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Tech
Notes
技術專文

A Study of

Ultrapure

Water

Nanoparticle

Detection

Technologies

談超純水

奈米顆粒偵測技術

對於液體中顆粒數量之檢測，現今大都以雷射散射法作為判斷依據，受限
於光學繞射極限，要偵測到 20nm 以下之奈米顆粒有很高難度，特別是在
液體中顆粒數量稀薄的狀況下，如超純水；同時，超純水的奈米顆粒潔淨
度又與半導體製程良率息息相關，如何有效掌握此關鍵參數之量測為現今
產學界至為關注之焦點。本文透過偵測技術的理論回顧與探討，以期找到
未來可行之研究方向。
中科十五廠六期超純水系統 攝影/洪湘寧
關鍵詞／顆粒計數器、顆粒計數原理、超純水
Keywords/ Particle Counter, Particle Counting Principle, Ultrapure Water 關於顆粒分析的方法有很多種， number concentration/PC)是主要 count er s ,C PC )、聲學粒子計
主要分析項目包括化學成分，顆 關注的分析項目。 數(acoustic particle counter,
文│林恩添│新廠設計部│
粒大小，顆粒表面，形狀等等。 目前市場上主要的顆粒偵測技 APC)、激光誘導擊穿檢測(laser
對於半導體製程中的UPW，粒徑 術有：液體光學粒子計數(Liquid induced breakdown detection,
前言 (分布) (particle size, particle size Optical Particle Counters, LPC)、 LIBD)、動態光散射(dynamic light
distribution/PS, PSD)和顆粒計數 冷凝粒子計數(Liquid Nanoparticle scattering, DLS)、奈米顆粒追蹤分
(數量濃度)(particle count, particle Sizer, LNS/condensation particle 析(nanoparticle tracking analysis,
超 純水 在 半導 體 製程 中 扮演 重 要 的角 色，因 此， 需 要監 控 某些 重 要的 關 鍵參 數， 如奈 米 粒子
(nanoparticles)。隨著製程演進，特徵尺寸及線寬愈來愈小，使得半導體元件結構也變得更為脆弱。與此
同時，致命的缺陷尺寸 (killer defect size )，定義為致使元件失效的粒子尺寸也變得更小 (1.5~10nm)，此
恩 添 ＜中庸＞今夫地，一撮土之多；及其廣厚，載華
議題也於 UPW Micro Conference 2017 引起高度關注與討論 [1] 。根據 ITRS 2015，超純水中的顆粒數量 嶽而不重，振河海而不洩，萬物載焉。
於進入點 (point of entry, POE) 應小於每公升 1000 顆 [2] ，現今市面上的商業化產品明顯與此規範還有很 林 En Tian Lin 累積的力量─任何事只要多想，就會有想法，就
大差距 [3] 。 如同滴水穿石。

28 300mm FABS FACILITY JOURNAL SEPTEMBER 2018 29