TW200401660A - Filter cartridge - Google Patents

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200401660 ·. 玫、發明說明： / 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關過減哭Y林豆 士… 、， I 口口心件其特別且最好使用於純化 半導體產業中所使用之純水、化學Ό ^ ^ 七扒化子口口或有機溶劑。特別是， 本發明係有關能自超純水或化學〇 ' 人^化子口口（例如光阻劑、稀釋劑或 有機〉谷劑）中移除各種型能庐詈 主心之痕里孟屬不純物（例如離子粒 子、膠體粒子或微粒）的過濾器芯件。 【先前技術】 L年來卩返著半導體製造技術的進展，半導體裝置之 大型積體電路的技術要求和技術節點縮減變得更小使快速 :展：甚以往。要保持這樣的進展速度，必須控制微電子 衣置衣以方法中所使用之化學品（例如光阻劑、稀釋劑、光 阻择員影劑、光阻剝除杳，丨、去力姑k十、 t、、、屯水或有機溶劑）的潔淨度等級 並保持非常純的等'級。例如，粒子等級及關鍵性金屬的離 子污染等級係格外重要。根據ITRS 2_(Int⑽ational Technology R0admap f〇r Semic〇nduct〇is 2⑼㈨報導估計 DRAM 1/2間距尺寸在2〇〇3年為13〇 _而在2⑽5年為100 ㈣。換言《，在不久的將來，必需由上述化學品中移除具 有1 /2間距尺寸或更大尺寸的粒子。此外，據聲稱在2嶋 年的裝置之關鍵性金屬污染等級為2χ丨〇9心_/(^2。就此 種情況而言，微電子製造技術、產品效能及產率的提升都 必須仰賴化學品之純化技術的提升。& 了顧及未來半導體 產業的不斷成|，必須達到化學品中相關的粒子和相關的 金屬之污染等級。 3]4457 6 200401660 目前半導體裝置製造工具的主流為能夠在單一設備上 進行多種製程的整合系統。此等包含配管之工具的整合及 複雜性係高度密集而且每個製程裝置之尺寸限制的門植及 ‘程月b力的要求變得越來越南，例如，利用小尺寸單元产 理高流量之流體的能力要求變得非常重要。相反的，隨著 近來高解析度及高靈敏度之光阻劑的開發，其組成物變得 f複雜且光敏化合物及酸產生劑對於環境中的細微變化變 得j加敏感。結果如光阻劑這樣的化學品，因此正好在使 用丽（在使用點處（p〇int Of use，P〇u))，必須藉由例如在正 要將化學品塗覆至晶圓表面之前進行過遽程序，以移除來 自該化學品之不純物/所分解之物質等。 技韓織㈣用於半導體產業用之化學品的不純物移除 、告方由又侍非吊重要’然而過濾卻是作為半導體裝置製 t ?在ρου處可進行之化學品純化技術的唯一方 全二二，能藉由單步操作以所需的效率將不純物(例如 二除而使化學品達到期望的潔淨度等級並縮小1 、之過濾技術的開發係令人所強烈渴望者。 4至於移除化學品中微量金屬不純物的方法’迄人為止 交換樹脂表面上且形珠狀的離子交換樹脂，該離子 擁有大的表面浐、：〜形成之微孔結構’該微孔結構中 不純物的孔表面上含有可吸收表面上之金屬 徑，用淨埴右丄又換基。此等樹脂具有大約〇.5mm的直 這類系^充：：柱之中，而使作業流體流經該樹脂。在 幻對流只發生在該樹脂球狀表面的外側 314457 7 0448 200401660 附近，為了使離子交換反應發生， / 、 滞及離子交換基所在的微孔内自行擴散：::在：體停 接觸為止。此機制中，樹脂 :尚子乂換基 ^ ^ ^ ^ 之硪子移除效能會隨著流 肢速度和金屬斜㈣速率的比^ 速率的情況下，每單位體積的 ：:…“體 :!方Γ 需要大的單位體積以便獲得微電子裝置 衣以方法所要求的潔淨度等級和每單位 體積。將離子交換;^ _妯 β ϋ处理的流體 工具並不/用=液體純化系統應用到咖㈣^ … 外，在純化有機溶劑的情形令，金屬r 牙、“比在水的情形下大幅地下山 夕 由苯乙檢4 , 田万、離子父換樹脂係 構内的古°—乙烯基苯的交聯結構所組成，因此進入此結 ”八„ 生恥，閏而引起離子交換基所在的微孔 閉…果金屬離子無法到達官能基 成金屬移除效能大量降低，因此實…：收’所以造 足上诚日从 u此^不上不可能開發出能滿 — 0之具有離子交換樹脂的純化系、统。此外，為 率的金屬移除，係提出利用離子交換樹脂在過淚 電：=::改論到的複合功能性薄膜。用此方法，二 、潯肽介質的影響會增加。並且在 佶闲鉍工丄 ％此〖月形中，由於 子父換樹脂作為離子交換介質，因此還 上述限制。 &卜此兄服 至於可解決樹脂吸附劑問題的純化器材 由寺务J-i J|5^ a z卞出： 到微應將官能基（例如離子交換基或螯合基）導入 ^ 秀表面上方而得到高效能薄膜的方法。這些薄膜 以'了利用接枝聚合反應所導入的官能基藉由吸收戈^、 符田及收來移除金 314457 8 200401660 屬料的功能之外，還可用來移除液體中的微 與離子交換樹脂系統的輪送機制相比者， 言’離子交換基係位於㈣摔作心“仏接枝湾膜而 孔表面上，然後金屬離子係由整體溶 卩 換的薄膜表面上。因此，使用 到發生離子交 孟屬私除效能的影響最小，該接枝薄膜可 ' 與具有小過濾、單元的過濾'裝置。铁而，、〜、有局流量 V入微孔薄膜基材之官能基 ^ ^ ^ ^ 又到限制，因此藉由技 硪子父換微孔薄膜可達到的離 Η — L 丁又換此力也受到限制。 寸二，接枝聚合反應將官能基導入多孔薄膜會明顧 降低該基材之物理/機械強度。 ' 定，田曰 ^ ^所導入之官能基的量而 疋因此虽大置的官能基導入多孔基膜時 摺疊製程中，接枝薄膜會出現 千、且衣的 Κ兄衣縫和裂隙。而難以製造且 2南度斜交換能力的接枝微孔薄膜。因此，藉由接枝聚 5反應將離子交換基導入微孔薄膜所得到功能性薄膜的離 子父換能力非常的小，且實際使用此種功能性薄膜時，在 少置處理體積下會有不確定的金屬移除效能。此外，當進 灯微孔薄膜基材的接枝聚合反應時，已觀察到有例如微孔 形狀改變的問題。此問題係由於單體穿透至薄膜基材或多 孔涛肢孔隙受到由接枝聚合反應所導入的離子交換基阻塞 所造成，因而導致流動阻力增加及流量減少。 在氣體過濾·器的領域中，藉由接枝聚合反應將離子交 換基導入纖維薄膜材料上（例如纺織物和不織布^製造具 有有效移除氣體分子功能的遽材。然而，一般而言，習知 S44; 9 314457 200401660 不織布的纖維薄膜材料係使用在遠比微孔薄膜具有更大子 径的應用上。金屬離子和微粒在液體中的擴散速率比襄〜 酸性或鹼性不純物的擴散速率慢。因此’將習知使用 體過濾器領域的不織布用來作為液體過濾器時，在典孔 用液體過濾器芯件的液體流量下無法得到令人贫使 效能。/於上述理由，因此在液體過滤器芯件的除 目則係使用纖維薄膜材料（例如不織布）作為在芯件組壯如 程中保護微孔薄膜的支撐材料。 、衣衣 已知溶解在超純水或有機溶劑中的痕量金 以各種狀態分散’而且不同金屬在不同條件下會有=係 同。例如，某些金屬係以離子形式溶於化學品 金屬則分散為膠體粒子，及 某些 物。而口日 呆二孟屬，合角午形成金屬錯合 拔 ❹形式的其他不純物包括’例如用來作炎 構材料（如管或球管）之聚四 為結 自別#张、——九 矾乙烯所產生的塑膠微粒，及 处斤巧乐的金屬氧化物微粒、 於液體中的金屬兀α从士 〃蜀虱虱化物微粒。溶 、，屯物有時會凝結形成膠I#料# ^ 體:粒係藉由金屬水錯合物之凝結與中和;：二膠 何而形成具有大質 * — -屬硪子上的電 成。特別是牟右播 '何岔度之膠體微粒的方式而形 1疋田有機溶劑中存在例如鐵 -’已知這些膠體 -屬不純物 加穩定。已知外觀及η 解者在熱力學上更 體叔子形狀端視…， 例如粒經分佈、電荷密度或膝 的種類、二= f:!所不同。例如溶劑和金屬 粒徑分佈。由於二：夕.體金屬不純物具有廣泛的 '具有相“之粒徑的躍體救子具有小的電 314457 】0 200401660 何密度’因此就化學過濾器的形式而言，金屬不純物無法 隨著液體流動而完全藉由利用靜電作用的離子交換設備所 移除。 至於從各種液體中移除微粒的純化技術，利用各種過 濾、介質之表層過濾法及篩選過濾法已經予以使用。另外近 年來，已開發出藉由使微孔過濾薄膜表面具有高r _電位以 高效率移除微粒和離子的過濾器，並已使用在各種產業上 的應用。重要的是，該等過濾器具有雙重俘獲機制，在微 過濾純化微電子裝置製造方法中所使用之高純度與高流量 (fbw rate)的微電子級化學品時特別需要。由於只藉由機 械俘獲機制明顯地不能俘獲具有粒徑小於薄膜孔徑的粒 子。因此只藉由機械過渡法來捕捉分散在超純水或有機、容 射具有粒#不大Μ.01”之氧化鐵和氧化銘的膠體粒 :疋不夠的。同樣地’尸'藉由靜電吸附的帶電微粒俘獲機 」不足以自高流量微過濾、法中的化學品俘獲和移除具有低

