Développement d'une méthode originale d'imagerie en milieu diffusant et absorbant : application à l'imagerie face arrière de circuits intégrés

Abstract

Ce travail décrit une méthode nouvelle et originale de visualisation tomographique par laser femtoseconde proche IR au travers du substrat silicium de composants microélectroniques. L’objectif premier est l’analyse de défaillance de ces circuits. La méthode s’applique particulièrement aux milieux pour lesquels l’imagerie conventionnelle trouve ses limites, la sensibilité de cette technique permettra d’obtenir des images de qualité au travers de milieu fortement atténuant. Les recherches se concentrent sur les matériaux à large bande interdite, particulièrement le silicium et le SiO2 pour des applications telles que la fabrication des circuits intégrés, diodes laser, LED et photodiodes. Pour cette raison, l’imagerie à travers des substrats et couches à base de silicium joue un rôle crucial dans de tels efforts de développement avant que les onéreuses étapes de préparation du dispositif soient réalisées. Le travail de thèse formalise les mécanismes physiques mis en jeu dans le matériau lors de la diffusion et de l’absorption, il démontre la possibilité d’utiliser la corrélation nonlinéaire d’impulsions pour sonder et imager spécifiquement un plan d’un composant transparent au rayonnement à 1030 nm. Cette visualisation se fait par corrélation non-linéaire dans un cristal BBO de type II, qui joue le rôle d’une porte optique temporelle, produisant un effet de doublage en fréquence compatible ensuite avec une détection par une caméra CCD classique pour rayonnement visible.