Modification of ultra low-k dielectric films by O₂ and CO₂ plasmas

Low-k materials developed for ULSI interconnects should have sufficient resistance to processing plasma. CO2 plasma is being considered as a promising candidate for low damage photoresist ash and as a surface activation chemistry for self-assembled monolayers and atomic layer deposition on low-k materials. This article explores the interaction of two organosilicate (OSG) based low-k materials with different k-values (OSG2.4 and OSG2.2) with CO2 plasma in both CCP and ICP-remote plasma chambers. Time dependent exposure of the materials to CO2 plasma revealed quick and effective sealing of OSG2.4 surface whereas it takes longer time for OSG2.2. The sealing reduces further plasma damage and leads to accumulation of CO2 in the pores of both materials. The same behavior occurs in ICP-remote plasma but without a complete sealing of the surface. This suggests the important role of ion bombardment. Damage to low-k by conventional O-2 plasma was studied alongside and it was found that for t 60 s. Furthermore, lesser time exposure to CO2 plasma was investigated with respect to source power at constant pressure and it was discovered that damage although small, increases with varying source power

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

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'impressio

The small-gap technique: understanding an ion shading method for plasma-surface interactions study

Link to presentation: https://imec-events.be/UserFiles/76/File/Presentations/S3/S3_PESM2010_JFdM.pdfstatus: publishe

Metal hard-Mask Based Double Patterning for 22nm and Beyond

In this paper, metal hard-ma.sk-based patterning schemes are proposed to pattern 30/30 nm line/space structures and 40-nm contact holes at 80 nm pitch. Various litho and etch approaches are compared and discussed.status: publishe