甩何密度的粗粒子。此係因流體流動中粗粒子的慣性力大 於膠體粒子盥帶雷t A 、、…—…基之間的靜電力。換言之，在微過 心知电子裝置製造方法中所士 心阿机里下的超純溶劑或 7—的方面’按照具有機械過濾或靜電吸附機制兩者之中任 =的過濾介質，其純化能力會變得無法充分相在不久 夺來料導體產業中所要求的潔淨度等級，因此真正需要 有新頭技術的開發。 導4於將靜電吸附導入微孔薄膜的表面改質技術，據報 咢,利用陽離子電荷改質劑將 打％硪十電荷導入過濾器薄膜 π 3J4457 200401660 表面以增進帶電粒子和過滤器表面之間吸引力的 於此目的之陽離子電荷改質劑包括如聚酿胺_聚胺表^用 =子樹：人三聚氰胺，陽離子樹脂及雙氰胺/單乙： ^曱S全的鈿合產物。此技術之特徵為利用陽離子帝—所 劑而化學改質之微孔舊矣 毛何改貪 …孔涛胺表面能產生吸引溶液中帶電粒子 勺卜电位而有效移除微粒。此外，也提出利用交 酸胺或聚丙稀酸化學交炉 # «吏♦ 叩义化予又如至镟孔潯膜的表面改質 而’雖然由這些方法所製造的微過濾薄 ::: 物移除效能，但是其效率和能力對於上述所要求之子= 电子衣置衣以方法中的化學品而言仍然不夠。 有人提出將離子交換基導入具有微粒移除效能之微孔 〜膜表面以形成能移除金屬不純物的功能性薄膜。 =離子交換基的方法，例如可則吏用輻射誘發接枝聚人 合2而厂如上述說明’當多孔薄膜進行接枝聚合反應時， 相膜基材之機械強度減弱的情形。在接㈣合反 U間照射電子束會降低基材之物理/機械 ::枝微孔薄膜上形成裂縫和裂隙。再者，由於孔= Μ使接枝層膨潤而發生液體流量減少 — :::支聚合法將離子交換基導入在微孔薄膜上所::的： 二;=:屬=!:效率或: 外也存在者由於單體穿透至薄膜基材引被 幻㈣狀改變或多孔薄膜孔隙受到由接枝聚合法所導入的 丁乂換基阻基伴隨流量減少的問題。 、 如上述說明，在現右奸 〇 " I兄有技術中，目刖無法找到能同時達 314457 12 200401660 久將來的最新微電子裳置製造方法所要求之不純物 移除效率和能力的化學品純化用設備。換言之，我們直正 需：能克服現有純化裝置之缺點並以單步程序及正好在使 (在pou處（使用點））以良好的效率同時移除液體中的 孟蜀不純物和微粒之化學品純化用過濾器芯件的開發。 【發明内容】 ^本术發明人為解決上述問題深入研究發現如本發明可 :::薄膜材料構成過渡器芯件得到能非常有效移除水 :料::貝中之金屬不純物的過濾器芯件而完成本發明， / ’、准薄肤材料係由離子交換基及/或螯合基導入具有〇 · 1 以m至2 0 // m之平於總祕古广 卜 十勾減、准直徑及1 # m至20 // m之平均孔 授的有機聚合物纖增舊 第一呈雕— 、减、准厚基材所得到。換言之，本發明之 —^ 丑貝^例係有關特徵為包括纖維薄膜材料之過濾器 :4、亥纖維溥膜材料係由離子交換基及/或螯合基導入具 2〇"m之平均纖維直徑及l"mi 20//111之 二孔徑的有機聚合物纖維薄膜基材所得到 本發明筐一目邮^ |王/、 —^ 〃、肢貫施例有關之特徵的纖維薄膜基材甚至當 錯由接枝法導入離早六# 又換基及7或螯合基時也會保持優異 的機械強度，並且1女 具有小纖维直徑和大表面積，因此欲有 j k ;慮之液體中的全属 — 、’屬不純物猎由簡單的過濾操作接觸到 此緘維溥膜材料的# ,0表面，而甚至使液體以高流量流動時， 也此被咼效率地移除。 卞〜 Μ所以本發明之第一具體實施例的過 履态芯件可利用頊古 壯罢 k /思έ又備，藉由吸附/過遽而自微電子 衣置‘造步驟所使用 口 之化子口口中，有效移除痕量的金屬不 314457 ]3 200401660 純物。 卜’本案發明人發頦么 置，此裝置係、結合已決上相題的另—種裝 或螯合基的纖維薄膜;::合反應導入離子交換基及/ 材料構成過遽器芯件，可;：ΓΓ!移除能力的微孔薄膜 化學品中成為不純物的所右移除存在於超純水和 式之金屬。換+之太 屬離子、膠體金屬和微粒形 俠3之，本發明之第二且每 為包括纖維薄膜# # > 八& η靶例係有關特徵 導入有離子交===器芯件’該纖維薄膜材料係由 材及微孔薄膜“所有機聚合物纖維薄膜基 維薄膜材料或：。已發現與單獨使用接枝聚合纖 且〜材枓的過遽器芯件相比，本發明之第-“…例的過攄器芯件極其大幅地 弟- 可移除效能，而超出熟習此項 =上述不純物的 【實施方式】 ㈣者所此預期的範圍。 、下將s羊細說明本發明之構造。 如上所述，本發明之第一實施 維薄膜材料之 Ητ'有關特徵為包括纖 匕，慮為心件，该纖維薄膜Μ 基及/或螯合基導入呈右01 寻膜材科係由離子交換 丞¥入具有〇 · 1〆m至2 〇 及1 // m至2n " 1之平均纖維直徑 ㈣^ 心之平均孔徑的有機聚合物__基材 在本發明之第一具體實施例中， 器基材之纖唯美材，丌α、南〆栋田 、可用來作為過濾 物、布或纖难：T u使用有機材料纖維及其織 -減、准束，例如紡織物或不織 包括聚烯炉4§ u L ¥ 此I合纖維基材 〜，例如聚乙稀和聚丙稀；函化聚烤煙類，例 314457 ]4 200401660 如聚四氟乙烯（PTFE)、聚偏二亂乙 .,, W 7 1虱乙烯；聚酯類， 列如聚碳酸醋；聚趟、聚關、聚楓、纖維素及盆丘〒物' 乙稀-四^稀共聚物、乙稀_乙稀醇共聚物（Μ 夺 示之稀烴共聚物。由這些材料所製 表 乂丑具有至20 // m之平均纖維直徑及！ “ m至2〇 益“ “ m之平均孔徑的纖維 薄膜材料具有大表面積且可1 g " ,一所 具有大的離子交換能力，而且 輕貝又容易製造。此纖維薄脰 m p存肤的戶'例包括連續纖維 contl刪sfl㈣及其製品、不連續纖維（discontinuous 1 els)及其製品及其單切物。連續纖維包括如連續絲、1 (rrnuorfiiaments)，而此不連續纖維包括如短纖維。連 ’織維製口口和不連續纖維萝σ白 戶、，織、，’衣°口包括由延些纖維所製造的夂 種紡織物及不織布。另外 σ 作為以…= 織布可適當地用來 乍^下所叙㈣接枝聚合反應用基材，㈣此等 不織布輕質又容易製成過濾器形式，、 週合作為用來形 成本無明弟—具體實施例之過濾器芯件的纖維基材。 可用於本發明之第一具體實施例的纖維基材特徵 有O.^m至2(^m之平均纖維直徑及之 、’句孔仫#者’本發明第一具體實施例之纖維基材的 均纖維直徑較佳為〇.2”至15^，更佳為〇5心至1〇 ”。此夕卜，本發明第一具體實施例之纖維基材的平均孔 徑較佳為^至10//m，更佳為i…5“m。本發明 中::纖維基材的平均孔徑係藉由起泡點法測定。於本發明 之第一具體實施例中，利用由離子交換基及/或螯合基導入 具有如上述之小平均纖維直徑和小平均孔經之纖維基材所 314457 15 200401660 得到的纖維薄膜材料構成過濾器芯件 善了移除液體中金屬 Φ物 ./、大te地改 者所能預期的矿n / b ’而超出熟習此項技術 乾圍。雖然未能詳細明瞭此原因，作使用呈 有小平均纖維直徑和小平均孔徑的纖維薄膜材料;'合 纖堆薄膜姑粗车二a f兮'斗 雷使该 材科表面能更有效接觸到含金屬離子之溶液，π 、 由再者，该涛膜材料的纖維特性合

