Synthèse de nanoparticules de cuivre pour la réalisation d'interconnexions en microélectronique / Clément Barrière  

Public ISBD Titre : Synthèse de nanoparticules de cuivre pour la réalisation d'interconnexions en microélectronique Type de document : texte imprimé Auteurs : Clément Barrière, Auteur ; Bruno Chaudret, Directeur de thèse ; Pierre Fau, Directeur de thèse Langues : Français (fre) Tags : CUIVRE - NANOPARTICULES - DÉPÔT - FONCTIONNALISATION DE SURFACE - MICROÉLECTRONIQUE - ADHERENCE Résumé : "Le cuivre est un métal largement utilisé dans l'industrie de la microélectronique. La recherche de méthodes chimiques en voie liquide permettant d'effectuer des dépôts métalliques de cuivre sur un substrat est une thématique ayant un fort intérêt appliqué. En effet, en plus de diminuer les coûts de production, une telle technique permettrait de réaliser des dépôts conformes dans des structures en trois dimensions. L'ensemble de cette étude porte sur la réalisation de ce type de dépôt à partir de méthodes de la chimie organométallique. Nous avons, dans un premier temps, synthétisé toute une gamme de nanoparticules de cuivre afin d'obtenir un métal liquide en solution. Nous avons ainsi établi qu'il était possible de synthétiser des nanoparticules avec des quantités de stabilisants peu importantes mais aussi la formation de nanoparticules auto-organisées. Dans une seconde partie de ce travail, nous avons étudié les conditions de réalisation de dépôts de ces colloïdes sur des substrats de silicium. Deux problèmes importants se sont posés alors, à savoir les effets des traitements thermiques ces couches et l'apparition de fissures et de défauts, et l'adhérence du cuivre sur l'oxyde de silicium. La dernière partie de notre étude traite de la réalisation d'interfaces entre le substrat et les couches de cuivre. Nous avons ainsi pu montrer que l'utilisation d'une couche intermédiaire d'alcoxysilanes permettait d'améliorer l'adhérence et la répartition de nos nanoparticules sur les substrats. Enfin, nous avons démontré qu'il était possible d'obtenir une couche adhérente sur le substrat. Cette méthode de synthèse semble très prometteuse et le procédé a été breveté." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Date_soutenance : 01/10/2008 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Chimie organométallique et de coordination En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/2153/ Synthèse de nanoparticules de cuivre pour la réalisation d'interconnexions en microélectronique [texte imprimé] / Clément Barrière, Auteur ; Bruno Chaudret, Directeur de thèse ; Pierre Fau, Directeur de thèse . - [s.d.]. Langues : Français (fre) Tags : CUIVRE - NANOPARTICULES - DÉPÔT - FONCTIONNALISATION DE SURFACE - MICROÉLECTRONIQUE - ADHERENCE Résumé : "Le cuivre est un métal largement utilisé dans l'industrie de la microélectronique. La recherche de méthodes chimiques en voie liquide permettant d'effectuer des dépôts métalliques de cuivre sur un substrat est une thématique ayant un fort intérêt appliqué. En effet, en plus de diminuer les coûts de production, une telle technique permettrait de réaliser des dépôts conformes dans des structures en trois dimensions. L'ensemble de cette étude porte sur la réalisation de ce type de dépôt à partir de méthodes de la chimie organométallique. Nous avons, dans un premier temps, synthétisé toute une gamme de nanoparticules de cuivre afin d'obtenir un métal liquide en solution. Nous avons ainsi établi qu'il était possible de synthétiser des nanoparticules avec des quantités de stabilisants peu importantes mais aussi la formation de nanoparticules auto-organisées. Dans une seconde partie de ce travail, nous avons étudié les conditions de réalisation de dépôts de ces colloïdes sur des substrats de silicium. Deux problèmes importants se sont posés alors, à savoir les effets des traitements thermiques ces couches et l'apparition de fissures et de défauts, et l'adhérence du cuivre sur l'oxyde de silicium. La dernière partie de notre étude traite de la réalisation d'interfaces entre le substrat et les couches de cuivre. Nous avons ainsi pu montrer que l'utilisation d'une couche intermédiaire d'alcoxysilanes permettait d'améliorer l'adhérence et la répartition de nos nanoparticules sur les substrats. Enfin, nous avons démontré qu'il était possible d'obtenir une couche adhérente sur le substrat. Cette méthode de synthèse semble très prometteuse et le procédé a été breveté." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Date_soutenance : 01/10/2008 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Chimie organométallique et de coordination En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/2153/

