過程氣體洩漏源檢測系統與方法
2023-09-20 00:59:25
專利名稱：過程氣體洩漏源檢測系統與方法
技術領域：
本發明有關於一種檢測系統與方法，且特別有關於一種過程氣體洩漏源檢測系統與方法。
背景技術：
光電及半導體產業所使用的化學物質種類甚多，且部分深具危險性和有害性，但卻可能因意外而發生氣體洩漏，進而對晶片製造生產與從業人員健康造成傷害。為了避免危害性氣體洩漏對晶片製造所產生的傷害，光電及半導體廠皆大量使用氣體監測器。目前常用的氣體傳感器，可分為觸媒燃燒型氣體傳感器、半導體吸附型氣體傳感器、場效電晶體型氣體傳感器、電化學式氣體傳感器等等。
然而，使用大量的氣體傳感器固然可以監控氣體洩漏的發生，但偶爾卻會產生誤警(False Alarm)事件，亦即某些氣體洩漏情況雖在可控制範圍內，但氣體傳感器仍會發出警示，此誤警事件也造成了許多非必要性的生產損失。因此，如何能夠準確檢測這些危害性的過程氣體與尾氣洩漏事件並掌握洩漏的來源，以避免非必要的監測器誤警損失，便成了現代晶片廠的一個重要課題。
發明內容
基於所述目的，本發明實施例公開了一種過程氣體洩漏源檢測系統，其包括一數據伺服器、一開放路徑式FTIR(傅立葉轉換紅外光譜儀)檢測系統、一多採樣孔與抽氣式FTIR檢測系統、一IR(紅外光譜儀)監測系統、一過程尾氣管理系統以及一資料庫管理與氣體濃度查詢系統。該開放路徑式FTIR檢測系統設置於該廠半導體製造廠的迴風處，用以檢測洩漏氣體，並且通過一通信網絡將檢測所得的氣體成份信息傳送至該數據伺服器。該多採樣孔與抽氣式FTI R檢測系統設置於該廠半導體製造廠內，用以利用設置於該廠半導體製造廠內的不同區域的管線收集並檢測洩漏氣體，並且通過該通信網絡將檢測所得的氣體成份信息傳送至該數據伺服器。該IR監測系統通過該通信網絡自該數據伺服器取得該氣體成份信息。該過程尾氣管理系統通過該通信網絡自該IR監測系統取得該氣體成份信息以進行可能洩漏來源的分析處理與判斷。
本發明實施例更公開了一種過程氣體洩漏源檢測方法。提供一開放路徑式FTIR檢測系統、一多採樣孔與抽氣式FTIR檢測系統、一IR監測系統、一過程尾氣管理系統、一資料庫管理與氣體濃度查詢系統以及一數據伺服器，其中該開放路徑式FTIR檢測系統設置於該廠半導體製造廠的迴風處。利用該開放路徑式FTIR檢測系統並通過一通信網絡，將檢測所得的氣體成份信息傳送至該數據伺服器。利用該多採樣孔與抽氣式FTIR檢測系統並通過該通信網絡，將利用設置於該廠半導體製造廠內的不同區域的管線檢測所得的氣體成份信息傳送至該數據伺服器。利用該IR監測系統並通過該通信網絡自該數據伺服器取得該氣體成份信息。利用該過程尾氣管理系統並通過該通信網絡自該IR監測系統取得該氣體成份信息以進行可能洩漏來源的分析處理與判斷，以及利用一資料庫管理與氣體濃度查詢系統並通過該通信網絡，查詢該數據伺服器中的該氣體成份信息。
圖1表示本發明實施例的光學式氣體洩漏源檢測系統的結構示意圖。
圖2表示本發明實施例的過程氣體洩漏源檢測方法的步驟流程圖。
符號說明100～氣體洩漏源檢測系統110～開放路徑式FTIR檢測系統120～多採樣孔與抽氣式FTIR檢測系統130～IR監測系統140～網絡伺服器150～過程尾氣管理系統160～資料庫管理與氣體濃度查詢系統170～數據伺服器180～通信網絡
具體實施例方式
為了讓本發明的目的、特徵、及優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合附1至圖2，進行詳細的說明。本發明說明書提供不同的實施例來說明本發明不同實施方式的技術特徵。其中，實施例中的各組件的配置為說明之用，並非用以限制本發明。且實施例中附圖標號的部分重複，為了簡化說明，並非意指不同實施例之間的關聯性。
本發明實施例公開了一種過程氣體洩漏源檢測系統與方法。通過本發明實施例的氣體檢測方法所開發的電子化過程排氣管理系統，結合傅立葉轉換紅外光譜儀(Fourier Transform Infrared Spectrometer，以下簡稱為FTIR)與空氣品質監測及警示系統，可迅速檢測氣體洩露來源並排除異常狀況。
圖1表示本發明實施例的光學式氣體洩漏源檢測系統的結構示意圖。
