Développement de collage hybride avec polymères pour Fan-Out Wafer Level Packaging (FOWLP)

Contexte :

Les technologies de packaging avancées sont cruciales pour l'évolution de la microélectronique, améliorant les performances grâce à l'intégration hétérogène. Les méthodes traditionnelles peinent à répondre aux exigences de l'informatique haute performance, de l'IA, de l'aérospatiale et de la défense. Parmi celles-ci, le Fan-Out Wafer-Level Packaging (FOWLP), s’est imposé comme une solution de premier plan, notamment dans les applications où l'efficacité spatiale et une haute densité d'interconnexions sont essentielles. Le collage hybride polymère représente une approche prometteuse pour améliorer les capacités du packaging, permettant des performances de collage supérieures avec un pas réduit, un coût inférieur et une meilleure fiabilité. Ce projet de doctorat se concentrera sur le développement d’un procédé de collage hybride polymèrique pour le FOWLP, en explorant la portée de travail suivante :

1. Sélection des polymères et propriétés des matériaux : étudier des propriétés de divers polymères qui pourraient être utilisés pour le collage hybride pour évaluer leurs performances mécaniques, thermiques et électriques dans les conditions d’application du FOWLP.

2. Développement de procédé de collage: examiner les processus avancés de collage pour créer des interconnexions de haute qualité, en se concentrant sur l'intégration hétérogène à pas fin de multi-puces.

3. Mise à l'échelle et intégration des processus : explorer de l'extensibilité du collage hybride avec polymères pour la production à grande échelle et son intégration dans les technologies FOWLP.

Sujet : Cette thèse vise à développer un procédé de collage hybride robuste à base de polymères comme alternative innovante aux diélectriques inorganiques traditionnels utilisés dans l'encapsulation des semi-conducteurs. La personne retenue sera chargée de : (i) réaliser une revue de la littérature sur les polymères, en se concentrant particulièrement sur leur utilisation pour le collage hybride ; (ii) sélectionner 2 à 3 candidats polymères prometteurs en fonction de leurs propriétés mécaniques, thermiques, et diélectriques ; (iii) développer le processus complet de collage polymère-hybride en salle blanche, y compris la préparation des surfaces et l'application de l'adhésif sur les wafers ; (iv) développer les conditions du procédé de collage die-to-wafer (D2W) adaptées pour obtenir l'interface de collage souhaitée ; (v) réaliser des caractérisations morphologiques et mécaniques complètes pour analyser la qualité d'adhésion de l'interface polymère-métal. A l'issue de cette thèse, l'étudiant(e) aura mis au point un procédé innovant de collage hybride à base de polymères pour améliorer l'intégrité des systèmes microélectroniques avancés.

Environnement de travail :

Le projet sera réalisé sous la codirection du  P^r Dominique Drouin. La personne retenue interagira régulièrement avec tous les collaborateurs, mais exécutera la vaste majorité des travaux au 3IT. En outre, le projet inclura des échanges fructueux avec notre partenaire industriel, IBM, enrichissant ainsi l'expérience par des perspectives industrielles et des applications concrètes des recherches menées. L'individus profitera d'un cadre de recherche exceptionnel où étudiants, professionnels, enseignants et industriels collaborent étroitement au développement des technologies du futur.

Profil recherché :

•  Détenir une maitrise en micro-nanotechnologies ou sciences des matériaux.  Compétences en microfabrication en salle blanche et caractérisation électrique.
• La connaissance de la chimie des polymères et des traitements de surface est fortement souhaitable.
• Facilité à communiquer en anglais ou en français tant à l’oral qu’à l’écrit.
• Forte capacité d’adaptation, d’autonomie et de travail en équipe.
• Goût prononcé pour la conception, le travail expérimental en salle blanche, la recherche et le développement
• Atouts : Connaissances en procédés d’intégration, et en packaging microélectronique avancé