La nanolithographie

Résumé

La lithographie a été centrale dans le progrès de l'industrie du semiconducteur en permettant de réduire les tailles de motifs et d'augmenter la densité d'intégration des circuits intégrés à un coût économiquement acceptable. Des progrès sont à attendre dans ce domaine, que ce soit en termes de résolution atteinte, de densité d'intégration et de capacité à produire des structures complexes.

Contributeur(s)
- Landis, Stefan. Éditeur scientifique
Éditeur(s)
- Hermès science publications-Lavoisier
Date
- impr. 2010
Notes
- Notes bibliogr. Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (351-VI p.) : ill. ; 24 cm
Collections
- Traité EGEM
Sujet(s)
- Lithographie par rayons X
ISBN
- 978-2-7462-2446-9
Indice
- 621.45 Microélectronique (transistors, composants, circuits intégrés)
Quatrième de couverture
- Le traité Electronique, Génie Electrique, Microsystèmes répond au besoin de disposer d'un ensemble de connaissances, méthodes et outils nécessaires à la maîtrise de la conception, de la fabrication et de l'utilisation des composants, circuits et systèmes utilisant l'électricité, l'optique et l'électronique comme support.
  Conçu et organisé dans un souci de relier étroitement les fondements physiques et les méthodes théoriques au caractère industriel des disciplines traitées, ce traité constitue un état de l'art structuré autour des quatre grands domaines suivants :
  Electronique et micro-électronique
  Optoélectronique
  Génie électrique
  Microsystèmes
  Chaque ouvrage développe aussi bien les aspects fondamentaux qu'expérimentaux du domaine qu'il étudie. Une classification des différents chapitres contenus dans chacun, une bibliographie et un index détaillé orientent le lecteur vers ses points d'intérêt immédiats : celui-ci dispose ainsi d'un guide pour ses réflexions ou pour ses choix.
  Les savoirs, théories et méthodes rassemblés dans chaque ouvrage ont été choisis pour leur pertinence dans l'avancée des connaissances ou pour la qualité des résultats obtenus.
Tables des matières
- - La nanolithographie
  - Lavoisier
  - Préface. Les imagiciens. L'alchimie de la représentation des origines à la nanosphère 15
  - Jörge de Sousa Noronha
  - Introduction. Enjeux de la lithographie 21
  - Michel Brillouët
  - Chapitre 1. Lithographie par rayons X : fondamentaux et applications 31
  - Gianluca Grenci, Benedetta Marmiroli, Filippo Romanato et Massimo Tormen
  - 1.1. Introduction31
  - 1.2. Le principe de la lithographie par rayons X35
  - 1.2.1. Système d'exposition pour la XRL37
  - 1.2.2. Les propriétés du rayonnement synchrotron40
  - 1.2.3. XRL profonde et à haute résolution43
  - 1.2.4. Exemples de lignes de lumière à rayons X43
  - 1.2.5. Scanner (photorépéteur à balayage)/photorépéteur48
  - 1.2.6. Le masque49
  - 1.3. La physique de la lithographie par rayons X56
  - 1.3.1. Comment les valeurs de phase et d'intensité peuvent-elles être diminuées par l'interaction avec la matière ?56
  - 1.3.2. La lithographie par rayons X : une technique d'impression par transfert d'ombres60
  - 1.3.3. Absorption des rayons X dans la résine et mécanismes physiques de son exposition63
  - 1.3.4. Modèle physique de la perte d'énergie dans les résines68
  - 1.3.5. Les effets de la diffraction pour la lithographie par rayons X73
  - 1.3.6. Cohérence du rayonnement synchrotron par les dispositifs d'aimants de courbure74
  - 1.3.7. Formulation de base de la théorie de diffraction dans un champ scalaire77
  - 1.3.8. Formulation de Rayleigh-Sommerfeld pour la diffraction sur un écran planaire80
  - 1.3.9. Un exemple des effets de diffraction : le point de Poisson en lithographie par rayons X83
  - 1.4. Applications87
  - 1.4.1. Gamme optimale d'énergie de photon pour la lithographie par rayons X à haute résolution et par rayons X profonds88
  - 1.4.2. Effets de la diffraction de la lithographie de proximité88
  - 1.4.3. Nanostructures tridimensionnelles à haute résolution94
  - 1.4.4. Micro-usinage et procédé LIGA99
  - 1.5. Annexe113
  - 1.6. Bibliographie113
  - Chapitre 2. Lithographie par nano-impression 121
  - Stefan Landis
  - 2.1. De l'impression vers la nano-impression121
  - 2.2. La nano-impression en quelques mots125
  - 2.3. La fabrication du moule131
  - 2.4. La séparation du moule et de la résine après l'impression : le démoulage136
  - 2.4.1. La problématique136
  - 2.4.2. Adhésion et adhérence138
  - 2.4.3. Adhésion et propriété physico-chimique de surface139
  - 2.4.4. Le traitement de surface du moule144
  - 2.4.5. Le traitement de la résine150
  - 2.4.6. La caractérisation du démoulage151
  - 2.5. La problématique de l'épaisseur résiduelle en nano-impression155
  - 2.5.1. L'épaisseur résiduelle : une spécificité de la lithographie par nano-impression155
