La PLATEFORME TECHNOLOGIQUE AMONT (PTA) et NANOLYON

présentent un parc technologique générique et spécifique dédié à l’élaboration des matériaux et à la fabrication de composants, de capteurs, de microsystèmes...

FILIÈRES ET SAVOIR-FAIRE TECHNOLOGIQUE

Nanoélectronique / MEMS / Optoélectronique / Spintronique / PV silicium / Oxydes fonctionnels cristallins / Nanophotonique / Microfluidique / Biotechnologies

OFFRE

- Ouverture aux projets académiques et industriels
- Flexibilité en termes de matériaux acceptés
- De la simple étape à la réalisation complète d’un dispositif
- Une expertise au service de développements innovants
- Du personnel technique qualifié
- Un lien étroit avec les potentiels des laboratoires de recherche
- Un accès souple et rapide
- Des équipements à l’état de l’art
- Utilisation en mode autonome ou prestation de service
- Formation aux micro-nanotechnologies

CHIFFRES CLÉS

- Salles blanches : 1700 m² (ISO7-ISO5)
- Personnel technique : 30
- 40 000 heures / an
- 500 utilisateurs
- Parc technologique : 22 M€

Actualités
Journée Alliance Carat du 30 juin 2022

 

LIEU : PTA / CEA - Bâtiment 10.05 - 17 Avenue des Martyrs, Grenoble.

Programme

  • 09:00-9:25   Café
  • 09:30-09:35 Mot d’accueil
  • 09:40-10:20 Présentation Alliance CARAT (J-L. Leclercq, T. Baron, I-L Prejbeanu)
  • 10:25-10:45 Nanoimprint @ Carat (C. Chevallier, C. Gourgon)
  • 10:50-11:10 Point de vue d’un utilisateur industriel PTA : ALEDIA
  • 11:15-11:30 Pause-café
  • 11:35-11:55  Point de vue d’un utilisateur industriel Nanolyon : Laclarée
  • 12:00-12:15 Filière spintronique (R. Sousa, Spintec)
  • 12:20-12:55 Présentation flash-poster des utilisateurs CARAT
  • 13:00-15:00 Buffet et session posters

 

ACQUISITION D’UN CANON A IONS CADRE DU PROJET CARAT 2020

 

Un équipement de dépôt par évaporation a été up-gradé à Grenoble, avec l’acquisition d’un nouveau canon à ions pour un coût de 47 150 € HT, pour une utilisation de type « Recherche et développement » conçu pour préparer les surfaces des échantillons avant dépôt.

Le canon à ions a été acquis en juin 2021. Celui-ci est à présent monté sur un évaporateur de métaux dans la plateforme PTA-Grenoble. Ce canon à ions sert en particulier à décaper les substrats avant une étape de dépôt pour s’affranchir d’effets de contaminations ou d’oxydation aux interfaces des couches déposées. Cet équipement permet de traiter des surfaces de substrat jusqu’à des dimensions de 100mm (4 pouces). Il est installé à la PTA-Grenoble, opérationnel et mis à disposition des utilisateurs. Les filières prioritairement ciblées sont la nano-électronique, la spintronique, la photonique, les capteurs, NEMS et MEMS, les dispositifs pour les biotechnologies.

MISE A NIVEAU DU MASQUEUR DE LITHOGRAPHIE ELECTRONIQUE CADRE DU PROJET CARAT 2020

La station de commande du masqueur de lithographie électronique JEOL JBX-6300FS a été upgradée pour un montant de 46 880 € HT

Une remise à niveau informatique a été effectuée en janvier 2022. Ceci concerne les parties software et hardware de l’équipement. L’ancienneté du matériel informatique vieux de 15 ans imposait une mise à niveau profonde. Outre ce changement, cette mise à niveau offre un espace de stockage plus important et facilite l’archivage des travaux réalisés sur le masqueur électronique. De plus, le poste de travail est rendu plus ergonomique avec notamment deux grands écrans et un environnement « windows » intégrés qui facilite les transferts de fichiers. Filières prioritairement ciblées : nano-électronique, spintronique, photonique, capteurs, NEMS et MEMS, dispositifs pour les biotechnologies.

