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nombre d'offres : 1

Vieillissement par électromigration des interconnections, vers une modélisation prédictive

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Date de début : 1 février 2018

Offre n° PsD-DRT-18-0024

L’intégration 3D consiste à empiler verticalement plusieurs circuits intégrés et à établir des connexions électriques entre eux. Bien que les technologies d’interconnexion 3D présentent des avantages évidents et que leur processus de fabrication ait presque atteint le statut de production de masse, il existe plusieurs problèmes de fiabilité, comme c’est souvent le cas dans les technologies émergentes. L’électromigration est l’une de ces préoccupations. Une défaillance liée à l’électromigration est généralement liée à une densité de courant élevée qui circule dans une interconnexion métallique. Ce phénomène induit la nucléation de cavités dans la ligne métallique et leur croissance aboutissant essentiellement au final à des circuits ouverts. La solution la plus viable pour la compréhension fine de la dégradation par électromigration consiste à utiliser des simulations numériques basées sur des modèles physiques. Cet outil fournit aux concepteurs/ingénieurs-fiabilistes des informations complémentaires aux essais expérimentaux pour mieux comprendre les causes et la cinétique de la dégradation par l’électromigration en vue d’améliorer la conception et la fabrication d’interconnexions plus fiables. Le modèle (nucléation et croissance des cavités) sera mis en œuvre dans l’environnement du logiciel COMSOL. L’implémentation de l’approche par champ de phase ou « phase field » sera requise pour la phase de croissance des cavités. Les résultats obtenus seront confrontés à ceux obtenus expérimentalement pour vérifier la robustesse du modèle numérique et des hypothèses définies. Ce modèle sera amélioré en prenant en compte la microstructure et/ou, dans le cas particulier des alliages métalliques, l’évolution des composés intermétalliques (IMC) en fonction de la température, du courant électrique et du temps.

  • Mots clés : Sciences pour l'ingénieur, Matériaux et applications, Mathématiques - Analyse numérique - Simulation, DCOS, Leti
  • Laboratoire : DCOS / Leti
  • Code CEA : PsD-DRT-18-0024
  • Contact : stephane-nico.moreau@cea.fr
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