Vers l'industrialisation de l'auto-assemblage dirigé des copolymères à blocs : développement de procédés de lithographie compatibles avec les noeuds technologiques sub-10 nm pour des applications de type contacts

Résumé : La course à la compétitivité que se disputent les industriels du semi-conducteur implique d’augmenter le nombre de fonctionnalités par puce ainsi que de réduire leur coût unitaire, ce qui se traduit par une diminution continue de leur taille. Pour ce faire, le DSA (Directed Self-Assembly), ou auto-assemblage dirigé des copolymères à blocs associe les techniques de lithographie conventionnelle avec les propriétés d’organisation à l’échelle moléculaire des copolymères. Dans ce cadre, l’objectif global de cette thèse est d’évaluer le potentiel d’industrialisation du DSA par grapho-épitaxie pour des applications de type « shrink » et « multiplication » de contacts. Il s’agit en particulier de démontrer la capacité de cette technique à répondre au cahier des charges de l’ITRS en termes d’uniformité de CD, de désalignement et de taux de défauts. Une première étude concernant le « shrink de contact », basée sur l’impact des propriétés matériaux, d’affinité de surface et de tailles de guides permet de comprendre les mécanismes qui rentrent en jeu dans l’apparition de défauts d’assemblage. Une seconde partie de l’étude porte sur la multiplication de contact. Pour adresser cette application, deux types de guides ont été étudié : les guides elliptiques et les guides complexes dits « peanut ». L’étude de la fenêtre de procédé en termes de paramètres procédé comme le temps et la température de recuit, mais aussi de commensurabilité, a été menée. Une attention particulière a été portée sur l’impact de la variation du guide sur le pitch final obtenu en DSA, dont les données expérimentales ont été corrélées avec des résultats de simulation. Les critères de réussite sont basés sur les performances lithographiques qu’il faut juger à travers une métrologie de pointe. Le développement d’une métrologie spécifique pour mesurer l’erreur de placement des contacts ainsi que leur pitch a été conduite.
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Thèse
Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Grenoble Alpes, 2017. Français. 〈NNT : 2017GREAT053〉
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Soumis le : mercredi 14 février 2018 - 11:37:10
Dernière modification le : mercredi 20 juin 2018 - 22:42:29
Document(s) archivé(s) le : lundi 7 mai 2018 - 17:46:41

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Shayma Bouanani. Vers l'industrialisation de l'auto-assemblage dirigé des copolymères à blocs : développement de procédés de lithographie compatibles avec les noeuds technologiques sub-10 nm pour des applications de type contacts. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Grenoble Alpes, 2017. Français. 〈NNT : 2017GREAT053〉. 〈tel-01708895〉

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