Auteur / Autrice : | Christophe Gourbeyre |
Direction : | Daniel Barbier |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Dispositifs de lélectronique intégrée |
Date : | Soutenance en 2000 |
Etablissement(s) : | Lyon, INSA |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Électronique, électrotechnique, automatique (Lyon) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : LPM - Laboratoire de Physique de la Matière |
Jury : | Président / Présidente : Gérard Guillot |
Examinateurs / Examinatrices : B. Diem, Martine Le Berre, Christophe Malhaire, Yves Monteil | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Augustin Martinez, Jean-Louis Robert |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Effectué dans le cadre du développement des microtechnologies pour environnement sévère, ce travail s'articule autour de deux axes principaux. Dans une première partie, une étude détaillée des caractéristiques physique de couches de 3C-SiC épitaxiées sur substrat silicium, est menée. Les résultats issus de cette étude portent notamment sur la maîtrise de l'état de contrainte résiduelle présente dans les couches de 3C-SiC élaborées en fonction des conditions d'épitaxie, afin d'approcher une contrainte quasi nulle. De plus, la faisabilité de membranes carrées auto-suspendues de 3C-SiC de 3 à 8 micromètres d'épaisseur et de 3 millimètres de côté est démontré. L'étude sous charge de telles structures, nous a permis d'extraire le module d'YOUNG des différentes couches. Et d'avoir accès aux contraintes résiduelles présentes dans les membranes de 3C-SiC. Elle nous a également permis de mieux cerner les origines de la disparité des états de contrainte dans les couches de SiC sur pleine plaque de silicium. Dans une seconde partie, nous avons développé deux modèles de structures par éléments finis à l'aide du logiciel Ansys 5. 4, comportant un film mince de SiC. L'un modélise les contraintes thermoélastiques présentes dans les couches de SiC sur pleine plaque de silicium. En comparant ce modèle simple à des résultats expérimentaux, il est possible de valider le choix des paramètres physiques issus de la littérature, utilisés pour la FEM. L'autre modèle FEM développé, est celui d'une membrane carrée auto-suspendue de 3C-SiC qui, comparé aux mesures sous charges effectuées sur structures réelles, donne des résultats très probants lorsque les contraintes résiduelles des couches sont purement thermoélastiques (à 5% près).