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Type: TESE
Title: Otimização e estudo do processo de fabricação de microponteiras de silício
Title Alternative: Optimization and study of the manufacturing process of silicon microtips
Author: Danieli, Carlos Luciano De
Advisor: Alves, Marco Antonio Robert, 1964-
Abstract: Resumo: Este trabalho de mestrado utilizou várias técnicas convencionais de microfabricação desenvolvidas nas indústrias de semicondutores e teve como objetivo fabricar microponteiras de silício com melhorias nas características geométricas e morfológicas, ou seja, microponteiras altas e com pequenos cones de abertura, relacionados ao aumento do fator de emissão de campo (?) e redução da rugosidade da superfície, relacionado à função trabalho do material (?), utilizando máscaras de DLC e plasma de SF6/O2 e SF6 puro. Além disso, este trabalho investigou minuciosamente a origem, composição e distribuição da camada residual que apareceu no topo das microponteiras através da técnica de microanálise MEV/EDS, uma vez que a ocorrência de camadas residuais nas superfícies das microponteiras não tem sido reportada na literatura e que elas influenciam nas características da superfície das mesmas (substâncias adsorvidas e rugosidade) e do substrato. Com esta análise, foi possível verificar que o aparecimento da camada residual está relacionado ao mecanismo de corrosão do plasma de SF6/O2 que foi utilizado, pois se acredita que a camada residual encontrada trata-se da camada de passivação SiOxFy, que independe do material utilizado como máscara e que apresenta enxofre adsorvido em toda amostra. A técnica de AFM foi utilizada para se estudar em alta resolução os efeitos do plasma de SF6/O2 na morfologia da superfície do substrato. Com isso, foi possível verificar a existência de uma relação linear entre a rugosidade e tempo de corrosão, para as condições de processo utilizadas

Abstract: At this work, several conventional microfabrication techniques developed in the semiconductor industry were used and aimed to make silicon microtips with improved geometrical and morphological characteristics, ie taller microtips and the aperture cones of the tip smaller, related to increased emission factor field (?) and reduced surface roughness, related to the material work function (?), using DLC masks and plasma SF6/O2 and pure SF6. In addition, this study investigated in detail, the origin, composition and distribution of residual layer that have appeared at the top of microtips, using the technique of microanalysis by SEM/EDS, since the occurrence of residual layers on the surfaces of microtips have been not reported in the literature and their influence the surface characteristics of microtips (adsorbed substances and roughness) and the substrate. With this analysis, it was observed that the occurrence of the residual layer is related to the corrosion mechanism of plasma SF6/O2 used, because it is believed that the residual layer is found from the SiOxFy passivation layer, which is independent of mask material, and has sulfur adsorbed on all sample surface. The AFM technique was used to study with high resolution the effects of plasma SF6/O2 in the morphology of the substrate. Thus it was possible to verify the existence of a linear relationship between roughness and the corrosion time for the process conditions used
Subject: Silício
Elétrons - Emissão
Engenharia elétrica - Materiais
Semicondutores
Microeletrônica
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2010
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

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