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減的溫室效應氣體包括CO 2 、CH 4 、NO、HFCs、PFCs及SF 6
等,其中,因PFCs(Perfluoro-compounds)、HFCs及SF 6 為半
導體製程原料,美國半導體工業協會(Semiconductor Industry
Association, SIA)已將PFCs的控制技術及替代原料之開發列入
未來十年的重要技術開發議題,台灣的溫室效應氣體削減目標
雖然尚未正式確定,但是在國際的潮流下,勢必要正視此一議
題,尤其是半導體工業進行PFCs減量是絕對必需的措施。
自1994年美國及日本半導體工業協會將半導體製程中最
常使用之CF 4 、C2F 6 、C 3 F 8 、CHF 3 、NF 3 、SF 6 等六種化合物列
為PFCs減量的主要目標後,歐盟及韓國在加入世界半導體協
會(World Semiconductor Council, WSC)時也設定了相同的減
量標的,因此在半導體業界所談論的PFCs實際上包含了京都
圖1、半導體製程排氣系統與廢氣處理流程(引自 : 洪健仁,2009) [01]
議定書所規範的SF 6 、部份的PFCs及一種HFC(即CHF 3 )。京都
會議將PFCs列入管制的主要原因是因為這些氣體分子的化學
2. 文獻探討
鍵具有很強的紅外光吸收能力,表2為主要溫室效應氣體在
2.1 相關空污法規 環境中的生命週期及溫室效應潛勢(Global Warming Potential,
GWP100),等量的PFCs對溫室效應的影響程度遠高於CO 2 、
在規劃製程尾氣的處理系統時,政府機構的環保法規固
CH 4 、N 2 O等較常談論的溫室氣體,此外,PFCs必需管制的另
然是必須考慮的重要依據,然而,因半導體製程使用的許多
一重要因素是此類化合物的分子結構均十分穩定,在大氣環境
化學物質可能並不在政府法規涵蓋的範疇中,產業本身的工
中的生命週期最長可達數萬年,以現今的科技著實無法預知此
業標準或準則也是極為重要的設計依據,特別是在高度國際
類化合物長期在環境中累積所可能衍生的問題。
化的半導體產業中,有些國際性的發展趨勢也是在進行整體
雖然各國政府部門仍未對PFCs的減量採取具體的措施,
規劃時必需加以考量的。以下分別就國內的法規標準,以及
但是半導體工業基於產業高度成長的趨勢及永續發展的環境責
在聯合國氣候變化綱要公約的影響下,受到全球主要半導體
任,已紛紛採取主動的減量措施(圖2)。台積公司與台灣半導
產業高度重視的全氟化物排放減量技術發展時程摘要如下。
體產業協會(Taiwan Semiconductor Industrial Association, TSIA)
2.1.1 半導體製造業空氣污染管制及排放標準 分別和世界半導體產業協會(World Semiconductor Council,
[06]
依據環保署八十八年元月公告之「半導體製造業空氣污 WSC)以及行政院環境保護署簽署備忘錄 ,制訂企業全氟化
染管制及排放標準」 ,製程產生之空氣污染物應經由適當 物減量政策及執行計劃,於民國99年時,將全氟化物排放總
[07]
之處理系統淨化後方得以排放,該處理系統的效率或是整廠 量降低至民國86年及88年的平均值之90%以下;於民國109
之總排放量應達到 表1所列之標準。 年,將全氟化物排放總量較民國99年減少30%(圖3)。台積公
司在持續擴建新廠下,仍能如期達成且更勝訂定之目標。
表1、半導體製造業空氣污染管制及排放標準
表2、主要溫室效應氣體之大氣生命週期及溫室效應潛勢
2.1.2 全氟化物(PFCs)排放減量之國際趨勢
1992年聯合國通過「氣候變化綱要公約」之後,降低溫
室效應氣體的排放量已經在國際間形成共識,依據1997年京
都會議通過之議定書,各國依工業化程度的不同,公元2000
年前應對溫室效應氣體的排放量達成協議之削減目標,應削
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