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技術專文

表 3、計畫方法使用的儀器 圖5、使用不同化學品時分流選擇箱的動作 圖6、B-tool分流選擇箱內部相片
......... (2)

儀器用途 半定量儀器 定量分析儀器 分流選擇箱 分流選擇箱 分流選擇箱
以公式(2)計算結果，貢獻量大於 有機 VEX VEX VEX
1之疑似混排污染物來源，再於排 量測對象 排氣次主管 排氣次主管(定性完成後) ~ Inlet Inlet Inlet
生產機台(含分流選擇箱) 酸
氣次主管、排氣支岐管、濕式廢氣 SEX SEX SEX
儀器種類 TLD-1 PID IC GC-MS
洗滌器及生產機台(包含分流選擇
AEX AEX 鹼 AEX
箱)進行定量分析，使用Canister及 儀器廠牌 Honeywell 代理商：昇儀 Thermo Agilent
(原廠RAE) 使用有機化學物質 使用酸性化學物質 使用鹼性化學物質
Impinger進行取樣。Canister為使 分流選擇箱的動作 分流選擇箱的動作 分流選擇箱的動作
用體積為6公升之不銹鋼桶，取樣 偵測物種 NH 3 以TVOCs為主 NH 3 IPA
Gaps all around
管路管徑為1分管，管長為100公 反應時間 15秒 1秒 30分鐘 30分鐘
分，取樣時間於正壓端約5分鐘，
偵測範圍 2.6ppm~75ppm 1ppb~10,000ppm 0.012ppbv 0.1ug/m 3 表 6、竹科某 A 廠濕式蝕刻機台分流選擇箱實測數
負壓端約15分鐘；Impinger則是
避免破出而使用3支50毫升的吸收 圖例 Inlet Outlet 氣密率
瓶，採樣幫浦抽氣量設定為2公升/
表 4、酸性排氣煙半定量檢測計算結果 IPA濃度 Exhaust IPA濃度
分鐘，其後再以廠內實驗室的分析
儀器搭配使用進行量測，如GC-MS
次主管 半定量儀器：PID 半定量儀器：TLD-1 製程 265ug/m 3 VEX Open
及IC進行定量分析。計畫方法所使 編號 區域 有機 VEX (106ppm)
偵測物種：以TVOCs為主 偵測物種：NH 3 3
用的儀器整理如 表3所示。 Inlet SEX Close 22.3ug/m 91.6%
SEX (8.9ppm) 縮短H/W parameter軟硬體delay
測量濃度(ppm) 公式(2)計算結果 測量濃度(ppm) 公式(2)計算結果
time fm 3(sec) to 1.5(sec)，結果
AEX Close 25.44ug/m 3 90.4%
AEX (10.18ppm) 顯示，可將酸性分流選擇箱切換率
SED-026 8.54 1.04 >75.00 9.13 蝕刻區
提升至94%。而若進一步探討及測
結果與分析 SED-028 7.33 1.99 7.90 2.15 蝕刻區 試不同型式的分流選擇箱，更可將
SED-029 12.60 2.99 10.10 2.40 蝕刻區 表 7、A-tool 分流選擇箱改善方式及結果 切換率提升至99.7%，其結果整理
如 表7所示。切換率的定義則為，
SED-030 3.05 1.19 8.90 3.46 蝕刻區
該廠酸性排氣煙道次主管共計65 A-tool 分流選擇箱改善方式 酸性排氣內IPA濃度 分流選擇箱入口與出口酸性排氣內
支，依據檢測結果得知，酸性排氣 SED-040 3.75 1.02 7.40 2.01 蝕刻區 的混排物種濃度的百分比率。
改善前 改善後
管道系統內的混排物種主要來源皆 SED-042 7.81 3.28 6.60 2.77 蝕刻區
為蝕刻區如 表4 。 其次，也針對B-tool type的分流選
縮短Switch切換Flap swing時間fm 15(sec) to 4(sec) Inlet: Inlet: 擇箱進行了功能性檢討，發現內部
Flap damper間隙調整fm 1(mm) to 0(mm) 106(ppm) 290(ppm)
確定酸性排氣管道內的混排污染物 所預留不同Level間的切換閥，其
縮短H/W parameter軟硬體delay time fm 3(sec) to 1.5(sec) Outlet: Outlet:
來源區域後，再針對該區次主管進 表 5、不同濕式蝕刻機型濃度及數量統計表 分流選擇箱型式改變 8.9(ppm) 0.87(ppm) 隔板及轉軸處有較大的縫隙 圖6，
切換率： 切換率：
行定量分析，其分析結果依據不同 改善前 改善後 91.6% 99.7% 是造成切換率不佳的主要原因。因
機型 化學品使用情況 機台酸性排氣分析結果(平均濃度) 機台數目
濕式蝕刻機台機型及化學品使用狀 此，在研發工程師的同意下，與設
VEX VEX
+
況整理如 表5。該廠共有三種濕式 酸 鹼 有機 [NH 4 ] (ppm) [IPA] (ppm) 備商合作利用增加勾型seal的方式
Inlet Inlet
蝕刻機型共48台，均依製程需求， SEX SEX 提升切換閥的氣密性，再將預留的
會在不同製程腔使用不同類型的化 A-tool 有使用 有使用 16.6 - 21 切換閥移除，並將其通道封閉，結
學物質，且因分流選擇箱設計不良 AEX AEX 果顯示可將切換率提升至99.9% 表
有使用 有使用 有使用 2.5 8.9 19
或無分流選擇箱產生混排情況，故 8。
B-tool 有使用 有使用 有使用 24.6 251.0 1
本研究以機台端的分流選擇箱及濕
式洗滌器後端排氣管路正確性進行 C-tool 有使用 有使用 308.9 - 4
改善。 有使用 有使用 有使用 21.9 2.8 3 加裝濕式洗滌塔(Salix)

