1. 半導體廠製程排氣系統
魏振翼, 彭淑惠, 胡石政
摘要
新竹新學 園 區的設立，帶動了台 灣 的經濟發 展，但也造 成 了環境方 面的
污染，半 導 體業 在 製 造 過 程 中，無 可 避 免 地 必 須 使 用 不 同 種 類 的 化 學 物 質 ，
為了提高 產 品的良率，必須精密 控 制產品所 接 觸之環境 的 空氣品質。而製程
排氣系統 （Exhaust System） 雖非製 程生產所 需 設備，但 卻 是為生產 區 域營
，
造一個可 供 生產人員 在 安全無虞 情 況下的工 作 環境，因此 製程排氣 系 統，從
廢氣物質 相 容性至排 放 氣體輪送，以至於各 種 污染處理 設 備，皆需經 嚴格且
縝密選擇，這些均是 環 環相扣缺 一 不可。本文 研究的目 的 乃是希望 藉 由針對
廢氣種類 及 化學性質 之 源頭分析，進而分類，以期能從 目 前園區常 用 系統中
篩選出既 安 全又環保 的 系統。
關鍵詞：半導體工業、揮發性有機廢氣、洗滌塔
1． 前言
半導 體工 業 ，雖 已有 四 十年 的發 展 ，卻 是在 近 十年 內快 速 發展 ，成 長 之速 非常 驚 人， 且電
子產品已成為人們生活中不可缺少的必需品，各個先進國家無不努力於研究發展，以期在工業
能力及市場佔有方面能取得優勢。但在半導體製程生產既可符合製程生產需求，又能兼顧工業
安全，同時更可為環保盡一份心力時，所排放之廢氣，除了對人體會有安全性之威脅外，更會
造成環保 空 氣污染。有 鑑於此，在 投入半導 體 工業建廠 的 同時，希望 能對製程 排 氣 之 處 理 原 理 ，
環保相關 法 規甚至各 個 系統處理 所 使用之管 材 ，做全面 通 盤的了解 。
2． 製程排氣系統之分類：
半導 體製 程 流程 中， 使 用機 台種 類 相當 煩多 ， 各種 排放 物 質種 類更 是 不勝 枚舉 ， 若要 針對
單一種類設置單獨排放處理設施，不僅有其設置上的因難，而且施工上及日後維修保養更屬不
易，因 而， 目前半 導體 廠房中 ，依 據排放 之特 性大致 上區 分為酸 ／毒 性（Acid Exhaust） 鹼 性 、
（Alkali Exhaust）、有機 溶劑（Solvent Exhaust） 及一般排 氣 （General Exhaust）四個 系統：
(1) 酸、 鹼性 廢 氣： 其主 要 來源 為化 學 清洗 工作 站 ，清 洗晶 片 時所 產生 之 揮發 性氣 體 ，此 氣體
部 分 含 有 濃 煙 ， 部 分 則 對 呼 吸 系 統 有 刺 激 性 作 用 有 害 人 體 ， 故 必 須 經 過 Central Scrubber
做水洗中 和 處理後， 再 排入大氣 。
(2) 毒 性 廢 氣 ： 其 主 要 來 源 為 化 學 氣 相 沈 積 （ CVD） 乾 蝕 刻 機 、 擴 散 、 離 子 植 入 機 及 磊 晶
等製程時所產生，由於以上之製程均使用大量的毒性氣體，因此在其機台本身即設置有
Local Scrubber 作先行處 理，再送至 Central Scrubber 做水洗中和處理 後 ，再排入 大 氣。
(3) 有機溶劑 廢 氣：目 前半 導體製造 業 大多以活 性 碳吸附塔 或 填充式洗 滌 塔處理廠 內 排之 VOC
氣體，但本 公司之前 設 計茂德廠 則 採用沸石 濃 縮轉輪＋ 燃 氣式焚化 爐，去除 率可 達 90﹪以
上，為目 前 較佳之空 氣 污染控制 技 術。
(4) 一 般 廢 氣：其來源為機器運轉發熱產生不含有害物質，故可經由排氣設備直接排入大
氣。

2. 酸
酸性廢氣 、
Acid Exhaust 毒 Central
排至大氣
性 Scrubber
CDO 廢
氣
排
毒性廢氣 廢水處理廠
DAS 放
Toxic Exhaust 管
廢水處理廠
Local Scr
Central
鹼性廢氣 鹼性廢氣排放管 排至大氣
Scrubber
Alkali Exhaust
沸石濃縮轉塔＋
有機廢氣 有機廢氣排放管 排至大氣
直燃式焚化爐
Solvent Exhaust
一般廢氣 一般廢氣排放管 排氣風車 排至大氣
General Exhaust
圖一 半導體依排氣種類規畫流程圖
2.1 半導體製造業空氣污染物排放標準
表一 半導體製造業空氣污染物排放標準說明)
空氣污染物 排放標準
排放削減率應大於 90 %或工廠排放總量應小於 0.6 kg/hr(以甲烷為計
揮發性有機物 VOCs
算基準)。
排放削減率應大於 90 %或排放總量應小於 0.02 kg/hr
三氯乙烯
排放削減率應大於 95 %或排放總量應各小於 0.6 kg/hr
硝酸、鹽酸、磷酸及氫氟酸
排放削減率應大於 95 %或排放總量應小於 0.1 kg/hr
硫酸
2.2 酸/鹼廢氣處理系統（Acid/ Alkali Exhaust System）
製程排放 之 廢氣，利 用 風管銜接至 Central Scrubber，目前毒、酸、 鹼 排放廢氣 系 統處理，
多使用水洗式中央洗滌塔，進行酸、鹼、毒物之水洗，使排出之氣體符合環保法規要求，而清
洗後污水 進 污水處理 廠 處理。

