CARDINAUD Christophe
Directeur de Recherche CNRS
Fonction :
Chercheur CNRS
Expertises :
- Gravure de matériaux par plasma froids basse pression.
- Diagnostics des plasmas (spectrométrie d’émission optique, spectrométrie de masse, sondes électrostatiques).
- Caractérisation de surface (XPS, ellipsométrie).
Principales thématiques de recherche :
- Procédés plasmas rf à basse pression et étude des mécanismes d’interaction plasma – surface pour la gravure ou le traitement de matériaux.
- Gravure de V2O3
- Mécanismes d’interaction plasma – surface à basse température
Projets de recherche en cours :
Projet ANR 20-CE24-0014-02 PSICryo « Understanding plasma-surface interactions in cryogenic etching for advanced patterning applications », associant le LTM-Grenoble (porteur), le GREMI-Orléans et l’IMN-Nantes. Pour l’IMN il s’agit d’étudier les mécanismes de surface (chimisorption vs physisorption) impliqués dans les procédés de cryogravure, notamment en vue d’une gravure contrôlée à l’échelle atomique (ALE - atomic layer etching).
https://anr.fr/Projet-ANR-20-CE24-0014
Biographie :
Après un parcours universitaire et une thèse sur la caractérisation structurale de semi-conducteurs amorphes SiGe : H et Si : H,Cl par spectroscopies X et électronique, j’ai intégré le CNRS pour y travailler sur la caractérisation de surfaces et de matériaux en couches minces traités par plasma froids (1985-1988). Mon centre d’intérêt s’est alors étendu à l’étude des procédés plasma pour la gravure de matériaux semi-conducteurs, diélectriques ou métalliques (1988-présent).
Je me suis intéressé et formé à la physique des décharges excitées en radiofréquence dans les gaz à basse pression (~1 Pa) et à leurs diagnostics. J’ai ainsi développé une expertise sur la gravure des matériaux pour la microélectronique : Si, SiO2, organosiliciés low-κ, verres de silice et W en plasma fluoré (SF6, CHF3, C2F6), sur la gravure de matériaux pour la photonique : InP et CdHgTe en plasma CH4-H2 et dérivés, verres chalcogénure en plasmas fluorés et CH4-H2. Cela m’a amené également à développer une expertise sur la caractérisation physique et chimique des plasmas par spectrométrie de masse, spectrométrie optique en émission et sondes électrostatiques, ainsi que sur la caractérisation des surfaces et des interfaces par spectrométrie de photoélectrons, ellipsométrie et microscopie de champ proche.
Mon activité de recherche actuelle concerne la gravure de l’oxyde de vanadium V2O3 et les mécanismes fondamentaux de gravure et d’interaction plasma et gaz avec la surface à température cryogénique.
Publications :
122
Publications majeures illustratives :
Articles de revue
Ch. Cardinaud, M-C. Peignon, P.Y. Tessier “Plasma etching: principles, mechanisms, application to micro- and nanotechnologies” Appl. Surf. Sci. 164, 72-83 2000.
http://dx.doi.org/10.1016/S0169-4332(00)00328-7
C. Cardinaud “Fluorine-based plasmas: Main features and application in micro-and nanotechnology and in surface treatment” Comptes Rendus Chimie de l’Académie des Sciences 21, 723-739 2018.
https://doi.org/10.1016/j.crci.2018.01.009
Articles sur les mécanismes de gravure par plasma, les diagnostics des plasmas, l’interaction plasma-surface
Ch. Cardinaud, A. Rhounna, G. Turban, B. Grolleau “Contamination of silicon surfaces exposed to CHF3 plasmas: An XPS study of the film-surface interface” J. Electrochem. Soc. 135, 1472-1477, 1988. http://dx.doi.org/10.1149/1.2096034
Ch. Cardinaud, G. Turban “Mechanistic studies of the initial stages of etching of Si and SiO2 in a CHF3 plasma” Appl. Surf. Sci. 45, 109-120, 1990.
http://dx.doi.org/10.1016/0169-4332(90)90061-4
M-C. Peignon, Ch. Cardinaud, G. Turban “A kinetic study of reactive ion etching of tungsten in SF6 - O2 RF plasmas” J. Electrochem. Soc. 140, 505-512, 1993.
http://dx.doi.org/10.1149/1.2221077
Y. Feurprier, Ch. Cardinaud, G. Turban “Influence of the gas mixture on the reactive ion etching of InP in CH4 - H2 plasmas” J. Vacuum Sci. & Technol. B 15, 1733-1740 1997.
http://dx.doi.org/10.1116/1.589363
F. Gaboriau, G. Cartry, M-C. Peignon, Ch. Cardinaud “Selective and deep plasma etching of SiO2: comparison between different fluorocarbon gases (CF4, C2F6, CHF3) mixed with CH4 or H2 and influence of residence time” J. Vacuum Sci. & Technol. B 20, 1514-1521 2002.
http://dx.doi.org/10.1116/1.1495502
S. Bouchoule, R. Chanson, A. Pageau, E. Cambril, S. Guilet, A. Rhallabi, C. Cardinaud “Surface chemistry of InP ridge structures etched in Cl2-based plasma analysed with angular XPS” J. Vacuum Sci. & Technol. A 33, 05E124 2015.
http://dx.doi.org/10.1116/1.4927541
J. Piet, W. Faider, A. Girard, F. Boulard and C. Cardinaud “Investigation of organic precursors and plasma mixtures allowing control of carbon passivation when etching HgCdTe in hydrocarbon-based inductively coupled plasmas” J. Vacuum Sci. & Technol. A 38, 053005 2020. https://doi.org/10.1116/6.0000397
T. Meyer, A. Girard, G. Le Dain, A. Rhallabi, E. Baudet, M. Baillieul, V. Nazabal, P. Němec and C. Cardinaud “Mass spectrometry and in situ X-ray Photoelectron Spectroscopy investigations of organometallic species induced by the etching of germanium, antimony and selenium in a methane-based plasma” Plasma Sources Sci. & Technol. 32 (2023) 085003.
https://doi.org/10.1088/1361-6595/aceaa5
Articles liés à l’expertise en analyse XPS – collaborations extérieures
K. Tsougeni, N. Vourdas, A. Tserepi, E. Gogolides, C. Cardinaud “Mechanisms of Oxygen Plasma Nanotexturing of Organic Polymer Surfaces: From Stable Super Hydrophilic to Super Hydrophobic Surfaces” Langmuir 25, 11748-11759 2009.
http://dx.doi.org/10.1021/la901072z
E. Baudet, C. Cardinaud, A. Girard, E. Rinnert, K. Michel, B. Bureau, V. Nazabal “Structural analysis of RF sputtered Ge-Sb-Se thin films by Raman and X-ray photoelectron spectroscopies” J. Non-Cryst. Solids 444, 64-72 2016.
http://dx.doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2016.04.017
Lien vers publi HAL : https://hal.science/search/index?q=cardinaud+christophe
Lien vers orcid : https://orcid.org/0000-0002-9753-8848
Autres liens :