針對濕式蝕刻機台依製程參數依序 分流選擇箱改善 delay time)改變。(A-tool) 在本次的結果與分析的過程中，也
使用各種化學品的特性，設備商推 清查出C-tool type因原始設計的既
針對A-tool及B-tool type，主要是 首先，針對數量較多的A-to o l
出了分流選擇箱，以 圖5為例，其 存問題，造成高濃度的氨氣(NH 3 )
利用硬體及軟體二個面向的改善， type，在與設備工程師及設備商
功能是會隨著製程參數所使用的不 時，則會關閉酸性及鹼性排放管路 往正確之排氣管路，但根據實測 進入酸性排氣中，而衍生出白煙的
同化學物質，而分流至適當的排氣 以提升分流效率: 合作進行分流選擇箱的改善下， 問題。實際利用定量儀器進行分
的閥門，而開啟有機排氣管路閥 結果顯示 表6，在機台排氣出口位
管路，例如當製程使用氫氟酸時， 藉由操作參數的調整，包含：縮 析，結果如 表9所示。經由與設備
門。 置，仍有測得混排情況。因此各型 – 硬體改善：減少間隙、改變形 -
分流選擇箱會將後方的酸性排氣管 式。(A-tool及B-tool) 短Switch切換Flap swing時間fm 及廠務的討論下，雖然[F ]濃度不
路閥門開啟，而關閉鹼性及有機 但即便濕式蝕刻機台已以分流選擇 式濕式蝕刻機台所使用的分流選擇 15(sec) to 4(sec)；Flap damper 高，但由於鹼性排氣風量較低，因
排氣管路的閥門；當製程使用IPA 箱將酸性、鹼性及有機化學物，排 箱功能，需進一步檢討及改善。 – 軟體改善：參數(Flap time及 間隙調整 fm 1(mm) to 0(mm)； 此決定將該型機台加裝濕式洗滌器

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