本發明實施例的光學式氣體洩漏源檢測系統100包括一開放路徑式(Open-Path)FTIR檢測系統110、一多採樣孔與抽氣式(Multi-portExtractive)FTIR檢測系統120、一紅外光譜儀(Infrared Spectrometer，以下簡稱為IR)監測系統130、一網絡伺服器(Web Server)140以及一數據伺服器170，網絡伺服器140又包括一過程尾氣管理系統150與一資料庫管理與氣體濃度查詢系統160。
欲檢測氣體洩漏首先需檢測到空氣中的異常狀態。為了可檢測到大量未反應毒害過程氣體、原料氣體或經過反應的過程副產物，故需要使用一種靈敏且可大範圍檢測的氣體傳感器。因此，本發明實施例的開放路徑式FTIR檢測系統110利用一種開放路徑式FTIR以檢測潔淨室的氣體，該開放路徑式FTIR具有低檢測下限、高靈敏度以及可同時追蹤90％以上原料氣體等特性。
開放路徑式FTIR檢測系統110設置於光電半導體廠內的迴風處(未顯示)，以檢測整廠的空氣品質狀態。此外，對於特定檢測死角與危害性特別高的地點(未顯示)，可搭配多採樣孔與抽氣式FTIR檢測系統120作定時定點的監測。若FTIR欲達到高靈敏度的特性，需使用工作溫度為77K的液態氮冷卻式硫化汞-碲化鎘複合物(Mercury Cadmium Telluride，MCT)檢測器。多採樣孔與抽氣式FTIR系統通過設置於各區域的氣體檢測管線(pipeline)，收集欲採樣的區域的氣體並通過一抽氣式FTIR多種氣體分析儀(ExtractiveFTIR multi-gas analyzer)對氣體進行分析。傳統的氣體檢測系統需設置多個傳感器(Sensor)以分析檢測到的氣體成份，故本發明實施例的氣體檢測系統的配置方式可節省大量成本並且增進分析效率。
開放路徑式FTIR檢測系統110與多採樣孔與抽氣式FTIR檢測系統120將檢測到的氣體成份相關信息，可經由通信網絡(內部網絡(Intranet)或網際網路(Internet))180傳送到數據伺服器170，以做為查詢之用。IR監測系統130自數據伺服器170取得最新的各種氣體的濃度變化信息，並且當數據伺服器170取得新的信息時即進行實時更新。過程尾氣管理系統150提供搜尋異常氣體洩漏所需的過程相關信息的功能。當IR監測系統130檢測到氣體濃度超過設定的警戒值時會發出警報，並且自動啟動過程尾氣管理系統150(或可由使用者以手動方式啟動)。過程尾氣管理系統150啟動後，即接收IR監測系統130所傳送過來的有害物信息並自動進行分析處理，然後將分析結果所得的化合物或其它異常狀況顯示於顯示屏上，如氣體警報出現的時間、地點、機臺位置與機臺加工時間，以快速找到洩漏的機臺管路或乾式真空泵(Dry Pump)。
使用者可經由所述通信網絡登入到網絡伺服器140中的資料庫管理與氣體濃度查詢系統160，以直接查詢氣體檢測的相關信息。
圖2表示本發明實施例的過程氣體洩漏源檢測方法的步驟流程圖。
首先，提供一開放路徑式FTIR檢測系統、一多採樣孔與抽氣式FTIR檢測系統、一IR監測系統、一過程尾氣管理系統、一資料庫管理與氣體濃度查詢系統以及一數據伺服器(步驟S1)。利用該開放路徑式FTIR檢測系統與該多採樣孔與抽氣式FTIR檢測系統檢測洩露氣體(步驟S2)，並且將檢測到的氣體成份相關信息，經由一通信網絡傳送到到該數據伺服器(步驟S3)。接下來，利用該IR監測系統自該數據伺服器取得各種氣體的濃度變化信息，並且當該數據伺服器取得新的信息時即進行實時更新(步驟S4)。當IR監測系統檢測到氣體濃度超過設定的警戒值時會發出警報，並且自動啟動該過程尾氣管理系統(步驟S5)。利用該過程尾氣管理系統接收IR監測系統所傳送過來的有害物信息並自動進行可能洩漏來源的分析處理與判斷，並且顯示分析結果(步驟S6)。
本發明實施例的過程氣體洩漏源檢測系統可適用於過程化學品洩漏的氣體檢測，迅速鎖定可能的洩露來源以排除異常狀況，減少因意外事故所造成人員及財物上的損失。
本實施例則是以光電半導體製造業為例進行說明，然而此應用並非用以限定本發明。
本發明雖以優選實施例公開如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可進行更動與修改，因此本發明的保護範圍以所提出的權利要求所限定的範圍為準。
