Scientific direction Development of key enabling technologies
Transfer of knowledge to industry

Programme de stages

Matériaux >> Sciences et technologie des matériaux
6 proposition(s).

Optimisation de procédés de Gravure isotrope SiGe et Si pour technologies stacked Nanowire

DTSI/SPAT/LGRA

Matériaux - Sciences et technologie des matériaux

Grenoble

Région Rhône-Alpes (38)

Ingénieur/Master

3361173

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : alain.campo@cea.fr

Les technologies les plus avancées du CMOS (< 14nm) proposent des architectures innovantes de type FINFET ou l’intégration de nouveaux matériaux semiconducteur comme le SiGe hétéroépitaxié sur silicium devient incontournable en raison de ses propriétés de mobilités supérieures au Si pour les porteurs de charges. La couche de SiGe épitaxiée est utilisée notamment pour la formation du canal conducteur du transistor et doit se réaliser par retrait sélectif du Si versus le SiGe. Le LETI développe actuellement un procédé de gravure par plasma isotrope qui consiste à retirer de façon très sélective le film de Si par rapport à l’alliage SixGe1-x. Le stage portera sur l’impact de la préparation de surface préalable à l’attaque latérale et l’identification de la meilleure chimie de plasma en terme de sélectivité visant à ce retrait ultra sélectif du matériau silicium versus SiGe. Travail demandé (13 lignes maximum):Une première partie du stage consistera à caractériser l’état de surface des matériaux Si et Si1-xGex ayant subi différents traitement de surface (wet cleaning ou par plasma) préalable à la gravure isotrope sélective de retrait du Si versus Si1-xGex. En lien avec ces différents prétraitements, le travail consistera ensuite à évaluer les différentes chimies disponibles sur nos équipements de gravure par plasma (µ-onde , ICP, CCP) pour dégager celles qui présentent les meilleurs tendances en terme de sélectivité entre les matériaux Si et Si1-xGex. L’utilisation d’un plan d’expériences comportant les facteurs propres à chaque chambre de traitement devra permettre l’optimisation des conditions d’utilisation de chaque chimie sélectionnée ; cette étude sera réalisée sur matériaux pleine plaque et/ou microstructures patternées comportant les empilements de type hétérostructures –(Si/SiGe1-x/Si)- . Les critères de sortie des plans d’expérience comprendront le profil en coupe de la structure ayant subi l’attaque latérale du matériau considéré (Si ou SiGe), les vitesses de gravure et la sélectivités des matériaux Si versus Si1-xGex, mais aussi d’autres matériaux potentiellement présents tels que le nitrure de silicium ou bien encore l’oxyde de silicium. Plusieurs moyens de caractérisation tels que la spectroscopie infrarouge, le SIMS, le XPS , seront utiliser pour aider à la compréhension des effets physico-chimiques sur la surface des matériaux exposés Si et Si1-xGeX, intervenant lors du prétraitement et du procédé de gravure latérale, et pouvant expliquer les tendances sur les sélectivités obtenues.

Tomographie électronique analytique à l’échelle nanométrique, application aux micro et nanotechnologies

LETI/DTSI/SCMC

Matériaux - Sciences et technologie des matériaux

Grenoble

Région Rhône-Alpes (38)

