面板業之『磷』物質流分析案例

按照物質流分析模式之原則步驟,第一階段的相關數據蒐集完後,會繪製出的物質流製程地圖。就含磷氣體的流佈而言,主要是追蹤磷化氫氣體,磷化氫自儲槽進入薄膜製程後,磷元素不會被產品帶走,而是持續以氣態方式被抽氣系統經CVD管道抽走,而後進入空氣處理設備的磷,會被洗滌水洗出而進入廢水處理系統,部分改以其他氣態化合物的型式從煙道口排放至環境中。

而含磷的液體主要為用在蝕刻液中的磷酸,磷酸自儲槽進入濕蝕刻製程(WTO)後以三種型式流佈:(一)空氣中的含磷液滴被抽氣系統經酸氣管道抽走,而後進入空氣處理設備的磷,部分被洗滌水洗出進入廢水處理系統,部分以氣態磷酸的型式從煙道口排放至環境中。(二)製程機台於清洗過程中,會排放出含磷廢水,該含磷廢水經收集管路進入廠內的廢水處理系統,最後以放流水與含磷污泥的型態離開。(三)高濃度的廢鋁蝕刻液,則是經過成分監測後,再以添加各單酸(H3PO4/H2NO3/CH3COOH)的方式,重複進入濕蝕刻製程中,在濕蝕刻製程中,磷並不會被消耗,所以最後的高濃度含磷酸廢液,將是以委外處理的方式,排放至廠外。

整體物質流架構與欲分析之元素的資料庫建立後,方可計算各製程中的輸入與輸出/排放與消耗,透過程製間之互動,即可描繪出面板業之『磷』元素流佈圖。以下為說明經過『多階層分析』面板業之『磷』後,可能的結果產出與詮釋範例。

第一層:整廠視野。

  1. 投入總P物質與主產品含P/可回收P的比例。
  2. 投入總P物質與不可回收P的比例。
  3. 不可回收P中各系項型態的比例,可供優先擬定策略的參考。
  4. P-MFA可依需求,提供各種統計的趨勢分析;例如:歷年比較、月比較、總量、單位投片之P-MFA等。

第二層:製程視野。

  1. WTO製程部門為主要P流動區域。
  2. Al-Etch回收的程序,決定廢棄磷酸的量(副產品)與進入水體的P之總量。
  3. 要求各WTO製程機台回收Al-Etch量,則有針對WTO製程第三階P-MFA的必要
  4. 若污水/廢棄物處理部門需要進一步的管理含P污泥與放流水,則有針對汙水處理廠第三階P-MFA的必要。