Étude de résines grayscales et optimisation des procédés de lithographie pour des applications optiques sub-microniques // Study of grayscale photoresists and lithography process optimizations for submicron optical applications

La photolithographie grayscale est un procédé utilisé depuis plusieurs dizaines d'années pour la réalisation de structures tridimensionnelles sur des substrats semiconducteurs, en particulier dans les domaines de l'optique et de l'opto-électronique. Cette technologie permet de réaliser des motifs 3D facilement transférables à l'industrie, grace à l'utilisation d'équipements de lithographie.
Après avoir atteint une forte expertise sur la réalisation de structures 3D supérieurs au micron grace à l'utilisation d'équipements d'insolation en I-line (365nm), le LETI souhaite développer son expertise grayscale dans l'UV profond (248nm, 193nm et 193nm immersion) afin d'atteindre des motifs submicroniques avec pour objectif l'état de l'art mondial.
Cette thèse sera consacrée à l'amélioration des connaissances physico-chimiques des nouvelles résines grayscales, dans le but d'améliorer les performances des procédés de lithographie mais également de prévoir le développement des gravures associées et des nouveaux modèles optiques pour les masques.
Vous rejoindrez l'équipe du laboratoire de lithographie du CEA-LETI, et serez également amené à échanger avec d'autres équipes (gravure, simulation optique). Vous aurez accès aux équipements de pointes installés dans les salles blanches, ainsi qu'à une plate-forme de nano-caractérisation pour mener à bien ces travaux de thèse dans une forte dynamique expérimentale.
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Grayscale lithography process has been used for several years to obtain complex tridimensional structures on semiconductors substrates. This process is particularly adapted for optical and opto-electronics applications.
CEA-LETI has developed a strong expertise on I-line (365nm) grayscale lithography, and is now willing to expand its capabilities and explore grayscale process with DUV (248nm and 193nm) lithography. The objective is to be able to obtain complex 3D structures with critical dimensions less than 1µm.
This PhD work will focus on acquiring a better understanding of the chemical and physical phenomena involved in grayscale photoresists, allowing the optimization of lithography processes. This work will also help with the development of etching processes and new optical models for mask designs.
You will join the lithography team of CEA-LETI, and you will exchange as well with other teams working on this topic (etching, optical simulation). You will have access to a wide range of state of the art equipments installed in LETIs cleanrooms, as well as a world class nanocharacterization platform (PFNC).
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Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département des Plateformes Technologiques (LETI)
Service : Service des procédés de Patterning
Laboratoire : Laboratoire
Date de début souhaitée : 01-10-2025
Ecole doctorale : Electronique, Electrotechnique, Automatique, Traitement du Signal (EEATS)
Directeur de thèse : GOURGON Cécile
Organisme : CNRS - Plato
Laboratoire : DRT/LETI/DCOS/LTM
URL : https://www.youtube.com/watch?v=x2X9yzNFUnY

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département des Plateformes Technologiques (LETI)
Service : Service des procédés de Patterning

Master 2 ou école d'ingénieurs en matériaux ou nanotechnologies