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The author of a judicial act
No full textL’auteur littéraire et son oeuvre ne peuvent être définis de façon totalement indépendante l’un de l’autre, car ils se définissent par leur lien réciproque et suivant des caractéristiques propres. Le lien se traduit par l’attribution du texte à l’auteur – terme générique – de façon directe ou par un mécanisme de représentation. L’attributaire identifie – ou authentifie – le texte, lui confère une double signification – en vertu de son intention propre et en vertu de son autorité personnelle – et il en assume la responsabilité. De son côté le texte, notamment de par sa qualité, participe à l’autorité de l’auteur et à son identification comme tel.L’écoulement du temps, enfin, amenuise le lien entre texte auteur sans le faire disparaître entièrement car une part irréductible de l’intention de signification du texte reste déterminée par son auteur, le texte seul étant dénué de portée juridique. L’auteur et l’oeuvre comportent également des caractéristiques propres. L’acte juridique peut être décrit comme une oeuvre singulière, comme un texte singulier. Les caractéristiques propres de l’auteur – sens large – et du texte sont comparables à celles de l’auteur et du texte littéraires. Le texte s’insère dans un ensemble d’intentions normatives préexistantes qu’il doit à la fois respecter et modifier. Respecter, car il doit en observer les canons pour pouvoir s’y insérer. Modifier car en s’insérant dans cet ensemble, la valeur de l’intention normative propre qui lui est reconnue, le modifie. L’auteur exerce un pouvoir, qui comporte deux fondements : celui de ses qualités personnelles et celui d’un titulaire supérieur d’une autorité, dont l’auteur assure la représentation.The literary author and his work can not be defined in a totally independent way, one from the other. They are defined, on the one hand, by a reciprocal link, and, on the other hand, according to their own characteristics. The link is shown by the attribution of the text to the author - a generic term - directly or through a mechanism of representation. This attributive author identifies - or authentifies - the text, gives it a twofold meaning - because of his own intention and of his personal authority - and he assumes the responsibility. In a symmetrical manner, the text, especially by its quality, participates in the authority of the author and in his identification as such. As time passes, the link between text and author lessens without causing it to disappear entirely, since an irreducible part of the intent of meaning of the text remains determined by the author, as the text considered on its own having no legal significance.The author and the work also have their own characteristics. The judicial act can be described as a singular work, as a singular text. The author’s own characteristics - in a broad sense - and those of the text are comparable to those of a litterary text’s author. The text is inserted into an existing group of pre-existing normative intents which he must both respect and modify. He must respect the canons in order to insert it. And he must modify it to insert his text into the whole, the value of its own normative intent, which is recognized, modifies the existing law. The author exercises a power, which has two bases : that of his personal qualities and that of the person who has the title of a superior authority, whom the author represents
Development of directed self-assembly process using high-resolution block copolymers
No full textDans le contexte d’une miniaturisation des circuits imprimés dans l’industrie de la microélectronique, la lithographie 193 nm à immersion atteint aujourd’hui ses limites de résolution (de l’ordre de 80 nm). Une solution envisagée par l’industrie est l’auto-assemblage dirigé (DSA) des copolymères à blocs (CPB), technique associant une étape de lithographie et les propriétés intrinsèques d’auto-assemblage des CPB.Le procédé ACE est un procédé DSA permettant d’auto-diriger les CPB grâce à une pré-structuration chimique et topographique du substrat. Les mécanismes d’alignement des CPBs en jeu pour le procédé ACE ont tout d’abord été investigués. Ainsi, une caractérisation fine des différentes étapes de procédé a été réalisée et une méthode innovante de caractérisation, basée sur le contraste chimique des matériaux présents, a été mise en oeuvre : l’imagerie aux électrons rétrodiffusés. Cette méthode a notamment permis d’évaluer le nano-mouillage de couches polymères réticulées en milieu confiné.Dans un second temps, l’alignement DSA a été optimisé en vue d’une réduction drastique de la défectivité.Pour les dispositifs micro-électroniques dont la résolution est sub-10 nm, la quantification de la rugosité de ligne est primordiale. Pour les procédés DSA, la rugosité finale des motifs peut provenir de deux sources distinctes : les étapes de procédé, permettant de pré-structurer le substrat, ainsi que les propriétés intrinsèques du CPB. Afin de quantifier et de différencier au mieux les contributions de chaque source de rugosité, une méthodologie