CN100538300C - 过程气体泄漏源检测系统与方法 - Google Patents
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Abstract
一种过程气体泄漏源检测系统。一开放路径式傅立叶转换红外光谱仪检测系统设置于该厂半导体制造厂的回风处，用以检测泄漏气体，并且通过一通信网络将检测所得的气体成份信息传送至该数据服务器。一多采样孔与抽气式傅立叶转换红外光谱仪检测系统设置于该厂半导体制造厂内，用以利用设置于该厂半导体制造厂内的不同区域的管线收集并检测泄漏气体，并且通过该通信网络将检测所得的气体成份信息传送至该数据服务器。一红外光谱仪监测系统通过该通信网络自该数据服务器取得该气体成份信息。一过程尾气管理系统通过该通信网络自该红外光谱仪监测系统取得该气体成份信息以进行可能泄漏来源的分析处理与判断。
Description
技术领域
本发明有关于一种检测系统与方法，且特别有关于一种过程气体泄漏源检测系统与方法。
背景技术
光电及半导体产业所使用的化学物质种类甚多，且部分深具危险性和有害性，但却可能因意外而发生气体泄漏，进而对晶片制造生产与从业人员健康造成伤害。为了避免危害性气体泄漏对晶片制造所产生的伤害，光电及半导体厂皆大量使用气体监测器。目前常用的气体传感器，可分为触媒燃烧型气体传感器、半导体吸附型气体传感器、场效晶体管型气体传感器、电化学式气体传感器等等。
然而，使用大量的气体传感器固然可以监控气体泄漏的发生，但偶尔却会产生误警(False Alarm)事件，亦即某些气体泄漏情况虽在可控制范围内，但气体传感器仍会发出警示，此误警事件也造成了许多非必要性的生产损失。因此，如何能够准确检测这些危害性的过程气体与尾气泄漏事件并掌握泄漏的来源，以避免非必要的监测器误警损失，便成了现代晶片厂的一个重要课题。
发明内容
基于所述目的，本发明实施例公开了一种过程气体泄漏源检测系统，其包括一数据服务器、一开放路径式FTIR(傅立叶转换红外光谱仪)检测系统、一多采样孔与抽气式FTIR检测系统、一IR(红外光谱仪)监测系统、一过程尾气管理系统以及一数据库管理与气体浓度查询系统。该开放路径式FTIR检测系统设置于该厂半导体制造厂的回风处，用以检测泄漏气体，并且通过一通信网络将检测所得的气体成份信息传送至该数据服务器。该多采样孔与抽气式FTIR检测系统设置于该厂半导体制造厂内，用以利用设置于该厂半导体制造厂内的不同区域的管线收集并检测泄漏气体，并且通过该通信网络将检测所得的气体成份信息传送至该数据服务器。该IR监测系统通过该通信网络自该数据服务器取得该气体成份信息。该过程尾气管理系统通过该通信网络自该IR监测系统取得该气体成份信息以进行可能泄漏来源的分析处理与判断。
本发明实施例更公开了一种过程气体泄漏源检测方法。提供一开放路径式FTIR检测系统、一多采样孔与抽气式FTIR检测系统、一IR监测系统、一过程尾气管理系统、一数据库管理与气体浓度查询系统以及一数据服务器，其中该开放路径式FTIR检测系统设置于该厂半导体制造厂的回风处。利用该开放路径式FTIR检测系统并通过一通信网络，将检测所得的气体成份信息传送至该数据服务器。利用该多采样孔与抽气式FTIR检测系统并通过该通信网络，将利用设置于该厂半导体制造厂内的不同区域的管线检测所得的气体成份信息传送至该数据服务器。利用该IR监测系统并通过该通信网络自该数据服务器取得该气体成份信息。利用该过程尾气管理系统并通过该通信网络自该IR监测系统取得该气体成份信息以进行可能泄漏来源的分析处理与判断，以及利用一数据库管理与气体浓度查询系统并通过该通信网络，查询该数据服务器中的该气体成份信息。
附图说明
图1表示本发明实施例的光学式气体泄漏源检测系统的结构示意图。
图2表示本发明实施例的过程气体泄漏源检测方法的步骤流程图。
符号说明
100～气体泄漏源检测系统
110～开放路径式FTIR检测系统
120～多采样孔与抽气式FTIR检测系统
130～IR监测系统
140～网络服务器
150～过程尾气管理系统
160～数据库管理与气体浓度查询系统
170～数据服务器
180～通信网络
具体实施方式
