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Analyse et technologie des surfaces
En (a), on montre l’échantillon avant le décapage avec la zone analysée et en (b), le
même échantillon après un certain temps de décapage.
La zone d’analyse se trouve bien à l’intérieur du cratère. Sa taille minimale
dépend de la résolution latérale de la méthode d’analyse choisie. Comme on l’a vu
aux sections précédentes, les trois spectroscopies, c’est-à-dire ESCA, AES et SIMS,
ont des résolutions latérales différentes de respectivement 5 µm, 5 nm et 10 nm. En
ESCA et AES, le faisceau ionique est indépendant de la sonde RX ou du canon à
électrons. En SIMS et aussi en SNMS pour le cas d’un canon ionique focalisé, c’est
le diamètre du faisceau ionique balayé qui détermine la zone analysée ainsi que les
dimensions du cratère ionique. La plupart des instruments permettent de varier
l’angle d’incidence. Les bords du cratère ionique sont en général arrondis par des
effet d’ombre. Pour éviter cet effet, la zone analysée doit être choisie à une distance
du bord plus grande que le diamètre du faisceau.
De par sa nature, le processus de décapage est destructif et, en conséquence,
la pulvérisation par des ions peut modifier la composition et la topographie de la
surface. On risque de détruire certaines informations comme l’état de liaison entre
les atomes. Le fait que les ions sont des particules chargées pose un problème supplémentaire pour les isolants. La charge peut être compensée par un faisceau
d’électrons, sauf en AES où on a déjà un faisceau d’électrons. Le décacape ionique est le meilleur moyen d’accès aux couches minces comprise entre environ 5 et
200 nm avec à la fois une bonne résolution latérale et une bonne résolution en profondeur.
I
II
III
IV
0
5
10
15
20
25
O
C
T a
Ta 2 O 5
100%
84%
50%
16%
Ta
t [min]
I
[p – p]
Fig. 6.2 Profil Auger en profondeur d’un film d’oxyde de tantale de 15 nm sur le métal montrant la
variation de l’amplitude des pics Auger de l’oxygène et du métal en fonction du temps de bombardement ionique. L’épaisseur de la zone de transition III est ∆z = v∆t, v étant la vitesse d’enlèvement de
la matière par décapage ionique, et ∆t le temps nécessaire pour traverser l’interface. t z est appelé le
temps nécessaire pour arriver à 50% de la zone de transition.
Analyse et technologie des surfaces
En (a), on montre l’échantillon avant le décapage avec la zone analysée et en (b), le
même échantillon après un certain temps de décapage.
La zone d’analyse se trouve bien à l’intérieur du cratère. Sa taille minimale
dépend de la résolution latérale de la méthode d’analyse choisie. Comme on l’a vu
aux sections précédentes, les trois spectroscopies, c’est-à-dire ESCA, AES et SIMS,
ont des résolutions latérales différentes de respectivement 5 µm, 5 nm et 10 nm. En
ESCA et AES, le faisceau ionique est indépendant de la sonde RX ou du canon à
électrons. En SIMS et aussi en SNMS pour le cas d’un canon ionique focalisé, c’est
le diamètre du faisceau ionique balayé qui détermine la zone analysée ainsi que les
dimensions du cratère ionique. La plupart des instruments permettent de varier
l’angle d’incidence. Les bords du cratère ionique sont en général arrondis par des
effet d’ombre. Pour éviter cet effet, la zone analysée doit être choisie à une distance
du bord plus grande que le diamètre du faisceau.
De par sa nature, le processus de décapage est destructif et, en conséquence,
la pulvérisation par des ions peut modifier la composition et la topographie de la
surface. On risque de détruire certaines informations comme l’état de liaison entre
les atomes. Le fait que les ions sont des particules chargées pose un problème supplémentaire pour les isolants. La charge peut être compensée par un faisceau
d’électrons, sauf en AES où on a déjà un faisceau d’électrons. Le décacape ionique est le meilleur moyen d’accès aux couches minces comprise entre environ 5 et
200 nm avec à la fois une bonne résolution latérale et une bonne résolution en profondeur.
I
II
III
IV
0
5
10
15
20
25
O
C
T a
Ta 2 O 5
100%
84%
50%
16%
Ta
t [min]
I
[p – p]
Fig. 6.2 Profil Auger en profondeur d’un film d’oxyde de tantale de 15 nm sur le métal montrant la
variation de l’amplitude des pics Auger de l’oxygène et du métal en fonction du temps de bombardement ionique. L’épaisseur de la zone de transition III est ∆z = v∆t, v étant la vitesse d’enlèvement de
la matière par décapage ionique, et ∆t le temps nécessaire pour traverser l’interface. t z est appelé le
temps nécessaire pour arriver à 50% de la zone de transition.