Sistemas Micro eletromecânicos 
1 
Candido Neves dos S. Júnior 
Williarde A. Souza 
Eng. de Automação e Controle 
FASB – F...
Espectrometria de Massa 
A técnica de espectrometria de massas (MS) é de grande importância e abrangência na 
Química Anal...
“Corrosão por Íon Reativo” (RIE). 
Neste sistema o plasma é gerado por potência a uma frequência de RF de 13,56 MHz 
Diagr...
No processo de corrosão, os íons de flúor encontram a superfície de Si 
atravessando a camada fluorinada, ao chegar à supe...
Efeito da pressão 
Sabe-se que com o aumento da pressão ocorre uma diminuição do livre caminho médio dos 
íons no plasma r...
Efeito da potência 
Após verificado a melhor condição de pressão para que o sistema RIE pudesse operar 
com alta taxa de c...
Efeito da adição do oxigênio 
Devido ao SF6 ser muito eletronegativo, ocorre uma grande captura de elétrons de baixa 
ener...
Efeito da adição de argônio 
Gases nobres como argônio e hélio são frequentemente usados para estabilizar 
plasmas ou para...
Engenharia mecatronica   corrosão de silicio
Engenharia mecatronica   corrosão de silicio
Engenharia mecatronica   corrosão de silicio
Engenharia mecatronica   corrosão de silicio
Engenharia mecatronica   corrosão de silicio
Próximos SlideShares
Carregando em…5
×

Engenharia mecatronica corrosão de silicio

322 visualizações

Publicada em

Apresentação do estudo sobre o processo de corrosão

Publicada em: Engenharia
0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
322
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
1
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
3
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide
  • A câmara de reação é feita em alumínio e tem 230 mm de diâmetro interno e 130 mm de altura, com distância entre os eletrodos de 52 mm. O catodo é de alumínio e apresenta a possibilidade de ser coberto com outros materiais. O eletrodo é refrigerado com um sistema autônomo de refrigeração que possibilita variar a temperatura entre -10°C e 40°C, usando água como líquido refrigerante. Nos nossos processos, o eletrodo será mantido entre 10 °C e 20 °C.
    O gás de processo (SF6) é admitido na câmara de reação através de um distribuidor em forma de “crivo” com 150 mm de diâmetro (com furos de 0,8 mm), situado na tampa superior da câmara e sua vazão é controlada por meio de controladores de fluxo de massa (mass flow controller - MKS) e a pressão na câmara é medida com um manômetro capacitivo (Baratron - MKS).
  • Como se pode observar, o principal elemento reativo na corrosão do Si é o flúor atômico (F) e o principal mecanismo é a corrosão química que tem a característica de gerar perfis de corrosão isotrópicos. Além disso, observa-se que durante o processo de corrosão do Si o plasma passa a ser constituído em sua maioria por espécies SiF4.
  • Acima temos a comparação de dois estudos um feito com injeção de gás de hexafluoreto de silício (Plasma) sobre um substrato de wafer de silício.

    Na segunda imagem temos apenas a injeção de hexafluero de silício
  • Este efeito é confirmado neste estudo onde as medições de espectrometria de massa, mostra um pico da espécie SiF3+, foi monitorado para um aumento de pressão de 7,5 mTorr a 60 mTorr
    Entretanto, o aumento da pressão na câmara provoca uma elevação do sinal de SiF3 + até uma pressão de 35,7 mTorr onde, a partir deste valor, sofre uma saturação.
  • Com o aumento na potência da descarga ouve uma maior fragmentação das espécies provenientes da molécula SF6 ocasionando num aumento dos átomos de flúor (F+) e da molécula de SiF4 (SiF3+).
    Observou-se também que a partir de 80 W os sinais das espécies tendem a estabilizar, indicando que para estas condições otimizadas de processo não é necessário o uso de potências elevadas para se obter uma maior taxa de corrosão.
  • Neste estudo foi verificado o efeito proporcionado pela adição de argônio no gás SF6 em função da potência e fluxo de gases.
    Para isto foi realizado dois experimentos para uma pressão de trabalho fixada em 35 mTorr e potência RF variada entre 10 e 70 W: variação da % de argônio na mistura Ar + SF6 e variação do fluxo de argônio na mistura Ar + SF6.
  • Engenharia mecatronica corrosão de silicio

    1. 1. Sistemas Micro eletromecânicos 1 Candido Neves dos S. Júnior Williarde A. Souza Eng. de Automação e Controle FASB – Faculdade do Sul da Bahia Análise de Espectrometria de Massa em Plasma de SF6 Aplicado para Corrosão de Silício
    2. 2. Espectrometria de Massa A técnica de espectrometria de massas (MS) é de grande importância e abrangência na Química Analítica. Físicos, químicos e biólogos tem participado do seu desenvolvimento e de suas aplicações atuais. Com o emprego da MS tem sido pesquisadas até mesmo biomoléculas de grande massa molecular e organismos individuais, como os vírus (Borman et al., 2003). O espectrômetro de massas é um instrumento analítico, no qual íons, produzidos a partir de elementos presentes em uma amostra, são separados por campos elétricos e/ou magnéticos de acordo com a razão massa-carga (m/z) destas espécies.
    3. 3. “Corrosão por Íon Reativo” (RIE). Neste sistema o plasma é gerado por potência a uma frequência de RF de 13,56 MHz Diagrama esquemático do sistema de corrosão RIE
    4. 4. No processo de corrosão, os íons de flúor encontram a superfície de Si atravessando a camada fluorinada, ao chegar à superfície do Si rompem as ligações Si-Si, liberando dois produtos voláteis o SiF2 reativo e o produto estável SiF4.
    5. 5. Efeito da pressão Sabe-se que com o aumento da pressão ocorre uma diminuição do livre caminho médio dos íons no plasma resultando na perda de direcionalidade e consequentemente num perfil de corrosão isotrópico. Estudos realizados por Mansano et. al. verificaram que com o aumento da pressão ocorre um aumento da taxa de corrosão até 100 mTorr, onde a partir deste valor esta permanece constante ou diminui Mansano, 1998).
    6. 6. Efeito da potência Após verificado a melhor condição de pressão para que o sistema RIE pudesse operar com alta taxa de corrosão de baixo consumo de gás SF6, foi feito um teste de variação de potencia para se verificar o grau de fragmentação das partículas de plasma.
    7. 7. Efeito da adição do oxigênio Devido ao SF6 ser muito eletronegativo, ocorre uma grande captura de elétrons de baixa energia. Isso reduz a dissociação do flúor. Para isso, diversos estudos recomendam a adição de um outro gás, normalmente N2, Ar ou O2 para aumentar a dissociação. Neste trabalho verificamos a influência dos gases O2 e Ar,
    8. 8. Efeito da adição de argônio Gases nobres como argônio e hélio são frequentemente usados para estabilizar plasmas ou para objetivos de refrigeração.

    ×