为了让本发明的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图图1至图2，进行详细的说明。本发明说明书提供不同的实施例来说明本发明不同实施方式的技术特征。其中，实施例中的各组件的配置为说明之用，并非用以限制本发明。且实施例中附图标号的部分重复，为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。
本发明实施例公开了一种过程气体泄漏源检测系统与方法。通过本发明实施例的气体检测方法所开发的电子化过程排气管理系统，结合傅立叶转换红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectrometer，以下简称为FTIR)与空气品质监测及警示系统，可迅速检测气体泄露来源并排除异常状况。
图1表示本发明实施例的光学式气体泄漏源检测系统的结构示意图。
本发明实施例的光学式气体泄漏源检测系统100包括一开放路径式(Open-Path)FTIR检测系统110、一多采样孔与抽气式(Multi-portExtractive)FTIR检测系统120、一红外光谱仪(Infrared Spectrometer，以下简称为IR)监测系统130、一网络服务器(Web Server)140以及一数据服务器170，网络服务器140又包括一过程尾气管理系统150与一数据库管理与气体浓度查询系统160。
欲检测气体泄漏首先需检测到空气中的异常状态。为了可检测到大量未反应毒害过程气体、原料气体或经过反应的过程副产物，故需要使用一种灵敏且可大范围检测的气体传感器。因此，本发明实施例的开放路径式FTIR检测系统110利用一种开放路径式FTIR以检测洁净室的气体，该开放路径式FTIR具有低检测下限、高灵敏度以及可同时追踪90％以上原料气体等特性。
开放路径式FTIR检测系统110设置于光电半导体厂内的回风处(未显示)，以检测整厂的空气品质状态。此外，对于特定检测死角与危害性特别高的地点(未显示)，可搭配多采样孔与抽气式FTIR检测系统120作定时定点的监测。若FTIR欲达到高灵敏度的特性，需使用工作温度为77K的液态氮冷却式硫化汞-碲化镉复合物(Mercury Cadmium Telluride，MCT)检测器。多采样孔与抽气式FTIR系统通过设置于各区域的气体检测管线(pipeline)，收集欲采样的区域的气体并通过一抽气式FTIR多种气体分析仪(ExtractiveFTIR multi-gas analyzer)对气体进行分析。传统的气体检测系统需设置多个传感器(Sensor)以分析检测到的气体成份，故本发明实施例的气体检测系统的配置方式可节省大量成本并且增进分析效率。
开放路径式FTIR检测系统110与多采样孔与抽气式FTIR检测系统120将检测到的气体成份相关信息，可经由通信网络(内部网络(Intranet)或因特网(Internet))180传送到数据服务器170，以做为查询之用。IR监测系统130自数据服务器170取得最新的各种气体的浓度变化信息，并且当数据服务器170取得新的信息时即进行实时更新。过程尾气管理系统150提供搜寻异常气体泄漏所需的过程相关信息的功能。当IR监测系统130检测到气体浓度超过设定的警戒值时会发出警报，并且自动启动过程尾气管理系统150(或可由使用者以手动方式启动)。过程尾气管理系统150启动后，即接收IR监测系统130所传送过来的有害物信息并自动进行分析处理，然后将分析结果所得的化合物或其它异常状况显示于显示屏上，如气体警报出现的时间、地点、机台位置与机台加工时间，以快速找到泄漏的机台管路或干式真空泵(Dry Pump)。
使用者可经由所述通信网络登入到网络服务器140中的数据库管理与气体浓度查询系统160，以直接查询气体检测的相关信息。
图2表示本发明实施例的过程气体泄漏源检测方法的步骤流程图。
首先，提供一开放路径式FTIR检测系统、一多采样孔与抽气式FTIR检测系统、一IR监测系统、一过程尾气管理系统、一数据库管理与气体浓度查询系统以及一数据服务器(步骤S1)。利用该开放路径式FTIR检测系统与该多采样孔与抽气式FTIR检测系统检测泄露气体(步骤S2)，并且将检测到的气体成份相关信息，经由一通信网络传送到到该数据服务器(步骤S3)。接下来，利用该IR监测系统自该数据服务器取得各种气体的浓度变化信息，并且当该数据服务器取得新的信息时即进行实时更新(步骤S4)。当IR监测系统检测到气体浓度超过设定的警戒值时会发出警报，并且自动启动该过程尾气管理系统(步骤S5)。利用该过程尾气管理系统接收IR监测系统所传送过来的有害物信息并自动进行可能泄漏来源的分析处理与判断，并且显示分析结果(步骤S6)。
