Abstract FR:

Le sujet pluridisplinaire releve du domaine des microtechniques. Il concerne la fabrication, la caracterisation et la simulation de microdispositifs elementaires deformables, dans le but de mettre au point des methodes d'evaluation des proprietes mecaniques des films minces. Ces microdispositifs sont de tres faibles dimensions (section de quelques m#2 a quelques dizaines de m#2) et constituent par ailleurs des elements de base de nombreux actionneurs et capteurs. Nous nous sommes interesses plus particulierement a la caracterisation des contraintes et gradients de contrainte mecaniques residuels de films minces metalliques par mesure des deformations statiques (flambage ou flexion) de microponts, microanneaux et micropoutres suspendus. Deux methodes de mesure du module d'young ont egalement ete testees mais de facon plus ponctuelle: flexion de micropoutres planes (essai mecanique), caracterisation de leurs frequences de resonance (mesure dynamique). Deux types de procedes de fabrication, essentiellement bases sur la gravure seche du silicium, ont ete mis au point pour elaborer d'une part des microdispositifs metalliques, d'autre part des micropoutres en silicium servant de support pour des depots de films metalliques tres minces. L'interpretation des resultats experimentaux a necessite la mise en uvre de simulations par elements finis du comportement de ces microdispositifs de facon a tenir compte de certains effets difficilement modelisables analytiquement, tels que les imperfections geometriques inherentes aux procedes de fabrication, les effets de bord, les effets non-lineaires et ceux lies aux gradients de contrainte