spécifique de mesure de rugosité par densité spectrale de puissance (PSD) a été mise en oeuvre, permettant de mesurer la rugosité sur des motifs courbes à partir d’images CD-SEM. Ces résultats sont finalement confrontés à la rugosité mesurée sur des motifs DSA.There is a fixed limit to the maximum resolution the photolithography can provide in the context of the integrated circuit’s size reduction encouraged by the microelectronic industry. The Directed Self-Assembly (DSA) of Block Copolymer (BCP) rises as a solution to reduce critical dimensions of features. This technique associates a conventional lithography step with the intrinsic self-assembly properties of BCP.The ACE process enables the DSA of BCP through a chemical and topographical substrate pre-structuration. First, the BCP alignment mechanisms at stake for the ACE process are investigated. In order to finely characterize the different ACE process steps, an innovative method has been developed: BackScattered Electron imaging (BSE). Based on the chemical contrast of the material in presence at the substrate surface, we evaluated the nano-wetting properties of a cross-linked polymer in a confined environment for instance. Then, the DSA has been optimized to drastically reduce the self-assembly defectivity.For sub-10nm micro-electronic devices, the line roughness quantification is essential. For DSA processes, the final BCP pattern roughness can originate from two distinct sources: the ACE pre-structuration steps and the BCP intrinsic properties. To quantify and differentiate each source contribution to the line roughness, a specific method has been developed. This method aims at measuring line roughness on curved patterns, imaged by CD-SEM and based on the calculation of the Power Spectral Density (PSD). These results are finally confronted to line roughness measurements performed on BCP DSA patterns
Mécanismes de collage et de transfert de films monocristallins dans des structures à couches de polymères
No full textPolymers are little considered at the moment, in the wide domain of micro- and nano- technologies. They present however certain remarkable properties by comparison with the materials used in microelectronics. For example their flexibility and their lightness allow thinking to polymers as flexible supports for microelectronic components. Besides, they offer solutions for assembling various materials.This study concerns exactly these two items. First of all, we studied bonding mechanisms implied in the assembly of silicon wafers via polymer layers. Then we proposed models for mechanism of single-crystalline layer transfers onto polymers. The mechanical properties of the considered materials (mainly single-crystalline silicon and glassy or rubber polymers) as well as their thicknesses can vary on several orders of magnitude according to the application.The originality of the study is to determine favorable experimental configurations, by simple mechanical models developed from scale laws, and to realize demonstrators. The heart of our study concerns the transfer of single-crystalline layers as thin as about hundred nanometers onto polymers by tuning of the Smart-CutTM technology (based on ion implantation and splitting for transfer). By comparison with a standard configuration of this technology, we studied the impact of the specific mechanical properties of polymers (glassy or rubber types). The methods in scale laws allowed us proposing transfer mechanisms, from the nanometer scale up to the macroscopic one. Finally we reported on a realization of micro-technology devices, made in and on single-crystalline thin silicon membranes. The stacked structures, consisting in silicon membranes thick of a few micrometers supported by polymer films, may be considered as very flexible structures.Les matériaux polymères sont à l'heure actuelle peu considérés dans le vaste domaine des micro et nano technologies. Ils présentent toutefois certaines propriétés remarquables en comparaison des matériaux traditionnels de la microélectronique. Par exemple leur déformabilité et leur légèreté permettent d'envisager des fonctions de supports flexibles pour des composants électroniques. Par ailleurs, ils offrent des solutions d'assemblage de matériaux de diverses natures. Cette étude porte précisément sur ces deux thématiques. En premier lieu, nous avons étudié les mécanismes de collage impliqués dans l'assemblage de substrats de type silicium par une couche de polymère. D'autre part, nous avons proposé des modèles de mécanisme de transfert de films monocristallins sur polymère. Les propriétés mécaniques des matériaux considérés, principalement du silicium monocristallin et des polymères de type vitreux et caoutchoutique, ainsi que leurs épaisseurs, peuvent varier sur plusieurs ordres de grandeur selon la configuration considérée. L'originalité de l'étude est de déterminer et d'aborder des configurations expérimentalement favorables, par des modèles mécaniques simples, élaborés à partir de lois d'échelle. Nous avons proposé, dans un premier temps, ces modèles pour expliquer des résultats liés à des configurations