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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,01 十月 2024,洁净室外气空调箱水洗加湿器對系統加濕及氣體污染物去除效率之技,24 九月 2022洁净室外气空调箱水洗加湿器對系統加濕及氣,大綱,一、摘要,二、前言,三、研,究背景動機,四、探討氣態分子污染物(AMC)之影響,五、實驗設計,六、實驗項目與內容,七、量測結果分析,八、結論與建議,九、未來研究內容,2,國立台北科技大學,大綱 一、摘要2國立台北科技大學,一、摘要,近年來因半導體工業製程的進步，對於製程環境污染的關切已由原有的粒狀固體 污染物變為氣態分子污染物(Airborne Molecular Contaminants,AMCs)，無塵室本身產生的AMC可由風機過濾器(FFU)上的化學過濾器去除，但外氣部份則必需靠MAU化學過濾器或水洗加濕器加以清除。由於化學過濾器價格昂貴，作為良好氣體吸收液且廉價的水便成為去除AMC之最佳方式。但目前水洗加濕器一般僅作為去除塵埃及空調濕度調節，對於空氣AMC去除之能力則有待提升。,由於氣體與吸收液在水洗加濕器中其混合方式直接左右其質傳行為，故本研究將著手建立研究及測試水洗加濕器的設施，並透過具體的實驗如調整霧化粒徑、液氣比、風速及調整水洗液AMC離子濃度來取得各種水洗器構型與AMC去除能力之關係並作成相關設計圖表與公式，可作為日後提供工業界水洗加濕器設計的參考依據。,3,國立台北科技大學,一、摘要近年來因半導體工業製程的進步，對於製程環境污染的關,二、,前 言,近年來隨著半導體工業電路製程之線寬不斷的縮小達到奈米的等級，並由於區域建廠密度極高所導致各廠間尾端排氣交叉汙染效應，為避免對製程良率的衝擊，對外氣中氣膠污染物的控制重點，也由原有的粒狀固態污染粒狀固態污染物演變為氣態分子污染物(Airborne Molecular Contaminants,AMCs)，例如SO,X,、NO,X,、CO、NH,3,、HCl及其它的有機污染物都會影響製程良率。去除AMC常見的方式如採用化學過濾及空氣洗滌等方式處理。前者效率雖高但成本價格昂貴，且與外氣處理量成正比。此外，當外氣含微粒濃度高或濕度較大時會減短其使用壽命。,從另一方面來看，無塵室內針對此問題，一般直接在外氣空調箱(MAU)及風機過濾器(FFU)上加裝化學過濾器來因應，但目前仍未被台灣地區電子產業廣為採用；故潔淨室外氣空調箱水洗加濕器變成為目前電子工業去除化學污染物處理的主流。,4,國立台北科技大學,二、前 言 近年來隨著半導體工業電路製程之線寬不斷的縮小達,有關水洗加濕器除氣性能之分析，根據飯嶋和明等人利用水洗加濕器針對NH,3,、SO,2,、NO做去除效率的測試與分析，風量9000CMH，氣水比為0.6，其結果SO,2,去除效率約在94%，NH,3,去除效率約80%以上。NO,x,為非常難溶於水的氣體，去除效率約在31%41%之間。其後飯嶋和明等人提出使用city water應用在噴霧水對於SO,2,除氣效率較使用DI water為好，風量為1000CMH，氣水比為2.4。發現水質的選用將對於SO,2,除氣效率產生影響。,本次研究主要探討氣水比、噴管配置與應用Hydrophilic Eliminator時對NH,3,、SO,2,去除效率之影響，本次所採用的氣水比為0.060.08，較以往業界所採用的水氣比0.21來的小，若以較節省的水量而得到相同的除氣效率，可以減少外氣空調箱的運轉成本。,本次實驗入口端引進外氣進行採樣，較接近實際無塵室中AMC的濃度，我們可由實驗分析結果，掌握潔淨室外氣品質的控制方式，降低化學濾網運轉成本，進而增加產業未來之競爭能力。