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O GNMD conta com 2 equipamentos para deposição de filmes pela técnica de " Plasma Enhanced CVD" (PECVD). Ambos sistemas são de acoplamento capacitivo e operam na frequência de 13,56 MHz, em temperaturas de até 400 oC.

Os gases utilizados são : SiH4, N2O, CH4, N2, H2, B2H6, PH3, He, SF6, CF4.

Os materias estudados são : carbeto de silício (a-SiC:H), óxido de silício (SiO2), oxinitreto de silício (SiOxNy), nitreto de silício (Si3N4), nitreto de boro (BN), nitreto de carbono (CN), silício amorfo e multicamadas, filmes dopados, etc.

O sistema também permite processos de corrosão por plasma.

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Equipamento de metalização de lâminas de silício e outros materiais (inclusive flexíveis) por deposição física à vapor (PVD).

Alvos disponíveis:
Al-Cu, Al-Si, Al, Cr, Mo, Ti, SiC, W, Si, Cu, Ni, BC, BN, carbono grafite, grafite pirolítico, óxido de Indio.

Possibilidades:
* sputtering reativo com Oxigênio e Nitrogênio (ex: nitreto de titânio),
* metalização simultânea com dois materiais (co-sputtering),
* foto-aquecimento das amostras durante o processo,
* analise de gases residuais e "leak-test".

O sistema utiliza bombardeamento de um alvo com íons de Argônio arrancando átomos e fazendo-os colidirem com o substrato (normalmente uma lâmina de silício). A ionização do gás é feita através de um gerador de RF (13,56Mhz).

O interior da câmara de processos é dividido em 4 partes (semi-câmaras) para evitar contaminação cruzada.

O equipamento possui uma câmara tipo Loadlock para carregamento, a qual permite manter câmara principal sempre em alto vácuo, e uma terceira câmara que está sendo implementada para montagem de um sistema CVD.

* Equipamentos de medida de Stress,
* Caracterizador elétrico de microdispositivos ópticos e MEMS,
* Mesa óptica pneumática com microposicionadores piezo-elétricos XYZ da Newport,
* Monocromador Marca Oriel de 400 nm a 1800 nm,
* Laser de He-Ne de 633 nm,
* Detetores de luz na região do visível e na região do infravermelho,
* Sistema para polimento quimico fino de estruturas ópticas,
* Fotocromador,
* BeanSplitters,
 

Sistema composto por micromanipuladores, eletrômetro Keythley, modelo 6517A, e sistema de aquecimento, caixa preta, sistema de coleta de dados via LabView.

Medidas elétricas de transistores, capacitores e diodos em função da temperatura e em função da luz.

Caracterização elétrica durante o aquecimento e resfriamento com rampa de temperatura controlável.

O GNMD dispõe de um Forno para recozimentos (até 1200) ºC em vácuo ou em atmosfera controlada. Trata-se de um forno da marca Kokusai que permite tratamentos de amostra em ambiente de nitrogênio e/ou em alto vácuo (1E-6 Torr).

O forno possui um tubo de quartzo que pode ser acoplado à um sistema automatizado de bombeamento que utiliza uma bomba de diafragma em série com uma bomba turbomolecular (comercialmente conhecido como Pico DRY).

Crescimento de películas condutoras transparentes (ITO) e metalização com alumínio.

O equipamento é composto de um sistema de vácuo e um filamento ou cadinho de tungstênio onde é colocado o material a ser evaporado por aquecimento, pela passagem de uma corrente elevada.

O sistema de vácuo é automatizado e composto de bomba mecânica de pré- vácuo e uma bomba difusora de alto vácuo para garantir uma boa descontaminação do interior da campânula de vidro (câmara de processos). O aquecimento do material a ser evaporado é feito por meio de Variac acoplado à um transformador de alta corrente que aquece um cadinho de tungstênio.

O grupo GNMD dispõe de um equipamento para medidas elétricas em vácuo e temperaturas entre -50 e +350 ºC. Trata-se de um Criostato, que é composto de uma câmara de vácuo com passantes elétricos e um suporte de amostras que pode ser aquecido por meio de resistências e resfriado com vapor de nitrogênio líquido.

