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技術專文

荷的粉塵在電力場的作用下被捕捉
表 2、各種粒狀污染物防制設備比較 [3] 圖5、FSI機台排氣改管及灑水示意圖 [4]
至集塵板，乾式靜電集塵器通常採
用機械振打或超音波震盪等方式將
防制設備 可收集之 收集 優點 缺點 適用時機 Tool: SPM+
最小粒徑 效率 2”×2 SC-1 × 4 集塵板上的積灰清除，而濕式靜電
Hookup interface: 集塵器是以水洗方式將集塵板表面
4”×2 SPM+
重力沉降室 50μm <50% 壓力損失小 佔用面積大 用於前處理去除粒徑較大粉 SC-1 積塵洗除，故濕式集塵板需維持適
設計保養容易 效率低 塵以減輕後段設備負載 Sprinkler: 內連線分流 當的濕度，以增加粒子的附著效
8”×2
旋風集塵器 5~25μm 50~90% 設計簡單，保養容易 對細小微粒效率低(尤其當大粒徑<10μm 微粒顆粒粗 率，也改善乾式靜電集塵器粉塵再
佔地小 時) 微粒濃度很高(>100g/m ) 3 Container: 揚起的問題。
乾式粉塵處置方法無廢水產生 對不同大小的微粒負荷及流率變化很敏感 欲將微粒加以分類不需很高 12”×2
低至中度的壓力損失 無法處理黏著性微粒 效率
對大顆粒及大流量氣體處理效果好 Drain: 機台專管分流點 處理流程
3”×1
LSS
Drain: 共8CH 前灑水(細水霧Nozzle) 濕式靜電集塵器設備對於廢氣的處
濕式集塵器 >10μm <80% 可將酸鹼性氣體一併清除 腐蝕的問題 需要高效率去除細微粒 2”×2
>0.5μm <99% 能冷卻及處理高溫及高濕度廢棄 需處理衍生的廢水 氣體具可燃性 理過程分五大程序，如 圖6，前段
集塵效率可變化 煙劉浮生減弱 氣體及微粒污染物均需去除
可處理可燃性氣體 白煙生成問題 時 水渦流機 水洗、電熱反應、後段水洗、後段
佔地小，投資額低 較高壓降及動力需求 Leakage sensor Outlet SEX 過濾、靜電集塵：
可處理黏著性微粒 維修保養費用較高
實心硬板支撐 – 前段水洗：利用噴頭Spray
袋濾室 <1μm >99% 乾式粉塵處置方法 較高的維修保養需求 需很高收集效率 Nozzle來水洗氣體，使製程氣體
操作簡單 高溫廢氣需先冷卻 需乾燥地收集有價物質 Drain 擴充
對小粒徑微粒仍具高效率 氣體的相對濕度有影響 氣體溫度恆高於露點溫度 與水充份接觸反應，將水溶性物
對氣體流率變化不敏感，對於粉塵 中等程度的壓降，約在10~25cm水柱之間 氣體濕度低
負荷變化較大之場合，若使用連續 酸性或鹼性微粒或氣體場合下，濾袋之壽 氣體體積流量不大 質溶入水中。
清理方式之袋濾室系統，其壓降及 命較短
收集效率幾乎不受影響 – 電熱反應：利用Heater加熱在腔
過濾後之空氣可再送回工廠內其他 圖6、濕式靜電集塵器設備處理流程 體內將有害氣體利用高溫氧化反
系統循環使用
無廢水處理及腐蝕問題 應裂解，把分子重新做組合處理
Gas in Blower Exhaust
成無害氣體。
靜電集塵器 <1μm 95~99% 收集效率可達到99%以上 投資成本高 需很高之效率去除細小微粒
N 2 PCW IN
對細小微粒效率仍佳 對不同大小微粒負荷及流率變化很敏感 氣體體積流率很大 – 後段水洗：利用噴頭Spray
可以乾性或濕性來收集 可能因微粒電阻係數之影響導致部分微粒 需回收有價物質 PCW OUT
與其他高效率集塵器比較，壓損 逃脫 Nozzle來水洗降低高溫反應後氣
小，能量需求小 效率會逐漸降低 E區 體產生的酸氣副產物(HF、F 2 等)
易維修 高電壓危險 A區 Wet-EP
可在高度下操作 需較大的空間 Wetting Fresh water in 以及攔截大粒徑粉塵(SiO 2 )，並
