Stratégies d'électroformage pour la fabrication de microstructures à facteur de forme élevé

par Adrian Efren Sanchez Chacon

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Michael Matlosz.

Soutenue en 2002

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    Le dépôt électrochimique de cuivre est utilisé pour la fabrication d'interconnects pour circuits intégrés à l'échelle micro et sub-micrométrique. Dans ce cadre, le premier objectif de cette thèse consiste à étudier la faisabilité de l'emploi associé du courant pulsé et du milieu citrate en vue du remplissage complet des structures à facteur de forme élevé. La méthodologie utilisée comporte la conception et la solution numérique d'un modèle qui représente les mécanismes de transport et de réaction des espèces complexés de cuivre en milieu citrate, ainsi que les réactions électrochimiques aux frontières électrolyte-électrode. L'étude permet d'identifier et de comprendre les effets associés aux paramètres d'impulsion et à la chimie du milieu citrate sur la distribution de courant. Le rôle de l'impulsion anodique est essentiel: durant cette impulsion la dissolution de cuivre est accompagnée d'une génération de protons due aux réactions de complexation. La cinétique de dépôt en milieu citrate, très sensible au pH, est ainsi avantagée au fond de la structure au début de l'impulsion cathodique suivante. Vers la fin de cette impulsion, le milieu citrate assure une inhibition uniforme de la cinétique de dépôt. Le choix judicieux de la composition de l'électrolyte, notamment le degré de complexation, et l'adaptation des paramètres d'impulsion à l'évolution des dimensions de la structure lors du remplissage, peuvent contribuer au dépôt préférentiel au fond de la structure et entraîner, en conséquence, une réduction de la profondeur. Ainsi, vers la fin du remplissage, les limitations par transport de matière associées à la réduction de l'épaisseur des cavités peuvent être contournées. Un deuxième objectif de la thèse concerne le dépôt électrochimique à travers masques lithographiques pour la fabrication d'objets micromécaniques. Une stratégie originale est pre��sentée, basée sur l'emploi d'une variation locale de hauteur de masque en vue d'uniformiser la distribution du courant.

  • Titre traduit

    Electroforming strategies for the fabrication of high-aspect-ratio microstructures


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Informations

  • Détails : 1 vol. (207 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. BU Ingénieurs.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2002 SANCHEZ CHACON A.E.
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