>> 硫化物之AMC控制分析
這個題目是起源於有一次在業主側做簡報，業主針對 ITRS所提出黃光區cleanroom環境要低於1ppb之建議，提出不容易達到之質疑，特別是冬天，其外氣可能超過100ppb以上之情形。
那個時候，很直覺想到台灣是用2道化學過濾網於MAU，但若看一看台灣是否真的就有效？
再細看南台灣，除了SOX、H2S 之外，尚有有機硫之問題，如果把這些問題一一考慮進來，又將如何？
另外，如果把化學過濾網之特性也一併考慮進來又如何？
本期將利用一個簡易的計算模式，求解各種不同組合下無塵室室內硫化物之濃度狀況，這裡面其實有很多之假設值，如果其值有不合理之處，尚望業界先進不吝指正。
>> 前言
前言
硫化物和氨，都是黃光區裡的不速之客，它們會造成光罩及曝光機之霧化，造成運轉成本之增加及良率之下降，因此，都是極欲被處理對象。
在中國大陸尤其是冬天，光是 SOX 就可以破100 ppb，更別說再加上H2S了 !! 而南台灣因為光電產業 ( TFT / LCD) 與半導體產業共處同一科學園區，光電廠所使用之 DMSO，對半導體產業形成嚴重之有機硫問題，特別在某一些季節風向，就會對某一些半導體廠造成困擾。
再反過來看化學過濾網之應用，似乎也不是裝了就有效。外氣空調箱加裝 Air Washer已成必做之事，但似乎在某一些時間點，對總硫之濃度狀況還是很難控制。
為什麼？ 本期擬從另外一方面角度來看此一問題，以期提供另外一種看法。
>> 控制策略
控制策略
請參考下圖，其實這些方式，都是普遍之做法，差別在於Air Washer之效率是多少，要不要在外氣空調箱裝兩道化學過濾網？
如果要，這兩道要怎麼裝？以及無塵室要不要裝化學過濾網？
如果要，coverage又是多少？........等一連串問題而已。
>> 化學過濾網檢討
化學過濾網檢討
試想想，如果Air Washer有90%之效率，如果外氣空調箱有兩道，每道都90%，則整體效率應該有99.9%才是!!
要是再加上無塵室，豈不是有99.99% !!
外氣有100ppb算什麼？
但好像99.9%或99.99%似乎做不到，為什麼？
我們曾接觸某一些業主，這個答案對他似乎很正常，那就是 "化學過濾網在高濃度 (1~10ppm) 時，其去除率要達 90% 以上是正常，但在低濃度 (10ppb以下) 時，能夠有 60% 就不錯了 " ，不知您覺得這概念如何？
一般用以除硫 (特別是SOX、H2S) 都是使用活性碳去加入鹼性化學物之做法，當高入口濃度時，其 driving force (污染物逼迫入活性碳孔洞內) 之力量大，因此，要達到 90% 就成為一項簡單的事，可是當入口濃度低時，其情況就不同了，如果還是希望維持 90%，那麼勢必對活性碳本身做一些改造。
所以，假設 Air Washer 對 SOX 有90% 之去除率，那麼 100ppb 之入口濃度離開 Air Washer 就剩下 10ppb，這個濃度對某些化學過濾網而言，其效率可能只剩下 60% 甚至更低 !! 如此99.9%怎麼可能達到？
再看 H2S，一般都用 SO2 來測試化學過濾網之能力，可是 H2S 之濃度卻未必有如 SO2 那樣高，如此一來 H2S 之效率是不是又打折扣了？
如果污染物是有機硫 (如DMS)，此時一般除酸之化學過濾網，對DMS 是起不了太好之作用，如果再加上該 DMS 濃度很低，則可能該化學過濾網根本視而不見了!
如此，99.9% 或 99.99% 如何能達到？
確實不容易。
因此，我們做了以下 "誇張" 之假設，請參考下表。
我們分成三個class，在不同濃度情況下，其去除率是不同的。
化學過濾網之性能分類一覽表
>> 基本假設
基本假設
針對外氣之濃度變化，我們如下表之假設，分成為一般狀況及突增狀況。
此外，Air Washer只對SO2有作用，H2S及DMS都是無效的。
各外氣污染物之濃度狀況
>> 計算結果
計算結果
依不同之控制策略搭配，其計算結果如下表所示。
硫化物處理提案及分析結果比較表1
註:無塵室FFU化學過濾網Coverage為100%。
硫化物處理提案及分析結果比較表2
硫化物處理提案及分析結果比較表3
>> 討論
討論
1. 如果僅為一般之 impregnated carbon 之除酸濾網，即使無塵室 FFU化學過濾網 Coverage 為 100% ，但外氣空調箱之化學過濾網僅安裝一道，似乎要達到黃光區無塵室內濃度低於 1ppb 之要求，仍然有相當困難度，特別是因季節性突增狀況
2. 就一般之 impregnated carbon 之除酸濾網，即使無塵室 FFU 化學過濾網 Coverage 為 100%，同時外氣空調箱之化學過濾網安裝二道，在季節性突增狀況時，似乎仍然有風險。
3. 使用 Class 1 之 TS濾網(亦能除有機硫)於外氣空調箱之第二道化學過濾網及無塵室FFU，我們可以發現，不論是一般狀況或是突增狀況都可輕易達成黃光區無塵室內濃度低於 1ppb 之要求。
4. 以使用 Class 1 之 TS 濾網(亦能除有機硫)於外氣空調箱之第二道化學過濾網及無塵室FFU之概念，我們試圖降低無塵室 FFU 之化學過濾網 Coverage，可以發現，其實FFU之化學過濾網 Coverage並不需要100%，估計在 50∼75%之間即足以應付一般狀況或是突增狀況。但無塵室 FFU 之化學過濾網若改用一般之 impregnated carbon之除酸濾網，此時風險增加。
5. 無塵室 FFU 不安裝化學過濾網，同時外氣空調箱之化學過濾網僅安裝一道，而且是普通之 Class 3 的化學過濾網，此時若提昇 Air Washer 之去除率，於一般狀況具正面助益，但於突增狀況似乎未必。
6. 外氣空調箱之化學過濾網安裝二道，但無塵室 FFU 完全不安裝化學過濾網，如此設計，對於要滿足黃光區無塵室內濃度低於 1ppb 之要求，似乎不容易。
>> 結論
結論
我們初步建構基本之分析工具。整體影響黃光區無塵室內濃度之因素，並不是安裝化學過濾網就好，它可能涉及到化學過濾網之特性及污染物之種類。
此外，適切之化學過濾網選擇尚可搭配最佳之 FFU 之化學過濾網Coverage，以達到節能省成本之目的。