Contraintes locales induites par le procédé « Shallow Trench Isolation » : Diffraction X haute résolution et simulation par éléments finis

• Main Author: Eberlein, Michel
• Language: FRE
• Published: 2008
• Subjects: [PHYS:COND] Physics/Condensed Matter; contraintes; déformations; locales; silicium; diffraction; éléments finis
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00419896; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/41/98/96/PDF/Manuscrit_MichelEberlein_vf.pdf

La procédé STI (« Shallow Trench Isolation ») est couramment utilisé dans la microélectronique afin d'isoler électriquement les dispositifs entre eux. Les nombreuses étapes de ce procédé engendrent des contraintes mécaniques très importantes qui peuvent nuire à la fiabilité. L'originalité de la diffraction X haute résolution est d'utiliser l'intensité diffractée par le silicium déformé périodiquement comme empreinte du champ de déformation locale. Les mesures ont porté sur des structures de période allant de 2 µm à 200 nm, avec des lignes de silicium de largeur inférieure à 100 nm pour les plus petites périodes. Pour les échantillons de période submicronique, un second pic de diffraction apparaît sur les cartographies du réseau réciproque. Ce pic est attribué à une déformation homogène du silicium entre les tranchées et permet une mesure directe et sans modèle des déformations. L'effet sur les déformations et les contraintes de variations géométriques et de procédé ont été ainsi étudiées. Cette méthode expérimentale s'appuie sur des simulations numériques par éléments finis.