Developpement de matériaux de barrière auto-formants pour interconnexions BEOL avancées

CEA; Grenoble; Sur place; EUR 30 000 - 50 000; Plein temps

Résumé du poste

Une entreprise innovante cherche un candidat au doctorat pour développer des matériaux de barrière auto-formants pour interconnexions avancées. Ce projet de thèse se concentre sur la recherche et l'optimisation de matériaux pour la miniaturisation des dispositifs électroniques, en utilisant des alliages de cuivre. Le candidat rejoindra une équipe pluridisciplinaire et travaillera avec des installations de pointe. Si vous êtes passionné par l'électrochimie et la science des matériaux, cette opportunité est faite pour vous. Rejoignez-nous pour contribuer à des projets de recherche à la pointe de la technologie.

Qualifications

• Diplôme de Master en électrochimie ou science des matériaux requis.
• Compétences en dépôt de films minces et caractérisation des matériaux nécessaires.

Responsabilités

• Développer et analyser des films minces d'alliages de Cu.
• Contrôler la migration des alliages à l'interface Cu/dielectrique.
• Évaluer l'impact des SFB sur la résistance électrique et l'électromigration.

Connaissances

Électrochimie

Caractérisation des matériaux

Dépôt de films minces

Recherche bibliographique

Formation

Master en électrochimie

Master en science des matériaux

Outils

AFM

SEM

XPS

XRD

SIMS

Description du poste

Description du sujet de thèse

Domaine

Défis technologiques

Sujets de thèse

Développement de matériaux de barrière auto-formants pour interconnexions BEOL avancées

Contrat

Thèse

Description de l'offre

Contexte : Avec la miniaturisation des dispositifs électroniques et l'introduction de nœuds technologiques avancés inférieurs à 10 nm, la fiabilité des interconnexions en cuivre (Cu) devient un enjeu central pour maintenir les performances des dispositifs microélectroniques. Ces interconnexions doivent non seulement garantir une conductivité optimale, mais aussi résister à la diffusion et à la délamination. Traditionnellement, des barrières de diffusion à base de tantale (Ta/TaN) sont utilisées pour empêcher la diffusion du cuivre dans le diélectrique. Cependant, à mesure que les dimensions des dispositifs diminuent, l'incorporation de ces barrières devient de plus en plus complexe, même avec des techniques avancées comme le dépôt de couches atomiques (ALD), car l'épaisseur de la barrière doit être réduite à quelques nanomètres. Pour relever ce défi, une alternative prometteuse émerge avec les barrières auto-formantes (Self-Forming Barriers, SFB). Ce procédé utilise des alliages de cuivre enrichis en éléments tels que le manganèse (Mn), le titane (Ti), l'aluminium (Al) ou le zinc (Zn), qui migrent à l'interface Cu-dielectrique pour former une barrière ultra-fine. Cette solution simplifie le processus de fabrication tout en minimisant la résistance électrique des interconnexions.

Projet de thèse : Le candidat au doctorat rejoindra une équipe de recherche multidisciplinaire pour explorer et optimiser les matériaux pour la réalisation de SFBs en utilisant des alliages de Cu. Les axes principaux incluent :

1. Sélection et caractérisation des matériaux : Développer et analyser des films minces d'alliages de Cu par des méthodes électrochimiques et/ou PVD pour étudier leur microstructure et leur morphologie.
2. Formation de barrière : Contrôler la migration des alliages à l'interface Cu/dielectrique lors de l'annealing thermique et évaluer l'efficacité de la barrière.
3. Propriétés électriques et mécaniques : Évaluer l'impact des SFB sur la résistance électrique, l'électromigration et la délamination, en particulier lors de tests accélérés.

Compétences requises : Diplôme de Master en électrochimie ou en science des matériaux avec un fort intérêt pour la recherche appliquée. Un intérêt prononcé pour le travail expérimental, des compétences en dépôt de films minces, électrochimie et caractérisation des matériaux (AFM, SEM, XPS, XRD, SIMS). Vous devez être capable de mener des recherches bibliographiques et d'organiser votre travail de manière efficace.

Environnement de travail : Le candidat travaillera au sein d'une équipe pluridisciplinaire et aura accès à des installations de pointe de 200/300 mm, il participera au projet NextGen du CEA sur des interconnexions avancées pour des applications à haute fiabilité.

Université / école doctorale

Ingénierie - Matériaux - Environnement - Energétique - Procédés - Production (IMEP2)
Université Grenoble Alpes

Localisation du sujet de thèse

Site

Grenoble

Critères candidat

Formation recommandée

Master 2 Electrochimie / Matériaux

Demandeur

Disponibilité du poste

01/09/2025

Personne à contacter par le candidat

CALVO MUNOZ MARIA LUISA [e-mail]
CEA
DRT/DPFT/SDEP/LDJ
CEA LETI
17 AVENUE DES MARTYRS
38054 Grenoble cedex
0438781070

Tuteur / Responsable de thèse

BILLON Martial [e-mail]
Université Joseph Fourier
DRF/IRIG/DIESE/SYMMES/CREAB/
17 rue des martyrs
38054 Grenoble

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