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2.1. AMCs定義及分類 二氯甲烷屬於管制性毒化物，調查廠內無使用此類毒 59 60
化物，因此此物種不是由廠內的製程廢氣排放影響，是廠
美國國際半導體設備與材料公會(Semiconductor
區周界擴散造成，也是南科園區產業的特性，竹科中科沒
Equipment and Materials International, SEMI)在其所公佈
有這個物種干擾的情況發生。
之SEMI standard(SEMI F21-95, F21-1102)中，即將無塵室
F14B長期進行廠區周界進行例行性採樣分析，如 圖3
空氣分子污染物 AMC主要區分為四類，如 圖1：①酸性
，分析之結果可發現周界會有不定期之高值產生，若外氣
(Acids)：腐蝕性物質，具有化學反應中的電子接受者之反
擴散條件不佳時，就可能被廠內的MAU吸入進入無塵室，
應特性。如：氫氟酸、硫酸、氫氯酸、硝酸、磷酸、氫溴
因此在此物種的防禦上，需持續量測及建立即早監測系統
酸。簡稱為MA。②鹼性(Bases)：亦為腐蝕性物質，在化
，並開發能防禦此物種的濾網。
學反應中為電子提供者，此類之化合物容易與酸性物質作
用產生鹽類(salt)。如：氨、氫氧化銨、四甲基氫氧化銨、
2.4. MAU外氣 & CR內循環
三甲基氨、三乙基氨、六甲基雙矽烷、1-甲基2-比咯啶酮
、環己基氨、二乙基氨乙醇、甲基氨、二甲基氨、二乙醇 承接上述，簡述外氣進入無塵室的單元，如 圖4，外
氨、嗎啡林。簡稱為MB。③凝結物(Condensables, MC)： 氣自屋頂進氣口導入有預濾網過濾，接著MAU進行溫濕度
定義為在常壓下，沸點高於室溫且可以凝結在乾淨表面之 調整，再由AMC濾網/HEPA過濾酸、鹼、TOC、Particle，
化學物質(水除外)，所以在半導體廠會凝結於晶圓上。如 導入回風區與Sub-FAB的回風混合後，經FFU上方AMC濾
：矽康、碳氫化合物。④摻雜物(Dopants, MD)：指會改 網及下方ULPA過濾送入FAB，機台上方另外有FFU及AMC
變半導體材料電性之化學元素。如：硼(B，通常為硼酸或 濾網，機台也有自己內部的AMC濾網，過程中有多道濾網
三氟化硼)、磷(P，通常為有機磷)、砷(As，通常為砷酸鹽) 進行內部污染及外部污染的防禦，當Inline及Offline監控系
。⑤未分類(No classes) : IPA、Acetone及二氯甲烷都屬於 統出現預警報，立即進行污染源尋找，防堵改善。
此類。
2.5. 解決二氯甲烷之氣態汙染物方法
2.2. 二氯甲烷特性及對產品可能影響
對於二氯甲烷的去除方法，依據參考文獻 [1][2][10] 發現可
二氯甲烷是低沸點無色透明易揮發液體，是重要的有 分為物理吸附與化學吸附方面去探討。
機溶劑，廣泛用於工業上，具有廣譜的溶解力、低沸點以 吸附機制可依吸附作用力的大小來區分為物理吸附與
及相對而言毒性最低和最好的反應惰性，使其成為有機合 化學吸附。物理吸附主要由凡德瓦爾力(Van der Waals
成中使用頻率位居第一的有機溶劑 。 force)產生的行為，大部分的情況下，倫敦擴散力(London
[2]
2016年~2018年南科共發生3次OOC/OOS狀況，持續 dispersion force)是凡德瓦爾力的主要來源 [3][10] ，一般物理
追蹤對產品是否有影響，後來發現在KLA & WAT & CP的 吸附是由倫敦擴散力與靜電吸引力所形成。化學吸附是吸
表現均無異常。不過在製程上，Cl-會佔據不飽和鍵造成表 附質與吸附劑間產生化學鍵結，會導致材料特性改變。當
面污染，影響附著能力，如 圖2，而二氯甲烷中含有Cl2， 形成共價鍵時，稱為強化學吸附；形成離子鍵，稱為弱化
若解離出Cl-是否會對產品造成影響，需再持續關注。 學吸附 。本文研究，共有4項改善方法(提高活性碳比表面
[2]
積、活性碳添加金屬離子、觸媒改質、氧化還原-光觸媒
2.3. 南科二氯甲烷來源分析 ) [5][6][7][8][9] ，觸媒改質及氧化還原-光觸媒需在要求的溫溼度 條件下才能獲得較佳反應，且副產物可能影響產品，故不 1100℃)去除表面層的原子，使活性碳形成較多孔隙，增加
選擇此類當作改質方法，擬以提高活性碳比表面積及活性 活性碳表面積。化學性(藥品活化)，將碳原料均勻浸漬於
碳添加金屬離子作為本研究改質方法進行後續實驗，以下 活化劑中，藉藥品之脫水及氧化反應，使原料發生膨脹，
MA MB
表面髒 : 就這2項解決方式進行說明。 並在熱解過程中，減少活性碳之中孔隙之堵塞。
HF,H SO 4 Amine,NH 3 C,Cl occupy dangling bond
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HCl,HBr Not Classified NMP,HMDS • 提高活性碳比表面積 本研究活性碳改質之一是使用物理性活化法，避免化
(Surface contamination),
IPA,Acetone which harder to desorpation. 學性活化可能造成化學釋氣污染的風險。
MC O ,H O 2 MD 活性碳對於二氯甲烷應為物理吸附機制，目前化學濾
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H H CI CI • 活性碳添加金屬離子
DOP,DBP B H ,BF 3 網的活性碳的比表面積落於800-1000m2/g。可以增加活
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Siloxanes,BHT AsH ,TPP
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性碳的比表面積>1000m2/g，增加更多的微孔，提升活性 當污染物易於金屬起反應，便可浸泡特定金屬在活性
SEMI F21-1102 Si Si Si Si 碳之吸附能力，藉此來提升捕抓二氯甲烷之機率。提高比 碳，藉以增加去除效果。然而二氯甲烷反應屬於硬酸。因
Molecular Acid Molecular Base
Molecular Condensable Molecular Dopant 表面積的方法都是以活化的方法，而活化有物理性(蒸氣活 此，根據Pearson之軟硬酸鹼理論(其基礎是酸鹼電子論)之
化、二氧化碳活化、氧氣活化)，利用氣體在高溫下(800- 描述「硬親硬、軟親軟」 ，其生成物較為穩定。所以在活
[2]
圖1、AMCs Definition and classification [11] 圖2、氯離子對製程影響
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