Etude et réalisation de plusieurs niveaux de métallisation à basse température (<600°C) : application à la réalisation d'un capteur de position intégré avec son électronique de conditionnement

Abstract

La multiplicité des niveaux de métallisation est indispensable pour l’association, en microélectronique, des différentes parties d’un microsystème complexe. Le but de ce projet est l’étude et la réalisation de deux niveaux de métallisation pour connecter un capteur de position et son électronique de conditionnement, tous deux faits en technologie basse température. En changeant le matériau de métallisation ou le procédé de dépôt de la couche d’inter-metal, quatre conditions ont été proposées et testées. Durant cette étude, il a été notamment possible de réaliser des ponts suspendus qui tiennent mécaniquement sur plusieurs millimètres de longueur. Ce même chapitre introduit les différents axes de recherche du Groupe Microélectronique de l’IETR, puis explique le principe de fonctionnement des diverses machines et manipulations en salle blanche. Enfin, un historique des dispositifs créés en polycristallin clôture ce premier chapitre. Le second chapitre est plus axé sur le microsystème en lui-même. Après une brève explication du fonctionnement des TFTs en général, et du TFT Hall en particulier, le microsystème et ses différentes parties sont présentés. Enfin, les différentes étapes du procédé de fabrication jusqu’au premier niveau de métallisation sont détaillées. Le troisième chapitre est consacré à la double métallisation. Après avoir cerné le problème rencontré par E. Jaques [1] et les résultats des solutions alors testées, nous résumons les procédés proposés dans la littérature. Nous présentons ensuite les nouvelles conditions qui ont été testées durant le stage au sein de l’IETR et les raisons de ces choix. Le dernier chapitre contient les caractéristiques ou résultats des tests des différentes conditions. Mais avant d’illustrer ces résultats et de les interpréter, ce chapitre introduit les paramètres essentiels et les courbes typiques d’un poly-Si TFT.