芯片制造廠蝕刻區(qū)預(yù)防保養(yǎng)期間職業(yè)有害因素暴露預(yù)防研究.pdf

1、芯片制造廠的蝕刻區(qū)為了達(dá)成生產(chǎn)工藝要求,在工藝過程中,需使用大量含氯、含氟或含溴成份的化學(xué)品,在經(jīng)過了反應(yīng)腔體的等離子處理后往往在腔體壁、蓋板與零部件上沉積許多含氯、含氟或含溴的自由基與副產(chǎn)物。但是為了降低工藝過程的缺陷率并提高產(chǎn)品的良品率,潔凈車間的技術(shù)人員必須定期開啟蝕刻反應(yīng)腔體以進(jìn)行腔體保養(yǎng)作業(yè),其最主要目的是要清除墻體內(nèi)的副產(chǎn)物,雖然在腔體開啟前會(huì)進(jìn)行許多的前處理程序,但是還是無法完全避免副產(chǎn)物所產(chǎn)生的有害物質(zhì)逸散到生產(chǎn)車間,進(jìn)

2、而影響到作業(yè)現(xiàn)場人員的身體健康。 本論文主要是由源頭、路徑、受體等三個(gè)部分來降低反應(yīng)腔體預(yù)防保養(yǎng)過程可能產(chǎn)生的有害物質(zhì)對(duì)潔凈車間人員的健康危害。首先從源頭管理的觀念著手,在反應(yīng)腔體保養(yǎng)前會(huì)對(duì)腔體執(zhí)行許多回合的抽真空吹掃,以降低腔體開啟瞬間有害物質(zhì)的逸散濃度。研究方法是利用"ChemKey TLD試紙帶式”氣體偵測器或“理研SC-90”氣體偵測器”來監(jiān)測抽真空吹掃次數(shù)與開啟腔體瞬間有害物質(zhì)濃度的關(guān)系,進(jìn)而建立模型以預(yù)測各種腔體吹掃

3、次數(shù)可能對(duì)應(yīng)的有害物質(zhì)濃度。根據(jù)研究數(shù)據(jù)及保守性原則分析顯示,C廠的AMAT金屬、LAM金屬、LAM氧化層的蝕刻腔體可以在進(jìn)行30次、50次、40次的抽真空吹掃后；M廠的AMAT金屬、LAM金屬、LAM氧化層、LAM氮化硅、多晶硅層的蝕刻腔體可以在進(jìn)行25次、40次、40次、30次、80次的抽真空吹掃后,使開啟腔體的瞬間有害物質(zhì)濃度低于氣體偵測器的偵測下限。若以有害物質(zhì)TLV管制濃度為可接受風(fēng)險(xiǎn),以M廠為例,在比較原始與新抽真空吹掃次數(shù)

4、的差異后可在蝕刻區(qū)創(chuàng)造等效約12萬人民幣的月經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。 第二是由有害物質(zhì)可能的擴(kuò)散范圍來為腔體預(yù)防保養(yǎng)過程定義有效的管制區(qū)域,避免非保養(yǎng)作業(yè)相關(guān)人員暴露在有害物質(zhì)的環(huán)境中。研究方法是以被保養(yǎng)腔體為中心,水平投影半徑距離每增加0.5m的位置分別在人員呼吸域的高度設(shè)置氣體偵測器采樣點(diǎn),以監(jiān)測不同距離與有害物質(zhì)濃度關(guān)系并建立模型以預(yù)測各種腔體當(dāng)距離發(fā)生變化時(shí),其可能產(chǎn)生的有害物質(zhì)濃度變化。結(jié)果顯示,在利用去離子水與異丙醇搽拭腔體的期間

5、可在腔體中心量測到最高的有害物質(zhì)濃度,有害物質(zhì)的濃度可以比腔體開啟瞬間高約2～10倍,其中以C廠 AMAT蝕刻腔體的氯化氫濃度9.2ppm最高；隨著量測半徑增加,有害物質(zhì)濃度逐漸下降,基本上,有害物質(zhì)濃度與量測半徑距離呈“對(duì)數(shù)衰減”相關(guān)。以保守性原則對(duì)管制禁區(qū)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,則以C廠AMAT金屬蝕刻機(jī)臺(tái)的管制禁區(qū)半徑最大,為2.5m、C廠LAM金屬與M廠LAM多晶硅層蝕刻機(jī)臺(tái)的管制半徑為2.0m,其他機(jī)臺(tái)的管制半徑為1.0m。第三是研究目的

6、是設(shè)計(jì)可以從源頭有效降低有害物質(zhì)逸散的反應(yīng)腔體局部抽氣罩,并監(jiān)測抽氣罩的各項(xiàng)控制效率與有害物質(zhì)消減率。數(shù)據(jù)結(jié)果顯示,M廠的蝕刻腔體的平均有害物質(zhì)消減率為87％、最高消減率可達(dá)100％、最低為73％；潔凈車間人員呼吸域高度的向下風(fēng)速為低于偵測下限、低真空吸塵系統(tǒng)連接管出口處中心位置的風(fēng)速為21.0m/s;于抽氣罩蓋板完全打開的情況下,在抽氣罩開口六點(diǎn)鐘方向(最靠近連接管)位置的風(fēng)速為2.23m/s、十二點(diǎn)鐘方向(最遠(yuǎn)離連接管)位置的風(fēng)速低