半導體PFAS檢測服務

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為什麼半導體行業需要關注PFAS

難以被降解的永久化學品- Forever Chemical

極度穩定的PFAS具有不沾黏、防水、防油、摩擦力小等特性,在環境中難分解,具有生物累積性、致癌性,造成全人類健康與環境的衝擊,故被稱為“持久性化學物質”或永遠的化學物質 Forever Chemical。

 

使用範圍廣泛

因其材料優異的性質,廣泛使用在半導體產業中,從設備中的O-ring、管件、潤滑油,製程使用的光阻、研磨液、清洗液,蝕刻端使用的氣體、蝕刻液、剝離液,最後封裝使用的材料皆有PFAS的蹤跡。

 

國際法規的限縮與管制

美國、歐盟、台灣、中國大陸、日本等各國對PFAS逐步列管。隨著各地受到PFAS嚴重的污染,歐盟最快2025年公布草案並限制,美國TSCA開始調查要求企業回報,台灣增修PFAS至《毒管法》限制使用,並開始加強對飲用水的控管。

 

難以替代性

半導體業替換材料需經長時間驗證,且PFAS優異的特性,其他材料難以達到相同功效,現階段使用短碳氟鏈的PFAS做為緩衝期,正努力研發PFAS free的產品中。

 

PFAS Group

含氟物質分為有機物與無機物,PFAS分類在有機物中,定義如下:

 

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半導體產業中PFAS的蹤跡

因PFAS優異的特性,在半導體各段製程中,常使用到含有PFAS的材料,如下表所示:

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除了留意各製程中使用的PFAS的材料,製程後的回收水、廢氣中也能發現PFAS。設備中耐化學性佳的氟系塑膠亦有釋出的疑慮,以下分為三部分介紹:

1.製程回收水的處理

2.製程廢氣的處理

3.氟系塑膠殘留物釋出

 

半導體產業中PFAS的蹤跡 - 製程回收水

PFAS存在各類型的製程回收水中,可以物理或化學方式吸附或分解,但現階段會面臨以下瓶頸:

物理性:離子交換樹酯與活性碳對短碳鏈PFAS吸附效率不高,且易受水中離子、pH值等影響。

化學性:高成本難以實現,降解後形成許多副產物,目前長碳鏈PFAS研究篇幅較多。

隨著業界使用短碳鏈的PFAS,處理廢液需要更加留意,以避免殘餘而汙染環境。

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半導體產業中PFAS的蹤跡 - 製程廢氣

PFAS也存在半導體製程廢氣當中,常見的方法是以Scrubber處理。

除了直接接觸化學品和透過溶劑作為汙染途徑外,PFAS亦會依附在灰塵、懸浮物上,藉由空氣傳播汙染周遭環境,遺留在城市區域,並散布在全世界,甚至在北極地區的研究監控站,在空氣中測出PFAS,並持續數年之久。

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半導體產業中PFAS的蹤跡 - 釋出物

在設備中管線、筒槽內襯、O-ring等氟系塑膠製品,有釋出PFAS的風險。氟系塑膠中製造過程使用的加工助劑、乳化劑、單體等殘留物(例如:全氟乙酸、全氟丙酸、全氟丁酸),經長時間會慢慢釋出,恐造成接觸者的健康危害,亦造成產品中的PFAS含量上升。

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全球對 PFAS 的污染重視近況

PFAS造成全世界水源、土壤汙染,影響人類健康,各國紛紛開始檢討PFAS的來源,並要求相關單位改善:

台灣

目前《毒管法》已列管151種,擬再列管357種PFAS化學物質,預計2025年2月上線,違者會被處以100~500萬新台幣的罰款。

《水污染防治措施及檢測申報管理辦法》對科學園區與工業區的原廢水與流放水,將PFOS、PFOA、PFHxS納入檢測標準,預計2025年1月開始實施。

2024年3月要求淨水處理相關單位,PFOA與PFOS合計須小於50ng/L,PFOS及PFHxS合計須小於70ng/L。2027年加強抽驗,若不符合標準,直接處以6萬元以上、60萬元以下罰鍰,可按日連罰。

日本

2024年各地淨水廠、河川、地下水中驗出PFOS與PFOA,並在附近居民血液中驗出高濃度的PFOS與PFOA ,因此首次調查全國約1萬2千個自來水供水點。

歐洲

2022年在比利時生產半導體冷卻劑大廠,因無法通過當地環保法規,產線無限期停工,造成全球半導體業產能動盪。

美國

知名化學大廠任意排放具有PFOA廢棄物,嚴重污染土壤、河流與飲用水長達50年,歷經17年的訴訟,賠償6.71億美金。目前遭全世界起訴,2023年以11.85億美元支付環境清潔費。

知名企業與許多美國公共供水系統達成103億美元和解,以解決PFAS相關的水污染。目前尚有許多進行中的訴訟,可能需要支付高達 300 億美元,來解決所有與 PFAS相關的法律責任。

國際法規與趨勢

下表為各國法規對PFAS碳氟鏈數小於8的管制情形,短碳氟鏈(C6內)逐漸開始受到關注與限制。半導體業者已汰換掉長碳氟鏈(C8以上),並使用短碳氟鏈,積極開發PFAS-free的材料中。

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