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過濾裝置，可作為多層次的篩析過
圖 7、掃流過濾之單模組設計（應用於裝桶系統）
濾。而若是搭配深層式過濾可吸附
篩析後的微粒子以延長濾心壽命。
3/4” 3/8”
圖9 以 STI CMP 研磨液為例，使用
Vent to
Drain 單模組過濾時，其過濾效能隨過濾
次數增加而明顯衰減，微粒子去除
De-bubble 效率由 79% 降低至 47%；但若改
module 用雙模組過濾，可先將篩過濾後之
Slurry Cross flow
Drum filtration 大顆微粒子吸附在第一顆濾心，在
經過第二顆濾心時有效降低微粒子
Note slope to 數量進而延長濾心效能，其過濾效
ARO Diaphragm decrease dead-zone
pump 3/8” 果可維持在 82~88%（此研磨液每
Drain 個裝桶可混酸次數為八次，本實驗
次數為九次）。

圖 8、深層過濾及掃流過濾之雙模組設計（應用於混酸系統）
研磨液供應系統設計
3/4” 3/8”
Vent to drain 目前台積研磨液供應系統據研磨液
3/8” 特 性 可 分 為 On/Om/A/B type，
Slurry DI Vent to drain
Beaker Beaker 1/2” 掃流過濾可裝設點如 圖 10 所示。
D1/D2 D1/D2
Cond. meter 3/4” Supply 以 Om type 為 例，可 裝置 在裝 桶
pH meter flow tank 單元（裝桶輸送至混酸槽），以及
SG meter meter 混酸單元路徑上（混酸槽輸送至應
Mixing tank
供應槽）。以 A type 而言，則可
Mixing flow 裝置在裝桶單元（裝桶輸送至循環
1” 槽）、儲存槽單元（儲存槽輸送至
Drain 混酸槽）、混酸單元（混酸槽輸送
Note residue Drain (略beaker, QC loop valve)
至供應槽）。以 B type 而言，除了
則可裝置在裝桶及混酸單元外，亦
可裝設在緩衝槽單元（緩衝槽輸送
圖 9、微粒子去除效率與過濾次數之關係圖
至供應槽）。一般而言，原物料改
善佔有一定重要性，在濾心壽命允
100
許的情況下，將掃流過濾裝置在裝
90 桶單元的路徑為佳。若原物料濃度
80 較高，濾心無法承受一個裝桶時，
則可以考慮將濾心尺寸放大或使用
70
雙模組設計，或是裝設在混酸單元
微粒子去除效率(%) 50 低。另外，除了考量原物料改善之
60
路徑上，因為混酸後研磨液濃度較
外，若混酸後研磨液之微粒子會產
40
30 生變化的話，則須考慮將過濾裝置
裝設在混酸單元之後的路徑，如混
20 酸單元或緩衝槽單元。
單模組
10 雙模組

0 掃流過濾之濾心選用
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
過濾次數
濾心選用與過濾方式息息相關，
濾心依其結構大致可分為深層式
(depth type) 及 薄 膜 式 (membrane
濾時間增加而上升，在完成過濾程 磨液。而雙模組則是加載另一套過 type)，須依過濾機制選用合適濾
序後，最後的殘液必須進行排空， 濾裝置，可以是掃流過濾或是深層 心，方能達到最佳過濾效能。過濾
此類型的設計適用於濃度較稀的研 過濾裝置，若是搭配另一套掃流 機制可分為篩析過濾機制、非篩析

300mm FABS FACILITY JOURNAL SEPTEMBER 2016 9