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Tech
Notes
技術專文
電負度差異，O與C都帶有電荷，屬於極性分子。由於活性 化學品清洗後製程上會再用超純水洗淨附著於晶圓片上的
碳屬非極性材料，丙酮相對於非極性的甲苯，對活性碳親 酸鹼及有機溶劑，此清洗階段的廢水會依化學品殘餘濃度
和力較弱，因此丙酮在活性碳上的化學吸附作用較差，活 的高低，分別由廢水管排放到廢水槽集中處理後排放，或
[2]
性碳濾網對丙酮吸附容量也較小 。文獻中進行丙酮及甲 由經回收管路回收再處理循環使用，當晶圓完成上述清洗
苯在等溫狀況下的活性碳反應器吸附實驗，如 圖4所示， 製程後，再以異丙醇溶劑噴氣(vapor)式乾燥，而異丙醇廢
從實驗結果發現吸附甲苯的量比吸附丙酮的量大上許多， 水即來自完成批次晶圓乾燥程序後清洗槽體而產生的，當
由此可證實活性碳濾網吸附丙酮能力較弱。 此股廢水與雙氧水廢水混合時起氧化作用，而部分轉換為
丙酮 ，此為半導體廠廢水被檢測出丙酮的主要來源，轉
[3]
2.4. 半導體製程丙酮來源 換機制如 圖5所示。
半導體廠的濕式製程主要用在晶圓(wafer)的表面處理
3. 研究方法
、清潔及蝕刻等為決定晶圓品質的重要關鍵，因在此濕式
製程中清洗部分，除製程水外亦需配合適量雙氧水、無機 3.1. 外氣有機污染物影響
酸等，而最後的程序再使用有機溶劑異丙醇將晶圓乾燥故
廠區無塵室經常受到外氣丙酮(Acetone)影響，如 圖6
濕式機台為異丙醇 及雙氧水廢水主要來源；使用雙氧水搭
所示，外氣丙酮濃度較高時易造成無塵室環境AMC Out of
配無機酸、鹼，晶圓乾燥使用異丙醇，每個清洗過程為先
以高濃度的雙氧水與無機酸、鹼及有機溶劑異丙醇等清洗 warning(OOW)，需要經常性更換天花板濾網，並可從 圖
，同時設專管分流回收處理，當上述高濃度雙氧水與無機 6可發現，更換天花板濾網後並無法將濃度降低維持很久
q(mg/g) 500
400
300
Acetone
Toluene
200 Langmuir
Freundlich
100
0
0 40 80 120 160 200 Concentration(ppmv)
圖4、在等溫線20℃下活性碳吸附床對丙酮和甲苯的吸附容量比較 [2]
使用含H2O2之
使用IPA機台
機台
濕式清洗 有機溶劑 Cell製程
光阻塗佈與
Dryer 配向後洗 濕式清洗機台 CMP機台
顯影光阻剝離
IPA排水 酸鹼排水
混合排放
H
O O
| =
CH - C - CH + H O → CH - C - CH + 2H O
3 3 2 2 3 3 2
|
H
IPA Acetone
圖5、異丙醇(IPA)及雙氧水(H2O2)機台及轉換丙酮(Acetone)機制 [3]
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90
91 92 93 94 95 96 97 98 99 100
