Page 244 - 52
P. 244
TSMC/ Facility Published
前言 文獻探討
台積公司正積極擴大全球佈局，不僅在美國建立 5 奈 本章提供南京廠真實案例用於討論極寒天下氣化課運
米廠 ( 南緯 33° )，同時在日本 ( 北緯 30° ) 投資設廠， 轉和供應所遇到的挑戰。案例涉及到氣化課主系統氣
而各地區因緯度不同，氣候溫度也存在很大差異。而半 體 (Gas)、化學品 (Chemical) 供應系統，其中 Gas 影
[01] [02]
導體制程 對溫濕度變化極為敏感，廠房 (FAB) 大 響範圍可至全廠，而 Chemical 亦和清洗、顯影等工藝
部分生產區域溫濕度必須控制在± 1℃及± 3% 之內， 息息相關，因此分別介紹 Gas、Chemical 極寒天氣下
而廠房外圍露天區域則無法進行溫度控制，區域內的環 所遇異常和應對措施，為台積全球化佈局提供寶貴的
境溫度與天氣情況密切相関，會影響到物料溫度、氣 經驗。
[03][04]
體供應壓力等與晶圓生產相關的指標 。目前台灣
廠區關於氣候溫度影響氣化課運轉的報道較少，例如
[05]
二氯矽烷 (SiH 2 Cl 2 , DCS) 在冬季環境溫度低時會更容 2.1 極寒天氣下大宗氣體供應風險
易在供應管路中發生冷凝，產生的液體在升溫後造成
大宗氣體 (Bulk Gas) 系統由供氣系統和輸送管道組
壓力升高，這樣會導致管路供應壓力不穩定，存在影
成， 通常在設計中將氣源設置在獨立於生產廠房之外
[06]
響生產的風險。由於台灣全年最低溫度為 4℃ -5℃ ，
的氣體站 (Gas Yard)。以南京廠氮氣 (N2) 供應為例，
[07]
南京廠區冬天運轉下的最低氣溫可達 -10℃ ，是台灣
氣體供應商空氣化工在廠區外建生產廠房，生產的
各廠區運轉多年來前所未遇的。因此研究極寒天氣下的
N2 經過管道輸送方式供應至機臺，在進入 FAB 之前
供應風險以及應對策略對將來全球化的發展至關重要。
管路和系統所處環境無控溫。
本文以南京冬季氣候條件為背景，綜述既往南京氣化
以之前發生的案例來説明低溫環境對 N2 供應的影響。
課在極寒天氣影響運轉和供應的案例，探討解決方案
2020/12/31 值班工程師發現一般氮氣 (GN 2 ) 管網壓
為其他廠區運轉提供經驗。
2
力 上 漲 至 8.89kg/cm ，偏離正常供應範圍 (8.00-
2
8.02kg/cm )，現場檢查發現備用系統 B 路壓力控制
閥門 ( 圖1，PCV) 閥門異常開啟，且無法正常控壓。
確認 A 路設定值和儀錶壓力正常後，關閉 B 路供氣手
閥才恢復正常供氣。
圖 1：燃燒後 NO 的熱動力學關係
���
