Biography

Após um doutorado no CEA-IRIG em Grenoble sobre cristais fotônicos SOI, Marc Zelsmann trabalhou na Irlanda, no Tyndall National Institute, no desenvolvimento de litografia de nanoimpressão aplicada à óptica. Desde 2006, ele é pesquisador do CNRS na Universidade de Grenoble Alpes, no Laboratoire des Technologies de la Microélectronqiue (LTM, localizado dentro das instalações do CEA-LETI-Minatec). Ele trabalha em litografias alternativas para microeletrônica (litografia de nanoimpressão assistida por UV e automontagem de copolímeros em bloco). Ele é responsável pela contribuição do LTM para vários projetos europeus e franceses e é o coordenador de um projeto francês dedicado ao estudo da inter-relação entre a automontagem e a estabilidade de filmes finos de copolímeros em bloco. Ele também está envolvido em desenvolvimentos tecnológicos na equipe do LTM “Micro and Nanotechnologies for Health, Energy and Environment”. Ele publicou mais de 80 artigos científicos e 13 patentes.

Abstract

A automontagem dirigida (DSA) de copolímeros em bloco (BCPs) é uma técnica de litografia muito promissora, tanto na microeletrônica quanto fora dela, em termos de resolução e baixo custo. Ela se baseia na automontagem natural de copolímeros que consistem em pelo menos dois blocos distintos. No entanto, com o advento dos sistemas BCP altamente incompatíveis (high-c), necessários para a resolução abaixo de 10 nm, as manipulações de interface por meio do processamento do substrato e do uso de revestimentos superiores tornaram-se essenciais para a obtenção de nanoestruturas bem ordenadas e utilizáveis. Na LTM, estamos trabalhando na integração de sistemas BCP com alto teor de silício com substratos avançados de fotolitografia.1 Por exemplo, demonstramos recentemente a automontagem direcionada e bem controlada de um copolímero em bloco lamelar com resolução de 9 nm em trincheiras de spin-on-carbon (SOC) tratadas com plasma anisotrópico. Mostramos também que é possível usar esse tipo de litografia para a fabricação de nanofitas de grafeno, tornadas semicondutoras graças à sua pequena dimensão lateral (~9 nm).1 Além disso, graças ao desenvolvimento de revestimentos funcionais dedicados, propusemos esquemas de integração originais que permitem, por exemplo, a escolha local da orientação das nanofases ou o empilhamento de várias camadas de BCPs.3 Por fim, a experiência do laboratório em gravação a plasma pode ser usada para obter resultados de transferência de última geração em vários substratos.4

Em um aspecto mais fundamental, os mecanismos que determinam as interações entre a automontagem do BCP e o umedecimento do filme fino de polímero ainda são pouco estudados,5 embora um entendimento fundamental desses mecanismos seja crucial para o controle da estabilidade (termo)dinâmica dos filmes ou para produzir nanoarquiteturas mais avançadas baseadas, por exemplo, em modificações locais de umedecimento.

References

  1. Arias-Zapata, S. Böhme, J. Garnier, C. Girardot, A. Legrain and M. Zelsmann, Ultra-fast assembly of PS-PDMS block copolymers on 300 mm wafers by blending with plasticizers, Advanced Functional Materials vol. 26, p. 5690 (2016), doi: 10.1002/adfm.201601469
  2. Arias-Zapata, J. Garnier, H. Mehedi, A. Legrain, B. Salem, G. Cunge, and, M. Zelsmann, Engineering self-assembly of a high-χ block copolymer for large area fabrication of transistors based on functional graphene nanoribbon arrays, ACS Chemistry of Materials vol. 31, p.3154 (2019), doi: 10.1021/acs.chemmater.8b04936
  3. Chevalier, C. Gomes Correia, G. Pound-Lana, P. Bézard, M. Sérégé, C. Petit-Etienne, G. Gay, G. Cunge, B. Cabannes-Boué, C. Nicolet, C. Navarro, I. Cayrefourcq, M. Mueller, G. Hadziioannou, I. Iliopoulos, G. Fleury, and M. Zelsmann, Lithographically defined crosslinkable top-coats for nano-manufacturing with high-χ block copolymers, ACS Applied Materials & Interfaces vol. 13, p. 11224 (2021), doi: 10.1021/acsami.1c00694
  4. Pound-Lana, P. Bézard, C. Camille Petit-Etienne, S. Cavalaglio, G. Cunge, B. Cabannes-Boué, G. Fleury, X. Chevalier, and M. Zelsmann, Dry-etching processes for high aspect-ratio features with sub-10 nm resolution high-χ block copolymers, ACS Applied Materials & Interfacesvol. 13, p. 49184 (2021), doi: 10.1021/acsami.1c13503
  5. Chevalier, G. Pound-Lana, C. Gomes Correia, S. Cavalaglio, B. Cabannes-Boué, F. Restagno, G. Miquelard-Garnier, S. Roland, C. Navarro, G. Fleury, and M. Zelsmann, Self-organization and dewetting kinetics in sub-10 nm diblock copolymer line/space lithography, Nanotechnologyvol. 34, p. 175602 (2023), doi: 10.1088/1361-6528/acb49f