Des draps de satin pour films protecteurs
Dans les années 1960, Gordon Moore (cofondateur d'Intel) estimait que le nombre de transistors présents sur un circuit intégré doublerait en gros tous les deux ans. Cette «loi» s'est vérifié pendant longtemps mais atteint ses limites avec des transistors qui approchent de l'échelle atomique, ce qui contrarie le développement du secteur des semi-conducteurs. Les couches minces de nanomatériaux pourraient apporter une solution si l'on arrivait à optimiser leur croissance et les contraintes aux interfaces. Le projet NANO-PROX («Nano-scale protective oxide films for semiconductor applications & beyond»), financé par l'UE, s'est intéressé aux oxydes protecteurs, qui ont plusieurs applications utiles dans ce domaine. L'une des principales applications était l'aplanissement mécano-chimique, un processus utilisé par les fabricants de semi-conducteurs pour aplanir une galette de silicium. La formation et l'élimination des couches minces d'oxyde métallique est essentielle pour contrôler les défauts et la topographie résultante. Le projet NANO-PROX a cherché à répondre aux besoins actuels et futurs de l'aplanissement mécano-chimique. Les scientifiques ont commencé par mettre en place l'installation d'aplanissement mécano-chimique et de chimie des surfaces, puis ils se sont intéressés aux développements techniques à l'intention du secteur des semi-conducteurs. Ils ont conduit des expériences pour évaluer l'effet des types d'oxydant sur les propriétés de la surface de couches minces de tungstène et de germanium. Durant la deuxième partir du projet, les chercheurs ont appliqué l'aplanissement mécano-chimique à la production de nanofilms auto-protecteurs d'oxydes sur du titane, à destination d'implants orthopédiques. Ils ont évalué la fixation des cellules et la résistance aux infections. Par ailleurs, les travaux ont porté sur des couches minces protectrices induites par aplanissement mécano-chimique sur des éléments de chauffage, afin d'augmenter la résistance à la corrosion et à l'entartrage. Enfin, les scientifiques ont étudié les nanofilms d'oxyde sur l'aluminium pour augmenter la résistance à la corrosion des fuselages d'avions et du train d'atterrissage. Le succès remarquable du projet se retrouve dans la diversité et le nombre de ses publications, présentations et dépôts de brevets, ainsi que dans le nombre de projets qui en ont découlé. Il a également signé huit accords de confidentialité avec le secteur privé. Le projet NANO-PROX a renforcé la compétitivité de l'UE dans les techniques d'aplanissement mécano-chimique et les couches minces d'oxydes de métaux. Son impact sera sensible sur des secteurs allant de la médecine et des semi-conducteurs jusqu'à l'aérospatiale, dynamisant l'économie de l'UE dans une période de crise économique.
Mots‑clés
Autoprotection, couches minces, films d'oxyde, semi-conducteur, aplanissement mécano-chimique
