Orientador: Munemasa Machida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-11T21:04:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kaminishikawahara_CelsoOssamu_M.pdf: 1343678 bytes, checksum: 01d8d9e063e8f65d41507475b4fca60e (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi de implementar um sistema de diagnóstico na borda do plasma, na Região da Sombra do Limitador (RSL), do tokamak Nova-Unicamp, até então inexistente. O sistema de diagnóstico desenvolvido foi a sonda de Langmuir com a qual pudemos observar as variações temporais e espaciais da temperatura e densidade eletrônica na borda do plasma. Para a implementação desse sistema de diagnóstico no nosso tokamak foram construídas duas sondas de Langmuir , e desenvolvidas fontes de tensões de ondas senoidal e dente-de-serra, para alimentar essas sondas. Para o tratamento dos dados obtidos com a fonte de tensão dente-de-serra, foi desenvolvido um programa na linguagem C chamado Programa Langmuir, para uma determinação rápida da temperatura e densidade a cada disparo em descarga do tokamak. Com esse sistema implantado determinamos que a temperatura e a densidade eletrônica na interface entre o limitador e o plasma confinado, são 8,7 eV e 5,6x10 12cm -3respectivamente. E que o crescimento da densidade é mais abrupto que o da temperatura.Observamos também que as variações temporal da temperatura e densidade eletrônica ao longo da descarga mantiveram-se constantes nos valores de 8eV e 4x10 12cm -3respectivamente, na posição a 2mm atrás do limitador / Abstract: The objective of this work was to implement a system of diagnostic near the edge of the plasma, in the scrape-off layer (SOL) of tokamak Nova-Unicamp, up to time inexistent. The diagnostic system developed was the Langmuir probe with which we can observe the time and radial profiles of the electron temperature and density in the edge of the plasma. For the implementation of this diagnostic in our tokamak there have been constructed two Langmuir probes. To feed these probes, we have developed a sweep voltage power supply with sawtooth and sinusoidal waveform generator. For the treatment of the data obtained with sawtooth voltage source generator, it has been developed a program, in C language, named Langmuir Program, for a fast determination of the electron temperature and density to each tokamak discharge. With this system, we have determined that the eletron temperature and density at the interface between the limiter and the confined plasma, are 8.7 eV and 5.6x10 12cm -3 respectively, and that the growth of the density is more abrupt than the temperature. We also have observed that the time variations of the temperature and density, during the plateau of tokamak discharge, had respectively remained constant at the values of 8 eV and 4x10 12cm -3 , in the region 2mm behind the limiter / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientadores: Peter Jurgen Tatsch, Stanislav A. Moshkalyov / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T19:17:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Besseler_Edmilson_M.pdf: 3143419 bytes, checksum: 2715af82a31f1728537a14b1764455a6 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Esta dissertação apresenta as etapas do trabalho de construção de um Reator ICP destinado a processos de micro fabricação, mais precisamente, destinado a corrosões profundas de Silício a taxas de corrosões elevadas. O modelamento e as caracterizações do reator ICP foram feitas através de um protótipo e depois aplicadas a um equipamento da LAM Research que funcionava em modo RIE. Este foi adaptado para trabalhar em modo ICP, de acordo com os parâmetros obtidos no protótipo. Para isso, foi necessário a instalação do Equipamento e fornecer toda a infra-estrutura que este necessitava para seu funcionamento. Foram desenvolvidos casadores de impedância para ligação dos geradores de RF à bobina do ICP e do eletrodo de polarização da amostra, controladores de fluxo de gases, chaveadores manuais para válvulas pneumáticas, sistemas de refrigeração e tubulação de vácuo. O plasma foi caracterizado e alguns processos foram realizados com o intuído de mostrar o comportamento com relação à variação de parâmetros como pressão, potência, polarização da amostra, fluxo de gases, tempo de processo, área da lâmina exposta ao plasma e também o comportamento de diferentes tipos de máscaras. O Equipamento também foi preparado para que seja possível a comutação de gases, que futuramente será automática, de modo que se possa realizar corrosões e polimerizações consecutivas, como ocorre em processos Bosch. / Abstract: This dissertation shows the steps to building an ICP Reactor dedicated to micro fabrication process, further to deep etching of Silicon on high rates. The modeling and characterization of ICP Reactor has been done in a prototype and after applied on an RIE equipment from LAM Research, that was adapted to work in ICP mode like the prototype. To do it was necessary equipment installation and give it the infra structure needed to it works. A network matching was developed to connect the RF generator to ICP coil and to the electrode of wafer polarization, such as gas flow controllers, manual switches for pneumatic valves, cooling systems and vacuum pipes. The plasma was characterized and some processes has been realized in order to show the trends against some parameters variation as pressure, power, sample polarization (bias), gas flow, process time, wafer area exposed to the plasma and also the behavior of different kind of masks. The equipment is ready to switch some gases, which will be automatic in the future, to corrosion and polymerization consecutive process as at a Bosch process. / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Munemasa Machida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-19T18:26:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ronchi_Gilson_M.pdf: 6202845 bytes, checksum: e9580b7846e57a9eb526cdf45b808564 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O conhecimento das condições para ruptura de gases e a formação de plasma são questões importantes, não apenas de interesse fundamental, mas também para muitas aplicações, tais como em deposição de filmes finos de óxido ou polímeros, limpeza de superfície de materiais ou implantação iônica, por exemplo. A ruptura de gases descrita pela lei de Paschen com a teoria de Townsend, na qual a tensão de ruptura é uma função do produto da pressão p do gás pela distância d entre os eletrodos, proporciona uma adequada descrição em certas condições, em gases sob baixa pressão, quando a distância entre os eletrodos é muito menor que o raio R dos mesmos. A medida que a razão desses valores aumenta, as curvas de Paschen são deslocadas para regiões de tensão de ruptura mais elevadas, bem como para valores pd mais elevados. Investigamos aqui, os motivos e as consequências desse fenômeno, bem como uma proposta de lei de escalas capaz de determinar a tensão de ruptura em condições distintas de descargas. Tal lei de escalas obtida empiricamente faz uso, além da pressão e distância dos eletrodos, da razão R/d, que surge naturalmente ao se considerar o processo de difusão na descarga. Discutimos ainda sobre as principais técnicas de diagnósticos aplicáveis ao plasma, para obtenção, por exemplo, das temperaturas e densidades eletrônicas/iônicas. Em particular, revisamos as técnicas de espectroscopia e sonda de Langmuir, que são técnicas importantes amplamente utilizadas / Abstract: The understanding of the gas breakdown mechanism and plasma formation are important issues not only of fundamental interests, but also for many applications such as oxide thin films or polymers deposition, surface cleaning and ion implantation, for example. The breakdown described by Paschen¿s law with Townsend¿s theory, where the breakdown voltage is a function of the product of the gas pressure p and the gap distance d, provides a very accurate description under certain conditions as in low pressure gases when the distance between the electrodes is much smaller than its radius R. As the ratio d/R increases, the Paschen curves are shifted to regions of higher breakdown voltage, as well as higher pd values. In this work we investigate the reasons and consequences of this phenomenon, as well as a scaling law capable of determining the breakdown voltage of discharges in different conditions. This scalling law, obtained empirically, uses the gas pressure, the electrodes gap distance and the ratio R/d, which arises naturally when one consider the diffusion process in the discharge. We also discuss the main diagnostic techniques applicable to plasma to obtain, for example, temperature and electronic/ionic density. In particular, we review the techniques of spectroscopy and Langmuir probe, which are important techniques widely used / Mestrado / Física / Mestre em Física