3. 2.2.1 處理原理
應用水洗式 中央洗滌 塔 可處理廢 氣 中 0.3μm 以 上之微粒 狀 物，同時 也 可以去除 廢 氣中之氣
態污染物，其基本原理是利用氣體與液體間的接觸，而去除氣體中的污染物傳送到液體中，然
後再將清 潔 之氣體與 污 染的液體 分 離達到清 淨 空氣之目 的 。
氣 流 中 的 (粒 狀 物 )與 洗 滌 液 接 觸 後 ， 液 滴 或 液 膜 擴 散 附 於 氣 流 中 之 粒 子 上 或 者 增 濕 於 粒 子
使粒子藉 著 重力、慣性 力，等 作用 達到分離 去 除之目的。(氣態污染 物 質)則藉著絮 流分子擴 散 等
質量傳送，以及化學反應等現象傳送洗滌液體中達到與進入氣體分離之目的並可在洗滌液中添
加化學物 質 ，以吸收 方 式控制氣 狀 臭味物質 。
2.2.2 處理方式
廢 氣 經 由 填 充 式 洗 滌 塔 和 洗 滌 液 進 行 吸 收 中 和 (利 用 填 充 物 增 加 接 觸 表 面 積 )以 去 除 廢 氣 中
之 有 害 微 粒 物 質 ， 廢 氣 經 由 填 充 式 洗 滌 塔 ， 採 用 氣 液 逆 向 吸 收 方 式 處 理 (downward)以 霧 狀 噴 灑
而下產生 小 水滴，廢氣 則由塔底(逆 向流)達到氣 液接觸之 目 的，此 處理 方式可冷 卻 廢氣溫度，氣
體調理，及顆粒去除，為確保塔內氣體之均勻分佈，及氣液之完全接觸因此採用良好填充濾材
應具有疏鬆之表面較大之自由表面積使氣體，液體之間停留時間增長，同時使用填充濾材之選
用 應 有 適 當 的 空 隙 以 減 少 氣 體 向 上 升 之 阻 力 ， 減 少 洗 滌 塔 之 壓 降 力 ， 再 經 過 除 霧 段 處 理 (mist
eliminator)後排入大氣 中 。
2.2.3 法規對潤 濕 因子及填 充 段空塔滯 留 時間定義 如 下：
water flow rate
＞0.1 m 2
• hr
潤濕因子＝
packing surface x basic area
scrubber length
• ＞0.5 s
填充段空塔滯留時間＝
air velocity
2.2.4 處理優點
• 填充 物之 有 效表 面積 大 ，質 能傳 送 效率 高， 接 觸去 除效 果 特強 ，構 造 均勻 ，孔 隙 特大 ，減
少壓力以 達 節省馬達 動 力之目的 。
• 成本價格 較 低廉。
• 空間 需求 小 體積 質輕 ， 減少 整體 洗 滌塔 的重 量 及空 間， 本 體結 構堅 固 耐用 ，具 備 有超 高堆
放高度， 而 不必特別 支 架。
• 整個系統 可 以設計在 地 面或屋頂 不 高之處。
• 可去除 0.3μm 以上 微粒 達 99% 。
• 當空間受 限 時，可依 現 場尺寸定 製 洗滌塔， 但 通過洗滌 之 風速必須 小 於 2.5 m/s。
2.2.5 附屬處理 設 備 (Equipment)
• 風 機 : 風 機 位 於 設 備 下 游 ， 它 提 供 系 統 需 要 之 風 量 ， 和 克 服 系 統 中 各 種 單 元 之 壓 降 (此 風
機為後傾 式 翼輪)，以大 負荷設計(皮 帶驅動)含電 動馬達， 避 震系統排 水 ，檢測孔 。
• 風管 : 提供 廢氣源至 處 理設備間 之 銜接管路 包 含轉接頭、彎頭和調 節 風門、法蘭 和必要之
防震接頭 ， 皆有良好 的 結構支持 。

4. • 水管 : 未包 含接至現 場 水管閥門 接 頭和管路 固 定。
• PH 控制器 : 用以設定 吸 收液內藥 劑 濃度，以 吸 收機制進 行 。
• 儲藥槽 : 儲 存添加之 化 學藥品
• 電控裝置 : 控制系統 各 項裝置之 正 常運作和 異 常檢出警 示 與必要之 處 置功能
• 循 環 泵 浦 : 提 供 塔 內 吸 收 液 一 定 循 環 量 ， 泵 浦 型 式 為 (立 式 無 軸 封 型 式 )可 無 水 運 轉 ， 及
無軸封漏 水 之虞，含 電 動馬達
圖二 臥式酸／鹼中央洗滌塔
圖三 立式酸／鹼中央洗滌塔 圖四 附屬設備（風機）
2.3 毒性廢氣處理系統（Toxic Exhaust System）
區域性洗滌塔(Local Scrubber)之範圍針對提供現場設備局部排氣處理的設備，從製程設備處理
未反應完之可燃性氣體或帶有酸性或毒性氣體，送入 Central Scrubber 之前所裝置的設備，依其加
熱化學作用或物理吸附方式增加廢氣洗滌效果。一般半導體廠房將 Local Scrubber 安置如圖五，將
其處理廢氣的差異分為四種不同型式。