Nez électronique communicant pour le contrôle de la qualité de l'air intérieur / Aymen Sendi  

Public ISBD Titre : Nez électronique communicant pour le contrôle de la qualité de l'air intérieur Type de document : texte imprimé Auteurs : Aymen Sendi, Auteur ; Philippe Ménini, Directeur de thèse ; Pierre Fau, Directeur de thèse Langues : Français (fre) Tags : NEZ ÉLECTRONIQUE  QUALITÉ DE L'AIR INTÉRIEUR  MULTI-CAPTEUR DE GAZ  OXYDE MÉTALLIQUE A SEMICONDUCTEURS  SENSIBILITÉ  SÉLECTIVITÉ Résumé : "La mesure de la qualité de l'air intérieur est un besoin relativement récent. Les êtres humains passent plus de 90 % de leurs temps dans un environnement fermé (pièce intérieure) qui contient plusieurs polluants gazeux. L'existence de tels contaminants gazeux dans l'air intérieur d'une pièce fermée ainsi que l'exposition à court ou à long terme à ces polluants peuvent provoquer des problèmes respiratoires et plusieurs maladies chroniques. Des études montrent que la qualité de l'air intérieur a un impact direct sur le bien-être et la productivité d'une part et sur la santé à plus long terme, d'autre part. Les COVs (composés organiques volatils) sont une classe importante de ces polluants, comme l'acétaldéhyde et le formaldéhyde provenant de matériaux utilisés dans l'aménagement intérieur (équipements informatiques, mobilier, peintures, tissu! s, sols...). Nous trouvons aussi des contaminants comme le CO2 provenant de l'utilisation intensive et d'une mauvaise aération des locaux, ainsi que le CO, et le NO2 issus de la pollution urbaine. Les bureaux, les salles de réunions, les salles de classes et les salles de travaux pratiques dans les milieux universitaires ou/et scolaires sont donc potentiellement pollués. Dans une pièce densément occupée et mal aérée la mesure du taux de COV/CO2 peut dépasser les seuils règlementaires. Ces polluants gazeux dans l'air à des concentrations importantes, faute d'une ventilation suffisante et d'un contrôle de la qualité de l'air, peut provoquer des somnolences et diminution de la productivité. La mesure et la surveillance de la qualité de l'air intérieur est donc indispensable pour assurer une meilleure qualité de vie dans les espaces de travail. Cette thèse est réalisée dans le cadre du GIS (groupement d'intérêt scientifique) neOCampus, porté par l'université Paul Sabatier et dédié au développement d'un campus innovant, connecté et durable pour une meilleure qualité de vie des usagers. Nous nous sommes intéressés au développement de micro-capteurs de gaz MOS (capteurs à oxydes métalliques) et à leur pilotage pour la surveillance de la qualité de l'air intérieur dans les bureaux, les salles de classes et les salles de réunions. L'objectif de cette étude est de suivre ces niveaux de pollution pour les corriger par des mesures d'aération des locaux. La prise de décision concernant l'action de correction de qualité de l'air est une étape essentielle du processus. Citons par exemple : la régulation de la ventilation dans une pièce en cas de dépassement du seuil autorisé pour les polluants identifiés. Dans le cadre de ces travaux, nous avons réalisé des prototypes de multi-capteurs de gaz miniaturisés et intégrés avec leur carte électronique dans une pièce témoin et capables de détecter des niveaux de pollution de l'air intérieur. [...]" Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Date_soutenance : 11/12/2020 Ecole_doctorale : Génie électrique, électronique, télécommunications (GEET) Domaine : MicroNano Systèmes En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/4885/ Nez électronique communicant pour le contrôle de la qualité de l'air intérieur [texte imprimé] / Aymen Sendi, Auteur ; Philippe Ménini, Directeur de thèse ; Pierre Fau, Directeur de thèse . - [s.d.]