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2011-03-29

以福島輻射外洩為鑑 探討半導體微污染監控新技術

2011/03/29-李佳玲
 
2011年3月11日,全世界人類都無法忘記的這個日子,日本福島發生9級的大地震進而引起海嘯,除了導致建築物的嚴重損毀外,更因電力中斷導致福島核電廠冷卻系統失靈,部分爐心可能因此融毀,因而造成輻射外洩,嚴重狀況已超過當年美國的三哩島事件,如果情形惡化,更會逼近車諾比事件。據專家預估,短期之內幾乎整個北半球均會被輻射微粒所籠罩,此事不僅引發各國的嚴重關切,而且也對日本的經濟造成莫大傷害,部分來自日本的精密零組件也相繼發生短缺現象。
 
目前半導體產業中的大多數客戶均使用以Ni63(鎳63)為離子源的離子電泳光譜分析儀(IMS)作為半導體微影及廠務端監控酸鹼等微污染氣體的主力,但也正因為以放射性物質Ni63(鎳63)為離子源,造成終端使用客戶在管理及使用上多有不便。
 
隨著科技的日益進步,志尚儀器近日引進美國 Environics USA 公司的新型離子電泳光譜分析儀,除了率先採用低放射性的氚燈為離子源,可免除因採用放射性物質導致使用者需申報相關放射性物質進口及儲存等表單,更採用新的微氣相層析技術,可有效縮短分析時間(約3分鐘),並能利用層析管柱有效將待測氣體完整分離,不像目前的分析儀只能提供待測離子團的大約成份而無法完整呈現。此外,針對酸性氣體,Environics USA公司更推出新一代的酸性氣體分析儀,可同時分析HCl/HF/SO2/NO2等氣體。另提供新一代的攜帶式離子電泳分析儀(Mini-IMS),可同時偵測Ammonia及 HF/HCl/SO2/NO2等氣體,實為廠務人員偵漏的新利器。

近年來,志尚儀器為了不斷的追求品質目標以提供客戶最佳的售後服務,不僅於2006年首先通過ISO9001認證,之後又率先於2008年成立 ISO 17025認證暨TAF第1936號氣體流率(Flow Rate)與氣體偵測器(Gases Monitor)校正實驗室,以提供客戶最優質的氣體流量計或校正器之校正與可燃性/毒性氣體偵測之校正服務。2009年初,志尚儀器所成立的全台第一家微污染氣體分析實驗室(AMC Lab.)也已獲得 ISO 17025 的認證暨TAF第1992號實驗室認可。此外,更積極與學術界進行技術轉移及交流,2010年有幸獲得國立交通大學蔡春進教授的首肯同意,雙方進行技術合作,並將獲得中華民國專利的Denuder技術作技術轉移,以便與 ISO 17025實驗室結合,開發出新一代的AMC分析儀。

交通大學蔡春進教授對於平板式濕式分離器已有多年的研究經驗,而蔡教授最近也已獲得中華民國第I327641號專利,該項專利包含此平板式濕式分離器之用於連續式採樣及分析之系統,以及用於將氣體吸收及氧化之設備開發了一種高效率的平板式濕式固氣分離器(Parallel plate wet denuder;PPWD),以改善現今台灣煙道酸性氣體標準採樣方法的缺點,有助於提升採樣分析的方便性及準確性。

志尚儀器很榮幸與蔡教授合作並獲得相關線上IC離子層析儀系統廠家之支持,並結合志尚儀器自行生產的多點採樣系統及 ISO 17025 認證實驗室的品管掌控,而推出最新一代的半導體AMC線上離子層析儀監測設備。本設備於實驗室中曾以VICI公司滲透管所產生之HF氣體作為測試氣體,滲透速率為109 ng/min±25% ( 30℃),每個平板的去離子水吸收液流量為1 cc/min,採樣時間為15分鐘,氣體流量為5~10 L/min。

氣體由吸收液吸收後,利用IC離子層析儀進行吸收液的樣本濃度分析,並據以計算PPWD的吸收效率,實驗結果顯示,若玻璃平板為光滑的平面玻璃,即使經塗敷TiO2再配合UV光照射,形成的水膜仍不均勻,氣體吸收效率因為部分乾掉表面的槽道效應而僅約為25%。若利用多孔玻璃平板塗敷TiO2再經UV光照射,結果發現其表面親水性佳、水膜均勻,當氣體流量為5L/min、7 L/min和10 L/min時,氣體吸收效率分別為105.36%±9.06%、96.76%±1.57% 和0.33%±4.63%,其實驗結果與理論吸收效率相符。

志尚儀器自1990年成立至今,一直以成為產業界氣體分析儀的專業代理/製造商為目標,該公司不僅代理相關歐美知名半導體及工安環保氣體偵測分析儀器,也希望藉由相關ISO 17025實驗室的建立,將志尚儀器從一個單純氣體分析儀器代理商的角色,提升為氣體分析儀器製造商及系統統合商(Turn-Key Solution)。

近年為因應客戶的需求,除了原先銷售儀器設備的業務範疇之外,也已成功自製智慧型採樣系統 (Model 2000 iTMS)及相關分析儀器設備,目前已獲得多家半導體廠商採購。目前志尚儀器也已成功發展出一系列半導體暨工安環保相關儀器及設備,例如:攜帶/固定式煙道氣體冷凝採樣系統、製程/煙道分析儀、動態標準氣體稀釋系統、標準氣體產生器、製程或半導體專用多點採樣系統、固定式氣體偵測系統…等等,因此志尚儀器可以說是唯一涵蓋由儀器諮詢→儀器銷售→系統整合→分析校正服務→儀器租賃等服務流程,能夠提供客戶AMC完整治標暨治本解決方案的專業廠商。

 

 

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