Thèse soutenue

Étude et mise en œuvre de techniques non destructives pour l'analyse de défaillances en microélectronique

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Auteur / Autrice : Frédéric Roullier
Direction : Bernadette Domengès
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Milieux denses, matériaux et composants
Date : Soutenance en 2008
Etablissement(s) : Caen

Résumé

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Ce mémoire de thèse est consacré à l’étude et au développement des techniques d’analyses non destructives pour les produits issus de la microélectronique et en particulier des systèmes complexes intégrés dans un même boîtier. L’analyse non destructive est une étape essentielle dans l’analyse de défaillance d’un produit. Cependant la miniaturisation croissante des circuits offrant la possibilité d’associer un maximum de fonctions sur chaque puce en complexifie considérablement l’analyse et nécessite une constante amélioration des possibilités de ces techniques. Ainsi, après avoir, dans une première partie passé en revue les diverses techniques qu’un laboratoire d’analyse de défaillance utilise ainsi que le fonctionnement et les objectifs tenus par celui-ci, ce manuscrit porte plus particulièrement sur deux techniques non destructives : la microscopie acoustique et la spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier. Dans la deuxième partie, l’utilisation et le développement de la microscopie ultrasonore y sont développés. Après un bref rappel des différentes techniques de contrôle par ultrasons, une approche théorique de l’acoustique des milieux condensés est présentée. Vient ensuite une description détaillée du système ultrasonore à balayage du laboratoire dans lequel cette thèse a été réalisée. Une approche originale de caractérisation de défaut est alors proposée par la modélisation semi-empirique de la réponse acoustique des boîtiers étudiés. Ainsi sont présentées des comparaisons de formes d’ondes mesurées et de formes d’ondes simulées pour deux types de transducteurs. Enfin, la dernière partie de cette thèse porte sur le développement et la mise au point d’une application originale de spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier à la métrologie des passifs intégrés dans le silicium (PICS), inscrivant ainsi ce travail de thèse dans un rôle de support à l’unité de développement de procédés de NXP-Semiconductors Caen.