體紊流，並且會由於金屬離子 θ /;,L 邱π J〜得朕表面的皙 而提尚離子交換反應速率。 、，、曰口 灰本發明之第一具體實施例中取 來作為將離子交換基及人其妾枝水5反應法可用 1 m 或螯合基導入纖維基材的方法。尤 …疋可適§地使用輻射接枝 ^ 。夂應法。此輻射接枯平人 反應法為包括利用輻創·昭射有；^取入^ f Β %…耵百械χκ合物基材形成自 ===起始接技聚合反應，將所要的接心 細合方式導入主聚合物鏈之方法。由於能 ^ 制接枝鍵的數目和長度，且該接枝聚合物側鏈能 適：：：Γ式的聚合：料，因此輻射接枝聚合反應法最為 =ν只明之目的。當使用輕射接技聚合反應法時，传以 具有離子交換基及/或螯合 处 基之接枝側鏈的形式，將該等官 月匕基^^入聚合物基材中。 可用於本發明目的所钬、总4 ρ Α 適用之軔射接枝聚合反應法之 ί匕括如α -射線、石_射線、厂射線、電子束和紫外線， :r-射線和電子束適合本發明使用。此輻射接技聚合反應 2含Γ照接枝聚合反應法’該方法包括使基材對輕射曝 為弟—步驟，然後使薄膜直接接觸到可聚合單體（接枝 314457 ]6 200401660 =)’使聚合反應發生，及同步照射接枝聚合反應法，节 方法包括在基材與單體共存下，利用 ^ 使用兩者之中任—種方法。此外 /’本發明可 方法，而有包括將基材浸入單體溶液=材與單體接觸的 相接枝聚合反應法，包括使單體：;:=合反應的液 合反應的氣相接枝聚合反應法，；：括=觸以起始聚 液中，然後由單體溶液取出基材，：==單體溶 c扣早月豆说月吴進行聚入 =的浸潰接枝聚合反應法等，本發明可使用其中任一： 纖維和纖維束(例如紡織/不織布)為用來作 發明第一具體實施例之過声哭 '' ° y入㈣用之有機聚合物基材的 材料，此纖維和纖維束在浸潰之後會將單 =孔陈中’因此適合浸溃接枝聚合反應法使用此外 、 將g此基（例如離子交換基及/或 口基）導入微孔薄膜基材時，會大幅降低基材的機械強 度，因此不可能導入不低於某種程度之官能基。然而，例《 如纺織/不織布的纖維薄膜基材甚至藉由㈣接枝聚入反 =將離子交換基及/或整合基導入其中也不會造錢械 X降低’因此與使用微孔薄膜基材的情形相比 薄膜基材可導入更大量的官能基。 滅、准 方、本《明之第-具體實施例中，可導入有機聚合物纖 維薄膜基材中的離子交換基包括，例如續酸基、鱗酸基·、 羧基E7級銨基與一級、二級或三級之低級胺基。螯合基 包括，例如衍生自亞胺基二乙酸之官能基及其鹽類、衍2 3)4457 200401660 自各種胺基酸（如麩胺酸、天門冬胺酸、離胺酸和脯胺酸） 之官能基、衍生自亞胺基二乙醇胺之官能基、二硫代胺曱 酸基與硫脲基。 為了製造構成本發明第一具體實施例之過濾器芯件的 纖維薄膜材料，可使用下列任一種方法：包括使含有上述 離子父換基及/或螯合基之單體（接枝單體）在纖維薄膜基 材主鏈上進行接枝聚合反應之方法，以及包括使不含有離 子交換基及/或螯合基，但卻含有可轉換成此等基團之一的 接枝單體在纖維基材主鏈上進行接枝聚合反應，再將該聚 合物側鏈上的官能基轉換成離子交換基及/或螯合基之方 法。含有能用來作為此種目的之離子交換基的可聚合單體 包括’例如含㈣酸基的可聚合單體，如苯乙料酸、^ 稀石黃酸、其鈉鹽及錄鹽；含有魏基的可聚合單體，如丙婦 酸及甲基丙烯酸；含有胺系離子交換基的可聚合單體，如 乙烯基苯甲基三甲基氯化，TAC)、甲基丙稀酸二甲某 胺基乙酷（DMAEMA)、甲基丙烯酸二乙基胺基乙酿 土 (DEAEMA)及二甲基胺基丙基丙烯酸胺（DMApAA)。另外， 不含有離子交換基及/或螯合基，但卻含有 換基及/或螯八美夕贪处1 ΑΑ π取 丁俠风離千乂 乂 基g此基的可聚合單體包括，例如甲美雨 烯酸縮水甘油酯、苯乙烯 土 ^ 叩胸丙沐®全及虱甲基苯乙 J如可藉由苯乙烯接枝聚合到 π方仏t 」、戰、，隹基材上，然後使所 于產物與硫酸或氯續酸 強酸用’而將續酸基的 士/Γ 接枝聚合物的側鏈上。另外，例 猎由氯甲基苯乙婦接枝聚合到纖維基材上，然後將基 3J4457 18 200401660 乙s子水〉谷液中，而將亞胺基二乙醇基的 合基導入接枝聚人私AA 7, 饮|。物的側鏈上。再者，例如可藉由對齒烷、 基苯乙烯接枝聚人5丨1 W ^ β °〗、，威、准基材上，利用碘取代所形成之接 f聚合㈣鏈上的_素基，然後使所得產物與亞胺基二乙 一乙反應，利用亞胺基二乙酸二乙醋基取代石典，並進 /氫氧化納水溶液使該S旨基水解，而將亞胺基二乙醇 '"的螯合基導入接枝聚合物的側鏈上。 ^本毛明之第一具體實施例的過濾器芯件包 2離子交換基及/或整合基導人具有心m至…,之 平均纖維直經及丨 #至20#m之平均孔徑之有機聚合物 ::㈣基材所得到的纖維薄膜材料。根據本發 — 具體實施例，由於可將古矣曲 乐 A逡 、、回、面》辰度之離子交換基及/或螯合 基V入纖維薄膜材料中， L U此與在被孔溽膜上進行接枝的 二田此過遽器芯件可處理大量受到金屬污染的 但卻能從微電子裝置…者相同形狀和尺寸， 溶液中有寺所使用的清洗用水或光阻 私除金屬離子不純物的過據器芯件。 為習二卜'^於將離子交換基及/或螯合基導人曾經用來作 ⑼過遽器芯件中微孔薄膜之支樓材 (例如不織布），因此可藉由如同已卢爾科 步妒从4 J已廣為貝施之POU處過濾 而：合、目R操作移除化學品和清洗用水中的金屬不純物： 之Γΐ!微電子裝置製造工具之本體結構負擔。本發明 修改二Γ實施例”！對迄今仍在實施的製程加以任何 、月况下，可非吊谷易地改裝在目前半導體裝置製造 314457 19 200401660 中所使用的實際設備，因 發明係提供半導體產 ：&面”說’也可認為本 、隹業大破性的進展而使下一步更向前邁 k。將本發明之第一呈每 口 _ 么& A 版男、把例的過濾器芯件放置在化學 口口知达糸統的循環管線中 子 铷 ^ L 可減少化學品中的金屬不純 物。另外，藉由將本發明之楚一曰挪一 蜀 <、'屯 放置在pm _ 弟，、脰貫施例的過濾器芯件 欲置在p〇u處的化學品 丁 球管之值、、，p g π中，可防止來自例如管和 “之傳痛的污染物接觸到晶圓表面。 再者，本發明之第二本 维薄膜材料之過㈣以/、=施例係有關特徵為包括纖 子交換基及/或螯;;至：：嶋 薄膜材料所得到。 m專胺基材及微孔 於本發明之第二呈體者 的纖维美材，T /、 例中，至於可用來作為基材 所說明之夂綠取入 用上述本發明之第一具體實施例 布。但是在本發明之第減維束’例如纺織物或不織 基材之平^p —m例中’並不限制該纖維 何之十均緘維直徑和平均孔徑。 此外，關於可用來作為將^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 纖維基材之 丨乂換基及/或螯合基導入 纖維薄膜基材之離子六拖装 ，、了 V入有機I合物 τ η η ^ μ 乂換基、纖維薄膜材料製造步驟等， J將關於上述本癸日s ^ 本發明之第二具體實施例二體實施例的相同說明應用在 有◦.=明至之5Γ具體實施例中所使用的纖维基材較佳具 之平的孔/心之平均纖維直徑及心爪至咖㈣ 均孔役。於本發明第二具體實施例之更佳的具體實施 314457 20 200401660 Η中’該纖維基材具有0.1 " m至2〇 μ m之平均纖維直徑 及至2“ m之平均孔徑。