文章简介：洁净室内空气品质管理策略
洁净室内的空气品质一直是半导体业相当关心的议题，就生产层面来看，过高的氨气与氯气是产品良率的杀手；就工安环保的层面而言，制程产物、副产物的逸散经常是人员健康上的隐忧。所以拟定一套有效的洁净室内空气品质管理策略是不可获缺的一环。
一个有效的洁净室内空气品质管理策略基本上必须具备四大项目：一、潜在污染源数据库的建立。二、实时空气品质监测网的架设。三、紧急事件应变对策。四、有效管理回馈。
一、潜在污染源数据库
由于半导体工业洁净生产的特性，所有半导体厂皆属于封闭空间的厂房设计，厂内通风流向，微粒个数皆有相当严格的控制。足以影响洁净室内空气品质的污染来源，大致上分为三方面：一、管线泄漏。二、作业不当导致化学品逸散。三、外气吸入。如下图所示：
因此，有效掌握污染来源同样也必须从三方面着手，分别为厂内化学品流布调查、机台PM作业评估、烟道排放评估。藉由厂内化学品流布调查确实掌握管线泄漏相对风险较高区域，进而研拟泄漏预防与泄漏应变措施。藉由机台PM作业清查与评估，了解常态化学品逸散情形，持续改善PM作业流程，降低正常作业对洁净室内空气品质的冲击。
至于外气吸入的部分，应该也是污染最难掌控的部分。从消极面来处理外气吸入所导致的洁净室污染，则是在进气口加装chemical
filter，这个作法所费不赀，目前各厂大多仅在黄光制程区实施。但从积极面来看，进行烟道排放评估，持续实施烟道排放减量计划，才是正本清源的解决之道。毕竟，园区内各厂烟囱高度不够，厂房栋距太短都是不利于污染物扩散的既定事实。下图为整个潜在污染源数据库架构
二、实时空气品质监测系统
实时空气品质监测系统对半导体业界而言，并不陌生。现行模式大都以定点式监测器为主流，分布的范围以正压供气端如气瓶柜、气体分流配置箱，以及特殊毒性气体机台通风橱柜等。少部分厂商会在空气品质较差区域、或是回风区架设空气品质监测系统。侦测的原理以电化学式、色带式居多。但是，这一类的监测器品质良莠不齐，部分劣质商品交叉干扰情形严重。所以，必须对化学性质相近物质的交叉干扰，监测器的校正方式与周期合理性，一一提出探讨。甚至，整理出不适用监测器清单，作为下次监测器选用的参考依据。
除此之外，厂内空气流向同样是监测器布点与泄漏搜寻时，相当重要的参考依据。比方说，外气入口在空调层的洁净室，其空气流向通常如下图所示，subfab区域受洁净室作业影响最大，空调层受外气影响较大。因此，在进气口位置与subfab区域架设气体监测器，可有效厘清洁净室内空气污染与外气之间的关连性。再者，对于Fab与subfab间有回风区夹层的工厂，直接在制程区下方架设之气体监测器，可立即反应制程区作业所造成的污染。而对于无回风区夹层的洁净室，架设在Subfab区两侧之气体监测器，可分区监测不同回风流场所代表的空气品质状况。因此，依据工厂的空调流场设计、监测目标，选择适用之监测位置与气体监测工具。
开放光径霍式红外光光谱仪(以下简称Open-Path
FT-IR)经常被利用于大范围空气品质量测。对于非完全对称之双原子气体分子（即N2、O2、Cl2、F2等气体以外）皆可量测，最快量测速度可达到每2秒钟撷取一笔数据。且每一笔数据所代表的不仅是当时锁定的目标气体浓度，若经过适当的专家图谱解析，可有效回顾历史，研判事件当时是否有非目标化合物出现。因此，若我们称呼Open-Path
FT-IR为空气品质监视摄影机，那么每一笔数据便是如同监视录像带般，具有事件重演的功能。
三、空气品质异常事件处理模式
洁净室内空气品质异常事件通常会以三种形式呈现，如空气品质监测系统警报、作业人员异味抱怨、以及产品良率降低。因此，针对不同的事件型态，则必须采取不同的处理模式。目前，园区各厂大都具备紧急应变的能力，但是对于虚无缥缈的空气品质异常事件，经常是莫可奈何。因此，利用实时空气品质监测系统，具体量化空气品质状况，将会是事件处理流程的重要参考依据。
上图为空气品质异常事件处理流程。首先在事件发生当时，完整的事件记录经常是解开事件谜底的重要关键，举凡事件相关之人、事、地、物；当时洁净室内作业情况；外包商作业情形；实时空气品质监测纪录等，巨细靡遗，缺一不可。其中，实时空气品质监测记录更是判定人员撤厂与否的重要参考依据。举例来说，当一个不明异味事件发生时，假定厂外进气口区的监测器读值高于厂内回风区监测器读值，这时人员撤离的动作将是毫无意义的事。反之，厂内测值高于厂外测值，并且有超过警戒范围疑虑时，人员撤离则势在必行，而测值下降到安全范围的时间也就是人员回复工作岗位的时间。
接着，就事件记录对事件进行分类，并且进一步深入探讨可能发生原因，判定是否归属于厂内化学品泄漏事件。若是，则进入泄漏搜寻模式，锁定追踪对象，选定搜寻工具，完成搜寻结果报告。最后，根据搜寻结果拟定改善预防测施，并确认执行成效。
四、有效管理回馈
整个空气品质管理策略最重要的部份是有效管理回馈。何谓有效管理回馈，可以从工安、环保与经济面来解释。首先，从工安层面来说，当我们在执行PM作业评估时，若没有进一步投入PM作业改善工程，则整个管理策略便落入被动式的管理模式。但是，针对逸散情形严重之作业进行改善工程，确认改善成效，则可达到人员暴露降低的具体成效。至于监测器干扰分析部分，逐年去芜存菁的筛检定点式监测器，并且搭配更高效能的监测技术，则可有效削减因监测器误警所造成的虚惊事件。
就环保层面来看，制程尾气分析结果除了作为管线泄漏搜寻的参考依据外，挑选排放量较高制程，进行制程参数最佳化，或者是Scrubber操作参数最佳化，则可有效降低工厂排放对环境的冲击，同时减低外气吸入对洁净室内空气品质的污染。而就经济面的考量，制程减废所代表的制程物料减量便是必然产生的经济效应。
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