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《節能案例》

節能案例

降低Exhaust排氣量
行業別
電子電機業

設備別

空調系統
案例說明

  半導體廠各種製程機台排氣量極大,由於潔淨室必須保持正壓,因此排出多少氣體就至少必須補充相同的外氣,以防止潔淨室成為負壓。外氣經由空調箱的除濕流程是最耗能的,為了補充這些製程排氣所需要的空調耗能相當驚人。如果可以降低製程排氣量,相對地可以減少外氣補充量,因此可以達到節能的目的。排氣系統大致上分為酸/毒、鹼性、有機與一般排氣四大類。酸/毒排氣量大多是接受酸槽與local scrubber後的排氣;鹼性排氣是接受AMMONIA、NMP與黃光部機台的排氣;有機排氣通常接受IPA槽或黃光設備的有機排氣;一般排氣則是接受機台或電盤的廢熱,排氣中不含有害成分。根據這幾類排氣的特性,分別擬出相對的排氣減量措施。

  在一般排氣方面,許多機台的控制電盤散熱溫度並不高(約30℃左右),且未接觸到製程chamber與相關管路,排氣特性是相當安全的。這類的氣體可以考慮不排出潔淨室外,而直接將之排放到subfab(或也常稱為RAP)中,如此可以減少一般排氣的排氣量。雖然如此需要損失一些dry coil的冷凍噸去將氣體溫度降低,比較起補充外氣的耗能還是節省得多。此外,機台上常有針對設備維修所配的排氣管,雖然都有damper,但常常沒使用時也是打開直接將潔淨室乾淨空氣往外排放,對此與設備工程師合作,訂出適當的管理辦法將這種狀況消除,也有助於避免不必要的一般排氣。

  在其他幾類排氣的減量做法上,考慮的是各機台排氣量合理性的調整與管理。機台在二次配送的階段,所提供的facility table通常只要求對低的排氣需求,機台實際排氣量往往隨著距離主風管的位置、主要風管接機台的數量等而有所差異,加上安全係數,往往機台實際的排氣量比實際需求的還多。首先對每一台機台的排氣量加以量測,針對同型號的不同機台討論其排氣量的差異,以最低的排氣量作為基礎,加上少許的安全係數,再將其他每一台同型機台的排氣量都調整成此一規格,如此可以減少可觀的製程排氣。除了個別機台的調整外,另外也必須再針對管路所需求的流速,將整個管路系統重新調整為最佳的狀態。

  經由這些排氣減量措施,典型IC廠的排氣量可由5394CMM調降為4044CMM,共計降低了25%。至於排氣減量可節約的金額計算如下:

  減少的排氣量可由減少外氣補充量來計算其成本,因為一年四季外氣條件都不相同,由氣象資料每個月的環境平均溫、溼度可以算出,一年中平均1CMH的外氣量處理到潔淨室的需求(23℃/45%RH),需要的冷凍能力為0.003894冷凍噸,所需要加熱盤管的加熱量為0.0008553冷凍噸。由此計算排氣減量所節約的經費(計算方式同上案例所述),每年可達740萬元以上。

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