Medidas elétricas de RF em reatores de processamento a plasma. - Pisani, Marcelo Bento (2001)
Este trabalho mostra a construção de um sistema de medidas elétricas de RF aplicado à caracterização elétrica de reatores de processamento a plasma trabalhando em 13,56 MHz. O sistema é baseado em duas pontas sensoras de tensão e de corrente conectadas o mais próximo possível ao eletrodo de processo para se evitar efeitos indesejados devido a capacitâncias e indutâncias parasitárias. As formas de onda de tensão e de corrente são digitalizadas por um osciloscópio e tratadas por um programa de computador. Foi desenvolvido um esquema de calibração realizado em três etapas: utilizando referências de fase, referências de amplitude e um método baseado em impedâncias complexas de valores bem conhecidos para o cálculo de uma matriz de transferência ABCD para a rede de impedâncias parasitárias que compõem o sistema de medidas. O sistema calibrado foi utilizado na medida de propriedades elétricas de plasmas num reator tipo RIE de lâmina única, utilizando como gases de processo argônio e hexafluoreto de enxofre, trabalhando em pressões entre 3 e 27 Pa e potências de RF entre 10 e 100 W. Foi proposto um modelo para a correção das medidas em função dos parâmetros parasitários do eletrodo de plasma, cujo elemento principal é a capacitância entre eletrodos, em torno de 100 pF. As resistências de plasma observadas ficaram entre 50 ohms e 1 quiloohm para hexafluoreto de enxofre e entre 50 e 300 ohms para argônio. As capacitâncias de bainha ficaram entre 20 e 200 pF para hexafluoreto de enxofre e entre 15 e 50 pF para argônio. O ângulo de fase da impedância ficou entre -87 e -60 graus para todas as medidas. Mostrou-se que ângulos acima da faixa de 70 a 80 graus em módulo tornam muito alta a incerteza no cálculo da potência de plasma.