particulières et ainsi démontrer la pertinence de cette approche. Le cœur de notre étude porte sur le transfert de films monocristallins, aussi fins qu'une centaine de nanomètres d'épaisseur, sur polymère par adaptation du procédé Smart-CutTM (transfert par implantation ionique et fracture). En comparaison d'une configuration standard de cette technologie, nous avons notamment étudié l'impact des propriétés mécaniques propres aux polymères (de types vitreux ou caoutchoutique). Les méthodes en loi d'échelle nous ont ainsi permis de proposer des mécanismes de transfert, de l'échelle du nanomètre jusqu'à la fracture macroscopique. Nous avons également exposé un exemple d'application concret par la réalisation d'objets microélectroniques modèles sur et dans un film monocristallin de silicium. La structure, composée d'un film de quelques micromètres d'épaisseur supporté par un polymère, constitue ainsi une structure flexible d'un point de vue mécanique
Mechanisms of bonding and single crystalline films transfer in structures with layers of polymers
No full textLes matériaux polymères sont à l'heure actuelle peu considérés dans le vaste domaine des micro et nano technologies. Ils présentent toutefois certaines propriétés remarquables en comparaison des matériaux traditionnels de la microélectronique. Par exemple leur déformabilité et leur légèreté permettent d'envisager des fonctions de supports flexibles pour des composants électroniques. Par ailleurs, ils offrent des solutions d'assemblage de matériaux de diverses natures. Cette étude porte précisément sur ces deux thématiques. En premier lieu, nous avons étudié les mécanismes de collage impliqués dans l'assemblage de substrats de type silicium par une couche de polymère. D'autre part, nous avons proposé des modèles de mécanisme de transfert de films monocristallins sur polymère. Les propriétés mécaniques des matériaux considérés, principalement du silicium monocristallin et des polymères de type vitreux et caoutchoutique, ainsi que leurs épaisseurs, peuvent varier sur plusieurs ordres de grandeur selon la configuration considérée. L'originalité de l'étude est de déterminer et d'aborder des configurations expérimentalement favorables, par des modèles mécaniques simples, élaborés à partir de lois d'échelle. Nous avons proposé, dans un premier temps, ces modèles pour expliquer des résultats liés à des configurations particulières et ainsi démontrer la pertinence de cette approche. Le cœur de notre étude porte sur le transfert de films monocristallins, aussi fins qu'une centaine de nanomètres d'épaisseur, sur polymère par adaptation du procédé Smart-CutTM (transfert par implantation ionique et fracture). En comparaison d'une configuration standard de cette technologie, nous avons notamment étudié l'impact des propriétés mécaniques propres aux polymères (de types vitreux ou caoutchoutique). Les méthodes en loi d'échelle nous ont ainsi permis de proposer des mécanismes de transfert, de l'échelle du nanomètre jusqu'à la fracture macroscopique. Nous avons également exposé un exemple d'application concret par la réalisation d'objets microélectroniques modèles sur et dans un film monocristallin de silicium. La structure, composée d'un film de quelques micromètres d'épaisseur supporté par un polymère, constitue ainsi une structure flexible d'un point de vue mécanique.Polymers are little considered at the moment, in the wide domain of micro- and nano- technologies. They present however certain remarkable properties by comparison with the materials used in microelectronics. For example their flexibility and their lightness allow thinking to polymers as flexible supports for microelectronic components. Besides, they offer solutions for assembling various materials.This study concerns exactly these two items. First of all, we studied bonding mechanisms implied in the assembly of silicon wafers via polymer layers. Then we proposed models for mechanism of single-crystalline layer transfers onto polymers. The mechanical properties of the considered materials (mainly single-crystalline silicon and glassy or rubber polymers) as well as their thicknesses can vary on several orders of magnitude according to the application.The originality of the study is to determine favorable experimental configurations, by simple mechanical models developed from scale laws, and to realize demonstrators. The heart of our study concerns the transfer of single-crystalline layers as thin as about hundred nanometers onto polymers by tuning of the Smart-CutTM technology (based on ion implantation and splitting for transfer). By comparison with a standard configuration of this technology, we studied the impact of the specific mechanical properties of polymers (glassy or rubber types). The methods in scale laws allowed us proposing transfer mechanisms, from the nanometer scale up to the macroscopic one. Finally we reported on a realization of micro-technology devices, made in and on single-crystalline thin silicon membranes. The stacked structures, consisting in silicon membranes thick of a few micrometers supported by polymer films, may be considered as very flexible structures
