Chapitre I. Contexte de l’étude
5. Conclusions et objectifs
Ce chapitre d’introduction permet de préciser la nature de l’étude qui nous a été confiée. La mesure de la performance mécanique des couches minces élaborées par Alchimer et AlchiMedics est cruciale pour le développement et l’industrialisation de leurs nombreux produits, notamment pour les projets eG
Seed™ et cG™ Dielectric Cap en microélectronique et pour le procédé d’électro-greffage utilisé pour le
revêtement de stent actif en biomédical. Il s’agit d’un problème complexe, avec une difficulté supplémentaire liée au fait que les deux sociétés sont positionnées sur des thématiques variées, qui mettent en jeu des matériaux au comportement très différent : couches métalliques de cuivre pour le procédé eG Seed™, couches céramiques SiN et SiCN pour le procédé cG™ Dielectric Cap et couches
polymères pour le biomédical.
Les rappels sur les notions d’adhésion et d’adhérence montrent que les propriétés mécaniques intrinsèques des couches minces et l’adhérence interfaciale constituent deux approches indissociables, dans la mesure où l’analyse mécanique des essais d’adhérence nécessite la connaissance de la rhéologie des matériaux mis en jeu. La prochaine partie du manuscrit (chapitre II) concernera donc l’essai de nanoindentation normale, qui est l’un des seuls moyens de mesure des propriétés mécaniques des couches minces, et que nous appliquerons à des couches de cuivre ECD déposées sur une couche de germination
eG Seed™. Ces échantillons, de par la propreté des surfaces utilisées en microélectronique, sont en effet
de très bons candidats pour une étude approfondie de cet essai.
Les recherches bibliographiques sur les essais d’adhérence pour les couches minces montrent qu’il existe de très nombreux travaux sur la mesure de l’adhérence en microélectronique, ce qui est justifié par l’intérêt croissant que suscite ce domaine d’activité. Les essais dérivés de la nanoindentation semblent prendre une place de plus en plus importante, en offrant notamment l’avantage d’être très localisés et adaptés à l’échelle des couches minces. C’est le cas de l’essai de CSN, qui reste assez peu étudié aujourd’hui, et que nous appliquerons, dans le chapitre III, à des couches de cuivre ECD fabriquées par Alchimer. Cet essai n’étant pas applicable aux échantillons utilisés pour le projet cG™ Dielectric Cap,
nous emploierons, dans le chapitre IV, un autre essai dérivé de la nanoindentation, la microrayure, pour mesurer l’adhérence des couches SiN et SiCN.
Concernant le secteur biomédical, aucune étude n’a été publiée jusqu’à présent, à notre connaissance, sur le comportement mécanique et l’adhérence des revêtements polymères pour les stents actifs. Les quelques travaux de nature mécanique qui sont reportés dans la littérature portent sur la partie métallique des stents. Pour répondre à la problématique énoncée par AlchiMedics, nous avons également choisi l’essai de microrayure qui, par sa simplicité de mise en œuvre, s’applique à tout type de revêtement mince, même s’il est parfois difficile à interpréter. Les résultats seront présentés dans le chapitre IV.
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