Page 89 - Vol_51
P. 89
TSMC/ Facility Published
前言 文獻探討
1.1 研究動機 半導體製程中所使用的特殊氣體 (Special Gas)，僅
能使用現址式廢氣處理設備 (Local Scrubber, LSC)
因應於美國 Arizona 建設 F21 廠，美國環保法規較台 處理，其中溫室氣體 - 全氟化合物 (Perfluorinated
灣更為嚴格，有將 NOx 的排放量列入控管，且 SEMI Compound, PFC)，因其裂解溫度較高，需使用現址
[01]
及台灣法規 也開始研擬針對 NOx 的排放標準，故 式燃燒洗滌塔 (Burn Type Local Scrubber) 或高溫電
從廠內數量最多的燃燒式 LSC 進行 NOx 減量研究。 熱式洗滌塔 (High Temperature Thermal Wet Local
Scrubber) 進行處理，其處理溫度可達 1000° C 以上，
然而以高溫方式處理製程廢氣，容易產生副產物 - 氮
1.2 研究之重要性 氧化物 (Nitrogen Oxide, NOx)。
NOx 中 的 NO 2 為紅棕色氣體，為光化學煙霧
G. Jarquin-López 等 人 研 究 之「Analytical and
[02]
(Photochemical smog) 成分之一 ，會造成能見度
experimental research for decreasing nitrogen
下降，且高濃度氣態 NOx 會刺激人體呼吸道，引發 [04]
oxides emissions」 以鍋爐做為研究對象，探討燃
哮喘及造成呼吸道危害，與大氣中的水作用生成硝酸
燒過程中的各項參數對 NOx 生成的影響，其中最重
[03]
及亞硝酸，造成酸雨污染河川、海洋及土壤 。
要的參數為活躍燃燒區 (active burning zone) 的平
均溫度，溫度達約 1000℃以上，NOx 開始生成，並
隨著溫度升高，NOx 濃度也隨之上升，故可以將燃燒
1.3 研究目的
溫度降低，進而減少 NOx 的生成量；另一參數為過
台積電 ESG 目標 2050 年達成：「空污零排放」，除 量空氣係數 (excess air coefficient)，為空燃比 (Air-
了製程廢氣的零排放之外，其他對環境造成危害的物 fuel ratio, AFR) 與理論空燃比的比值，較小的過量空
質，皆應以零排放為目標，包含處理製程廢氣所產生 氣係數代表氧濃度較少，使與 N 元素反應的 O 2 量減
的副產物。 少，藉此降低 NOx 反應生成。
Jiehan Zhang 等 人 研 究 之「Research on the
Influence of Combustion Methods on NOx
Emissions from Co-combustion of Various
Tannery Wastes」 [05] 以燃燒皮革廢棄物作為研究對
象，因皮革廢棄物的氮含量較高，燃燒後產生的 NOx
主要為燃料氮氧化物 (Fuel NOx)，而非一般的熱力
型氮氧化物 (Thermal NOx) 副產物，較無法藉由調
降燃燒溫度減少 NOx 生成，故該研究導入解耦燃燒
(decoupling combustion) 的概念，除了一般的燃燒
反應，加入探討熱裂解後的產物，並藉由涉及各個反
應的相互作用，進而增進燃燒效能，常見的裂解產物
為H 2 、CO、C，利用與 NOx 的還原效應，減少 NOx
的生成。
��
��
