Comment la nucléation des défauts impact la fracture dans le transfert de couches par SmartCut // How defects nucleation affects the the fracture on the SmartCut process

Le procédé SmartCutTM est largement utilisé dans la fabrication de substrats innovants pour la microélectronique, comme par exemple le SOI (Silicon-on-Insulator).
Les phénomènes physiques à la base de ce procédé, sont encore au cœur de nos recherches. L’optimisation de l’étape de fracture est un sujet majeur dans notre laboratoire et dans notre collaboration avec Soitec. Dans la thèse de G. Salomon (fin prévue en décembre 2026), le développement de protocoles d’analyses de la surface post fracture, ont mis en évidence le lien entre l’évolution de défauts lacunaires à l’origine de la fracture (platelets) et la rugosité post fracture. Nous avons ainsi pu caractériser les premiers stades de la croissance des platelets et ainsi déterminer leurs caractéristiques principales (taille et densité). Ce qui n’avait été réalisé jusque là qu’à travers des caractérisations complexes basées sur des observations TEM.
Maintenant que nous avons mis en évidence l’impact des platelets sur la rugosité post-fracture et que les moyens pour quantifier ces interactions ont été développés, l’étape suivante est d’étudier d’identifier des moyens de contrôler leur nucléation par des nouveaux procédés. Il s’agira aussi d’optimiser l’état post fracture des substrats SOI.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

The SmartCut™ technology is widely used in microelectronics for the fabrication of innovative substrates, such as SOI (Silicon-on-Insulator).
The physical phenomena underlying SmartCut™ technology remain one of principal interest of our research. Optimizing the fracture stage is a major focus in our laboratory and in our collaboration with Soitec. Salomon's PhD thesis (expected completion December 2026), the development of post-fracture surface analysis protocols highlighted the link between the evolution of cristalline defects that cause fracture (platelets) and post-fracture surface roughness. We were thus able to characterize the early stages of platelet growth and determine their main characteristics (size and density). This had previously only been achieved through complex characterizations based on TEM observations.

Now that we have highlighted the impact of platelets on post-fracture surface roughness, the next step is to investigate and identify ways to control their nucleation using new processes. This will also involve optimizing the post-fracture state of SOI substrates.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département des Plateformes Technologiques (LETI)
Service : Service des procédés de Surfaces et Interfaces
Laboratoire : Laboratoire surface collage CMP implant découpe grinding
Date de début souhaitée : 01-10-2026
Ecole doctorale : Ecole Doctorale de Physique de Grenoble (EdPHYS)
Directeur de thèse : RIEUTORD François
Organisme : SOITEC

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département des Plateformes Technologiques (LETI)
Service : Service des procédés de Surfaces et Interfaces

Master 2 / Ingénieur