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Holographie électronique en champ sombre : une technique fiable pour mesurer des déformations dans les dispositifs de la microélectronique

Jeudi 15 novembre 2012 14:30 - Duree : 1 heure
Lieu : Amphithéâtre P015 - Ecole Phelma POLYGONE - 23 rue des partyrs 38000 Grenoble

Orateur : Soutenance de thèse de Thibaud DENNEULIN (CEA Léti)

Les contraintes font maintenant partie des “boosters” de la microélectronique au même titre que le SOI (silicium sur isolant) ou le couple grille métallique / diélectrique haute permittivité. Appliquer une contrainte au niveau du canal des transistors MOSFETs (transistors à effet de champ à structure métal-oxyde-semiconducteur) permet d’augmenter de façon significative la mobilité des porteurs de charge. Il y a par conséquent un besoin de caractériser les déformations induites par ces contraintes à l’échelle nanométrique. L’holographie électronique en champ sombre est une technique de MET (Microscopie Électronique en Transmission) inventée en 2008 qui permet d’effectuer des cartographies quantitatives de déformation avec une résolution spatiale nanométrique et un champ de vue micrométrique. Dans cette thèse, la technique a été développée sur le microscope Titan du CEA. Différentes expériences ont été réalisées afin d’optimiser la préparation d’échantillon, les conditions d’illumination, d’acquisition et de reconstruction des hologrammes. La sensibilité et la justesse de mesure de la technique ont été évaluées en caractérisant des couches minces épitaxiées de Si(1-x)Gex/Si et en effectuant des comparaisons avec des simulations mécaniques par éléments finis. Par la suite, la technique a été appliquée à la caractérisation de réseaux recuits de SiGe(C)/Si utilisés dans la conception de nouveaux transistors multi-canaux ou multi-fils. L’influence des phénomènes de relaxation, tels que l’interdiffusion du Ge et la formation des clusters de β-SiC a été étudiée. Enfin, l’holographie en champ sombre a été appliquée sur des transistors pMOS placés en déformation uniaxiale par des films stresseurs de SiN et des sources/drains de SiGe. Les mesures ont notamment permis de vérifier l’additivité des deux procédés de déformation.

Composition du jury Mr Martin HYTCH, CEMES
Mr Wilfried VANDERVORST, IMEC
Mme Patricia DONNADIEU, INP-SIMAP
Mr Pierre STADELMANN, EPFL
Mr Jean-Luc ROUVIERE, CEA-INAC
Mr David COOPER, CEA-LETI

Discipline évènement : (Physique)
Entité organisatrice : (LETI)
Nature évènement : (Soutenance de thèse)
Site de l'évènement : Polygone scientifique

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