AMC 案例實務：NH₃ 超標 15 倍怎麼救回來

某座 12 吋晶圓廠微影區頻繁出現光阻缺陷，NH₃ 濃度飆到 15 ppb —— 是製程上限 1 ppb 的 15 倍。怎麼救？

先看一個真實代表案例（去識別化）

發現

微影區（Lithography Bay）頻繁出現光阻 T-top 缺陷。送 IMS 即時監測儀進場，NH₃ 濃度讀值飆到 15 ppb（遠超製程容許的 1 ppb 上限）。

診斷

追到 MAU 端外氣進來的 NH₃ 已經偏高 + 廠內人員作業區的胺類揮發也在累積。兩邊同時貢獻。

處置

• ▸MAU 端 → 加裝含浸磷酸（H₃PO₄）活性碳化學濾網，專攻鹼類
• ▸FFU 回風端 → 增設分子篩吸附模組做最後一道守備

結果

• ▸NH₃ 濃度降至 0.3 ppb 以下（改善 98 %）
• ▸光阻缺陷率回穩，良率 +2.5 %（以該節點每片晶圓 2 萬 USD 計，年回收金額以千萬級計）

關鍵學習： 抓到 AMC 很快（IMS 3 分鐘），但找到來源和設計正確過濾才是重點 —— 而且往往不是單一來源。

AMC 分類（SEMI F21）快速復習

半導體業用 SEMI F21 把 AMC 分成四類：

• ▸酸類 (MA) —— HCl, HF, H₂SO₄, NOₓ, SOₓ：腐蝕金屬線、銅線變色
• ▸鹼類 (MB) —— NH₃, Me₃N, NMP：毀掉 DUV 光阻（T-top）
• ▸凝結物 (MC) —— BHT, NMP, DOP：晶圓霧化、光學污染
• ▸摻雜劑 (MD) —— AsH₃, B₂H₆, BF₃：改變半導體摻雜濃度

對應濾網介質不能搞錯：

• ▸酸類 → 含浸 KOH / Na₂CO₃ 的活性碳
• ▸鹼類 → 含浸 H₃PO₄ 的活性碳
• ▸凝結物 / 有機 → 未含浸的高比表面積活性碳
• ▸摻雜劑 → 專用吸附樹脂或複合介質

裝錯介質等於沒裝 —— 酸類用鹼性吸附、鹼類用酸性吸附才有反應抓得住。

核心策略：源頭削減 × 路徑攔截

單邊戰線都會漏。 完整的 AMC 控制必須同時：

源頭削減

• ▸建材塗料選低釋氣規格（VOC、NMP 類）
• ▸製程排氣局部捕集（避免排氣回流）
• ▸FOUP、手套、包裝資材篩選
• ▸人員作業流程（避免使用含氨清潔劑）

路徑攔截

• ▸MAU / OAU 端：外氣化學濾網（大面積、低濃度連續運作）
• ▸FFU 回風：分子篩或活性碳濾網（循環抓漏）
• ▸Mini-environment / POU：關鍵機台局部保護
• ▸連續 IMS / GC-MS 監測配合濾網更換週期

化學濾網選型三件事要一起看

1. 吸附容量 vs 濃度

化學濾網的壽命不是「用幾個月」——是吸附幾毫克的目標分子。低濃度（1 ppb）下濾網可撐 1 年，高濃度（100 ppb）可能 2 個月就飽和。

做法： 先測進風濃度，再用供應商的「吸附容量 vs 濃度」曲線推估壽命，不是套用型錄月份數。

2. 壓損預算

化學濾網通常初始壓損 100–200 Pa，加在 MAU 上會影響整廠風量平衡。設計時要把濾網壓損納入風機選型 —— 事後才加裝會發現風量掉 15–20 %。

3. 穿透率監測

光看壓損不準。穿透率（出風口 / 進風口濃度比）才是真實指標。當穿透率 > 10 % 就該換，不要等到 50 %。

成本控制的實務建議

以一座 TFT-LCD 六代廠為例，透過季度 AMC 監測 + 濾網輪替策略，化學濾網使用壽命可從 6 個月延長至 9 個月，年度耗材成本降低約 30 %。

輪替策略的核心：

1. 1建立每支濾網的「進場日期 + 累積運轉時數」台帳
2. 2依實測穿透率決定汰換，不是月曆
3. 3壽命接近但尚堪用的濾網，降級用於較不敏感的區域（非關鍵製程）

AMC 控制的本質：不是「裝更多濾網」，而是「對的地方裝對的濾網、在對的時機換」。 單靠某一招都撐不住 —— 源頭、路徑、監測、輪替，四件事同時做才是完整策略。