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彭兆群副主任
財團法人紡織產業綜合研究所
全球市場與發展趨勢：近年全球高科技製程正朝向高潔淨度、低碳化與循環製造發展，空氣分子污染（Airborne Molecular Contamination, AMC）控制已從輔助性環節轉變為影響晶圓製程良率與設備壽命的關鍵因素。根據市場預測，全球晶圓與半導體用化學吸附濾材市場將由2023年的4.69億美元成長至2030年達7.39億美元，年複合成長率達7%，主要市場由英特格（Entegris）與Camfil等歐美廠商主導，顯示關鍵材料高度集中且供應風險潛在。
技術挑戰與產業需求：隨半導體製程邁入2奈米以下世代，對氣體純度與潔淨環境的要求大幅提升，AMC濾材需具備高效率吸附、高穩定性與低揮發性特性，以避免製程污染與VOC生成。同時，產線設備長時間運作導致濾材更換頻率高，若採用傳統一次性膠黏複合結構，不僅造成高耗材成本與廢棄負擔，亦增加供應鏈風險。產業亟需具高效吸附、低壓降使用與在地化供應的新一代濾材技術，以支援先進製程及高端光電應用。
計畫願景與推動效益：本計畫以三年內建立有機／酸／鹼氣體吸附濾材的自主化與產業化為願景，整合無膠熔噴複合與活性碳／化學吸附改質技術，開發具高吸附效率、低壓損、低碳足跡之化學濾材，因應半導體與化工產業對多氣體 AMC 的高潔淨需求。計畫推動將促使市場由進口轉向國產化、在地製造，建立自主供應鏈，提升產品價值與產業韌性，並帶動高端濾材與環境控制設備的新興市場，強化台灣高科技產業競爭力。
隨著全球半導體製程節點持續微縮（進入2奈米以下世代）及高科技產業對製程潔淨度與設備可靠性要求日益嚴苛，空氣分子污染（Airborne Molecular Contamination, AMC） 已成為影響晶圓良率、元件壽命與製程穩定度的關鍵控制因子。國際市場目前主要由美國、日本與歐洲少數濾材大廠主導，如 Camfil、Entegris、AAF、Parker 等，具備從材料研發、濾材模組設計到再生回收服務的完整供應體系。其產品多以高比表面積活性碳結合化學吸附劑構成複合濾材，並搭配智慧感測與監測模組，可即時追蹤氣體污染濃度及濾材飽和狀態，藉以延長使用壽命、降低維護頻率，並符合節能減碳與智慧製造的全球趨勢。
近年國際大廠積極投入化學吸附濾材之高效率技術開發，針對酸性、鹼性與有機類AMC污染源，導入改質活性碳、金屬氧化物、金屬有機骨架（MOF）等新型吸附材料，藉以提升選擇性吸附與熱穩定性。同時，歐美與日本企業逐步建立濾材再生與循環使用系統，透過低溫解吸與再活化製程，降低廢棄物產生量與碳排放，並符合ESG與碳中和政策要求。此發展趨勢顯示，「高性能、低碳足跡、可再生」 已成為國際AMC濾材技術演進之核心方向。
然而，現行高效化學吸附材料及濾材模組多仰賴進口，供應鏈集中於少數國際廠商，價格昂貴且交期受地緣政治與能源政策影響顯著。隨著碳稅制度實施與原物料成本上漲，各國均意識到濾材自主化與在地製造的重要性。亞太地區，特別是台灣、韓國與中國，正積極布局自主AMC濾材技術與在地再生製程能力，以降低製程風險並強化關鍵零組件供應韌性。未來全球市場將朝向「高精密化學吸附、在地化製造、循環再生」三軸並進的方向發展，成為支撐先進半導體與高科技製造的關鍵基礎產業之一。
A.AMC與晶圓製造關鍵線寬(CD)關係