,5,國立台北科技大學,有關水洗加濕器除氣性能之分析，根據飯嶋和明等人利用水洗加濕器,三、研究背景動機,本次研究結合各種最可行分析方法，為重新探討潔淨室外氣空調箱水洗加濕器的構型與去除外氣化學污染物及加濕飽和效率之定量分析，以尋求其合理的設計方式，由實驗分析結果，可以掌握潔淨室外氣品質的控制方式，快速提升產品之良率並降低化學濾網運轉成本，進而增加產業未來之競爭能力。,6,國立台北科技大學,三、研究背景動機 本次研究結合各種最可行分析方法，為重新探討,四、探討氣態分子污染物(AMC)之影響,圖,1,近十年半導體製程間距的演進,7,國立台北科技大學,四、探討氣態分子污染物(AMC)之影響圖 1 近十年半導體製,製程,曝光波長,AMC,影響,控制方法,分析技術,250 nm,到,180 nm,248 nm,(KrF),NH,3,胺,光阻分解,T-topping,CD shift,化學過濾,採樣實驗室分析;,濾材分析;,總胺分析,180 nm,到,130 nm,248 nm,(KrF),193 nm,(ArF),NH,3,胺,凝結性有機物,光阻分解;,光學污染,化學過濾,採樣實驗室分析;,濾材分析;,總胺分析,130 nm,到,90 nm,193 nm,(ArF),157 nm,(F,2,),NH,3,胺,凝結性有機物,酸性物質,光阻分解;,光學污染;,晶圓腐蝕,光學腐蝕,化學過濾,採樣實驗室分析;,濾材分析;,總胺分析,製程演進與汙染控制的方向,8,國立台北科技大學,製程曝光波長AMC影響控制方法分析技術250 nm248 n,五、,實驗設計與方法,單元設備排列順序,1.Combine Filter,2.Electric Heater,3.Cooling Coil 1 st,4.Air Washer+Hydrophilic Eliminator,5.Cooling Coil 2 nd,6.Eliminator,7.Round a Round Coil,8.Fan&Motor Section,9,國立台北科技大學,五、實驗設計與方法單元設備排列順序9國立台北科技大學,本研究為探討潔淨室外氣空調箱水洗加濕器，對於氣態分子污染物(AMC)去除效率以及水洗加濕器對濕度控制設計最佳化應用，以大氣中氨(NH,3,)、二氧化硫(SO,2,)污染物質為主要量測氣體，量測各點狀態，並分析各參數影響機組的效率。首先建立一實驗模型機，採用一組風量10,000 m,3,/h的全外氣空調箱，如上圖所示。實驗模型機上將有一套可調整的水洗加濕器模組，能夠隨時變換各種形狀及尺寸的噴嘴，並能調整其數量及排列方式，而後安裝各電子感知器Sensor，配合控制器PLC監測各點狀態，即時記錄分析。,本次實驗同時採用4組採樣吸收瓶(Impinger)，對於水洗加濕器前後濃度進行採樣分析工作，本次所使用的分析儀器為離子層析儀(Ion chromatography)，。最後利用各種不同排列方式、等相關參數，得到氣態分子污染物AMC 去除效率之影響。本研究最終目的為預測各種水洗加濕器模式組合與氣態化學污染物去除效率之物理模式的建立。,10,國立台北科技大學,本研究為探討潔淨室外氣空調箱水洗加濕器，對於氣態分子污染物,外氣空調箱相關構造圖示,外氣空調箱外觀覽圖,11,國立台北科技大學,外氣空調箱相關構造圖示外氣空調箱外觀覽圖11國立台北科技大,電子加熱器,進風口與袋式濾網,12,國立台北科技大學,電子加熱器進風口與袋式濾網12國立台北科技大學,Hydrophilic Eliminator,離水片,13,國立台北科技大學,Hydrophilic Eliminator離水片13國立台,離子層析儀,PLC電盤,14,國立台北科技大學,離子層析儀PLC電盤14國立台北科技大學,六、,實驗項目與內容,實驗項目,實驗內容,實驗,1,探討對於空氣飽和度及氣態分子污染物之影響,實驗,2,噴嘴配置探討對於空氣飽和度及氣態分子污染物之影響,實驗,3,Hydrophilic