Questões de Engenharia Química do ano 2012

O processo de limpeza padrão utilizado na fabricação de Circuitos Integrados consiste em uma sequência de etapas, e tem como objetivo principal garantir uma limpeza eficaz das lâminas, com a menor quantidade possível de impurezas. Para a remoção de compostos orgânicos, há 2 (duas) observações importantes no preparo da mistura de limpeza (H₂SO₄/H₂O₂): (1) adicionar primeiro o H₂O₂ e (2) deixar a mistura resfriar antes de reservá-la em um recipiente. Essas observações se devem, respectivamente,

Um circuito integrado é um dispositivo microeletrônico que consiste de muitos transistores e outros componentes interligados capazes de desempenhar muitas funções. Suas dimensões são extremamente reduzidas e seus componentes são formados em pastilhas de material semicondutor. A importância da integração está no baixo custo e no alto desempenho, além do tamanho reduzido dos circuitos aliados à alta confiabilidade e estabilidade de funcionamento. Para isto, é necessário um cuidado maior nas etapas de limpeza industrial. Com relação à remoção de óxido, SiO2, nativo da superfície de silício, utiliza-se HF(aq) à temperatura ambiente, o qual não poderá ser reservado em recipientes de vidro pois provoca a corrosão do vidro através da reação, representada corretamente pela equação termoquímica balanceada:

A)

B)

C)

D)

E)

Os processos de produção desenvolvidos pela área de Microeletrônica têm colaborado com o desenvolvimento de tecnologias limpas em outras áreas do conhecimento. Das técnicas advindas da Microeletrônica, destaca-se a deposição química a vapor enriquecida por plasma. As principais vantagens do uso de plasmas no tratamento de superfícies são:

A limpeza das lâminas de silício é fundamental num processo de microfabricação. Para garantir uma limpeza eficaz, com a menor quantidade possível de impurezas, segue-se um processo padrão de uma sequência de etapas. No caso da eliminação, principalmente, de gordura, utiliza-se uma solução denominada piranha, a qual pode ser representada como:

O tratamento químico prévio de substratos de Si tem sido alvo de inúmeras pesquisas, objetivando reduzir as temperaturas utilizadas no posterior tratamento térmico dos substratos. Isso tem grande importância tecnológica, eliminando os efeitos indesejáveis de deformação das lâminas e difusão de dopantes, dentre outros. Sabe-se que lâminas de silício comerciais apresentam uma camada de óxido nativo e uma camada de contaminação por hidrocarbonetos. Essas camadas devem ser removidas do substrato para que se possa obter um filme de boa qualidade. Dentre as soluções com HF utilizadas, a menos agressiva ao substrato é comumente conhecida como