隨著晶圓製程節點不斷微縮，從130奈米進展至目前的3奈米甚至以下世代，製程中每一個結構尺寸（Critical Dimension, CD）已接近分子尺度。此時，即使僅有5至10個氣態分子（約0.3至1.5奈米）附著於晶圓表面或關鍵製程區域，即足以造成等效5奈米線寬的偏差，對曝光、蝕刻及沉積等步驟產生顯著影響。空氣分子污染（Airborne Molecular Contamination, AMC） 因其分子尺寸與先進製程臨界尺寸相近，已成為限制線寬控制精度與良率提升的主要因素之一。AMC主要包括酸性氣體、鹼性氣體與有機揮發物三大類，其對製程造成的損害機制各異。例如酸性AMC（如HF、HCl、SO₂）會導致金屬氧化層或感光膠劣化；鹼性AMC（如NH₃）會干擾光阻曝光反應、造成線寬偏移；有機AMC則可能在光罩或介電層表面生成薄膜污染，導致介電擊穿電壓下降與阻值飆升。這些污染累積於製程環境中，將直接影響CD的均勻性與重現性，使得先進節點的線寬控制誤差（CDU）與臨界尺寸偏差（LWR/LER）顯著增加。
在3奈米以下技術世代，製程良率與設備穩定度已不僅取決於微粒控制，更仰賴對氣相分子污染的精密治理。因此，半導體與光電產線紛紛強化潔淨室AMC控制標準，並採用多層次濾材結構（活性碳＋化學吸附＋物理過濾）與智慧濾材監測系統，以抑制分子級污染波動。此一趨勢顯示，AMC控制技術與濾材性能的提升，已成為支撐奈米級線寬製程穩定與高良率生產的關鍵環節。
經濟部產業發展署：低碳轉型推動與輔導計畫/鼎榮濾材科技有限公司
B.AMC分類/影響/不同製程區
空氣分子污染（Airborne Molecular Contamination, AMC）是影響先進半導體製程良率的核心關鍵之一，其污染物多以氣態分子形式存在，尺寸約落在 0.3 至 1.5 奈米之間，遠小於傳統微粒過濾器的截留範圍，因此必須依賴化學吸附方式進行控制。依其化學特性，AMC 可大致分為酸性（A-type）、鹼性（M-type）與有機分子（C-type）三大類，每一類對晶圓製程的破壞機制各不相同，因此需採取差異化的管理策略。
酸性 AMC 主要包含 HF、HCl 與 SO₂ 等腐蝕性分子，容易對金屬線路、蝕刻後的精細結構造成化學侵蝕，導致線寬（CD）偏差、薄膜均勻度降低與設備光學元件霧化。相較之下，鹼性 AMC（如 NH₃）則會與光阻產生不良反應，使曝光後之圖形膨脹或變形，是造成光刻製程 CD 漂移的主要污染來源；即便極低濃度也可能使線寬偏移超出製程視窗。至於有機 AMC，例如 IPA、Acetone 與各類 VOC，常在光罩、鏡面或晶圓表面形成吸附層，使曝光能量傳遞受到干擾，尤其在 EUV 製程中，其對鏡面反射率的損害最為明顯。
由於不同製程對 AMC 的敏感度不盡相同，各功能區域對 AMC 類型亦需採取不同程度的控管。光阻塗佈區對有機 AMC 最為敏感，因揮發性分子會吸附在光阻表面造成厚度不均；曝光區則需嚴格抑制鹼性 AMC，以避免影響光阻化學反應及 CD 穩定性；而在蝕刻與金屬製程中，酸性 AMC 則是最需關注的污染，任何微量殘留都可能引發材料腐蝕或界面失效。另外，CMP 與清洗製程同時受有機與酸性 AMC 影響，若控制不當，將造成表面殘留、刮痕或界面污染問題。
隨著製程線寬逐步縮小至 5 奈米以下，製程容忍度大幅降低，僅需數顆至十數顆 AMC 分子便足以導致缺陷或曝光偏移，使得 AMC 管理從「空氣品質議題」提升為「製程良率工程」的重要環節。因此，分門別類理解 AMC 的特性與污染機制，並針對不同製程區採用對應的化學吸附濾材，已成為現今半導體工廠維持高良率與高可靠度不可或缺的關鍵技術。
台灣過濾與分離學會 Taiwan Filtration and Separations Society
