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Tech
Notes
技術專文

Automation

Circulation

Drum

System

Development

研磨液自動循環系統開發

解決手動操作風險

現行研磨液的均勻再分散，是藉由搖搖機來進行；然而，搖搖機屬於高風險手
動作業設備，非自動化的人力操作凸顯誤操作的風險、作業安全及人力資源取
得的問題。本計畫開發的研磨液自動循環系統，於回流端和抽吸端的汲取管分
別裝設混流擾流器和導流噴嘴，再增設管路、閥件以達雙向循環的功能及動力
幫蒲的裝設，實現既有桶裝供應單元的架構變更，有效地達到物料再分散流
程自動化並取代非自動化的機具，得以降低搬運作業人力需求及作業安全性提
升。
關鍵詞／搖搖機、雙向循環、自動化、混流擾流器、導流噴嘴
Keywords/ Shaker, Reversible Circulation, Automation, Mixing eductor, 竹科十二廠七期研磨液自動循環系統 攝影/洪湘寧
Flow-directed nozzle
[1]
文│翁儷瑜 張育正│新廠設計部│ 文獻探討 移除率 (Material Removal Rate, (Stoke's Law)，凝聚粒子的沉降速
RR)，造成化學機械研磨(Chemical 度與粒徑平方成正比，因此，選定
Mechanical Polishing, CMP)製程的 最容易沉降的氧化鈰，來檢驗再分
前言 研磨液的供應，必須在研磨粒均
勻分散的前提下進行。因粉體粒 不穩定。常見研磨粒有二氧化矽 散方法和條件的訂定。桶裝研磨液
3
(silica) (~2.2g/cm )、氧化鋁(alu- 固含量(solid content)的變化，除了
現行研磨液再分散流程，如 圖1 ，化學品操作人員 (Total Chemical Manager, TCM) 利用夾酸車將桶裝物 子的凝聚現象，造成研磨粒分散 3
料運送到搖搖機，待搖搖機 (Shaker) 完成研磨液再分散的運轉，再由 TCM 利用夾酸車和推酸車將桶裝 不均，使桶裝研磨液固含量(solid mina) (~4.0g/cm )和氧化鈰(ceria) 粉體粒子的凝聚外，還會因幫蒲選
3
物料卸下並運送到研磨液供應系統 (Slurry Dispense System, SDS) 的桶裝供應單元，進行後續自動化的 content)產生變化，進而影響材料 (~7.6g/cm )，根據史托克定律 定不當，讓研磨粒因剪應力(shear
混酸和線上供應。此一再分散流程需要 TCM 人力輸送，再者，搖搖機若操作、防護不當，易造成桶裝
物料翻覆的環境汙染與人員壓傷的工安意外，讓此作業流程存在著許多潛在風險。此外，在整個作業流
在台積十餘年，跟著製程技術的演進，得以學 在工作中尋求創新，在生活中追求不凡，
程，為了避免化學品噴濺，TCM 更需穿著全身的安全防護衣，便利性不佳。本自動化設計，讓桶裝供 儷 瑜 習到更先進的知識，感謝工作上長官和同事們 育 正 感謝工作上所獲得的各方指導，持續創新
應單元經由架構變更成可取代搖搖機的雙向循環桶裝供應單元，讓再分散流程自動化，降低 TCM 人力 翁 Irene Weng 的指導，我將持續以熱忱的心來面對挑戰。 張 Y.C Chang 為工作注入源源不絕的動力。
需求 30% 、避免誤操作及提高作業安全性。 興趣：瑜珈、肌力訓練、顧小孩。 興趣：打籃球、看電影、聽音樂。

22 300mm FABS FACILITY JOURNAL SEPTEMBER 2018 23