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Tech
             Notes
             技術專文

            電子化學品是應用於電子工業的精
                                             表 1、電子化學品 SEMI 國際標準等級                                                                   表 2、精細化工與原料化工比較表(本研究整理)                                          圖2、精細化工的電子材料企業廠房外觀
            細化工產品。相對於一般化學品而
            言,電子化學品具有純度高、品
                                               SEMI標準        C1(Grade1)  C7(Grade2)  C8(Grade3)  C12(Grade4)  Grade5                   序號   比較內容    電子材料-精細化工                 原料化工
            種多、單品種用量小、對環境潔
            淨度要求苛刻、產品更新換代快、
                                               金屬雜質          ≤ 100    ≤ 10     ≤ 1      ≤ 0.1     ≤ 0.01                               1    主要材料    來源於原料化工                   石油、天然氣及其產品
            資金投入量大、產品附加值高等特
            點,各種產品在材料屬性、生產工                    平均粒徑          ≥ 1      ≥ 0.5    ≥ 0.5    ≥ 0.2     *                                    2    加工工藝    配料、混合、提純以及分裝              高溫、高壓、反應釜一系列的
                                                                                                                                                                              化學反應。
            藝、應用領域之間有較大差異,產                    顆粒個數          ≤ 25     ≤ 25     ≤ 5      依據協定      *                                                                                                   圖3、原料化工企業廠房外觀
            品跨度大,細分產品的下游市場小                                                                                                            3    生產需求    恆溫恆濕、潔淨室                  很多的生產在露天進行。
                                               適應IC線寬範圍      >1.2     0.8-1.2  0.2-0.6  0.09-0.2  < 0.09
            而分散的特點,因此需要較強的資                                                                                                            4    廢氣排放    生產過程中的廢氣收集後經過處理排          廢氣很難得得到有效處理,直
            金和技術支撐。電子化學品的上游                                                                                                                         放,和普通工廠一樣,屬於有組織排          接排放,無組織排放較多。
                                                                                                                                                    放。
            是基礎化工原材料,供應商較多。
                                             圖1、大陸電子化學品佔年需求成長圖                                                                              材料存放    因為量少而精,一般存放在建築物內。         室外大量的儲存罐等。
            下游是電子工業企業如晶圓廠、封                                                                                                            5
            裝廠、模組廠等,客戶數量相對較                                                                                                            6    建築法規    比照一般建築物規定(甲類裝置間距:         建築物之間的檢舉要求嚴格(甲
                                                90                                                    25%
            少,粘性較強,進入客戶的壁壘較                                                                                                                         12米),對園區土地使用率高(法規將於       類裝置間距:25~60米),對園
                                                80                                                                                                  2019/6月生效)。               區土地使用率較低。
            高。
                                                                                                      20%
                                                70
            南京廠所需要的電子材料種類約                              市場規模(萬噸)
                                                60      YoY
            220多種化學品,按生產工藝流程
                                                                                                      15%
            分,電子化學品主要分為純化類產                     50
                                                                                                                                     需增加15天的運輸時間,而且到大                半導體產業的發展需有在地的                    化工製造所需環境需要在潔淨及空
            品及混配類產品。其中純化工藝是                     40                                                                                   陸港口轉陸上運輸,易受道路管制                 材料供應鏈                            調溫控的廠房,且對環保廢氣排放
            先將原料通過預處理後,再進行過                                                                           10%
                                                30                                                                                   而受到延遲,如重要假期(春節、                                                  要求需有組織排放,另外法規對精
            濾、提純處理,核心是提純技術和                                                                                                          十一長假)、重要慶典(如G20、國                基於前述的四點的經驗分析,明白                 細化工製造的廠間距要求比照一般
            分析檢測技術。混配工藝是將純化                     20                                                    5%                                                              說明要維持台積電南京廠長期營運
                                                                                                                                     際重要會議及重要人士參訪)及天                                                  建築防火規範。因此精細化工企業
            成品經過檢測後,再進行過濾、精                     10                                                                                                                    穩定及競爭力,重要的電子材料供
                                                                                                                                     候(大雪及霧霾)等影響而造成材料                                                 的廠房外觀如  圖2照片所示,是不
            密混配等重要工藝完成,關鍵在於                     0                                                     0%                             供應量上的嚴重問題。今年就發生                  應鏈需建構在以南京廠為中心的地                 同於  圖3原料化工廠房,且因法規
            配方。                                       2014       2015       2016      2017       2018                                                                 方。但大陸近來因多次的工安事件
                                                                                                                                     多次材料供應量的問題而緊急調料                                                  規定明顯寬鬆於原料化工,因此土
