<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
  <head>
    <meta content="text/html; charset=ISO-8859-1"
      http-equiv="Content-Type">
  </head>
  <body text="#000000" bgcolor="#ffffff">
    Vito:<br>
    <br>
    While I'm sure that folks more knowledgeable than I will chime in,
    let me get the ball rolling with some of my thoughts.<br>
    <br>
    First, a modern turbomolecular drag pump should have a very high,
    but not infinite, compression ratio for nitrogen on the order of
    10^12.  To me that means that there should be very little, but
    probably not zero, nitrogen flowing back through the turbo pump. 
    Knowing more about your system flows, pressure and nitrogen partial
    pressure in the foreline, etc. would probably be required to provide
    a more detailed analysis.<br>
    <br>
    Do you have an RGA on this system ... or at least the ability to add
    one temporarily?  I would think that this would be a useful tool.  
    Particularly, if I had an RGA, I'd be inclined to replace the
    nitrogen pump purge with argon ... at least as a quick experiment
    ... to see if that made a difference.  Actually, I'd probably run
    experiments using argon as a pump purge even if I didn't have an RGA
    on the tool ...<br>
    <br>
    Do you have SIMS (or similar) data that shows constant nitrogen
    background levels or does the nitrogen level show a spike at the
    start of the deposition or at other times during the process?<br>
    <br>
    How confident are you that nitrogen and/or air aren't able to enter
    the chamber through the load lock or through leakage in the main
    chamber?  What is your pumpdown/purge procedure in the load lock? 
    Is that using argon to purge and backfill? What's the rate of rise
    in the chamber itself?  Has the chamber been hard baked so that you
    are more confident that you aren't seeing evolution of adsorbed gas,
    contributions from virtual leaks, etc?  Depending on what nitrogen
    background levels you are seeing, it doesn't take much of a leak in
    the chamber to result in a significant partial pressure of air in
    the system?  Are there any rotary or linear seals in the system that
    could result in unwanted partial pressures of air/nitrogen?<br>
    <br>
    My first guess is that back flow of pump purge nitrogen is not your
    primary source of nitrogen in the chamber ... but that should be
    fairly easily tested using clean argon for your pump purge for a
    bit.  Although I haven't used one, I know that EBARA (and maybe
    other dry pump manufacturers) offers the ESR20N that claims to
    require no nitrogen purge in clean applications.  If backflow of
    nitrogen purge gas IS your problem, this may be a way of reducing
    that source ... and maybe at a lower total cost than using high-cost
    argon continuously as a pump purge.<br>
    <br>
    Finding the source of low-partial pressure contaminants in these
    type of systems is often tricky and typically requires a significant
    number of experiments to fully resolve.  We have been working hard
    to find the source of low levels of oxygen contamination in some
    SiGe epitaxial processes ... and thus far have a hefty stack of
    receipts from SIMS analysis but less-than-complete resolution of the
    problem.<br>
    <br>
    Good luck,<br>
    <br>
    John<br>
    <br>
    On 1/28/2013 2:23 PM, Vito Logiudice wrote:
    <blockquote
      cite="mid:CD2C43E5.2104A%25vlogiudi@connect.uwaterloo.ca"
      type="cite">
      <div class="moz-text-html" lang="x-western">
        <div>Dear Colleagues,</div>
        <div><br>
        </div>
        <div>We are depositing single crystal diamond via PECVD in a
          newly purchased tool dedicated to this process. Initial
          deposition runs have revealed the presence of film defects
          caused by stray nitrogen. The system and process gas lines
          have been helium leak-tested. The load-locked process chamber
          is pumped down by a turbo pump backed by a nitrogen-purged dry
          pump (the process makes use of methane and hydrogen). We're
          wondering if the N2 purge on the roughing pump might somehow
          be contributing to the problem.</div>
        <div><br>
        </div>
        <div>I'd appreciate hearing the community's thoughts on the
          possibility of nitrogen back flow from an N2-purged roughing
          pump back to the process chamber.</div>
        <div><br>
        </div>
        <div>Many thanks,</div>
        <div>Vito</div>
        <div>
          <div>-- </div>
          <div>
            <p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt;
              font-size: 11pt;">Vito Logiudice  M.A.Sc., P.Eng.<o:p></o:p></p>
            <p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt;
              font-size: 11pt;">Director of Operations, Quantum NanoFab<o:p></o:p></p>
            <p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt;
              font-size: 11pt;">University of Waterloo<o:p></o:p></p>
            <p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt;
              font-size: 11pt;">200 University Avenue West<o:p></o:p></p>
            <p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt;
              font-size: 11pt;">Waterloo, ON      Canada   N2L 3G1<o:p></o:p></p>
            <p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt;
              font-size: 11pt;">Tel:  1-519-888-4567  ext. 38703<o:p></o:p></p>
            <p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt;
              font-size: 11pt;">Email: <a moz-do-not-send="true"
                href="mailto:vlogiudi@uwaterloo.ca" style="color: blue;">vlogiudi@uwaterloo.ca</a></p>
            <p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt;
              font-size: 11pt;">Website:
              <a moz-do-not-send="true"
                href="https://qncfab.uwaterloo.ca">https://qncfab.uwaterloo.ca</a>/</p>
            <p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt;
              font-size: 11pt;"><br>
            </p>
          </div>
        </div>
      </div>
      <div class="moz-text-plain" wrap="true" graphical-quote="true"
        style="font-family: -moz-fixed; font-size: 13px;"
        lang="x-western">
        <pre wrap="">
</pre>
      </div>
    </blockquote>
    <br>
  </body>
</html>