  - 2.5.2. Peut-on prédire la valeur de l'épaisseur résiduelle ?156
  - 2.5.3. Comment le procédé peut-il impacter la valeur de l'épaisseur résiduelle ?163
  - 2.6. Métrologie associée à la mesure de l'épaisseur résiduelle170
  - 2.6.1. Approche macroscopique : correspondance entre la couleur du film et son épaisseur172
  - 2.6.2. Approche microscopique174
  - 2.7. Quelques remarques sur le comportement mécanique du moule et les propriétés d'écoulement de la résine au cours du procédé de nano-impression186
  - 2.8. Conclusion195
  - 2.9. Bibliographie196
  - Chapitre 3. Techniques lithographiques par microscopie à sonde locale 207
  - Vincent Bouchiat
  - 3.1. Introduction207
  - 3.2. Présentation des microscopies à sonde locale208
  - 3.3. Principes généraux de la lithographie à sonde locale209
  - 3.4. Classification des techniques de structuration de surface par microscopies à sonde locale210
  - 3.4.1. Classification selon la nature physique de l'interaction212
  - 3.4.2. Comparaison avec les techniques concurrentes de lithographie avancées212
  - 3.4.3. Perspectives de développement industriel215
  - 3.5. Techniques lithographiques par réalisation d'un masque en résine polymère216
  - 3.5.1. Insolation de résine polymère par faisceau d'électrons217
  - 3.5.2. Développements de résines dédiées pour la nanolithographie AFM218
  - 3.5.3. Lithographie par indentation mécanique219
  - 3.6. Techniques lithographiques par interaction d'oxydoréduction222
  - 3.6.1. Fabrication directe par dépôt de matière induite par microscopie STM222
  - 3.6.2. Anodisation locale sous la pointe d'un AFM225
  - 3.7. Techniques lithographiques «passives»235
  - 3.7.1. Lithographie par pointe encreuse (dip-pen)235
  - 3.7.2. Technique par alignement d'un masque mécanique (stencil mask)236
  - 3.8. Conclusions et perspectives237
  - 3.9. Bibliographie238
  - Chapitre 4. Lithographie et manipulation basées sur l'optique des nanostructures métalliques 243
  - Renaud Bachelot et Marianne Consonni
  - 4.1. Introduction243
  - 4.2. Plasmons de surface244
  - 4.2.1. Rappel sur les plasmons de volume : définition244
  - 4.2.2. Plasmons de surface délocalisés245
  - 4.2.3. Plasmons de surface localisés248
  - 4.2.4. Application à la lithographie251
  - 4.3. Lithographie optique à plasmons localisés252
  - 4.3.1. Lithographie en champ proche par effet de pointe optique252
  - 4.3.2. Utilisation des résonances des nanoparticules256
  - 4.4. Lithographie optique à plasmons de surface délocalisés258
  - 4.4.1. Couplage entre nanostructures et plasmons de surface délocalisés258
  - 4.4.2. Lancement de plasmons de surface et interférences259
  - 4.5. Conclusions, discussions et perspectives261
  - 4.6. Bibliographie262
  - Chapitre 5. Transfert de motifs par des procédés d'auto-assemblage 267
  - Claire Agrafeil, Karim Aissou, Thierry Baron, Martin Kogelschatz et Alina Pascale
  - 5.1. Les copolymères à blocs : une technique nanolithographique de demain ?267
  - 5.2. Contrôle de l'auto-organisation des films de copolymères à blocs269
  - 5.3. Applications techniques des films de copolymères à blocs273
  - 5.4. Bibliographie278
  - Chapitre 6. Métrologie pour la lithographie 281
  - Johann Foucher et Jérôme Hazart
  - 6.1. Introduction281
  - 6.2. Notions de métrologie CD282
  - 6.2.1. L'étape de métrologie CD après une étape de lithographie282
  - 6.2.2. Quels sont les besoins métrologiques lors d'une étape de lithographie ?283
  - 6.3. La microscopie électronique à balayage (MEB)286
  - 6.3.1. Principe d'un SEM286
  - 6.3.2. Interactions électron-matière290
  - 6.3.3. Du signal à la mesure quantifiée294
  - 6.3.4. Conclusion partielle sur la microscopie électronique à balayage297
  - 6.4. La microscopie à force atomique tridimensionnelle (AFM3D)298
  - 6.4.1. Principe d'un AFM298
  - 6.4.2. Particularités de l'AFM tridimensionnel (AFM3D)306
  - 6.4.3. Conclusion partielle sur l'AFM3D313
  - 6.5. La diffractométrie optique de réseaux (ou scattérométrie)314
  - 6.5.1. Principe316
  - 6.5.2. Un exemple : caractérisation par ellipsométrie de la lithographie après développement319
  - 6.5.3. Avantages et inconvénients326
  - 6.5.4. Analyse des mesures optiques326
  - 6.5.5. Les spécificités de la métrologie CD par scattérométrie334
  - 6.5.6. Implémentation de la scattérométrie : R&D versus production336
  - 6.5.7. Les nouveaux champs de la scattérométrie339
  - 6.6. Quelle technique est la plus adaptée à la lithographie ?339
  - 6.6.1. Corrélation de techniques340
  - 6.6.2. Calibrage de techniques340
  - 6.6.3. Développement de procédé342
  - 6.6.4. Evaluation de dégradations morphologiques engendrées par le faisceau d'électrons primaires d'un CD-SEM342
  - 6.7. Bibliographie344
  - Index 349
Origine de la notice:
- BNF