Orsay Physics et le Cimap lancent Ciclop, un laboratoire pour affiner l'imagerie à l'échelle du nanomètre

L'entreprise Orsay Physics et le Centre de recherche sur les ions, les matériaux et la photonique (Cimap) ont annoncé le 6 juillet la création du laboratoire commun Ciclop à Caen (Calvados). Le but est d'améliorer et de développer de nouveaux systèmes à base de faisceaux d'ions focalisés. En attaquant la matière, ceux-ci permettent de préparer des échantillons avant de les étudier visuellement ou chimiquement.

Partager
Orsay Physics et le Cimap lancent Ciclop, un laboratoire pour affiner l'imagerie à l'échelle du nanomètre
Pour préparer des échantillons d'objets grâce à des faisceaux d'ions focalisés, ceux-ci doivent circuler dans du vide de l'ordre de 0,0001 pascal, voire dans de l'ultravide (0,000 000 01 pascal).

Un consortium constitué du Centre de recherche sur les ions, les matériaux et la photonique (Cimap) et de l’entreprise Orsay Physics, basée à Fuveau (Bouches du Rhône), a annoncé le 6 juillet la création du laboratoire Ciclop, pour Cimap Common Laboratory with Orsay Physics. Le but de ce laboratoire commun est d’améliorer et de développer de nouvelles colonnes et sources de faisceaux d’ions focalisés (FIB, pour focused ion beam).

Soutenu par un financement de l’Agence nationale de la recherche à hauteur de 300 000 euros sur 3 ans, le laboratoire sera implanté au Cimap, à Caen (Calvados), qui regroupe le CEA, le CNRS, l’Ensicaen et l’Université de Caen Normandie. « L'idée est de créer une association structurée sur le long terme pour être pérenne et s'autofinancer au bout de trois ans, souligne Marie Planchet, manager administration et qualité chez Orsay Physics. Les travaux s’appuieront sur les expertises complémentaires des partenaires et porteront sur des axes de recherche communs. »

Suivre l'évolution de la microélectronique

Le marché des systèmes utilisant des FIB est certes un marché de niche, mais très concurrentiel, assure Mme Planchet : « La seule façon de tirer son épingle du jeu est d’innover et de garder de l’avance. » Parmi les concurrents principaux : l’américain Thermo Fisher, l’allemand Zeiss et les japonais Jeol et Hitachi. « L’objectif est de s’adapter aux évolutions rapides du marché, notamment dans la microélectronique où les échelles descendent aujourd’hui vers 7 nanomètres (nm), 5 nm, voire 3 nm », ajoute Anne Delobbe, directrice de la recherche et développement chez Orsay Physics.

Les systèmes à base de FIB sont très utilisés en microélectronique, mais aussi en sciences des matériaux et en sciences de la vie. Ils permettent de graver la matière en la bombardant d’ions – souvent du gallium ou du xénon. Une des applications principales est la préparation d'échantillons à très petite échelle - par exemple en faisant une coupe - avant de l’imager au microscope électronique à balayage (SEM, pour scanning electron microscopy). Cela permet d’observer des défauts éventuels.

Les faisceaux focalisés peuvent également être associés à des spectromètres de masse à ionisation secondaire (SIMS) pour fournir une analyse chimique de l'échantillon. Enfin, le FIB peut servir à préparer des lames très fines d’objets avant de les analyser dans un microscope à transmission.

Brillance, optique et imagerie

Les travaux menés au sein de Ciclop porteront sur trois axes principaux. Les deux premiers sont l’augmentation de la brillance des sources d’ions et l’optimisation des optiques de transport. « Le but est d’améliorer les caractéristiques de la source d'ions, comme la brillance ou la dispersion énergétique par exemple, précise Mme Delobbe. Une dispersion en énergie à la source est responsable de certaines aberrations optiques. »

Un autre enjeu est de pouvoir travailler à très basse énergie en descendant à 100 électronvolts (eV) ou quelques centaines d'eV, alors qu'il y a quelques années les FIB étaient utilisés presque uniquement à 30 000 eV. « Plus l’énergie est importante, plus la matière est dégradée autour de l’échantillon, souligne Mme Delobbe. Le réseau atomique est détruit et le matériau devient amorphe. »

