半導(dǎo)體業(yè)危害鑒別及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)務(wù)

1、半文* * 佑* 安*摘 要半導(dǎo)體廠由于制程特殊需求，必須使用各種化學(xué)品，其中不乏具有惰性、毒性、自 助燃及可燃性之氣體；與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及有機(jī)溶劑之液態(tài)化學(xué)品，而這些氣態(tài)或液態(tài)之化學(xué) 品經(jīng)由儲(chǔ)存、搬運(yùn)、換 / 換鋼瓶、管路輸送、制程反應(yīng)、管末處理后，若因操作不當(dāng)， 即可能造成重大損失而產(chǎn)生立即性的危害。有鑒于此國(guó)內(nèi)各半導(dǎo)體廠莫不藉由各種管理手法來(lái)達(dá)到風(fēng)險(xiǎn)的適當(dāng)控制常見(jiàn)有危 險(xiǎn)性工作場(chǎng)所制程危害評(píng)估自護(hù)制度之建立并加強(qiáng)安全巡檢及各類管理制度之推動(dòng)并 配合保險(xiǎn)公司之要求，以作為安全衛(wèi)生管理之基礎(chǔ)；然而進(jìn)一步強(qiáng)化系統(tǒng)化之管理，即是 職業(yè)安全衛(wèi)生管理系統(tǒng)(OHSAS 18001)建立。各公司在 OHSA

2、S 18001 初期藉由基線審查為公司建立職業(yè)安全衛(wèi)生管理系統(tǒng)之 (hazard identification) 及險(xiǎn)評(píng)估risk assessment) 工作；而目前常用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法甚多， 以半導(dǎo)體廠而言，如何選擇適當(dāng)之技術(shù)，以建立日后具體可行之風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)，將為本文 討論之重點(diǎn)。*旺宏電子股份有限公司職業(yè)安全衛(wèi)生部-高級(jí)工程師 旺宏電子股份有限公司職業(yè)安全衛(wèi)生部-部經(jīng)理* 旺宏電子股份有限公司職業(yè)安全衛(wèi)生部-經(jīng)理 * 旺宏電子股份有限公司薄膜工程部-工程師壹前半導(dǎo)體廠由于制程要求，必須使用各種多樣少量之化學(xué)品，其中不乏具有特殊毒性、 易燃性及可燃性之特殊氣體與強(qiáng)酸強(qiáng)堿及有機(jī)溶劑之液態(tài)化學(xué)品

3、而這些氣態(tài)或液態(tài)之 化學(xué)品在制程反應(yīng)過(guò)程，若因操作或管理控制不當(dāng)，即有可能產(chǎn)生災(zāi)害，再加上作業(yè)場(chǎng)所1 / 2 3 63 33 22 3 63 33 2多屬于密閉系統(tǒng)，在防災(zāi)管理上其安全風(fēng)險(xiǎn)性相對(duì)較高。以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言過(guò)去幾來(lái)因火災(zāi)而損失的金額已超過(guò)新臺(tái)幣 面對(duì)如此 巨額的損失，對(duì)于半導(dǎo)體業(yè)者與產(chǎn)險(xiǎn)業(yè)者而言，都是慘痛的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于職業(yè)災(zāi)害，依國(guó)外 各國(guó)歷年來(lái)之失能傷害的統(tǒng)計(jì)，有 90以上是因不安全的行為所構(gòu)成，可見(jiàn)在安全 工作上，除了硬設(shè)備的確保外，更需加強(qiáng)軟件（安全管理）面的提升。在此同時(shí)雖然 OHSAS 18001 正在業(yè)界形成風(fēng)潮但對(duì)于半導(dǎo)體業(yè)建制合適之危害 鑒別與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估之文獻(xiàn)卻十分匱乏，

