Page 72 - Vol.39
P. 72

56
 55
 54
 57
 59
           60
 58
 51
 52
 53
                                                                                                   Tech
                                                                                                   Notes
                                                                                                   技術專文
 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  周界Canister採樣                    南科八路底         環西路       北園二路
           100
 化物，因此此物種不是由廠內的製程廢氣排放影響，是廠  90
 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  80
 Equipment and Materials International, SEMI)在其所公佈  70
 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  60
 F14B長期進行廠區周界進行例行性採樣分析，如 圖3  50
 空氣分子污染物 AMC主要區分為四類，如 圖1：①酸性  40
 ，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  30
 擴散條件不佳時，就可能被廠內的MAU吸入進入無塵室，  20
 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  10
 酸。簡稱為MA。②鹼性(Bases)：亦為腐蝕性物質，在化  0
 ，並開發能防禦此物種的濾網。  5/18  5/25  6/1  6/8  6/15  6/22  6/29  7/6  7/13  7/20  7/27  8/3  8/10  8/17  8/24  8/31  9/7  9/14  9/21  9/28  10/5 10/12 10/19
 學反應中為電子提供者，此類之化合物容易與酸性物質作
               MAU
 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  圖3、南科二氯甲烷來源分析
 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。
                                         Pre-Filter/  Coil  Air   Coil     AMC Filter  HEPA
 此類。                                     Bag Filter      washer                        Filter
 2.5.  解決二氯甲烷之氣態汙染物方法        Penthouse
                              Pre-Filter
 2.2.  二氯甲烷特性及對產品可能影響        MAU 進氣口
 對於二氯甲烷的去除方法，依據參考文獻 [1][2][10] 發現可           MAU                                         MA
                        OA
 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
                                           FFU AMC filter      FFU AMC filter       濾網牆
 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        無塵室
                                                    台
                                                   機
                              ULPA                 機台 AMC filter
 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  Filter         GC/MS 監測位置
                                                   機
                                                        部
                                                      內
                                                     台
 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  生產機台  2  機台內部  生產機台  1 環境
 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  圖4、MAU外氣&CR內循環示意圖及濾網安裝位置
 [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，
           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。
                                                                 本研究活性碳改質之一是使用物理性活化法，避免化
           •  提高活性碳比表面積
                                                             學性活化可能造成化學釋氣污染的風險。
               活性碳對於二氯甲烷應為物理吸附機制，目前化學濾
                                                             •  活性碳添加金屬離子
           網的活性碳的比表面積落於800-1000m2/g。可以增加活
           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
           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
           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]

 61  62  63  64  65  66  67  68  69  70












































































































 71  72  73  74  75  76  77  78  79  80













































































































 81  82  83  84  85  86  87  88  89  90












































































































 91  92  93  94  95  96  97  98  99  100
   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76   77