台灣積體電路製造股份有限公司八廠 顏明進 先生

102年度科學工業園區優良環境保護專責人員

空氣污染防制專責人員

台灣積體電路製造股份有限公司八廠 顏明進 先生

現職

台灣積體電路製造股份有限公司八廠 主任工程師

個人工作內容摘要

  • 降低生產廢氣排放量,並提升系統處理效率。
  • 維護處理系統運轉穩定,降低廢氣排放量。
  • 在維持排放空污廢氣合乎標準之前提下,降低操作運轉成本。

公司簡介

台積電主要業務為專業積體電路製造服務,在生產過程中須使用製程設備、矽晶片、化學品、氣體及水電能源,其日常運作管制不僅要符合相關環保、安全與衛生法令規定,並以國際相關規範為標竿。在此前提下,台積電之環保、安全與衛生目標為「預防污染,提高資源使用效率,成為永續發展之企業;預防意外事故,促進員工安全衛生及保護公司資產,營造安全舒適的工作環境」。為達成上述目標,台積電承諾持續改善。台積公司承諾持續改善,並做到:

(1) 維護環境品質及確保員工安全與衛生,是全體員工的責任。
(2) 遵守相關環保、安全與衛生法令,並致力符合先進國際相關環保、安全與衛生標準。
(3) 提供相關教育訓練及資源,提高員工對環保、安全與衛生的認知,並主動積極與各階層同仁溝通,同時尋求合作。
(4) 引進國際環保、安全與衛生之新觀念與相關技術,以提高管理效能。
(5) 製程研發設備及新物料使用前,經過環保、安全與衛生評估,以降低風險。
(6) 對供應商及承攬商在環保、安全與衛生議題上進行了解及溝通,以鼓勵其增進環保、安全與衛生績效。

具體事蹟

台積電八廠 對於空氣污染防制十分的重視,不僅要求符合法規。更積極尋求新的改善方法以提昇空污防制設備的去除效率及減少空污排放廢氣的產出,為達到這個目標,台積電八廠空污專責人員工作包括:

  1. 建立每日即時監控機制:
 

F8對於空氣污染防制不僅要符合法規定義的效率及操作條件,更將洗滌塔的操作條件中循環水流量及PH,VOC去除效率納入即時監控中,由每日二十四小時輪值之人員監控。系統運轉參數檢知資訊也皆列入重點追蹤項目,設有預知警報可立即處理。並於每日review 洗滌塔循環水量、PH、VOC去除效率、以及現場集氣壓力之trend chart,可充分了解空污防制設備運轉品質。

 
  2. 使用端一般氣體排放源減量及污染廢氣減量措施
 

2009年實施源頭廢氣減量,減少對空污防制設備的負擔及煙囪排放量。以降低使用端超抽風量及製程廢氣產生量為此方案之目標達成降低環境污染並節能減碳,以下為本廠之執行方案:

(1)CVD區域廠內機台其中128台電源供應器AC Box上方有銜接一般排氣集氣管路,供應設備AC Power Rack一般散熱排氣使用,進行風量排放非無塵區內冷卻再回收再利用。

(2)Photo區共計廠內42台曝光機將機台溫控裝置ACC及TCU 之一般散熱排氣系統抽風脫離中央供氣後,採自有風扇以導管改接排放非無塵區內冷卻再回收再利用。

(3)TFE 區Gas Box(一般排氣)共計461台風管靜壓調整至-50pa靜壓(大於SEMI S2-0303需求-25 pa)降低超抽風量。

(4)化倉依法規最低排風量為依樓板面積計算抽風量0.3M3/M3,經計算1~4樓總排氣量超抽566CMM(將超抽空間排氣調降減量)並維持有效環境換氣量。

(5)製程PFC氣體取代計畫 (降低251,351ton CO2e)

  • CVD機台以C3F8 GWP較低取代CF4及C2F6製程氣體,可減少約60%的碳排放
  • CVD機台NVLS Sequel八吋機台PFC排放量最高的機台,以NF3取代C3F8 (台積八廠創新做法),替代後提昇NF3製程利用率,可減少約80%的碳排放,已推展至全公司全面執行

 

(6)製程氣體參數最佳化及尾氣處理設備安裝/維護計劃(降低5,588 ton CO2e)

  • 製程參數最佳化採縮短PFC氣體使用時間(ex:從60秒調整至20秒)減少PFC氣體clean次數或取消不必要的clean步驟。
  • 尾氣處理設備安裝與維護避免local scrubber管路阻塞及元件故障,降低故障率安裝De-PFC local scrubber。
 

1~4項共計一般廢氣減量 167,897 CMH(12%),相當於總節能成效達(604KW)減少溫室氣體減量2043公噸二氧化碳當量;5~6項製程PFC氣體減量及尾氣處理設備維護共計減少溫室氣體256,939公噸二氧化碳當量減量。

  3. 末段空污防制設備效能提升
 

(1)酸鹼氣體末段防制設備,因長時間運轉,即使操作條件符合法規規範,洗滌塔內部常因結垢、長菌、填充物及格柵結晶使得風無法通過scrubber塔體,短流現象…等原因。直接或間接影響洗滌塔去除效率。為解決洗滌塔操作上的問題進行診斷並提出有效改善方法,其中洗滌塔常見的問題包括:灑水潤濕不足、氣流短流、灑水管路容易阻塞、延長氣體滯留時間、除霧效果不佳等問題、灑水nozzle的工作角度覆蓋不佳等問題,為確保Scrubber有效達到潤濕因子(>0.1m2/hr)發揮效能進行提升改善。

問題說明:

  • 經影響循環水泵及循環水管路的維修空間的是循環水管路的配置,即循環水泵配置在管路後方,阻擋了循環水泵的拆裝空間;及循環水管路上的電磁閥配置不理想,影響了循環水泵吸入口的拆裝、清洗空間檢視這些循環水泵的維修空間時,發現雖然都是以N+1的方式設計,但是當需要維修循環水泵,在拆裝循環水泵時,因為維修空間的不夠,備台的循環水泵都需要停止運轉,把循環水管路拆除後,才能夠拆裝循環水泵。
  • 循環水泵吸入端的吸入口及循環水管路常會因粒狀物及酸鹼中和的鹽類沉積、累積,而影響循環水的供應,所以循環水泵的吸入口也是常常需要清潔,但是八廠洗滌塔循環水泵的吸入口拆裝預留的空間不足,只有約45 cm,實際需要的維修空間須大於75 cm以上,造成維修、清潔循環水泵的吸入口時,需要停止運轉循環水。
  • 在scrubber內部,我們發現原廠當初在中間隔板及循環水槽的底部的設計上,有可以改進的空間。在循環水流量的目視檢查及灑水的分佈狀況,提出了想法及改善的做法。

改善作法:

  • 調整循環水泵、循環水管、電磁閥的位置,增加維修空間(由原本45cm增大到85cm),並增加循環水路上清潔口、法蘭接點,改善循環水管的路清潔的死角及困難度,達到不停機保養的目的。
  • 循環池內增設濾網,先行攔截大部份的粒狀結晶物,減少其累積於循環管路造成阻塞的機會。延長了灑水頭清潔、保養的週期。自從安裝循環水池內過濾網之後,灑水頭只需在年保時做清潔,其他的時間,已不需要再停機清潔了。
  • 於scrubber頂部、上方及下方增開觀察灑水狀態的窗口。

經過本次整體的洗滌塔改善之後,我們達成了不停機清潔、保養洗滌塔及硬體的缺失改善的目標。

  (2)2008年在油價日益高漲情況下,更改其中一台8BVOC處理設備與Boiler處理設施之燃料改採節能雙燃料燃燒機爐頭及變更燃料種類(從柴油更改為天然氣),平常時採NG燃料操作,使能源成本及溫室氣體排放降低,皆優於使用柴油或電力消耗燃料,將可減少240,000L 柴油使用排放(SOx,NOx,CO2…)排放,溫室氣體CO2排放量減量達約 2,043公噸,在操作燃料費用共計節省36,214,304 NTD/年。
  (3)2009年調整運轉中兩台運轉VOC系統參數(脫附風量,轉輪轉速…)提高濃縮倍率(13倍→15倍)使其達最佳燃燒處理效能及熱交換器定時保養達最佳熱回收效能(~80%),調整後燃燒處理效率仍維持處理效率92%以上,NG燃料使用量降低平均約500CMD,相當減少溫室氣體CO2減量排放量376.2公噸/年,在操作費用共計節省261萬NTD/年。
  (4)2010~2011年安裝新直燃式(VOC)與第三套熱交換器並完成試車運轉 由於原本廠內運轉之熱交換器為使用柴油燃料,且無第三套熱交換器設計,不僅燃料耗費較高,且熱回收率不高。經編列預算汰換舊有熱交換器後,VOC使用燃料可修正為雙燃料(柴油與天然氣)操作、平時操作以較便宜且乾淨之能源(天然氣)進行運轉操作,並可再回收原排到煙囪之餘熱。新VOC設備考量未來PM維護方便性,廢氣走殼側,powder易於清洗,且更容易清洗乾淨,提昇熱交換器之壽命與效率。
 
 

(5)2012 機台端GAS BOX 排氣減量

  • 機台GAS BOX因安全因素考量有安裝exhaust風管,避免氣體逸散至環境。
  • 管線預留孔洞,安裝seal(材質經PID檢驗,不會造成AMC問題),降低exhaust抽風量,提高效率。
  • 調整exhaust風管手閥(參考SEMI S2制定出最小抽風量=5倍BOX抽氣量),降低gas box 抽氣量。
  • GEX與SEX系統風量降低2%,每年可節省COST 1,164K NTD/年。
  (6)LSC之中央監控系統 透過LSC之中央監控系統,即時掌握LSC運轉狀況,使LSC達到最佳之運轉狀態。完整的整合型架構,將不同設備供應商、不同控制器,整合成同一個操作邏輯、警報和事件摘要看板、即時和歷史趨勢圖,避免操作上的錯誤,即時對事件和警報做出精確的處置。
  4. 永續經營
  滴水不漏的耗量管理 ─ 耗量異常即時通報並持續改善 透過即時耗量監控系統,發生耗量異常時,立即透過電話語音及簡訊通知工程師,進行緊急處置。透過每日報表管理之檢視,確保空污排放品質監控。
 
  5. 遵守法令誠實申報,持續改善,善盡良好社會公民責任
 

台積八廠迄今無異常申報及排放

       外部主管機關稽核無異               空污依法申報正常

其他特殊事蹟

  1. 團體激勵獎:團體合作Sorter relocation project
  2. 在八廠上AMC monitor有良好表現 good job
  3. 台積八廠ESH金質管理方案第三名
  4. 台積Filter cart創新獎(廠務處長莊子壽獎)
  5. 台積八廠Yield 98%主題提案之優良提案獎(廠長獎)
  6. 歷年榮獲三次台積八廠優良事蹟人員獎(廠長獎)
  7. 制定廢氣處理相關管理標準化及知識分享(其中有兩篇榮獲評審最高榮譽3顆星)