於又更佳的具體實施例中， :纖維基材之平均纖維直徑較佳為^^至Μ”且更 么為〇.5"nU 1〇/"m。此外，本發明第二具體實施例之平 均孔經較佳為且更佳為1〇心至5_。 如上所述，已發現當使用具有較小平均纖維直徑和較小平 =獲的纖維基材構成過滤器芯件時，會極其大幅地提高 矛夕各種金屬不純物的效能。 上、十:發明第二具體實施例之過濾器芯件特徵為合併使用 明：Γ!:能基的纖維薄膜基材及微孔薄膜基材。本發 人J 7“貫施例中所使用的微孔薄膜材料包括多孔聚 口物薄膜及含有無機物質的多 括’例如聚稀烴類，如聚乙稀和=艇。該薄膜材料包 如ρ啦、聚偏二氣乙婦和聚氯乙稀；聚西旨 酿；聚趟、聚_碾、_、纖 =如艰石厌酸 乙稀所表示之稀烴共聚物、乙烯共聚物；乙稀-四氣 本發明之第二㈣共聚物(PVAL)等。 呈有0 0 h 5叔 所使用的多孔薄膜材料較佳 -有0.02…數微米，更佳為〇 均孔徑。另外，在本發明中，微 至0·5^之平 如測定上述纖維薄膜材料之平均孔徑的徑係藉* 定。 J相同方法加以測 本發明弟二呈體奋# 戶、e例之過遽器芯件 有官能基的纖維薄膜基材及微孔薄寸政為上述導入 成。藉由層合這些具有優異雙層結構所構 材科以形成摺疊板 314457 21 200401660 並組裝過淚哭# 〜的心件，而使該過濾器芯 膜面積。因此， 干内邛可擁有大的薄 u此，在貫際製程的流量範圍内，甘 一、 下也能達到移除合严 甚至於咼流量 ”孟屬不純物的效能。 特別是在本發明之第二具體 有官能基的纖雄# j中’猎由層合導入 、、滅、准溽Μ材料與微孔薄膜材 芯件，甚至連含有使 、，以的過遽器 具有大質量/低1〜 鐵綠子和1呂離子聚集形成 低电何岔度之膠體粒子的液俨，1 體粒子和微粒金屬不％ ^形式之膠 明之方法加以移除。雖#丄土 .屯物也可利用本發 用多孔薄膜及接枝纖維薄膜材料後使 :：為合併使 ㈣胃色消言之，係移除具有比薄膜孔^ = 1Γ 接枝纖維薄膜材料擔任靜電吸附的角色： …係移除具有的小粒徑、小質量及高電荷”角:二 ㈣同時吸附離子性金屬)。與單獨使用：：：： 比，多孔薄膜及接枝纖維薄膜材料的角色適當 =廣大犯圍(小粒徑至大粒徑)之微粒的移除效能、 乎思料地提高。 出 ▲根據本《明之第—具體實施例，藉由層合導入有離 乂換基及/或螯合基的纖維薄膜材料及微孔薄膜材料而组 裳的高效能過過渡器芯件’係將大量的離子交換基及/或螯 Μ導人㈣;^芯件中’因此可獲得具有相當長過遽壽 命的金屬離子移除效能。且本發明的成品形狀相當於習Ζ 所使用之過濾器芯件的相同尺寸及形狀。不僅能從微電子 裝置製造方法中所使用的清洗用水和化學品中移除粒子而 314457 200401660 且還能移除金屬離子及膠體微粒使其純化。另外，將離子 =換基及螯合基導入習知用來作為液體過濾器芯件中微孔 溥膜之支撐材料的纖維薄膜材料（例如不織布），在沒有對 製程或工具加以任何修改的情況下，經由如同習知已實施 之POU處過濾步驟的相同操作可同時移除粒子和金屬不 純物。同樣地從這些方面來說，我們認 產業所帶來的效益是十分重大的。藉由將本發明之 體實施例的過濾器芯件放置在冑電子裝置製造方法之化學 品輸送系統的循環管線中，可減少化學品中的金屬不純 物。另外’，藉由將本發明之第二具體實施例的過濾、器芯件 放"置在化學品進料管峻中& p 了 了老 疋了寸&、、杲〒的P〇u處，除了移除原本存在化 2品中的金屬不純物之外，還能在晶圓接觸到化學品之 則，有效移除來自例如管和球管之傳送路徑的污染。 此外’本發明之做法係將官能基(例如離子性親水基和 非離子性親水基)導入微孔纖維材料中。在此情形卜不利 於藉由接技聚合反應法將過度大景 、、 又人里的g硓基導入微孔材料 中’會造成如上述多孔Μ腔Μ ^ β 、 、、枓之物理/機械強度破壞的問 題。然而，係有利於藉由接枝聚 仅|。反應法將不會造成此等 問題的適量官能基（如親水基）導 θ 一 土」♦入螆孔潯膜中。充分研究 鮮員示微孔薄膜和液體之間的表 衣面此差兴會改變薄膜的不潤 浼（de-wetting)行為，對於高表 士 由張力液體，當導入親水基 恰，會改善藉由來自過濾器之 乱/已/瓜出所測定的起始性 貝。另外，由於液體中的微粒（ „ ^ ^ 金屬乳化物和金屬氫氧 化物）通常帶正電，因此吾人 I月田f有負電的離子性親水 3J4457 23 200401660 基導入多孔薄膜材料時，可將這些液體中的微粒靜電吸附 在多孔薄膜之離子性親水基上並且移除。 可導入用於此目的之微孔薄膜的官能基包括離子性親 水基，例如續酸基、鱗酸基、魏基、四級敍基與一級、二 級或三級低級胺基；及非離子性親水基，例如醯胺基和經 基。至於導入含有這些親水基之聚合物側鏈的技術，可使 用下列方法：包括與含有親水基之單體（接枝單體）進行接 枝聚合反應之方法，以及包括使不含有親水基，但卻含有 可轉換成親水基的單體進行接枝聚合反應之方法。含有離 子性親水基的可聚合單體包括，例如含有磺酸基的可聚合 單體，如苯乙烯磺酸、乙烯磺酸、其鈉鹽及銨鹽；含有羧 酸基的可聚合單體，如丙烯酸及曱基丙烯酸；含有胺系離 子親水基的可聚合單體，如乙烯基苯曱基三曱基氯化銨 (VBTAC)、曱基丙烯酸二曱基胺基乙S旨（DMAEMA)、曱基 丙烯酸二乙基胺基乙酯（DEAEMA)及二曱基胺基丙基丙烯 醯胺（DMAPAA)。含有醯胺基之非離子性親水基的可聚合 單體包括，例如丙烯醯胺、二曱基丙烯醯胺、曱基丙烯醯 胺及異丙基丙烯醯胺。含有羥基之非離子性親水基的可聚 合單體包括曱基丙烯酸2-羥基乙酯。本身不含這些親水 基，但卻可轉換成親水基的可聚合單體包括，例如曱基丙 稀酸縮水甘油S旨、氯曱基苯乙烯及乙酸乙烯S旨。至於使這 些可聚合單體接枝聚合，然後將親水基導入該接枝聚合物 的方法可使用已知方法。例如可藉由乙酸乙稀酯之接枝聚 合法將羥基導入聚合物側鏈，然後與氫氧化鈉/曱醇混合物 24 3)4457 200401660 進行驗性水解反應生成經基。至於將這些官能基導入多孔 ㈣材料的方法，較佳可使用上述接枝聚合反應法，尤立 疋輪射接枝聚合反應法。 /、 此外在本發明之第二具體實施例中，藉由接技聚合 反應法將g能基導人微孔薄膜材料方面，I 了防止上述各 種問題發生’其接枝度介於5%至5 G%之間為較佳。 [產業可應用性] 根據本赍明之第一具體實施例的過濾器芯件，將少旦丨 ==導入纖維薄膜材料中’可非常有效地移除微電二 ::二法所使用之化學品中的痕量金屬不純物。根據 子ΐ = 體實施例的過遽器芯件’配置含有接枝離 又、s羞合纖維薄膜及微孔薄膜的雙層結構，可 大幅频高金屬移除效能並且一起移除帶電微粒、金屬離 子、膠體金屬等’此乃只藉由微孔薄膜所無法達到的。本 發明之過滤器芯件具有與習知芯件相同的尺寸和二，ί 移除金屬不純物並同時保持習知微孔薄膜 = 微粒移除效能。 所擁有的幾 用以實施例更具體地說明本發明，該等實施例係 。 么明之具體實施例，並非將本發 實施例之敘述中。 吸制在此寺 貫施例1 本乙每石黃酸接枝陽離子交換過滤器芯件1之製備 在氮氣籠罩下，u 15QkGy的電子束照射： 乙細（H则）所製成之83g的不織布[E.Ldup。則山度 25

