Thèse soutenue en 2006 pour obtenir le grade de docteur de l'Université Joseph Fourier de Grenoble - Spécialité : Physique

Résumé :
Dans ce travail, nous proposons une méthode pour mesurer les déformations et les contraintes dans les dispositifs de la microélectronique, à travers la quantification de la relaxation des contraintes dans la lame mince par diffraction électronique en faisceau convergent (CBED). Cette relaxation engendre une courburé des plans atomiques et se traduit par un élargissement des lignes de HOLZ dans les clichés. Cet effet est clairement démontré en couplant des simulations mécaniques par éléments finis de la relaxation des contraintes dans la lame avec des calculs des intensités diffractées. Nous appliquons cette méthode à la mesure des contraintes dans des systèmes modèles Si! SiGe et dans des transistors. La reproduction exacte des clichés expérimentaux est un problème complexe étant donné le nombre de paramètres élevé intervenant dans les modèles. Cependant, cette étude apparaît nécessaire pour obtenir des mesures très précises, avec une résolution spatiale compatible avec la taille des dispositifs caractérisés. Par ailleurs, nous avons également développé, sous MATLAB, un logiciel de traitement automatique des clicMs CBED possédant des lignes fines. Ce dernier inclut la détection automatique des lignes de HOLZ grâce à une transformation de Hough, et la comparaison avec une simulation cinématique de la position de ces lignes via la minimisation d'une fonction objective sur les paramètres cristallins. Les composantes du tenseur des déformations sont alors déduites. Ce logiciel est utilisé pour la caractérisation de couches contraintes épitaxiées et nous mettons à nouveau en évidence la relaxation des contraintes dans la lame mince que nous cOITélons à notre modèle élastique.

Sous la direction de Jean-Luc Rouvière.