4、故本文將藉由旺宏電子公司在建制 OHSAS 18001 時(shí)，所采取的危害鑒別與風(fēng)險(xiǎn)分析之管理技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，與各位先進(jìn)共同分享。貳半體程述危特半導(dǎo)體制程主要為薄膜（Thin Film 影（Photo刻（Etch）與擴(kuò)散（Diffusion） 四大制程。在制造過(guò)程中，每一層電路大都循環(huán)此四制程，層層構(gòu)建。制程中使用的化學(xué) 物品非常多，在薄膜形成階段，雖 5-6 種不同制，但應(yīng)用較廣且需投入較多種原物料 者為化學(xué)氣相沉積、擴(kuò)散等；在微影階段(黃光區(qū))，含涂布、曝光、顯影等步驟，投入量 較多的原料有光阻劑、稀釋劑、顯影劑、清洗劑等；在蝕刻階段，干蝕刻部分使用多種氣 體，如 HBr、Cl 、BCl 、 、

5、CHF 、NF 、 等；濕蝕刻部分則以使用硫酸溶液去除 光阻使用磷酸溶液去除 N 薄膜蝕刻 SiO 所使用氫氟酸與硫酸硝酸等多種強(qiáng)酸調(diào) 配之化學(xué)品；清洗部分，除制程水外亦需配合適量雙氧水、無(wú)機(jī)酸、氨水、異丙醇(IPA) 等。 制 別 法一、修正作業(yè)安全分析（JSA+ HazOp）危害鑒別方法說(shuō)明目前常用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法甚多除可由過(guò)去職災(zāi)紀(jì)錄或員工職業(yè)病紀(jì)錄評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)外， 常用方法包括：檢查表、假設(shè)狀況分析 步危害分(PHA)、工作安全分 析(JSA)誤樹(shù)分析法(件樹(shù)分析方ETA式與影響分 危害及可操作分析（HAZOP）等。鑒于半導(dǎo)體業(yè)制程之高復(fù)雜性，若單純使用作業(yè)安 全分析進(jìn)行危害辨識(shí)，其分析的結(jié)果

6、會(huì)可能將有所不足，因?yàn)樽钪匾臋C(jī)臺(tái)本體及各 式各樣的管線及其可能造成的危害無(wú)法有效被辨識(shí)出； HazOp 對(duì)此部分危害鑒 別的分析，雖然非常適合，但若貿(mào)然采 HazOp 技術(shù)，全面對(duì)設(shè)備危害、人員操作 行分析，其耗費(fèi)的時(shí)間及動(dòng)員的人力，大部分的工廠將無(wú)法負(fù)荷。所以，本文采用修正作業(yè)安全分析 JSA+HazOp危害鑒別工作之分析方法 分為二大部分，第一部分是利用作業(yè)安全分析中職務(wù)及作業(yè)清查表工廠所有 動(dòng)做初步危害分析及危害分類，第二部分是將職務(wù)及作業(yè)清查表分類所得的結(jié)果 進(jìn)行危害鑒別若分析對(duì)象是屬于作業(yè)流程屬性如機(jī)臺(tái)保養(yǎng)則依照程序書找關(guān) 鍵步驟進(jìn)行分析，分析的步驟為:假設(shè)該關(guān)鍵步驟產(chǎn)生偏離，找出

7、可能潛在原因，2 / 偏離可能造成的后果及現(xiàn)階段擁有的保護(hù)措施，逐步撰寫，直到完成該作業(yè)為止。若 分析對(duì)象是屬于設(shè)備/臺(tái)屬性，則將機(jī)臺(tái)切成數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的管線、閥件、 零件，先假設(shè)可能偏離，再依照上述步驟進(jìn)行分析，直到設(shè)備每個(gè)單元分析結(jié)束為止。 修正后之作業(yè)安全分析（JSA+ HazOp）風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程如圖一所示。依活動(dòng)特性 及設(shè)備屬性進(jìn)行職務(wù)及作 業(yè)分析危害鑒別分析進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估完成分類及排序作業(yè)方法、對(duì)人員、 設(shè)備、物料、環(huán)境 、危害特性及資格 /規(guī)范初步分析 危害曝露頻率 發(fā)生機(jī)率 嚴(yán)重度制程/設(shè)備是否依OP步 撰寫作業(yè)步驟設(shè)備分成是關(guān)鍵作業(yè)HazOp手法分析關(guān)鍵性作業(yè)安全分析原因、后