Mécanismes de collage et de transfert de films monocristallins dans des structures à couches de polymères
No full textPolymers are little considered at the moment, in the wide domain of micro- and nano- technologies. They present however certain remarkable properties by comparison with the materials used in microelectronics. For example their flexibility and their lightness allow thinking to polymers as flexible supports for microelectronic components. Besides, they offer solutions for assembling various materials.This study concerns exactly these two items. First of all, we studied bonding mechanisms implied in the assembly of silicon wafers via polymer layers. Then we proposed models for mechanism of single-crystalline layer transfers onto polymers. The mechanical properties of the considered materials (mainly single-crystalline silicon and glassy or rubber polymers) as well as their thicknesses can vary on several orders of magnitude according to the application.The originality of the study is to determine favorable experimental configurations, by simple mechanical models developed from scale laws, and to realize demonstrators. The heart of our study concerns the transfer of single-crystalline layers as thin as about hundred nanometers onto polymers by tuning of the Smart-CutTM technology (based on ion implantation and splitting for transfer). By comparison with a standard configuration of this technology, we studied the impact of the specific mechanical properties of polymers (glassy or rubber types). The methods in scale laws allowed us proposing transfer mechanisms, from the nanometer scale up to the macroscopic one. Finally we reported on a realization of micro-technology devices, made in and on single-crystalline thin silicon membranes. The stacked structures, consisting in silicon membranes thick of a few micrometers supported by polymer films, may be considered as very flexible structures.Les matériaux polymères sont à l'heure actuelle peu considérés dans le vaste domaine des micro et nano technologies. Ils présentent toutefois certaines propriétés remarquables en comparaison des matériaux traditionnels de la microélectronique. Par exemple leur déformabilité et leur légèreté permettent d'envisager des fonctions de supports flexibles pour des composants électroniques. Par ailleurs, ils offrent des solutions d'assemblage de matériaux de diverses natures. Cette étude porte précisément sur ces deux thématiques. En premier lieu, nous avons étudié les mécanismes de collage impliqués dans l'assemblage de substrats de type silicium par une couche de polymère. D'autre part, nous avons proposé des modèles de mécanisme de transfert de films monocristallins sur polymère. Les propriétés mécaniques des matériaux considérés, principalement du silicium monocristallin et des polymères de type vitreux et caoutchoutique, ainsi que leurs épaisseurs, peuvent varier sur plusieurs ordres de grandeur selon la configuration considérée. L'originalité de l'étude est de déterminer et d'aborder des configurations expérimentalement favorables, par des modèles mécaniques simples, élaborés à partir de lois d'échelle. Nous avons proposé, dans un premier temps, ces modèles pour expliquer des résultats liés à des configurations particulières et ainsi démontrer la pertinence de cette approche. Le cœur de notre étude porte sur le transfert de films monocristallins, aussi fins qu'une centaine de nanomètres d'épaisseur, sur polymère par adaptation du procédé Smart-CutTM (transfert par implantation ionique et fracture). En comparaison d'une configuration standard de cette technologie, nous avons notamment étudié l'impact des propriétés mécaniques propres aux polymères (de types vitreux ou caoutchoutique). Les méthodes en loi d'échelle nous ont ainsi permis de proposer des mécanismes de transfert, de l'échelle du nanomètre jusqu'à la fracture macroscopique. Nous avons également exposé un exemple d'application concret par la réalisation d'objets microélectroniques modèles sur et dans un film monocristallin de silicium. La structure, composée d'un film de quelques micromètres d'épaisseur supporté par un polymère, constitue ainsi une structure flexible d'un point de vue mécanique
Modification of physico-chemical surface properties by multi-scale nano-structuring
No full textL’un des enjeux des prochaines décennies réside dans la maîtrise des rayons lumineux. Utilisée pour retransmettre l’image d’un environnement ou pour être convertie en énergie électrique, la lumière est au centre de nombreuses technologies industrielles. Dans le domaine de la microélectronique, la maîtrise des rayons lumineux repose sur des microstructures, souvent tridimensionnelles. C’est notamment le cas des microlentilles utilisées dans les capteurs d’images. Cependant, pour assurer un rendement optimal entre la lumière reçue et traitée, il est impératif de minimiser les pertes lumineuses dues aux réflexions à la surface des microlentilles.En réponse à ce défi, une solution inspirée de la nature consiste à ajouter une nanostructuration antireflet sur les microstructures 3D, créant