Nuevas perspectivas de la miniaturización de circuitos integrados
La evolución de los circuitos integrados ha tenido un impacto significativo en varios campos de aplicación, donde el nanotamaño y la gran velocidad de los dispositivos electrónicos desempeñan un papel importante, como en los análisis médicos, biológicos y químicos, así como en las telecomunicaciones. Sin embargo, la miniaturización adicional de los componentes de circuitos integrados está restringida por el aumento de la tensión mecánica en las capas y sustratos durante el proceso, lo cual afecta seriamente a las prestaciones y fiabilidad del aparato. Por consiguiente, es necesario monitorizar continuamente la tensión y tomar medidas para minimizarla. De lo contrario, las tensiones reticulares pueden alcanzar niveles por encima de los valores críticos de formación de dislocaciones, lo que causará degradación de los aparatos. La microscopía electrónica por transmisión (TEM) ocupa un lugar importante en la industria microelectrónica. Proporciona medios efectivos para la investigación, desarrollo y producción rigurosos cuando las herramientas de investigación analíticas o morfológicas pierden efectividad, debido a la reducción del tamaño del aparato. La anticipada difusión de la TEM en la industria de semiconductores también promoverá y extenderá el rango de aplicaciones de las distintas capacidades analíticas de este instrumento. La técnica de la difracción de electrones en haces convergentes (CBED) es capaz de investigar las tensiones reticulares en cristales. Sin embargo, esta aplicación ha tenido hasta ahora un uso limitado, debido a que el procedimiento necesario para extraer el tensor de tensión local del modelo TEM/CBED es básicamente manual y requiere largos tiempos de análisis . En el marco del proyecto STREAM se ha desarrollado un paquete de software que adquiere digitalmente los modelos de difracción y proporciona el tensor de tensión en las correspondientes nanorregiones de la estructura. El paquete de software tiene incorporada una rutina de "valor de modelo a tensión CBED", que acelera el procedimiento de medir la tensión de una "evaluación que dura días" a una evaluación "en cuestión de horas", con lo cual se aproxima a los tiempos de respuesta habituales en la industria. El uso rutinario del método TEM/CBED para analizar tensiones permitirá la optimización de los procesos para evitar el fallo del aparato por generación de dislocaciones. La reducción de los fallos del aparato debidos a la tensión producirá no solamente ventajas económicas, sino también la reducción de desechos, con efecto directo en el control del estado de salud ambiental.
