CONTROLE DIMENSIONNEL SUB‐MICROMETRIQUE UTILISANT UN APPAREIL GONIOMETRIQUE BIDIMENSIONNEL RAPIDE Application à la microélectronique - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2005

CONTROLE DIMENSIONNEL SUB‐MICROMETRIQUE UTILISANT UN APPAREIL GONIOMETRIQUE BIDIMENSIONNEL RAPIDE Application à la microélectronique

Résumé

This work deals with Optical Critical Dimension metrology in microelectronics and with the use of an unusual tool for this application. The first key point of this metrology technique is the ability to calculate the scattered light pattern from a periodic structure and the second key point is the apparatus used to measure the diffracted pattern. We present here a goniometric instrument based on optical Fourier Transform. This equipment has been change for the metrological application and we describe in this text the different steps we had to deal with to achieve. These steps are the description of the measurement head, the understanding and the instrument analysis to adapt our numerical means to the problem needs. Then we validated the metrological function of the instrument on samples like optical layers or gratings. We compare each etched structure measured with spectroscopic ellipsometry and Scanning Electron microscopy. Each result has been analyzed to evaluate accuracy on parameters. At last, we used instrument peculiarities to go through qualitative study of complex structures like line with roughness and overlay.
Le travail présenté dans ce mémoire traite du contrôle dimensionnel optique pour la microélectronique et de l'adaptation d'un instrument à cette application. Le premier point clé de cette technique de métrologie est la possibilité de calculer le champ diffracté par une structure périodique, associé aux méthodes de calcul inverse. Le second point clés est la solution technologique adoptée pour mesurer la signature de diffraction. Nous présentons ici un goniomètre bidimensionnel basé sur le principe de la Transformée de Fourier Optique. Cet appareil a été adapté à l'application métrologique et nous décrivons ici les différentes étapes qui nous permis aboutir. Ces étapes sont la description, la compréhension et l'analyse de l'instrument pour adapter les moyens numériques en notre possession aux spécificités du problème. Nous avons ensuite validé la fonction métrologique de l'instrument sur différentes structures comme des couches minces ou des réseaux. Nous avons comparé les résultats obtenus avec ceux obtenus en ellipsométrie spectroscopique ou en microscopie électronique à balayage. Nous avons pour chaque résultat, évalué les incertitudes et discuté de la validité du résultat. Enfin nous avons tiré partit des particularité de l'instrument pour réalisé des études plus qualitative sur des structures plus complexes comme des lignes rugueuses ou des structures superposées.
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Dates et versions

tel-00635227 , version 1 (24-10-2011)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00635227 , version 1

Citer

Jérôme Petit. CONTROLE DIMENSIONNEL SUB‐MICROMETRIQUE UTILISANT UN APPAREIL GONIOMETRIQUE BIDIMENSIONNEL RAPIDE Application à la microélectronique. Matière Condensée [cond-mat]. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2005. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00635227⟩
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