8、果影響、數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)保護(hù)措施分析及建議圖一 修正后之作業(yè)安全分析（JSA+ HazOp風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程通常針對(duì)設(shè) / 機(jī)臺(tái)屬性的危害鑒別工作，宜參考先前危險(xiǎn)性工作場(chǎng)所審查申報(bào)中， 所執(zhí)行 HazOp 數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，并重新審核。如此可有效結(jié)合公司先前所投入的時(shí)間所 累積之經(jīng)驗(yàn)，且可避免 HazOp 分析許多不必要結(jié)果的缺點(diǎn)。茲將職務(wù)及作業(yè)清查表 及危害鑒別表撰寫技巧及說(shuō)明如下:1.職務(wù)及作業(yè)清查表撰寫技巧及說(shuō)明危害鑒別的模式，第一步以設(shè)備 /設(shè)施或作業(yè)特性為主要考慮之依據(jù)。將廠內(nèi) 各單位依作業(yè)屬性先作分類，原則上大致歸類為作業(yè)流程及設(shè)備 /機(jī)臺(tái)二 大類適合作業(yè)流程分類之部門如辦公室制造部倉(cāng)管部等適合設(shè)

9、備/機(jī)臺(tái)分類之部門如：各 module 的生產(chǎn)部們，廠務(wù)部等。2.危害鑒別表撰寫技巧及說(shuō)明2.2.1 驟/節(jié)點(diǎn)的撰寫技巧：3 / 依據(jù)程序書或作業(yè)指導(dǎo)書規(guī)范將其操作步驟逐一列出關(guān)鍵性步驟 針對(duì)關(guān)鍵性步驟進(jìn)行一系列之危害鑒別。例如：將 機(jī)臺(tái)之 PM 動(dòng)作，從作業(yè)指導(dǎo)書列出 19 步驟，其中有中 個(gè)是關(guān)鍵步驟如表一 A 臺(tái)維修流程之關(guān)鍵步驟比照表。表一 A 機(jī)臺(tái)維流程之鍵步驟比照項(xiàng)12345678 規(guī)之驟P F T O關(guān)步驟 P F 換Throttle 危特性 -質(zhì)(粉塵散逸)造 質(zhì)(粉塵散逸)造 -9 Parts目 Leveling調(diào)整- 調(diào) 誤動(dòng) Hand-Off Hand-Off調(diào)整 含Sl

10、it 側(cè)清潔 S Valve側(cè)清潔 Down - C -測(cè) Check測(cè)機(jī)結(jié) 2.2.2 能發(fā)生原因的撰寫技巧：-為使風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估能有效展開(kāi)，每一個(gè)步驟及節(jié)點(diǎn)，應(yīng)考慮各步驟節(jié)點(diǎn)可能產(chǎn)生 之偏離，而填寫時(shí)務(wù)必明確寫出真正原因明清楚因某動(dòng)作不執(zhí)行 某設(shè)備組件異常造成之溫度、壓力、流量、液位 之后果影響。各種 引導(dǎo)字及參數(shù)組合所可能產(chǎn)生的偏離，如表二所示表二 各機(jī)臺(tái)/設(shè)可能產(chǎn)之偏離一覽引字無(wú)低/少慢高/多快部未執(zhí)行 定增相其參（）（high） 4 / 流 缺少 不 逆流壓 -溫液 - - 步 / 部 執(zhí)行 （動(dòng)作太慢）（動(dòng)作太 未 速 異步 -電 -時(shí) 執(zhí)行時(shí)間較 執(zhí)行時(shí)間較 -其 泄漏公用系統(tǒng)故/停車

11、 作業(yè)環(huán)境三、修正后之作業(yè)安全分析（JSA+ HazOp）危害鑒別方法應(yīng)用實(shí)例 著 解 用 本 制 的 該 用 程(APCVD) 對(duì) WJ 其 節(jié) / 單 元 如圖 二 所 示 ） 。 因 為 WJ 結(jié) 果 相 的 多 ， 本 例 舉 其 中 般 備 ， 慎 的 于 。 常 ， 如 ）SystemTransferLiquidCabinetGas PanelSystemInjector5 / BeltCleanerElectronicSystemSonicCleaner圖 四 WJ 機(jī) 臺(tái) 作 程 節(jié) 點(diǎn) 分 示 意 表三 修正后作業(yè)安分析（ JSA+ HazOp常見(jiàn)撰缺失之對(duì)照項(xiàng)目 作業(yè)名稱步

