CIFRE - La découpe laser : un process clé pour la singulation des puces en SiC (F/H)

Discipline : SCIENCES & TECHNOLOGIES

Spécialité : Génie Physique et Matériaux

Sujet

La découpe laser : un process clé pour la singulation des puces en SiC

Début : Octobre 2026

Durée : 3 ans

Financement : Convention CIFRE

Lieu : site de STMicroelectronics (80%) et Laboratoire GREMI à ORLEANS (20%)

Responsables Universitaires : N.Semmar

Responsables Industriels : L. Barreau / C . Pessereau

Ce travail s’inscrit dans le cadre du la réduction de l’épaisseur des plaquettes du Silicium ou de Carbure de Silicium. Face à l’exigence de plus en plus importante de nos clients de la qualité délivrée, ST Microelectronics développe de nouvelles méthodes de singulation des composants et cette thèse a pour objectif d’explorer et de comprendre tous les phénomènes physiques permettant cette amélioration.

L’approche proposée repose sur la compréhension de l’interaction matière/laser et des ses impacts sur la microstructure ainsi que les différentes couches impactées (passivation, métallisation arrière). Dans un contexte ou la qualité et la productivité sont au centre des attentes, la découpe laser émerge comme un candidat pertinent pour la singulation de produits de plus en plus fin.

Les process de singulation mécanique engendrent de nombreux types de défauts, écaillage face avant et face arrière, création de copeaux métalliques ou organiques, délamination des couches métalliques et organiques et fissure dans le substrat.

Lors de travaux préliminaires, nous avons pu démontrer le haut potentiel de la singulation laser qui réduit la création des défauts précédemment cités.

Le sujet portera sur plusieurs points, la caractérisation du laser, de ces configurations multiples et des paramètres les plus influents. L’impact du laser sur la microstructure du substrat (résistance mécanique, aspect des flancs de la puce (cosmétique et structurel), étude de potentiels nouveaux défauts), l’optimisation du process.

Les travaux de thèse, réalisés sous la cotutelle de STMicroelectronics et du laboratoire GReMI, consisteront dans un premier temps à caractériser les différents faisceaux laser et l’impact de chacun d’entre eux sur le substrat. Dans un second temps, une analyse approfondie de l’impact des différents paramètres laser sur la microstructure et la métallisation arrière.

Il s'agira ensuite, forts des précédents résultats, d’envisager d’autres substrats et épaisseurs.

Profil candidat recherché

• Bac +5 en Physique / Matériaux
• Connaissance des procédés de la microélectronique
• Connaissances des méthodes de caractérisation et d’analyses (microscope, MEB, FTIR, EDX, etc …)
• Rigueur scientifique, autonomie, persévérance