PFAS是Per- and Polyfluoroalkyl Substances(全氟及多氟烷基物質)的縮寫。它是含氟的有機化合物的總稱。由於其分子結構中氟原子的數量、位置與鍵結形式多樣,PFAS涵蓋的物質種類相當廣泛。
作為氟化合物,PFAS的結合能量相當高,具有耐熱性、耐候性及耐化學性等特性,不易在光照或高溫條件下分解,且PFAS具備低表面張力特性,擁有防潑水、防潑油與防沾黏等功能,被廣泛應用於工業製造及民生消費品。不過,由於PFAS難以分解,長期在環境中蓄積,會對環境造成重大風險,目前多項PFAS物質已納入《斯德哥爾摩公約(POPs 公約)》架構下,成為國際性且全面性的管制對象,各國相關法規亦持續趨嚴。
在半導體製造工程中,PFAS的應用相當廣泛。前段製程如微影、濕式蝕刻、乾式蝕刻機冷卻器使用溶液及添加劑型PFAS,後段多項製程也使用PFAS。成型品方面,PFAS常應用於超純水及超高純度藥液用管線閥門等。
基於各國對於PFAS法規日趨嚴格,約佔全球半導體冷卻劑總產量80%的美國3M公司,已於2022年底正式宣布,在2025年底前完全停止生產所有含氟聚合物、氟化液體和基於PFAS的添加劑產品,影響冷卻液供給市場。
當無法再使用氟化冷媒時,為了替換代替品,既有系統必須全部更換無法追加,過程中反而可能產生大量PFAS廢棄物,若能適當焚燒處理,可有效降低環境風險;但若發生事故或非法傾倒,將增加環境污染風險。
另一方面,半導體工廠的廢水處理系統,普遍尚未針對PFAS進行特別管理。對此,依公開資訊顯示,晶圓代工龍頭台積電已持續優化PFAS檢測能力,運用「過濾直測法」將檢測流程由105分鐘縮短為15分鐘,效率提升86%,同時避免處理過程中的汙染風險。截至2025年3月,該技術已導入海內外所有十二吋、八吋晶圓廠及後段封測廠應用。
圖片來源:環境部水質保護網