ainsi une structuration hiérarchique. Toutefois, la fabrication de ces structures complexes requiert plusieurs étapes. Ces procédés peuvent être différenciés par la nature de la première étape de structuration réalisée : l’approche microfirst et nanofirst. Néanmoins, les procédés de microstructuration hiérarchique développés jusqu’à présent ne répondent pas encore aux exigences de l’industrie en matière de coût, de reproductibilité et de polyvalence des motifs réalisables.Cette thèse se concentre sur le développement de deux procédés de microstructuration hiérarchique utilisant respectivement les approches « microfirst » et « nanofirst ». L’objectif est de permettre une flexibilité sur le choix des motifs micro- et nanométriques réalisables, tout en s’intégrant dans un environnement industriel.One of the challenges of the coming decades will be mastering the manipulation of light rays. Light plays a central role in numerous industrial technologies, whether it is used to transmit images or be converted into electrical energy. In microelectronics, the control of light rays is based on microstructures, often in three-dimensional form. This is especially relevant for microlenses used in image sensors. To ensure the maximum efficiency of light reception and processing, it is crucial to minimise light loss due to reflections on the surface of the microlens.To address this challenge, one inspired solution from nature is to add anti-reflective nanostructuring to 3D microstructures, creating a hierarchical structure. However, current fabrication processes do not allow direct fabrication of hierarchical structures. Consequently, the production of microlens and nanostructures involves the combination of various patterning techniques. These processes can be classified according to the initial fabrication of the structure: the "microfirst" and "nanofirst" approaches. The current hierarchical microstructuring processes do not yet satisfy industry demands in terms of cost, reproducibility, and pattern versatility.This PhD investigates the development of two hierarchical microstructuring procedures utilising the "microfirst" and "nanofirst" approaches, respectively. The aim is to provide flexibility in the choice of micro- and nanometric patterns that can be produced, all within an industrial environment
Study of an innovative line/space directed self-assembly lithography of block copolymers for the conception of sub 20nm CMOS devices
No full textDans le contexte d’une miniaturisation des circuits imprimés dans l’industrie de la microélectronique, les méthodes de structuration optiques appelées photolithographies arrivent en limite de résolution. L’utilisation complémentaire de l’auto-assemblage dirigé (DSA) de copolymère à blocs (CPB) permet de repousser les dimensions critiques (CD) atteignables tout en multipliant la densité des structures obtenues. Ces matériaux peuvent en effet former des motifs géométriques biphasés et périodiques de dimensions inférieures à la vingtaine de nanomètre. Rapides, bas coût et compatibles avec les équipements déjà disponibles dans l’industrie, les différents procédés DSA pour application ligne/espace développés dans la littérature se heurtent néanmoins à des problématiques de défectivité, de rugosité et d’uniformité des dimensions transférées. La plupart des solutions envisagées se font au détriment des arguments de base en faveur du DSA, notamment en ce qui concerne sa compatibilité avec la lithographie actuellement utilisée dans l’industrie. Dans ce contexte, le travail de thèse présenté ici s’attachera à étudier et solutionner les différentes problématiques liées à l’utilisation en graphoépitaxie du DSA comme solution complémentaire à la lithographie conventionnelle. Cette thèse centrée sur le matériau PS-b-PMMA s’est tout d’abord attachée à la compréhension des mécanismes impliqués dans la structuration de ces domaines lamellaires dans deux environnements. En configuration plane tout d’abord, l’impact des paramètres dictant la morphologie, l’orientation et la défectivité du CPB est étudié. La cinétique d’organisation des micro domaines peut alors être optimisée pour obtenir des motifs les mieux définis et les plus stables possibles, en un minimum de temps. Des optimisations matériaux proposées par la société partenaire ARKEMA sont évaluées comme prometteuses, et l’importance du contrôle de l’atmosphère sur le comportement du CPB en température est étudiée. En utilisant ces premiers acquis, le matériau est utilisé pour réaliser la densification de motifs « guides » ligne/espace préalablement réalisés par lithographie optique. L’étude de la morphologie adoptée par le polymère en fonction des multiples paramètres du guide (dimension, chimie d’interface, taux de remplissage…) permet de délimiter des fenêtres de fonctionnement pour un procédé stable sur plaque 300mm. La dimension de ces fenêtres est confirmée par une étude statistique suivant les métriques de défectivité et de rugosité, mesurées par un protocole de métrologie développé pendant cette thèse. Cette première étude a fait l’objet d’une publication d’un papier. Dans un effort