Q44S 314457 200401660

Nemours公司之產品， 至10// m，平均孔斤^ •平均纖維直徑二〇」 十句孔役（由起泡點法所 g/m2，厚戶=^ 7 汀劂侍）—5 " m，密度=65 又—〇· 1 7mm]。將經過昭射 乙稀/甲笨溶液中，铁後1;^ 的不織布浸入鳩的苯 飢下聚人4置於玻璃容器中，接著在真空中於 蘇三小時：=:;Γ寻接枝不織布於6。… 進-步用丙酮洗務，然後在50。口二。f所獲…織布 的苯乙稀接枝不織布。其接枝度為Z1。2小時，得到叫 烧的=::Γ重之Λ乙稀接枝不織布浸潰於氯續酸/二氯甲 時。取==:98)中，在π下進行石黃化反應—小 山q付+織布，依昭甲 ")、甲醇和水的順序力二先：”统混合物(重量比 mm及離子交換妒力為，先▲，亚乾燥得到厚度為0.27 布。 換…32—的苯乙物接枝不織 使用上述製備$ y 衣侑之本乙烯磺酸接枝不織布 220叫，製備褶橺高度為ιΐ 5_ ^ . 疊不織布。此摺疊不織布……禍數目$ 120的摺 摺疊不織布的各端進“版面積為〇.6lm2。將此 徑〜長度:22^ 古ρ . 2 叫上接著敗入濾罩（内徑：76mm， 问度· 220mm)之中。山 '各屯〆# m 濾罩係措由熱鑄封法以底蓋和了p芸 形成每芯件具有咖叫之總離子交換能Λ 高效能過濾器芯件。 卞又換此力的 實施例2 曱基丙烯酸鈿水甘油酯磺酸接枝陽離子交換過濾器芯件2 314457 26 200401660 之製備 在貫施例1所速之條件下，以電子束照射實施例^中· 所使用之83W不織布，然後浸人甲基丙㈣縮水甘油酿· 中。將樣品置於玻璃容器中，接著在真空中於％下進行 接枝聚合三小時。將所得接枝不織布取出，在6〇它的二曱 基曱Ife中浸潰二小時，移除所不要的同元聚合物。將所 獲得之不織布進-步用丙酮洗I，然後在飢下乾燥^ 小時，得到164g的曱基丙稀酸縮水甘油醋接枝不織布。其鲁 接枝度為97%。 ’ 將上述所得接枝不織布浸潰在亞硫酸鈉溶於異丙醇/ 水的混合物（亞硫酸鈉80g/亞硫酸氫鈉4〇g/異丙醇12〇§/水 76〇g)中’在9代下進㈣化反應六小時。取出所得不織 ^，依照純水、2N-氫氯酸和純水的順序加以洗滌，並乾 燥得到厚度為0.29mm及離子交換能力為294meq/m2的磺 酸接枝陽離子交換不織布。

