Résumé
Le collage direct est une technique d’assemblage de semi-conducteur prisée par l’industrie de la microélectronique. Cette méthode ne nécessite pas de matière adhésive. La qualité du collage est définie par deux paramètres : la présence de défauts à l’interface et l’énergie de collage. Le contrôle de l’énergie de collage est effectué actuellement avec la technique destructive de clivage de coin. C’est dans ce contexte que la microscopie acoustique peut apporter une approche différente et non destructive. Ce projet pluridisciplinaire regroupe donc les disciplines de la technologie silicium, des procédés de collage, et de la microscopie acoustique dans l’objectif d'optimiser le contrôle et la caractérisation de collages directs. Le premier défi devant la caractérisation de l’énergie de collage est l’épaisseur de la couche de collage qui est de l’ordre de quelque nanomètre. Ces dimensions ne permettent pas de récupérer un signal temporel de l'interface. Pour s’affranchir de cette contrainte, l’analyse dans le domaine des fréquences en s’appuyant sur le concept de résonance du multicouche est la méthode proposée. Sous incidence normale, la structure multicouche va résonner à certaines fréquences correspondant aux fréquences de coupures des modes de Lamb. Naturellement sensibles aux propriétés du multicouche, il sera montré que certaines d'entre-elles sont aussi sensibles à la qualité du collage, permettant de mettre en place une méthodologie de contrôle. Une étude de sensibilité numérique sera présentée, permettant d'identifier le potentiel de la méthode de caractérisation. D’un point de vue expérimental, les résultats obtenus sur les microscopes acoustiques de laboratoire et industriels permettent de comparer les mesures acoustiques avec celles obtenues par des méthodes usuelles destructives. Les expériences qui ont été menées à ce jour permettent d’identifier les limites actuelles du banc de test et de proposer des changements permettant d’approcher les résultats théoriques.