5. 中央
洗滌塔
潔淨室製程區
製程設備 製程設備
回風室
區域性洗滌塔 區域性洗滌塔
(潔淨空氣..) (潔淨空氣..)
區域性洗滌塔（Local Scrubber）在潔淨室的配置圖
圖五
2.3.1 水洗 式區 域 性洗 滌塔 ： 利用 水洗 方 式將 可溶 於 水之 廢氣 及 粉塵 水洗 滌 除。 廢氣 流 由設 備之
結構決定 其 在氣室停 留 時間與處 理 量，主要 元 件有噴嘴(Spray Nozzle)，泵浦，加 鹼機制及
PH 值分析器，進出口 壓 力感知器，流量感知 器，控制監 視 裝置，廢 氣 進氣室累 積 時之清理
機制，氮 氣 之吹驅(Purge)，…等相 關設備。
2.3.2 吸附式(含加 熱吸附式 ）區域性洗 滌 塔：利 用化 學吸附方 式 將廢氣吸 附 至金屬罐 中，吸附劑
之飽 和檢 測 機制 有壓 力 感測 器， 或 出口 濃度 感 知器 ，或 由 吸附 劑之 顏 色變 化判 斷 。定 時移
除化學吸 附 劑。
2.3.3 燃燒 式區 域 性洗 滌塔 ： 目前 燃燒 方 式有 通入 一 定壓 力之 氧 源， 或有 熱 源加 熱， 在 自然 通入
空氣利用 廢 氣本身自 燃 特性而進 行 燃燒，如 burning box 或 burning tube,均是不用 水 洗與吸
附方式。 利 用進出口 之 壓差感知 裝 置確認堵 塞 情形，定 時 必須清理 氣 室內部。
2.3.4 加熱(燃燒 )兼水 洗式 區 域性 洗滌 塔 ：針 對化 學 氣相 沈積(CVD)製程機 台或 多晶 矽(Ploy)成長
過程 的設 備 之未 處理 的 或反 應剩 餘 的氣 體， 若 屬於 可燃 性 氣體 如氫 氣 ，矽 甲烷 及 利用 加熱
(燃燒)方式 將可燃性 氣 體高溫氧 化，若屬於 有 毒,或腐蝕 性,易爆氣體 但 可溶於水 利 用冷水加
以洗 滌冷 卻 ，主 要關 鍵 元件 如去 除 氣室 粉塵 之 清理 機制 有 的是 刮刀 或 噴嘴 或鋼 刷 ，另 外加
熱設 備組 件 與加 熱控 制 方式 ，燃 燒 之導 燃器 設 備組 件， 緊 急時 吹驅 氮 氣之 供應 電 磁閥 ，通
入氧氣與 氫 氣之控制 電 磁閥，水 洗 冷卻之循 環 泵浦。

6. 2.3.5 四種 Local Scrubber 之優缺點比較 ：
表二 區 域 性洗滌塔 之 優缺點比 較 表
Local Scrubber 類別 優點 缺點
水洗式(Wet type) 1. 以溶解吸收法之廢氣被有效處理 1. 水氣逆流至反應室或排至廠務管路
2. 2.
成本低能源損耗少 維修保養多
1.
吸附式(兼含加熱) (Dry 1. 有廢棄物處理之環保問題
修保養次數少
2.
2. 不適用在大量廢氣處理
能源損耗少
type)
3. 較無工安問題
4. 成本高
1. 1. 無控制機制下讓 SiH4 燃燒
燃燒式 成本低能源損耗少
2. 2.
維修保養次數少 效率未能預知
1. 有效處理 PFC 全氟碳化物，較無 1.
加熱(燃燒)兼水洗式 粉塵凝結或阻塞造成維修保養次
環境污染顧慮 數多
2. 適用在大量廢氣處理
2.4 有機廢氣（VOC）處理系統（Solvent Exhaust System）
目前半導體製造業大多以活性碳吸附塔或填充式洗滌塔處理廠內排放之有機廢氣，依處理設備
之設計去除效率及園區內實際調查結果顯示（表三） ，有機廢氣排放削減率大多無法符合未來半導
體製造業空氣污染排排標準（排放削率需大於 90%）。另外，新竹科學園區目前少數工廠採用沸石
濃縮轉輪＋直燃式焚化爐，其去除效果相當顯著，去除率可達 90%以上，為目前新竹科學園區較佳
之空氣污染控制技術。茲就目前園區所使用設備可分為四種型式：
表三 園區半導體廠商污染防制設備之調查結果
設備名稱 工廠代號 污染防制設備效率 污染防制設備說明
A032 98.5% 一般活性碳吸附塔在正常操作下，其去
除率應可達 90%以上，但當活性碳吸附
A042 56.3%
活性碳吸附塔
A025 25% 塔出現超飽和時，去除效率則會明顯降
低。
A002 -1.5%
A001 67.2% 半導体廠所排放有機廢氣中，部份屬於
A004 60.7% 水溶性較低的物質，故採用濕式洗滌法
填充式洗滌塔
A005 54.6% 去除有機廢氣者，其去除效率有一定的
限制。
A015 33.4%
A124 92.3%
本法為目前園區較佳之空氣污染控制技
沸石轉輪+直燃式焚化爐 A274 88.5% 術，在一般操作條件下，其去除率應可
達 90%以上。
A151(試運轉) 78%
通常此法的總有機廢氣去除效率不會大
於 90%以上，需藉由二種以上之控制設
- 60~80%
生物濾床
備之串連，才得以符合半導体排放標準
之要求。
註：上述之排放量均指單一煙囪之排放而言

