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Développement d'une résine verte éco-responsable à base de biopolymères pour la lithographie : étude de l'interaction de films de chitosane avec les plasmas de gravure fluorés

Authors
  • Durin, Paule
Publication Date
Sep 20, 2023
Source
Hal-Diderot
Keywords
Language
French
License
Unknown
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Abstract

Dans un monde où la place du numérique est de plus en plus importante, les puces électroniques sont devenues essentielles au fonctionnement de la société actuelle. Les étapes de lithographie sont des étapes clés de la fabrication de ces dernières et représentent environ 30% du cout d’une puce. Les résines, solvants et développeurs nécessaires pour ce procédé sont des produits chimiques issus majoritairement de l’industrie du pétrole et beaucoup sont dangereux pour la santé et l’environnement. Le projet ANR Lithogreen propose donc de remplacer ces produits dans le procédé par un polymère biosourcé, le chitosane, comme résine de lithographie et l’eau comme solvant et développeur. Dans ce contexte, le travail de thèse est focalisé sur l’étape de transfert des motifs de la résine dans le substrat par gravure plasma fluoré. Il s’est focalisé particulièrement sur les interactions qui se produisent entre la résine et les espèces du plasma de gravure fluoré lors du transfert. Pour maîtriser ce transfert, il a été choisi d’étudier séparément les interactions qui se produisent en surface et celles qui se déroulent plus en profondeur. Les analyses de surface (WCA, AFM, XPS et ToF-SIMS) ont permis de caractériser l’hydrophobicité, la rugosité et la chimie de surface. Les interactions plus en profondeur ont été caractérisées par des techniques analysant l’intégralité du film comme la chromatographie SEC et la spectroscopie infrarouge. En final, le transfert dans un masque dur de silice de motifs définis dans la résine par photolithographie à 193 nm et par lithographie par nano-impression a été étudié et témoigne de l’applicabilité de cette biorésine.

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