Étude du comportement du polyphényl-quinoxaline (PPQ) et de ses interfaces lors des étapes d'assemblage d'un réseau d'interconnexions multiniveaux Cu/PPQ pour circuits hybrides à très haute intégration

Study of behaviour of polyphenylquinoxaline (ppq) and its interfaces during the technological steps in the fabrication of cu/ppq multilayered interconnection structures for multichip modules

• Auteur / Autrice : François Templier
• Direction : Roland Madar
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microélectronique
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Grenoble INPG en cotutelle avec Grenoble 1

Mots clés

Mots clés libres

Sciences appliquees

Electronique

Hybrides

Interconnexions

Polyphenylquinoxaline

Cuivre

Interfaces

Lift-off

Adhesion

Protonation

Résumé

Un reseau d'interconnexions cu/polyphenylquinoxaline peut, lors des etapes critiques de son assemblage, subir des degradations. Deux etapes sont critiques: le traitement thermique du polymere, ainsi que l'etape d'immersion du reseau dans l'acide fluorhydrique (hf) lors du lift-off. Au cours du traitement thermique, le polymere peut reagir avec le cuivre en presence d'oxygene. Il y a alors degradation catalytique du ppq par le cuivre. Le trempage dans hf donne lieu a plusieurs reactions chimiques et electrochimiques. Une reaction de protonation se produit sur le polymere elle s'accompagne d'un changement de coloration du materiau. Par ailleurs un effet de pile est observe sur le reseau. Il implique la formation de silicium poreux (oxydation electrochimique) sur la face arriere du support, ainsi que la reduction electrochimique du ppq. Cette reaction modifie aussi la coloration du polymere. Les differentes reactions sont etudiees par spectroscopies i. R. , visible, u. V et r. M. N. Les reactions induites par hf peuvent impliquer une degradation des proprietes dielectriques du ppq. Une etude sur la tenue mecanique des interfaces du reseau est menee. Les adherences sont mesurees par la methode du pelage. Une etude fine, par spectroscopie de photoelectrons, permet de determiner les liaisons mise en jeu dans la formation des interfaces cu/ppq et cr/ppq. Un traitement plasma de la surface du ppq permet d'ameliorer l'adherence cu/ppq. Les solutions technologiques proposees a l'issue des differentes etapes ont permis l'assemblage d'un reseau a quatre niveaux conducteurs