Soudure directe silicium sur silicium : étude de procédés de passivation de l'interface / Damien Valente ; sous la direction de Laurent Ventura

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Soudage électrique

Silicium -- Soudage

Circuits intégrés -- Passivation

Hydrogénation

Platine -- Alliages

Interrupteurs électriques

Circuits d'interface

Matériaux -- Propriétés électriques

Ventura, Laurent (1966-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Université de Tours (1971-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Ecole doctorale Santé, sciences, technologies (Tours ; ....-2012) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Laboratoire de microélectronique de puissance (Tours) (Equipe de recherche associée à la thèse / thesis associated research team)

École polytechnique universitaire (Tours) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : Ces travaux de thèse accompagnent le développement de nouvelles architectures d’interrupteurs monolithiques bidirectionnels en courant et en tension. L’une des voies technologiques proposées consiste à contrôler les propriétés électriques de l’interface de soudure Si-Si. Nous avons mis en évidence la nature complexe de l’activité électrique de l’interface avec l’existence d’un continuum d’états d’énergie au caractère recombinant. L’intégration d’une telle brique technologique nécessite alors la maîtrise de la passivation/décoration de l’interface par diffusion d’impuretés. La passivation des états d’interfaces par hydrogénation a montré une amélioration des propriétés électriques globales de l’interface de soudure avec une réduction de la dispersion des paramètres électriques. Une contamination contrôlée par diffusion de platine, nous a permis d’obtenir une désactivation, voire une compensation, du phosphore à l’interface, accompagnée d’une disparition des niveaux profonds.

Résumé / Abstract : 1-lydrophobic silicon direct wafer bonding is an interesting way to realize new devices, espccia1lhen it could substitutc for double-side lithography or give access tu buried layers during process. This study goes with the design of a monolithic switch bidirectional in current and voltage for household appliances. We investigate the electrical properties of hydrophobic silicon wafer bonded interface. We have shown the interface is composed of several electronic defects, due to lattice deformations and residual contaminations, generating deep levels with recombinant properties. Finally, this study is focused on its electrical characterization and how to control its electrical activity. Hydrogenation and platinum diffusion are performed at Iow temperature and underline the possibility to restore the phosphorus biilk doping level. Therefore, an appropriate thermal treatment could be used to passivate a bonded interface without any bulk contamination.