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TSMC / FACILITY PUBLISHED
VOL.44
廠務季刊

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惱人的運轉問題 : B H 氣櫃調壓閥阻塞-原因探討與解決方法評估
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An Annoying Operation Problem : Regulator Clog in B H Gas Cabinet
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-Root Cause Investigation and Possible Solution Evaluation

文│劉俊男 林郁賢 蔣竣光 林安助│台中廠務四部│

摘要 / Abstract

5% B 2 H 6 /Ar氣櫃調壓閥受到B 2 H 6 粉末狀副產物阻塞，為一項常見且擾人的運轉問題。經文獻探與過去的經驗顯示副產物粉
末可能來自於B 2 H 6 自我降解反應，或是B 2 H 6 和氣櫃管路內殘餘微量水分反應生成。對於前者，本文建議鋼瓶從運送到廠務端供
應這段期間，可分別透過低溫運輸及包覆冷卻器的方式，讓B 2 H 6 全程維持低溫以降低自我降解反應。對於後者，本研究透過實
驗確認目前氣櫃所用的沖吹氣體(10% He/N 2 )純化器的效果有限，建議降低沖吹氣體流量(<10 slpm)以及定期更換純化器，確保
純化器可操作在原廠設定的條件之下，讓其因此有更佳的除水效率。

關鍵詞 / 乙硼烷、降解反應、調壓閥阻塞、水分不純物

Regulator clogging by the B 2 H 6 bi-product powders in the 5% B 2 H 6 /Ar gas cabinet(GC) is a common and annoying
operation problem. Literatures and previous experiences show that these powders possibly come from the self-degradation
of B 2 H 6 or the reaction between B 2 H 6 and residual micro moisture in the GC. To the former, this study suggests to control the
cylinders in a low temperature condition to slow down the degradation, by refrigeration transportation or covering a cooling
jacket on the cylinder in vendor or facility sides, respectively. To the latter, our experiment results show that the de-moisture
performance of the purge gas (10% He/N 2 ) purifier used in the present GC is limited. It is suggested to control the purge gas
flow rate within 10 slpm and to replace the purifier periodically, for ensuring the purifier is operated at the designated conditions
and therefore obtaining a better de-moisture efficiency.

Keywords / Diborane, Decomposition, Regulator clog, Moisture impurity

1. 前言

乙硼烷(B 2 H 6 , Diborane)又稱硼乙烷、二硼烷，是一種無 照片，可明顯看出，調壓閥功能失效的主因為B 2 H 6 生成的粉
機化合物，為先進半導體廠中常見的製程氣體。B 2 H 6 的分子 末狀副產物阻塞調壓閥所造成。
量為27.67g/mol，在常溫常壓下為具有令人厭惡難聞且會造
成窒息的無色氣體，吸入或和皮膚接觸後會對人體產生相當
大的傷害，為劇毒性氣體。廠務針對此類氣體，目前係以鋼
瓶氣櫃(Gas Cabinet, GC)進行供應，其中5% B 2 H 6 /Ar為常見的
氣體鋼瓶。在過去的運轉經驗中，GC盤面壓閥阻塞為一項相
當惱人的系統宿疾，常造成調壓閥功能失效，導致供應端管
路漲壓等狀況，廠務工程師遇到此狀況，也僅能對調壓閥進
行更換。以中科F15P6廠區來說，目前5% B 2 H 6 /Ar氣櫃調壓閥 圖1、被粉末阻塞的5% B 2 H 6 /Ar氣櫃調壓閥，拆下更換時照片
更換的頻率大概為2至3個月。圖1為換下來的調壓閥拆解後的

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