由上述製備之接枝陽離子交換不織布（有效寬度：22〇 mm) ’製備褶撊高度為1 1.5mm及褶襴數目$ i〇的摺疊不 :线布。此摺疊不織布的有效面積為0.56V。使用此摺疊不 織布，利用如實施例1的相同濾芯和濾罩，組裝每芯件具 有！65meq之總離子交換能力的高效能過濾器芯件2。 實施例3 ^ 亞胺基二乙醇接枝螯合過濾器芯件3之製備 -在實施例1所述之條件下，以電子束照射實施例丨中 所使用之83g的不織布，然後浸入氯曱基笨乙烯中（se】mi W4b0 314457 27 200401660

Chemical有限公司所制、皮 置於破璃容器中，接’商品名“ CMS-】4，，)m^ 小扦。將所得接 進仃來合反應三 時，移除所不亜认Λ布取出，在6〇t的甲苯中浸潰三

可夕丨示所不要的同 J 用丙嶋條，然後在二物。將所獲得之不織布進-步 甲基苯乙烤接技不n布下乾燥12小時，得到叫的氯 # 、、 不織布。其接技度為85%。 醇(重旦上广製備之不織布於7〇。。下在亞胺基二乙醇/置丙 …：6)的混合物中浸潰 ： 布，用甲醇和，純水加 t取出所付不織 及導入的亞胺基二乙醇其 又為〇.28mm 知基之表面濃度為285 基二乙醇接枝不織布。 eq/m的亞胺 220由、上述衣備之亞胺基二乙醇接技不織布(有效寬产· 22〇mm)，製備褶 虿效見度. A不钟太L4 .5mm及褶襴數目為120的产 :=。此摺疊不織布的有效面積為。·6ι : :不織布’利用如實施例】的相同遽芯和濾罩， 件具有174meq之導入官能基 "、哀母心 3。 基〜里的南效能過濾器芯件 實施例4 亞胺基二乙酸接枝螯合過濾器芯件4之製備 將實施例3製備之接枝不織布於5〇 溶於丙酮之混合液中（重量比2 :丨浸潰24碘化鈉溶液 和丙酉同洗條所得不織布。然後導又&貝)小時。以純水 將不織布於8CTC下在亞胺基二乙酸土乙酸基如下。 混合物中（重量比1 ·· 9)浸潰]2小萨$ 土曱月女 、 將不織布轉移到 3)4457 28 200401660 氫氧化鈉水溶液/乙醇混合物中（體積比丨： 敎至接著加 二 小日守以水解雖基。*出所得不織布，以純卜舌 ::条’並乾燥得到厚度為0.30mm & 二 酸基的量為3。—的亞胺基二乙酸接枝不織;乙 由上述所得之亞胺基二乙酸接枝不織布（有效寬度. 咖），製備褶棚高度4 U.5mm及 最不姚士 数H為1 1 0的摺 :此摺疊不織布的有效面積“56m2。使用此摺 利用如實㈣"中的相同濾芯和濾罩，組裝每 : 有171meq之官能基總量的高效能過濾器芯件4。 比較例1 在氮氣籠罩下，以電子束照射100§的HDPE不織布 [/Pan Vllene公司之產品，商品名“〇χ89〇ι ”，平均纖維直 位-2 0至3 M m，平均孔徑（由起泡點法所測得卜⑶心， 度=66g/m2，厚度=〇.32mm]。將經過照射的不織布浸入 本乙烯中，然後置於玻璃容器中，接著在真空中於Μ 進行接枝聚合三小時。將所得接枝不織布如實施例i之相 同方式加以洗〉條和乾燥，得忠丨9 η 9 rr λα w 祀知付詞202g的笨乙烯接枝不織布。 其接技度為1〇2%。將所獲得之笨乙稀接枝不織布如實施 们之相同方式進行續化反應，得到厚度為G —及離子 父換能力為635meq/m2的磺酸接枝不織布。 利用此不織布（有效寬度：22Qmm)與如實施例^的相

同濾芯和濾罩組裝過诡哭Y杜# lL 衣、t σσ心件恰，此不織布係褶撊高度為 11.5mm及褶撊數目為8〇(由於此不織布的大厚度)的摺疊 不織布，且所獲得之每芯件的離子交換能力為Μ?叫。 3]4457 29 200401660 比較例2 在如實施例1的相同條件下，以電子束照射由超高分 子量聚乙烯所製成之39g的微孔薄膜（孔隙度：〇7，厚度： 〇.〇5mm，平均孔徑：〇.5"m)。將充分除氣的甲基丙稀又酸 縮水甘油酯/二曱基曱醯胺混合物（重量比丨：”置於玻璃容 器中，將上述經過照射的多孔薄膜浸入其中，卩氮氣置換 容器中的空氣’接著在4(TC下進行接枝聚合一小時。將所 得接枝多孔薄膜如實施例2之相同方式加以洗膝和乾燥， 得到g的甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝微孔薄膜。其接枝 度為32%。將所獲得之接枝微孔薄膜如實施例2之相同方 式進打磺化反應，得到厚度為〇· lmm及離子交換能力為W meq/m2的磺酸接枝離子交換微孔薄膜B。 比較例3 在如實施例1的相同條件下，以電子束照射如比較例 2之超高分子量聚乙烯的相同微孔薄帛。將充分除氣的甲 基丙烯酸縮水甘油酯/二曱基曱醯胺混合物（重量比4 : 1 ) 置於玻埚谷為中，將上述經過照射的多孔薄膜浸入其中， 以氮氣置換谷為中的空氣，接著在5 〇它下進行接枝聚合四 小時。將所得接枝微孔薄膜如實施例2之相同方式加以洗 滌和乾燥，得到76g的曱基丙烯酸縮水甘油酯接枝微孔薄 膜。其接枝度為94%。將所獲得之接枝薄膜如實施例2之 相同方式導入磺酸基，得到具有厚度為〇·丨7mm及離子交 換能力為171meq/m2的磺酸接枝離子交換微孔薄膜c。此 離子父換微孔薄膜易~ ’製成褶撊時，在褶痕處會出現汽 314457 30 200401660 小的裂缝和裂隙。故此離子交換薄膜c盔法 …次承文作為摺疊 過濾器之實際使用。 實施例5 :金屬挑戰試驗（metal chaUenge t叫） 使用實施例1製備之磺酸接枝不織布過濾器芯件1進 行金屬挑戰試驗。以含有200ppb的鐵之超純水作為進料容 液，使其以5.0L/min至20L/min的流量流動，藉由原子^ 收分析測置濾液中的鐵濃度。在此液體流量範圍内，濾、、夜 中的鐵濃度降低到〇.6ppb至ι·9ρρΐ)的範圍，顯示出良好 的鐵不純物移除效能。 實施例6 :金屬挑戰試驗 使用異丙醇代替純水作為進料溶液，進行金屬挑戰試 驗。利用含有20〇ppb的銅之異丙醇溶液，在如實施例5 的相同條件下進行實驗。濾液中的銅濃度降低到丨5卯匕至 2 1 ppb的範圍，頒示出甚至在異丙醇介質中也有如同在純 水中移除金屬不純物的能力。 實施例7 ··金屬挑戰試驗 將實施例1製備之磺酸型接枝不織布切成具有直徑為 47 1Ή11Ί的圓I (有效面積·· 1 3 ·] cm2),固定在支撐容器中： 於此狀悲下，使含有2〇〇ppb的銅之硝酸銅（π)水溶液，以 10mL/mni至40mL/min的流量流動，並測量流出物中的鋼 派度。銅濃度降低到〇 3ppb至15ppb的範圍，顯示出鋼 不純物的移除能力。 以上述相同方式，將比較例丨製備之磺酸接枝不織布 A切成圓盤，並且在上述相同條件下進行金屬挑戰試驗。 f · 314457 3] 200401660 滤'液中的銅濃度只有降低到 、、 J 4：)ppb 至 §5ppb 的範圍。 由上述所付結果，可目夺結 一 J /緊解使用本發明之具有細微纖維 直控及細微孔徑之不織布製 衣備的，慮材具有非常良好之移除 至屬不純物的能力及效能。與使用具有大纖維直徑及大孔 徑的習知不織布（例如不織布A)所製得之 的差異。 實施例8 :過濾器壽命評估 將實施例2製備之碏酸接 …义接枝不織布切成具有直徑為47 mm的圓盤（有效面積：n ^ 13.lcm )，然後固定在支撐容器中。 使含有955PPb的銅之硝酸 曰 月酉夂銅（11)水溶液，以5mL/min的流 置流動。測量濾液中的銅漯 』/辰度，發現為0.25 ppb。進一步 使硝酸銅（II)水溶液保持泣 ^ 連瓜動，直到金屬離子貫穿濾材 舍生為止。在濾液體穑盔 „ 版知為13.4乙時（參見第】圖），銅離子 開始洗出到濾液中。逵刹 旦 ”、·之吸附在不織布的銅離子總 里為 0.2 02mmol。龜+ |八 4不本發明之磺酸接枝不織布具有非常 南的離子交換能力。 ％ $ 相較之下，將比輪、也丨〇春， .y ^ ~衣備之磺酸接枝微孔薄膜切成 直I為47mm的圓般（古 風（有效面積：13.lcm2),然後在上

