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TSMC/ Facility Published

前言

二氯矽烷 (DCS) 常用來當作半導體矽層的起始物料， 統軟硬體避免冷凝產生以維持穩定供應，例如鋼瓶磁
其優點為較低溫度可以分解，並且有較高的矽晶體 波加熱帶、盤面加熱器、管路保溫棉等等。本文針對
生長速率。因此各廠廠務均有 DCS 供應主系統，且 現行廠務 DCS 供應系統預防機制加以說明，同步以
EPI/DIF 製程為 Batch process，其生長矽晶體時通 F14P5 為例說明氣櫃直供或 PCM 供應系統須注意事
常一次使用多片晶圓，若供應系統發生異常將導致多 項，也敘述大包材 Toner 原物料鋼瓶於廠內之應用與
片晶圓同時受影響，因此廠務主系統穩定供應的重要 流體閒置於管路內可能導致冷凝現象之經驗，提供各
性不可忽視。DCS 低壓室溫下易冷凝的特性，使得壓 廠區借鏡及參考，提升廠務供應系統穩定性。
力與濃度供應產生不穩定性，廠務需額外增設供應系

文獻探討

2.1 DCS之物化特性 2.2 DCS供應系統製程概述

DCS(SiH 2 Cl 2 ) 中文名二氯矽烷，是一種無機化合物，室 廠區供應 DCS 模式以原物料鋼瓶換裝，原物料鋼瓶可
溫下外觀為無色氣體，熔點 -122℃，沸點 8℃，蒸氣 選擇 B 鋼或大包材 Toner 兩種型式，供應系統設置於
壓 23.2psia(20℃ )，製造方法可由矽烷和氯化氫按化 高風險作業場所(Hazardous Production Materials,
學計量比反應 ( 式 1)，也可利用三氯矽烷來製備 ( 式 2)： HPM) 一樓或二樓建置其供應房，一樓多使用 PCM，
二樓通常使用氣櫃直接供應以縮短管長供應距離。因
SiH 4 + 2HCl → SiH 2 Cl 2 + 2H 2 式 1 其氣體本身易冷凝特性，氣櫃將增設磁波加熱帶、盤
面加熱器、管路保溫棉等硬體穩定其供應壓力，整體
2SiHCl 3 ↔ SiCl 4 + SiH 2 Cl 2 式2
供應系統概述圖示如圖1。
二氯矽烷是一種化學性質活潑的氣體，在空氣中可以
迅速水解並自燃，具有毒性，其安全風險還包括皮膚
和眼睛的刺激與吸收，因此全球化學品統一分類和標
籤制度屬於自燃性、腐蝕性、毒性氣體，相關實驗都
需要有保護性措施。

圖 1：DCS 供應系統概述

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