6 mois

Ingénieur/Master

3361162

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : zineb.saghi@cea.fr

Cadre de la collaboration et contexte :Au sein de CEA-Tech, la Direction de la recherche technologique du CEA, l'Institut LETI créé de l'innovation et la transfère à l'industrie ; il fait ainsi le lien entre la recherche fondamentale et la production de micro et nanotechnologies dans le but d'améliorer la qualité de vie de chacun. Fort d'un portefeuille de 2.800 brevets, le Leti façonne des solutions avancées pour améliorer la compétitivité de ses partenaires industriels: grands groupes, PME ou startups. A ce jour, 54 startups ont été créées. Ses 8,500m² de salle blanche de dernière génération permettent le traitement de plaquettes de 200 et 300mm pour développer des solutions en micro et nanoélectronique pour des applications allant du spatial aux objets communicants. Localisé à Grenoble en Isère, le Leti compte plus de 1 800 chercheurs et a des bureaux dans la Silicon Valley (US) et à Tokyo (JP). Dans ce cadre, l'équipe LETI de la plateforme de nanocaractérisation (PFNC) a pour vocation de développer de nouvelles techniques de caractérisation et de réaliser les caractérisations nécessaires à l'avancement des programmes du LETI et de ses partenaires. Une des techniques phares dont dispose la PFNC est la microscopie électronique en transmission (TEM), seule technique permettant d'observer les nanomatériaux et composants jusqu'à l'échelle atomique. La mise en service récente du microscope Titan Themis de FEI, aux performances analytiques à l'état de l'art mondial, permet aujourd'hui d'envisager l'analyse chimique en 3 dimensions à l'échelle nanométrique.Travail demandé (13 lignes maximum):L'information « chimique » en 3 dimensions est obtenue en faisant tourner un échantillon, préparé grâce à un faisceau d'ions focalisés sous la forme d'une aiguille de quelques dizaines de nm de diamètre, sous le faisceau d'électrons du TEM et en recueillant le signal EDX ou EELS pour chaque pixel de la zone balayée : il est alors possible de reconstruire le volume analysé en 3 dimensions.De premiers essais de tomographie analytique prometteurs ont été obtenus "manuellement", l'objectif consiste maintenant en la programmation du microscope pour l'automatisation de l'acquisition de séries tiltées de cartographies chimiques. Le traitement informatique plus systématique de ces importants volumes de données sera abordée en deuxième partie de stage en s'appuyant sur les travaux des thèses en tomographie électronique en mode imagerie déjà effectuées sur la PFNC.

Optimisation des mesures dimensionnelles, à l’échelle nanométrique, pour des applications de lithographie avancée

DTSi/SPAT/LLIT

Matériaux - Sciences et technologie des matériaux

Grenoble

Région Rhône-Alpes (38)

6 mois

Ingénieur/Master

3360468

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : cyril.vannuffel@cea.fr

Le LETI, institut CEA Tech de Grenoble, travaille à la mise au point de techniques de lithographie à bas coût au sein de son service Patterning de la plateforme Silicium. L'une de ces techniques est le Direct Self Assembly (DSA) qui doit permettre d'atteindre des faibles dimensions variant entre 10 et 30nm. Pour améliorer ce procédé en vue d'un transfert sur une ligne Pilote, des développements en métrologie sont nécessaires afin d'arriver à mesurer ces faibles dimensions, la rugosité de flanc et les erreurs de placement entre le copolymère et son guide.Le but de ce stage consiste à développer les mesures sur un CD-SEM nouvellement acquis et de corréler ces informations avec celles obtenues par d'autres techniques telles que la microscopie électronique à balayage en coupe transverse et la microscopie à force atomique en 3 dimensions. Dans cette tâche, l'apport des nouveaux modes d'imagerie, de réduction de bruit et détecteurs sera quantifiée. Une méthodologie d'acquisition et d'analyse d'images sera à également développer afin d'obtenir des valeurs fiables en fonction des différents matériaux et structures utilisées. Une attention particulière sera apportée à l'optimisation de la reproductibilité de mesure, sa justesse et la résolution tout en tenant compte de la modification des matériaux sous faisceau d'électrons. Pour mener à bien ce travail, le candidat sera amené à de fréquents échanges avec les membres des équipes de métrologie pour la lithographie et de développement DSA.

Identification de solutions basse température de dépôt ou report de couches piézoélectriques

DCOS/SCMS/LCMA

Matériaux - Sciences et technologie des matériaux

Grenoble

Région Rhône-Alpes (38)

