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圖九、自動壓力平衡風門設計概念圖

驅動器

大氣壓力P [Pa] A a [m ] 2
o

風管壓力P [Pa]
d

d a [m]
配重 1

與生產效率等因素，必須循序漸進
一步步的達成;機台若能做到其製程
l w [m]
行為與廠務能源供應盡量同步，即
M×g[N]
在機台閒置時同步停止廠務系統之
能源供應或減量，就能有效減少不
必要的能源消耗 圖八 。而透過製程
調整或是能源回收技術來達到最佳
化能源使用亦是可行的一個方向。 圖九，將可穩定風管內二次側壓力 依序調整降低。藉由提高氣流的
廠務系統能源的最大消耗來自無塵 （機台側），不但可以提供更穩定 「單一方向性」(Unidirectional)與
室空調，特別是當由無塵室所抽出的 的排氣壓力，更能降低不必要的能 提高氣流對製程區吹掃(Purge)的
空氣越多，由外氣補回的也就越多， 源消耗，這是我們現在努力所要達 能力，讓潔淨循環氣流真正有效地
其結果導致冰水的用量相對增加， 成的重要節能目標之一。 提供製程所須的潔淨程度，如此許
即越耗能；同理在化學原料的使用上， 再來看看無塵室空調系統的節能設 多非製程區劃潔淨循環氣流量便得
消耗越多即產生越多的廢液，處理的 計的想法，晶圓的製造過程多屬於 以降低，進而減少潔淨循環氣流
成本與複雜度自然就增加，而對環 「非大氣」製程，即晶圓與生產設備 所需動力 圖十。若未來製程設備能
境的傷害易增多。 在製造過程不與一般大氣直接接觸； 大量採用此一設計概念，使機台完

廠務在節能的設計，就空調系統來 無塵室區域通常以涵蓋主機台全區 全覆蓋在「微小環境」概念的無塵
說，大部分仍是透過熱交換方式來 之範圍來設計，透過「高換氣率」或 室中，將大幅降低潔淨循環氣流
達到能源的再利用，若要有更顯著 「HEPA/ULPA 高覆蓋率」來滿足「全 的需求量，潔淨室的製冷與潔淨
的節能效果，我們必須有所創新找 區」高潔淨度的需求，此一做法需要 循環氣流耗從而大幅降低。依據
出其他不同的做法。目前我們已經 非常大的能源消耗。「小環境」(Mini SEMATECH對半導體工廠無塵室潔
設計將無塵室所抽出的乾淨空氣重 Environment) 潔淨室設計的導入， 淨等級的規範，到2014年時，潔
新回收至非無塵室區域再使用， 將所需較高潔淨度製程區劃在一定 淨室用於廠務端空調的潔淨等級應
但其所佔整體排出氣體量的比例 的範圍內，從而有效降低以全區高 降至ISO 7，到2020年甚至可降至
相當有限。我們知道現在運轉廠排 潔淨度設計所需的耗能。 ISO 9，而該等級已經可以用非潔
氣系統的抽氣量都是較大的，其主 在未來18吋(450mm)晶圓廠之潔淨 淨室空調的條件來設計，若與現行
要原因是生產機台對排氣壓力相當 室環境，比「小環境」更進一步的 潔淨室規格ISO 6相較，整體耗能
敏感，在實務操作上為求其壓力穩 「微小環境」(Micro environment) 將可減少25%以上。
定、足量，因此會將供應量增加， 設計概念將有助於達成更有效的能 此外，潔淨室大部份的熱負載來自機
以確保機台運作正常，但卻衍生超 源減量。潔淨室環境將依製程需求 台，其中超過 60% 的廢熱以製程冷
抽、耗能等問題；有鑑於此，壓力 做不同潔淨程度的區劃，針對與晶 卻水(Process Cooling Water) 排出，
自動平衡的功能在排氣中就越顯重 片接觸的製造環境提供較高的潔淨 現有之設計仍仰賴冰水機提供冷卻
要，若能透過自動平衡風門的設計 等級，而機台操作區與維修區將可 水(12℃)以熱交換方式將廢熱攜出，

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