半導體減碳神隊友：Local Scrubber 助攻含氟溫室氣體管控

隨著AI技術的蓬勃發展，生活中對於晶片的需求度也隨著日益增加。然而，在大家享受便利生活的同時，往往也忽略在生產這些東西的時候對環境造成的影響。半導體製程除了會耗費大量的水及能源外，特殊原料及氣體的使用，在淨零趨勢與供應鏈減碳要求下，近年來成為大家關注的焦點之一。以面板業及半導體製程中的特殊氣體而言，含氟溫室氣體成為關鍵管理對象。

 

含氟溫室氣體（Fluorinated Greenhouse Gases, F-GHGs）

為一種人為合成、含氟的溫室氣體，具有高穩定性及長生命週期的特性，具有高溫暖化潛勢的特性。美國環保署目前將其分為六大類：

1. HFCs (氫氟碳化物)：冷媒(如：冷凍、空調)。

2. PFCs (全氟碳化物)：半導體蝕刻/清潔(如 CF₄、C₂F₆、C₃F₈ 等)。

3. SF₆ (六氟化硫)：電力絕緣與面板製程原料。

4. NF₃ (三氟化氮)：半導體腔體清潔(CVD/PECVD的清潔氣)。

5. HFEs (氫氟醚)：應用於電子／半導體製造設備冷卻、清洗以及焊接製程中的氣相回流(vapor phase reflow)。

6. 其他含氟溫室氣體：未歸類於 HFCs/PFCs/SF₆/NF₃/HFEs 的其他含氟合成溫室氣體。

在半導體的蝕刻(Etch)與腔體清潔(Chamber Clean)流程中，F-GHGs 常被用作反應/清潔氣體，但若未被有效分解或回收，就會形成高溫暖化潛勢的製程排放，因此成為減碳與盤查管理的重點。

 

溫暖化潛勢(Global Warming Potential, GWP)

GWP是聯合國政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) 自1990年來用來衡量某種溫室氣體在一定時間內(通常為100年, 稱為GWP₁₀₀)相對於二氧化碳(CO₂)的升溫能力。IPCC 會在各版評估報告中更新GWP參數與數值；本文所採用的 GWP₁₀₀ 係依IPCC第六次評估報告(AR6)之資料。其概念是以CO₂的GWP₁₀₀定義為 1，將「排放 1 單位某氣體在時間範圍內造成的累積吸熱效應(輻射強迫，radiative forcing)」與 CO₂ 相比得到倍數；並可用 GWP₁₀₀ × 排放量換算為該氣體的二氧化碳當量(CO₂e)，作為盤查與管理的共同語言。

下表整理面板業及半導體製程常見含氟溫室氣體(F-GHG)之GWP₁₀₀與大氣壽命(Lifetime)：

常見於蝕刻與腔體清洗的 PFCs(如 CF₄、C₂F₆)、NF₃、SF₆ 等氣體，雖然使用量未必最大，但因其 GWP₁₀₀ 極高且常以較高濃度使用，若未經有效處理與管控，換算為 CO₂e 後仍可能形成相當可觀的排放貢獻。

 

Local Scrubber破壞去除效率 (Destruction Removal Efficiency, DRE)

針對DRE的規範，最早是由IPCC在「2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories: 2019 Refinement」第三卷第六章中指出，半導體製程所使用的含氟 (如：CF₄、C₂F₆、NF₃等)及N2O溫室氣體，因具有高GWP建議應搭配破壞去除設備(Local scrubber)進行處理，並針對Local scrubber之DRE提出建議值。另一方面，環境部「溫室氣體自願減量暨抵換專案」之 TM001 與 TM002 方法學，也明確訂定專案申請時 DRE 應達到的規範門檻。(如下表)

在半導體的減碳路徑中，F-GHG 管控是一場同時考驗工程能力與數據治理的長期戰。Local Scrubber 的意義，不只是把排放「處理掉」，而是把排放管理變成「可運行、可驗證、可優化」的系統：運轉穩、風險可控、數據可用，才能把減碳從一次性的專案，做成持續性的競爭力。

 

SGS提供Local Scrubber相關檢測服務

SGS 依循 TM001 與 TM002 方法學，搭配流量間接校正方法，協助面板及半導體產業進行尾氣處理效能及相關氣體副產物檢測，計算破壞去除效率並提供檢測報告，以支援企業在減碳、碳盤查及設備驗收上的需求。

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