La determinazione sperimentale degli sforzi aumenta la precisione nel settore della microelettronica
Nell'ambito delle nanotecnologie, la ricerca sui dispositivi a semiconduttori su scala submicrometrica, come i CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductors), deve confrontarsi con un problema importantissimo: la riduzione delle sollecitazioni meccaniche che si creano negli strati e nel substrato durante il processo. Le deformazioni generate da questi sforzi si ripercuotono sulla fabbricazione dei dispositivi, sulle loro prestazioni e sull'affidabilità in misura molto più complessa di quanto non accada con le tecnologie su scala macroscopica. Il progetto ha condotto all'impiego di una tecnica di microdiffrazione a raggi X per l'analisi non distruttiva delle deformazioni locali in strutture di prova con risoluzione spaziale inferiore al micron. Più specificamente, questo innovativo metodo sperimentale consente di analizzare la struttura cristallina e di misurare le deformazioni locali mediante i raggi X, con l'ausilio di hardware e software adatti. Un'apposita guida d'onda consente di ottenere un fascio di raggi X di elevata coerenza, dimensioni dell'ordine di alcune decine di nanometri e divergenza di circa 1mrad. Adoperando strumenti adatti, come ad esempio un diffrattometro per gli esperimenti di microdiffrazione e un software speciale, si sono ottenuti risultati interessanti: in base al profilo di diffrazione è stato possibile calcolare il profilo della profondità delle deformazioni con risoluzione spaziale laterale nell'intervallo 100-300nm. Il metodo può avere utili applicazioni in qualsiasi tipo di struttura cristallina, dall'analisi dei materiali per la microelettronica allo studio di materiali biologici e industriali, e in particolare di problemi alle interfacce.
