Etude expérimentale des mécanismes physico-chimiques de gravure des polymères dans les plasmas à base d'oxygène. Application aux procédés de gravure profonde PDF Download
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Author: Alexandre Bès
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Book Description
L'interaction plasma-polymère constitue aujourd'hui une discipline à part entière en raison des très nombreuses applications auxquelles elle conduit, comme la fonctionnalisation de surface ou le dépôt de film mince possédant des caractéristiques physico-chimiques inédites. L'utilisation des polymères joue également depuis longtemps un rôle incontournable en micro et nanotechnologies, que ce soit en microélectronique ou pour la fabrication de MEMS. Une des opérations importantes dans ces domaines est la gravure de résine photosensible, celle-ci doit être soit parfaitement anisotrope afin de respecter les dimensions des motifs soit isotrope dans le cas d'enlèvement des résines utilisées comme masque. La maitrise de tels procédés plasma avec des spécifications aussi contradictoires nécessite une compréhension approfondie des mécanismes réactionnels.Dans ce contexte mon travail de thèse a pour objectif d'enrichir les modèles de gravure existants en prenant en compte la nature physico-chimique des polymères et les différents mécanismes réactionnelles puis de réaliser une validation expérimentale. Ce travail de compréhension me permettra de travailler sur un procédé innovant de gravure profonde en vue de la réalisation de filtres polymères pour la micro-filtration à partir de films plastiques.L'ensemble de l'étude expérimentale s'appuie sur un travail préliminaire de conception et de réalisation d'un réacteur prototype intégrant des sources plasma distribuées à conditions opératoire étendues, permettant un découplage des différents paramètres intervenant dans les procédés de gravure.
Author: Alexandre Bès
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Languages : fr
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L'interaction plasma-polymère constitue aujourd'hui une discipline à part entière en raison des très nombreuses applications auxquelles elle conduit, comme la fonctionnalisation de surface ou le dépôt de film mince possédant des caractéristiques physico-chimiques inédites. L'utilisation des polymères joue également depuis longtemps un rôle incontournable en micro et nanotechnologies, que ce soit en microélectronique ou pour la fabrication de MEMS. Une des opérations importantes dans ces domaines est la gravure de résine photosensible, celle-ci doit être soit parfaitement anisotrope afin de respecter les dimensions des motifs soit isotrope dans le cas d'enlèvement des résines utilisées comme masque. La maitrise de tels procédés plasma avec des spécifications aussi contradictoires nécessite une compréhension approfondie des mécanismes réactionnels.Dans ce contexte mon travail de thèse a pour objectif d'enrichir les modèles de gravure existants en prenant en compte la nature physico-chimique des polymères et les différents mécanismes réactionnelles puis de réaliser une validation expérimentale. Ce travail de compréhension me permettra de travailler sur un procédé innovant de gravure profonde en vue de la réalisation de filtres polymères pour la micro-filtration à partir de films plastiques.L'ensemble de l'étude expérimentale s'appuie sur un travail préliminaire de conception et de réalisation d'un réacteur prototype intégrant des sources plasma distribuées à conditions opératoire étendues, permettant un découplage des différents paramètres intervenant dans les procédés de gravure.
