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Gravure de Composants

Contact : M. Sentis

Nous menons des études de gravures et de découpe de silicium, en collaboration notamment avec STMicroelectronics et Orsay Physics, et au travers du projet A*MIDEX ALPES et du projet Européen Euripides SAM3. Ces travaux portent notamment sur l’étude de la préparation par laser à impulsions ultra courtes d’échantillons destinés à des analyses par Microscopie Electronique en Transmission (TEM). L’objectif est de réaliser la majeure partie de la gravure par laser et de n’utiliser le Faisceau d’Ions Focalisé (FIB) que pour la dernière étape du processus.

L’utilisation d’un laser de durée d’impulsion ultracourte a permis de réduire fortement les phénomènes de diffusion thermique lors du processus d’ablation, et de réaliser ainsi la gravure de structures multicouches sans détruire la nature de l’empilement et sans générer de contact supplémentaire entre les différentes couches. Des analyses TEM ont démontrées qu’il n’y avait peu d’amorphisation du silicium sur les bords de la zone gravée.

Comme l’illustre la figure ci-dessous, le taux d’enlèvement de matière par ablation laser est 100 fois supérieur à celui obtenu avec les autres techniques telles que le FIB ou le Plasma-FIB.

Taux d’enlèvement de matière pour différentes techniques d’ablation

Image MEB d’une cavité réalisée par un laser picoseconde dans un circuit microélectronique

Pour en savoir plus
• HALBWAX M., SARNET T., DELAPORTE Ph., SENTIS M., ETIENNE H., TORREGROSA F., VERVISCH V., PERICHAUD I., MARTINUZZI S. ‘Micro and nano-structuration of silicon by femtosecond laser : application to silicon photovoltaic cells fabrication’ Thin Solid Films, 516 (20), 6791-6795, (2008)
• HALBWAX M., SARNET T., HERMANN J., DELAPORTE Ph., SENTIS M., FARES L., HALLER G., ‘Micromachining of semiconductor by femtosecond laser for integrated circuit defect analysis’, Appl. Surf. Sci. 254 (4), 911-915 (2007)