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2. 文獻探討 非對稱(Asymmetric)、多層結構(Duo Composite)，對稱結構對
於直接補集(Direct Interception)效果較佳，以液相顆粒分布集
2.1 濾心材質種類及特性分析
中大於薄膜孔徑最為顯著，而非對稱結構倚賴慣性補集(Inertial
電子級化學品濾心廠牌市售主要分Pall ® 和Entegris ® ， Interception)，液相平均顆粒尺寸大於薄膜孔徑和顆粒尺寸分
其濾心材質種類PTFE(Polytetrafluoroethylene)、HAPAS(High 布廣泛者適用，且非對稱結構在奈米孔徑下，低孔徑高較具優
Asymmetric PolyArylSulfone)、HDPE(High-density 勢，根據Pall ® 提供孔徑10nm濾心，比較低孔隙度(Low porosity)
Polyethylene)、PS(Polysulfone)、Nylon，依可製程產品之耐化 高對稱(Isometric)HDPE結構與高孔隙度(High prpsity)非對稱
性、通透性、耐熱性、金屬離吸附性、親水(Hydrophobic)和疏 (Asymmetric)HAPAS之流量(Flow Rate)與壓差(Pressure Drop)，
水性(Hydrophilic)分類，匹配不同種類化學品系統及製程需求， 同壓差下，非對稱性HAPAS呈現高流通量，因濾膜內，高密度
有不同適用性，例如 : PTFE因具有高耐化性且高潔淨度，最廣 低孔徑分布厚度薄，具有短濾程。多層結構(Duo Composite)可
泛使用於半導體供應系統；HAPAS結構具有高度非對稱性，對 考量濾程，依不同膜厚做孔徑調整，以達到高攔阻、高流量、
於微顆粒阻攔性佳，濾心產品微孔可製作性高，在先進微縮製 低壓差之目的(如 圖2 圖3) 。
[03]
程中，為具潛力產品；Nylon有較佳的金屬離子吸附性，可列金 此外，若使用化學品中，部分顆粒具有帶電性，可借由
屬憂選(Metal concern)，予化學供應系統串聯使用。使用與否仍 濾材改質，使膜面或濾孔帶電，以達靜電吸附(Electrostatic
須優先考量產品對化學品之適用性(如 表1、圖1) [02][03] 。 Adsorption)，可提升大顆粒直接補集及微粒慣性補集。
化學品液相中主要包含硬顆粒(Hard Particle)及軟顆粒(Soft 然而軟顆粒課題較硬顆粒阻攔具挑戰性，軟顆粒典型代
Particle)大小分佈(Particle Size)及微顆粒總量(Particle Count)， 表為微泡(Micro Bubble)，微泡受液體慣性影響，可於濾心孔
兩指標影響微縮製程良率穩定性，薄膜平均孔徑大小(Port Size) 徑內變形穿越或碰撞破泡，導致微泡透孔；選用濾材具有疏水
為顆粒阻攔指標，薄膜結構和材質成形亦影響阻攔顆粒總量， (Hydrophobic)特性，以增加慣性阻攔效果於薄膜孔徑內，多
若探討薄膜成形結構對於阻攔效果，可分為對稱(Symmetric)、 微泡凝聚形成泡，可減少微泡透孔，或濾材進行表面改質成高

表1、不同材質與不同化學品之抗化性選用

Product Rating DIW DHF BOE DHCl SC1 SPM Phos Solvents H 2 O 2 O 3 -DI TMAH BEOL Stripper HF 49%
HCl 36%
NH 4 OH 29%
PTFE 30nm~5nm √ √ √ √ √ √ √ √ √
HAPAS SPDR 30nm~5nm √ √ √ √ √ √

UPE PS

圖1、濾心薄膜電子顯微鏡表面成像

圖2、濾心薄膜結構示意及電子顯微鏡剖面圖 圖3、同濾孔徑下，HDPE與HAPAS濾心流量與壓差比較

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