PFC减量计画.PPTVIP

半導體業PFC減量計劃 報告人：林俊男 台灣半導體產業協會 環安委員會 執行秘書 華邦電子 環安衛及風險管理處 處長 溫室氣體排放 溫室氣體 CO2, CH4, CFCs, N2O, SF6, PFCs, HFCs 全球溫室效應來源 CO2 : 80% 氟化物 : 2% (大氣壽命很長) 全氟化物(Per Fluorinated Compounds) IPCC : CF4, C2F6, C3F8, CHF3, NF3 WSC : CF4, C2F6, C3F8, CHF3, NF3, SF6 半導體製程PFC排放來源 CVD chamber clean : CF4, C2F6, C3F8, NF3 Dry Etching : CF4, C2F6, CHF3, SF6 化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition, CVD) 被沉積材料之原子的氣體在受熱的晶圓表面上起化學反應，產生一層固態薄膜 薄膜可能是介電材料(絕緣體)、導體、或半導體 為了清除反應腔壁的沉積，需要以PFC作為清除媒介 乾式蝕刻 (Dry Etching) 又稱為電漿蝕刻 將某種材質自晶圓表面上移除 以PFC氣體作為主要的蝕刻媒介，並藉由電漿能量來驅動反應 可獲得絕佳的垂直蝕刻 世界半導體產業協會(World Semiconductor Council, WSC) 自願減量計劃 非高耗能產業，所以針對PFC SIA, EECA, EIAJ以1995年為基準，KSIA以1997年為基準，在2010年減量10% 台灣半導體產業協會(TSIA)減量活動 1998年開始參與WSC活動 以1998*(1997與1999之平均值)為基準，在2010年減量10% 會員廠簽署PFC排放減量協議書(Memorandum of Understanding, MOU) TSIA PFC排放減量基準年議定 TSIA願意積極參與國際環保活動 台灣半導體產業發展較晚，若比照歐美以1995年為基準年，不可能達成目標 預估2010年半導體產量，並考慮新舊廠改善技術可行性 對內TSIA理監事溝通，對外國際會議協商尋求支持 TSIA 各會員廠PFC排放減量目標值設定原則 依工廠新舊不同： ~1998 : 減量35% 1999~2000 : 減量85% 2001~2010 : 減量95% PFC排放計算公式(IPCC Tier 2C) Wi = (1-h)[PFCi (1-Ci)(1-Ai) + (Bi*PFC’i)(1-A’i)] Wi = 氣體i排放之CO2當量(kg) h = 氣體在鋼瓶內的殘留率 PFCi = 氣體i的採購量 (kgsi*GWPi) PFC’i = CF4在製程中的產生量 Ci = 氣體i在製程的平均利用率 Bi = 氣體i在製程中轉換成CF4的比率 Ai = 氣體i被處理設備處理的比率(=ai*Va) A’i = CF4被處理設備處理的比率(=a’i*Va) ai = 處理設備對氣體i的處理效率 a’i = 處理設備對CF4的處理效率 Va = 氣體進入處理設備的比率 半導體製程PFC排放控制技術 製程最適化 10%~50%削減率 替代物質 例如C3F8和C4F8取代CF4, C2F6；ClF3取代NF3, C2F6 Process requalification costs 20%~50%削減率 回收再利用 不純物濾除後再用薄膜分離 技術發展中 排放削減設備 設備技術 Combustion Plasma(適用乾蝕刻製程) Catalytic Decomposition 高溫(1200℃以上)燃燒式設備削減率達95%以上 需要濕洗設備處理燃燒分解後氣體 需以天然氣或氫氣作為燃料(有安全考量) PFC減量策略 優先考慮CVD製程之改善 優先考慮使用污染預防技術，如製程最佳化及替代化學品等 管末處理技術如削減設備等，應審慎評估其處理效率及其他副作用，如安全、能源消耗、廢水和廢棄物處理等因素 老廠重點放在CVD製程進行製程最佳化改善，進一步考慮替代化學品 既有廠新購機台，儘可能要求設備供應商對PFC減量提供預防性方案(製程最佳化及替代化學品等) 籌建新廠需預留削減設備安裝之空間及配管，並考慮相關安全因素 TSIA PFC 排放減量活動 尋求設備及化學品供應商支援 12“廠改用NF3 3M 替代化學品C3F8 削減設備Demo 量測評估削減設備處理效率 技術經驗交流研討 舉辦相關研討會 參與世界半導體協會研討活動 定期申報與查核 TSIA PFC 排放減量活動 - 替代化學品 (CVD製程C3F8取代C2F6) TSIA PFC排放