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RESUMES DES PROJETS LABELLISES EN 1999

HOROLAS

L'objectif de ce projet est l'introduction, dans le domaine de l'Horlogerie, de l'assemblage  par laser.  Il s'agit de construire un démonstrateur pour une application type de cette industrie. Pour le faire, ce programme propose d'utiliser les compétences complémentaires des laboratoires de recherche dont les activités concernent les procédés laser (CLFA) et de la micro-mécanique (CTM) et d'un fabricant d'éléments d'horlogerie et de machines outil (CHEVAL FRERES SA).

MICROMAP 

Microtomographe Infrarouge pour Applications Industrielles et Médicales.

Le but de ce projet est de réaliser un microtomographe infrarouge utilisant les principes de l’interférométrie en lumière blanche. L’interféromètre est réalisé sur substrat de verre et présente divers avantages fonctionnels : stabilité mécanique et thermique, pas de réglages fastidieux au montage pour l’observation des franges, guidage de la lumière depuis la pupille diffractante jusqu’au détecteur CCD de grande dimension linéaire. Les débouchés de ce développement sont multiples puisque la PME proposante développe et commercialise depuis plus de 15 années des instruments de mesure sans contact dans divers secteurs de l’industrie. Ce projet s’inscrit parfaitement dans la politique de développement de l’entreprise puisque il contribuera à renforcer sa position de leader dans le secteur de la métrologie sans contact rapide et précise. De par le principe physique utilisé, le capteur présentera des propriétés métrologiques supérieures aux appareillages utilisant des lasers : l’effet speckle sera fortement réduit par l’utilisation d’une source polychromatique. En outre, la mesure étant entièrement optique, le temps d’acquisition sera rapide. Les applications visées, à court et moyen termes, sont la profilométrie rapide et précise de pièces de grandes dimensions, la mesure d’épaisseurs de mono & multicouches ainsi que la tomographie optique haute résolution de matériaux pour lesquels l’onde infrarouge est pénétrante ( tissus d’origine biologique, plastiques, polymères etc…).

Partenaires du Projet :

1. Coordinateur : FOGALE NANOTECH - PME
2. LEMO INPG ELESA - UMR CNRS 5530
3. TEEM PHOTONICS - PME

Identification :

• Durée : 18 mois

Point de contact :

M. Philippe Nerin - p.nerin@fogale.fr

ULTIMOX

ULTImes OXydes (ULTIMOX) : Caractérisation, modélisation et fiabilité des oxydes de grille ultra minces des technologies CMOS 50 nm.

Avec la réduction des dimensions des dispositifs CMOS, les diélectriques de grille deviennent de plus en plus minces pour atteindre quelques nanomètres d'épaisseur. Cette réduction des épaisseurs s’accompagne, d’une part, d’un accroissement des courants de fuite par effet tunnel et du phénomène de déplétion dans le polysilicium de grille. D’autre part, elle ne permet plus de négliger les effets de confinement quantique dans le substrat de silicium ou dans le polysilicium de grille. En outre, comme cela a été montré récemment, les mécanismes de conduction et de fiabilité des isolants minces sont profondément modifiés à faible épaisseur ce qui pose des problèmes nouveaux en terme de courant de fuite et de consommation pour les futures technologies CMOS. Ce projet de recherche concerne donc la caractérisation physique et électrique, la modélisation et la fiabilité des diélectriques de grille ultra-minces qui seront employés dans les technologies de la micro-électronique du futur (à savoir le CMOS ultime 30-50 nm) et qui passeront en production industrielle d’ici une dizaine d’années.

Partenaires du Projet :

1. Coordinateur : LPCS/INPG, Grenoble
2. LPM/INSA, Lyon
3. IEMN/ISEN, Lille
4. LETI/CEA, Grenoble
5. ST Microelectronics, Crolles

Identification :

• Durée : 36 mois

Point de contact :

M. Gérard Ghibaudo - ghibaudo@enserg.fr

EMATI

Le projet EMATI a pour objectif la mise au point de techniques d'encapsulation permettant d'aboutir à la conception d'un microsystème pour la mesure de pression in-vivo, compatible avec un usage unique. Ce microsystème pourra être utilisé dans les systèmes implantables (pression intraoculaire ou intracrannienne), mais aussi pour l'instrumentation à faible coût de sondes médicales (pression endotrachéale, urinaire ou intravasculaire).
Les techniques identifiées sont des techniques génériques d'encapsulation réutilisables pour le développement d'autres microsystèmes à application médicale, en particulier pour les mesures in-vivo à partir de capteurs comportant un élément sensible en contact chimique ou mécanique avec un milieu biologique.

