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排氣系統節能盤查與監視 根據ISMI設計概念，可以歸納： 表九、SEMI S23耗能指標
1. 每一工廠潔淨度或潔淨室型態皆不同，如何
● SEMI S23簡介 電力或原料 能源換算係數 換算技術的基礎（其他單位）
比較出基準相同的耗能程度？所以ISMI強調使
2005年5月SEMI公告『SEMI S23-0705半導體製 用全球統一SEMI S23轉換標準因數(基線)(表 排氣 0.0037 kWh/m3
造設備之能源、電力、廠務節約基準』(表八)，提供 九)，才能比較全球不同設備耗能情況，進一步 真空 0.06 kWh/m3
半導體製造設備之能源、電力及廠務系統的節約概 提出耗能改善計畫。
CDA (101~1034Kpa) 0.147 kWh/m3 氣體為標準狀態
念、使用方法及持續改善，以促進能源、電力及廠務 2. 各個工廠廠務系統設計不同，因此每一家公司
系統的節約。 在不同時間都有自己廠務耗能能量轉換因數。 高壓CDA (827~1034Kpa) 0.150 kWh/m3 氣體為標準狀態
根據2007年ISMI(International SEMATECH 此轉換因數可依ISMI提供之試算表，來查出公 ECF = (0.258×ΔT+0.273)×3.6×103 kJ/m3 用於 ≥ 25℃，如果ΔT=5℃,
冷卻水 (20-25℃）
Manufacturing Initiative)提出資料顯示出半導體廠 司廠務(包含排氣、真空、CDA、冷卻水、純 or ECF = (0.258×ΔT +0.273) kWh/m3 ECF=1.56 kWh/m3
廠務耗電資料顯示，排氣系統耗電量約為2.8%，但 水、N2)能量轉換因數，然後與SEMI S23轉換 冷卻水 (32-75℃） 0.260 kWh/m3 用於＜ 25℃
排氣系統排氣多寡會影響冰機及MAU相關系統之耗 因數(基線)相比，即可知道廠務節能空間。
電量，故只要監測及提升排氣系統效率即能減少相
● 排氣耗能基線盤查、修正與監視
關系統之耗能。所以ISMI提出TEE( total Equivalent
為有效監視排氣耗能情形，必須先換算出相關
Energy)計算工具將SEMI S23基線量測系統化。(圖
廠務系統(排氣、真空、CDA、冷卻水、(超)純水、
八)

+2
表八、 Energy saving roadmap for cleaning equipment (300 mm) (Reset in 2007, complying with ITSR , SEMI S23)

N2、電力)基本資料後與SEMI S23轉換因數(基線)比 況。且系統警報設定能經由統計分析手法來監測值的
圖八、 2007 data for 300mm fabs 較，以得知排氣耗能是否符合SEMI S23規範進而採 正常範圍值並設定適當之警報設定，並提供系統整體
取適當之改善修正措施。 安全狀況、定期維修管理，Hookup配管管理及系統
Lighting-fab 1.4% Lighting-fab
support 0.8% 效率監視。
為能即時監視排氣耗能，將整合相關監控資訊
Ind. waste collect/treat 1.6% AMHS 1.5% (FMCS, AAS)及設置必須之壓力感知器，轉換成耗能
訊息後顯示在中控室，達成即時監控功能。
Steam/hot water 0.3% Fab process REFERENCES
equipment 43.4%
Chilled water 20.1% 參考資料
Support
equipment 2.7% CONCLUSION
Makeup air 2.9% 結論 [1] SEMI S23-0705 Guide for conservation
Chemical of energy, utilizes and materials used by
dispense 0.0%
Recirculation air 3.9% 次與安全技術衛生中心計畫建立之排氣監控系 semiconductor manufacturing equipment.
Bulk gas 7.9% 此 統，期望能整合既有系統資源而建構一個可 [2] SEMI S4 - Safety Guideline for the Separation
Exhaust-other 0.5%
即時監測排氣管路的壓力及因排氣管路或設備(如機 of Chemical Cylinders Contained in Dispensing
Process cooling
Exhaust-VOC 0.4% water 2.9% 台、Local Scrubber)發生異常狀況導致壓力偵測值 Cabinets.
DI/UPW 3.1% 變化時，系統可藉由中央監控或電話auto call-out、
Exhaust-scrubbed 1.9% [3] ISMI S23 Total Equivalent Energy (TEE)
DI/UPW (Hot) 0.0% e-mail、簡訊等通訊方式立即通知相關人員進行處 Calculator II.
Process vacuum 0.4% Compressed air 4.2% 理，避免設備或人員遭受危害，同時系統中的診斷軟 [4] ACGIH、ASHRAE相關管件之壓損係數表。
23.6MW avg 6fabs 體會自動診斷可能異常發生原因與位置，並提供異常
[5] 安全技術衛生中心排氣監控系統設置計畫書。
處理的建議方法，讓人員在最短時間內處理異常狀

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