de démonstration de l’intérêt de ce procédé, son intégration dans un empilement de réalisation de transistors en nanofils est réalisée. De premiers essais de transfert révèlent des problématiques de défectivités locales jusqu’alors masquées par l’épaisseur du film. Les méthodes de transferts disponibles étant incapables de corriger ces défauts, une variante du procédé DSA est développée. Elle repose sur la possibilité de modifier sélectivement les énergies de surfaces par application d’une dose contrôlée de lumière UV. Une étude associant à la fois la modification de la morphologie du PS-b-PMMA et la composition du matériau (suivie par spectroscopie infrarouge) en fonction de cette dose d’insolation révèle qu’un phénomène de photo-oxydation est responsable de ces phénomènes. Grâce à cette méthode, qui fait l’objet d’une publication en cours de soumission, les surfaces directement en contact avec le CPB sont modifiées de façon à le contraindre à adopter des configurations morphologiques sans défauts enterrés. Ce résultat est confirmé par les différentes étapes de transfert qui permettent de réaliser les nanofils désirés avec des dimensions maîtrisées. Des problématiques d’uniformité de remplissage sont toutefois adressées car elles restent un obstacle des nanofils uniformes à travers une plaque 300mm.There is a fixed limit to the maximum resolution the photolithography can provide in the context of the integrated circuit’s size reduction encouraged by the microelectronic industry. The Directed Self-Assembly (DSA) of bloc copolymers (BCP) can be used as a complementary technique enabling smaller critical dimensions of features (CD) obtained by density multiplication of initial, loose i193 lithography patterns. These materials can undergo specific phase separation to self-assemble into periodic, sub-20nm ordered nanostructures.Fast, cost-efficient and highly compatible with equipment and techniques already in use in the industry for line/space (L/S) applications, the different DSA processes found in literature still suffer from defectivity, roughness and CD uniformity (CDU) issues. Most successful solutions are made possible at the loss of some of the most appealing DSA features, mainly its compatibility with current i193 lithography. In this context, the work of this thesis studied and proposed innovative solutions to the problematics posed when using graphoepitaxy as the DSA complementary technique.This work presented therein - revolving around a 38nm period lamellar PS-b-PMMA material - first tried to comprehend the mechanisms involved in the self-assembly of lamellae in one of two environment: flat configuration and 3D, graphoepitaxy configuration. In the former, a study of the parameters dictating the morphology, orientation and defect levels of the BCP was performed. This provides a mean to optimize the kinetics of self-assembly to last less than five minutes while enabling stable and reproducible morphology. Materials optimization and atmosphere composition’s impact during annealing is also discussed. This initial knowledge is then used to perform the density multiplication of L/S guiding pattern using conventional optical lithography at Leti. The study of the lamellae morphology as a function of the multiples guiding patterns’ parameters (CD, interface chemistries, thickness levels…) provides fixed process windows (PW) for a stable process over a 300mm wafer. The shape and size of these PWs is further confirmed by a statistic study of defectivity and roughness metrics as defined by a specific metrology protocol developed during this thesis. This work has led to the publication of a paper.In an effort to demonstrate its relevance in the industry, full integration of this DSA process is carried out in pursuit of functional stacked nanowire (NW) transistors acquisition. First etching tests failed though, as they revealed unknown defective formation of the lamellae at the buried interface. The etching process Leti available at Leti proved enable to compensate for these local variations of transfer features. Consequently, a new iteration of the DSA process is presented. It consists in using UV light exposure to selectively shift the interfacial energies of the guiding patterns’ surfaces. A study of the shift in both the observed lamellae morphology and the composition of the material (followed by Infrared Spectroscopy) as a function of the UV dosage is performed. It identifies a photo-oxidation mechanism which can be finely tuned to independently promote defect-free alignment of the BCP lamellae with any of the guiding pattern surfaces. This work, currently awaiting publication, is further verified by the different etching steps achieving monocrystalline silicon nanowires of controlled dimensions. The associated transistors are now being submitted to electrical characterization. Full wafer uniformity of features is a work in progress however, as BCP thickness filling of guiding patterns is still highly dependent on their density
Mécanismes de collage et de transfert de films monocristallins dans des structures à couches de polymères
