Etude de capacités en couches minces à base d'oxydes métalliques ...

tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007
Chapitre 3 : Etude de capacités MIM à base de STO et BTO
Enfin le troisième concept est l’analyse en profondeur. Les ions incidents ne sont pas tous
rétrodiffusés par les atomes de la surface. En effet lors du bombardement ionique de
l’échantillon, une majorité de ces ions pénètre dans la couche de la cible avant d’être
rétrodiffusés. Durant son trajet dans la couche, l’ion interagira avec les électrons des nuages
électroniques des atomes du substrat ce qui entraînera un ralentissement dû aux pertes
inélastiques. Ce sont ces petites pertes d’énergie qui mènent à la perception de profondeur. La
résolution en profondeur est de 100 à 300 Å.
1.4.5. Mesure de contrainte
La mesure des contraintes dans un film mince se fait à partir de la mesure de la flèche avant et
après dépôt. La flèche mesurée est illustrée sur la Figure 3-4.
Dans l’hypothèse de la flexion faible, la flèche ω est très petite devant l’épaisseur totale.
Ainsi, la distance d peut être considérée comme le diamètre de la plaque. R est le rayon de
courbure. Dans notre cas on observe des rayons de courbure de l’ordre de 10 3 m et le diamètre
des plaques est 10 -2 m. On considère donc que d est négligeable devant R.
Figure 3-4 : Représentation schématique de la flèche mesurée ω.
De ce schéma, nous déduisons la valeur de la flèche :
d²
ω =
Équation 3-3
8 R
D’autre part, les travaux de P.M.Marcus [3] permettent de calculer la courbure d’une plaque
composite de la façon suivante :
κ =
1
R
ω
R
d/2 Couche déposée d’épaisseur h f
6 . σo
. hf
1+
δ
= .
2 3 2 4
Ys
. hs²
1+
4ηδ
+ 6ηδ
+ 4ηδ
+ η δ
Substrat de silicium d’épaisseur hS
Équation 3-4
98