制程排气系统概念

制程排气系统目的

制程排气系统分类

制程排气风管选用

制程排气环保安全

制程排气施工准备

制程排气工艺流程

制程排气系统概念

半导体制程排气系统是指铁（氟）弗龙风管排气系统风管工程中，由制程机台至主管支管（Sub-main）间之连接风管，统称二次配排气风管（Exhaust Hook-up Ducting）工程；其主要是将制程机台所产生之各种废气（例如酸碱性废气、挥发性有机废气、一般性废气等等）经由二次配排气风管排至排气支管、主风管等再导入废气处理设备处理，处理后废气再排放至大气中的整个排气系统过程。

制程排气系统目的

半导体产业在制造过程中，无可避免地必须使用不同种类的化学物质，为了提高产品的良率，必须精密控制产品所接触环境的空气质量。而制程排气系统（Exhaust System），虽非制程生产所需设备，但却是为生产区域营造一个可供生产人员在安全情况下的工作环境，因此制程排气系统，从废气物质兼容性至排放气体输送，以至于各种污染处理设备，皆需经严格且缜密选择，这些均是环环相扣缺一不可。

半导体工业，虽已有四十年的发展，却是在近十年内快速发展，成长之速非常惊人，且电子产品已成为人们生活中不可缺少的必需品，各个先进国家无不努力于研究发展，以期在工业能力及市场占有方面能取得优势。但在半导体制程生产既可符合制程生产需求，又能兼顾工业安全，同时更可为环保尽一份心力时，所排放之废气，除了对人体会有安全性之威胁外，更会造成环保空气污染。有鉴于此，在投入半导体工业建厂的同时，希望能对制程排气处理原理，环保相关法规甚至各个系统处理所使用的管材，做全面的了解。

制程排气系统分类

半导体制程流程中，使用机台种类相当烦多，各种排放物质种类更是不胜枚举，若要针对单一种类设置单独排放处理设施，不仅有其设置上的因难，而且施工上及日后维修保养更属不易，因而，目前半导体厂房中，依据排放之特性大致上区分为酸、毒性（Acid Exhaust）、碱性（Alkali Exhaust）、有机溶剂（Solvent Exhaust）及一般排气（General Exhaust）四个系统：

(1) 酸、碱性废气：其主要来源为化学清洗工作站，清洗芯片时所产生之挥发性气体，此气体部分含有浓烟，部分则对呼吸系统有刺激性作用有害人体，故必须经过Central Scrubber做水洗中和处理后，再排入大气。

(2) 毒 性 废 气：其主要来源为化学气相沈积（CVD）干蚀刻机、扩散、离子植入机及磊晶等制程时所产生，由于以上之制程均使用大量的毒性气体，因此在其机台本身即设置有Local Scrubber 作先行处理，再送至Central Scrubber 做水洗中和处理后，再排入大气。

(3) 有机溶剂废气：目前半导体制造业大多以活性碳吸附塔或填充式洗涤塔处理厂内排之VOC气体，一般采用沸石浓缩转轮+燃气式焚化炉，去除率可达90﹪以上，为目前较佳之空气污染控制技术。

(4) 一 般 废 气：其来源为机器运转发热产生不含有害物质，故可经由排气设备直接排入大气。

制程排气风管选用

半导体厂房中，依据排放的特性大致上区分为酸、毒性（ Acid Exhaust）、碱性（ AlkaliExhaust）、有机溶剂（Solvent Exhaust）及一般排气（General Exhaust）四个系统。除一般气体排放系统，因其排放气体并无危险性及污染考量，其管材使用并不须特别考虑，其他三种系统排放物质皆有酸、碱、腐蚀或高温燃烧等因素，在使用管材上皆须特别考虑，避免产生危险及空气污染。在四种排气系统中，General Exhaust 因无特殊考虑，在经济原则下，镀锌及不锈钢风管都有使用，而Solvent Exhaust 因其排放物质特质，皆采用SUS304 全焊风管或不锈钢内衬铁氟龙（ETFE）即可合乎要求，至于Acid/Toxic/Alkali Exhaust 因其考虑性较多，故使用管材也较多样化。在各种排气系统常用管材选择上，除考虑安全性及环保污染外，更须考虑设置成本，对整体成本影响最大，故而特殊管材选用。

制程排气环保安全

在半导体厂除了一般空调、通风换气系统外还有制程排气系统，因许多制程废气多属危险性、有害性物质，容易造成人员健康、毒害或火灾爆炸、环境公害等问题，所以在排气系统中安全性考量是很重要的，故在设置排气系统时应注意下列以下几点：

