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TSMC/ Facility Published

前言 文獻探討

氣化系統的供應品質控管隨著各世代製程的演進越發 2.1 機台供應量能評估
得嚴格，維持嚴謹的品質是各世代各廠皆遇到的挑
戰。平時正常運轉情況下維持穩定的品質是基本的要 化學品供應主要依原物料供應模式可區分為 Drum/
求，但工廠 24 小時生產不中斷的需求下，若發生化 Lorry/Mixing，其中供應量以 Lorry/Mixing 為大宗，
學品供應系統異常時，如何確保緊急狀況下，仍能保 以 F14P4 H 2 O 2 為例，M211 平均使用量達 15,236liter/
持與正常運轉相同的供應品質是各世代製程所要的基 day，相較下以 Drum 供應平均用量最大的磷酸僅
本訴求，而這也將是穩定運轉要精進的一大關鍵。 1,200liter/day，供應量的評估，最簡單的評估方
式即是將兩個 phase 線上機台 full run 的用量相加
化學品其供應模式主要是藉由 CDU(Chemical 後乘上安全係數，作為確認是否小於機台可供應的
Dispense Unit) 中 PV(Pressure Vessel, PV) 或 capacity。以 pressure tank/vessel 作動，從每次切
Pump 等將化學品運送至機台端，以 F14A 現行帆宣 邊後補液完至建壓完成所需的時間為 1KPI 所需的時
CDU PV 機型設計，日常運轉的供應模式主要為 PV 間，透過一天最大容許運轉的 KPI 次數即可知道該系
供應，若 PV 失效時，PLC 將自動切換至 Pump 供應， 統一日最大供應量。因線上用量非線性，且 full run
若第一道防線的 Pump 也無法維持供應的情況下， 的用量難以評估通常是以 record High 當代表，因此
「化學品聯通管路」將成為化學品供應系統維持提供 建議在評估自身 KPI 時也要考量安全係數，避免開啟
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的最後一道防線。 聯通後卻因供應量不足給兩個 Phase，反而導致影響
範 圍 擴 大。2022 F14A P2 H 2 SO 4 Lorry 桶槽發生排
然而聯通管路平時僅有機台半年保養時才進行開啟， 氣處理系統異常，讓 LSC 的水氣經由排氣 By-pass
得以確保供應壓力等相關功能，但化學品長期呆管於 流回抽氣風管 U-trap 再流進硫酸桶槽。最後在供應
管路內，即為所謂的 dead zone，液體在流場中非 側 CDU 的例行 Sampling 逮到並確認供應品質金屬
常緩慢的或在某些區域無法流出，從各廠運轉經驗 OOS，由於桶槽污染即便排空也無法立即回復原先供
化學品長時間 dead zone 可能導致 PFA 管內 Metal/ 應品質，需不斷的使用化學品 Flush，因此當下在確
Particle 析出，若平常運轉即開啟聯通管路供應，雖 認供應量後立即先從 P1 back up P2 聯通供應，後續
然不會有管路呆管問題但長時間下來會導致不同機台 再對 P2 Lorry 做處理，成功大幅減少影響線上供應的
間供應量失真，並且當 quality issue 發生時影響的 時間，後續 P2 Lorry 桶槽經過 7 天的 Flush 以及品質
機台數更多，因此本研究為避免半年保以及機台異常 驗證後才再次上線供應，藉著聯通供應成功將減少影
需開啟聯通管路時造成供應品質的疑慮及供應量能的 響線上的時間並爭取到時間進行機台的查修跟處理。
考量，建立完善的聯通管理，可供氣化先進們參考。
除了供應量這考量點外，化學品供應至機台端的壓
力，也是評估聯通供應時的考量的項目，可藉由
Darcy‒Weisbach equation 計算管路摩擦所造成的
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主要水頭損失 (major losses)。

其 中，h=he ad los t ; f=fric tion f ac t or ;
L=length; D=diameter ; V=average speed;
g=gravitational acceleration。

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