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Estudos de plasmas frios aplicados em processos de corrosão de material semicondutor usando simulação computacional e métodos experimentais

Processo: 16/01576-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de maio de 2016
Vigência (Término): 30 de setembro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas
Pesquisador responsável:Rodrigo Savio Pessoa
Beneficiário:Bianca Veneziani Dias Fortino
Instituição-sede: Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento (IP&D). Universidade do Vale do Paraíba (UNIVAP). São José dos Campos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:11/50773-0 - Núcleo de excelência em física e aplicações de plasmas, AP.TEM
Assunto(s):Indústria eletrônica   Desenvolvimento de tecnologia   Semicondutores   Corrosão   Carbeto de silício   Plasma frio   Estabilidade térmica   Simulação por computador   Espectroscopia óptica   Modelo experimental

Resumo

Nos últimos anos, um dos principais desafios da indústria eletrônica é desenvolver técnicas de processamento para viabilizar a fabricação de dispositivos microeletrônicos e MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) em materiais semicondutores, com estabilidade térmica e química, para substituir os dispositivos de silício (Si) em ambientes agressivos, como altas temperaturas e radiação intensa, visando atender a demanda dos setores aeronáutico e aeroespacial. Entre esses materiais semicondutores destacam-se: o carbeto de silício (SiC), o DLC (Diamond like Carbon) e o óxido de titânio (TiO2). As etapas de desenvolvimento desses dispositivos são basicamente um conjunto de processos litográficos seguidos por corrosões e metalizações. A principal dificuldade para utilizar SiC, DLC ou TiO2 como material base para fabricação de dispositivos, é a inércia química desses materiais. Isto significa que é difícil obter nesses materiais, por processos de corrosão por plasma ou úmida (utilizando soluções químicas), as estruturas que constituem os dispositivos. Neste contexto, muitas pesquisas acadêmicas e industriais estão sendo direcionadas para o desenvolvimento de tecnologias que possibilitem a otimização do processo de corrosão desses materiais para fabricação de dispositivos tão pequenos quantos os de Si e com desempenho satisfatório em ambientes agressivos. Entre estas tecnologias, as técnicas de RIE (reactive ion etching) e ICP (inductively coupled plasma) têm se mostrado as mais promissoras para corrosão desses materiais. Neste trabalho pretende-se desenvolver estudos experimentais e de modelagem dos plasmas gerados num reator tipo RIE com o objetivo de aperfeiçoar o emprego deste para corrosão do material SiC. As técnicas de diagnóstico experimental a serem utilizadas são: sonda de Langmuir e espectroscopia óptica de emissão. A modelagem do plasma será realizada em 0 e/ou 2 dimensões utilizando a Teoria de Fluidos. A ideia é, com o uso conjunto de estas técnicas, investigar a física e química dos plasmas gerados de modo a se prever as condições favoráveis para realização da corrosão anisotrópica do material.