7. 2.4.1 活性碳吸 附 處理
活性 碳吸 附 法使 用活 性 物質 來吸 收 有機 物， 一 般適 用於 處 理低 濃度 及 考慮 資源 回 收的 前題
下，以吸附的方式最廣為工業界採用。但根據半導體廠空氣污染控制設備前後之採樣分析結果
顯示（表四 ），若維持活 性碳正常 運 作，應可去 除大部份 揮 發性有機 空 氣污染物，但使用此 法 會
有下列三 種 缺點：
(1) 由於 氣體 含 有多 量有 機 無機 污染 物 時， 活性 物 質很 容易 達 飽和 狀態 ， 因此 再生 頻 率高 ，設
備操作麻 煩 。
(2) 一般 工廠 有 機廢 氣排 放 量與 活性 碳 容量 之評 估 有所 差異 ， 且部 份工 廠 之活 性碳 吸 附設 備已
達飽和而 未 予更換， 因 而會發生 溢 流的現象 ． 無法達到 應 有的處理 效 率。
(3) 活性 碳再 生 時， 若使 用 蒸氣 ，則 將 產生 大量 廢 水， 增加 廢 水處 理量 之 負擔 及成 本 ；若 使用
燃燒方式 ， 則活性碳 在 每次燃燒 時 將損失 5~10%之量。
圖六 活性碳 吸附 塔
2.4.2 沸石濃縮 轉 輪＋直燃 式 焚化系統
2.4.2.1 處理原理 ：
此 系 統 之 設 計 目 的 為 去 除 半 導 體 所 排 放 之 有 機 廢 氣 ， 把 有 機 廢 氣 經 過 一 濃 縮 轉 輪 （ VOC
Concentrating Rotor）濃縮後，將 高 濃度之有 機 廢氣送入 燃 燒機（Thermal Oxidizer）燃燒後排 放 ，
以求符合 環 保要求。
本系統並 設 計有二個 熱 交換器，以 便回收燃 燒 機 （Oxidizer）燃燒排 放 之廢熱。回 收之廢熱，
一方面做 為 有機廢氣 濃 縮轉輪再 生（Regenerating）之熱源，節省 能源；二方 面預 熱進入燃 燒 機
之有機廢 氣 氣體，以 節 省燃料； 三 方面可減 低 熱量排放 造 成之熱污 染 。
有 機 廢 氣 進 氣 氣 流 經 過 濃 縮 轉 輪 ， 濃 縮 倍 率 為 10 倍 ， 如 此 ． 可 以 降 低 燃 燒 機 的 大 小
（Capacity）為十分 之 一，可降 低 整個系統 之 投資成本 。
燃料：LNG（正常用 ）
LPG（備用 燃料）

8. 圖七 濃縮轉輪處理流程
2.4.2.2 處理效率
• 有機廢氣 濃 縮：吸附 轉 輪之功能 有 二：
(1) 淨化有機 廢 氣氣流： 當 有機廢氣 氣 流通過轉 輪 面後，即 被 淨化，淨 化 效率約 90%~98%。
(2) 濃 縮 有 機 廢 氣 的 成 份 ： 以 另 一 再 生 氣 流 再 生 轉 輪 ， 由 於 脫 附 作 用 ， 使 有 機 廢 氣 濃 縮 約 10
倍以上。 有 利於後續 燃 燒焚化處 理 ，節約容 量 。
• 後段燃燒 焚 化之有機 廢 氣分解（Destruction）效 率約 99%。
• 有機廢氣 中，高沸點者，如 DMSO、MEA，濃 度過高易 影 響效 率 及 性 能，以 1~2ppm 為 佳 。
• 有關沸石 轉 輪之空塔 速 度與有機 廢 氣濃度， 去 除效率及 濃 縮倍率之 關 係，請參 考 下圖：
(m/s)
VOC去除效率 V=1.7m/sec
1
100 廢氣濃縮率
2
濃縮倍率線
2.5
90
VOC去除率
V=2.5m/sec
空塔速度
80
V=吸附廢氣空塔速度 2.0
濃縮倍率=20倍
70
裝置入口濃度=100~200ppm
60
20 10 (倍)
1.5
50
0 2 4 6 8 10 (rph) 50 100 200 300 (ppm)
吸附轉輪回轉數 裝置入口濃度
圖八 轉輪裝置空塔速度與有機廢氣濃度、去除效率及濃縮倍率之關係圖

9. 圖九 沸石濃 縮轉 輪＋直 燃式 焚化系 統
2.4.2.3 處理特點
• 精緻設計 ， 有容易操 作 之自動控 制 人機介面 ， 能快速啓 動 。
• 高的有機 廢 氣去除效 率 （Destruction Efficiency）95%。
• 完全燃燒 無 二次污染 。
• 熱回收節 約 能源。
2.4.3 濕式洗滌 法
目前 園區 較 常見 的洗 滌 塔型 式一 般 採用 填充 洗 滌塔 。其 主 要優 點在 於 廢氣 處理 量 大， 可同
時處理多個污染源所排放廢氣，在處理含多種不同污染物廢氣時，可考慮串聯使用不同洗滌液
之洗滌塔，以多段洗滌確保不同特性污染物之去除效率。但根據園區半導體廠所提供的濕式洗
滌設備資 料 來看，其理 論設計值 大 多為 80~90%之間，要 符合未來 半 導體製造 業 排放標準，仍需
加強其設備的去除率。另外濕式洗滌法會產生廢水等二次污染問題，增加操作上的成本、污染
排放的風 險 及增加園 區 污水處理 廠 的負擔， 故 在選用本 項 方法時必 須 作謹慎之 考 量。
2.4.4 生物濾床 法
生物濾床 法 之處理方 式，是在 常溫 常壓下利 用 微生物，將 氣態污染 物 氧化分解成 CO2、水
及無害之鹽類，並利用污染物作為微生物新陳代謝所需能量之碳源，一部份碳源則做為合成微
生物細胞之用。目前園區某半導體廠利用此方法處理其含多成份低濃度有機廢氣。此方法為有
機廢氣處理成本最低之技術，並較無二次污染問題（需注意臭味問題）且可避免半導體業最擔
憂之設備 著 火事故， 但 其缺點如 下 列三點， 所 以目前國 內 外半導體 中 並不多見 。
(1) 處理效率 無 法符合半 導 體製造業 空 氣污染排 放 標準（排 放 削減率需 大 於 90%）。
(2) 佔地面積 過 大。
(3) 可靠性不 佳 ，需經常 作 操作參數 上 的調整。

