Next generation lithography by UV curing nanoimprint: study and development of materials and processes for the microelectronics industry application - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2007

Next generation lithography by UV curing nanoimprint: study and development of materials and processes for the microelectronics industry application

Lithographie de nouvelle génération par nanoimpression assistée par UV: étude et développement de matériaux et procédés pour l'application microélectronique

(1)
1

Abstract

The UV curing nanoimprint lithography (UV-NIL) is a next generation lithography technique that can produce very tinny patterns (in the nanometer scale) by a simple imprinting step performed with a patterned and transparent template in a flowable resist. This imprinting step is then followed by a UV flash that cures the resist. Due to its high potential in replicating patterns with high resolution, UV-NIL is considered nowadays as a possible candidate to perform the lithographic step in the next generation integrated circuits. In UV-NIL, the resist can either be deposited by a drop-dispense system or by spin-coating. During this Ph.D., the spin-coating approach was chosen.
At first, some template fabrication processes and a UV-NIL dedicated resist were developed. Then, the integration criteria of UV-NIL in the microelectronics industry were investigated, and more precisely the imprinting and the cured resist etching steps. Finally, it was demonstrated that the UV-NIL spin-coating approach can replicate patterns under certain conditions on the patterns geometry (size and density) to reach a low and uniform residual layer thickness.
La nanoimpression assistée par UV (UV-NIL) est une technique de lithographie émergente permettant de fabriquer des motifs de très petites dimensions (de l'ordre du nanomètre) par simple pressage d'un moule transparent et nanostructuré dans une résine fluide. Ce pressage est suivi par un flash de rayonnements UV qui photo polymérise la résine. En raison de son fort potentiel, l'UV-NIL est considéré comme un candidat possible pour réaliser l'étape lithographique dans la fabrication des circuits intégrés du futur. La résine peut être déposée, soit par dispense de microgouttelettes, soit en film mince par centrifugation ("spin-coating"). C'est cette dernière variante qui a été étudiée pendant cette thèse.
Pour cela, nous avons d'abord développé les procédés de fabrication de moule dans de la silice et élaboré des formulations de résine adaptées à l'UV-NIL. Nous nous sommes ensuite concentrés sur les critères d'intégration de l'UV-NIL en microélectronique, et plus particulièrement sur l'évaluation des étapes de pressage, sous différentes conditions expérimentales, et de gravure post-lithographique, avec divers plasmas. Nous avons démontré que l'UV-NIL par "spin-coating" permet d'accéder à de bonnes performances lithographiques, en terme d'uniformité d'épaisseur de résine résiduelle en fond de motifs, sous certaines conditions de géométrie de motifs (taille, densité...)
Fichier principal
Vignette du fichier
These-Pauline-Voisin-version-definitive.pdf (5.72 Mo) Télécharger le fichier
Loading...

Dates and versions

tel-00180907 , version 1 (07-03-2008)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00180907 , version 1

Cite

Pauline Voisin. Lithographie de nouvelle génération par nanoimpression assistée par UV: étude et développement de matériaux et procédés pour l'application microélectronique. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00180907⟩
1003 View
4583 Download

Share

Gmail Facebook Twitter LinkedIn More