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2、文獻探討 • LEL : Lower Explosive Limit爆炸下限

2.1 Local Scrubber所處理之半導體製程尾氣 茲將主要的半導體製程尾氣列表如 表1(後頁)，並列述
Local Scrubber對其處理的排放標準。
半導體製程尾氣來自於製程設備所使用的製程氣體及
化學品，及其在製程過程中產生的副產物(By-product)， 2.2 Local Scrubber處理製程尾氣的方式
依據GHS(Globally Harmonized System)化學品分類，主
現址式製程尾氣處理設備(Local Scrubber)的種類依其處
要可分為以下三種：毒性氣體(Toxic Gas)、易燃性/發火性
理方式主要包含電熱水洗式(Thermal-Wet)、燃燒水洗式(Burn-
氣體(Flammable/ Pyrophoric Gas)、腐蝕性氣體(Corrosive
Wet)、電漿水洗式(Plasma-Wet)、水洗式(Wet)及化學吸附式
Gas)，其中若直接排放至排氣風管無法以中央洗滌塔
(Chemical Adsorption)等。其中電熱、燃燒、電漿三種處理方
(Central Scrubber)有效處理或無法有效分流至酸性(SEX,
式皆是藉由產生高溫以使氣體解離，其間差異主要在於產生高
Sulfur Exhaust)、鹼性(AEX, Ammonia Exhaust)、有機性(VEX,
溫的溫度不同，參見 表2。而氣體高溫解離後再藉由氧化劑或
Volatile Exhaust)排氣風管者，則以現址式製程尾氣處理設備
還原劑，將解離的離子進行氧化還原的反應成為無害的氣體排
(Local Scrubber)處理之。此外，溫室氣體(Green House Gas,
放，進而達成製程尾氣的去除。
GHG)因對於環境會產生溫室效應的危害，且中央洗滌塔無法
有效處理，故亦需設置現址式製程尾氣處理設備處理之。
表2、目前以高溫解離處理方式的Local Scrubber種類及其反應腔體溫度
而公司針對Local Scrubber對於製程尾氣處理的排放標
LSC Type Reactor Temperature
[01]
準，依上述GHS分類為以下三種 ： 一般電熱 <900℃
高溫電熱 up to 1,100℃
① 毒性氣體(Toxic Gas) :
燃燒 1,000~1,500℃
電漿(DC Torch) >1,500℃
出口濃度<1-STEL或DRE>99%。
② 易燃/發火性氣體(Flammable/Pyrophoric Gas) : 水洗式的Local Scrubber是以水洗的方式對可溶於水的尾
出口濃度<1/ 10LEL。 氣進行水解反應，而以上電熱、燃燒、電漿三種處理形式的
Local Scrubber亦會搭配使用水洗方式處理可溶於水的氣體，或
③ 腐蝕性氣體(Corrosive Gas) :
是以其水氣對尾氣進行氧化還原反應，並同時對氣體中的固態
出口濃度<1-STEL或DRE>90%。 物質進行攔除，以及對氣體排放的溫度進行降溫。(圖1 圖2)
化學吸附式的Local Scrubber主要針對含有硼(Boron, B)、
以上製程尾氣排放規格的測試條件需以製程機台氣體的 磷(Phosphorus, P)、砷(Arsenic, As)、鈷(Cobalt, Co)物質的化合
MFC(Mass Flow Controller/質量流量控制器)最大流量為依 物進行化學吸附，其處理方式可將化合物留存於化學藥劑桶
據，反之，若製程尾氣以MFC最大流量條件所排放之濃度已 中，以避免任何包含上述物質的化合物排放。
符合上述規格，則不需配置Local Scrubber。此外，若製程尾 本文將針對iSystem可進行節能控制的Local Scrubber處理
氣在上述GHS分類特性重複者，則以較嚴之標準為主。 形式：高溫解離、氧化還原反應、水解反應，說明如何藉由製
另針對溫室氣體(Green House Gas, GHG)尾氣處理的 程尾氣及其處理方式的確認及正確應用，以提升Local Scrubber
Local Scrubber排放標準，為以下規格： 的運轉穩定並達成節能之綜效。
• DRE for CF 4 >90%
• DRE for C 2 F 6 , CHF 3 , C 4 F 8 , C 5 F 8 , SF 6 , C 3 F 8 , NF 3 >95%
• DRE for N 2 O>90%

另針對氫氣H 2 部分，若於惰性氣體中濃度小於5.5%，
屬於非易燃性氣體(Nonflammable Gas)，亦即不需以Local
Scrubber處理之 [02] 。此外，對於EUV(Extreme ultraviolet
lithography)製程若Local Scrubber出口排氣管路為專屬管路並
為金屬材質，則其出口排放濃度規格可為小於1/4 LEL(Lower
[01]
Explosive Limit) 。
• STEL : Short Term Exposure Limit短時暴露閾值(Short Term Exposure :
<15mins@<4-times/8-hour-day with interval>60mins)
• DRE : Destruction or Removal Efficiency, (入口質流量-出口質流量)/入口
質流量*100%

FACILITY JOURNAL 09 2022 19