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技術專文

表面張力(Critical Surface Energy)，增加微泡直接補集，以利
於表面微泡凝聚，後者優勢可保留低孔徑濾心產品可製性，和
材質選用適用性(如 圖4 圖5) [02][03] 。

圖6、TMAH(氫氧化四甲基銨)顯影液體殘留金屬與有機化合物對於
晶圓(Scum & Cone defect)缺陷

圖4、微泡在浸潤(Non-dewetting)濾膜下透孔行為和及非浸潤
(Wetting)薄膜凝聚形成泡機制
圖7、化學品稀釋倍率和純化濾心與攔阻型濾心移除金屬殘量圖

表2依據不同材質濾心比較表，考量低孔徑濾心製品如
PTFE、HAPAS和HDPE等的選用上，排除高非對稱性結構的
HAPAS的硬顆粒的濾效、濾膜高表張排微泡特性和較佳的流
通量(Flow performace)外，HAPAS濾心製品有較高的金屬殘量
(Metal cleanliness)，此缺陷需透過薄膜製作後洗淨或供應系統
更換後的洗淨處理，才得以供應使用，以先進製程的品質要
求，化學品的超微量分析金屬殘留量部分金屬元素需約於兆分
之一(ppt level)的偵測極限值，以HAPAS濾心製品總金屬殘留量

圖5、不同濾心材質表面張力級數比較 3000ppt為例，供應系統需洗淨稀釋量100~30倍。

2.2 濾心製造及製造後洗淨處理探討
純化(Purification)濾心由別於一般攔阻顆粒濾心在於，
依據供應系統常見濾心種類Polysulfone、Nylon、
濾材分子結構具備特殊官能基或陰陽離子，透過離子交換
Polyethersulfone、Polyacrylonitrile、Polyvinylidene fluoride、
(Ion exchange)、螯合(chelation)或金屬配位反應(Metal ligand
Polypropylene製程流程分別以沉浸溼式法(Immersion
bonding)，捕捉液相金屬離子(Metal removal)和有機化合物
casting)、噴熔吹塑法(Melt blown)和燒結拉伸法(Sintering
(Organics)，此類純化濾心批配於黃光顯影液2.38% TMAH(氫氧
Stretching)，如 圖8，探討和分析薄膜製程殘餘金屬量。
化四甲基銨tetramethylazanium hydroxide)有助於改善晶圓缺陷
(Scum&Cone defect)，主要源於純化濾心對鐵[Fe]、鉻[Cr]、鎳[Ni]
[02]
和錳[Mn]重金屬和長短碳鏈有機分子移除效果佳(如 圖6 圖7) 。

表2、不同薄膜材質特性比較表

Material PTFE HAPAS HDPE Nylon
Structural formula

Surface treatment Mdified Native Native Native
CWST[dynes/cm] 35 50 36 72
Membrance structure Symmetric Highly Asymmetric Symmetric Asymmetric
Max temp. 185 70 60 60
Max dP[MPa] 0.59 0.1 0.34 0.27
Flow performace Good Excellent Fair Fair
Chemical Compatibility Excellent Limited for oxidatives solvents Limited for oxidatives Limited for acid oxidatives
Metal cleanliness(ppt) <500(10" XP5) <3000(10" SPDR2-RS1) <10000(10"-K13C) NA

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