Fabrication de circuits sophistiqués économiques pour les PME
Même pour ceux trop jeunes pour se rappeler les premiers téléviseurs et ordinateurs, la réduction étonnante de la taille des appareils électroniques grand public est un phénomène bien connu. Les pièces et les composants devenant de plus en plus petits pour atteindre maintenant la taille de simples atomes et molécules (échelle nanométrique), leur fabrication pose de plus en plus de difficultés et elle est souvent onéreuse. La production des circuits électroniques miniaturisés est couramment réalisée au moyen de ce qu'on appelle la méthode de photolithographie (PL) en amont ou aval. Un motif sur un modèle est transféré sur une surface (substrat) à l'aide de la lumière pour «tracer» le motif dans des matériaux photo-réactifs qui ont déjà été déposés sur le substrat. L'équipement de photolithographie coûte extrêmement cher, de l'ordre de 65 millions d'euros pour un simple système, ce qui le rend inaccessible aux petites et moyennes entreprises (PME). Afin de résoudre le problème du coût, des solutions ont été axées sur des techniques ascendantes pour créer les motifs de taille nanométrique requis de nos jours par la microélectronique. Actuellement, la technologie dite ascendante utilisant un auto-assemblage de molécules pour créer des motifs est prometteuse, mais la régularité et l'alignement sur de grandes surfaces posent problème. Cela pourrait bientôt changer. Les copolymères séquencés (BCP) sont de longues chaînes de molécules constituées d'une succession de deux ou plusieurs unités qui se répètent individuellement en «blocs» (-X-X-X-Y-Y-Y-, par exemple). Ils ont beaucoup attiré l'attention pendant des décennies en raison de leur aptitude à s'auto-assembler en nanostructures ordonnées de morphologies variées dans des positions définies avec précision et sur de grandes surfaces. Le projet Lamand («Large area molecularly assembled nanopatterns for devices»), financé par l'UE, est centré sur le développement d'une combinaison d'approches ascendantes et descendantes destinées à la fabrication de composants pour la technologie de l'information et de la communication (TIC) en utilisant une méthodologie BCP. Les scientifiques ont créé des nano-motifs BCP alignés à faible taux de défaut dans des dimensions allant de 10 à 40 nanomètres. Ils ont également produit des réseaux de nanofils au moyen de modèles. La modification des surfaces de substrat avec des couches auto-assemblées a permis d'optimiser la couverture et l'orientation des motifs de surface. Les méthodes avancées de test de validation développées ou adaptées pour le projet utilisent des techniques de microscopie et par rayons X, de simulation d'images et de caractérisation des propriétés électriques. La technologie développée par le consortium Lamand a le potentiel de renforcer de façon spectaculaire la compétitivité des PME européennes dans le secteur de la microélectronique en offrant la possibilité de réaliser des nano-motifs concernant les composants TIC.
