半導體生產所需要的化學液體，包括酸液、鹼液、酸鹼混合液、有機容液等…；其中液體的過濾機制與液體的化學性質有關；不同製程、不同液體、不同黏度、不同溫度、氣泡的多寡不同，都將影響過濾效果及更換過濾器的時機。

本文主旨在於說明過濾器更換的時機；從過濾機制談起，進而說明需更換過濾器的因素；使讀者有決定更換時機的邏輯基礎。

液體粒子的過濾機制

液體粒子的過濾機制遠較氣體複雜。如果液體處於有利環境,則其過濾機制與氣體無異(Sieving, Interception, Diffusion, Impact, Gravitational settling, Electrostaticdeposition) 。所謂有利的環境是指(1)粒子與濾膜各帶不同的電核(2)粒子帶電,濾膜不帶電或反之。不利的環境指得是粒子與濾膜各帶同樣的電核。

如果液體處於不利的環境,則唯有Sieving 的過濾機制產生作用。

過濾機制中又區分為：

一、硬質粒子的過濾(Hard Particle)

二、軟質粒子的過濾(Soft Particle)包括Gel(膠質)和Micro-bubble(微氣泡)

更換過濾器的主要因素：

1.過濾器堵塞是更換過濾器的主要因素

過濾器堵塞是因為濾膜被粒子與膠體(gel)堵住，通常伴隨而來的是低流量； 因過濾器堵塞而需要更換過濾器的使用點有H3PO4、有機光阻去除劑與CMP。

2.過濾器已負荷大量粒子是更換過濾器的最主要原因 濾膜小孔徑先被堵塞，濾膜大孔徑因未被堵塞而讓小粒子有機會通過；當過濾器已負荷大量粒子時，過濾效果變差；但是，通常過濾效果已變差時，壓差不會有明顯的改變；這常常造成使用者的誤解，以為一切正常；但其實過濾器早應更換。

3.濾膜孔徑變乾(De-wet)是另外一個更換過濾器的主要原因之ㄧ；PTFE濾膜的表面能量是18 dynes/cm；與水的表面能量是72 dynes/cm比較，PTFE的材質更親近於空氣，所以氣泡容易附著於濾膜表面上而形成核心點；當更多氣泡經過孔徑時，核心點會成長並開始堵住孔徑；最後，孔徑會完全充滿空氣，此時孔徑已完全被堵塞而失去過濾的效果。當更多的孔徑變乾時，過濾器的流量就會逐漸降低。

4.Micro-bubble 和Gel 是最難掌握的問題 上述因素之下造成壓迫擠壓，使得微氣泡和膠質變形而通過過濾器。

為何要更換過濾器?

(1)低流量:過濾器表面積太小、過濾器已負荷大量粒子或濾膜部份乾掉(dewetting)。

(2)過濾器壓差太大:化學品黏滯性高或流量過高

(3)高粒子數:化學品或晶片的粒子數高。

(4)離子污染:使用化性較差的過濾器且使用時間過長；因此，離子漸漸超出標準值、晶片上呈現出不良或操作員不小心污染到機台。

(5)化學品的更換:更換與目前所使用不相同的化學品。

(6)定期保養:廠務端(供應端)年度保養或機台端(使用端)季或半年度保養。

(7)過濾器出現問題:過濾器與化學品不相容、過濾器老化或操作溫度過高。

(8)問題解決:嘗試消除可能的問題來源。

(9)過濾器測試:評估。

結論：

從以上得知，造成過濾氣應更換的因素很多；更換液體過濾器的最佳時間以各別經驗為準，但是使用者可以以本編的說明作為邏輯判斷； Entegris 著力在開發高效能過濾器，產品開發的主要目的就是讓液體皆處於有利的環境下被過濾且過濾的流率也高。

另外；使用化性較差的過濾器(如PP)雖然購入成本較低；唯其更換需較頻繁；這點所演生的穩定性及離子污染是極易忽略的重點；因此，選擇正確且適當的抗化性過濾器，是非常重要的。

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