Rôle de l'eau à l'interface d'un collage direct hydrophile // Water at the hydrophilic direct bonding interface

L'industrie microélectronique utilise de plus en plus la technologie du collage direct hydrophile pour réaliser des substrats et des composants innovants. Les équipes du CEA LETI sont leaders dans ce domaine depuis plus de 20 ans et proposent des études scientifiques et technologiques sur le sujet.
Le rôle clé de l'eau à l'interface de collage peut être mieux compris grâce à une nouvelle technique de caractérisation développée au CEA LETI. L'objectif de cette thèse est de confirmer ou d'infirmer les mécanismes physico-chimiques en jeu à l'interface de collage, en fonction des préparations de surface et des matériaux en contact.
Une grande partie de ce travail sera réalisée sur nos outils en salle blanche. La caractérisation de l'hydratation des surfaces par cette technique originale sera complétée par des caractérisations classiques telles que les mesures d'énergie d'adhésion et d'adhérence, les analyses FTIR-MIR et SIMS, et la réflectivité des rayons X à l'ESRF.
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The microelectronics industry is making increasing use of hydrophilic direct bonding technology to produce innovative substrates and components. CEA LETI's teams have been leaders in this field for over 20 years, offering scientific and technological studies on the subject.
The key role of water at the bonding interface can be newly understood thanks to a characterization technique developed at CEA LETI. The aim of this thesis is to confirm or refute the physico-chemical mechanisms at play at the bonding interface, depending on the surface preparations and materials in contact.
A large part of this work will be carried out on our cleanroom tools. The characterization of surface hydration using this original technique will be complemented by standard characterizations such as adhesion and adherence energy measurements, FTIR-MIR and SIMS analyses, and X-ray reflectivity at ESRF.

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Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département des Plateformes Technologiques (LETI)
Service : Service des procédés de Surfaces et Interfaces
Laboratoire : Laboratoire surface collage CMP implant découpe grinding
Date de début souhaitée : 01-09-2025
Ecole doctorale : Electronique, Electrotechnique, Automatique, Traitement du Signal (EEATS)
Directeur de thèse : FOURNEL Frank
Organisme : CEA
Laboratoire : DRT/DPFT

Financement public/privé

Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département des Plateformes Technologiques (LETI)
Service : Service des procédés de Surfaces et Interfaces

Bac+5 = M2 /Engineer in microelectronics, materials sciences