
<html><head><meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=utf-8"></head><body style="overflow-wrap: break-word; -webkit-nbsp-mode: space; line-break: after-white-space;">Hi Emma,<div><br></div><div>Over at UofM we have a pretty wide variety of setups for chamber cleans. Some of our setups include:</div><div><br></div><div>- We have two P5000 chambers that we don’t run any cleans on. These are our ‘clean’ chambers that get used for process flows going back into our furnaces, and they are normally in a “conditioned” state.  One runs fluorocarbon oxide/nitride etches. The deposition on the showerhead and chamber walls will get thick enough after a couple thousand wafers that it starts to flake off and at this point we take it offline and scrape out all the buildup. Both of these chambers have polyimide chucks and teflon lined lids, so I figure an O2 plasma would be bad here. It’s actually easier to scrape off if you let the film get thick enough that it start to flake on it’s own. The other chamber is for HBr/Cl2 etching of polysilicon. This gets a dark black buildup on some of the process kit over time, my assumption is that this is some sort of Cl/Br carbon due to mostly running wafers that are mostly exposed photoresist. </div><div><br></div><div>- We have two DRIE bosch process tools (STS Pegasus) that we generally only allow bosch process recipes in. These run fixed length O2 cleans based on 3 categories of process time. I would love to get these on an endpoint for the clean but I don’t think I have a pathway to make that happen. These chambers are ~120C so that helps a bunch to minimize the polymer build up but there are some cold spots in the chamber, specifically an aluminum ring that clamps the ESC assembly together, and a large bellows that allows the ESC to raise up. The ring will get buildup that has to be cleaned off every couple months or it’ll start to flake, and it’s far enough from the plasma source that plasma cleans don’t help very much.</div><div><br></div><div>- We have a STS APS that we use for fluorocarbon oxide/nitride etches and also deeper fused silica etches. This is also a 120C chamber to help minimize build up. We mostly run fixed length O2 cleans, but some of the longer ones we start with an SF6 mix. The higher etch rate fused silica recipes do deposit a lot of polymer on the chamber, and at one point I went through with our RGA to try to optimize the speed of the O2 clean, and I ended up needing about 2/3 clean length vs process length.</div><div><br></div><div>- We have a LAM 9400 that runs Cl / HBr / BCl3 etches for GaN/Ga2O3/GaAs as well as SiO2/Si3N4 etches with C4F8/SF6 and also basically any other material that will form a volatile byproduct. The software on this system only allows you to set a clean recipe that runs before each wafer that goes into the tool. Since most of our researchers are running a single wafer this forces us to have a single generic clean. For this we start with an endpointed O2 step to try to strip back any fluorocarbon build up in case the previous run was a long oxide etch, then we have a couple SF6/O2 steps, then finish with an O2 step. The whole clean is about 5-6 minutes long and is probably overkill for a lot of processes that get run on the system, but there are probably also edge cases that it’s not enough for. However we do run a monthly qual (a 5min HBr Si etch) and even with the wide range of things we run the qual is one of the more consistent ones in the lab. I do really like the chamber design on this system, everything is heated well and the plasma reaches most of the chamber, there isn’t a high aspect ratio cold bellows to trap byproducts in. There are also a few papers out there on this tool that detail how fast a clean will strip back material at different locations in the chamber.</div><div><br></div><div>- Our newest chamber is running Cl2/BCl3 and also SF6/O2 processes. For this I’ve setup a Cl2 —> SF6 —> SF6/O2 —> O2 clean. The low pressure Cl2 step is to strip back any BClx buildup and also any chlorocarbon buildup from photoresist. The SF6 and SF6/O2 steps are to strip back any SiOCl build up, and then finish with O2 just to make sure there’s minimal residual F. The SF6/O2 recipes will just run the SF6/O2 clean steps.</div><div><br></div><div><br></div><div>For setting up your cleans and monitoring the chamber condition I would really recommend getting an OES. I’ve only had access to one for the past few months, and the amount of data you get is a little overwhelming but it’s worth looking into because you can learn a lot about your tool. Also a few notes on general cleaning strategy:</div><div><br></div><div>- O2 plasmas work well to strip back fluorocarbon build up (like from an oxide etch with C4F8). You do release some F from the chamber walls during that style clean, and that can be effective to clean other residues that are incorporated into the film. I currently look at a 484nm wavelength for endpoint, but when you have buildup you actually get a really wide band. In many O2 plasmas you can also see this just by eye, it’ll be bright white when there’s polymer being etched.</div><div><br></div><div>- SiOCl / SiOBr buildup is something you want to be aware of for Cl / HBr etches. When you etch Si in either of those chemistries you’ll get a thin layer that forms on the chamber walls, and how fast it forms will be dependent on the recipe and wafer open area. A SiOCl chamber wall in a Cl2 recipe will tend to have a faster etch rate then a Al2O3 or AlF wall as Cl is less likely to recombine. A SF6 or SF6/O2 plasma will very quickly strip this back and leave you with an AlF wall.</div><div><br></div><div>- In general you want to minimize AlF buildup as it can cause particle issues, so not running longer then you need to in the SF6 steps. Also running a Si wafer in Cl2 to form SiCl4 is supposed to be very effective at etching back AlF.</div><div><br></div><div>- BCl3 can deposit BCx polymers onto the chamber. From what I’ve seen these tend to continuously build up like fluorocarbon, but I suppose if you ran a really low % BCl3 in Cl2 it might stabilize as a thin layer. You can run a low pressure Cl2 clean to strip it back, or also SF6 would work to form BF3. In theory you would want to avoid forming boron oxide, but I’m not sure how big of an issue that would be and/or if SF6 would clean out boron oxide or not. My preference would be to run a low pressure Cl2 clean as the BClx polymer is likely to have some other materials from the etch incorporated into it, and those are probably volatile with Cl2 if you were using BCl3 to begin with. With my OES I've been looking at 271.5nm, but there’s several peaks near that area that show up with BCl3. </div><div><br></div><div><br></div><div>Thanks,</div><div>Shawn Wright</div><div>Lurie Nanofabrication Facility</div><div>University of Michigan</div><div><br></div><div><br></div><div><br><div><br><blockquote type="cite"><div>On Mar 17, 2025, at 6:59 PM, Emma Anquillare <eanquillare@gc.cuny.edu> wrote:</div><br class="Apple-interchange-newline"><div><meta charset="UTF-8"><div class="elementToProof" style="font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none; font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;">Dear Labnetwork Hivemind,</div><div class="elementToProof" style="font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none; font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;"><br></div><div class="elementToProof" style="font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none; direction: ltr; line-height: 1.38; margin-top: 0pt; margin-bottom: 0pt; font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;">I am looking to assemble what we know collectively about dry plasma etch cleaning recipes so that I can summarize, compare, and ultimately experimentally evaluate them. </div><div class="elementToProof" style="font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none; font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;"><br></div><div class="elementToProof" style="font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none; font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;">I am interested in:</div><div class="elementToProof" style="font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none; direction: ltr; line-height: 1.38; margin-top: 0pt; margin-bottom: 0pt; font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;">-Do your facility's etchers (ICP/ RIE) have custom clean recipes specific to certain etch recipes or materials? If so, what are they and what are both the recipe and clean parameters?</div><div class="elementToProof" style="font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none; direction: ltr; line-height: 1.38; margin-top: 0pt; margin-bottom: 0pt; font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;">-Do you use an emission spectrometer (or any other method) to develop or evaluate these cleans?</div><div class="elementToProof" style="font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none; direction: ltr; line-height: 1.38; margin-top: 0pt; margin-bottom: 0pt; font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;">-How did you come up with these cleans in the first place?</div><div class="elementToProof" style="font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none; direction: ltr; line-height: 1.38; margin-top: 0pt; margin-bottom: 0pt; font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;">-Have you seen any good talks, literature, or other resources relevant to this subject?</div><div style="font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none; direction: ltr; line-height: 1.38; margin-top: 0pt; margin-bottom: 0pt; font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;"><br></div><div style="font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none; font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;"><br></div><div class="elementToProof" style="font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none; font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;">Anything you can share is appreciated and (I hope) will be worth your efforts to provide, as I am seeking to compile this for public benefit. </div><div class="elementToProof" style="font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none; font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;"><br></div><div class="elementToProof" style="font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none; font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;">Thanks!</div><div class="elementToProof" style="font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none; font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;">Emma</div><div class="elementToProof" style="font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none; font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;"><br></div><div id="Signature" class="elementToProof" style="caret-color: rgb(0, 0, 0); font-family: Helvetica; font-size: 12px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none;"><div style="font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;"><b>_____________________________________________</b></div><div style="font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;"><b>Emma Anquillare, PhD</b></div><div style="font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;">Research Scientist</div><div style="font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif;"><span style="font-size: 12pt;">ASRC<span class="Apple-converted-space"> </span></span><span style="font-size: 16px; background-color: rgb(255, 255, 255);">Nanofabrication Facility</span></div><div style="font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 16px;"><span style="background-color: rgb(255, 255, 255);">City University of New York</span></div><div style="font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 16px;"><span style="background-color: rgb(255, 255, 255);"><br></span></div><div style="font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 16px;"><span id="cid:ab3ca695-ab87-43e4-9e5b-70612dfac19b"><Outlook-mzn1fp0b.jpg></span></div><div style="font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 16px;"><i>Catalyzing Change, Celebrating Gains: </i></div><div style="font-family: Aptos, Aptos_EmbeddedFont, Aptos_MSFontService, Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 16px;"><i>A decade of visionary science for the public good.</i></div></div><span style="caret-color: rgb(0, 0, 0); font-family: Helvetica; font-size: 12px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none; float: none; display: inline !important;">_______________________________________________</span><br style="caret-color: rgb(0, 0, 0); font-family: Helvetica; font-size: 12px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none;"><span style="caret-color: rgb(0, 0, 0); font-family: Helvetica; font-size: 12px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none; float: none; display: inline !important;">labnetwork mailing list</span><br style="caret-color: rgb(0, 0, 0); font-family: Helvetica; font-size: 12px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none;"><a href="mailto:labnetwork@mtl.mit.edu" style="font-family: Helvetica; font-size: 12px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: auto; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: auto; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px;">labnetwork@mtl.mit.edu</a><br style="caret-color: rgb(0, 0, 0); font-family: Helvetica; font-size: 12px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration: none;"><a href="https://mtl.mit.edu/mailman/listinfo.cgi/labnetwork" style="font-family: Helvetica; font-size: 12px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: auto; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: auto; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px;">https://mtl.mit.edu/mailman/listinfo.cgi/labnetwork</a></div></blockquote></div><br></div></body></html>