Author: Olivier Joubert
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Languages : en
Pages : 123
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UNE ETUDE EXPERIMENTALE DE LA GRAVURE DES RESINES NOVOLAQUES DANS LES PLAMAS MULTIPOLAIRES MICRO-ONDE A BASE D'OXYGENE ET DE SF#6 A ETE ENTREPRISE. LA PHASE GAZEUSE D'UN PLASMA SF#6 A ETE CARACTERISEE PAR ACTINOMETRIE, METHODE QUI PERMET DES MESURES RELATIVES DE LA CONCENTRATION DE FLUOR ATOMIQUE DANS LE PLASMA. DES MESURES DE LA CONCENTRATION EN OXYGENE ATOMIQUE ONT ETE EFFECTUEES SIMULTANEMENT PAR ABSORPTION OPTIQUE ET ACTINOMETRIE. ELLES METTENT CLAIREMENT EN EVIDENCE QUE L'ACTINOMETRIE N'EST PAS ADAPTEE POUR RENDRE COMPTE DE LA CONCENTRATION EN OXYGENE ATOMIQUE DANS LES PLASMAS A BASE D'OXYGENE. L'ETUDE PARAMETRIQUE DE LA GRAVURE DE LA RESINE DANS UN PLASMA DE SF#6 MONTRE QUE LA VITESSE DE GRAVURE DE LA NOVOLAQUE N'EST PROPORTIONNELLE NI A LA CONCENTRATION DE FLUOR ATOMIQUE DANS LE REACTEUR, NI A LA DENSITE DE COURANT D'IONS QUI BOMBARDENT L'ECHANTILLON. LA MODELISATION SIMPLE PROPOSEE, QUI FAIT APPEL A UNE ADSORPTION DE TYPE MONOCOUCHE, REND COMPTE DE CES RESULTATS EXPERIMENTAUX. LES HYPOTHESES DE LA MODELISATION SONT CONFIRMEES PAR DES ANALYSES DE SURFACE PAR XPS. EN PLUS DES EFFETS MECANIQUES, LE BOMBARDEMENT IONIQUE EST RESPONSABLE D'UNE ELEVATION DE TEMPERATURE DU SUBSTRAT QUI PROVOQUE DES MODIFICATIONS IMPORTANTES DES PROPRIETES VISCOELASTIQUES DU POLYMERE. EN PARTICULIER, AU-DELA DE LA TEMPERATURE DE TRANSITION VITREUSE DU POLYMERE, L'AUTODIFFUSION DES CHAINES DU POLYMERE EST MISE EN EVIDENCE EXPERIMENTALEMENT. ELLE CONDUIT, SELON LA NATURE CHIMIQUE DU PLASMA AUQUEL LE POLYMERE EST EXPOSE, SOIT A UNE ACCELERATION DE LA VITESSE DE GRAVURE, SOIT A SA DEGRADATION EN VOLUME
Author: Michel Pons
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Languages : en
Pages : 203
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CETTE ETUDE DE L'INTERACTION PLASMA/POLYMERE PREND EN COMPTE LES MECANISMES DE SURFACE FAISANT INTERVENIR LES PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES DES POLYMERES: TEMPERATURE DE TRANSITION VITREUSE, PROPRIETES VISCOELASTIQUES, MASSE MOLECULAIRE, STRUCTURE CHIMIQUE ET DEGRE DE RETICULATION. NOUS MONTRONS QUE LA TEMPERATURE DE TRANSITION VITREUSE EST UN PARAMETRE PHYSIQUE ESSENTIEL DE L'INTERACTION PLASMA/POLYMERE. DANS LES PLASMAS D'OXYGENE, LORSQU'ON FRANCHIT CETTE TEMPERATURE, ON OBSERVE TOUJOURS QUEL QUE SOIT LE TYPE DE POLYMERE, UNE AUGMENTATION DE LA VITESSE DE GRAVURE EN ECHELON. CETTE AUGMENTATION EST CORRELEE A LA VARIATION DE CAPACITE CALORIFIQUE DU POLYMERE A LA TRANSITION VITREUSE. LA DEGRADATION (GRAPHITISATION) EN VOLUME EST EGALEMENT RELIEE A CE CHANGEMENT D'ETAT DU POLYMERE PAR LE BIAIS DU PHENOMENE D'AUTODIFFUSION DES CHAINES. NOUS MONTRONS QUE LA SCISSION DES CHAINES QUI PEUT SE PRODUIRE SOUS L'EFFET DU PLASMA, FACILITE LA DEGRADATION. A L'INVERSE, CE PHENOMENE PEUT ETRE EVITE PAR UNE RETICULATION (AVANT OU PENDANT LE TRAITEMENT PLASMA) QUI INHIBE LA DIFFUSION. LA COMPREHENSION DES MECANISMES DE GRAVURE ET DE DEGRADATION DES POLYMERES DANS LES