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技術專文

表 1、EUV 安全風險鑑別 圖1、天花板上新增設VESDA示意圖

風險類別 風險來源 頻率 程度 等級 控制措施

火災爆炸 易燃性氫氣洩漏 3 2 中 極早期火災預警系統/氣體偵測系統/
獨立排氣與隔間/尾氣處理裝置

機台水損 機台運轉使用PCW洩漏 3 2 中 機台上方管路移除/漏液及時偵測與連鎖 SAMPLING HOLE SAMPLING PIPE
FAB CEILING
強震損害 廠區強烈地震發生 2 3 中 廠房結構計算/機台防震/災後復原計畫
人員作業危害 起重機作業/化學物接觸/噪音/磁場/雷射 5 1 低 作業標準程序/個人防護具/教育訓練
C/R
機台本質不安全 新型號機台與硬體改造 5 2 中 新型號機台審查/標準化變更管理審核流程

Risk Metrics Severity
Insignificant 1 Minor 2 Moderate 3 Major 4 Catastrophic 5 方認證單位執行現場實機DRE
(<US$1M) (US$1-10M) (US$10M-100M) (US$100M-1B) (>US$1B) 表 2、EUV 氣體偵測系統點位及種類
(Destruction Removal Efficiency)
破壞去除效率測試，測試條件包
Gas Location Gas Location
Likelihood Almost certain 5 Operating Unsafe Tool 含最大流量、小流量、瞬間大流
(>once per yr) Hazard Design
量與主、備機切換之處理效率。
Likely 4 H2 1F/2F/3F Environment NG 1F Local Scrubber
(once per yr)
2F/3F H 2 Gas Box CO 2F Laser 獨立接地電盤及配置尾氣獨立GEX
Possible 3 Water Damage 風管
(once per 5 yrs) Fire & Explosion 1F Local scrubber O 2 2F Laser
EUV Local Scrubber如果失效將會
Unlikely 2 Earthquake 有大量的氫氣排放到排氣系統，為
(once per 10 yrs) Damage
避免與其他製程氣體混合反應於是
Rare 1 設置獨立GEX風管收集排放尾氣，
(one per 30 yrs)
爆炸、機台水損、強震損害、機台 (VESDA) 將火災損失風險降到最低；而為避
設計改造風險及低度風險的人員作 EUV設置區域除無塵室既有VESDA 免其他設備引起之靜電影響EUV機
業危害，為降低EUV對廠區之潛在 台，EUV機台及廠務相關設備皆須
外，為強化即時偵測能力，於獨立
風險，針對五大危害來源擬定相對 區域天花板上增設VESDA進行火災 接至EUV之獨立接地盤。
針對火災爆炸危害預防藉由設置獨 文獻探討 鎖裝置(Safety Interlock)、操作人 應之風險管控措施，管控措施包
立GEX (General Exhaust)排氣風 員教育訓練(Training)及危害標示 防護 圖1 。 氣體洩漏偵測系統
含外在硬體防護(如：獨立隔間、
管降低氫氣與其他製程氣體混合反 (Hazard Alert Label)等措施進行防 EUV由廠務中央供應氣體包含氫氣
製程排氣、VESDA)、設備安全設 製程排氣與Scrubber安全設計
應風險，設置氣體偵測系統(Gas EUV為目前最先進微影設備，且仍 護與控制。而台積內部參考程序書 (H 2 )、氮氣(N 2 )、氦氣(He)、氫氬
計(如漏液偵測)及作業管理(如：
Monitor System, GMS)及專屬極早 持續進行測試與升級，因此不像 則包含防震、廠房設計、緊急應 SOP、個人防護具、教育訓練及緊 EUV使用大量氫氣且大部分不參與 混合氣(2% H 2 /Ar)及機台端鋼瓶供
