>> 磷酸對Doping問題之影響探討
提起 Doping，似乎大家都比較直接地，會想到硼，就筆者個人而言，也是如此，總是以為硼，特別來自 HEPA / ULPA 之玻纖濾網中的硼。
直到筆者接觸一實際案例，從各種跡象判斷，可以斷定是磷污染，且硼亦被製程人員排除其可能性，但在空氣中，總是無法順利採集到磷酸，碰到此一情形之後，不禁令人懷疑，那兒出了問題？
由於有這樣的疑問，因此，開啟了對磷酸之興趣，本期即擬與讀者分享對此一問題之看法。
>> 前言
前言 :
當你在外氣濾網上，檢測出PO43-，同時又確認是外氣中的磷對產品有影響，可是卻無法於外氣中檢測出磷，您有何感想？
空氣中真的沒有磷？
產品對磷之敏感度，一定要ppb level才有影響？
接下來，我們將介紹我們的想法與做法。
我們選擇的，是第二個感想，我們懷疑一開始認定磷一定要ppb level才有影響之想法，如果不是ppb level；那就是ppt level，那如果是ppt level，則外氣的變化又佔了什麼樣的角色？
我們嘗試利用簡單的微分方程式及Step function來說明以上之問題。
>> 磷酸濃度確認
很幸運地，在2006 ITRS Yield Enhancement 中，有提及Dopant Gas之相關內容，如下表一，其建議是10pptM ! 同時，也定義24hr witness wafer之表面最大沉積量。
但10pptM，若以磷酸而言，約0.038μg/m3，十分地低，因此，我們參考Furnance之環境需求，並假設磷酸之Sticking Coefficient為E=1×10-6，我們初步以0. 25μg/m3為未來計算之Critical concentration。
ITRS Yield Enhancement Wafer Environmental Contamination Control
對Dopabnt之數據彙整與檢討
>> 外氣對Doping之影響探討
我們假設cleanroom內有一定之磷酸溢散量，因此，在外氣沒有磷酸之情況下，室內之磷酸濃度為0. 25μg/m3，此時產品處在臨界狀態下。
我們更進一步假設，外氣之磷酸濃度變化，如下圖，於某一時刻，磷酸由 ~0μg/m3，增至0.25μg/m3，再增至0.5μg/m3，並有兩支0.75μg/m3之peak !
其實，這樣的濃度並不易測得，尤其磷酸對離子層析儀的感度並不好，不易將偵測極限往下做，因此，即使是0.75μg/m3，也未必會被檢出。
那麼，這樣的外氣濃度變化，又會令產品產生什麼效應？
我們利用差分方程式的方法，求解暫態解，如下圖。其實可以發現，外氣只要有一丁點增量，那怕是不易被檢出之濃度，其對產品亦將造成影響！
>> 室內化學品溢散之影響
磷酸之另外一個來源，除了外氣之外，就是內部，此如化學品之溢散。
我們也是將化學品之溢散，用step function 來表示，利用差分方式求解暫態解，如下圖。
其中，上圖是化學品溢散之時間點，維持0.1hr，同時並比對外氣磷酸之發生時間。
我們可以發現，除非室內化學品之溢散量十分大，否則，外氣仍佔有較大之影響力。
>> 來源
磷酸，若真的有，打哪來？
很明顯，從排氣之scrubber來，近來台灣之廠房集中，經常有彼此交互污染之情形，而磷酸，雖然很容易被 scrubber捉下來，但卻仍有少量被攜出，而在大氣中擴散。
雖然少量，但對Doping而言，似乎是大量。
>> 結論
我們發現：
1. 磷酸的濃度，不一定要高，才會對產品影響，但愈低的磷酸濃度，卻愈不易被檢測出來。
2. 外氣的磷酸濃度雖然不高，但只要出現，就有可能形成產品的威脅。
3. 室內化學品溢散量固然也是威脅之一，但必需有大量溢散才有明顯之影響力。