沙塵暴席捲美國鳳凰城！台積電如何守住無塵室防線？

如果你曾經看過電影《沙丘》，一定對以下場景不陌生：主角保羅・亞崔迪（Paul Atreide）騎著巨大的沙蟲，在漫天沙塵暴中前進。而這現在卻成為美國亞利桑那州鳳凰城發生的真實場景。

CNN指出，亞利桑那州當地時間8月25日晚上，一股在氣象學被稱為「哈布沙暴」（Haboob）的巨大沙塵暴，吞噬鳳凰城都會區的部份地區，導致能見度趨近於零。

更可怕的是，沙塵暴以後，嚴重的雷暴會緊接著席捲整個城市，留下的只有被吹倒的樹木、風力損壞和大規模停電。華航、星宇即將在今年年底、明年初開航的鳳凰城天港國際機場（Phoenix Sky Harbor Airport）也無法倖免於難，一座空橋甚至還被時速113公里的陣風吹毀。

因此，天港國際機場一度實施地面管制約一小時，所有航班都被禁止起降。而鳳凰城國家氣象局也發布沙塵暴、強雷暴警告，提醒駕駛人能見度將大幅降低，希望他們能「靠邊停車，保命要緊」（pull aside and stay alive）。

CNN分析，沙塵暴在亞利桑那州並不罕見，只是這次風暴威力特別大。這股風暴是在雷暴以後，向外擴散的強風捲起沙漠泥土，形成一道滾動的沙塵牆。這些沙塵牆可高達數百公尺，綿延數公里，可在幾秒內阻擋視野，和冬季的暴風雪一樣，只是把雪換成沙子。

被譽為國內最懂半導體的前外資圈兩大王牌分析師之一，科克蘭資本董事長楊應超隨即在臉書上發文，「兒子剛剛打電話給我，說現在鳳凰城正有沙塵暴，希望台積電無塵室的排氣系統沒問題。」而台積電則回應，目前營運一切正常，不受沙塵暴影響。

究竟為什麼空氣品質對半導體製程如此重要？而台積電又是如何洞燭機先，根據美國亞利桑那州氣候狀況設計廠房，使營運不受沙塵暴影響？

業界人士分析，由於晶片製造過程涉及微小尺寸，半導體產業對空汙極為敏感，即便是單一微小顆粒也可能導致缺陷，進而損害積體電路功能，甚至良率大幅下降、營運遭受損失。

因此，現代半導體晶圓廠在空汙控制上投入鉅資，以避免前述毀滅性影響。一般而言，過濾技術堪稱是半導體製程中空汙控制的核心，廠房都會安裝「高效微粒空氣」（HEPA）過濾器、「超低微粒空氣」（ULPA），以捕捉極小、肉眼看不見的顆粒，確保生產環境中只有潔凈空氣流通。

HEPA過濾器通常可以去除99.97％的0.3微米以下顆粒，而ULPA過濾器過濾效率則更高。換言之，把這些過濾器整合到半導體無塵室的排氣系統中至關重要。

除此之外，半導體晶圓廠也必須增設監測系統、感測器，即時監測空汙程度，以測量十億分之一（ppb）等級的汙染物水準。業界人士觀察，這些系統既能檢測一般背景汙染物，也可偵測因為製程異常而突然升高的汙染強度。管理這些設備的人員不只可識別新出現的問題，還能預測何時需要進行主動維護或設計調整。

對於空汙問題，台積電在亞利桑那廠的設計，原本就包括無塵室等潔凈製程環境，具備高度排氣過濾能力，有效阻隔沙塵、微粒進入製程環境，此外更從技術、制度、體制設下銅牆鐵壁，確保空汙不會影響製程與良率。

根據台積電2024年永續報告書，台積電會根據不同性質的廢氣進行分級處理，由本地洗滌器（local scrubbers）處理高濃度酸鹼、腐蝕性氣體後，再送往中央洗滌器進行後端溼式淨化。

而揮發性有機物（VOCs）則進入冷凝型洗滌器、沸石轉輪濃縮器，層層降低排放濃度。透過這些技術不斷提升揮發性有機物減量成效，去年減除率高達99％。

另一方面，台積電也攜手供應商改良加熱式本地式洗滌器，採用甲烷作為還原劑，增加一氧化二氮（N₂O）分解效率，使其減除率由42％提升至90％，氮氧化物（NO_x）排放也降低40％。這項技術目前已經納入新廠標準設計。

同時，台積電也建立「N＋1備援機制」、異常警示與不間斷電源（UPS），確保設備故障時能立即啟動備援系統，並達成全年無任何空汙設備異常報告、違規處罰紀錄的完美紀錄。

在制度面，台積電不只成立「環境監測中心」，負責集中監控空氣與水汙染控制設備，並進行排放追蹤、異常提醒，有效提升汙染源管理和應變速度。

去年台積電也首度舉辦「自我採樣訓練工作坊」，提升設備部門人員的汙染源樣本採集能力，進而提升對汙染事件的追蹤與改進效率。

沙塵暴提醒我們，大自然的力量無可忽視，但半導體產業對空氣品質的掌握更是關乎全球供應鏈的穩定。台積電以嚴密的技術、制度與備援機制，展現其面對極端環境挑戰的韌性，也再次凸顯科技製造與環境永續的密切連結。

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