Charges électrostatiques sur plaquettes de silicium : modélisation et neutralisation

Contexte

Les traitements de surfaces par voie humide représentent plus d’un tiers des étapes de fabrication des puces électroniques. Le nettoyage de plaquettes de silicium requiert l’utilisation de produits chimiques suivis de rincage avec de l’eau déionisée. Quand cette eau circule sur les couches isolantes (diélectriques) des plaquettes, elle peut générer des charges électrostatiques due à de la friction. Si ces charges sont en quantité trop importante, elles peuvent dégrader les dispositifs électroniques.

Objectifs de la thèse

Trois objectifs sont visés.

1. Modéliser la génération des charges électrostatiques pendant le rincage.
2. Coupler ce modèle avec un modèle de mécanique des fluides existant du procédé de fabrication industriel. Le but ultime étant de prédire le niveau de charges électrostatiques en tout point d’une plaquette de silicium, tout au long du procédé industriel.
3. Etudier des méthodes de neutralisation des charges électrostatiques en surfaces et enterrées. Trois techniques seront visées: photo-ionisation par rayonnement UV, traitement thermique, et utilisation de liquides conducteurs.

Lieu de la thèse

La thèse se fera en collaboration entre le LIPhy (UGA, CNRS, Grenoble) pour le travail de recherche (expériences, modélisation/simulations) et STMicroelectronics (Crolles, 38920) pour la partie application aux procédés industriels.

Profil recherché

Etudiant(e) en Master 2 ou école d’ingénieur (Matériaux, Physique, Mécanique des fluides, ou domaine proche). Autonomie et bonnes capacités de communication pour travailler entre le laboratoire LIPhy et le site industriel STMicroelectronics. Intérêt pour la modélisation et la simulation numérique. Bon niveau d’anglais.