Sur l’évaluation des distributions locales de contraintes dans les circuits intégrés

Les possibilités et les limites de la spectroscopie micro Raman (μRS), de la diffraction électronique à faisceau convergent (CBED) et de l’imagerie de contraste par diffraction électronique (EDCI) pour l’étude des champs de contraintes localisés dans les substrats semi-conducteurs sont discutées et illustrées par des résultats obtenus sur des structures d’isolation locale dans le silicium. Le μRS présente l’avantage d’être non destructif mais a une résolution spatiale qui est limitée par la longueur d’onde du laser et qui est typiquement de l’ordre de 1 μm. D’autres inconvénients sont que les contraintes dans le substrat de silicium ne peuvent être mesurées qu’à travers des couches transparentes et que le décalage Raman enregistré est une convolution de décalages dus à différentes composantes de contraintes. Les deux techniques de microscopie électronique à transmission ont une résolution spatiale beaucoup plus élevée (échelle du nm) mais présentent l’inconvénient d’être destructives et de nécessiter une préparation élaborée des échantillons. En outre, la préparation des feuilles minces convenant à l’inspection par MET entraîne une relaxation des contraintes dans la direction perpendiculaire au plan de l’image, ce qui doit être pris en compte pour l’interprétation des résultats. Néanmoins, des informations utiles et complémentaires sur les distributions de déformation peuvent être déduites de l’utilisation combinée de ces trois techniques. Cela ouvre des perspectives intéressantes dans la corrélation entre les contraintes locales et les propriétés électriques des dispositifs microélectroniques.

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