PLASMAS A PERMIS, EN MICROELECTRONIQUE, D'AMELIORER DE NOUVEAUX PROCEDES. AINSI LE DEVELOPPEMENT SELECTIF DES RESINES SILYLEES EN PLASMA D'OXYGENE A ETE OPTIMISE. POUR CELA, LES CONDITIONS DE FORMATION D'UN MASQUE RESISTANT ONT ETE ETUDIEES EN FONCTION DE LA TEMPERATURE, DE LA PRESSION D'OXYGENE ET DE L'ENERGIE DES IONS. DANS LE CAS DES SYSTEMES TRICOUCHES, L'ETUDE MONTRE QU'UNE ANISOTROPIE PARFAITE PEUT ETRE OBTENUE, A TEMPERATURE AMBIANTE, PAR PASSIVATION LATERALE DES FLANCS DE GRAVURE EN UTILISANT UN PLASMA SO#2-O#2. CE PROCEDE PERMET LA REALISATION DE MOTIFS LITHOGRAPHIQUES DE DIMENSIONS DE L'ORDRE DU QUART DE MICRON
Author: Thanh Long Phan
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Languages : fr
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L'objectif de ce travail porte sur la généralisation de la modélisation de la gravure du silicium dans les plasmas de fluor ou de chlore à celle de la gravure des éléments de la colonne IV et des composés III-V de structure cristalline de type diamant ou zinc-blende dans les plasmas d'halogènes, i.e. fluor, chlore, brome et iode. Dans ce contexte, les effets stériques et de diffusion en volume et/ou en surface en constituent les problématiques principales. Cette généralisation s'appuie sur le modèle de gravure de Petit et Pelletier qui, par rapport aux modèles antérieurs, prend en compte un certain nombre d'hypothèses distinctes ou additionnelles telles que les interactions répulsives entre adatomes d'halogènes proches voisins, les mécanismes de Langmuir-Hinshelwood pour la formation des produits de réaction, la nature mono-couche ou multi-couches de l'adsorption, et la diffusion des adatomes en surface. Les effets stériques relatifs à la diffusion des atomes d'halogènes à travers les surfaces (100) des structures cristallines des éléments de la colonne IV et des composés III-V définissent une première loi de similitude entre la maille du réseau cristallin et le rayon ionique de Shannon des atomes d'halogènes concernant leurs conditions de diffusion en volume. Cette loi se traduit par un diagramme prévisionnel, commun aux éléments de la colonne IV et aux composés III-V, délimitant les systèmes de gravure de types mono-couche et multi-couches. Les effets stériques relatifs aux mécanismes réactionnels de gravure sur les surfaces (100) aboutissent à des secondes lois de similitude entre la maille du réseau et le rayon covalent des adatomes d'halogènes caractérisant la nature de la gravure : gravure isotrope, gravure anisotrope, ou absence de gravure. Ces lois de similitude, distinctes pour les éléments de la colonne IV et les composés III-V (stœchiométrie différente des produits de réaction), se traduisent par deux diagrammes prévisionnels délimitant les différents domaines de gravure. Les diagrammes prévisionnels pour les éléments de la colonne IV ont pu être validés, d'une part, à partir des résultats expérimentaux antérieurs, et, d'autre part, en l'absence de données, à partir d'études expérimentales complémentaires : gravure de Si et Ge en plasma de brome et d'iode, gravure de Sn en plasma d'iode.
