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增加化學品通過濾材的次數(Filtration Times)。而如何合理 57 58
TSMC / FACILITY DIVISION PUBLISHED
VOL.40 地計算出過濾次數，提供一個可以比較的數值指標，對於
廠務季刊 穩定控制供應品質的廠務運轉工作來說，更是不可或缺的
一項關鍵。本文將針對過去運轉上曾使用的過濾次數計算
URL.http://nfjournal/ 方法加以回顧說明，此外也提出了幾種創新的計算模式，
並分享其在運轉上實際應用的案例。

化學品品質管理–循環過濾次數指標之計算模式 2. 文獻探討–既有計算模式回顧
Management of Chemical Quality– 2.1 循環過濾的基本計算模式
Calculation Model for the Index of Chemical Filtration Times

化學品過濾的方式可分為一次性過濾(One Pass
文│劉俊男 楊仁毅│中科廠務五部│ Filtration)與循環過濾(Circulation Filtration)兩種。一次性

過濾為化學品以單向流通過濾材後，即供應給線上生產機
關鍵詞 / Keywords 摘要 台，如 圖1(a)所示，其過濾次數的計算相當單純，完全取
決於化學品供應路徑上的濾材數量，為一定值。循環過濾
化學品過濾 / Chemical Filtration 本研究提出兩種新型計算模式，用於計算桶裝化學品供應系統(Drum
則是貯存於桶槽中的化學品，由幫浦泵抽出流經濾材後再
循環過濾 / Circulation Filtration Unit, DU)的循環過濾次數，分別為概略型估算模式(Rough Estimation
打回桶槽，隨著不斷地反覆循環，過濾次數越多，如 圖1
過濾次數指標 / Index of Filtration Times Mode, REM)及動態型精算模式(Dynamic Calculation Mode, DCM)。
(b)所示。循環過濾次數的計算相對複雜，也是本文討論的
REM可用於跨廠區相同系統的循環過濾次數概略性比對，而DCM則適用
重點，其基本的計算模式可由式(1)表示之：
於時序密度需求較高的線上產品缺陷(Defect)比對。實際應用結果顯示，
DCM可滿足跨廠區化學品循環過濾次數的概略性比對需求，REM則能有 (1)
效地反應短時間內化學品需求頻率變化對於循環過濾次數的影響。最後，
本研究也透過REM的模擬結果，提供線上機台定期保養一個建議週期， 其中F為循環過濾次數、Q 為循環過濾流量(L/min)、
F
讓化學品循環過濾次數不會因過於密集的化學品置換而有過低的狀況，進 t 為循環過濾時間(min)、V 為桶槽內執行循環過濾的化學
F
T
而確保供應品質無虞。 品體積(L)。

1. 前言

過去半導體廠化學品供應大多以〝Clean in & Clean 求。再者，目前國際上半導體廠的先進製程競賽激烈，目
out〞模式為主，也就是供應商提供何種品質的原物料， 前公司雖然暫時居於領先的位置，但若關鍵生產原物料的
廠務端就供應相同潔淨等級的原物料給生產機台。在此模 品質掌握在供應商手上，競爭對手們也能透過供應商獲得
式下，原物料品質完全依賴供應商的製程潔淨度，若需藉 相同品質的原物料，並可能因此拉近和我們之間的先進製
由提升原物料潔淨度來提升生產良率，也只能透過公司的 程差距。
原物料品質控管部門，從原物料端的品保控管著手 。先 有鑑於此，如何將原物料品質在供應到機台之前加以
[1]
提高允收標準後，再由原物料檢驗報告(Certification of 精進，成為廠務端相當重要的課題，最常見作法為濾材過
Analysis, COA)對原物料品質把關。然而隨著製程線寬日 濾(Filtration) 。然而濾材材質以及孔徑控制等相關製造技
[2]
漸微縮，先進半導體廠對於原物料品質的要求也日趨嚴格 術，都掌控在濾材供應商手中，要自行開發出過濾效果更

，若仍維持舊有的〝Clean in & Clean out〞供應模式， 佳的濾材並非易事。因此，對於廠務端而言最直接又簡單
未來恐會有越來越多化學品無法達到先進製程的潔淨度要 的做法，即為透過供應管路設計或是濾材串聯等方式，來

劉俊男 Chun-Nan Liu 楊仁毅 Jen-I Yang
國立交通大學環境工程研究所畢業。 國立台灣科技大學化學工程研究所畢業。
新工處設計部÷F15B氣化課。 世界先進擴散製程÷台積電F15BP6氣化課。
The pain you feel today will be the strength you feel tomorrow.

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機台一個建議定期保養週期，確保化學品循環過濾次數能
恢復至正常水位後再執行下一次的保養。
目前DCM的計算，係建立於設備端的化學品需求流量
為一固定值的假設，故目前僅適用於設備端需求流量較為
穩定的化學品。未來若將廠務端供應機台的出口流量計即
時數據，導入DCM的計算程式中，相信可更廣泛地適用在
各種DU化學品的循環過濾次數計算。

參考文獻

[1] 曾恒毅，2019，因應研發先進製程轉量產之氣體與化學供應系統
運轉策略。廠務季刊，Vol: 33。
[2] 徐銘宗、江宜臻、謝欣容，2013，先進半導體廠化學品供應系統
及微粒子控制。廠務季刊，Vol: 10。

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