權利要求
1.一種過程氣體洩漏源檢測系統，其適用於一製造廠的過程控制，包括一數據伺服器；一開放路徑式傅立葉轉換紅外光譜儀檢測系統，其設置於所述製造廠的迴風處，用以檢測洩漏氣體，並且通過一通信網絡將檢測所得的氣體成份信息傳送至所述數據伺服器；一多採樣孔與抽氣式傅立葉轉換紅外光譜儀檢測系統，其設置於所述製造廠內，用以利用設置於所述製造廠內的不同區域的管線收集並檢測洩漏氣體，並且通過所述通信網絡將檢測所得的氣體成份信息傳送至所述數據伺服器；一紅外光譜儀監測系統，用以通過所述通信網絡自所述數據伺服器取得所述氣體成份信息；以及一過程尾氣管理系統，用以通過所述通信網絡自所述紅外光譜儀監測系統取得所述氣體成份信息以進行洩漏來源的分析處理與判斷。
2.如權利要求1所述的過程氣體洩漏源檢測系統，其還包括一資料庫管理與氣體濃度查詢系統，用以查詢所述數據伺服器中的所述氣體成份信息。
3.如權利要求1所述的過程氣體洩漏源檢測系統，其中，當所述紅外光譜儀監測系統檢測到氣體濃度超過一閾值時即發出警報，並且自動啟動所述過程尾氣管理系統。
4.如權利要求1所述的過程氣體洩漏源檢測系統，其中，每當所述數據伺服器取得檢測所得的氣體成份信息時，所述紅外光譜儀監測系統即進行實時更新。
5.如權利要求1所述的過程氣體洩漏源檢測系統，其中，所述多採樣孔與抽氣式傅立葉轉換紅外光譜儀檢測系統經由其中一管線取得所述管線所在區域的氣體成份信息並進行分析處理。
6.一種過程氣體洩漏源檢測方法，其適用於一製造廠的過程控制，包括下列步驟提供一開放路徑式傅立葉轉換紅外光譜儀檢測系統、一多採樣孔與抽氣式傅立葉轉換紅外光譜儀檢測系統、一紅外光譜儀監測系統、一過程尾氣管理系統、一資料庫管理與氣體濃度查詢系統以及一數據伺服器，其中所述開放路徑式傅立葉轉換紅外光譜儀檢測系統設置於所述製造廠的迴風處；利用所述開放路徑式傅立葉轉換紅外光譜儀檢測系統並通過一通信網絡，將檢測所得的氣體成份信息傳送至所述數據伺服器；利用所述多採樣孔與抽氣式傅立葉轉換紅外光譜儀檢測系統並通過所述通信網絡，將利用設置於所述製造廠內的不同區域的管線檢測所得的氣體成份信息傳送至所述數據伺服器；利用所述紅外光譜儀監測系統並通過所述通信網絡自所述數據伺服器取得所述氣體成份信息；以及利用所述過程尾氣管理系統並通過所述通信網絡自所述紅外光譜儀監測系統取得所述氣體成份信息以進行洩漏來源的分析處理與判斷。
7.如權利要求6所述的過程氣體洩漏源檢測方法，其還包括利用一資料庫管理與氣體濃度查詢系統並通過所述通信網絡，查詢所述數據伺服器中的所述氣體成份信息。
8.如權利要求6所述的過程氣體洩漏源檢測方法，其還包括當所述紅外光譜儀監測系統檢測到氣體濃度超過一閾值時即發出警報，並且自動啟動所述過程尾氣管理系統。
9.如權利要求6所述的過程氣體洩漏源檢測方法，其還包括每當所述數據伺服器取得檢測所得的氣體成份信息時，所述紅外光譜儀監測系統即進行實時更新。
10.如權利要求6所述的過程氣體洩漏源檢測方法，其還包括利用所述多採樣孔與抽氣式傅立葉轉換紅外光譜儀檢測系統，並經由其中一管線取得所述管線所在區域的氣體成份信息並進行分析處理。
全文摘要
一種過程氣體洩漏源檢測系統。一開放路徑式傅立葉轉換紅外光譜儀檢測系統設置於該廠半導體製造廠的迴風處，用以檢測洩漏氣體，並且通過一通信網絡將檢測所得的氣體成份信息傳送至該數據伺服器。一多採樣孔與抽氣式傅立葉轉換紅外光譜儀檢測系統設置於該廠半導體製造廠內，用以利用設置於該廠半導體製造廠內的不同區域的管線收集並檢測洩漏氣體，並且通過該通信網絡將檢測所得的氣體成份信息傳送至該數據伺服器。一紅外光譜儀監測系統通過該通信網絡自該數據伺服器取得該氣體成份信息。一過程尾氣管理系統通過該通信網絡自該紅外光譜儀監測系統取得該氣體成份信息以進行可能洩漏來源的分析處理與判斷。
文檔編號G01M3/02GK101050989SQ200610074008
公開日2007年10月10日 申請日期2006年4月5日 優先權日2006年4月5日
發明者呂建豪, 顏紹儀, 施惠雅, 遊生任 申請人:財團法人工業技術研究院