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圖 3、安全防護系統示意簡圖                                                   表 1、氦氣、氖氣及其製程廢氣中常見之
                                                                                   不純物的沸點與融點
                                             Alarm
                                                                                 Impurities  Boiling point  Melting point
                                                                                         (°C)      (°C)
                                              PLC
                                                       LS2                       H 2 O   100       0

                                                                                 CO 2    -78       -
                                                                                 Xe      -108      -112
                                                                                 Kr      -153      -157
                                           GMS
                                                                                         -161      -182
                                                                                 CH 4
                                                                                 Ar      -186      -189
                             LS1
                    Tools          Lo-pressure  Booster        Hi-pressure
                                   Buffer Tank                 Storage Tank      O 2     -189      -219
                                                                                 CO      -192      -205
                                                                                         -196      -210
                                                                                 N 2
              壓貯存桶槽內,直至低壓緩衝桶槽                  Response Center,以下簡稱 ERC)         Ne      -246      -249
              內的壓力值降至 PLC 所設定的壓力               做相關的應變,也會通知廠務及設
                                                                                 He      -269      -272
              範圍下限為止。                          備部門,請相關的工程師檢查機台
                                               端的 LS,是否有疏於更換導致吸附
                                               藥劑飽或是其他洩漏的情況發生。
              運轉安全防護系統                         除了通報有害氣體洩漏事件之外,                 氣體也壓縮了高壓貯存桶槽下一次
              除了生產風險,工安風險更是一項                  GMS 也會連動 PLC,控制氣動閥              灌充循環的氣體貯存空間。若以高
              廠務系統需要考慮的重要因素。雖                  切換,將原本要經由加油幫浦送至                 壓鋼瓶進行回收,因鋼瓶體積遠小
              然本套回收系統目前主要設計用                   高壓貯存桶槽的回收氣體,轉輸送                 於高壓貯存桶槽,則會需要用到氣
              來收集惰性氣體,但許多使用大                   至第二套 LS,將洩漏出來的有害                體加壓設備,將高壓貯存桶槽內的
              量惰性氣體的製程機台,時常會混                  性氣體加以處理後,再排放至廠務                 氣體加壓至鋼瓶內,此時鋼瓶內的
                                                                                                    2
              用其他危害性氣體。如微影製程中                  端的中央洗滌塔。                        壓 力 將 高 達 150 kg/cm G,在操
              的雷射機台,其所使用大量的氖氣                                                  作面上有較多風險顧慮,且相關灌
              之中即摻有少量具有強烈腐蝕性的                                                  充人員也必須持有高壓氣體鋼瓶灌
                                              氣體回收站
              氟氣。為了使此套氣體回收系統能                                                  充之相關執照。但優點則是因為使
              在安全無虞的狀況下運作,本案也                  如前所述,低壓緩衝桶槽內的壓力                 用加壓設備,回收氣體時可將高壓
              將相關安全防護措施加入了設計之                  會被加壓至高壓貯存桶槽中,而當                 貯存桶槽內的氣體抽至接近 0 kg/
                                                                                  2
              中。                               後者的壓力達到一定量時,廠務                  cm G,使得每次回收的氣體量較
                                               工程師即會通知相關回收氣體商                  多,且高壓貯存桶槽也可提供下一
              圖3 為安全防護系統的示意簡圖,
                                               來收取這些氣體做後續相關的純化                 次氣體灌充循環較多的貯存空間。
              此套系統主要由兩個吸附式製程尾
                                               精煉。而氣體商由高壓貯存桶槽收
              氣 處 理 設 備 (Local Scrubber, 以
                                               取氣體的方式,主要可透過槽車或
              下簡稱 LS)、氣體偵測系統 (Gas
                                               是高壓鋼瓶兩種方式將氣體載運出                 極低溫吸附純化技術
              Monitoring System, 以 下 簡 稱
                                               廠。
              GMS),再搭配中央 PLC 所組成。                                              氦氣及氖氣製程廢氣中,所含的不
              由圖所示,第一套 LS 設置於製程                以槽車回收氣體時,因槽車的氣體                 純物質有常見的 O 2 、H 2 O、CO 2 以
              機台的排氣端,主要用於將欲進行                  貯存槽體的體積和高壓桶槽相當,                 及在常溫下無法以物理吸附的 N 2 、
              回收之目標氣體中,所含的有害性                  故會使用自然勻壓的方式將高壓貯                 CH 4 、CO,或是本身也是惰性,難
              氣體去除。GMS 則是裝置於低壓                 存桶槽內的氣體引入槽車中,此作                 以利用化學吸附方式去除的 Ar、
              貯存桶槽內,主要用於機台端之                   法因未涉及高壓灌充作業,故在操                 Kr、Xe 等。  表1 將氦氣及氖氣,
              LS 失效時,監測排入回收系統內                 作面上較為安全。但勻壓的方式僅                 與上述不純物在 1 大氣壓下的沸點
              的有害性氣體濃度。一但當 GMS                 能使高壓貯存桶槽和槽車內的壓力                 與融點做比較彙整。由該表可看出
              測得低壓桶槽內的有害氣體濃度高                  達到平衡,高壓貯存桶槽內尚會殘                 氦氣及氖氣的沸點,和其他的不純
                                                               2
              於背景值時,會立即會回傳訊號通                  存 約 2 至 3 kg/cm G 的氣體,使         物有一段明顯的落差,而這些不純
              報廠內的緊急應變中心 (Emergency            得每次回收的氣體量受限。殘存的                 物之中,又以 N 2 的沸點最低。而



                                                                               300mm FABS FACILITY JOURNAL          SEPTEMBER 2016  35
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