Le CEA-Leti, acteur clé dans le développement de composants microélectroniques innovants, se concentre sur l’élaboration de nouveaux matériaux pour les dispositifs et les procédés de fabrication des circuits intégrés, notamment les photorésines. Dans une démarche d’écoconception, ces innovations visent à éliminer les substances toxiques, telles que les PFAS (substances per- et polyfluoroalkylées), tout en répondant aux exigences technologiques de la microélectronique moderne.
Dans ce cadre, le Laboratoire des Procédés Avancés de Lithographie (LALP) collabore avec le Laboratoire matériaux pour les capteurs et la délivrance(LMCD) pour co-développer des photorésines biosourcés à base de méthacrylates. L’objectif de cette thèse est d’étudier les performances lithographiques de ces matériaux, ainsi que leur impact environnemental et économique. Une attention particulière sera accordée à l’influence de la synthèse chimique sur les propriétés optiques des résines, à leurs mécanismes de polymérisation et à leurs caractéristiques mécaniques après exposition. Enfin, des outils d’analyse du cycle de vie (ACV) seront mis en place pour évaluer la durabilité des produits développés.
Méthodologie et compétences requises :
Cette étude couvrira l’intégralité du procédé de photolithographie, depuis la synthèse du matériau de base et sa formulation jusqu’à la structuration finale. Une première étape consistera en une caractérisation rhéologique du matériau après synthèse, suivie d’une évaluation de son comportement lors de l’étape de spin-coating, en utilisant des techniques telles que l’ellipsométrie, la TGA (Analyse Thermogravimétrique) et la DSC (Calorimétrie Différentielle à Balayage).
Une analyse approfondie sera menée pour étudier la sensibilité du matériau à une longueur d’onde de 365 nm, typiquement utilisée en lithographie. La caractérisation des motifs obtenus sera réalisée par microscopie électronique à balayage (SEM), tandis que les propriétés physiques de la résine seront évaluées par ellipso-porosimétrie et microscopie à force atomique (AFM). Enfin, des tests de gravure seront effectués pour valider la résistance du matériau dans des conditions industrielles.
Cette approche multidisciplinaire, combinant chimie des polymères, science des matériaux et ingénierie des procédés, offre une vision complète des enjeux liés à la microélectronique durable.