10. 圖十 Acid/Alkali Exhaust System P&ID
圖十一 General Exhaust System P&ID

11. A
HEAT
HEAT Exchanger
Exchanger
THERMAL
OXIDIZER
Stack
A
A
OXIDIZER
FAN
A
FAN
Fresh Air
A
Pilot Gas
A
CD
#1 Process Fan
Stack
500CMM
GAS
Natural Gas 2000Pa
x3
TANK
Zeolite
Adsorber
VOC Stream
Fresh Air
CD
A
Process Fan
Stack
圖十二 Solvent Exhaust System P&ID
3． 製程排氣風管材質介紹：
3.1 管路材質分類
半 導 體 廠 房 中 ， 依 據 排 放 之 特 性 大 致 上 區 分 為 酸 ／ 毒 性 （ Acid Exhaust） 鹼 性 （ Alkali
、
Exhaust） 有機溶劑 （Solvent Exhaust）及 一般 排氣（General Exhaust） 四個系統 。 除一般氣 體
、
排放系統，因其排放氣體並無危險性及污染考量，其管材使用並不須特別考量，其他三種系統
排放物質皆有酸、鹼、腐蝕或高溫燃燒等因素，在使用管材上皆須特別考量，避免產生危險及
空氣污染 。
表四 目前常用管路材質
鍍鋅螺 SUS 304 PPS PP ATS Coated 備 註
管材
旋管
MARK 風管
系統分類
Ⅱ
Acid/Toxic Exhaust × × ○ ○ ○ ○ 本表乃依目前
Alkali Exhaust × × ○ ○ ○ ○ 各系統曾使用
Solvent Exhaust × ○ × × × × 過之材質列表
General Exhaust ○ ○ × × × ×
註：×： 未曾 使用；○： 曾使用過

12. 在四種排 氣 系統中，General Exhaust 因無特 殊考 量，在經 濟 原則下， 鍍 鋅及不銹 鋼 風管都
有使用，而 Solvent Exhaust 因其排 放 物質特質 ， 皆採用 SUS304 風管即可合乎要求 ， 至於 Acid
／Toxic／Alkali Exhaust 因其考量 性 較多，故 使 用管材也 較 多樣化。
3.2 酸、鹼排放系統常用管路材質比較表
表五 管路材質特性比較表（一）
ATS Coated PPs PP
Mark VIII Metal
Sprinklers × ×
Flexibility 1 3 2 2
Installation Time 1 2 3 3
Fire Resistance 1 1 4 4
Approvals FM FM No No
Corrosion Resistance 1 1 1 2
(ASTM E-84)
無資料可參考 無資料可參考 無資料可參考
Outgassing Standard 0.14~0.24
(SEMI E-46)
無資料可參考 無資料可參考
FPI (6.0) 2.2 30
無資料可參考 無資料可參考
SDI (0.4) 0.05 1.77
無資料可參考 無資料可參考
CDI (1.1) 0.35 1.8
註 1：1:excellent 2:good 3:poor 4:bad
註 2：其中 FPI, SDI, CDI 括弧內為 FM 所訂之標準值。
表六 管路材質特性比較表（二）
Company ATS Composites USA
Model Mark VIII Dual Guard 1000 Dual Guard 2000
General
Cost Installed 1.0 0.9~0.95 0.9~0.95
Sprinklers × × ○
Flexibility 1 1 1
Installation Time 1 1 1
無資料可參考
Fire Resistance 1 1
Agency Approvals
FM 4922 ○ ○ ×
無資料可參考
Flame Spread 12/5 (In/Out) 5/5 (In/Out)
無資料可參考
Smoke Spread 375/5 (In/Out) 10/10 (In/Out)
FM 4910 ○ ○ ○
FPI (6.0) 2.2 1.8 1.8
SDI (0.4) 0.05 0.04 0.04
CDI (1.1) 0.35 1.1 1.1
Corrosive Characteristic
Corrosion Test 1 3 1
註 1：1:excellent 2:good 3:poor 4:bad
註 2：其中 FPI, SDI, CDI 括弧內為 FM 所訂之 標 準值。

13. 在各 種排 氣 系統 常用 管 材選 擇上 ， 除考 量安 全 性及 環保 污 染外 ，更 須 考量 設置 成 本， 而設
置成本上除了材料施工費外，另須考量建廠時投資的保險費率，而保險費率的高低，對整體成
本影響最 大 ，故而特 殊 管材選用 ， 保險公司 建 議通常佔 相 當大的左 右 意見。
3.3 針對以上管材，並不代表使用上就可高枕無憂，尚需考量法規或其他應注意事項：
(1) FM7-7 規定，腐蝕性排 氣 風管應採 用 不可燃材 料 或經 FMRC 許可符合 Clean Room Materials
Flammability Test Protocol (Class 4910)，其必須考 慮風管材 料 耐火、煙 及 腐蝕，而以 FPI、
SDI、CDI 三項為判斷 標 準。
(2) UMC1105a
除非管內 輸 送之易燃 性 或易爆性 之 氣體或煙 燻 濃度低於 25%LFL，輸送 爆炸性或 可 燃性氣
體、 煙燻 、 粉塵 之管 線 要直 接穿 出 建築 物且 不 能進 入其 他 空間 ，管 線 亦不 可插 入 其他 管線
或氣室（Plenum） 對於 不相容物 質 之風管要 分 離或區別 。
，
腐蝕性排 氣 管通常用 FRP（Fiberglass Reinforced Plastic 強化 玻璃纖維 塑 脂） 但此材 質不
，
適用於溶 劑 排氣（Solvent Exhaust System）。
(3) 若同時有易燃性及腐蝕性物質匯入時，應選用同時具抗腐蝕性與防火性管材（即通過
FM4922 認證之產品 ） 。
(4) Solvent 因全 部使用金 屬 管，如 有腐 蝕性物質 或 可燃性＋ 腐 蝕性物質，則需注意 管 路受腐蝕
狀況，定 期 作洩漏檢 測 。
(5) Solvent 管路 雖採用金 屬 管，但 因該 管路輸送 物 質多為易 燃 性，故 建議 在主管路 一 次配管部
分（管徑 大 於 12 吋，參考 FM7-78 2.4.2）仍應加 裝自動灑 水 系統。
(6) 若採用 PPS 材質於腐 蝕 性排氣管 路，則 FM7-7 建議大於（ 含）6 吋之 管段應使 用 自動灑水
設備（NFPA 則規定為 10 吋（含）以上） ，亦即 採用灑水 系 統時，必 須 考慮初設 成 本與週
期保養及 灑 水系統因 誤 動作時（ 灑 水頭損壞 ） 所造成的 影 響。
(7) 通過 FM4922 認證之管 路材質通 常 可分為兩 種 ，一為多 層 材質之複 合 材料，另 一 為金屬管
內鍍鐵氟 龍 （ETFE 或 ECTFE 等 ）。
複合材料於層與層之間的黏結性為品質要求重點，通常因黏結技術不足而易造成剝離現
象，並形 成 結構物強 度 上的問題 。
金屬管內 鍍 鐵氟龍多 為 Coating 上的 技術問題 ， 因通過 FM 認證之管 路 材質尚有 規 定內鍍
物質之厚 度 上限（ 因內 鍍物質之 火 載量極高 ） ，但因技術 問 題通常會 造 成內鍍厚 度 不一而超
過法規規 定 上限值， 又 此種管材 的 內鍍物質 較 易龜裂導 致 外層金屬 腐 蝕。

