Etude du materiau depose par polymerisation plasma de methylsilane : application a la lithographie 248 et 193 nm

par CEDRIC MONGET

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Yvan Ségui.

Soutenue en 1999

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    En microelectronique, l'un des problemes majeurs lies a la reduction de la longueur d'onde d'insolation de l'etape de microlithographie est le developpement d'un materiau presentant a la fois une bonne photosensibilite, un bon pouvoir de resolution et enfin une resistance aux chimies de gravure suffisante pour permettre un transfert des motifs obtenus dans les couches actives du futur dispositif. Ce travail de these porte sur le developpement d'un procede permettant d'obtenir un materiau (appele ppms) photosensible a 248 et 193 nm a partir d'un plasma de methylsilane. Le developpement apres insolation etant effectue par plasma, l'ensemble du procede est totalement sec. Une etude parametrique du depot (en fonction de la temperature du substrat, de la pression,) permet de mettre en evidence le role primordial des groupements methyles sur la porosite des films et donc leur photosensibilite, alors que l'oxydation a l'air du materiau s'avere liee a la teneur en liaisons sih. Cette oxydation peut d'ailleurs etre limitee grace a un stockage des films sous azote. Des analyses tof-sims montrent que malgre un phenomene de photo-blanchissement, l'oxydation du materiau est principalement localisee dans la partie superieure de la couche, ce qui impose un developpement du materiau par gravure seche. L'optimisation du procede passe par un compromis entre la photosensibilite des films, la selectivite de gravure et l'uniformite du developpement. Le procede lithographique utilisant le materiau ppms permet d'atteindre des resolutions proches des limites des photorepeteurs, concurrencant les resines humides actuelles, mais reste difficilement maitrisable au niveau du controle des dimensions des motifs sur l'ensemble du substrat.

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Informations

  • Détails : 201 p.
  • Annexes : 158 ref.

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