Auto-assemblage dirigé de copolymères à blocs de forte incompatibilité comprenant un bloc carbohydrate pour des applications de nano-Lithographie

Directed self-assembly of high incompatibility of block copolymers comprising a carbohydrate block for nano-lithography applications

• Auteur / Autrice : Djamila Ouhab
• Direction : Redouane Borsali, Raluca Tiron, Sami Halila
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des polymères
• Date : Soutenance le 10/02/2016
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information (Grenoble ; 1967-....) - Centre de recherches sur les macromolécules végétales (Grenoble ; 1966-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thierry Baron, Olivier Soppera, Étienne Duguet, Christophe Sinturel, Eric Drockenmuller

Mots clés

Mots clés contrôlés

Autoassemblage

Polydiméthylsiloxanes

Oligosaccharides

Diméticone

Chimie click

Couches minces

Copolymères séquencés

Alcynes

Acétylation

Mots clés libres

Polymères

Auto-Assemblage

Microélectronique

Carbohydrate

Polymers

Self-Assembly

Microelectronic

Carbohydrate

Résumé

En combinant l’expertise du Cermav dans la conception de films minces de très haute résolution obtenus par auto-assemblage de glycopolymères biosourcés et le savoir-faire du LETI sur les procédés de lithographie innovante, l’objectif de ce projet de thèse est d’évaluer ces nouveaux copolymères biosourcés -associant des oligosaccharides- comme solution alternative pour la nano lithographie de demain. En effet, ces dernières années l’équipe de « Physico-chimie des glycopolymères » du Cermav dirigée par R. Borsali a développé une nouvelle classe de glycopolymères (type PS-Maltoheptaose, PCL-Maltoheptaose, Xyloglycan-PSSI) pouvant s’auto-organisér avec une résolution de 5nm, dépassant ainsi largement la résolution atteinte aujourd’hui par les seuls copolymères à blocs issus du pétrole type PS-PMMA (20nm). En parallèle, durant les deux dernières années, le Cea/Leti a validé le potentiel des procédés basés sur l’auto assemblage des copolymères à bloc type PS-b-PMMA (résolution 20nm) comme solution alternative aux techniques de lithographie actuelles. Ces résultats positionnent le Cea/Leti dans l’état de l’art international et constituent une bonne base pour intégrer, dans le domaine de la nano-electronique, de nouveau systèmes à plus forte résolution (<10nm), tels que ceux développés par le Cermav. Le travail de thèse proposé se déroulera en trois temps : – Dans un premier temps le candidat adressera la synthèse et la caractérisation de nouveaux copolymères à blocks hybrides associant des oligosaccharides. – Ensuite il va d’intéressé à l’élaboration de glycofilms nano-organisés ainsi que à l’identification des facteurs importants jouant sur la nano-organisation. – Et finalement le contrôle de l’organisation à l’échelle nanométrique par grapho-épitaxie pour des applications lithographiques sera adressé. Deux applications seront visées : le contact et la ligne (phases cylindriques et lamellaires). La compatibilité du procès avec les contraintes de la micro-électronique sera également détaillée.

Combining the Cermav expertise in the thin films design with very high resolution obtained by self-assembly of glycopolymers biobased and the know-how of LETI on innovative lithography processes, the objective of this thesis is to evaluate these new bio-based copolymers, combining-oligosaccharides as an alternative for nano lithography tomorrow. Indeed, in recent years the team of "Physical Chemistry of glycopolymers" of Cermav directed by R. Borsali has developed a new class of glycopolymers (PS-maltoheptaose, PCL-maltoheptaose, Xyloglycan-PSSI) can self-organize with a resolution of 5 nm, far surpassing the resolution reached today only by block copolymers from Oil PS-PMMA (20 nm). In parallel, during the last two years, Cea / Leti has validated the potential methods based on self-assembly of block copolymers PS-b-PMMA (20 nm resolution) as an alternative to the current lithography techniques. These results position the Cea / Leti in the international state of the art and provide a good basis for integration in the field of nano-electronics, new systems with higher resolution (<10 nm) as those developed by the Cermav. The proposed thesis work will take place in three stages: - First time candidate address the synthesis and characterization of new copolymers blocks combining hybrid oligosaccharides. - Then he's going to be interested in the development of nano-glycofilms organized as well as to identify important factors playing on the nano-organization. - And finally the control of the organization at the nanoscale by grapho-epitaxy for lithographic applications will be addressed. Two applications are described: the contact line (cylindrical and lamellar phases). Compatibility constraints trial microelectronics will also be detailed.