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技術專文

圖1、製程廢氣處理流程 表 1、南科廠 Local scrubber 阻塞異常與 PM loading

處理方式 Local Scrubber機型 製程 阻塞位置 異常PM工時(小時/年)
無毒廢氣
中央處理系統
RF 燃燒式 DAS STYRAX_DUO 薄膜 排氣風門 15,330

排氣管路 爐膛 15,330
生產機台
3F
DAS ESCAPE_DUO 蝕刻 爐膛 2,993
真空 廢氣管路 製程廢氣
泵浦 處理設備 1F 廢氣入口 1,825
電熱式 IPI SGA-310B+ 擴散 爐膛 4,171

廢氣入口 1,825
WTC-300 薄膜 循環水噴頭 36,500
文獻探討
NA 廢氣管路 薄膜 P型管夾/管夾 3,437

Total 81,411
製程廢氣轉換成Powder有許多的
原因，有些是因為彼此之間產生反
應結合而成，如式1、式2、式3， 圖2、南科廠異常PM佔比
有些是因為經由高能量破壞了原有
的鍵結，再重新組合形成，如式
4、式5，有些則是在水洗過程中發 DAS STYRAX_DUO
DAS STYRAX_DUO 爐膛 19%
生中和反應產生，如式6。 排氣風門 19% DAS ESCAPE_DUO
爐膛 4%
TiCl 4 +2H 2 O→TiO 2 +4HCl ........... 式1 廢氣管路
P型管夾/管夾 4% DAS ESCAPE_DUO
................... 式2 廢氣入口 2%
TiCl 4 +O 2 →TiO 2 +2Cl 2
→SiO 2 +2H 2 O ............... 式3 WTC-300 IPI SGA-310B+
SiH 4 +2O 2
循環水噴頭 45% 爐膛 5%
→SiO 2 +2HCl ............ 式4 IPI SGA-310B+
SiH 2 Cl 2 +O 2
廢氣入口 2%
→
2SF 6 +4CH 4 +6O 2
............. 式5
12HF+ 2H 2 SO 4 +2CO 2
NH 3 +HCl→NH 4 Cl ........................ 式6
沉積阻塞的文獻可以得知，廢氣在 以外的異常阻塞PM工時，如 表1、
大部分的Local scrubber即是透過
將這些製程廢氣在內部進行轉換 引氣管路內傳輸的過程中，遇到了 圖2，造成PM人員的loading過大，
成powder，來達到削減處理的目 管路的匯合或轉向時，造成了流場 以及Local scrubber因過多時間停
的，但也有些廢氣在削減轉換前， 的紊流產生，廢氣在紊流場範圍內 機PM，而無法長效運轉處理的浪
因為冷凝結晶而形成po wder出 滯留與流竄，使得廢氣在此範圍削 費，如 圖3。甚至較嚴重的阻塞還
現。然而並不是所有的powder形 減轉換或冷凝結晶後沉降累積，並 會導致製程廢氣輸送不順，造成真
成都會造成累積阻塞的問題發生， 造成了阻塞問題發生。 空泵浦因背壓過高跳脫而影響產
參考陳威儒 [1 ] 於民國1 0 3 年所著 能，如 圖4 ，因此必須要設法改善
在南科廠區 中，C VD (薄膜)、
「區域洗滌設備異常事件失誤模式 各種powder阻塞的問題。
PVD (薄膜)、EPI(薄膜)、DIF(擴
探討─以某半導體廠為例」的研究
散)、ETCH (蝕刻)這些使用電熱
論文可知，電熱式與燃燒式的Lcoal
式與燃燒式的Local scrubber的
scrubber經常使用於較易阻塞的製
製程，在製程廢氣入口(Inlet)、爐
程中，而最常阻塞的位置有廢氣入 計畫方法
膛(Chamber)、出口排氣(Oultlet
口(Inlet)、爐膛(Chamber)、出口
排氣(Oultlet exhaust)、未經處理 exh au st)，甚至是廢氣管路段
的廢氣管路內，以及循環水噴頭等 (Piping line)均有發現嚴重的powder 自過去以來Local scrubber避免
位置，這些阻塞情形也與TSMC各 阻塞問題，而為了要維持正常運轉 powder阻塞影響運轉的改善即不
[1]
廠所遇到的問題大致相同。而造成 避免發生其它異常發生，因此必須 斷的在創新，如陳威儒 以避免阻
powder累積阻塞的原因很多，參 要頻繁的進行各種異常阻塞PM。 塞造成其它危害風險產生的角度，
[2]
考TSMC F12郭勝欽 研究pow-der 也因如此累積了許多固定週期PM 整合各種廢氣動線阻塞的問題，以

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