. Langues : Français (fre) Tags : NEZ ÉLECTRONIQUE  QUALITÉ DE L'AIR INTÉRIEUR  MULTI-CAPTEUR DE GAZ  OXYDE MÉTALLIQUE A SEMICONDUCTEURS  SENSIBILITÉ  SÉLECTIVITÉ Résumé : "La mesure de la qualité de l'air intérieur est un besoin relativement récent. Les êtres humains passent plus de 90 % de leurs temps dans un environnement fermé (pièce intérieure) qui contient plusieurs polluants gazeux. L'existence de tels contaminants gazeux dans l'air intérieur d'une pièce fermée ainsi que l'exposition à court ou à long terme à ces polluants peuvent provoquer des problèmes respiratoires et plusieurs maladies chroniques. Des études montrent que la qualité de l'air intérieur a un impact direct sur le bien-être et la productivité d'une part et sur la santé à plus long terme, d'autre part. Les COVs (composés organiques volatils) sont une classe importante de ces polluants, comme l'acétaldéhyde et le formaldéhyde provenant de matériaux utilisés dans l'aménagement intérieur (équipements informatiques, mobilier, peintures, tissu! s, sols...). Nous trouvons aussi des contaminants comme le CO2 provenant de l'utilisation intensive et d'une mauvaise aération des locaux, ainsi que le CO, et le NO2 issus de la pollution urbaine. Les bureaux, les salles de réunions, les salles de classes et les salles de travaux pratiques dans les milieux universitaires ou/et scolaires sont donc potentiellement pollués. Dans une pièce densément occupée et mal aérée la mesure du taux de COV/CO2 peut dépasser les seuils règlementaires. Ces polluants gazeux dans l'air à des concentrations importantes, faute d'une ventilation suffisante et d'un contrôle de la qualité de l'air, peut provoquer des somnolences et diminution de la productivité. La mesure et la surveillance de la qualité de l'air intérieur est donc indispensable pour assurer une meilleure qualité de vie dans les espaces de travail. Cette thèse est réalisée dans le cadre du GIS (groupement d'intérêt scientifique) neOCampus, porté par l'université Paul Sabatier et dédié au développement d'un campus innovant, connecté et durable pour une meilleure qualité de vie des usagers. Nous nous sommes intéressés au développement de micro-capteurs de gaz MOS (capteurs à oxydes métalliques) et à leur pilotage pour la surveillance de la qualité de l'air intérieur dans les bureaux, les salles de classes et les salles de réunions. L'objectif de cette étude est de suivre ces niveaux de pollution pour les corriger par des mesures d'aération des locaux. La prise de décision concernant l'action de correction de qualité de l'air est une étape essentielle du processus. Citons par exemple : la régulation de la ventilation dans une pièce en cas de dépassement du seuil autorisé pour les polluants identifiés. Dans le cadre de ces travaux, nous avons réalisé des prototypes de multi-capteurs de gaz miniaturisés et intégrés avec leur carte électronique dans une pièce témoin et capables de détecter des niveaux de pollution de l'air intérieur. [...]" Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Date_soutenance : 11/12/2020 Ecole_doctorale : Génie électrique, électronique, télécommunications (GEET) Domaine : MicroNano Systèmes En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/4885/

Couches conductrices par voie organométallique pour les dispositifs 3D en microélectronique / Jeremy Cure  

Public ISBD Titre : Couches conductrices par voie organométallique pour les dispositifs 3D en microélectronique Titre original : Conductive layers by organometallic process for 3D devices in microelectronic Type de document : texte imprimé Auteurs : Jeremy Cure, Auteur ; Bruno Chaudret, Directeur de thèse ; Pierre Fau, Directeur de thèse Année de publication : 2015 Langues : Français (fre) Tags : NANOPARTICULE  ORGANOMÉTALLIQUE  MICROÉLECTRONIQUE  COUCHE CONDUCTRICE Résumé : "La recherche de nouvelles techniques de métallisation d'interconnexion 3D est nécessaire dans le cadre d'une miniaturisation de plus en plus accrue des dispositifs électroniques. De nouvelles techniques de métallisation en voie liquide reposant sur la chimie organométallique de complexes amidinate ont été optimisées. Ces procédés assurent la formation de couches fonctionnelles de silicate de manganèse jouant le rôle de barrière de diffusion et de couche conductrice de cuivre dans les structures 3D. Les mécanismes de dépôt ont été étudiés et révèlent la formation de nanoparticules métastables de cuivre