14. 4． 製程排氣系統安全及環保設置重點
在半 導體 廠 除了 一般 空 調、 通風 換 氣系 統外 還 有製 程排 氣 系統 ，因 許 多製 程廢 氣 多屬 危險
性、有害性物質，容易造成人員健康、毒害或火災爆炸、環境公害等問題，所以在排氣系統中
安全性考 量 是很重要 的 ，故在設 置 排氣系統 時 應注意下 列 以下幾點 ：
項目 設置重點 標準依據 危害分析
火災，爆炸及風管腐
不同分類之製程排氣系統其風管／風扇 1. NFPA 318
蝕及洩漏
系統是必須分離且其材質選用必須與氣 2. UFC
1
體相容。供應商應提供排氣管材質物理
與化學、機械、防火性質文件。
風機馬力不足搬運
應計算最大產量時各類製程排氣系統之
速度不夠粉塵累積
排氣量，再依排氣量選用適當排氣管尺
2
（由各個 tool 開始 check）
寸。
火災爆炸
排氣管道之管徑選用及配置，應滿足最 1. ACGIH
風量不足
小搬運速度。無法滿足時應有替代或保 2. SEMI S2
3
護措施。
1. 空氣污染防制法 污染物回流至廠房
排氣煙囪應具有符合環保法規之採樣設
內
備（採樣口及平台） ，且所架設位置及高 2. ACGIH
4
度應足以防止排出物再進入（2D，8D 要 3. SEMI S2
求）。
排氣管路應作耐壓及洩漏測試 危險性氣體外洩
5
緊急電源應提供 50%以上正常運轉之電 管路危險性氣體濃
力 度過高，有火災、爆
6
炸之虞
火災危害
排氣管路安裝、材質選用等是否為
FMRC 或同等級之認證單位所認證防火
7
材質或安裝消防系統?
火災危害
撓性連接管路不應與可燃性工作台之排 NFPA 318
氣管及使用可燃性化學物質之工作台相
8
連。
腐蝕管壁
管路內若有液體凝結於管壁，則水平管 ANSI
路 斜 率 至 少 為 每 10 英 呎 下 降 1 英 吋 維修人員安全
9
(1:120)使凝結液體流入集水槽 風量不足
腐蝕管壁
輸送非毒性及可燃性管路內若有固體或 ANSI
維修人員安全
黏稠物凝結於管壁，則管路必須要有清
10
風量不足
潔口
大於(含)10 英吋可燃性排氣管道應裝設 火災、爆炸
1. FM 7-7
11
自動灑水器。 2. NFPA 318
排氣系統不可裝設防火閘門
12 NFPA 318
排氣失效之警報系統與火災偵測系統， 火災發生時無法啟動
13
不應以互鎖自動關掉排氣風扇。 排氣系統
火災、爆炸
可燃性機台之排氣支管易有可燃性殘留 NFPA 318
物質，無論管路材質為何均應裝設自動
14
灑水器。