SIMS

La réduction continue des dimensions des composants pour la microélectronique silicium conduit à l'utilisation de zones dopées à fort gradient de concentration sur une très faible profondeur : les jonctions doivent être très abruptes, et les dopages se font par implantation à très basse énergie. Dans ces conditions, l'analyse dimensionnelle et compositionnelle par SIMS est fortement entachée d'erreur. D'une part, la résolution en profondeur qui est actuellement de quelques nanomètres n'est pas suffisante, et d'autre part l'analyse des zones superficielles est quasiment impossible, car ces zones se situent dans le transitoire de surface. Il s'agit donc d'améliorer la résolution en profondeur par l'étude de la nature des ions primaires, des conditions d'analyses, et par la mise en uvre d'une procédure de déconvolution numérique, et d'étudier le régime transitoire pour obtenir une analyse quantitative. L'application se fera dans le domaine des jonctions dopées B, As, P, à fort gradient de concentration, et des implantations superficielles B, As, et P.

NARD

Microsystème de diffusion de produits actifs.

Développement d’un microsystème fluidique intégré, pour la diffusion de principes actifs contenus dans des liquides. L’application non limitative décrite est celle d’un diffuseur dans l’air de principes odoriférants, tels que des parfums et odeurs ou des phéromones, à des fins d’agrément, de thérapeutique ou de traitements phytosanitaires, par exemple.
OSMOOZE développe un nouveau concept de diffuseur de produits actifs, constituant un système fortement intégré, autonome, programmable et de faible taille. Le composant clef est un “moteur micro-fluidique”, cœur d’un composant diffuseur " NARD ". Pour atteindre l’objectif de produit, OSMOOZE a un plan d’industrialisation reposant sur l’utilisation des micro-technologies, de la micro-électronique et des techniques d’encartage pour le packaging. Le projet proposé ici par OSMOOZE, fait suite à une étude de faisabilité OSMOOZE - LETI, soutenue par une Prestation Technologique Réseau - Rhône Alpes, achevée avec succès en mars 1999. Le projet vise principalement, sur une durée de 18 mois, à :
- Déterminer les applications industrielles les plus pertinentes et établir les contacts avec de futurs partenaires industriels et commerciaux et des fournisseurs potentiels (OSMOOZE a entrepris cette partie des travaux sur fonds propres, avec le soutien de l’ANVAR) ;
- Etablir les volumes de fluide minimum à gérer (odeurs et phéromonees) et la géométrie des fonderies de micro-systèmes existantes ;
- Fabriquer et caractériser des lots de prototypes de composants diffuseurs sur silicium et sur substrats polymères ; Spécifier un circuit CMOS de commande et de programmation de la diffusion.

Partenaires du Projet :

1. Coordinateur : OSMOOZE S.A. 9, avenue Pierre Benoît 26500 BOURG-LES-VALENCE
2. CEA-LETI 17, rue des Martyrs 38054 GRENOBLE Cedex 9
3. ESISAR / APDISAR 50, rue Barthélémy de Laffemas 26000 VALENCE Cedex 9

Identification :

• Durée : 18 mois

Point de contact :

M. Jean-Pierre Le pesant - Jean-Pierre.Le-pesant@osmooze.com

MULIC

Le projet a pour objectif le micro-usinage haute précision et haute cadence par laser femtoseconde. Il doit permettre la mise au point des processus d'ablation de plusieurs matériaux (métaux spéciaux et céramiques utilisées par exemple en milieu médical, céramiques piézo-électriques, silicium et matériaux organiques pour la micro-électronique et matériaux pour la micro-mécanique) en utilisant le caractère athermique de l'interaction laser-matière en mode femtoseconde. Ce travail constituera une première étape vers la réalisation de démonstrateurs. Il permettra aux utilisateurs finaux de juger des perspectives industrielles du système d'ablation à impulsions laser ultra-courtes, et ceci dans plusieurs disciplines : découpe, perçage, ajustement. Ce projet cherchera aussi à comparer les différents types de micro-usinage par laser.

PREUVE

Ce programme, fédérateur national, a pour but de développer des compétences dans les domaines jugés critiques pour le développement de la lithographie Extrême UV. Cette technologie sera nécessaire à la micro-électronique avancée pour la réalisation de circuits aux dimensions sub-0.1µm.

Les objectifs de R & D de PREUVE concernent principalement :

• Les sources de rayonnement Extrême UV @ 13nm pour la lithographie mais aussi pour la métrologie
• Les optiques réflectives d'illumination et de projection, et les traitements multicouches
• La réalisation de masques en réflexion (substrats, traitements multicouches, réticules) et le développement de la métrologie nécessaire (réflectivité, défauts)
• Le développement d'un banc d'essai de lithographie permettant l'étude et la mise au point des procédés résines.