au cours d'un dépôt par OMCLD. Par la suite, l'ajout d'une faible quantité d'un agent stabilisant additionnel (hexadécylamine), au cours de l'hydrogénolyse du précurseur, assure la stabilité de nano-icosaèdre et de nano-décaèdre métallique de cuivre. La comparaison des réponses plasmoniques expérimentales et stimulées a permis de suivre la croissance de clusters d'oxyde de cuivre et de faire correspondre un plasmon localisé à 600 nm avec une monocouche complète d'oxyde en surface des nanoparticules. Enfin, la réponse plasmonique de nanocristaux d'argent a permis d'étudier les interactions dynamiques à l'interface entre la particule et son milieu environnant." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 23/03/2015 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) Domaine : Chimie organométallique et de coordination Localisation : LCC En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/4605/ Couches conductrices par voie organométallique pour les dispositifs 3D en microélectronique = Conductive layers by organometallic process for 3D devices in microelectronic [texte imprimé] / Jeremy Cure, Auteur ; Bruno Chaudret, Directeur de thèse ; Pierre Fau, Directeur de thèse . - 2015. Langues : Français (fre) Tags : NANOPARTICULE  ORGANOMÉTALLIQUE  MICROÉLECTRONIQUE  COUCHE CONDUCTRICE Résumé : "La recherche de nouvelles techniques de métallisation d'interconnexion 3D est nécessaire dans le cadre d'une miniaturisation de plus en plus accrue des dispositifs électroniques. De nouvelles techniques de métallisation en voie liquide reposant sur la chimie organométallique de complexes amidinate ont été optimisées. Ces procédés assurent la formation de couches fonctionnelles de silicate de manganèse jouant le rôle de barrière de diffusion et de couche conductrice de cuivre dans les structures 3D. Les mécanismes de dépôt ont été étudiés et révèlent la formation de nanoparticules métastables de cuivre au cours d'un dépôt par OMCLD. Par la suite, l'ajout d'une faible quantité d'un agent stabilisant additionnel (hexadécylamine), au cours de l'hydrogénolyse du précurseur, assure la stabilité de nano-icosaèdre et de nano-décaèdre métallique de cuivre. La comparaison des réponses plasmoniques expérimentales et stimulées a permis de suivre la croissance de clusters d'oxyde de cuivre et de faire correspondre un plasmon localisé à 600 nm avec une monocouche complète d'oxyde en surface des nanoparticules. Enfin, la réponse plasmonique de nanocristaux d'argent a permis d'étudier les interactions dynamiques à l'interface entre la particule et son milieu environnant." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 23/03/2015 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) Domaine : Chimie organométallique et de coordination Localisation : LCC En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/4605/

Procédé de dépôt de couche barrière/d’adhésion et de cuivre dans des structures 3D pour application microélectronique / Kilian Piettre  

Public ISBD Titre : Procédé de dépôt de couche barrière/d’adhésion et de cuivre dans des structures 3D pour application microélectronique Type de document : texte imprimé Auteurs : Kilian Piettre, Auteur ; Bruno Chaudret, Directeur de thèse ; Pierre Fau, Directeur de thèse Année de publication : 2011 Langues : Français (fre) Tags : NANOPARTICULES DE CUIVRE  FILM DE CUIVRE  BARRIÈRE DE DIFFUSION  DÉPÔT VOIE LIQUIDE ORGANOMETALLIQUE  MICROELECTRONIQUE Résumé : "De par sa forte conductivité électrique et bonne résistance à l'électromigration le cuivre est le matériau le plus utilisé en microélectronique pour la préparation de lignes conductrices. Différentes méthodes physiques (pulvérisation cathodique, évaporation sous vide) ou chimiques (électrolytique, electroless) sont utilisées pour former des interconnexions en cuivre dans les composants électroniques. De nouvelles contraintes de procédé sont récemment apparues avec le développement de l'empilement des composants sur plusieurs niveaux dans les circuits intégrés et la nécessité de déposer des couches conductrices dans des puits, des vias profonds, des tranchées. La chimie en phase liquide apparaît comme une approche technologique permettant de simplifier les procédés de dépôt de cuivre en microélectronique tout en atteignant des