Dimensional and mechanical characterization of metallic thin films based on the measurement of surface acoustic waves dispersion with Slant Stack transform

Autor: Nikolay Smagin, Tahar Kadi, Bogdan Piwakowski, Frédéric Jenot, Dame Fall, Mohammadi Ouaftouh, Marc Duquennoy
Přispěvatelé: Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF), Transduction, Propagation et Imagerie Acoustique - IEMN (TPIA - IEMN), Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - Département Opto-Acousto-Électronique - UMR 8520 (IEMN-DOAE), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF), The ELSAT 2020 project was co-financed by the European Union through the European Regional Development Fund, the French government, and the Hauts-de-France Regional Council. This work was also supported by the French RENATECH network., Renatech Network, RENATECH, European Project, Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-INSA Institut National des Sciences Appliquées Hauts-de-France (INSA Hauts-De-France)-Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-INSA Institut National des Sciences Appliquées Hauts-de-France (INSA Hauts-De-France)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Measurement Science and Technology
Measurement Science and Technology, 2020, 31 (10), pp.105009. ⟨10.1088/1361-6501/ab94fe⟩
Measurement Science and Technology, IOP Publishing, 2020, 31 (10), pp.105009. ⟨10.1088/1361-6501/ab94fe⟩
ISSN: 0957-0233
1361-6501
DOI: 10.1088/1361-6501/ab94fe⟩
Popis: International audience; In this study, an ultrasonic method for characterizing thin films based on the dispersion of the first Rayleigh mode is presented. The principle of surface acoustic waves (SAW) generation using a broadband transducer and their detection is detailed. It is shown that over a frequency range between 20 MHz and 125 MHz, SAWs are sensitive to fine deposits and the attenuation is reasonable thus enabling measurements over 20 millimeters. The Slant Stack transform used to obtain the experimental dispersion curves with excellent signal-to-noise ratios is then presented and analysed. Finally, four samples of silicon on which gold layers 400 nm, 300 nm, 180 nm, and 50 nm thick had been deposited were characterized. The thicknesses and the elastic parameters of the gold layers and the silicon substrate were obtained from the inversions performed on the experimental dispersion curves. These results show the efficiency of the non-destructive ultrasonic technique associated with a Slant Stack transform before inversion.
Databáze: OpenAIRE
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