15. 項目 設置重點 標準依據 危害分析
排氣系統失效人員
排氣風機是否具有防火(爆)/防腐蝕等級 1. NFPA 130
安全
之保護裝置/設施及相關之認證資料(如
15 2. ANSI
性能曲線圖)
是否有至少一台連接緊急電源之備用排 排氣系統主動力源
FM 7-7
16
煙風機？ 失效
火災爆炸、化學品危
管硌維修時需防化學品毒砉或電氣危害
亦需進行上鎖/掛籤裝置 害，電氣危害
17
(lockout/tagout)，並於程序書中詳細說明
上鎖方法及程序
管路表面是否有標示所輸送物質之標 維修人員安全
18
籤，如毒酸管、solvent 管等？
消費設備之配管中有三氟化氯或矽甲烷 內管洩漏危害人員
19
者，應採二重管構造 安全、火災及爆炸
管路系統噪音(風扇、管路及流體等所產 工作環境不佳，人員
1. ANSI
20
生)是否維持在 85 dBA 以下? 不適
2. ASHRAE
表七 製程排氣不相容氣體表
閃火點 LEL/UEL 容許
物質名稱 危害性 不相容物質 危險警告訊息
(℃) 濃度
(%)
水(HCl,H3BO3)、 會腐蝕皮膚、眼睛、肺及黏膜
三氯化 TC 5ppm
BCl3 有機物、氫、氨、
氧、過氧化物
氟四甲 若氧氣不足，會引起缺氧，危
TC
CF4 害心臟及神經系統
六氟乙烷 若氧氣不足，會引起缺氧，危
TC
C2F6 害心臟及神經系統
八氟丁烷 若氧氣不足，會引起缺氧，危
C4F8 害心臟及神經系統
三氯甲烷 若氧氣不足，會引起缺氧，危
TC
CHF3 害心臟及神經系統
二氟甲烷 氧化物 吸入高農度將因缺氧而死亡。
TC
CH2F2
氟甲烷 活性金屬 若氧氣不足，會引起缺氧，危
TC
CH3F 害心臟及神經系統
五氟乙烷 氧化物 吸入過多有害身體，心跳不規
TC
C2HF5 則，嚴重時造成死亡
氣 態 碳 氫 化 合 刺激眼睛、皮膚、呼吸系統
氯氣 TC 0.5ppm
Cl2 物、液、固態碳氫 與易燃品混合容易爆炸
化合物、金屬、氮
化 合 物 ( 氨 等 ): 生
成高爆炸性三氯
化氮、非金屬、氫

16. 閃火點 LEL/UEL 容許
物質名稱 危害性 不相容物質 危險警告訊息
(℃) 濃度
(%)
與 有 機 物 質 接 觸 刺激皮膚、眼睛、黏膜及呼吸
三氟化氯 TC 0.1ppm
ClF3 道，並引起嚴重灼傷及窒息。
會導致燃燒。
會腐蝕所有塑
膠、橡膠、樹脂製
品，但除高氟化聚
合物，如鐵氟龍和
Kel-F 之外。
與水、含氫物質會
產生爆炸性反應。
一氧化碳 FT 12.5/74.2 35ppm 氧化物:增加火災 吸入過量會引起頭痛、噁心、
及爆炸的危險性。 昏暈，嚴重者導致死亡。
CO
二氧化碳 I 5000ppm 水:形成碳酸 皮膚及眼睛凍傷吸入引起頭
CO2 痛、嘔吐，大量吸入會昏迷死
亡。
鹵 素 : 爆 炸 性 反 若氧氣不足，會引起缺氧，危
氫氣 F
H2 應、白金粉末、三 害心臟及神經系統
氟化氮
溴化氫 金屬、氨氣、氟 灼傷眼睛、皮膚、
TC 3ppm
HBr
氦氣 若氧氣不足，會引起缺氧，危
I
害心臟及神經系統
He
氮氣 與 臭 氧 會 引 起 爆 若氧氣不足，會引起缺氧，危
I
N2 炸 害心臟及神經系統
10ppm 可 氧 化 物 質 ( 如
三氟化氮 T
NF3 氨、二氧化碳、氫
氣)、氧化物:接觸
會產生火災爆炸。
與水蒸氣之混合
物被引燃後會爆
炸。
氨氣 50ppm 鹵素 鹵素化合物: 吸入有毒、刺激眼睛及呼吸系
、
FTC 16/25
NH3 劇 烈 反 應 形 成 爆 統、皮膚接觸凍傷灼傷
炸性化合物
一氧化氮 T 25ppm 與 水 或 蒸 氣 反 應 吸入有毒
產生熱及腐蝕性
NO
薰煙(硝酸)
氧化氬氮 Oxidant 碳氫化合物、易燃 眼睛及皮膚接觸凍傷
N2O 和可燃性物、鹼金
屬
氫化磷 空 氣 或 任 何 氧 化 吸入會有劇毒
FPT 0.3ppm
PH3 劑 如 氯 氣 會 導 致 極高度易燃
磷化氫著火 刺激眼睛、皮膚、呼吸系統
四氯化矽 TC 7mg/m3 水、醇類、一級與 刺激眼睛、皮膚、呼吸系統
SiCl4 二級胺、氨

17. 閃火點 LEL/UEL 容許
物質名稱 危害性 不相容物質 危險警告訊息
(℃) 濃度
(%)
SiF4 水、鹼類、醇類、 暴露可能引起窒息、水腫、咳
TC 3ppm
丙酮 嗽，刺激眼睛、皮膚
矽甲烷 空氣、鹵素、氧化 極高度易燃
FP 1.4/96
SiH4 劑、酸性溶液 吸入有害
於空氣中不安定
二氯甲矽烷 FTC 水、鹼、酒精、丙 極高度易燃
-37.2 4.1/98.8
SiH2Cl2 酮、氧化劑 嚴重刺激感及灼傷
溫度高於 100℃則不安定
六氟化硫 I 1000ppm 矽烷化合物:激烈 容器加熱會爆炸
SF6 反應而爆炸 吸入會窒息
TiCl4 水、鉀、氨、酒精 刺激鼻及咽喉、咳嗽、胸腔疼
TC
痛、呼吸困難、失去知覺
氟化鎢 水、水蒸氣 具腐蝕性，會刺激呼吸系統、
(T)C 3ppm
WF6 皮膚及眼睛。
肺部刺激過度會引起急性肺炎
和肺水腫
水:產生 HF、二氟 造成鼻及喉嚨、肺部刺激感、
氟 TC 1ppm
F2 化氧等有毒氣體 咳嗽、呼吸短促及胸痛
硝酸:產生會爆炸
之氣體
氖 無 常溫常壓下會引起缺氧
I
Ne
氫氟酸 氟氣(引起火災)、 刺激及灼傷呼吸系統、眼睛、
TC 3ppm
三氧化砷、大部分 皮膚
HF
金屬(腐蝕)
鹽酸 金屬(腐蝕)、鹼、 刺激及灼傷呼吸系統、眼睛、
TC 5ppm
氧化劑、還原劑 皮膚
HCl
大 部 分 金 屬 ( 腐 刺激及灼傷呼吸系統、眼睛、
硝酸 TC 2ppm
HNO3 蝕)、有機物、有機 皮膚
固體(引起劇烈或
爆炸性反應或自
燃)、還原劑(產生
劇烈或爆炸性反
應)
1mg/m3 鹼、金屬(腐蝕)、 刺激及灼傷呼吸系統、眼睛、
磷酸 TC
H3PO4 硫化物、磷化物、 皮膚
氟化物(釋出易燃
或毒性氣體)
1mg/m3 氯 酸 、 硝 酸 、 金 刺激及灼傷呼吸系統、眼睛、
硫酸 TC
H2S04 屬、水、可燃物、 皮膚
腐蝕大部分金屬