caractéristiques requises par les nouvelles contraintes (dépôts conformes dans les structures profondes 3D). La maîtrise des techniques de chimie moléculaire pour la synthèse de nouveaux précurseurs mais aussi les procédés de décomposition en milieu liquide pour la formation, soit de films métalliques, soit de nanoparticules, nous a permis d'étudier deux nouvelles voies de dépôt qui seront présentées dans ce manuscrit. Dans un premier temps, nous avons mené une étude approfondie sur un procédé de dépôt sur des substrats de SiO2/Si faisant appel à la décomposition d'un précurseur organométallique de cuivre solubilisé dans un précurseur de silice. Nous avons étudié le rôle d'un ajout contrôlé d'eau dans le milieu réactionnel sur la formation du film de cuivre. Nous présentons ensuite la synthèse de solutions colloïdales de nanoparticules de cuivre en présence de ligands organiques, et l'étude de leur stabilité vis à vis de l'exposition à l'air. Elles sont ensuite déposées par différentes méthodes sur des substrats fonctionnalisés par des dendrimères. Dans le dernier chapitre, nous présentons une méthode innovante de dépôt d'une couche barrière de diffusion puis d'un film de cuivre adhérent et conforme, le tout obtenu par la voie liquide organométallique." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 29/05/2011 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) Domaine : Chimie organométallique et de coordination En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/3498/ Procédé de dépôt de couche barrière/d’adhésion et de cuivre dans des structures 3D pour application microélectronique [texte imprimé] / Kilian Piettre, Auteur ; Bruno Chaudret, Directeur de thèse ; Pierre Fau, Directeur de thèse . - 2011. Langues : Français (fre) Tags : NANOPARTICULES DE CUIVRE  FILM DE CUIVRE  BARRIÈRE DE DIFFUSION  DÉPÔT VOIE LIQUIDE ORGANOMETALLIQUE  MICROELECTRONIQUE Résumé : "De par sa forte conductivité électrique et bonne résistance à l'électromigration le cuivre est le matériau le plus utilisé en microélectronique pour la préparation de lignes conductrices. Différentes méthodes physiques (pulvérisation cathodique, évaporation sous vide) ou chimiques (électrolytique, electroless) sont utilisées pour former des interconnexions en cuivre dans les composants électroniques. De nouvelles contraintes de procédé sont récemment apparues avec le développement de l'empilement des composants sur plusieurs niveaux dans les circuits intégrés et la nécessité de déposer des couches conductrices dans des puits, des vias profonds, des tranchées. La chimie en phase liquide apparaît comme une approche technologique permettant de simplifier les procédés de dépôt de cuivre en microélectronique tout en atteignant des caractéristiques requises par les nouvelles contraintes (dépôts conformes dans les structures profondes 3D). La maîtrise des techniques de chimie moléculaire pour la synthèse de nouveaux précurseurs mais aussi les procédés de décomposition en milieu liquide pour la formation, soit de films métalliques, soit de nanoparticules, nous a permis d'étudier deux nouvelles voies de dépôt qui seront présentées dans ce manuscrit. Dans un premier temps, nous avons mené une étude approfondie sur un procédé de dépôt sur des substrats de SiO2/Si faisant appel à la décomposition d'un précurseur organométallique de cuivre solubilisé dans un précurseur de silice. Nous avons étudié le rôle d'un ajout contrôlé d'eau dans le milieu réactionnel sur la formation du film de cuivre. Nous présentons ensuite la synthèse de solutions colloïdales de nanoparticules de cuivre en présence de ligands organiques, et l'étude de leur stabilité vis à vis de l'exposition à l'air. Elles sont ensuite déposées par différentes méthodes sur des substrats fonctionnalisés par des dendrimères. Dans le dernier chapitre, nous présentons une méthode innovante de dépôt d'une couche barrière de diffusion puis d'un film de cuivre adhérent et conforme, le tout obtenu par la voie liquide organométallique." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 29/05/2011 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) Domaine : Chimie organométallique et de coordination En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/3498/

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