同條件下進行金屬挑戰气 、 I ^ 1。初期濾液中的銅離子濃度像 ◦· lppb 一樣低Μ旦是去 、田進一步使硝酸銅（Π)水溶液保持連 、頃流動時，在 '慮液體穑& 卜 ^ 積為4.5L時發生金屬貫穿濾材（來見 弟1圖）的情形。達到此^見 、 J此點之吸附在微孔薄膜的銅離子姆、吾 為 0.0687mmol 〇 〜

Ad卜尸斤彳导4 士里 杲，可認知到含有本發明之纖維薄膜材 314457 32 200401660 移除非常大量金屬 不純物的能力而且還能延 料的濾材具有 長過遽器壽命 實施例9 磺酸接枝不绺 , 磷布/热接枝微孔薄膜過濾器芯件之製備 _妾枝不織布7有積第；種為實施例 I取 （有效見度· 220mm)，另一種為超高分子 ♦烯(分子量：！，_，〇〇〇)所組成之具有厚度為⑽ •工馮〇.2Vm及孔隙度為60.0%的微孔薄膜（有效寬 X 2〇mm)。此摺疊之積層過濾器的有效面積$ 〇.89茁2。 將此，$過濾器接合在-起，圍繞在高密度聚乙烯所製成 的内_芯上（内徑·· 46_，長度·· 220_)，然後嵌入濾罩中 6mm南度· 220mm)。此遽罩係藉由熱鑄封法利 用頂蓋和底蓋密封以組裝高效能過濾器芯件5 ^ 貫施例1 〇 石只酸接枝不織布/羧酸接枝微孔薄膜過濾器芯件之製備 在貫施例9的相同條件下，以電子束照射實施例9所 使用由超高分子量聚乙烯製成之3 9g的相同微孔薄膜。將 此經過照射的微孔薄膜浸入丙烯酸/水/曱醇混合物中（重 置比1 0 : 45 : 45)，接著在真空中於5〇艺下聚合兩小時。 將所得接枝多孔薄膜取出，以純水洗滌三次，移除所不要 的同元聚合物，在50 C下進一步乾燥]2小時，得到44g 的丙烯酸接枝微孔薄膜。其接枝度為丨2%，而厚度為〇. i ] mm 〇 3 〇 314457 200401660 利用實施例i製備之磺酸接枝不織布(有效寬度：22〇 7)和上述所得之丙稀酸接枝多孔薄膜(有效寬度:2則 兩種過濾薄膜製備具有褶撊高度為14_及褶襴數目為 的摺豐積層薄膜（有效面積：〇.89m2)。以實施例9的相 问方式製備摺疊過濾P，好 + 〜ϋ…、後利用如貫施例9的相同濾芯 和濾罩，組裝高效能過濾器芯件6。 貫施例1 1 …夂接枝不織布缀酸接枝微孔薄膜㈣器芯件之製備 維在實施例9的相同條件下，以電子束照射由聚乙稀纖 、。所組成之100g的HDPE不織布[j—n vii_公司之產 品^商品名“〇X890 1，，，平均纖維直徑=20至30" m，平均 一 I20 # m(由起泡點法所測得），面密度=66g/m2，厚度 nm]將此經過照射的不織布浸入苯乙烯，置於玻璃 谷器中，接著在直空 -、工T方；5 0 C下進行聚合反應三小時。將 接枝不織布如實施例 、 、 之相同方式加以洗務和乾燥，得到 2 〇 2 g的苯乙烯接枝 +、我布。其接枝度為1 02%。將所獲得 之本乙稀接枝不織布 χ々以貝施例9的相同方式進行磺化、渰 滌和乾燥，得到厚声 又”、〇 · 9 m m及離子交換能力為6 3 5 m e q / m的磺酸接枝不織布。 將上述獲得之庐 只t接枝不織布在實施例1 〇製備之丙 烯酸接枝多孔薄膜1 、上配置成雙層結構，製備具有褶撊高度 為14mm及褶撊數 為9 0的摺疊積層板（有效面積：〇. 5 5 m-)。利用此摺疊穑层 、曰扳，以實施例9的相同方式組裝高效 能過濾器芯件7。 34 3)4457 200401660 實施例1 2 石戸、酸接枝不織布/四級銨接枝多孔薄膜過濾器芯件之製備 在貫施例9的相同條件下，以電子束照射實施例$所 使用由超高分子量聚乙烯製成之39g的相同微孔薄膜。將 此經過照射的不織布浸入氯曱基苯乙烯/曱苯混合物（重量 比1 : 10)，置於玻璃容器中，在6〇〇c下進行接枝聚合反應 四小時。將所得接枝薄膜取出，依照曱苯和丙酮的順序加 以洗滌，移除所不要的同元聚合物，在5(rc下進一步乾燥 12小時，得到接枝度為34%之52g的氯甲基苯乙烯接枝薄 膜。 將19.9g的上述獲得之接枝微孔薄膜在三曱胺/異丙醇 /純水（重量比1 : 3 ·· 1〇)的混合物中保持浸潰，於5〇它下 進行反應12小時。取出所得之胺改質薄膜，依照純水、〇 ι N-氫氯酸和純水的順序加以洗滌，在5(rc下進一步乾燥^ 小時，得到及23.2g的四級銨改質微孔薄膜。其厚度為〇 〇 mm 〇 以實施例9的相同方式，利用雙層結構中實施例}製 備之續酸接枝不織布（有效寬度：2 2 0 m m)和上述所得之四 級錢接枝微孔薄膜（有效寬度：220mm)的兩種過濾薄膜穿』 備具有指欄高度為1 4mm及褶桐數目為1 45的摺疊積声^過^ 濾器（有效面積：〇.89m2)。利用此摺疊積層過滤器，以實 施例9的相同方式組裝高效能過濾器芯件8。 實施例13 :金屬挑戰試驗 使用實施例9至11所分別製備之高效能過渡器芯件 31445? 200401660 5 6 7進行金屬挑戰試&。u八+ 為進料溶液，使其以 含有200ppb的鐵之純水作 量遽液中的鐵淨θ々·0L/min至20L/min的流量流動，測 斌/辰度。在此液體流量範圍内，、南 度在過攄器芯件5的情形下，降低到中的鐵濃 範圍；在過濾器芯件6的情形下，降低到〇至Wppb的 的範圍;在過濾器芯件7的情形下，降低到0 9 i 〇.〇4PPb 的範圍。所有三個過攄器芯件均顯示出優心—2.2PPb 除效能。特別是過濾器芯件6能得到最好的結 由^使用導人缓酸基之多孔薄膜作為構成過^芯== 孔溥膜，得以改善微孔薄膜表面對於 J〜个/閑渴Μ曾，田 而提供更高的移除效能之故。 A 、 實施例14 :金屬挑戰試驗：異丙醇 除了使用含有200ppb的鐵之異丙醇作為進料容、夜以 外’以實施例i 3的相同方式，進行過攄器芯件5和6’的金 f挑戰試驗。濾液中的鐵濃度在過濾器芯件5的情形下， 降低到0.2PPb至〇.6PPb的範圍，纟過漉、器芯件6的情形 下，降低到0.04PPb至〇.〇8ppb的範圍。兩個過濾器芯件 對於異丙醇以及水均顯示出移除鐵不純物之良好效能。特 別是過〉慮器芯件6能得到非常好的結果，可認為是由於使 用導入陽離子交換基之多孔薄膜作為構成過濾器芯件之多 孔’專膜’得以改善吸附帶電微粒的效能，因而提供高移除 效能之故。 比較例4 使用多孔薄膜過濾器芯件自異丙醇中移除鐵 314457 36 200401660 利用貫施例9所使用之招古八 — ™ “分子量聚乙賴孔薄膜和

