Desenvolvimento e Caracterização de um Dispositivo de Limpeza a Plasma para Processos em Nanotecnologia

Neste trabalho foi projetado, construído e caracterizado um dispositivo de limpeza a plasma para utilização no LABNANO; um laboratório multi-usuário de nanotecnologia voltado principalmente à nanolitografia e caracterização de sistemas nanométricos. O dispositivo é baseado numa descarga de radiofrequência não-convencional acoplada indutivamente, sendo a antena de RF localizada dentro do reator. Foram desenvolvidos modelos teóricos para caracterizar o desempenho do sistema, tanto com relação aos campos produzidos pela antena, como quanto à difusão de impurezas dentro do plasma, devido a material erodido da antena. Para diagnóstico do plasma foram utilizados três sistemas básicos, ou seja, sonda de Langmuir com filtragem de RF, espectroscopia óptica de emissão e analisador eletrostático de energia, com os quais foi possível encontrar as funções de distribuição de energia eletrônica e iônica. A partir dos dados experimentais foram desenvolvidos modelos teóricos para considerar o efeito da difusão na determinação da função de distribuição através de sonda de Langmuir, e a generalização da equação de Saha para plasma bem descritos por funções de distribuição de Druyvesteyn. Neste trabalho foi também estudada a transição entre regimes de aquecimento colisional e estocástico.