化学品供应系统可分类为四大部份:(1))化学品来源,(2)稀释及混合单元,(3)供应单元,(4)控制单元。
1.化学品来源:化学品为因应制程之大用量和高纯度之要求,故其来源以桶装(Drum 200 l),或固定式桶槽(1000 l以上)和槽车(Lorry)三种。大部份的化学品是以桶装(Drum)方式供应,尤其是在用量不大之化学品,由于此桶装在充填或运送时品质不易控制,且不同供应商之桶槽接头规格不一,往往造成接头备品之不易寻求;至于固定式桶槽是日用量较大(如大于600 1/日以上之化学品)时所使用之模式,此模式可降低因常更换桶槽而造成作业人力之负荷和危险之发生。槽车供应亦是使用于用量较大之化学品,如H2O2、IPA 等,此型式在TFT-LCD 最为普遍使所用,图3-1所示为Drum Type 之系统架构图;而3-2则固定式(Fixed Type)架构图。
2.稀释及混合单元:稀释一般是指将化学品或研磨液加纯水稀释;而混合则是指化学品和研磨液之混合,有时化学品或研磨液加纯水亦可称之混合,唯此定义视使用者而定,但以不造成混淆为原则,图3-3为其架构图。
3.供应单元:供应单元是供应系统的动力部份,其目的是将化学品经管路输送到指定点,因此此供应单元包括了帮浦等输送设备、过滤器、输送管线等。一般输送方式有三种分别为(一)帮浦抽取:此为最常用的供应方式,是利用帮浦将化学品输送至储存槽或使用点,其优点为输送流量大,压力较高,可输送至较远使用点;缺点则为帮浦之使用和维修成本较高,发生故障致使系统中断供应的机率最大,同时泵浦本身内部也会释放微尘粒子,污染化学品。(二)真空吸取:在供应系统安装真空产生器,利用真空产生器产生的真空将化学品吸入小容器中再使用高压气体如N2将化学品压到储存槽中或使用点。白氮气加压供应:在槽桶中直接以氮气加压将化学品压送到储存槽中或使用点,使用此方式时需注意桶子是否能承受高压,否则易造成危险,此种供应方式之优点为供应量稳定,维修成本低,且只要氮气品质良好,不会受外来之异物污染;而缺点则为输出量一般较小,对使用量大之化学品不适合使用,图3-4、图3-5、图3-6分别为此三种之示意图。
化学品之容器及充填分有桶装和槽车二种形式,桶装化学品,其桶材依不同化学性质而选择不同材质,酸碱类其内衬材质以PTFE、PFA 或PVDF、PE 为主,而氢氟酸(HF)则只能以PVDF为内衬材质;有机溶剂则以不锈钢桶(SUS316LBA规范以上)为主。至于槽车之充填供应,是由化学品生产工厂或分装厂直接以槽车运送并灌充入使用工厂之缓冲槽或固定槽中,由于其是以货运车载送,故在安全性考量和槽车本体容器之抗化学品性质上须考虑长期抗力,槽车其内衬材质与桶装相同。图3-7为槽车充填架构图。
4.控制单元:化学品供应系统另一不可或缺者即为系统控制单元。此控制单元除了监控供酸程序状况外,品质、流量和压力、安全是另外之监测重点。化学品供应系统如何知道何时须供应至制程机台及何时停止,在于供应系统和制程设备二者之间的界面讯号建立,一般而言不同之化学品及制程机台有不同之供酸方式。一般其界面讯号有四种:
(1)供应系统正常:指化学品供应系统可正常供应化学品。
(2)供应系统异常:指化学品供应系统异常无法供酸。
(3)供酸需求:指制程机台需酸讯号。
(4)制程机台异常:指制程机台异常或漏酸不需供酸或停止供酸。
一般化学品供应系统是在当制程机台传送需求讯号时,供酸才会正式供酸动作至制程机台之缓冲槽或化学站酸槽。至于当供酸系统之测漏感应器装置侦测到有漏酸之讯号时,供酸动作将全面停止,系统会处于中断状态。