Etude de l'influence de la cinetique des traitements thermiques sur les excroissances de recuits des couches minces metalliques

par AZZEDINE GACI

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de GERARD LORMAND.

Soutenue en 1992

à Villeurbanne, INSA .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    La reduction des dimensions des circuits integres et l'augmentation de leur complexite entrainent que leur temps de reponse est de plus en plus limite par celui du reseau des interconnexions. Les materiaux utilises pour realiser celles-ci doivent presenter une faible resistivite et etre compatibles avec les etapes de fabrication. Pour les interconnexions des niveaux superieure, les alliages d'aluminium sont largement utilises. Ces interconnexions deposees sur des substrats de silicium sont soumises a des traitements thermiques qui generent des deformations plastiques partiellement inhomogenes et responsables de l'apparition d'excroissances. La presence de ces defauts limite la faisabilite des circuits integres. La determination des caracteristiques des excroissances a necessite la mise au point et le developpement d'une nouvelle methode statistique quantitative. La precision et les performances de cette methode ont ete etudiees par simulation. Cette methode a ete utilisee pour etudier l'influence, sur la formation des excroissances, des traitements thermiques caracterises par la temperature et la duree de maintien ainsi que par la vitesse de montee en temperature. Les resultats experimentaux revelent le role primordial de la vitesse de chauffage. Pour les vitesses faibles les excroissances, nombreuses et volumineuses, se forment au cours du chauffage. Pour les vitesses elevees les excroissances, petites et relativement rares, se developpent par relaxation de contrainte. Une etude directe de ce mecanisme permet de determiner une valeur d'energie d'activation apparente de 0. 5 ev qui permet d'attribuer a la diffusion intergranulaire une part predominante dans les mecanismes de relaxation des contraintes. Une modelisation de cette relaxation au cours d'un cycle thermique permet de confirmer le role preponderant de la diffusion intergranulaire dans les transports de matiere efficaces lors de la formation des excroissances et de montrer qu'une vitesse de chauffage importante a haute temperature est un moyen efficace d'obtenir des couches minces d'aluminium exemptes d'excroissances nefastes


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  • Annexes : 119 REF

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