Acquisition d’un équipement de de gravure ICP-RIE cadre du projet CARAT 2020

Un équipement de gravure plasma a été acquis à Grenoble, pour un coût de 350.000 € HT, pour une utilisation de type « Recherche et développement » conçu pour graver des couches minces de quelques nanomètres à quelques microns

En 2019, le LTM-CNRS a acquis un bâti de gravure ICP – RIE (Inductively Coupled Plasma – Reactive Ion Etching) SI500 SENTECH Instruments GmbH. Il est installé à la PTA-Grenoble et il fonctionnel depuis fin septembre 2019. Le bâti est équipé de 12 lignes de gaz réactifs (seuls ou mélangés) : Cl2 / BCl3 / SiCl4 / HBr / H2 / CH4 / Ar / SF6 / CF4 / CH2F2 / O2/ N2. La source ICP est de type planaire à spirale triple (13.56 MHz, 100 à 1200 W). La cathode RF (13.56 MHz, 600 W). Le porte-échantillon est maintenu à une température constante dans une gamme de température variant de -30°C à +250°C et il peut accepter jusqu’à des substrats de 100 mm de diamètre. La gamme de pression de plasma peut être contrôlée entre 0,002 et 0,1 mbar. Le suivi de gravure se fait grâce à un système optique interférométrique à 670 nm. Les quatre recettes d’acceptation ont été validées et elles permettent d’avoir des procédés de base pour la gravure de SiO2, de Ge, de Ta et de polymères résiduels. En lien avec les besoins spécifiques des chercheurs et industriels utilisateurs de la ressource, le groupe technique a réalisé l’optimisation/développement des procédés de gravure. La ressource a été mise à la disposition des utilisateurs pour les développements de leur projet à partir du printemps 2020. Les filières prioritairement ciblées sont la nano-électronique, la spintronique, la photonique, les capteurs, les NEMS et MEMS.

Acquisition d’un équipement de lithographie par nanoimpression dans le cadre du projet FEDER CARAT 2020

Un quatrième équipement a été acquis, pour un coût de 495.000 € HT, un bâti de nanoimprint en mode pas à pas (« Step and Repeat ») SET FC 300 – High Accuracy Flip-Chip Bonder pour une utilisation de type « Recherche et développement » de nanostructuration grande surface. Son installation est prévue dans le nouveau bâtiment de l’INL en cours de construction sur le Site de la Doua.

En décembre 2020, l’INL-CNRS a acquis un bâti de lithographie par nanoimpression en mode pas à pas (« Step and Repeat ») SET NPS300 – Nano-Patterning Stepper. Son installation est prévue dans le nouveau bâtiment de l’INL en cours de construction sur le Site de la Doua. Le système de lithographie disposera de 2 têtes d’impression (UV NIL@365 nm et Thermique-RT to 450°C) et permet la réplique de motifs structurés (sur des zones de 2 à 40 mm²) sur un tampon soit en matériau transparent (PDMS ou verre ou autre plastique), soit en matériau opaque (silicium, métal ou autre) vers un substrat (du cm² jusqu’à la plaque de 200 mm de diamètre) enduit soit d’un matériau UV sensible, soit d’un matériau thermo sensible. L’équipement permet de répliquer les mêmes motifs d’un même moule plusieurs fois pas à pas (mode « Step and Repeat »). La réplication des motifs les plus petits sera possible pour des dimensions inférieures à 20nm et des raccordements de champ entre chaque impression les plus faibles possible ne dépassant pas 20µm dans les deux directions X et Y mps.

Acquisition d’un bâti de pulvérisation cathodique UHV dans le cadre du projet FEDER CARAT 2020

Un troisième équipement a été acquis, pour un coût de 286 000 Euros HT, un bâti de sputtering pour une utilisation de type « Recherche et développement » multi-matériaux et multiprocédés.

En juin 2020, l’INL-CNRS a acquis un bâti de dépôt par pulvérisation HV multicibles PVD-400SU – SPUTTERING de Vinci Technologies. Il sera installé à l’INL site ECL, courant du 1er semestre 2021. Le système permet de réaliser des dépôts sous vide de couches minces simples ou bien d’empilements complexes sur des substrats 2 pouces par pulvérisation cathodique. Il est constitué d’une chambre dans laquelle sont positionnés un manipulateur porte substrat chauffant (800°C), 4 sources de pulvérisation cathodique en mode confocale et 2 sources en mode off-axis. Souple d’utilisation et évolutif, le système permet des dépôts ou bien des co-dépôts de matériaux métalliques et/ou oxydes multiféroïques sans remise à l’air entre 2 phases de dépôts. Un groupe de pompage permet d’atteindre la gamme des bas 10-8 mbar. Le réacteur sera couplé à un tunnel de transfert UHV via une enceinte de stockage UHV pour 4 portes substrats en lien avec les bâtis de croissance MBE (III-V et oxyde) et de caractérisation XPS.

