Détermination des contraintes résiduelles et de la microstructure intra-granulaire dans des films minces de W déposés par pulvérisation magnétron

Cet article concerne l'etude des proprietes mecaniques et microstructurales de films minces de tungstene (700 nm sur Si (100)) elabores par pulverisation magnetron en fonction de la puissance R.F. Les contraintes totales presentes dans les films (determinees par la methode de la fleche) sont tres fortement influencees par la valeur de la puissance R.F. Elles varient de +1,2 GPa a -1,5 GPa pour des puissances de 350 W a 400 W. L'analyse par diffraction des rayons X a revele la presence de phase β-W dans certains depots. Pour ces films, nous avons determine les contraintes dans chaque phase par la methode des sin 2 ψ. Les mesures d'intensite integree des pics de diffraction nous ont permis d'evaluer la proportion des phases dans chaque film. Nous avons verifie le bon accord, en appliquant la regle des melanges, entre les valeurs des contraintes totales et celles calculees a partir des resultats de diffraction X. Nous avons montre que la presence de la phase β-W semble favorisee par un etat de tension des films (jusqu'a 60 % en volume pour des depots en tension de +1,2 GPa). Le parametre de maille libre de contrainte varie de facon spectaculaire. Il est tres superieur a celui du W massif pour les depots en compression (0,3173 nm au lieu de 0,3165 nm), et legerement inferieur pour ceux en tension (0,3164 nm).