Contribuição ao estudo das propriedades fisicas e quimicas do filme amorfo de carbono hidrogenado

O filme amorfo de carbono [Amorphous Hydrogenated Carbon-(a-C:H)] apresenta altíssima resistência química às soluções aquosas, tanto ácidas como básicas, freqüentemente usadas para corroer e/ou polir vários tipos de materiais aplicados como substratos nas tecnologias da microeletrônica e/ou de microusinagem. Além disso este filme é facilmente removível por plasma de oxigênio. A alta resistência química do filme de a-C:H implica que finas camadas do mesmo podem mascarar a corrosão do substrato por longos intervalos de tempo. O fato de este filme poder ser depositado à temperatura ambiente resulta na possibilidade da adoção da técnica de "lift-off', para seleção das áreas de deposição. Para a adoção da técnica de "lift-off' a espessura do fotorresiste tem que ser ligeiramente maior que a espessura do filme a ser depositado e, portanto, quanto menor for a espessura do filme menor será a espessura do fotorresiste necessária, implicando diretamente em ganhos na resolução do processo fotolitográfico. Devido às razões acima expostas o propósito deste trabalho é o estudo do comportamento do filme de a-C:H quando utilizado como mascaramento de corrosão em meios aquosos, tanto ácidos como básicos. No Capítulo I, faz-se considerações gerais sobre propriedades do filme de carbono e sobre corrosões químicas em meios aquosos, incluindo-se considerações genéricas sobre os modelos das Corrosões Químicas Isotrópicas (CQI) e ,Corrosões Químicas Anisotrópicas (CQA) bem como as prováveis relações estequiométricas que regem a reação química global do fenômeno da corrosão. O Capítulo II é dedicado ao planejamento e execução das experiências bem como ao levantamento dos dados. Finalmente o Capítulo III é dedicado à apresentação e análise dos resultados, bem como às conclusõesAmorphous Hydrogenated Carbon(a-C:H) film presents a very high chemical resistance to the acid and basic aqueous chemical solutions frequently used to etch and/or polish several kinds of materials applied as substrate in the microelectronics and/or micromachining technologies. Besides, the a-C:H film is easily removed from substrate surface by oxygen plasma etching. The high chemical resistance of the film implies that thin the film layers can mask the substrate etching for long time intervals. The fact that film can be deposited at ambient temperature results in the possibility of adopting the lift-off technique to select the deposition areas. For the adoption of the lift-off technique, the photoresist thickness must be slightly greater than the film thickness to be deposited. So, the lower the film thickness the lower the necessary photoresist thickness will be, implying directly in gain in the photolitografic process resolution. Due to the reasons above exposed, the purpose of this work is the study of the a-C:H film behavior when used as etching mask in acids and basics aqueous medium. Sequentially, it is described how this work is structured. In Chapter I it is made general considerations about generic properties a-C:H film and about chemical corrosions in aqueous solutions including generic considerations about Isotropic Chemical Etching and Anisotropic Chemical Etching models, as well as about the more probable stoichiometrics relations determining the global chemical reaction of the corrosion phenomenon. Chapter II is dedicated to the planning and execution of the experiences. Finally, Chapter III is dedicated to results presentation and analyses as well as to conclusion