本发明实施例的过程气体泄漏源检测系统可适用于过程化学品泄漏的气体检测，迅速锁定可能的泄露来源以排除异常状况，减少因意外事故所造成人员及财物上的损失。
本实施例则是以光电半导体制造业为例进行说明，然而此应用并非用以限定本发明。
本发明虽以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行更动与修改，因此本发明的保护范围以所提出的权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种过程气体泄漏源检测系统，其适用于一制造厂的过程控制，包括：
一数据服务器；
一开放路径式傅立叶转换红外光谱仪检测系统，其设置于所述制造厂的回风处，用以检测泄漏气体，并且通过一通信网络将检测所得的气体成份信息传送至所述数据服务器；
一多采样孔与抽气式傅立叶转换红外光谱仪检测系统，其设置于所述制造厂内，用以利用设置于所述制造厂内的不同区域的管线收集并检测泄漏气体，并且通过所述通信网络将检测所得的气体成份信息传送至所述数据服务器；
一红外光谱仪监测系统，用以通过所述通信网络自所述数据服务器取得所述气体成份信息；以及
一过程尾气管理系统，用以通过所述通信网络自所述红外光谱仪监测系统取得所述气体成份信息以进行泄漏来源的分析处理与判断。
2.如权利要求1所述的过程气体泄漏源检测系统，其还包括一数据库管理与气体浓度查询系统，用以查询所述数据服务器中的所述气体成份信息。
3.如权利要求1所述的过程气体泄漏源检测系统，其中，当所述红外光谱仪监测系统检测到气体浓度超过一阈值时即发出警报，并且自动启动所述过程尾气管理系统。
4.如权利要求1所述的过程气体泄漏源检测系统，其中，每当所述数据服务器取得检测所得的气体成份信息时，所述红外光谱仪监测系统即进行实时更新。
5.如权利要求1所述的过程气体泄漏源检测系统，其中，所述多采样孔与抽气式傅立叶转换红外光谱仪检测系统经由其中一管线取得所述管线所在区域的气体成份信息并进行分析处理。
6.一种过程气体泄漏源检测方法，其适用于一制造厂的过程控制，包括下列步骤：
提供一开放路径式傅立叶转换红外光谱仪检测系统、一多采样孔与抽气式傅立叶转换红外光谱仪检测系统、一红外光谱仪监测系统、一过程尾气管理系统、一数据库管理与气体浓度查询系统以及一数据服务器，其中所述开放路径式傅立叶转换红外光谱仪检测系统设置于所述制造厂的回风处；
利用所述开放路径式傅立叶转换红外光谱仪检测系统并通过一通信网络，将检测所得的气体成份信息传送至所述数据服务器；
利用所述多采样孔与抽气式傅立叶转换红外光谱仪检测系统并通过所述通信网络，将利用设置于所述制造厂内的不同区域的管线检测所得的气体成份信息传送至所述数据服务器；
利用所述红外光谱仪监测系统并通过所述通信网络自所述数据服务器取得所述气体成份信息；以及
利用所述过程尾气管理系统并通过所述通信网络自所述红外光谱仪监测系统取得所述气体成份信息以进行泄漏来源的分析处理与判断。
7.如权利要求6所述的过程气体泄漏源检测方法，其还包括利用一数据库管理与气体浓度查询系统并通过所述通信网络，查询所述数据服务器中的所述气体成份信息。
8.如权利要求6所述的过程气体泄漏源检测方法，其还包括当所述红外光谱仪监测系统检测到气体浓度超过一阈值时即发出警报，并且自动启动所述过程尾气管理系统。
9.如权利要求6所述的过程气体泄漏源检测方法，其还包括每当所述数据服务器取得检测所得的气体成份信息时，所述红外光谱仪监测系统即进行实时更新。
10.如权利要求6所述的过程气体泄漏源检测方法，其还包括利用所述多采样孔与抽气式傅立叶转换红外光谱仪检测系统，并经由其中一管线取得所述管线所在区域的气体成份信息并进行分析处理。
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