可有效處理大體積流量之氣體進料 當處理可燃性氣體或收集可燃性粉塵時有 1st
爆炸危險 CDA 1 2 3 4 5 且將奈米級細小粉塵凝結成微米
氣體離子化時可能產生臭氧 D區 級粉塵，最後在靜電集塵區集塵
B區 Filter 3rd
Reaction 下來。
Chamber
C區
Wetting 2nd – 後段過濾：主要利用拉西環提高
酸槽製程排氣，將源頭高濃度氨氣 源頭分流水霧技術 水渦流機對於粒徑大於1µm粒徑其 Tank Drain water 水洗比表面積，增加氣體與液體
的接觸面積，提高潤濕因子使水
及硫酸做初步源頭的削減，以減少 去除效率可大於90%，但對於粒徑
高 溫硫 酸酸 槽 製程 C ha m b er
酸鹼於風管中混排產生之硫酸銨鹽 0.3µm以下微粒處理效率不佳，僅 洗效果提升兼攔阻大粒徑粉塵
Exhaust內連線為共管，則不同
微粒，並於中央設置大型濕式洗滌 有60%去除效率，故中科廠區導入 (SiO 2 )，降低粉塵量到靜電集塵
chamber的酸鹼皆混排而形成大量
塔處理酸鹼氣體以及較大粒徑的微 「線上反洗再生式PVDF HEPA」 區處理。
硫酸銨粒狀物，若將各Chamber內
粒，作為最後的把關，但是濕式洗 裝置，HEPA技術是將所有細小的 計畫方法 立設備發展為可結合LSC的規劃設 – 靜電集塵：運用電暈放電現象產
連線由共管改為獨立管分流，當不
滌塔對於粒徑1µm以下微粒之去除 微粒全面攔截，但過去此類型應 計。 生的空氣離子讓粉塵微粒帶電，
同Chamber進行不同酸鹼程序時，
效果不佳，收集效率低於50%。 用始終礙於「材質腐蝕」 及「堵 帶電的微粒在不均勻電場中往集
單一Chamber專管專收不互相混排
塞產生壓差」兩種問題，PVDF材 本研究主要是希望藉由LSC出口段 塵板移動而被收集。
影響，可大幅降低高濃度酸鹼產生 濕式靜電集塵器
水渦流機 質具有優秀的耐酸鹼特性，已廣泛 安裝粒狀污染物防治設備來解決風
大量粒狀物的機會，並於獨立管內
用於硫酸管路之輸送，能確保不被 管阻塞與PM2.5問題，上述所提到 半導體業界已有成功導入污染物防 效率驗證
水渦流機主要針對於高溫硫酸FSI 設置灑水頭進行初步水洗，以降低
硫酸銨微粒蝕穿，而堵塞問題則透 Wet Bench高溫硫酸酸槽製程所使 治設備與LSC結合的規劃設計，以
機型之廢氣進行源頭削減，水渦流 管內酸鹼氣體濃度，減少後續混合 濕式靜電集塵器設備依污染物粒徑
過硫酸銨鹽類易溶於水之特性，在 用的水渦流機、HEPA設備皆屬大 下介紹濕式靜電集塵器設備。
機為獨特離心氣旋裝置，藉由風機 形成硫酸銨的機會，當廢氣經分流 不同有不同處理效率，平均處理效
牽引氣流及桶槽存水產生氣旋水 及細水霧灑水後再送至水渦流機進 系統壓差上升時至超過1600pa時 型設備，對於本研究CVD製程所使 原理 率約98.4%，如 表3所示。靜電集
霧，進而使水霧化與空氣有效率接 進行注水反洗，可成功將維護週 用的電熱式LSC而言，並不適合安 塵段中電暈放電對於集塵器的除塵
行少量粒狀物的處理 圖5 。 期延長至1個月以上，其對於粒徑
觸混和，提供較佳的液、氣混和效 裝於後端出口，也因為半導體廠房 靜電集塵器分為乾式、濕式兩種， 效率是一個重要因素，較高的電
0.1µm以下微粒去除率可達95%。
果及粉塵捕捉效率，取代傳統濕式 高效率空氣過濾網(High Efficiency 利用率問題，於是訂下一個目標， 集塵原理相同，都是利用高壓電暈 壓對於處理效率也較佳，如 圖7所
洗滌塔。 Particulate Air filter，HEPA) 就是如何將污染物防治設備由獨 放電使空氣中粉塵帶電荷，將帶電 示。

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