• Langue : Français
• Discipline : Électronique
• Identifiant : Inconnu
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 01/01/1999

Résumé en langue originale

La miniaturisation des dispositifs microélectroniques reste encore à ce jour le meilleur moyen d'améliorer les performances des circuits intégrés. Dans cette perspective, la maîtrise des contraintes mécaniques des couches minces devient incontournable. Lorsque des défauts provenant de contraintes mécaniques excessives interviennent sur les circuits intégrés, la difficulté rencontrée dans l'industrie des semiconducteurs provient principalement de l'identification des origines possibles. L'ensemble du manuscrit est organisé autour de la décomposition de la contrainte totale en trois composantes élémentaires (intrinsèque, thermique et extrinsèque), ce qui constitue une approche originale. La contrainte intrinsèque est déterminée par la nature du matériau, son mode de réalisation et son épaisseur. En identifiant pour chaque type d'équipement (PVD, PECVD, APCVD et Pelliculage) les conditions de dépôt qui influent sur l'état de contrainte au sein du film, on peut aujourd'hui mieux contrôler les mécanismes mis en jeu lors de la croissance de la couche. L'étude de l'évolution des contraintes en fonction de la température a permis de mettre en évidence que l'utilisation d'oxyde dense limite la contribution de la composante thermique. L'étude de la composante extrinsèque montre que pour les oxydes l'absorption d'eau contenue dans l'air ambiant est la principale source de contrainte supplémentaire. La connaissance de la vitesse d'absorption permet d'adapter les détails de production pour réduire le temps d'absorption. En ce qui concerne les alliages d'aluminium, un fluage dislocation est à l'origine d'une réorganisation de la structure au cours du temps. Les expériences sont effectuées sur des couches rentrant dans la composition d'un édifice d'interconnexion d'un procédé submicronique constituant à ce titre un ensemble homogène. Elles contribuent à l'amélioration des connaissances générales des origines physiques des contraintes mécaniques auxquelles elles sont soumises. Mais pour identifier clairement la cause d'un défaut qui a pour point de départ une contrainte excessive localisée dans un dispositif réel, le support de la simulation devient un outil indispensable. La collaboration entre le centre industriel de PHILIPS COMPOSANTS ET SEMICONDUCTEURS à Caen et l'Institut Supérieure d'Électronique du Nord a permis de constituer les bases d'un programme d'aide aux diagnostics des contraintes mécaniques adaptés aux besoins industriels.