Le troisième axe de recherche concerne la conception de nouveaux détecteurs pour obtenir des images avec une meilleure sensibilité. En effet, même si ce n’est pas leur usage principal, les systèmes à base de FIB permettent aussi de faire des images : quand les ions frappent la surface à préparer, des électrons et des ions secondaires sont émis. Ceux-ci peuvent être captés par un détecteur. Il existe toutefois une limite par rapport au SEM : « La résolution des FIB au gallium ou au xénon n'est pas aussi bonne », admet Mme Delobbe. Alors que les microscopes électroniques à balayage permettent de descendre sous le nm, la résolution des FIB au gallium atteint 2,5 nm au mieux.

Vers du dopage localisé

Si les travaux menés au sein de Ciclop permettront d’améliorer les systèmes FIB pour répondre à l’évolution du marché de la microélectronique, ils permettront aussi d’explorer des pistes plus fondamentales en lien avec l’électronique du futur ou l’ordinateur quantique. Par exemple en faisant du dopage localisé : réussir à placer un seul ion à un endroit précis… et savoir le retrouver.

SUR LE MÊME SUJET

Sujets associés

NEWSLETTER L'hebdo de la techno

Nos journalistes sélectionnent pour vous les articles clés de l'innovation technologique

Votre demande d’inscription a bien été prise en compte.

Votre email est traité par notre titre de presse qui selon le titre appartient, à une des sociétés suivantes...

Votre email est traité par notre titre de presse qui selon le titre appartient, à une des sociétés suivantes du : Groupe Moniteur Nanterre B 403 080 823, IPD Nanterre 490 727 633, Groupe Industrie Service Info (GISI) Nanterre 442 233 417. Cette société ou toutes sociétés du Groupe Infopro Digital pourront l'utiliser afin de vous proposer pour leur compte ou celui de leurs clients, des produits et/ou services utiles à vos activités professionnelles. Pour exercer vos droits, vous y opposer ou pour en savoir plus : Charte des données personnelles.

LES ÉVÉNEMENTS L'USINE NOUVELLE

LES PODCASTS

Le rôle des jeux vidéo dans nos sociétés

Le rôle des jeux vidéo dans nos sociétés

Martin Buthaud est docteur en philosophie à l'Université de Rouen. Il fait partie des rares chercheurs français à se questionner sur le rôle du jeu vidéo dans nos...

Écouter cet épisode

Les coulisses d'un abattoir qui se robotise

Les coulisses d'un abattoir qui se robotise

Dans ce nouvel épisode de La Fabrique, Nathan Mann nous dévoile les coulisses de son reportage dans l'abattoir Labeyrie de Came, dans les Pyrénées-Atlantiques, qui robotise peu à peu...

Écouter cet épisode

La renaissance des montres Kelton

La renaissance des montres Kelton

Le designer Vincent Bergerat donne une nouvelle vie aux montres Kelton. Dans ce nouvel épisode du podcast Inspiration, il explique au micro de Christophe Bys comment il innove et recrée l'identité...

Écouter cet épisode

« Le roman permet d'aborder des sujets arides»

« Le roman permet d'aborder des sujets arides»

L'auteur Tom Connan a publié son deuxième roman «Pollution», un récit où se croisent les questions d'écologie, d'environnement, du numérique et du...

Écouter cet épisode

Tous les podcasts

LES SERVICES DE L'USINE NOUVELLE

Trouvez les entreprises industrielles qui recrutent des talents

BUREAU VERITAS

Auditeur QSE (F-H-X)

BUREAU VERITAS - 23/06/2022 - CDI - Lille

+ 550 offres d’emploi

Tout voir
Proposé par

Accédez à tous les appels d’offres et détectez vos opportunités d’affaires

77 - Mitry-Mory

Fourniture de colis de Noël pour personnes âgées

DATE DE REPONSE 09/12/2022

+ de 10.000 avis par jour

Tout voir
Proposé par

ARTICLES LES PLUS LUS