Gravure plasma des copolymères à bloc dit « High Chi »

par Maria gabriela Gusmao Cacho

Projet de thèse en Nano electronique et nano technologies

Sous la direction de Nicolas Possémé et de Patricia Pimenta barros.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble) , en partenariat avec CEA/LETI (laboratoire) depuis le 01-03-2018 .


  • Résumé

    Pour les nœuds technologiques sub-10nm, de nouvelles techniques de lithographies sont à l'étude pour réaliser des motifs de plus en plus denses et petits. Le Leti a déjà démontré la faisabilité de la lithographie à base de copolymère à bloc avec du PS-b-PMMA (pitch 40nm). Cependant pour atteindre des résolutions encore plus poussées, de nouveaux matériaux dits « high chi » sont à l'étude. Grâce au laboratoire commun Arkema-Leti, nous avons accès à ce type de matériaux (pitch<20nm), mais tout reste à démontrer pour l'intégration de ces matériaux en micro-électronique, notamment leur transfert par gravure plasma. Du fait des très petites dimensions visées, le candidat sera confronté à plusieurs défis techniques qui l'obligeront à : - Proposer des solutions de gravures innovantes en s'appuyant notamment sur les nouvelles fonctionnalités des équipements de gravure dernière génération disponibles au Leti - Mettre en place une méthodologie rigoureuse de caractérisation chimique et morphologique - Comprendre les mécanismes de gravure mis en jeu en s'appuyant sur des analyses XPS, FTIR, STEM, EDX... - Comparer les différentes approches d'auto-assemblage des copolymères à blocs (intégrabilité, impact de la nature des masques utilisés et des défauts d'assemblage sur la gravure...) - Identifier le meilleur schéma d'intégration pour viser une application avec objectif final test électrique

  • Titre traduit

    Plasma etching of “High Chi” block copolymers


  • Résumé

    For sub-10nm technology nodes, new lithography techniques are being explored to create increasingly dense and small patterns. Leti has already demonstrated the feasibility of block copolymer lithography with PS-b-PMMA (pitch 40nm). However, to reach even more advanced resolutions, new materials known as "high chi" are being studied. Thanks to the Arkema-Leti joint laboratory, we have access to this type of material (pitch <20nm), but everything remains to be demonstrated for the integration of these materials into microelectronics, in particular their transfer by plasma etching. Due to the very small dimensions involved, the candidate will face a number of technical challenges that will require him to: - Propose innovative etching solutions based notably on the new features of the latest generation of etching equipment available at Leti - Establish a rigorous methodology for chemical and morphological characterization - Understand the etching mechanisms involved using XPS, FTIR, STEM, EDX analysis ... - Compare the different approaches of self-assembly of block copolymers (integrability, impact of the nature of the masks used and assembly defects on etching ...) - Identify the best integration scheme to target an application with final objective electrical test