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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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