Mars 2005 - n°97
Inauguration de la Centrale de micro-nano-technologie IEF-MINERVE - Université de Paris XI – Orsay
Le 24 novembre dernier, à Orsay, était inauguré
la Centrale de micro-nano-tehnologie IEF – MINERVE. Dédiée
aux microsystèmes et nanotechnologies, le projet MINERVE regroupe une
quinzaine de laboratoires de la région parisienne. Parmi ceux-ci :
l’Institut d’Electronique Fondamentale, l’IEF, implanté
sur le centre scientifique d’Orsay. A la fois laboratoire de recherche
et institut de formation, l’IEF développe ses activités
autour des semi-conducteurs, des matériaux magnétiques et des
nanotechnologies.
Grâce au financement du Contrat de Plan Etat-Région et du Ministère
de la Recherche, la Centrale de Technologie initiale (dont il s’était
doté en 1986) a pu étendre la surface de ses installations et
acquérir de nouveaux équipements.
Gros plan !
L’Institut d’Electronique Fondamentale
(IEF)
L'Institut d'Électronique Fondamentale est une Unité Mixte de
Recherche CNRS / Université Paris-Sud XI, rattachée au Département
des Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (STIC)
du CNRS. Placée sous la direction de M. Jean-Michel LOURTIOZ, l’équipe
de l’IEF se compose d’environ 30 chercheurs CNRS, 55 enseignants-chercheurs,
45 ingénieurs, techniciens et administratifs. Elle compte aujourd’hui
plus de 70 doctorants et accueille environ 80 stagiaires chaque année.
L’IEF a été créé en 1962 sur le Centre Scientifique
d'Orsay. Jusqu’au début des années 80, ses travaux de
recherche s’articulent essentiellement autour du magnétisme et
de l’électronique en général, puis s’orientent
vers la "résonance magnétique nucléaire". Dès
1981, ils portentégalement sur "l’imagerie par résonance
magnétique nucléaire", et intègrent quatre ans plus
tard de nouveaux thèmes de recherche autour des semi-conducteurs, en
particulier les "électrons balistiques", de l’optique
guidée sur silicium et des circuits intégrés. Entre 1993
et 2000, s’imposent les recherches sur le nanomagnétisme des
semi-conducteurs III-V et IV-IV ainsi que sur les microsystèmes. À
la fin des années 90, les travaux sur les semi-conducteurs se trouvent
encore renforcés, car liés au développement des télécoms.
En parallèle, l’IEF s’intéresse aussi à l’élaboration
de matériaux magnétiques et aux nano-technologies.
Aujourd’hui, les recherches menées à l'IEF portent sur
les microsystèmes et les procédés associés, l'optoélectronique
et la photonique, les composants microélectroniques, la conception
de circuits intégrés et les architectures de machines, les matériaux
semiconducteurs IV-IV, les matériaux magnétiques, les nanostructures.
Un partenariat fort est développé avec le monde industriel,
en particulier dans les secteurs de l’électronique, de l’optique
et des télécommunications…
Le projet MINERVE
Le projet MINERVE regroupe les forces d’une quinzaine de laboratoires,
répartis sur plusieurs sites franciliens : Orsay, ENS de Cachan, Plateau
de Saclay et l’ESIEE de Marne-la-Vallée. L’ensemble concerne
environ 200 chercheurs et enseignants-chercheurs, 40 personnels techniques
et 150 doctorants et postdoctorants.
Le projet a trouvé son financement initial dans le cadre du Contrat
de Plan Etat-Région (CPER) 2000-2006 avec un engagement à hauteur
de 7,6 millions d'euros. Il est soutenu par le Ministère Délégué
à la Recherche, le Centre National de la Recherche Scientifique, le
Conseil Général de l'Essonne et le Conseil Régional d'Ile-de-France.
Depuis son lancement, des aides complémentaires de la Région
(hors CPER) ont été accordées par le biais d’un
projet SESAME (2002) ainsi que du Conseil Général de l’Essonne
par le biais du projet OPSAVE (2003), projet visant à structurer les
laboratoires de recherche de l’Essonne dans le domaine de la photonique.
Enfin, depuis 2003, la Centrale IEF-MINERVE bénéficie également
d’un soutien dans le cadre du Réseau Technologique de Base (RTB)
fondé par le ministère délégué à
la Recherche. L’ensemble des investissements représente un coût
total de 11,3 MEuros, dont environ 6 MEuros sont consacrés aux infrastructures
et aux achats d’équipements de la Centrale IEF-MINERVE.
Le projet MINERVE repose sur une triple vocation :
la recherche, avec
à la fois une base complète de moyens standards et deux axes
spécialement dédiés aux nanotechnologies et microsystèmes,
la formation : formation
initiale, formation à la recherche (écoles doctorales, formation
d’ingénieur) et formation permanente axée vers les industriels,
le transfert de
technologie vers les entreprises.