A caracterização elétrica é feita por meio de um analizador de sinais, modelo HP4145B.

É neste equipamento onde são efetuadas grande parte das caracterizaçôes dos nossos materiais e dispositivos semicondutores.

É neste ambiente que possui qualidade controlada do ar, onde se tem início de praticamente todos os processos de materiais, dispositivos semicondutores e microestruturas que o grupo GNMD e também todo o LME pesquisa.

Alguns dos processos disponíveis:
* clivagem de lâminas,
* elipsometria,
* medida de resistividade, resistência de folha,
* perfilometria,
* oxidação e difusão térmica,
* metalização,
* limpeza (RCA) de lâminas e materiais,
* corrosão química (úmida e seca),
* fabricação de máscaras litográficas,
* Fotolitografia em UV,
* tratamentos térmicos,
* soldagem de fios de ouro e encapsulamento de CIs,
outros.

O LME dispõe de uma fotoredutora de imagens, onde grandes fotolitos com imagens das geometrias de dispositivos e estruturas diversas passam por processo de miniaturização (redução de 10x) para fabricação de Fotomáscaras de emulsão fotográfica.

Estas fotomáscaras são amplamente utilizadas em processos litográficos em luz UV e podem conter geometrias com dimensão mínima de 10 microns.

Fornos de oxidação térmica para crescimento de óxido térmico de silício em ambiente úmido ( vapor de água) ou ambiente seco (oxigênio ou triclorometano).Camadas espessas são feitas com oxidação úmida por causa da baixa taxa de crescimento.

Processos de oxidação térmica devem ser feitos em lâminas de silício virgens (sem processamento algum) para não contaminar o forno em temperaturas deaté 1200 graus centígrados.

Os fornos de deposição e difusão de fósforo utilizam fonte de fósforo no estado líquido. A penetração do fósforo pode ser feita em qualquer temperatura e a deposição em altas temperaturas.

Equipamento utilizado de metalização, utilizado principalmente para deposição de cromo.

Utiliza Argônio como gás ionizável de processo e possui porta amostras do tipo carrosel giratório, fazendo a amostra passar um determinado número de vezes pelo alvo até a obtenção da espessura desejada e mantendo grande uniformidade do filme.

As lâminas de silício e substratos em geral (vidros, corning glass, plásticos, metais...) após passarem por uma aplicação de camada de fotoresiste (material sensivel à luz branca), seguida de secagem em estufa, ingressam neste equipamento e serão alinhadas com uma fotomáscara contendo deteminadas geometrias em seguida, passam por exposição U.V.

O material sensibilizado passa por processo de revelação fotográfica, concluindo assim o processo de transferência de geometrias da fotomáscara para o substrato.

Sistema de metalização por evaporação de metal mediante a passagem de elevada corrente em um filamento ou cadinho de tungstênio ou grafite.

O equipamento possui uma espécie de calota repleta de orifícios, nos quais podem ser afixadas diversas lâminas ou pedaços de lâminas de silício ou outro material (vidro, metais.etc) e o controle de espessura é feito pela quantidade de material a ser evaporado e a espessura é monitorada durante o processo.

Trata-se de um Sistema de corrosão por plasma reativo (Reactive Ion Etcher), normalmente conhecido como plasma RIE.

Sistema com acoplamento capacitivo onde a amostra fica apoiada no eletrodo ativo de um gerador de RF (13,56MHz) permitindo um bombardeamento iônico maior e consequentemente maior taxa de corrosão do material.

Gases utilizados: SF6, CF4, CHF3 e O2.

Perfilômetro Alpha-Step 500 para medidas de espessura de filmes finos.

Equipamento utilizado para medidas de espessuras de filmes, desde centenas de Âgstrons até 5 mícrons e também para medidas de pequenas rugosidades de superfícies normalmente polidas . Para medidas de espessuras é necessário um degrau de origem mecânica ou química.

Muito utilizado para medir espessuras de filmes semicondutores, isolantes, poliméricos e metalicos

Este equipamento possui uma agulha que é calibrada para se mover com determinada velocidade e força sobre a superfície da amostra e um software coleta todas as oscilações verticais da ponta e gera um gráfico do percurso vertical da ponta em função do caminho percorrido (em linha reta).

Sistema de metalização