Eliminator應用,探討對於於空氣飽和度及氣態分子污染物之影響,實驗,4,風車段再熱之影響,噴嘴配置,雙排逆噴,雙排對噴,雙排逆噴,雙排對噴,氣水比,0.06,0.06,0.06,0.06,氣水比,0.08,0.08,0.08,0.08,Hydrophilic Eliminator,enable,enable,15,國立台北科技大學,六、實驗項目與內容實驗項目實驗內容實驗 1探討對於空氣飽和度,實驗現場錄影狀態,16,國立台北科技大學,實驗現場錄影狀態 16國立台北科技大學,七、量測結果分析,氣水比0.08、雙排逆噴、Hydrophilic-Eliminator(disable),氣水比0.08、雙排逆噴、Hydrophilic-Eliminator(enable),Hydrophilic Eliminator對系統加濕影響分析,17,國立台北科技大學,七、量測結果分析 氣水比0.08、雙排逆噴、Hydrophi,1.由上兩圖中，發現到在氣水比0.08、雙排 逆噴、Hydrophilic-Eliminator(disable)應用時，經過8小時量測分析，得知進風相對濕度RH%值由67.5%至80.5%變化，平均值為71.9%，出風相對濕度RH%值由93%至95%變化，平均值為94.8%，可穩定保持出風相對濕度在93%。,2.在氣水比0.08、雙排逆噴、有Hydrophilic-Eliminator(enable)應用時，得知進風相對濕度RH%值由59.4%至90.7%變化，平均值為78.4%，出風相對濕度RH%值由97%至98.6%變化，平均值為98.3%，可穩定保持出風相對濕度在98%，經8小時運轉測試，平均值增加幅度為3.6%。,Hydrophilic Eliminator對系統加濕影響分析,18,國立台北科技大學,1.由上兩圖中，發現到在氣水比0.08、雙排 逆噴、Hyd,氣水比對系統加濕影響分析,氣水比0.0.6、雙排逆噴、Hydrophilic-Eliminator(disable),氣水比0.08、雙排逆噴、Hydrophilic-Eliminator(disable),19,國立台北科技大學,氣水比對系統加濕影響分析 氣水比0.0.6、雙排逆噴、Hyd,氣水比對系統加濕影響分析,由上兩圖中，發現到在氣水比0.06、雙排逆噴、Hydrophilic-Eliminator(disable)應用時，經過8小時量測分析，得知進風相對濕度RH%值由77.6%至85.9%變化，平均值為82.4%，出風相對濕度RH%值由88.1%至88.5%變化，平均值為88.4%，可穩定保持出風相對濕度在88%。,2.氣水比0.08、雙排逆噴、Hydrophilic-Eliminator(disable)應用時，經過8小時量測分析，得知進風相對濕度RH%值由67.5%至80.5%變化，平均值為71.9%，出風相對濕度RH%值由93%至95%變化，平均值為94.8%，可穩定保持出風相對濕度在93%，平均值增加幅度為6.8%。,20,國立台北科技大學,氣水比對系統加濕影響分析 由上兩圖中，發現到在氣水比0.06,風車段再熱性能分析,氣水比0.08、雙排逆噴、Hydrophilic-Eliminator(enable)風車段再熱分析,氣水比0.08、雙排逆噴、Hydrophilic-Eliminator(disable)風車段再熱分析,21,國立台北科技大學,風車段再熱性能分析 氣水比0.08、雙排逆噴、Hydroph,風車段再熱性能分析,由圖(5.4)及表(5.4)中，發現到氣水比0.08、雙排逆、Hydrophilic-Eliminator(disable)，MAU運轉經過8小時量測分析，得知再熱值由0.5至1變化，平均值為0.65，可穩定保持再熱值0.6以上。,2.由圖(5.5)及表(5.5)中，氣水比0.08、雙排逆噴、Hydroph
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