Acquisition d’un réacteur PVD dans le cadre du projet européen FEDER CARAT 2020

Un deuxième équipement a été acquis, pour un coût de 250 000 Euros HT, un bâti de dépôt par canon à électrons pour pour les dépôts métalliques « haute vitesse » épais du cm² au substrat de 200mm.

Fin novembre 2019 (marché notifié fin décembre 2019), l’INL-CNRS a acquis un bâti PVD métallique EVA601 Alliance Concept. Il sera installé à l’INL Site INSA courant juin 2020. L’équipement doit permettre de déposer des métaux sur tous les types de substrats (isolants, semi-conducteurs ou conducteurs) et ce de manière directionnelle pour faciliter par exemple soulèvement des couches déposées (méthode ‘lift-off’). Il sera équipé d’un porte échantillon (pour des échantillons du cm² à 200 mm de diamètre) tournant et inclinable. Il sera doté d’un canon à électrons 10kV à 4 creusets dont un ‘grande’ capacité pour les dépôts épais.

Acquisition d’un ICP-RIE dans le cadre du projet européen FEDER CARAT 2020

Un premier équipement a été acquis, pour un coût de 350 000 Euros HT, un bâti de gravure ICP – RIE (Inductively Coupled Plasma - Reactive Ion Etching) pour une utilisation de type « Recherche et développement » multi-matériaux et multiprocédés. Cet équipement est cofinancé par le projet IDEXLYON Scientific Breakthrough IPPON.

En 2019, l’INL-CNRS a acquis un bâti de gravure ICP-RIE SI500 SENTECH Instruments GmbH. Il est installé à l’INL Site ECL, avec une mise en service courant septembre 2019. Le réacteur de gravure par couplage inductif ICP-RIE est conçu pour graver des couches minces (quelques nanomètres à quelques 100 nm), des couches épaisses de plusieurs microns voire des substrats (quelques dizaines à quelques centaines de microns). Il est utilisé pour la gravure de semiconducteurs, d’isolants, de polymères, de métaux et alliages associés. Les échantillons à graver ont des diamètres compris entre 10 et 200 mm. Le bâti est équipé de 6 lignes de gaz réactifs (seuls ou mélangés) déjà disponibles – Cl2/H2/Ar/SF6/CHF3/O2/N2 mais peut encore accepter 2 lignes de gaz réactifs supplémentaires. La source ICP est de type planaire à spirale triple (13.56 MHz, 100 à 1200 W). La cathode RF (13.56 MHz, 600 W) -porte échantillon- est maintenue en température constante, dans une gamme de température de -30°C à +250°C. Le suivi de gravure se fait grâce à un système optique interférométrique à 670 nm. La gamme de pression de plasma varie entre 0,002 et 0,1 mbar.

Les centrales

 

Les partenaires

 

Le projet FEDER-CARAT

 

L’INL à Lyon et le LTM à Grenoble bénéficient d’un financement de l’Union Européenne FEDER pour développer le projet CARAT 2020. NANOLYON et la PTA sont rassemblées au sein de l’Alliance CARAT (Alliance des Centrales Auvergne Rhône-Alpes de Technologie) avec l’ambition d’offrir à la recherche publique et à l’industrie un ensemble unique, cohérent, coordonné et complémentaire du CEA-LETI avec des équipes techniques fortes.

L’Alliance CARAT est née de la volonté de l’INL à Lyon, du LTM et de l’IRIG-CEA à Grenoble de mettre à disposition des acteurs régionaux, publics et industriels une plateforme offrant les savoir-faire et les moyens en micro et nanotechnologies, au service de l’innovation.
Elle a pour objectif d’organiser de manière cohérente l’offre régionale sur les 2 grands sites de Grenoble et Lyon et d’ouvrir aux partenaires un ensemble de filières complémentaires : nanoélectronique et technologies dérivée (spintronique, photonique…), intégration des matériaux III-V sur silicium, photovoltaïque, oxyde fonctionnel, microsystème, technologie pour la santé (silicium, micro-fluidique)
Dans le cadre de cette Alliance, le projet CARAT 2020 (d’un montant total de 3,2 ME) a pour objectifs:
– l’accroissement de son offre technologique par des investissements (gravures ICP-RIE, dépôts PVD et ICP-CVD, nanoimpression)
– la maîtrise de procédés à l’état de l’art afin de pousser les filières les plus en prise avec les enjeux industriels.
Ces investissements permettent un effet de levier important en synergie avec le parc instrumental existant.

Pour mener à bien son projet l’Alliance CARAT bénéficie d’un financement Européen FEDER de plus de 1,37M d’Euros.

Pour aller plus loin :

Union Européenne en France / Union Européenne en Auvergne Rhône Alpes / Commission Européenne