集成電路制造廠異味源篩查方法的研究

宋英華

（中芯國際集成電路制造（天津）有限公司 天津 300385）

集成電路制造廠異味源篩查方法的研究

宋英華

（中芯國際集成電路制造（天津）有限公司 天津 300385）

惡臭是指使人有不愉快感覺的氣味的總稱，在集成電路制造工廠中也稱為異味，當(dāng)環(huán)境中惡臭物質(zhì)達(dá)到一定程度時，不僅影響居民生活質(zhì)量，嚴(yán)重時也會危機人們的健康。惡臭物質(zhì)種類繁多，包括無機硫化物、氮化合物、鹵素及其化合物，以及種類繁多的有機物如烴類、含硫有機物、含氮有機物、含氧有機物等。本文主要通過對集成電路制造廠的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分析，通過嗅閾值判斷潛在的異味物質(zhì)。同時對異味空氣進(jìn)行采樣，使用離子色譜的方法分析來進(jìn)行分析研究。

半導(dǎo)體；異味；篩查

1 引言

根據(jù)國標(biāo)GB14554-93惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的定義，惡臭污染物指一切刺激嗅覺器官引起人們不愉快及損壞生活環(huán)境的氣體物質(zhì)。這里面不僅包含我們傳統(tǒng)意義上講的臭味，很多時候過香的環(huán)境也會引起不適，這時的香氣也會被歸納為是惡臭物質(zhì)的一類。當(dāng)環(huán)境中惡臭物質(zhì)達(dá)到一定程度時，不僅影響居民生活質(zhì)量，嚴(yán)重時也會危機人們的健康。

2 集成電路制造廠化學(xué)品使用

集成電路制造廠因為使用的化學(xué)品種類繁多， 且在生產(chǎn)過程中因為電離等作用產(chǎn)生更多類型的副產(chǎn)物， 在空氣流通性能差的天氣時，有一定的幾率出現(xiàn)陣發(fā)異味，且很難被撲捉篩查出來。

根據(jù)集成電路制造廠的化學(xué)品使用清單排查，可能導(dǎo)致臭氣產(chǎn)生的是氟化物（如氟化氫）、氯化氫、氯氣、氨、磷化氫、以及有機污染物（如胺、有機酸，異丙醇、酯類等）等，具體見表1所示。同時，在生產(chǎn)過程中用的微量的輔料或生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的微量污染物，也可能是導(dǎo)致臭味產(chǎn)生的原因，這類污染物往往嗅閾值很低，在非常低的濃度下，人鼻就能感知到異味，比如硫醚、硫醇、醛類等物質(zhì)。因此，這類物質(zhì)也列入篩查對象。

表1 潛在導(dǎo)致臭味的化學(xué)品目錄

3 異味篩查思路及監(jiān)測方法

根據(jù)以往臭氣產(chǎn)生經(jīng)驗，參考〈環(huán)境監(jiān)測方法標(biāo)準(zhǔn)實用手冊中〉的檢測方法在廠區(qū)內(nèi)選擇臭氣產(chǎn)生時具有明顯異味的3個點位作為采樣點?？諝饬魍ㄐ阅芰己?，無異味產(chǎn)生時采樣2次，作為背景監(jiān)測值。臭氣產(chǎn)生時，進(jìn)行5～8次測試，對比分析可能導(dǎo)致臭味產(chǎn)生的原因和臭味物質(zhì)。檢測指標(biāo)包括臭氣濃度、已知臭味物質(zhì)檢測和未知臭味物質(zhì)篩查。

3.1 監(jiān)測點布設(shè)

以往臭氣產(chǎn)生經(jīng)驗，在廠區(qū)內(nèi)選擇3個臭味明顯的點位作為采樣點，空氣背景值監(jiān)測點與臭氣監(jiān)測點選擇同一點位，便于比對。

背景值監(jiān)測選擇空氣流通性能良好，無異味的天氣采集。臭氣物質(zhì)監(jiān)測點布設(shè)在臭氣濃度較高，能夠明顯分辨出臭味的天氣采集。

3.2 監(jiān)測頻次

背景值監(jiān)測2次，選擇空氣流通好，無異味的天氣采集。

臭氣物質(zhì)篩查監(jiān)測5～8次，根據(jù)實際監(jiān)測情況調(diào)整。

3.3 監(jiān)測因子

臭氣濃度、臭味物質(zhì)（部分嗅味物質(zhì)定量定性測定，以及其它潛在臭氣物質(zhì)采用GC-MS全掃描分析）、氟化物、氯氣、氯化氫、氨、磷化氫等。

3.4 樣品采集及交換

背景值監(jiān)測時可由專業(yè)環(huán)境檢測公司的專業(yè)采樣人員采樣，并指導(dǎo)工廠相關(guān)人員學(xué)習(xí)采樣過程。環(huán)境檢測公司將采樣器、相關(guān)試劑（部分試劑需冷藏保存）、材料準(zhǔn)備充分放置在工廠監(jiān)測點位，在突發(fā)臭味期間，由工廠值班人員及時采樣，采樣結(jié)束后，8小時內(nèi)送至環(huán)境檢測公司的實驗室進(jìn)行分析。

采樣期間，由采樣人員采用臭氣強度六級表示法，對臭氣性質(zhì)（如糊焦味、大蒜味、消毒液味等）進(jìn)行描述。

3.5 分析方法

已知臭味物質(zhì)檢測主要包括氟化物、氯氣、氯化氫、氨、磷化氫的檢測，均采用中國環(huán)保認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法。未知嗅味物質(zhì)篩查，采用GC-MS全掃描的方法，對潛在的嗅味物質(zhì)進(jìn)行篩查。每一輪檢測分析后，可能會根據(jù)分析結(jié)果對分析指標(biāo)略作調(diào)整。

4 預(yù)期工作成果及總結(jié)

首先分析采樣過程和實驗室檢測過程的可靠性，確定檢測報告合格。在合格檢測報告的基礎(chǔ)上，對比分析導(dǎo)致臭味發(fā)生的原因及嗅味物質(zhì)形成異味分析報告。在分析時，2輪次的無味背景監(jiān)測報告是基礎(chǔ)依據(jù)，首先對比2次背景監(jiān)測報告的各項數(shù)值來判斷一致性。根據(jù)從專業(yè)監(jiān)測公司了解到情況，不同的有資質(zhì)的監(jiān)測公司間對同一條件同一物質(zhì)同一時間的監(jiān)測報告，數(shù)值相差在+/-30%范圍內(nèi)均屬可接受范圍，因此2輪次背景監(jiān)測報告的同項數(shù)值取+/-15%誤差率，即2次報告在+/-15%范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)均可認(rèn)為是有效背景數(shù)據(jù)。然后使用異味發(fā)生時的數(shù)據(jù)和有效背景數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。部分直接檢測的目標(biāo)物直接對比，其它的潛在分析物按照離子色譜的波峰進(jìn)行對比。對于波峰較高的元素，按照嗅閾及異味類型，反推出化學(xué)品。根據(jù)異味對比結(jié)果確定出異味物質(zhì)后，進(jìn)行源頭分析來消除異味源。

[1]環(huán)境監(jiān)測方法標(biāo)準(zhǔn)實用手冊，中國環(huán)境出版社，2001，ISBN：9787511111852.

TN47 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1009-5624（2018）01-0206-02