DRT : Sujet de thèse SL-DRT-16-0096 - instn

DRT : Sujet de thèse SL-DRT-16-0096
DOMAINE DE RECHERCHE
Matériaux et applications / Sciences pour l'ingénieur
INTITULÉ DU SUJET
Interconnections inter-puces faible pas, de la fabrication à la fiabilité ?
RÉSUMÉ DU SUJET
Contexte/Etat de l’art
L’accroissement de densité d'interconnections requise par les futures générations de circuits 3D entraîne une réduction importante des
dimensions des interconnexions entre puces. Celles-ci sont constituées de piliers métalliques (cuivre/nickel) associés à un matériau de
soudure intermétallique (alliage étain/argent).
Verrous scientifiques et techniques à lever
Les dimensions visées (piliers de 10 µm environ) sont très inférieures à celles généralement mentionnées dans la littérature (quelques
dizaines de microns à 100 µm). Cette réduction dimensionnelle, qui impose une révision importante des procédés de fabrication et de
mise en oeuvre, constitue également un saut dans l’inconnu pour les aspects "fiabilité" relatifs à la tenue mécanique des matériaux et leur
comportement en électromigration.
Objectifs
Le sujet de thèse explore la fiabilité mécanique et électrique de l’assemblage. Ces points critiques seront adressés tant du point de vue
des matériaux mis en oeuvre – la nature des intermétalliques obtenus et la quantité de défauts contenus dans l’assemblage sont fonction
des matériaux utilisés et de leur procédé d’élaboration – que du point de vue de l’assemblage lui-même – la gestion de la surface des
matériaux lors de la brasure et le profil de fusion constituent par exemple des éléments-clefs de l’assemblage.
Retombées attendues
Les composants concernés par ces avancées sont par exemple des "cubes mémoires", des processeurs multi-coeurs, ou encore
l’association de puces très diverses appelée intégration hétérogène (capteurs d’image, processeurs, circuits analogiques, mémoires,
MEMS...). Les produits associés concernent les applications mobiles (smartphones, tablettes), le calcul haute performance (HPC), les
micro-serveurs...
FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ
Matériau
INFORMATIONS PRATIQUES
Département Composants Silicium (LETI)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
Institut national des sciences et techniques nucléaires
www­instn.cea.fr
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Service Composants pour les Microsystèmes
Laboratoire de Caractérisation et Fiabilité des Composants
Centre : Grenoble
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/09/2016
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT
Stéphane MOREAU
CEA
DRT/DCOS//LCFC
CEA-Leti
MINATEC Campus, 17 rue des Martyrs
38054 GRENOBLE Cedex 9
Téléphone : 00438780636
Email : [email protected]
UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Bordeaux I
Ecole Doctorale des Sciences Physiques et de l'Ingénieur - Bordeaux I -
DIRECTEUR DE THÈSE
Hélène FREMONT
IMS Bordeaux
UMR 5218 - IMS - Laboratoire de l’Intégration du Matériau au Système
Adresse : 351 Cours de la libération, 33405 Talence cedex, France
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
Institut national des sciences et techniques nucléaires
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