12、驟/節(jié)點(diǎn)可能發(fā)原因后果影保護(hù)措備注氮?dú)夤芫€ 泄漏 窒息死亡 氧氣偵測(cè)器 A 機(jī)臺(tái)運(yùn) 氮?dú)夤芗?嚴(yán)重時(shí)可能發(fā) 生人員身體不 缺失完撰 爆炸缺氧窒息 缺 或毒氣泄 Gas1. 管線連至 鋼瓶2. 環(huán)境 測(cè) 3. 穿戴手 完 異 時(shí)，鋼瓶 不同可能發(fā)生 寫 4. 雙人共5. 依 sop（6 / 表 四 各 機(jī) 臺(tái) 設(shè) 能 產(chǎn) 生 之 一 覽 表項(xiàng)次作業(yè)名步驟/節(jié)點(diǎn)可能發(fā)原因后果影保護(hù)措1WJ 學(xué) njector 氣相沉積運(yùn)作 AssemblyProcess Muffle 造 成 人 員 燙 傷 .Injector 裝有溫度計(jì)監(jiān)控 溫度異 , 造成 2. 熔化之塑料物 溫度 現(xiàn)場(chǎng)具有溫度警 警 熱 造

13、成異味 報(bào)及顯示且連鎖停機(jī)1. Injector 裝 有 Thermocouple 監(jiān)控溫度 ,23WJ 學(xué) njector Cooling Water 氣相沉積運(yùn)作 Assembly 管路阻塞Injector lineWJ 學(xué) Injector heater ground 氣相沉積運(yùn)作 Assembly cable 與 injector接觸不良1. 成 人 員 燙 現(xiàn)場(chǎng)具有溫度警示 / 警報(bào)及 2. 熔化之塑料物質(zhì) 示且連鎖停機(jī)。造成異味 2. 不定期用清洗 water 管路3.日定時(shí)巡檢產(chǎn)生零星火花 , 造 . 換 Injector 后由第二 成地線燒焦 人 Double check4WJ

14、 學(xué) njector 氣相沉積運(yùn)作 AssemblyInjector sealO-ring 損壞,腐蝕 O 氣體外泄 或是接頭未鎖緊1. 更換 Injector 時(shí) , 目視檢 查 seal O-ring 是否損壞 2.場(chǎng)裝有 O3 偵測(cè)器WJ 學(xué) 更換5 Purge 時(shí)間過(guò)短 氣相沉積 PM Injector殘留氣體外泄 , 人 員吸入1.System 有 Idle Purge6WJ 學(xué) 更換 氣相沉積 PM Injector未戴隔熱手套人員燙傷1. SOP （編號(hào)操作7WJ 學(xué) 更換 氣相沉積 PM InjectorInjector 較重人 員操作不慎人員扭到腰 1. SOP （編號(hào)）操作

15、8WJ 學(xué) 更換 氣相沉積 PM Injector吊車鋼絲斷裂 造 重物壓傷及夾傷 依 檢 表 換 成物品掉落 燙傷 Injector 時(shí) check 鋼絲91011WJ 學(xué) 更換 氣相沉積 PM Injector WJ 學(xué) 更換 氣相沉積 PM Injector WJ 學(xué) 更換 氣相沉積 PM InjectorCooling water 接頭未鎖緊 更換 Injector , 粉塵揚(yáng)起Injector 地 線 未接漏水人員吸入粉塵造成機(jī)臺(tái)短路燒焦 更換 Injector 后由第二 人 Double check 1. 穿戴個(gè)人防護(hù)器具 2. 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有局部排氣系統(tǒng) 更換 Injector 后由第

16、二 人 Double check 評(píng) 估 方 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析技術(shù)與理論相當(dāng)多但要以半導(dǎo)體業(yè)來(lái)評(píng)估特定危害發(fā)生的機(jī)率挑戰(zhàn) 則相當(dāng)大。因此本文，將發(fā)生機(jī)率分成二部分，即以事件操作暴露的頻率與發(fā) 生的可能性先做修正，在與嚴(yán)重度作風(fēng)險(xiǎn)矩陣，以進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。即7 / 發(fā)生機(jī)率的權(quán)重作業(yè)暴露頻率事件發(fā)生可能性風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)發(fā)生機(jī)率的權(quán)重與嚴(yán)重程度作矩陣分析風(fēng)險(xiǎn)矩陣的設(shè)計(jì)并沒(méi)有絕對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)，是需要量端賴各工廠在決定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)立場(chǎng)上之考慮。 茲將作業(yè)暴露頻率、事件發(fā)生可能性、嚴(yán)重程度與風(fēng)險(xiǎn)矩陣及各等級(jí)對(duì)應(yīng)方式，以案例說(shuō) 明之，如表五表九所示。表五 作業(yè)暴頻率表操作/作業(yè)產(chǎn)的危害連續(xù)操作作業(yè) 平均每日一次以上 平均每月一次