No full textLes matériaux polymères sont à l'heure actuelle peu considérés dans le vaste domaine des micro et nano technologies. Ils présentent toutefois certaines propriétés remarquables en comparaison des matériaux traditionnels de la microélectronique. Par exemple leur déformabilité et leur légèreté permettent d'envisager des fonctions de supports flexibles pour des composants électroniques. Par ailleurs, ils offrent des solutions d'assemblage de matériaux de diverses natures. Cette étude porte précisément sur ces deux thématiques. En premier lieu, nous avons étudié les mécanismes de collage impliqués dans l'assemblage de substrats de type silicium par une couche de polymère. D'autre part, nous avons proposé des modèles de mécanisme de transfert de films monocristallins sur polymère. Les propriétés mécaniques des matériaux considérés, principalement du silicium monocristallin et des polymères de type vitreux et caoutchoutique, ainsi que leurs épaisseurs, peuvent varier sur plusieurs ordres de grandeur selon la configuration considérée. L'originalité de l'étude est de déterminer et d'aborder des configurations expérimentalement favorables, par des modèles mécaniques simples, élaborés à partir de lois d'échelle. Nous avons proposé, dans un premier temps, ces modèles pour expliquer des résultats liés à des configurations particulières et ainsi démontrer la pertinence de cette approche. Le cœur de notre étude porte sur le transfert de films monocristallins, aussi fins qu'une centaine de nanomètres d'épaisseur, sur polymère par adaptation du procédé Smart-CutTM (transfert par implantation ionique et fracture). En comparaison d'une configuration standard de cette technologie, nous avons notamment étudié l'impact des propriétés mécaniques propres aux polymères (de types vitreux ou caoutchoutique). Les méthodes en loi d'échelle nous ont ainsi permis de proposer des mécanismes de transfert, de l'échelle du nanomètre jusqu'à la fracture macroscopique. Nous avons également exposé un exemple d'application concret par la réalisation d'objets microélectroniques modèles sur et dans un film monocristallin de silicium. La structure, composée d'un film de quelques micromètres d'épaisseur supporté par un polymère, constitue ainsi une structure flexible d'un point de vue mécanique.Polymers are little considered at the moment, in the wide domain of micro- and nano- technologies. They present however certain remarkable properties by comparison with the materials used in microelectronics. For example their flexibility and their lightness allow thinking to polymers as flexible supports for microelectronic components. Besides, they offer solutions for assembling various materials.This study concerns exactly these two items. First of all, we studied bonding mechanisms implied in the assembly of silicon wafers via polymer layers. Then we proposed models for mechanism of single-crystalline layer transfers onto polymers. The mechanical properties of the considered materials (mainly single-crystalline silicon and glassy or rubber polymers) as well as their thicknesses can vary on several orders of magnitude according to the application.The originality of the study is to determine favorable experimental configurations, by simple mechanical models developed from scale laws, and to realize demonstrators. The heart of our study concerns the transfer of single-crystalline layers as thin as about hundred nanometers onto polymers by tuning of the Smart-CutTM technology (based on ion implantation and splitting for transfer). By comparison with a standard configuration of this technology, we studied the impact of the specific mechanical properties of polymers (glassy or rubber types). The methods in scale laws allowed us proposing transfer mechanisms, from the nanometer scale up to the macroscopic one. Finally we reported on a realization of micro-technology devices, made in and on single-crystalline thin silicon membranes. The stacked structures, consisting in silicon membranes thick of a few micrometers supported by polymer films, may be considered as very flexible structures.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF
Single Crystal Silicon Film Transfer onto Polymer
No full textThe realization of SOP (Silicon On Polymer) structures, in other words a single crystal silicon film transferred onto polymer was investigated in this paper. SOP realization technique includes two major steps: polymer bonding and ion slicing. Polymer bonding is used and developed in our process, because it is a technique that allows some benefits (simplification of surface treatments and low temperature processing) in comparison of other bonding methods. Interface observations (infra-red transmission, scanning acoustic microscopy and X-ray reflectivity) and mechanical characterizations (blade insertion and four-points bending) have been developed to define a suitable polymer bonding process. Transferred Si layer quality of SOP structures and the compliance induced by the polymer layer are discussed.</jats:p
Integration of sub 50 nm features based on EVG SmartNIL for 8-inch substrates
No full textInternational audienc
