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Les nano-objets peuvent être fabriqués soit par des approches « top-down », où des matériaux massifs sont gravés jusqu’à l’échelle du nanomètre. Une autre alternative consiste à assembler des atomes et des molécules jusqu’à l’échelle désirée : c’est l’approche « bottom-up ».
Les plateformes « top-down » Rhône-Alpines : Les plus grosses installations se trouvent chez les industriels (ST-Micro, Freescale, Philips, Atmel, Soitec,..). Mais, le CEA-LETI a également pour mission d’accompagner le développement de l’industrie des semiconducteurs très présents en Rhône-Alpes. Il développe des processus de fabrications fiables qu’il transfère vers ses partenaires. Par souci d’efficacité, le CEA-LETI a "basculé" ses plateformes vers les standards de l’industrie (200 et 300mm). Cette « industrialisation » rend son accès aux chercheurs difficile pour plusieurs raisons :
- Les matériaux compatibles avec les deux chaînes d’assemblage du LETI sont peu nombreux.
- Ses coûts ne peuvent être intégrés dans les budgets de recherche. Le programme RTB (Recherche en Technologie de Base) a mis à disposition des financements qui ont en partie palliés à ce problème.
Malgré ces réels efforts pour rendre ces outils accessibles à l’ensemble des acteurs, les laboratoires de recherche utilisent principalement des plateformes de proximité (NanoLyon, Nanofab et leurs ressources propres (LTM, PROMES, IMEP,..). Ces installations actuellement saturées n’ont pas les performances suffisantes pour relever les challenges que posent les échelles réellement nanométriques. Pour ces raisons, la division de recherche fondamentale du CEA (avec l’appui du LETI), le CNRS et les partenaires universitaires (INP-Grenoble et UJF) se sont associés pour construire une Plateforme de Technologie Amont de 410m2, dont la vocation est d’offrir aux laboratoires les outils nécessaires pour relever les challenges de la recherche en nanosciences.
Enfin, la plateforme CIME-Nanotech joue un rôle spécial dans le dispositif. Elle réalise le pont entre l’enseignement et la recherche en micro et nanotechnologies. Pilotée par l’Institut National Polytechnique de Grenoble et l’Université Joseph Fourier, elle assure un enseignement en nanofabrication et fait partie du Réseau National de Formation en Nanoélectronique. A ce titre, elle accueille de nombreux étudiants de toute la France et offre des formations permanentes en micro/nanoélectronique. Par ailleurs, ses salles blanches hébergent les moyens de fabrication propres de l’IMEP et TIMA et à terme, une partie de la Plateforme de Technologie Amont. Cette évolution correspond bien à la volonté de mélanger recherche et enseignement dans le cadre de MINATEC.
Articles
- Assemblage top-down, 15 juin 2006
L’assemblage de nano-objets par les technologies top-down est utilisée par l’industrie des composants électroniques. Elle fait appel à la lithographie : des motifs sont définis à l’aide de masques ou par écriture directe à l’aide d’un faisceau d’électron ou un faiseau d’ions qu’on dévie à l’aide de grille. D’autres techniques de lithographie, comme la nanoimpression d’un masque dans une résine sont attractives par leur simplicité et leur faible coût. La lithographie par microscopie locale est adaptée à la recherche en laboratoire.
- Assemblage bottom-up, 16 juin 2006
La fabrication par voie ascendante (ou « bottom-up ») consiste à assembler la matière atome par atome pour construire des molécules que l’on intègre ensuite dans des systèmes plus grands. Cette voie est similaire à celle suivie par la nature : à partir des molécules d’ammoniac, de dioxyde de carbone, d’eau et de sels minéraux, elle a formé durant 4 milliards d’années d’évolution le monde du vivant si riche et si complexe d’aujourd’hui.
- Nanofab, 14 juillet 2006
Nanofab est un ensemble mutualisé d’équipements de nanofabrication des laboratoires CNRS du polygone scientifique de Grenoble. Ces moyens souples et modernes sont dédiés à la réalisation d’objet submicroniques variés sur substrats de petite taille (< 50 mm). La superficie de salles blanches est d’environ 100 m2. Nanofab fait partie du réseau des "centrales de proximité" labéllisées par le Ministère de la Recherche et constituera l’un des pôles techniques de l’Institut Néel, en cours de création.
- Nano-Lyon, 20 juin 2006
La plate-forme nano-Lyon dispose de filières technologiques complètes pour réaliser des composants optoélectroniques et microélectroniques III-V, des microsystèmes (III-V et Si), des biopuces et est équipée de moyens technologiques génériques complémentaires. Elle est complétée par un parc de moyens de calcul (CAO) et d’outils de caractérisations physiques, électriques et optiques.
- La Plateforme de Technologie Amont (PTA), 16 juillet 2006
- A l’exception d’objets vivants autonomes (bactéries, cellules) et de quelques macromolécules organiques hybrides (nanotubes de carbone) dont les tailles dépassent le micron, les nano-objets à fort potentiel applicatif sont réellement nanométriques. C’est entre 1 et 10 nanomètres que se situent tous les enjeux scientifiques et technologiques. Une plateforme de fabrication top-down de recherche se doit d’avoir pour ambition de descendre jusqu’à ces échelles. Cet objectif est hors de portée des plateformes de proximité. L’ambition de la plateforme de technologie souple est de proposer aux laboratoires de recherche des outils proche des performances ultimes avec la souplesse nécessaire aux travaux exploratoires.
- PLYRA, 14 juillet 2006
C’est une plateforme « bottom-up » permettant de fabriquer des nano-objets inorganiques. Ces agrégats peuvent être composites et être déposés en réseau sur de grandes surfaces. Ils peuvent être conçu comme des nano-matériaux fonctionnels « by design ».
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