Page 29 - Vol.44

知流量約為15.2slpm，已大於純化器原廠建議的操作流量，合
理推測純化器之水分去除效率已無法達到原廠提出之規格。
綜觀上述，本研究推測目前氣櫃中所使用的10% He/N 2 氣體
中，仍有相對高的水分不純物。
為驗證此推測，本研究挑選了上述其中一款氣體純化器
進行水分去除效率測試，圖6為實驗系統簡圖。由於本研究所
選用之水分分析儀(SERVOMEX, Model : DF-750)，需額外配
置其他氣體作為分析輔助，無法直接於氣體房內架設對10%
He/N 2 進行實驗，在成本及其他因素諸多考量下，僅能暫時
圖4、5% B 2 H 6 /Ar鋼瓶微笑曲線排序示意圖 借用大宗氣體純化器房內之水分分析儀器，測試氣體則改用
一般N 2 (General N 2 , GN 2 )進行實驗。如 圖4所示，實驗管路
由上述可知，在鋼瓶運送到廠務端前，鋼瓶皆在戶外 自GN 2 主管接出後，會透過閥件切換三種不同的實驗條件。
環境之下。進到廠務氣體房內後，則是處於23℃的恆溫環境 首先會先透過管路1，量測未經過純化器狀況下，GN 2 的水分
下。若要從控制鋼瓶溫度來減緩B 2 H 6 自我降解反應，強化這段 背景值；接著經由管路2，量測GN 2 經過純化器，且流量透過
流程的低溫控管將會有顯著的效果。首先在鋼瓶運送過程中要 orifice控制的水分。最後管路3則在orifice下游端裝上一個浮子
求全程低溫保存，送到廠務端存放以及最後上線至氣櫃供應此 流量計，將流量控制在8slpm後，再進行水分量測。為確保量
二階段，則可透過17℃冷卻器包覆鋼瓶的方式，讓B 2 H 6 在相對 測結果之可靠性，每個實驗條件都會連續量測48hr，待讀值
低溫狀況下進行供應。由Flaherty et al.(1993)的計算模型，預 穩定後才收數據。
估B 2 H 6 鋼瓶在相較於目前溫度低了6℃的狀況下，其自我降解
程度可減緩一半以上，降低副產物粉末產生，減緩氣櫃調壓閥 表1、10% He/N 2 氣體鋼瓶COA
阻塞更換的頻率。然而，目前線上機台的recipe，均已調整適 Indicator Value Spec. Result
Ar in He 0.1 in spec.
用在目前未作溫控，未來若須進行上述的降溫管控，勢必須和
Balance Purity 99.9999 in spec.
線上機台配合，進行生產recipe的重新調校。 CO 2 in balance 0.1 in spec.
CO 2 in component 1 0.05 in spec.
3.2 10% He/N 2 沖吹氣體純化器評估 CO in balance 0.1 in spec.
CO in component 1 0.05 in spec.
氣櫃鋼瓶進行更換前後，都會使用10% He/N 2 進行管路 H 2 O 0.1 in spec.
H 2 O in balance 0.2 in spec.
沖吹，一方面避免鋼瓶更換前管路解離時，管內殘氣洩漏至
H 2 O in component 1 0.2 in spec.
環境，另一方面則是新瓶上線後，將管路內可能接觸到大氣 H 2 in He 0.1 in spec.
0.1 in spec.
的不純物沖吹乾淨。雖然在最後在氣櫃切為備供狀態之前， H 2 in N 2
He Assay 10.1 in spec.
還是會再透過鋼瓶內的實氣進行沖吹，將管內的10% He/N 2 去 N 2 in component 1 0.2 in spec.
除，但若10% He/N 2 氣體中若有過多的水氧不純物，在實氣沖 O 2 0.01 in spec.
O 2 in balance 0.2 in spec.
吹程序之後，仍有機會殘存於管路之中，因此本文也針對10% O 2 in component 1 0.2 in spec.
He/N 2 的水分不純物進行探討。 Purity 99.9999 in spec.
Remain life time 722 in spec.
表1為目前廠內所使用之10% He/N 2 鋼瓶的原物料CoA，其 THC in balance 0.1 in spec.
中水分濃度值為100ppb，此數值遠高於目前廠內透過大宗氣 THC in component 1 0.05 in spec.
(Unit : ppm)
體(Bulk Gas)系統，供應給線上機台使用的He與N 2 中的水分濃
度(<1ppb)。為了提升沖吹氣體的品質，氣櫃在10% He/N 2 的
供應路徑管路上，均設有小型氣體純化器，用以去除沖吹氣體
中的H 2 O、CO 2 、O 2 及CO等微量不純物。圖5為廠內氣櫃沖吹
鋼瓶常使用的一款小型純化器(PALL, Model : GLP5INPVMM4)
及其規格。
該純化器的建議流量限制為<10slpm，以確保其純化效 圖5、小型純化器(PALL, Model : GLP5INPVMM4)照片及規格
果。目前廠內所使用的氣櫃盤面中，雖然有對沖吹氣體路徑
設置流孔板(orifice)控制流量，然而目前所選用的型號其內徑
為0.5mm，在沖吹壓力約為90psig狀況下，透過 表2對照可

FACILITY JOURNAL 12 2021 27