Abstract FR:

Dans le cadre de l'optimisation d'une technique d'assemblage silicium/polymere/silicium dans le domaine des micro-capteurs, ce travail porte sur l'etude de l'adhesion des polyimides sur des substrats de silicium a l'aide d'un agent d'adherence organosilane. La demarche experimentale s'appuie sur des approches physico-chimique et mecanique et met en jeu differentes techniques, complementaires dans les enseignements et les echelles d'observation. Des mecanismes acido-basiques responsables de la formation initiale des liaisons interfaciales entre le silicium, l'agent d'adherence et l'acide polyamique ont ete observes par analyse xps. Une etude infrarouge en reflexion totale attenuee a, de plus, mis en evidence qu'au cours du recuit, un phenomene d'interdiffusion entre les couches organiques renforcait l'adhesion purement chimique. L'adherence des systemes multicouches silicium/polyimide/silicium est etudiee par divers tests mecaniques. Des tests de traction et de cisaillement ont permis de determiner les contraintes de rupture des assemblages sous certaines conditions de chargement et de traitement thermique. L'investigation des modes de rupture a conduit a un critere de rupture privilegie de type decohesion interfaciale. Une relation entre l'epaisseur de la couche adherente et le taux de restitution critique des systemes assembles a ete etablis, puis validee par une analyse globale de la rupture des systemes a l'aide d'un test de clivage (mode i, deformation plane). La faisabilite de la technique d'assemblage ainsi caracterisee et optimisee a ete demontree par la realisation d'un micro-capteur a mesure capacitive. D'un point de vue technologique, le materiau polymere offre la possibilite de sceller des substrats de silicium a basse temperature, de planariser des surfaces et de repondre ainsi a certaines exigences en terme de performance et de cout de production