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                                                                                                    技術專文


                                                  TSMC / FACILITY PUBLISHED
           VOL.45
                                                   廠務季刊


                                                     URL.http://nfjournal/



           中空纖維TOC濾網-AMC濾網設備化的新紀元

           Hollow Fiber-based TOC Filter




                                                                                          文│曹志明│廠務技術發展部│


           摘要 / Abstract

              針對先進製程區域MAU出口端異丙醇/丙酮極低濃度的規範要求，既有活性碳(Active Carbon)型濾網對異丙醇(Isopropyl
           Alcohol, IPA)以及丙酮(Acetone)去除效率差且握持量不足，極短的時間內必須更換，造成濾網消耗及拆裝成本急遽上升。為改善
           異丙醇/丙酮吸附握持力及容量，本研究採用可重複再生使用之中空纖維(Hollow Fiber)取代傳統的一次性使用活性碳基材用於設
           計新型濾網，可大幅節省AMC濾網使用成本，並提高循環使用率達成AMC濾網「設備化」與綠色環保生產目標。

           關鍵詞 / 潔淨室、氣態分子污染物、中空纖維、化學濾網，總有機碳、過濾

              To meet extreme requirements of the Makeup air handling unit(MAU) discharge of the advanced process area, the TOC
           filter with activated carbon as the adsorption material has insufficient adsorption capacity of Isopropyl alcohol(IPA)/Acetone
           contained in outdoor air, caused too frequently replacement work and resulting abrupt cost escalation in TOC filter. To improve
           holding capacity of IPA/acetone in TOC filter, a brand-new silica-based hollow fiber with regeneration capability is proposed to
           replace traditional active carbon filter. This new design expected to save considerable investment cost in AMC filter, and improve
           the recycling rate of TOC filter to achieve the goal of "equipmentlized" of filter and green manufacturing.

           Keywords / Clean room, Airborne Molecular Contamination(AMC), Hollow Fiber, Chemical Filter, Total Organic Carbon
           (TOC), Filtration



           1.  前言

              隨著半導體製程的快速演進，製程越來越精細，目前                        MA)：腐蝕性物質，具電子接收者的反應特性，如HF、
           先進製程線徑已進入3nm、5nm的技術節點，而生產環境                       H 2 SO 4 、HCl、HNO 3 、H 3 PO 4 、HBO 3 等；②鹼性物質(Bases,
           的潔淨度也日益嚴苛，而氣狀污染物(Airborne Molecular               MB)：腐蝕性物質，具電子提供者的反應特性，如NH 3 、
           Contamination, AMC)控制是目前製程良率的主要關鍵。                TMAH、TMA、NMP等；③凝結物(Condensables, MC)：除
           在晶圓製程中使用的化學品有許多揮發性有機溶劑(Volatile                   水之外的物質，在大氣壓力下沸點大於室溫，有凝結於表
           Organic Compounds, VOC)，揮發至室內造成污染。而這些             面能力者，如異丙醇、丙酮、Glycol、Ethanol、Silicone、
           污染物會以氣態或蒸氣方式存在於無塵環境，最後沉積在晶                        Hydrocarbon等；④摻雜物(Dopants, MD)：可改變半導體材
           圓表面上對後續製程造成影響並產生缺陷；特別是針對異丙                        料電性的化學物質，如AsH 3 、B 2 H 6 、BF 3 等。有鑑於AMC對製
           醇(IPA, Isopropanol)與丙酮(Acetone)，其來源大多來自於潔         程存在的危害，現代化的潔淨室已將AMC防制，已完全整合
           淨室內製程設備逸散，以及來自於外界的補充外氣的挾帶。                        至高科技製造設施的潔淨室環境管理要求內。AMC的控制包
              根據國際半導體暨材料協會((Semiconductor Equipment          括以下三個步驟：①評估設施內外的空氣品質，以確定那些
           and Materials International, SEMI)發佈的SEMI F21-95及F21-  目標污染物以及可能影響AMC防制系統性能的因素；②鑑別
                 [01]
           1102文件 ，將AMC分為4大類，分別為：①酸性物質(Acids,                與選擇AMC控制系統；③持續監控受控環境和AMC防制系統
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