Conception et fabrication d’un tomographe optique et caractérisation d’un porte échantillon à répétabilité de positionnement submicronique

Ce mémoire de maîtrise présente le travail de conception du volet mécanique d’un équipement automatisée pour caractériser en trois dimensions la microstructure des interconnexions d’alliage étain-argent-cuivre, utilisé dans les procédés d’assemblage de puces électroniques par puce renversée. La technique de tomographie consiste à faire plusieurs cycles d’enlèvement de fine couche de matière par polissage et photographier cette surface ainsi obtenue, à l’aide d’un éclairage polarisé croisé. La lumière polarisée croisée permet la mise en évidence des différents domaines cristallographiques présent dans les interconnections. Le processus de développement de produit enseigné à l’Université de Sherbrooke a été employé pour définir les différents besoins, fonctions et critères de conception. Les concepts retenus sont présentés dans l’optique de bien comprendre la stratégie globale de l’équipement ainsi que le rôle spécifique de chaque sous-système. On peut diviser le tomographe en plusieurs sous- systèmes : Structure, manipulation, préparation de surface, nettoyage, caractérisation et contrôle. Une présentation générale des concepts retenus pour chaque sous-système est réalisée et une étude approfondie d’un système de positionnement isostatique, utilisé pour localiser le porte échantillon lorsqu’il est à la station de caractérisation, est présenté via un article scientifique. Tous les essais réalisés dans le cadre du travail de cette maîtrise démontrent la viabilité de l’équipement proposé pour réaliser une reconstruction tridimensionnelle d’interconnexions avec une précision meilleure que 1 micron dans toutes les directions. La qualité des images obtenues permet aussi de bien distinguer les différents domaines cristallographiques présents dans les alliages étain-argent-cuivre.