Sistemas Micro eletromecânicos

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Candido Neves dos S. JúniorWilliarde 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

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.

“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

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 Si reativo e o produto estável Si.

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).

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.

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,

Efeito da adição de argônio

Gases nobres como argônio e hélio são frequentemente usados para estabilizar plasmas ou para objetivos de refrigeração.

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