Etude du remplissage des motifs pour l'intégration de la nanoimpression au sein d'un procédé complexe

Description de l'offre : Le CEA-Leti (Laboratoire d’Electronique et des Technologie de l’Information) est depuis 1960 moteur de l’innovation française dans les nouvelles technologies. Ses diverses entités sont des liens entre la recherche fondamentale et l’industrie. L’une d’entre-elles, le DPFT (Département Plateforme Technologique) concentre dans un environnement pré-industriel les moyens de réalisations et de mesures permettant la mise au point et la maturation de nouveaux procédés pour la fabrication de l’électronique de demain. Tandis que certaines voies de fabrication dites standards comme la photolithographie continuent de se développer, le CEA-Leti, au travers de divers partenariats, se positionne aussi en rupture avec des techniques innovantes telles que la nanoimpression. Cette technologie de réplication haute résolution utilisant un moule intermédiaire réutilisable permettrait de répondre au challenge dimensionnel dans diverses applications (électronique, optique, photonique, ...) avec un rendement amélioré (temps et coûts réduits) tout en offrant un potentiel important quant à une fabrication plus vertueuse. En effet, cette technique peut permettre une réduction globale du nombre d’étapes de fabrication mais aussi une réduction de la quantité de matériaux utilisés sur cette étape de structuration par une fabrication dite additive. Cette nouvelle approche offre la possibilité de revoir lapos;enchainement complet des étapes de fabrication et ouvre la voie à des intégrations auparavant impossibles. Cependant, les mécanismes de réplication d’un moule sur une résine sont encore trop peu compris, ainsi que la manière dont cela affecte le reste de lapos;intégration. Un modèle numérique capable dapos;anticiper la qualité de la réplication en fonction des paramètres expérimentaux permettrait de répondre à ces questions. La thèse a pour but ultime l’obtention d’un modèle de remplissage applicable à n’importe quel dessin de puce. Dans un premier temps, ce modèle numérique sera construit à partir des caractéristiques physico-chimiques du matériau utilisé et des lois de remplissage théoriques. Il sera confronté à la réplication sur des motifs connus, caractérisés à l’aide des outils disponibles au sein du laboratoire. Un des points clef du modèle sera la prise en compte du dessin de la puce pour la prédiction du remplissage final, dans le but d’obtenir un modèle généralisable. Dans un second temps, le candidat pourra réaliser de nouvelles structures de test afin d’étendre le modèle et/ou d’optimiser les dimensions des motifs dans un but spécifique d’intégration. De plus, différents matériaux et paramétrages équipement pourront être testé par lapos;étudiant. Plus globalement, le doctorant devra développer une analyse fine afin de comprendre les mécanismes mis en jeu, potentiellement associée à un plan d’expérience mais aussi pousser les outils de calculs actuels sur des aspects encore peu explorés comme les structures 3D. Le contrat de thèse se déroulera sur 3 ans tel un CDD avec une rémunération brut mensuelle de 2043,54€ lors de la 1ère et 2ème années puis de 2104,62€ pour la 3ème année. A l’issue de la thèse, les compétences transverses développées par le doctorant devraient lui permettre de travailler dans de nombreux secteurs de hautes technologiques tels que la nano- et la microélectronique, la chimie des matériaux ou plus généralement dans des domaines nécessitant du traitement de données ou de la modélisation physique.

Profil du candidat : Master 2 / école d'ingénieur, matériaux ou nanotechnologie