18. 閃火點 LEL/UEL 容許
物質名稱 危害性 不相容物質 危險警告訊息
(℃) 濃度
(%)
過氧化氫 FTC 還原劑、金屬、有 刺 激 眼 睛 、 皮 膚 、 呼 吸 系
1ppm
H2O2 機物質、硝酸 統
接觸易燃物，會立即起火或爆
炸
NH4OH 強酸、強氧化劑、 刺激眼睛、皮膚、呼吸系統
FTC 50ppm
溴、氯、大部分金
屬
氟、與 HF 劇烈反
BOE TC
應，可能引起火災
碳化物、硫化物、
氰化物等產生有
毒氣體
刺激及灼傷呼吸系統、眼睛、
DHF TC
皮膚
400ppm 強 氧 化 劑 ( 硝 酸 刺激眼睛、呼吸系統
IPA FT 12 2.5/12
鹽、過氯酸鹽、過
氧化物):增加火災
爆炸危險性
強氧化劑、鐵、酸 皮膚及眼睛之燒灼
EKC TC
及酮類
強氧化劑 刺激眼睛、皮膚、呼吸系統
EBR T
強酸 灼傷呼吸系統、眼睛、皮膚
Developer TC
強氧化劑、強還原 刺激眼睛及造成皮膚病
NMP FT 1.3/9.5 10ppm
劑
刺激眼睛、皮膚及吸入中毒死
SSW2000 TC
亡
Note:
F—flammable (燃燒)
P—pyrophoric (酸)
T—toxic (T)—toxic byproduct (毒、鹼)
C—corrosive (腐蝕)
I—inert (隋性)
5． 結論
科學 園區 內 高科 技產 業 雖然 帶了 台 灣經 濟的 持 續成 長， 但 各工 廠排 放 的廢 氣污 染 物卻 對民
眾健康和環境品質造成相當的衝擊，值得深入探討。由前面之論述，大致掌握半導體工業製程
排氣處理 的 原則及方 法 ，初步結 論 如下：
(1) 在有 機污 染 物排 放方 面 ，大 部份 工 廠的 總排 量 仍高 於半 導 體製 造業 空 氣污 染排 放 標準 ，應
改善 其污 染 防制 設備 ， 如現 有部 份 工廠 已使 用 效率 較高 的 沸石 轉輪 ＋ 直燃 式焚 化 系統 來替
代以往的 活 性碳吸附 等 。
(2) 在無機性空氣污染物排放方面，除了少數工廠外，大多可符合目前法規，但仍需針對排放量較高及
危害性較大的污染物進行瞭解，並以排放總量為考量，以符合半導體製造業空氣污染排放標準。

19. 6． 參考文獻
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P100~P110（一九九 七 年九月號 ）
(2) 張俊彥“半導 體晶圓廠 之 規畫與設 計”，電子 月刊 第三卷第 九 期 P70~P75 （一九九 七 年九月
號）
(3) 張振平“半導 體業局部 排 氣系統之 研 究”，行 政院 勞工委員 會 勞工安全 衛 生研究所 （88.11.31）
(4) “半 導 體 製 造 業 晶 圓 廠 設 施 安 全 檢 核 指 引 － 煙 控 系 統 、 燻 煙 系 統 、 洗 滌 塔 、 濕 式 清 洗 台 ”，
行政院勞 工 委員會勞 工 安全衛生 研 究所、勞工 安全衛生 技 術叢書 IOSH89~F033（88.6 月）
(5) 莊錦烽“VOC 廢氣處 理 概論”， 化工 技術第一 卷 第八期 P74~P93（八十 二年十一 月 號）
(6) ，毫 微米通訊 第 六卷第四 期 P1~P5
鄧宗禹“半導 體製程排 放 之揮發性 有 機廢氣之 控 制技術”
(7) 李嘉平“半導 體業產生 有 害空氣污 染 物處理技 術”，國科 會/環 保署科技 合 作研究計 劃 成果報
告
(8) 黃 俊 傑 、 賴 慶 智 、 王 耀 銘 “電 子 半 導 體 廠 之 有 機 廢 氣 處 理 ： 生 物 濾 床 處 理 案 例 研 究 ”， 化 工
所產資組
(9) “安衛產 業在 半導體工 業 之應用現 況 與趨勢”，工 安快訊
(10) “國內半 導體 製造業潛 在 危害暴露 之 初步探討 ”， 勞工安全 衛 生簡訊第 24 期
(11) “半導體 製程 健康在危 害 簡介”， 勞工 安全衛生 簡 訊第 11 期
(12) 謝文德“晶圓 製程排氣 系 統實評估 ”， 工研院能 資 所
(13) 張書豪“科學 園區空氣 污 染物排放 特 性之探討 ”
(14) 陳希立“半導 體廠務系 統”
(15) “半導體 廠務 供應設施 之 教學研究 ”工 業
(16) 技術研究 院 委託學術 機 構研究計 畫
(17) 李金田“超淨 無塵室之 理 論與實務 ”