DOI: 10.1051/jp3:1995169
J. Phys. III France 5 (1995) 953-983

Mise en oeuvre de deux méthodes interférométriques pour la caractérisation mécanique des films minces par l'essai de gonflement. Applications au cas du silicium monocristallin

E. Bonnotte¹, P. Delobelle¹, L. Bornier¹, B. Trolard² and G. Tribillon<sup>2

1</sup>  Laboratoire de Mécanique Appliquée, UA CNRS, UFR Sciences et Techniques, Route de Gray, La Bouloie, 25030 Besançon Cedex, France
²  Laboratoire d'Optique, UA CNRS, UFR Sciences et Techniques, Route de Gray, La Bouloie, 25030 Besançon Cedex, France

(Reçu le 12 janvier 1995, accepté le 10 avril 1995)

Abstract
Holographic interferometry and contouring are two optical methods used to the characterization of mechanical properties of thin films. Therefore, a phase measurement interferometry applied to these methods is exposed. These solutions are discussed in terms of accuracy and sensibility. An application on a bulge test, widely used in micro-mechanic studies, is proposed and experimental results on single crystal silicon thin films are compared with finite element calculations. In each case, the good agreement between theory and experiments allows to valid the apparatus.

Résumé
Deux méthodes optiques sont présentées, interférométrie holographique en temps réel et méthode par projection de franges, appliquées à la caractérisation mécanique des films minces. Ces deux méthodes sont couplées à l'interférométrie par mesure de phase, ce qui permet d'accéder au champ des déplacements en tous points de la membrane. Les solutions retenues sont discutées en termes de précision et de sensibilité. Nous proposons l'application de ces méthodes à l'essai de gonflement de membrane, essai largement répandu dans les études de micro-mécaniques. Les mesures sont effectuées sur du silicium monocristallin et les résultats sont comparés aux solutions calculées par éléments finis. Le bon accord entre théorie et expériences valide les méthodes et les dispositifs développés.

© Les Editions de Physique 1995