Micro Diffraction sur la ligne CRG-IF

Fig.1 - Vue du goniomètre multi-techniques. Ici une chambre type Ultra-Vide pour la catalyse a été installée (M.C. Saint-Lager, Laboratoire de Cristallographie).

Le laboratoire SP2M/NRS, avec la collaboration de J.-S. Micha (SPrAM/PCI) est impliqué dans l’exploitation de la ligne Collaborative Research Group-InterFaces (CRG-IF) à l’ESRF avec comme source un aimant de courbure BM32 (ESRF_BM32). Sur cette ligne, nous assurons en collaboration avec le SP2M et le CNRS Cristallographie, dans la cadre d’une structure d’exploitation, l’accueil des utilisateurs. Le personnel du laboratoire est plus particulièrement chargé de l’instrument goniomètre multitechnique (fig. 1), instrument de diffraction de surface polyvalent permettant d’installer une grande variété d’environnements d’échantillon tels que cuve de Langmuir, four, cryostat, chambre à vide et catalyse etc....

 

Fig. 2 - Vue 3D de la future optique de ligne qui comprendra deux miroirs entourant le monochromateur. La présence de deux miroirs permettra de travailler avec un faisceau parallèle sur le monochromateur, donc d’apporter une amélioration de la résolution en énergie, une meilleure réjection des harmoniques. Les tolérances de polissage et d ‘erreurs de pentes devraient aussi améliorer la focalisation verticale du faisceau (dessin CNRS/SERAS).

Une jouvence de l'optique de la ligne est en cours (fig. 2) pour permettre la mis en place d’une installation de microdiffraction en faisceau blanc. Cette proposition a suscité un vif intérêt de la part de partenaires académique (TECSEN-CNRS/SC; LMP-CNRS/SPM; LITEN/DTEN-CEA/DRT; LETI/DPTS-CEA/DRT..) et industriels (ST/Phillips/Freescale; ATMEL; ARCELOR; PECHINEY,..) - communautés déjà fédérées dans des réseaux européens (StressNet, Federams,..)- puisqu’elle permettra l’étude par diffraction de dispositifs sub-microniques, la taille du faisceau ne devant pas excéder 0.5µm dans ce cas. Une des premières applications visée est l’étude de la microstructure de lignes métalliques servant d’interconnexions dans les circuits intégrés, avec tous les problèmes d’interfaces entre grains cristallins qui pilotent les propriétés mécaniques à plus grande échelle.
Ces études font suite à des séries de mesures que nous avons réalisées en collaboration avec nos partenaires du CEA-DRT, du TECSEN et de ST Microelectronics sur l’évolution de la contrainte dans des films minces (ZrO2, Cu) ou dans des films nanostructurés (réseaux de lignes). Elle permettront une cartographie complète de l’orientation, de la composition et du niveau de contrainte des grains individuels.
Les premières mesures à l’aide de ce nouveau montage devraient être effectuées courant 2006.

 

Maj : 04/01/2012 (325)

 

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