Caractérisation physico-chimique et optimisation du dépôt métallique de cuivre réalisé par croissance électrolytique pour des applications SIP

Les technologies mettant en œuvre des solutions Système en boîtier (System In Package) se développent et représentent une des voies majeures de miniaturisation des circuits intégrés. Les solutions SIP nécessitent l acquisition de nouvelles technologies et compétences dans le domaine des dépôts de couches minces. Actuellement, les techniques les plus répandues pour réaliser des couches métalliques sont la pulvérisation cathodique et celles mettant en œuvre un précurseur gazeux. La troisième voie est le dépôt réalisé par voie électrochimique. Utilisée dans des applications plus traditionnelles de l industrie métallurgique, son transfert vers des applications des semi-conducteurs oblige à approfondir la compréhension des mécanismes réactionnels et des interactions entre les matériaux déposés et les sous-couches. L objectif du présent mémoire est l optimisation du dépôt de cuivre réalisé par voie électrolytique, optimisation s appuyant sur une caractérisation physico-chimique avancée pour comprendre les mécanismes réactionnels. Parmi les résultats principaux, on peut noter l importance de la maîtrise des paramètres macroscopiques comme la cellule de dépôt et la composition du bain électrolytique pour assurer une croissance homogène, l influence du procédé de fabrication sur la structure cristallographique de la couche électrodéposée, ainsi que l importance de la forme et de l environnement des motifs sur la croissance électrolytique et sur les caractéristiques électriques de l application finale.Those technologies which carry out System In Package solutions are growing et represent one of the most important way of Integrated Circuit downsizing. The SIP solutions require the acquisition of new technologies and competences in Thin Film Deposition field. Currently, the most widespread techniques for metallic film deposition are sputtering and those based on gaseous precursors. The third solution is a deposit by electrochemical way. Commonly used in metallurgical industry, its transfer to semi-conductor applications requires understanding of the reaction mechanisms and the interactions between deposited materials and under-layers. The purpose of this dissertation is the optimization of the copper electroplating deposition, optimization leaning upon advanced physical and chemical characterizations in order to understand reactive mechanisms. Among major results, we can notice the importance of macroscopic parameters like deposition tool and electrolytic bath composition to carry out a homogeneous growth, the process influence on the crystallographic structure of electrodeposited layer, along with the importance of the design and the environment of the patterns on the electrolytic growth and electric characteristics of final applications.CAEN-BU Sciences et STAPS (141182103) / SudocSudocFranceF

Les infections de site opératoire (cas particuliers des prothèses orthopédiques, mesures préventives adoptées en milieu hospitalier et hypothèses)

MONTPELLIER-BU Pharmacie (341722105) / SudocSudocFranceF

Direct Insights on Flax Fiber Structure by Focused Ion Beam Microscopy

International audienceIn this article, it is shown that focused ion beam (FIB) systems can be used to study the inner structure of flax fibers, the use of which as a reinforcing material in polymer composites still draws much interest from multiple disciplines. This technique requires none of the specific preparations necessary for scanning electron microscopy or transmission electron microscopy studies. Irradiation experiments performed on FIB prepared cross sections with very low Ga + ion beam currents revealed the softer material components of fibers. Thus, it confirmed the presence of pectin-rich layers at the interfaces between the fibers of a bundle, but also allowed the precise localization of such layers within the secondary cell wall. Furthermore, it suggested new insights on the transition modes between the sublayers of the secondary cell wall

Étude et mise en œuvre de techniques non destructives pour l'analyse de défaillances en microélectronique

CAEN-BU Sciences et STAPS (141182103) / SudocSudocFranceF

Optimisation des étapes de croissance épitaxiale pour la réalisation de systèmes intégrés sur silicium

CAEN-BU Sciences et STAPS (141182103) / SudocSudocFranceF

Préparation de surface avant épitaxie et réalisation de dépôts de Si et Si1-xGex pour applications dans les technologies CMOS avancées

Pour répondre aux exigences des futures technologies CMOS, de nombreuses approches architecturales font appel à des étapes d épitaxie. Ainsi l objectif de cette thèse était l introduction d un bâti d épitaxie RP-CVD dans une ligne de production pilote 300 mm. Tout d abord, nous avons étudié la croissance par épitaxie du silicium et du SiGe ([Ge] < 30%) dans le domaine des basses températures (< 850C) avec les gaz précurseurs DCS et germane. Afin d assurer des dépôts sélectifs par rapport aux diélectriques, l influence du HCl dans la phase gazeuse a été étudiée. Le dopage au bore du SiGe a été réalisé à l aide de diborane. Ensuite, nous nous sommes intéressés à la préparation de surface avant l épitaxie composée d un nettoyage humide ex-situ et d un recuit in-situ sous H2. Le nettoyage humide dit HF-last a été optimisé pour deux machines de nettoyage humide, une par bain et l autre plaque à plaque. Le recuit sous H2 peut endommager les structures présentes avant l épitaxie, comme le montre l exemple de l agglomération des films minces de silicium. Les études réalisées ont permis, tout en conservant une grande qualité cristallographique des dépôts, d abaisser le bilan thermique à des températures compatibles avec les dispositifs fabriqués. Enfin, nous avons appliqué ces savoir-faire à la fabrication de dispositifs CMOS innovants. On citera entre autre l épitaxie de silicium pour surélever les Source/Drain, le dépôt de SiGe pour la construction du canal des transistors du nœud 28 nm, le remplissage en SiGeB des Source/Drain pour améliorer la performance des dispositifs ou encore la gravure du SiGe par le HCl pour réaliser des architectures novatrices.Numerous new architectures use epitaxy steps to answer future CMOS technologies requirements. Thus, the objective of this thesis was to introduce an RP-CVD epitaxial tool in a 300 mm production pilot fab. First of all, we studied Si and SiGe ([Ge] < 30%) epitaxial growth in the low temperature domain (< 850C) with DCS and germane gaseous precursors. The influence of gaseous HCl adjunction in the reactor on the selectivity towards dielectrics was studied. Diborane was used to achieve boron doping of the SiGe. Then, our study focused on the pre-epitaxial surface preparation, which consists in an ex-situ wet clean and an in-situ H2 bake. The so-called HF-last wet clean was optimized for both a wet bench and a single wafer tool. The observation of the agglomeration of the thin silicon layers has shown that H2 bake can damage patterns. The accomplished work has allowed us to lower the thermal budget while maintaining a great crystalline quality of the deposited layers. Finally, we used this know-how to construct innovating CMOS devices. Be mentioned among other epitaxially grown silicon elevated Source/Drain, SiGe channel devices planned for the 28 nm node, Source/Drain filled with SiGeB as a performance booster or in-situ HCl etching of SiGe layers in new integrations.CAEN-BU Sciences et STAPS (141182103) / SudocSudocFranceF

Spectroscopie TeraHertz dédiée à la Caractérisation Diélectrique de Matériaux d’encapsulation de composants électroniques hautes fréquences

International audienc

Spectroscopie TeraHertz dédiée à la Caractérisation Diélectrique de Matériaux d’encapsulation de composants électroniques hautes fréquences

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