三氯矽甲烷危害特性分析(98-H304)

NT $ 142


本研究旨在探討半導體及光電產業製程中所使用之三氯矽甲烷(trichlorosilane,TCS),因洩漏燃燒時之鹽酸氣膠、鹽酸氣體及氯氣之排放特徵與排放率。

本研究建置一暴露腔在設定空氣置換率為6ACH時,針對五種不同相對濕度(RH,50%、60%、70%、80%及90%;各重複三次),進行TCS燃燒實驗,同時並針對其產生之鹽酸氣膠、鹽酸氣體及氯氣實施採樣及分析。

鹽酸氣膠係利用微米及奈米微孔均勻沉積衝擊器(Nano-andMicro-OrificeUniformDepositImpactor,Nano-MOUDI及MOUDI)實施粒徑分布採樣。

鹽酸氣體及氯氣依據NIOSH7903及NIOSH6011分別利用矽膠管(silicageltube)及銀膜濾紙(silversampler)進行樣本採集。

全部鹽酸氣膠、鹽酸氣體及氯氣均以以離子層析分析技術(Ionchromatographywithelectroncapturedetection,IC-ECD)進行分析。

研究結果發現如下(1)燃燒後生成物以鹽酸氣膠為主(濃度為1.30×105-1.46×105mg/m3),次為鹽酸氣體(6.38×103-11.3×103mg/m3),最後為氯氣(1.91×103-2.18×103mg/m3);(2)鹽酸氣膠之粒徑分布以累積群微粒(accumulationmode)為主,其質量中位粒徑(MassMediumAerodynamicDiameter,MMAD)均介於0.808-1.35m;幾何標準差(GeometricStandardDeviation,GSD)介於2.13-3.50。

鹽酸氣膠主要會沉積於肺泡區(佔全部氣膠之86.7%-88.8%),其次依序為胸腔區(6.8%-10.7%)及頭區(4.7%-6.7%)。

(3)從燃燒前後之質量平衡的結果亦可發現,燃燒後產物所測得之氯原子為燃燒前之90.1-93.1%,校正後之污染物其排放係數(EF)及排放率(ER)如下:(i)鹽酸氣膠EF為713.7-741.7mg/gTCS;ER為6715.7-7404.1mg/mi);(ii)鹽酸氣體EF為37.2-56.3mg/gTCS;ER為338.1-584.0mg/min;(iii)氯氣EF為9.50-11.6mg/gTCS;ER為98.6-112.7mg/min。

(4)本研究亦發現RH之變化並未對鹽酸氣膠、鹽酸氣體及氯氣之組成有顯著影響,主要係因各測試條件下腔體之RH均可達飽和所致。

為保護勞工健康,本研究建議TCS作業場所應置備全面體複合式之呼吸防護具,以防止TCS洩漏燃燒產生鹽酸氣膠、鹽酸氣體及氯氣所造成之健康危害。


RH EF 氣體 分析 鹽酸 TCS