Etude de l'auto-organisation des copolymères à blocs pour la réalisation de nanofils slicium

Block copolymers auto-organize on dense area of 5-50 nanometers nano-objects. By adjusting parameters like molecular weight, it is possible to auto-organize spheres, cylinders, or lamellars in organic matrix. The self-assembly of block copolymers have been studied to realize silicon nanowires for nanoelectronic applications. Cylinders pattern of PS-block-PMMA system is transferred by using plasma etching. Because the pattern height is around 10 nm, different strategies are proposed depending on the depth to transfer into silicon. One strategy describes diblock copolymers / gold interaction and shows that the morphology of gold nanostructures can be controlled by using different plasma treatments. Otherwise, for nanowires transistor fabrication, it is necessary to align the direction of PMMA cylinders which follow random directions. The graphoepitaxy method is investigated to align cylinders and use diblock copolymer pattern as etching mask.Les copolymères à blocs s'auto-organisent sous forme de réseaux denses de nano-objets dont les dimensions varient de 5 à 50 nm. Selon les caractéristiques du système, les objets pourront décrire des réseaux de sphères, de cylindres ou de lamelles incorporés dans une matrice organique. L'objectif de cette étude est d'utiliser les propriétés d'organisation de ce matériau pour fabriquer des nanofils silicium en vue d'applications nanoélectroniques. Pour cela, les motifs cylindriques du système de copolymère dibloc PS-bloc-PMMA sont transférés par des procédés de gravure plasma. Étant donné la hauteur du masque polymère, de l'ordre de 10 nm seulement, différentes stratégies sont développées et proposent des procédés expérimentaux en fonction de la profondeur à transférer dans le silicium. Une des stratégies a fait l'objet d'une étude approfondie de l'interaction entre le système copolymère et l'or. Les traitements plasma sélectionnés permettront de localiser précisément et de contrôler la morphologie des nanostructures métalliques. Par ailleurs, le support des fils, décrit par les motifs cylindriques du système, s'organise selon une direction parfaitement aléatoire. Et dans le cadre de la fabrication de dispositif tel que le transistor à nanofils, l'orientation unidirectionnelle des fils s'avère indispensable. La mise en œuvre expérimentale d'une méthode d'épitaxie physique appelée la graphoépitaxie propose une solution technologique pour exploiter l'organisation cylindrique en tant que masque de gravure