Transfert de films minces par ingénierie de l'adhérence pour l'intégration hétérogène – TransFilm

Le transfert d'un film d'un substrat à un autre est une technologie clé pour la co-intégration de films ou de dispositifs provenant de différentes technologies (Silicium, III-V, polymère,…). Les 3 étapes d'un transfert de film sont i) la réalisation d'une sous couche spécifique, ii) l'assemblage de substrats et iii) l'enlèvement du substrat porteur. Ce projet, qui réunit 3 laboratoires académiques et 2 start-ups de plusieurs disciplines (chimie, physique des plasmas, mécanique des matériaux, micro-nanotechnologies) étudiera les problèmes fondamentaux de différents procédés basse température de transfert de film fondés sur une ingénierie de l'adhérence de ces 3 étapes. Les procédés étudiés seront applicables au transfert de films déposés initialement à basse ou haute température, qu'ils soient déposés sur des substrats structurés ou/et structurés après dépôt sur le substrat porteur. Le contrôle de l'adhésion initiale des films sur le substrat porteur sera étudié dans le cas où il est réalisé à l'aide de sous couches fluorocarbonées, de traitements de surface par plasma ou flux de radicaux neutres (films basse température), ou en exploitant des matériaux ayant une grande différences de coefficients de dilatation thermique (films haute température). Deux voies complémentaires seront étudiées pour le scellement des substrats: la soudure adhésive avec résine SU8 et la soudure directe à basse température assistée par plasma ou radicaux neutres. Enfin, la délamination du substrat porteur sera contrôlée par chargement mécanique ou en exploitant les contraintes thermomécaniques. Ces travaux s'appuieront sur de nombreuses caractérisations physicochimiques, et sur des modélisations et mesures (quantitatives) de l'adhérence par différentes méthodes (flexion 4 points, wedge test, microscratch test, …). Les modèles et les expériences seront validés avec différents démonstrateurs représentatifs de différents cas pratiques: des microencapsulations monotranche; des microcircuits magnétiques et le transfert de micro/nanomotifs.