Retrait particulaire par étalement et retrait d’un film de résine
Auteur / Autrice : | Thomas Mercadier |
Direction : | Raluca Tiron, Virginie Loup, Philippe Garnier |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Nanoélectronique et nanotechnologie |
Date : | Soutenance le 18/12/2023 |
Etablissement(s) : | Université Grenoble Alpes |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information (Grenoble ; 1967-....) |
Jury : | Président / Présidente : Christophe Sinturel |
Examinateurs / Examinatrices : David Grosso, Maxime Besacier | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Sinturel, Yann Chevolot |
Mots clés
Résumé
Les étapes de retrait de la contamination particulaire sont cruciales pour l’industrie de la microélectronique afin de maximiser le pourcentage de circuit intégré fonctionnel en fin de fabrication. Cependant, les techniques conventionnelles de retrait particulaire peuvent s’avérer incompatibles avec des structures complexes et fragiles car leur application peut potentiellement causer des dommages physiques. Un procédé innovant basé sur l’étalement temporaire d’un film de résine est étudié dans ce manuscrit. Le principe est fondé sur le décollement du film de résine qui entraine le retrait de la particule en raison des liaisons de surface les reliant. Dans notre cas, la résine utilisée est composée de deux polymères organiques immiscibles. Le procédé consiste en l’étalement de la résine par centrifugation puis en son décollement par une distribution d’ammoniaque dilué à température ambiante. Cette distribution a pour but de dissoudre l’un des deux polymères ce qui provoque la délamination puis le soulèvement du film de résine grâce aux forces de trainée et de portance.Ce manuscrit souligne le rôle de l’organisation des deux polymères non miscibles dans le décollement du film de résine. Cette organisation dépend notamment de l’énergie de surface du substrat. Par exemple il a été montré par des analyses Tof SIMS que le polymère soluble présente une forte affinité avec une surface hydrophile. Une telle organisation sur une surface hydrophile réduit la zone interfaciale devant être délaminée lors de la dispense d’ammoniaque. Par conséquent, le décollement dépend de l’énergie de surface du substrat et n’est réalisable que si elle est supérieure à 66mN/m.Cette organisation spécifique des deux polymères immiscibles peut être ajustée par des paramètres tels que le ratio de mélange ou l’épaisseur de la résine. L’influence de l’ajout d’une étape de recuit après l’étalement a aussi été étudiée. Il a été démontré que ces trois paramètres modifiaient la limite en énergie de surface du décollement du film de résine. Ces paramètres influencent aussi l’efficacité du procédé dans le retrait particulaire. Les mécanismes à l’origine de ces modifications ont été compris permettant l’optimisation du procédé. Ce procédé optimisé a été évalué sur des surfaces structurées. Les résultats ont démontré sa capacité à retirer efficacement des particules tout en préservant l’intégrité des structures.Ces travaux de thèse ont permis de comprendre les mécanismes à l’origine du retrait particulaire à l’aide d’un procédé utilisant le décollement d’une résine et de démontrer la pertinence de cette technique dans un contexte industriel.