6 mois

Ingénieur/Master

3356853

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : gwenael.le-rhun@cea.fr

Cadre de la collaboration et contexte :Au sein de CEA-Tech, l'Institut LETI crée de l'innovation et la transfère à l'industrie ; il fait ainsi le lien entre la recherche fondamentale et la production de micro et nanotechnologies, et façonne des solutions avancées pour améliorer la compétitivité de ses partenaires industriels. Le LCMA, laboratoire de composants micro-actionneur, travaille sur l'intégration de matériau piézoélectrique dans des microsystèmes permettant une fonction de transducteur électromécanique. Le Titanate Zirconate de Plomb (PZT) est à ce jour le matériau piézoélectrique le plus performant pour les applications micro-actionneur. Le LETI a 15 ans d'expérience sur le développement de ce matériau et son intégration sur silicium pour des applications actionneurs (1 transfert industriel réalisé, 1 autre en cours, 10 thèses, 1 livre). Travail demandé :Problématique :Une des contraintes susceptible de limiter l'utilisation du PZT dans les microsystèmes est sa température de cristallisation élevée (>500°C). Il n'est alors par exemple pas envisageable d'utiliser le PZT pour des réalisations technologiques Above IC (compatible technologie transistor, Temp<400°C), ou sur des substrats verre (applications optique, haptique) ou souple (applications bas coût, grand format) comme l'exigent certaines applications. Cependant il existe des techniques intéressantes pour contourner ce problème, tel que l'utilisation de couche de germination (pour abaisser la température de cristallisation), le recuit localisé (au laser), ou bien encore le report de couche.Objectif du stage :L'objectif de ce stage est donc d'identifier et de tester des solutions de dépôt ou report de couches de PZT en limitant au maximum le budget thermique (< 400°C) afin d'ouvrir de nouvelles perspectives d'utilisation du PZT.Travail demandé :· Recherche bibliographique sur les solutions basse température envisagées· Etudier et tester la faisabilité de report de couches de PZT sur différents substrats (Si, verre, polymères,…)· Etudier et tester la faisabilité de dépôt de couches de PZT à basse température (< 500°C) par technique sol-gel

Etude des procédés d’amincissement de substrats verre pour la réalisation de membranes

DTSI/SSURF

Matériaux - Sciences et technologie des matériaux

Grenoble

Région Rhône-Alpes (38)

4-6mois

Ingénieur/Master

3355854

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : laurence.baud@cea.fr

Les substrats verre sont utilisés en microélectronique comme plaque poignée lors de report de film mince par collage en intégration 3D, ou comme plaque capot lors de la mise en boitier. Pour développer de nouvelles technologies et notamment réaliser des membranes de verre, il apparait nécessaire de réaliser des étapes d'amincissement et polissage de ces substrats verre. Le cadre du stage concerne l'étude des techniques d'amincissement de plaques de verre par rectification et polissage. Par la suite, les procédés développés seront appliqués sur des plaques verre collées sur une poignée. Différentes techniques de collage pourront être testées, et on évaluera l'amincissement du verre dans chaque cas. Cela nous permettra de caractériser des couches fines de verre avec les moyens de caractérisation de la plateforme du LETI.

Epitaxie van der Walls de GaN sur graphène pour applications LEDs

LETI/DOPT/STM/LMS

Matériaux - Sciences et technologie des matériaux

Grenoble

Région Rhône-Alpes (38)

6 mois

Ingénieur/Master

3354441

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : berangere.hyot@cea.fr

Un des obstacles majeurs pour la réalisation d'hérérostructures semiconductrices épitaxiales avancées est l'accord de maille entre le matériau épitaxié et le matériau substrat. Cette contrainte d'accord de maille peut cependant être significativement relâchée si la croissance épitaxiale se fait via des interactions van der Waals. Il est attendu que l'hétéro-interface liée par ce type d'interactions diminue de façon notable les contraintes dans les premières couches épitaxiées ; l'apparition des défauts structuraux est alors réduite. Les cristaux 2D type graphène ou MoS2 ne possédant pas de liaisons pendantes en surface sont les candidats idéaux pour ce type d'épitaxie. L'interposition d'une couche buffer d'un cristal 2D offre ainsi la possibilité d'envisager de nouvelles hétérostructures entre un matériau substrat et un matériau épitaxié présentant un fort désaccord de maille.L'objectif du stage est l'étude du système hybride graphène/GaN très attractif pour les applications LEDs. Le candidat s'attachera à identifier quelles sont les spécificités les plus pertinentes du graphène (taille de grains, rugosité…) permettant les premières phases d'épitaxie du GaN (nucléation). Différentes sources de graphène seront approvisionnées afin de réaliser cette étude (graphène crû sur différents métaux, graphène crû sur SiC…). Le candidat participera à la synthèse MOCVD du GaN et sera tout particulièrement impliqué dans la caractérisation des échantillons (caractérisation morphologique, structurale, surfacique...) et l'analyse des comportements observés. Contact: Bérangère Hyot, email: berangere.hyot@cea.fr, tel: +33 (0)4 38 78 98 70

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