Etude et caractérisation des films minces lors du procédé de lithographie par nanoimpression - FMNT - Fédération Micro- et Nano- Technologies Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2005

Etude et caractérisation des films minces lors du procédé de lithographie par nanoimpression

Résumé

Whatever the scientific field, electronic, mechanic, optic, magnetism or biology, the device dimensions decrease regularly. The acceleration of this miniaturization challenges lithographers since lithography is a key step in the structuring of a material. This is nowadays achieved thanks to optical lithography tools working with deep ultraviolet illumination. Thus, it enables manufacturers to reach the goals fixed by the microelectronic industry in term of resolution enhancement and yield improvement. In this perspective, e-beam lithography tools are also widely used but are not suited to mass production since exposure times are extremely long, yet resolution is excellent. The consequence of such an accelerating race to resolution enhancement is an increase of lithography tools prices and it often prevents research labs that are not involved in microelectronic concerns to invest in new lithography tools. It becomes then essential to discover and develop for the future generations new lithographical solutions which could be implemented as a resolving and less time and money consuming technique. In this way the new technique of nanoimprint lithography has appeared and is now considered like a NGL (Next Generation Lithography).
The purpose of this PhD work is to study and develop the technique of nanoimprint lithography. This work is mainly focused on the study and characterization of thin polymeric films during the process of nanoimprint. At the outcome of this work, we have been interested in characterizing the thermal and physicochemical properties of the films coated on the substrate, looking at the residual thickness uniformity, the imprint mechanisms, the mold deformation and its consequences and finally the polymer film instabilities during the process.
Quelque soit le domaine d'application, qu'il soit électronique, mécanique, optique, magnétique ou biologique, les dimensions des dispositifs diminuent régulièrement. Dans cette course effrénée à la miniaturisation, la lithographie représente une étape technologique clé de la structuration d'un matériau. Son rôle, décisif, est rempli à ce jour par des outils de lithographie optique opérant dans l'ultraviolet profond. Les objectifs en terme de résolution et de rendement sont ainsi atteints et répondent aux exigences économiques des industriels de la microélectronique. Les outils de lithographie par faisceau d'électrons sont également utilisés mais, malgré une excellente résolution, les temps d'exposition sont extrêmement longs et cela compromet sérieusement leur utilisation en milieu industriel. L'amélioration continuelle de la résolution rend ces outils de plus en plus coûteux et les laboratoires de recherche, extérieurs au domaine de la microélectronique sont souvent incapables d'investir aussi lourdement pour la seule étape de lithographie. L'introduction et le développement de nouvelles techniques de lithographie résolvantes, rapides et peu coûteuses s'avèrent donc nécessaire. C'est dans ce contexte que sont apparues les techniques de lithographie par impression qui figurent désormais parmi les NGL (Next Generation Lithography).
L'objet de ce travail de thèse est l'étude et le développement de la technique de lithographie par nanoimpression. Ce travail est principalement axé sur l'étude et la caractérisation des films minces de polymère lors du procédé de lithographie par nanoimpression. Nous nous sommes essentiellement intéressés à la caractérisation des propriétés thermique et physico-chimique des films sur leur substrat, à l'uniformité de l'épaisseur résiduelle, aux mécanismes d'impression, aux déformations du moule ainsi qu'à ses conséquences et enfin aux instabilités des films de polymère lors de l'impression
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Dates et versions

tel-00128711 , version 1 (02-02-2007)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00128711 , version 1

Citer

Frederic Lazzarino. Etude et caractérisation des films minces lors du procédé de lithographie par nanoimpression. Physique [physics]. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2005. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00128711⟩
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