貫施例1所使用之接枯虑A 要技處理刖的聚乙烯纖維不織布（E工 du Pont de Nem〇Urs公司之產品，商品名“丁^ ，以· 例9的相同方式形成擅疊積層板，並以實施例9的相同： :㈣過，慮…D。在實施例14的相同條件下使用此過 濾器芯件Ό進行金屬挑戰 用此過 4.0PPb至13.1ppb的範圍 ，辰度在 實施例15 :以微氣泡流出評估起始性質 分別使用上述實施例9所萝偌丄、 名l、+、杏—7丨 衣備之向效能過濾器芯件5 和上述貫施例1 〇所製備 1卞 ^ ^ ^ b 甭之问效肐過濾器芯件ό，觀測i捋

氣泡流出行為來評估高效 規釗，、U 匕遽态之起始性質。將奘、、其 L之緩衝氫氯酸的循環容 、卜 ^ f, η ^ , 的連接至栗，依照過渡器芯件5 或6及動恶光放射型粒子 r, 1 at / · 卞數口。的順序加以串聯，使液體 以！6L/min的流量進行循環 使液月且 。…日丨曰十a 戈口循5衣之後，由粒子計教 森測置來自過濾器芯件 于钟數 ^ „ 〇 ^ 之液中的微氣泡數目。1处杲干 於弟2圖。在使用磺酸接枝不 ”、.·口果不 芯件5的實& φ # 、S布/揲接枝微孔薄膜過濾器 的“…親測到有微氣泡流出的行為。另—方面 在使用磺酸接枝不織布/羧 …· 方面， 的實驗中，彳1 # · 铽孔薄膜過濾器芯件ό 〜貝7双丁’键乳泡數目 減少。過濾哭—件6 θ§、幵^ 4 %之後的短時間内迅速地 〜、口口心件6择員示在起始 較快減少，传由##缺# 私中濾液的U氣泡數目 u. n ., ,, ^ ^入U孔溽膜的表面改質所致。 將U孔㈣表面轉換成親水 貝所致 ξΛ XU .¾ 曰 支此’寻腰之表面能並導 致此潯朕對於卿溶 阳此I ¥ 與A^ 名孝乂好的潤濕性。 戶、^ ,J ] 6 ·金屬挑戰試驗 37 3J4457 200401660 使用上述實施例1 1所製備之高效能過濾器芯件7進行 金屬挑戰試驗。以ρ Η值為4及含有2 · 2 p p b的鐵之純水作 為試驗液，使其以5.0L/min至20L/min的流量流動，測量 濾液中的鐵濃度。在此液體流量範圍内，濾液中的鐵濃度 降低到〇.〇4ppb至0.06ppb的範圍，顯示出良好的鐵移除 效能。以相同方式，使用pH值為7及含有4.6ppb的鋁離 子之純水，使其以5.0L/min至20L/min的流量流動，測量 φ 濾液中的紹濃度。在此液體流量範圍内，濾液中的鋁濃度 降低到〇.〇3ppb至〇.〇5ppb的範圍，顯示出良好的鋁移除 效能。 【圖式簡單說明】 第1圖為表示實施例8的實驗結果圖。 第2圖為表示實施例1 5的實驗結果圖。 38 314457

Claims (1)

1. 200401660 拾、申請專利範圍： k —種過濾器芯件’該過濾器芯件包括：纖維薄膜 其由離子交換基及/或螯合基導人具有…q 之平均纖維直徑及1 ^ m 5 ?n ^ 人物纖唯i胺I 〇"m之平均孔徑的有機聚 口物、、減、准溽肤基材所得到。 2·如申請專利範圍第！項之過滤器芯件，盆中 接枝聚合法將含有離子六 猎由輻射 料入Μ 基及/或螯合基的聚合物側 鏈…有機聚合物纖維薄膜基材的主鏈上。 3·如申請專利範㈣1或2項之過濾器1件，盆中，Μ 維基材係紡織物或不織布。 Μ滅 4·如申請專利範圍第1 φ _ 員中任一項之過濾器芯件，並 中，该離子交換基係選自 ，、 銨基與一級、m」夂基、破酸基、竣基、四級 二乙醇胺基、亞胺A”缺“且5亥螯合基係選自 基。 土一乙馱、二硫代胺曱酸基與硫脲 5· —種過濾器芯件，包 λ . ^ 將離子交換基及/或螯入其逡< 入有機聚合物纖維薄 飞虫口基V曼 孔薄膜材料。專膜基村所得之纖維薄膜材料和微 6· —種過濾器芯件，白 入有機聚合物纖維薄子交換基及/或螯合基導 將親水基導入有機多：：到的纖維薄膜材料，和 料。 A胰基材而得到的微孔薄膜材 7·如申請專利範圍第5 輕射接枝聚合法將含有二員之過遽器芯件’其中，藉由 有離子交換基及/或整合基的聚合 314457 39 200401660 物側鍵導入該有機聚合物纖維薄膜基材的主鏈上。 8 ·如申請專利範圍第5至7項中任一項之過濾器芯件，其 中’該纖維基材係紡織物或不織布。 9·如申請專利範圍第5至8項中任一項之過濾器芯件，其 中17亥有機聚合物纖維薄膜基材具有〇 · 1 # m至5 〇 // m 之平均纖維直徑及〇· 1 // m至1 〇〇 # m之平均孔徑。 1 〇·如申請專利範圍第9項之過濾器芯件，其中，該有機聚 "物纖維薄膜基材具有〇·1 V m至20 // m之平均纖維直 徑及1 # m至20 # m之平均孔徑。 11·如申請專利範圍第5至8項中任一項之過濾器芯件，其 中4離子父換基係選自磺酸基、磷酸基、及羧基之陽 離子父換基，或選自四級銨基與一級、二級或三級之低 級胺基之陰離子交換基；該螯合基係選自二乙醇胺基、 ^胺f二乙酸、二硫代胺曱酸基與硫脲基；該親水基係 k自〜酸基、磷酸基、羧基、四級銨基、三級胺基、二 級胺基與一級胺基之離子性親水基或選自醯胺基與羥 基之非離子性親水基。 1 2 · 士申w月專利範圍第5 i i 〇項中任一項之過濾器芯件， 其中，該微孔薄膜之平均孔徑為〇.〇2//111至1〇//m。 13·=申請專利範圍fl2項之過漶器芯件，其中，該微孔 溥膜之平均孔徑為0.02//111至〇 5#爪。 1 4. -種用以將水或化學品進料至微電子裝置製*方法之 系統，其特徵為將申請專利範圍第丨至]3項中任一項 之過濾器芯件納入微電子裝置製程之水或化學品的進 314457 40 200401660 料管線中