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Vision
新象新知
林 矢野大作
人生座右銘是： 1993 年 大阪大學 (Osaka
豪逸
若能像看別人的缺點一樣， University) 理學修士 －日本
如此準確的發現自己的缺點， Daisaku Yano 1994 - ORGANO CORPORATION,
你的生命將會變得不平凡。 R&D Center, Researcher
Hao-Yi Lin

前言

二 氧化碳超純水是在超純水中添加二氧化碳，讓比阻抗降低至0.025 MΩ．cm的洗淨水，目的是防止
因晶片帶電造成對元件的靜電破壞或微粒子附著，早已受到廣泛使用。但在使用二氧化碳超純水進
行晶片洗淨的過程中，銅薄膜的腐蝕溶解是常見的問題。Tokuri等人的研究指出，銅薄膜的腐蝕是伴隨著
二氧化碳超純水的溶氧濃度而來，而且二氧化碳超純水呈現弱酸性（pH 4.6）更會加速銅薄膜的腐蝕。
本研究的目的為針對二氧化碳超純水中所含之H 2 O 2 會對銅薄膜的腐蝕帶來怎樣的影響進行驗證。 圖一顯
示半導體製程所使用之超純水的製造流程。通常為了達到降低有機物(Total Organic Carbon)之目的，會
照射波長185nm以下之紫外線於超純水。受到紫外線照射的水會生成OH基(radical)，此OH基會氧化分解
然後去除有機物，然而一部分的OH基會再結合 (recombination) 生成H 2 O 2 。依據實驗，已經知道於超純
水中含有約10～40μg/L左右的H 2 O 2 ，從超純水所製造之二氧化碳超純水也含有H 2 O 2 。

本文主要是介紹此新發展的鈀觸媒陰離子樹脂，並藉由此觸媒來去除H 2 O 2 的方法。 鈀觸媒陰離子樹脂是
把鈀觸媒交換基置入於多孔性的open-celled monolithic結構，並可應用於超純水中H 2 O 2 的去除。

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圖一、超純水的製造工程圖

鈀觸媒陰離子樹脂簡介

鈀(Pd)觸媒於超純水中去除 鈀 觸媒陰離子樹脂是將鈀觸媒附著於擔體(Monolith)上，此擔體為利用聚苯乙烯(Styrene，St)與二
乙烯苯(Divinylbenzene，DVB)的聚合反應，另透過氯甲基化作用(chloromethylation)以及胺化反應
(amination)所調製而成之陰離子交換樹脂。
雙氧水以抑制銅腐蝕之應用 圖二左圖為Monolith的掃描式電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope, SEM）照片。Monolith之平

均細孔半徑為15μm，全細孔體積(whole pore volume)為3mL/g、比表面積(specific surface area)為
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13.1m /g。附著鈀觸媒之Monolith的穿透式電子顯微鏡（Transmission Electron Microscopy：TEM）照
Inhibition of Copper Corrosion by Removal of H O from 片為 圖二右圖。粒徑約50nm的球狀粒子平均地分散佈於表層約1μm處。
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CO -Dissolved Water Using Palladium Catalysts
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200nm 100nm
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文│林豪逸 矢野大作 │ 新廠設計部 奧璐佳瑙科技股份有限公司│

超純水系統因紫外光的照射會導致內含有 10 ～ 40μg/L 的雙氧水，另雙氧水處於超純水酸
性環境中會加速銅腐蝕的行為。目前發現藉由鈀觸媒陰離子樹脂 (Palladium-loaded monolithic
anion exchange resin，Pd-M)，可將超純水內的H O 濃度降至1μg/L，能有效抑制腐蝕行為，
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並無水質汙染的風險。
圖二、左：Monolith 的掃描式電子顯微鏡照片；右：Pd-M 的穿透式電子顯微鏡照片

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