Solda direta para obtenção de lâminas Soi com tecnologia \"SMART CUT\".

• Ano de defesa: 2000
• Autor(a) principal: Forhan, Neisy Amparo Escobar
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Lâminas SOI; SOI blades; Soldagem; Welding
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-19112024-100412/

O emprego de lâminas do tipo SOI (\"Silicon-On-Insulator\") indubitavelmente proporciona melhorias em desempenho elétrico de dispositivos de microeletrônica, além de permitir simplificações no processo de fabricação de circuitos integrados, o que geralmente se traduz em um melhor rendimento de processos. Este trabalho objetivou o desenvolvimento de um protótipo de lâmina SOI de alta qualidade, utilizando uma nova tecnologia, recentemente batizada por \"Smart Cut\" que apresenta uma série de vantagens adicionais em relação às tecnologias congêneres precedentes. Seu escopo envolveu as três principais fases de preparação da lâmina SOI, partindo de lâminas convencionais, até um protótipo final. Foram abordadas as etapas de formação de par soldado a temperatura ambiente, seguida de fortalecimento da solda em vários ambientes de recozimento, a formação de camada enterrada de cavidades por implantação (I/I) de hidrogênio e, finalmente, a combinação destas etapas para a obtenção de um protótipo de lâmina SOI. Utilizamos várias técnicas de análise das amostras produzidas nas várias etapas, incluindo microscopia óptica e eletrônica, tanto de varredura como de transmissão, espectrometria simples de infravermelho e por transformada rápida de Fourier, sistema de análise por transmissão de luz infravermelha e microscopia de força atômica. Nossos resultados indicam que a solda direta deve ser precedida de limpeza química convencional de lâminas que produzem superfícies livres decontaminantes e partículas e torna suas superfícies hidrófilas, características desejáveis para se obter uma boa solda a temperatura ambiente. Limpezas capazes de aumentar a característica hidrófila das lâminas, embora produzam melhores soldas à temperatura ambiente, tendem a formar maior número de bolhas interfaciais durante o recozimento do par a alta temperatura para fortalecimento de sua solda. ) Um processo de ativação por plasma de oxigênio, após a limpeza e imediatamente antes de se proceder a solda, mostrou-se eficiente na remoção de partículas e contaminações por hidrocarbonetos e, consequentemente, na melhoria das soldas obtidas. Embora o recozimento para fortalecimento da solda em ambiente de oxidação úmida tenha-se mostrado o mais eficiente, o recozimento em ambiente de oxidação seca também produziu resultados satisfatórios e é mais apropriado para o tratamento térmico de lâminas SOI, com finas camadas ativas de Si. Os parâmetros mais adequados para o processo de implantação de hidrogênio para formar cavidades enterradas que produzem a clivagem interna foram determinados como: dose de 5,5 x´10 POT.16´ íons/cm´POT.2´ de ´H POT.+´ a uma energia de 40 a 60keV, através de um óxido térmico de 200nm de espessura. Estas cavidades preenchidas com hidrogênio coalescem dependendo da quantidade de energia térmica fornecida em um processo governado por duas energias de ativação diferentes e uma temperatura de transição ao redor de 500´GRAUS´C.Finalmente, ao combinarmos as etapas anteriores para produzir a lâmina SOI, verificamos a necessidade de intercalar uma etapa adicional para promoção da clivagem interna, em um forno de processamento térmico rápido, utilizando uma rampa de temperatura desde a ambiente até aproximadamente 500´GRAUS´C em alguns minutos.