Entre autres thèmes développés dans le cadre de ce projet,
s’imposent par exemple l’imagerie et l’analyse ultimes pour
la nanophysique, les nanostructures, nanoélectronique, nanophotonique,
l’interface Physique-Chimie-Biologie, ou encore, les microcapteurs chimiques
et biologiques…
Autour de deux outils majeurs dont est dotée l'Université Paris-Sud
Orsay - la Centrale de Technologie Universitaire (CTU) à l’Institut
d’Electronique Fondamentale (IEF) et un microscope électronique
en transmission pour la nano-analyse (STEM) implanté au Laboratoire
de Physique des Solides (LPS) -, le projet MINERVE permettra de développer
chez l'ensemble des partenaires des moyens innovants d'élaboration,
d'imagerie et de caractérisation…
La Centrale de Technologie Universitaire (CTU)
Depuis 1986, l’Institut d’Electronique Fondamentale disposait
d’une centrale de technologie dédiée essentiellement à
la filière silicium qui avait déjà pour mission le soutien
à la recherche, la formation et le service pour les laboratoires de
l’Université et les entreprises. Le financement du CPER a permis
d’étendre la surface de la Centrale et d’acquérir
de nouveauxéquipements. Depuis l'ouverture des nouvelles salles en
novembre 2004, la CTU comporte au total 560 m2 de salles blanches
et 220 m2 de salles grises , auxquelles se rajoutent des salles
d’élaboration de matériaux en couches minces. De nouveaux
équipements, indispensables pour faire face à l'évolution
des micro- et nanotechnologies, y sont installés. Ces instruments permettront
de constituer une chaîne complète de micro- et nanofabrication
de base adaptée à l'accueil des partenaires extérieurs,
tout en renforçant les spécificités thématiques
de MINERVE.
Outre les projets de micro- nano- technologie directement pilotés par
l’IEF, la Centrale est ouverte aux projets des laboratoires extérieurs,
aux prestations, aux grands groupes, aux PME/PMI et aux start-up dans le cadre
de collaborations. Il est ainsi notamment prévu qu’au moins 15
% du temps d’utilisation des équipements soit dévolu aux
projets pilotés par des laboratoires publics extérieurs ainsi
qu’aux prestations ou interventions ponctuelles pour des partenaires.
Citons, parmi les projets extérieurs pilotés par des laboratoires
publics, en cours ou en phase de démarrage : la nano-structuration
de surfaces pour le greffage moléculaire (Institut Curie, Paris), la
fabrication de nano-capteurs de champ magnétique en La2/3Ca1/3MnO3
(ICMA Barcelone), la préparation de substrats pour biopuces (CGM, Gif-sur-Yvette)…
Concernant les prestations pour les entreprises locales, l’IEF a acquis
une solide expérience de valorisation lors des années antérieures.
Les moyens de micro-technologie ont notamment été mis à
disposition pour des dépôts de matériaux en couches minces
(THALES, Orsay), la fabrication de réseaux sur silicium (JOBIN-YVON
SA, Longjumeau), la réalisation de micro-thermocouples (CEA, Gif-sur-Yvette),
les caractérisations dimensionnelles (NEMOPTIC, Magny les Hameaux,
TEKELEC SYSTEMS, Villebon)….
Cette activité d’échange avec les entreprises locales
s’est encore accrue à travers les liens que l’Université
Paris-Sud entretient avec OpticsValley.
Les moyens de micro- nano- technologie développés maintenant
dans la CTU permettront par ailleurs d’accroître les transferts
industriels vers des grandes entreprises telles que ALCATEL, ALTIS Semiconducteurs,
ST Microelectronics et THALES, avec lesquelles l’IEF entretient des
coopérations fortes et continues. Ces équipements, à
la pointe de la technologie, font assurément de la Centrale MINERVE
un pôle unique, d’envergure et de visibilité internationales
!
SD
Principaux moyens matériels de la CTU
Dépôt : Effet Joule. Canon à électron.
Pulvérisation cathodique. Dépôt électrolytique.
P.E.C.V.D (deux générateurs). Nouvelles machines de dépôt
spécialisées (ex: matériaux magnétiques pour l’électronique
de spin) ;
Oxydation/recuits : Four d’oxydation. Four de recuit
classique. Four de recuit rapide ;
Alignement de masques et photolithographie : Machine d’alignement
simple face et double face avec alignement et collage de wafers sous vide.
Dépôt de résine. Recuit de résine. Contrôle
de dimensions, lithographie deep UV (248nm) ;
Nanomasqueur électronique basse énergie : (1-
30 keV) ;
Gravure : RIE . Plasma O2. IBE. KOH. Machine de gravure profonde
du Si ;
Caractérisations physiques, optiques : Profilomètre
mécanique. Ellipsomètre spectroscopique ;
Caractérisations physico-chimiques : Spectromètre
infrarouge. MEB. Microanalyse X. AFM ;
Caractérisations électriques BF : 4 pointes.
I(V,T). C(V,f,T). G(V,f,T) ; Diffraction X
Equipements micro-ondes : Analyseurs de réseau automatique
HP8510 45MHz - 80 GHz et 45 MHz - 20 GHz . Analyseur de réseau HP8753D
30kHz - 6 GHz . Analyseur de spectre HP8563E (26,5 GHz)…
La compatibilité "substrats 100 mm" est assurée sur
toute la chaîne de fabrication/caractérisation