(1)腐蚀性排气风管应采用不可燃材料，其必须考虑风管材料耐火、烟及腐蚀。

(2) 除非管内输送之易燃性或易爆性之气体或烟熏浓度低于25%LFL，输送爆炸性或可燃性气体、烟熏、粉尘之管线要直接穿出建筑物且不能进入其他空间，管线亦不可插入其他管线或气室（Plenum），对于不兼容物质之风管要分离或区别。腐蚀性排气管通常用玻璃钢风管，但此材质不适用于溶剂排气。

(3) 若同时有易燃性及腐蚀性物质汇入时， 应选用同时具抗腐蚀性与防火性管材。

(4) 因全部使用不锈钢全焊管，如有腐蚀性物质或可燃性+腐蚀性物质，则需注意管路受腐蚀状况，定期作泄漏检测。

(5) 管路虽采用不锈钢全焊管，但因该管路输送物质多为易燃性，故建议在主管路一次配管部分（管径大于300，）仍应加装自动洒水系统。

(6) 若采用PP材质于腐蚀性排气管路，建议大于（含）150直管段应使用自动洒水设备（NFPA 则规定为250（含）以上），亦即采用洒水系统时，必须考虑初设成本与周期保养及洒水系统因误动作时（洒水头损坏）所造成的影响。

(7) 目前半导体产业应用的风管材质通常可分为两种，一是SUS304或SUS316L不锈钢全焊管，另一为SUS304、SUS316L全焊管内衬铁氟龙（ETFE或ECTFE等）—上海贝战生产。内衬特氟龙（ECTFE）是氟磷高分子化学品，具有优异的高热性、耐候性、绝缘性、耐蚀性、低燃性等特性，不锈钢全焊管（SUS 304 或SUS 316L）因其优异的耐蚀性、耐热性、高强度。主要用于无尘室，半导体业，印刷电路板业，石化业，制药业，造纸业，食品加工等工业的一般排气系统，强酸碱排气系统，有机溶剂排气系统。

制程排气施工准备

风管在安装前应对其排气，保证风管内外表面整洁，风管在安装前应检查其平整和水平度，经监理或甲方认可并填写有关验收资料后方可安装。风管吊装前先要核对现场结构预留孔洞的位置、尺寸、标高，并将风管内外擦拭干净，严防施工中的垃圾遗留风管中，安装部位的障碍物要清理。

1、工程所使用的主要材料、设备、成品半成品等均应有出厂合格证明书或质量鉴定文件。2、工程必须按批准的设计图纸施工。3、管道制作的尺寸应按图施工，均以内径为准，连接管应与阀体相吻合。4、圆形弯管的弯曲半径和最少节数及矩形弯管的弯曲半径应按《建筑安装工程施工技术操作规程》中有关规定执行。5、风管各管段的连接应采用可拆卸的形式。6、风管厚度按标准。

制程排气工艺流程

工艺流程：确定标高 → 制作吊架 → 设置吊点 → 安装吊架预检 → 风管 → 法兰气密胶条（铁氟龙胶条）→法兰连接→ 穿螺丝 → 风管排列 → 安装就位找平找正 → 检验 → 评定

1、确定标高：按照设计图纸并参照土建基准钱找出风管标高。

2、标高确定后，按照风管系统所在的空间位置，确定风管支、吊架形式，支、吊、托架的形式、规格、位置、间距及固定必须符合设计要求和施工规范规定，严禁设在风口、阀门及检视门处。 用于镀锌、不锈钢支架，抱箍应按设计要求做好防腐绝缘处理，防止电化学腐蚀。

3、为保证法兰接口的严密性，法兰之间应有耐高温、防腐蚀四氟胶垫。在无特殊要求情况下，法兰垫料按标准选用。

4、 风管安装：根据施工现场情况，可以在地面连成一定的长度，然后采用吊装的方法就位；也可以把风管一节一节地放在支架上逐节连接。一般安装顺序是先干管后支管。应及时固定和调整支架，支架位置应准确，安装应平整牢固，与管子接触应紧密。

5、对于暂时不安装的孔洞不要提前打开；暂停施工时，应加盖板，以防坠人坠物事故发生。

6、 防火阀安装，方向位置应正确，易熔件应迎气流方向。排烟阀手动装置（预埋导管）不得出现死弯及瘪管现象，手动密闭阀安装时阀门上标志的箭头方向应与受冲击波方向一致。

7、安装必须牢固，位置、标高和走向符合设计要求，部件方向正确，操作方便。防火阀检查孔的位置必须设在便于操作的部位。

8、洁净系统风管连接必须严密不漏；法兰垫料及接头方法必须符合设计要求和施工规范规定。

9、洁净系统柔性短管所采用的材料，必须不产尘、不透气，内壁光滑；柔性短管与风管，设备的连接必须严密不漏，并做好各项预检工程检查记录表及技术交底。

10、施工与验收规按：GB50235－97《工业金属管道工程施工及验收规范》、HGJ229－91《化工设备及管道防腐蚀工程施工及验收规范》