17、以上 平均每季一次以上最多每年一次發(fā)生可性作業(yè)環(huán)產(chǎn)生之危害連續(xù)暴露在此環(huán)境下，至 6 時(shí)/日以上 暴露在次環(huán)境下，至少 4 小時(shí)日以上 暴露在次環(huán)境下，至少 2 小時(shí)日以上 暴露在次環(huán)境下，至少 1 小時(shí)日以上 暴露在次環(huán)境下，至少 1 小時(shí)周以下表六 事件發(fā)可能性保護(hù)措完整性評(píng)分108642評(píng)分完全可以預(yù)料 相當(dāng)可能可能性小，純屬意外 很不可能，可以假設(shè) 幾乎不可能需防護(hù)措施，但未設(shè)置。或無(wú)法防護(hù)有設(shè)置一項(xiàng)硬件防護(hù)設(shè)施及軟件保護(hù)措施 有設(shè)置二項(xiàng)硬件防護(hù)設(shè)施及落實(shí)之軟件保護(hù)措施 有設(shè)置二項(xiàng)以上具體有效之硬件防護(hù)設(shè)施 設(shè)置多重防護(hù)設(shè)施，軟硬件保護(hù)成效極佳表七 嚴(yán)重程定義表108642人員安衛(wèi)生

18、一人死亡或三人送醫(yī)急救設(shè)備/設(shè)施 主系統(tǒng)或設(shè)施損失損失NT1000 萬(wàn)以上權(quán)重A殘廢傷害/疾病嚴(yán)重傷害（嚴(yán)重骨折、三級(jí)燙傷、失能傷害）主要的次系統(tǒng)損失或設(shè)施損壞 損失NT5001000 萬(wàn)以上B需住院治療或長(zhǎng)期修養(yǎng)/建醫(yī)療處理或須限制其工作活動(dòng)(需外送就醫(yī)) 中度傷害（骨折、二級(jí)燙傷）僅須至保健室(不需外送)輕度傷害（表皮受傷、輕微割傷、疼痛或過(guò)敏）次要系統(tǒng)損失或設(shè)施損壞 損失NT100500以上 不嚴(yán)重的設(shè)備或設(shè)施損壞 損失NT50100 萬(wàn)以上CD 無(wú)明顯危害 損失NT50萬(wàn)以下E8 / 表八 風(fēng)險(xiǎn)等矩陣表機(jī)率權(quán)嚴(yán)重度ABCDE70100406920391019091112211233223343344544555表九 風(fēng)險(xiǎn)等對(duì)應(yīng)之善措施建議風(fēng)險(xiǎn)評(píng)Class1Class2Class3Class4Class5風(fēng)險(xiǎn)等高度風(fēng)險(xiǎn)中高度風(fēng)險(xiǎn) 中度風(fēng)險(xiǎn) 中低度風(fēng)險(xiǎn) 低度風(fēng)險(xiǎn)因應(yīng)對(duì)立即檢討現(xiàn)有保護(hù)措施之完整性或進(jìn)行改 善方案或加強(qiáng)應(yīng)變能力優(yōu)先執(zhí)行進(jìn)一步評(píng)估后，決定是否改善 暫時(shí)可接受，但考慮采取改善措施 暫時(shí)可接受但需要注意以現(xiàn)有方式監(jiān)控 可接受，不改善。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估之辦法，經(jīng)由多次的溝通及定義細(xì)節(jié)，針對(duì)旺宏超過(guò) 的危害鑒別結(jié) 果進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，其執(zhí)行的結(jié)果令人滿意，且評(píng)估分析大致呈常態(tài)