Questões de Engenharia Química do ano 2012

A busca constante pelo aumento na integração de dispositivos em sistemas integrados é caracterizada por uma acentuada redução nas dimensões verticais e horizontais. Essa redução das dimensões dos dispositivos faz melhorar seu desempenho. Dentre as reduções dimensionais, está a da espessura do óxido de porta do capacitor. Porém, essa redução gradual na espessura do óxido de porta não pode ser acompanhada de perdas de qualidade e/ou confiabilidade, de robustez dielétrica, e introdução de mecanismos parasitários. Assim, para manter ou mesmo aumentar a qualidade dos óxidos, apesar da redução na espessura, faz-se necessário um maior cuidado e um maior controle de contaminação metálica nas lâminas ou nas soluções, pois podem causar diretamente nas lâminas de SiO₂:

Durante a fabricação dos Circuitos Integrados, após o processamento das lâminas, elas seguem para uma etapa em que cada circuito é testado. Os circuitos que não passarem no teste são marcados na lâmina com uma gota de tinta para serem descartados em uma etapa posterior. O rendimento de um processo de fabricação de circuitos é dado pela relação entre a quantidade de circuitos bons pela quantidade de circuitos total na lâmina. O rendimento de uma lâmina depende fortemente da área do circuito e da densidade de defeitos na lâmina. Esses defeitos podem ser atribuídos a algumas partículas de poeira no substrato ou que caem no substrato durante o processamento e que podem causar defeitos como

A limpeza das lâminas é fundamental num processo de microfabricação. Para garantir uma limpeza eficaz, com a menor quantidade possível de impurezas, em geral, segue-se um processo padrão RCA (Radio Corporation of America). Esse processo consiste de uma sequência de etapas. A etapa SC1 tem como objetivo, principalmente, a eliminação de contaminantes

Controlar os defeitos gerados na lâmina é mais crítico para dispositivos/circuitos com menores características de tamanho, alta densidade e em lâminas maiores. Dessa forma, a indústria eletrônica tem investido cada vez mais em minimizar os defeitos na máscara. Isso porque os defeitos em uma máscara/retículo acabam causando defeitos na lâmina (substrato) ou desvio de padrão. Um dos defeitos comuns que ocorrem na máscara/retículo é a contaminação com sujeira ou manchas na parte clara da máscara/retículo. Em óptica litográfica, esses defeitos podem ter a seguinte consequência:

Antes do uso, as lâminas de Silício são limpas quimicamente para remover partículas e contaminações da superfície. Além disso, também devem ser eliminados os vestígios de impurezas orgânicas, inorgânicas e metálicas. Um procedimento bastante conhecido e usado nos laboratórios e nas indústrias de fabricação de Circuito Integrado para a limpeza destas partículas é denominado RCA (Radio Corporation of America). Em uma das etapas do processo RCA, as lâminas de Silício são imersas em uma solução SC2, para a eliminação de