Author: JEAN-FRANCOIS.. COULON
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Languages : fr
Pages : 392
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CE MEMOIRE PRESENTE UNE ETUDE DES INTERACTIONS ENTRE DES PLASMAS RADIOFREQUENCE A BASE D'HEXAFLUORURE DE SOUFRE (SF#6) UTILISES POUR LA GRAVURE DES MATERIAUX DE LA MICROELECTRONIQUE ET UNE RESINE PHOTOSENSIBLE DE MASQUAGE DE TYPE NOVOLAQUE. L'ETUDE A PORTE, A LA FOIS, SUR LE DIAGNOSTIC DE LA PHASE GAZEUSE PAR SPECTROMETRIE DE MASSE ET SPECTROSCOPIE OPTIQUE D'EMISSION, ET SUR L'ANALYSE DU POLYMERE AVANT ET APRES TRAITEMENT PLASMA. LA RESINE HPR 206, ACTUELLEMENT EMPLOYEE EN LITHOGRAPHIE OPTIQUE DANS LA FABRICATION DES CIRCUITS INTEGRES, A ETE CARACTERISEE PAR DES ANALYSES PHYSICO-CHIMIQUES (FTIR, RMN, ABSORPTION UV-VISIBLE, CHROMATOGRAPHIE, XPS). LA RETICULATION ET LA DEGRADATION STRUCTURELLE DU POLYMERE ONT ETE MISES EN EVIDENCE SOUS L'EFFET DE L'ELEVATION DE LA TEMPERATURE ET DU BOMBARDEMENT IONIQUE. LE DIAGNOSTIC DES PLASMAS DE SF#6, DE SF#6/O#2 ET DE SF#6/N#2 A PERMIS DE MIEUX COMPRENDRE LES MECANISMES DE PRODUCTION ET DE CONSOMMATION DU FLUOR ET DE L'OXYGENE ATOMIQUES. L'INTERACTION DE CES PLASMAS AVEC LA RESINE DE MASQUAGE SE TRADUIT PAR UNE FORTE FLUORATION DE LA SURFACE ET CE, MEME AVEC 80% D'OXYGENE OU D'AZOTE AJOUTE DANS SF#6. LA GRAVURE DU POLYMERE PAR PLASMA DE SF#6 A ETE MISE EN EVIDENCE ET LES PRINCIPAUX EFFLUENTS DE GRAVURE (CF#4 ET COF#2) ONT ETE IDENTIFIES PAR SPECTROMETRIE DE MASSE. NOUS AVONS MONTRE QUE LA SURFACE DE LA RESINE EST TRES REACTIVE VIS-A-VIS DES PRODUITS GAZEUX FLUORES ET PIEGE LES PRODUITS D'INTERACTIONS PLASMA-SURFACE PEU VOLATILS (WOF#4 ET TIF#4). LA SPECTROSCOPIE DE PHOTOELECTRONS X ANGULAIRE A ETE APPLIQUEE AVEC EFFET D'OMBRAGE A DES CELLULES MEMOIRES STATIQUES (SRAM) 256K PARTIELLEMENT GRAVEES AFIN D'ANALYSER LOCALEMENT LES MOTIFS. UN PLAN D'EXPERIENCES A PERMIS DE CORRELER LE TAUX DE FLUORATION DE LA RESINE AVEC LES PARAMETRES DE LA GRAVURE DU TUNGSTENE. LES CONDITIONS D'OBTENTION D'UN PROFIL DE GRAVURE CONTROLE ONT ETE ETABLIES ET L'OPTIMISATION DE L'ENSEMBLE DU PROCEDE DE GRAVURE DES COUCHES DE TUNGSTENE SUR TITANE A ETE REALISEE
Author: Min Koo
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Languages : fr
Pages : 124
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L'objectif du travail de thèse est d'étudier les effets de température et du dopage sur les caractéristiques de gravure du Si et des polymères : produits de réaction, cinétiques, énergie d'activation, anisotropie, et sélectivité. La gravure anisotrope des polymères est ensuite étudiée en fonction de la température en utilisant des mélanges de gaz permettant d'utiliser un procédé par passivation latérale. Les résultats expérimentaux obtenus sont discutés en tenant compte de l'étude thermodynamique des systèmes chimiques concernés. Le travail s'achève par l'étude de faisabilité de filtres pour microfiltration par perçage de pores à travers des films polymère.
