台積電空汙防制設備升級 一文看懂如何將氮氧化物減排60%
【記者蕭文康/台北報導】台積電(2330)以實踐《環境保護政策》為宗旨,致力開發最佳可行技術落實空氣汙染物最小排放目標,其中與供應商合作推動的「氮氧化物(NOx)減量計畫」,實測單一廠區整體可有效降低60%氮氧化物排放, 《知新聞》幫讀者整理台積電如何利用哪些技術有效削減氮氧化物的生成。
運用氧化還原法、均溫燃燒控制法、多段式升溫法削減氮氧化物生成
繼改良揮發性有機氣體防制設備燃燒爐減少65%氮氧化物排放後,台積電進一步針對現址式處理設備(Local Scrubber, LSC)進行改造,依據電熱式、燃燒式、電漿式3種不同類型的處理設備,分別運用「氧化還原法」、「均溫燃燒控制法」、「多段式升溫法」削減技術減少氮氧化物生成,經實測單一廠區整體可有效降低60%氮氧化物排放。
截至2024年11月,已導入晶圓12B廠、晶圓14A廠、晶圓15A廠、晶圓18B廠,並列為新建廠區標準設計,持續精進空汙排放處理能力。
開發NOx削減技術,優化設備綠色效能
晶圓製造過程會產生多種尾氣,須依其特性選用燃燒溫度介於700°C至2,000°C以上不同類型的現址式處理設備予以裂解去除,而在高溫環境下,空氣中的氮氣(N₂)會與氧氣(O₂)反應生成副產物─熱力型氮氧化物(Thermal NOx)。
3大方式有效削減氮氧化物的生成
氧化還原法
為提升空氣品質,台積電研究不同機型的現址式處理設備燃燒形式及氮氧化物生成機制,攜手供應商開發氮氧化物削減技術,針對電熱式處理設備以「氧化還原法」將甲烷(CH4)做為還原劑,使一氧化氮還原成氮氣與二氧化碳,減少氮氧化物生成。
均溫燃燒控制法
針對燃燒式處理設備運用「均溫燃燒控制法」,利用氮氣做為載流氣體,加壓提升反應腔溫度均勻性,減少局部高溫區域、增加低溫區域溫度,同時控制燃燒過程天然氣與氧氣的比率,使反應腔體整體溫度更均勻,優化尾氣處理效率。
多段式升溫法
至於電漿式處理設備則以「多段式升溫法」預先加熱製程尾氣,降低後續燃燒所需溫度,進而減少氮氧化物產生。
台積電強調,呼應聯合國永續發展目標(Sustainable Development Goal, SDG)第13項氣候行動,台積電推動「氮氧化物減量計畫」減少製程尾氣處理後副產物產生的空氣汙染,並持續開發不同的現址式處理設備NOx削減技術,同時依法規限值加嚴內控標準,擴大空汙減量效益,朝淨零排放目標邁進。