Intégration 3D haute densité de composants électroniques par collage hybride avec des transistors MOS pour les applications millimétriques

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions : la défense, la sécurité l'énergie, la recherche technologique pour l'industrie et la recherche fondamentale. Avec sa Direction de la Recherche Technologique (DRT), le CEA agit comme un accélérateur d'innovation au service de l'industrie pour tous les secteurs d'activités, répondant ainsi aux enjeux liés à notre santé, notre sécurité, nos technologies d'information, notre avenir énergétique. A Grenoble, Le Leti, institut de recherche technologique de DRT, a pour mission d'innover et de transférer les innovations à l'industrie. Son c?ur de métier réside dans les technologies de la microélectronique : miniaturisation des composants, intégration système, architecture de circuits intégrés, qui sont à la base de l'internet des objets, de l'intelligence artificielle, de la réalité augmentée, de la santé connectée... Le Leti façonne des solutions différenciantes, sécurisées et fiables, visant à augmenter la compétitivité de ses partenaires industriels par l'innovation technologique. Au sein du CEA-Leti, le Laboratoire des Technologies d'Intégration 3D (LTI3D) réalise des systèmes électroniques innovants par assemblage de composants pouvant provenir de différentes filières technologies (ASIC, Capteur, Emetteur, passifs etc...). Au cours de cette thèse vous serez pleinement intégré dans une équipe d'une dizaine de personnes (ingénieurs, chercheurs, techniciens, doctorants) tous passionnés et qui développent des innovations de rupture sur l'assemblage de puces ouvrant la voie à des perspectives industrielles. La sortie en 2012 du tout premier capteur d'image présentant une intégration 3D de deux puces collées l'une sur l'autre par Sony dans les smartphones Sony Xperia Z et Apple iPhone a représenté une rupture technologique. Depuis, tous les acteurs majeurs utilisent ces technologies car elles améliorèrent grandement les performances de ces capteurs comme l'atteste les progrès faits par les appareils photos de smartphones ces dernières années. Afin de s'adapter à des nouveaux besoins applicatifs comme les calculateurs hautes performances, les mémoires (Samsung/Intel/Huawei), les écrans à microled et les imageurs (Aledia, ST), les interconnexions 3D doivent pouvoir être intégrées avec un budget thermique inférieur à 250°C. La température de fabrication des niveaux de collage hybride actuelle de 400°C est trop élevée pour être compatible avec ces nouveaux besoins. Une nouvelle intégration de ces niveaux à basse température impliquant le développement de nouveaux matériaux est donc nécessaire. Dans ce sujet, nous chercherons à mettre en ?uvre cette intégration 3D sur la plateforme de r&d microélectronique du LETI. Un des chalenges majeur est la réalisation de la technologie de collage cuivre-cuivre pour des températures < 400°C.