                                                                                                                                                                      及環保意識抬頭,不論是既設或新
            2017年台積電電子材料品質異常                                                                                                         及調配生產用量來因應(H 2 O 2 、TS-          設的化工企業及園區管理及審查皆                 地使用效率上是明顯有別於原料化
            共9件,共造成1,220片晶片報廢                                                                                                        06、B 2 H 6 及HCL等)。這些非預期          趨於嚴格,因此如何為南京廠的材                 工。
            及生產線異常與物料更換;公司因                                                                                                          性的運輸管制皆增加運輸成本並危                  料供應鏈選址並能成功形成產業群                 另外有幾篇文獻也同樣在探討電子
            此投入大量人力,輔導電子材料                   最高等級要求,金屬雜質含量低於                 2018年大陸電子化學品的總需求                                        及工廠生產的穩定性。                       聚效應是本文討論的核心。                    材料相關議題。
            供應商,以提供穩定生產的原物料                  ppt級,屬高端的電子材料等級。                量會超過73萬噸如 圖1所示,因此
            品質,隨著製程工藝提升對電子材                                                  電子材料產業也在處於高度成長的
                                                                                                                                     品質問題                                                             高純電子化學品技術研發現狀及
            料供應品質要求重要性更是隨之提                                                  浪潮上,台積電南京廠務必緊跟此
                                             大陸電子材料產業過去                                                                              因物料運輸時間長,運輸過程中物                                                  必須解決的基本問題
            高,雖然電子材料在積體電路製造                                                  機運讓相關電子材料供應鏈廠商能
                                             與現況的發展                                                                                  料品質可能受環境氣候外在的影                  參考文獻及選址                          主要描述高純度電子化學品對大陸
            中的成本占比只有~5%,但對產品                                                 以南京廠為中心設定電子材料供應
            品質至關重要,因此如何發展南京                  近年來在「中國製造2025」的國                鏈基地。                                                    響,產生質變影響品質,以2018                可行性評估                            發展電子訊息產業的重要性,並歸
                                                                                                                                     年統計共有5次,因長時間運輸而                                                  納整理目前大陸發展高純度電子化
            廠在地的電子材料供應鏈是非常重                  家戰略規畫下,新一代電子資訊產
                                                                                                                                     衍生的品質問題(H 2 O 2 槽車管沖接                                            學品必須克服的基本問題如下,這
            要的項目。                            業是大陸傾全國之力發展的新興產                 發展在地化電子材料的需求性
                                             業,與其相關的配套高端電子材料                                                                         頭疑受大雨進水、HCL桶疑受高溫                文獻參考                             些問題對欲規劃大陸在地化供應鏈
            目前,國際上公認的電子化學品雜                                                  台積電南京廠目前生產電子材料原                                         日曬變形、TS-06兩次因Shelf  Life                                         廠家必須加以注意的。
                                             也將是未來重要的發展領域。
            質含量標準是SEMI國際標準如 表1                                               物料有95%以上來自非大陸地區,                                        到期退料及B 2 H 6 因Shelf Life到期退      電子材料產業的定位一般容易被
            所示,其關鍵技術指標包括單項金                  以全球範圍來看,電子化學品產業                 因此衍生很多在台灣不曾發生的狀                                         料)。                              混淆歸類為傳統化工類別,大陸                  – 設置潔淨實驗室及潔淨實驗室
            屬離子、單項陰離子、顆粒數等,                  屬於比較成熟的產業,大陸企業處                 況。                                                                                       目前訂定相關標準於GB50XXX-                 用品的配置-在產品製造過程和
            另外根據不同產品特點會相應增加                  在技術追趕的階段,目前高端電子                                                                                                          201X,並計畫於Y2019執行;規                分析檢測過程中,對各個環節可
                                                                                                                                     安全問題                                                               能接觸的污染空氣進行潔淨化處
            其它一些技術指標。超淨高純試劑                  化學品主要以美國、歐洲、台日韓                 增加成本                                                                                     範中明確定義何謂「精細化工」及
            一般要求化學試劑中控制顆粒的                   的企業為主佔比高達80%。近年                 原物料皆需透過長時間的運輸,整                                         因物料運輸時間長,為降低材料供                  「電子化學品-電子材料」,並清                   理,達到相應的潔淨度要求。
            粒徑在0.5μm以下,雜質含量低於                來大陸政府政策大力扶持高端電子                 體電子材料成本對比台灣增加約                                          應鏈斷料對生產的影響,尤其是易                  楚定義了電子材料屬於精細化工的                 – 製程用水的問題-高純電子化學
            ppm級(10-6為ppm,10-9為ppb,          產品、電子化學品等因素的刺激。                 18%以上,對整體生產製造約增加                                        受運輸管制的劇毒、易爆及易製爆                  其中一類別,而且明確規範在基地                   品研究過程中需要使用大量製程
            10-12為ppt),是化學試劑中對顆              大陸市場增速普遍高於全球市場增                 0.9%以上的成本。                                              相關的原材料,以增加在台積工廠                  建築物防火間距的要求。為能清楚                   水及洗淨水,水質對產品品質的
            粒控制、雜質含量要求最高的試                   速。就以電子化學品而言,預計                                                                          儲存量來因應,但也因存儲大量的                  分辨精細化工與原料化工製造及法                   影響很大。由於高純電子化學品
            劑。目前台積電南京廠製程工藝所                  未來5年,電子化學品需求的年均                 運輸時間長                                                   危化品於工廠內而增加安全上的風                  規上的差異,本文自行整理了一張                   對雜質要求極為嚴格,所使用的
            需的電子化學品要求是Grade  5的              複合增長率將達到15%左右,到                 大部分的原物料皆需透過海運運送                                         險。                               比較表如  表2。主要差異有:精細                 超純水須絕對達到國標一級水標



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