期火災預警系統(Very Early Smoke 其他成熟製程機台已有明確安全 變、個人防護具及高風險製程機台 急應變)，詳細執行內容如 表1 。 化學反應，所以後端排氣處理設施 應的混合氣(成分包含CO、CO 2 、
Detection Apparatus, VESDA)進行 防護可供依循，EUV防護措施依 管理等。 (Local Scrubber)即扮演相當重要的 N 2 、He)。
角色，如設備處理效率不佳或管路
異常狀況即時偵測。 據機台SEMI-S2安全評估報告、新 公司為發展EUV製程，在2011年 為防止機台氫氣洩漏風險，在主機
機台NTCC審核及SMOC變更管理 即引進第一代之EUV，其後陸續 火災爆炸風險控制措施 銜接不密合，極可能造成大量氫氣 台與附屬設備周邊均設有氫氣環境
機台水損防止則藉由移除上方水/ 洩漏或排放而有火災爆炸風險，因
記錄、法令規定、台積相關程序 引進改良之新型號機台，其差異 偵測點，另外在Gas Box Exhaust
化學品管路，而針對不可移除的消
書、機台實際運轉經驗傳承(lesson 主要為透過元件更新如GWE (Gas, 設置EUV獨立隔間 此針對EUV local scrubber 特殊安 皆比照VMB(VALVEMANIFOLD
防管路則進行消防系統優化如設置
learnt)等擬定最佳管理規範。 Water and Electricity)及250W改造 全管理如下： BOX)裝設氫氣偵測器，如有偵測
獨立消防自動警報逆止閥(ACV)、 EUV運轉過程使用大量氫氣，為 到氫氣讀值超出標準則會自動連鎖
外部參考依據為設備SEMI-S2報 模組套件升級以提升設備EUV光輸 避免氣體洩漏發生火災時對其他 – Scr ub b er 排 氣 銜 接 至 獨 立 E x -
隱藏式灑水頭來降低機台遭受水損 關閉VMB供應源。
告。SEMI-S2報告內容指出EUV機 出功率，朝向穩定量產目標邁進。 機台設備造成影響，EUV無塵室 haust排氣。
的機會，另迅速執行水損復原程序
台主要危害來源主要包含電力接觸 區域使用不可燃材質隔板(n o n - – Scrubber主、備機均發生故障 Laser因使用含CO成分混合氣所
(Recovery SOP)等亦可縮小災害程
危害(Electrical Energy)、機械危害 combustible partition)與相鄰機台 除關閉氫氣供應並自動切換為 以安裝CO偵測點，而具有BTS
度並以最快速度回復生產。
(Mechanical Energy)如重物搬運掉 進行隔離，且於該獨立區域內不 Dilution Mode，藉風扇灌入大量 (Beams Transport System) N 2
以下章節亦將針對火災預防、水損 落風險、化學物質危害(Chemical 計畫方法 可建置Stockers。另因搭配使用之 空氣將殘餘氫氣稀釋至爆炸界限 purge功能的新進機台考量輸送管
防止以外其它如強烈地震、人員作 Energy)如氫氣與氧氣混合反應、非 Local Scrubber為燃燒式所以與無 以下排放。 路內大量氮氣如洩漏有缺氧窒息風
業及機台升級改造等風險所採取安 游離輻射危害(Non-ionizing Energy) 針對EUV設備進行危害來源辨識及 塵室或HPM區獨立區隔。 – Pump至Scrubber間管路設置氧 險，於箱體內設置O 2 偵測器並連結
全防護措施進行詳細說明並建立 如 永 久 磁 場 及 雷 射 危 害 ( La s er 風險評估，結果顯示EUV主要有五 氣偵測器監控氧氣濃度。 至緊急應變中心監控。GMS設置種
EUV機台安全管理標準。 Energy)等危害，藉由機台安全連 大危害來源，包含中度風險的火災 設置天花板上極早期火災預警系統 – Scrubber安裝完成後委由第三 類、位置如 表2 。

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