Etude de l'interaction plasma/polymère : influence des propriétés physico-chimiques des polymères et application au développement anisotrope des résines en lithographie submicronique

par Michel Pons

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jacques Pelletier.

Soutenue en 1993

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Cette etude de l'interaction plasma/polymere prend en compte les mecanismes de surface faisant intervenir les proprietes physico-chimiques des polymeres: temperature de transition vitreuse, proprietes viscoelastiques, masse moleculaire, structure chimique et degre de reticulation. Nous montrons que la temperature de transition vitreuse est un parametre physique essentiel de l'interaction plasma/polymere. Dans les plasmas d'oxygene, lorsqu'on franchit cette temperature, on observe toujours quel que soit le type de polymere, une augmentation de la vitesse de gravure en echelon. Cette augmentation est correlee a la variation de capacite calorifique du polymere a la transition vitreuse. La degradation (graphitisation) en volume est egalement reliee a ce changement d'etat du polymere par le biais du phenomene d'autodiffusion des chaines. Nous montrons que la scission des chaines qui peut se produire sous l'effet du plasma, facilite la degradation. A l'inverse, ce phenomene peut etre evite par une reticulation (avant ou pendant le traitement plasma) qui inhibe la diffusion. La comprehension des mecanismes de gravure et de degradation des polymeres dans les plasmas a permis, en microelectronique, d'ameliorer de nouveaux procedes. Ainsi le developpement selectif des resines silylees en plasma d'oxygene a ete optimise. Pour cela, les conditions de formation d'un masque resistant ont ete etudiees en fonction de la temperature, de la pression d'oxygene et de l'energie des ions. Dans le cas des systemes tricouches, l'etude montre qu'une anisotropie parfaite peut etre obtenue, a temperature ambiante, par passivation laterale des flancs de gravure en utilisant un plasma so#2-o#2. Ce procede permet la realisation de motifs lithographiques de dimensions de l'ordre du quart de micron

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  • Détails : 203 p

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 93/GRE1/0122
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