Caractérisation in-situ et modélisation de la déformation en T°C d’ Interposer Silicium de grande dimension pour application Photonique

Publié le : 8 octobre 2019

Cadre et contexte:
Dans le cadre de projets utilisant des moyens d’intégration 3D en microélectronique, la déformation des puces liées à leur amincissement (cible : 100 µm dans le cas présent) doit être contrôlée. Les puces doivent être en effet relativement planes (déformations inférieures à 50 µm en valeur absolue) non seulement à température de fonctionnement mais aussi à température de fusion des billes d’étain (procédé à 260°C) utilisées pour connecter les puces à leur substrat.

Travail demandé :
 Afin de répondre à ces problématiques, le laboratoire est équipé d’un profilomètre confocal capable de mesurer la déformation d’échantillons soumis à un cycle thermique paramétrable. Pour alimenter les bases de données matériaux et confirmer des modèles en éléments finis, il est nécessaire de caractériser les couches minces des matériaux couramment utilisés dans les intégrations classiques de type CMOS (métal, oxyde, nitrure). Le stage sera axé sur la caractérisation de ces couches (élaborées par PVD, PECVD, oxyde thermique, ECD) de matériaux et d’épaisseurs différentes déposées sur différentes épaisseurs de substrats silicium. L’étude consistera, dans un premier temps, à définir un protocole de mesure de flèche en température. Dans un second temps, les caractérisations obtenues sur les échantillons références pourront être corrélées avec des simulations simples, soit par éléments finis soit avec des outils semi-analytiques développé en interne au CEA avec l’aide des encadrants.Les résultats seront compilés et utilisés dans les différents projets du laboratoire à travers des abaques. En perspective, des caractérisations de couches avec différents motifs géométriques crées par photolithographie pourront être envisagées afin d’optimiser les couches de compensations en face arrière pour les interposer.

Si vous êtes intéressé par cette offre de stage merci de bien vouloir envoyer votre CV ainsi qu’une lettre de motivation à jean.charbonnier@cea.fr

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