TSMC內部管線輸送到鄰近廠區，供應架構以液態 供應壓力穩定度 佳 佳
● 較高的氦氣品質 氦氣ISO Container主供，Tube Trailer當作Back-Up，
減少加壓機以及更換槽車污染。 以竹科F12廠為例，示意圖如圖十二。 場地面積需求 較大 無
● 較大的廠區庫存量
庫存量提高約10倍。 透過地下管線供應 tsmc 廠內操作管理 需要 無
類似氣態氮氣(GN2)地下管線供應系統，由供應商
● 較低的更換頻率
在tsmc廠區外設立液態氦氣供應系統(151psi高壓罐 多家供應之彈性 較大 較差
更換頻率縮減10倍。
或90psi低壓罐均可)，透過加壓機及配置地下管線輸
● 較少的能源消耗
送到tsmc廠區，兩種方案之優劣比較如表一。 與其他家公司共用氦氣管線的機會 無 較大
減少加壓機高耗能以及減少槽車往返人力、油

圖十二、TSMC廠區設立高壓液灌方案 CONCLUSION [3] 聯華(Linde)氣體公司技術資料。

(1) Keep F12 P1/2 existed system for emergency back-up 結論與建議

由 於氦氣是由天然氣礦源中提煉而得且產量有
限，因此長期且穩定的供應來源應列為最重要
考量點。目前tsmc南、北廠區的氦氣用量均已超過使
3
用液態氦氣ISO Container的門檻(30M /hr)，值得積
極導入。又，氦氣均是採用計畫性進口，一但發生供

PHe Purifier P1/P2
應危機，任何一家供應商均無法獨立處理。

PHe Purifier P4/P5 液態氦氣供應系統在Intel(Israel)、IBM(USA)均已
PCM 導入，尤其普遍使用在韓國的半導體、記憶體與面板
PHe Purifier P6

廠商(Samsung、Hynix)，國內目前僅有華亞科技公司
採用(中普氣體提供)，相信液態氦氣供應系統將成為
PHe Purifier P7

大用量廠商未來發展的趨勢。至於要採行何種供應方
Pigtail Box
案則需集眾人之智共同討論決定。
Manifold
(2) Install two ISO container 洪舜立 S.L. Hung
in F12P5 gas yard as GHe REFERENCES
supply center. 參考資料 服務單位：十二廠六期專案
(3) F12P6/P7 using 台灣工業技術學院機械研究所畢業，喜歡郊遊、登山、攝
影、游泳
Pigtail Box Vaporizer underground piping. [1] 中普(Praxair)氣體公司技術資料。
[2] 三福(Air Product)氣體公司技術資料。

NEW FAB TECHNOLOGY JOURNAL http://nfjournal/ July 2011