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Tech
Notes
技術專文
2. 文獻探討 發到空氣中。
氣體在溶液中之溶解性質與氣體的分壓有關，此氣體性
2.1 AMC汙染與控制技術
質可由亨利定律(Henry's law)來說明：
AMC(airborne molecular contamination)指的是環境中有 Henry's law : e = e KC
P
能力沈降於表面上形成單分子層薄膜的氣態分子污染物，造成 (e近似於2.7182818，是自然對數的底數；P=溶液上的
晶圓製程上的缺陷，影響良率；依其性質可分為：MA(酸性物 氣體分壓(partial pressure)；c=溶液的體積莫耳濃度(molar
質，acids)，腐蝕性物質，具有化學反應中的電子接受者之反 concentration)；K=亨利常數，kK會因溶劑和溫度的不同而
應特性。如：氫氟酸、硫酸、氫氯酸、硝酸、磷酸等；MB(鹼 變化)。
性物質，bases)，腐蝕性物質，在化學反應中為電子提供者， 在常溫下，某氣體溶解於某溶劑中的體積莫耳濃度和該
容易與酸性物質作用產生鹽類(salt)。主要為氨氣；MC(凝結 溶液達成平衡的氣體分壓成正比。亨利常數越大越不容易和
物，condensables)，一般指在常壓下沸點高於室溫且容易凝 水混溶，亨利常數小數點4位以下才有機會在常溫常壓下溶於
結在物體表面的有機物；MD(參雜物，dopants)，會改變半導 水，從 表1可看出IPA與Acetone易溶於水 。
[04]
體材料電性的化學物質，如：硼、磷、砷等 [01][02][03] 。
隨著半導體製程製程的演進，在線徑越來越小的狀況 表1、常見VOCs亨利常數(成份於25℃, 1atm下之亨利常數值)
下，AMC(Airborne Molecular Contamination)對於製程的良率
越來越重要，如何提供更乾淨空氣為先進製程的一大挑戰，尤
其以低分子量汙染物(IPA/Acetone)為主要關鍵物種(圖1)。
2.3 水洗法應用於AMC處理
無塵室的外氣空調箱(MAU)水洗段(air washer)主要功能
為加濕空氣至飽和相對濕度(圖3)，亦能將空氣中化學物質吸
收，達到去除AMC的功效。其原理為藉由氣液兩相接觸之氣
體吸收程序，將氣體中之溶質(AMC汙染分子)吸收輸送至液
圖1、IPA & Acetone control limit with node 體(DI水)內部，進行吸收去除；設計/操作時需考量霧化粒徑
(噴嘴選型)、液氣比(循環水量)及水中離子濃度(循環水源水質
針對IPA、Acetone物化特性，目前於敏感區風管裝設Filter /換水設定)，在符合經濟效益上達到加濕空氣及去除AMC汙
Box(圖2)，使用IPA濾網進行過濾，僅可小區域實施，仍須耗 染分子之成效。
費濾網及人力。 空氣污染防治上來說，氣體吸收是指選擇性的將一物
MAU出口MA Submain串接Filter BOX(裝設IPA regen 質由氣相傳遞到和其接觸的液體中。吸收能達到分離的原
filter)，供應至敏感區域(B.S、ECP)，每隻風管N+1設置。 理是因為氣相中的某些成分較易溶於液體中。在許多的污
染防法工作上，所用吸收液是水，而處理方式可稱為淋洗
(scrubbing)或水洗(washing)。而氣體吸收式的水洗器主要是
依靠質傳的原理設計，質傳基本上有兩種主要的機制。其一
即是分子的擴散(molecular diffusion)，而分子之所以會發生
擴散通常是伴隨著某種來自外界的驅動力(driving force)，如
圖2、Filter box架構圖
濃度梯度(gradient of concentration)、壓力梯度、溫度梯度
或者是如電力場、磁力場之作用所引致。但一般最常見的還
2.2 IPA/Acetone特性 是以濃度差所引致的質傳最為廣泛。另外一種機制便是因為
異丙醇 (IPA) 於半導體製程中被廣泛使用為清潔溶劑，若 流體動之紊流所引致之質傳，此即所謂的紊流擴散(turbulent
經由製程廢氣排入大氣中，又再被外氣空調箱(MAU)吸入，會 diffusion)，同時氣體吸收是物質由氣相擴散至氣液界面，進
造成潔淨室內環境AMC汙染，IPA可與水混溶，揮發性極高， 而穿透此界面而擴散於液相的吸收液中。氣體進入液體後，
其特性表示IPA可利用air washer以洗滌方式去除，但極易再揮 也許伴隨有化學的反應發生。在吸收的過程，除了有分子的
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