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 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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