Author: Florian Pinzan
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Languages : fr
Pages : 0
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Utilisée dans les étapes de fabrication des mémoires Flash, la gravure plasma de l'ONO, diélectrique inter-polysilicium constitué de trois couches ultrafines (SiO2/Si3N4/SiO2, chacune d'une épaisseur d'environ 4 nm), requiert de graver cet empilement avec une précision nanométrique sans endommager les couches sous-jacentes. Ce travail de thèse explore la modélisation et la simulation de la gravure de ces matériaux par une approche alternative, appelée Smart-Etch, basée sur l'implantation d'ions légers. Composé de deux étapes, ce procédé consiste à exposer le matériau à graver à un plasma ICP ou CCP d'hydrogène (H2) ou d'hélium (He) puis à retirer sélectivement la couche modifiée par gravure humide ou par exposition à des réactifs gazeux. Afin de comprendre les mécanismes fondamentaux de la première étape et étudier la faisabilité d'un tel procédé, des simulations de dynamique moléculaire (DM) et des mesures expérimentales ont été réalisées pour analyser l'interaction des plasmas d'hydrogène/hélium avec le SiO2 et l'empilement ONO. Ce travail montre que l'implantation du SiO2 par des ions He+ et Hx+ (x = 1-3) de faible énergie (15-150 eV) s'effectue de manière auto-limitée et en deux étapes : une rapide modification en volume (sans gravure importante) suivie d'une saturation lente et de la formation d'une couche implantée stable à l'état stationnaire. L'influence de l'énergie et de la nature ionique sur la modification structurelle/chimique et sur la gravure du substrat est étudiée, permettant une comparaison des résultats obtenus sur le SiO2 avec ceux rapportés sur le Si3N4 dans la littérature. En accord avec l'expérience, les prévisions numériques permettent de proposer une gamme de d'énergies ioniques afin d'implanter chaque couche de l'empilement ONO avec la précision nanométrique requise : 58 eV / 78 eV / 71 eV dans le cas d'un plasma d'hélium et 32 eV / 35 eV (x2) / 44 eV dans le cas d'un plasma d'hydrogène majoritairement composé d'ions H3+. L'étude d'impacts He+ et H+ à incidence rasante sur des flancs de structures SiO2 patternées conclut de manière rassurante sur la faible probabilité des ions réfléchis ou des espèces gravées à venir provoquer un phénomène de micro-trenching au pied des motifs durant l'implantation. Enfin, des simulations de l'implantation de l'empilement complet ONO permettent de valider la faisabilité d'un procédé d'implantation/retrait en une seule étape (et non plus couche par couche) et de donner un ordre de grandeur des énergies à utiliser dans ce cas .
Author: International Atomic Energy Agency
Publisher: International Atomic Energy Agency
ISBN: 9789201063205
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 72
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This publication results from a technical meeting on phenomenology and technologies relevant to in-vessel melt retention (IVMR) and ex-vessel corium cooling (EVCC). The purpose of the publication is to capture the state of knowledge, at the time of that meeting, related to phenomenology and technologies as well as the challenges and pending issues relevant to IVMR and EVCC for water cooled reactors by summarizing the information provided by the meeting participants in a form useful to practitioners in Member States.
Author: Wilhelm Reich
Publisher:
ISBN: 9781949140965
Category : Science
Languages : en
Pages : 0
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Wilhelm Reich's final publication, Contact With Space contains the result of six years of intensive research and field work: a natural scientific account of and the basis of practical measures for combating the DOR emergency. This volume is an exposition of the newest developments in the technology of Cosmic Orgone Engineering, which involve the use of "Spacegun," an extension of the cloudbuster made possible by the discovery of ORUR.During Reich's scientific expedition to southern Arizona (1954-1955)--which he documents in this book--it was Cosmic Orgone Engineering that caused desert land to turn green with prairie grass. Here Reich submits a natural scientific explanation of the metabolism of the Life Energy, a study which goes into the nature of primal vegetation, and the nature of dying or death of vegetation, i.e., desert development.Nature being one, Contact With Space examines the new basic energetic facts brought into the open by the Oranur Experiment in terms of the various branches of science into which they ramify: biophysics, Oranur medicine, astrophysics, meteorology, chemistry and pre-atomic chemistry, space technology, man's reactions to these events, etc. It also deals with the methods of the functional scientist.Written under unrelenting attack from conspiratorial commercial interests, this book gives some of the background into the difficult social and physical milieu in which this research was done, and conveys the excitement of the adventures that began the cosmic or "atomic" age.
Author:
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ISBN: 9781845850050
Category : Sewage
Languages : en
Pages : 932
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