Plusieurs Laboratoires de Recherche Publics et Universitaires, un grand groupe industriel, et deux PME participent à PREUVE :

• CEA /DAM : www.dam.cea.fr/
• CEA/DRECAM : www.drecam.cea.fr/
• CEA/LETI : www.leti.cea.fr/
• GREMI-Université d'Orléans : www.univ-orleans.fr/
• REOSC-Groupe SAGEM : www.reosc.com/
• SESO : www.seso.com/
• SOPRA : www.sopra.com/
• Université d'Aix-Marseille/L2MP/LORX : www.u-3mrs.fr/

PREUVE a reçu l'agrément du Gouvernement Français par sa labellisation par le Réseau Micro-Nano Technologies (RMNT) le 21 Juillet 1999.
PREUVE devrait recevoir un soutien financier du Secrétariat d'Etat à l'Industrie, sous la tutelle du Ministère de l'Economie, des Finances et de l'Industrie, pour la première phase du programme d'une durée de 24 mois.

Ce programme est destiné à s'ouvrir à des coopérations nationales et internationales. Les sous-ensembles technologiques développés dans PREUVE ont vocation à être intégrés dans des équipements de lithographie. Aussi, certains domaines actuellement non abordés devront faire l'objet d'une collaboration dans un cadre plus élargi.

Coordinateur du programme : SOPRA, Michel Péalat 
Tél. 01 47 81 09 49
Fax 01 42 42 29 34
mailto:laser@sopra-sa.com

Initiateur du programme : CEA-GRENOBLE/LETI
Coordinateur CEA : Jean-Yves Robic
Tél. 01 76 88 42 27
Fax 01 76 88 30 34
mailto:jyrobic@cea.fr

MICROGIGA

Ce projet consiste à intégrer dans les têtes Multimédia Silicium de la société ALDITECH un nouveau matériau à forte aimantation développé au CEA / LETI. Ce nouveau matériau permettra d'ajouter un atout majeur aux avantages concurrentiels déjà nombreux des têtes d'ALDITECH, dont la technologie est issue du CEA / LETI. Les têtes Multimédia Silicium d'ALDITECH permettent, en effet, d'augmenter considérablement les densités d'information  dans le secteur de l'enregistrement haute densité sur cassette (enregistreurs informatiques et multimédia, magnétoscopes, caméscopes) grâce à de très faibles largeurs de pistes et longueurs d 'entrefers. Rappelons que sur une cassette de poche mini-DV coûtant seulement 40 F, on peut aujourd'hui enregistrer 30 Giga-Octets de données (non compressées) et qu'avec les têtes d'ALDITECH, on pourra demain enregistrer 100 à 200 Giga-Octets !

Le CoFeCr, matériau très prometteur étudié au LETI dans le cadre d'une thèse sera optimisé, puis intégré dans les microstructures des têtes d'ALDITECH afin d'augmenter à la fois leur fréquence de fonctionnement et les qualités de l'enregistrement très haute densité sur bandes à haut champ coercitif.

Ce matériau sera déposé par la technique d'électrolyse à courants pulsés, maîtrisée par le Laboratoire de Corrosion et de Traitements de Surface de l'Université de Franche Comté.

Des prototypes seront réalisés puis testés et caractérisés au niveau de leurs performances électriques, en résistance à l'usure et à la corrosion.

LIGHTSCAN 

- Lecteur optique de biopuces (DNA CHIP) par fluorescence confocale
- Système puce-lecteur coopérant grâce au formatage des puces par des pistes de guidage/codage optique.
Ce lecteur optique de biopuces a pour but de remplacer les lecteurs actuels de type scanners confocaux (lents, volumineux, coûteux) par des lecteurs utilisant une technique de type lecteur CD.
Ceci est rendu possible par l'inscription de pistes sur le substrat des biopuces. Le lecteur est alors capable de suivre ces pistes et de lire les données optiques biologiques simultanément.
Ce système coopérant permettra alors l'utilisation des biopuces par une instrumentation de routine dans les laboratoires d'analyse biologique.

Partenaires du Projet :

1. Coordinateur : BIOMERIEUX : Développement Application Client
2. LETI : Recherche sur les formats des substrats puces. Faisabilité optique
3. INNOPSYS : Développement et fabrication du lecteur

Identification :

• Durée : 36 mois

Point de contact :

Muriele Bergeon - muriele.bergeon@eu.biomerieux.com

ACME

Les modules électroniques à ondes de surface sont des éléments clés pour les nouveaux marchés tels que la téléphonie mobile, le multimédia, l'automobile...
L'objectif de ce projet est d'étudier des procédés de production innovants automatisés.
Les résultats attendus sont l' amélioration de la compétitivité des industries électroniques en région PACA grâce à une meilleure qualité et à une réduction des coûts de production. Les résultats pourront être exploités par les principaux acteurs industriels européens pour la création de nouveaux marchés, donc de nouveaux emplois . Les volets formation, recherche, dissémination, transfert de technologie et prospection économique des résultats sont également pris en compte grâce à un partenariat fort écoles d'ingénieur et  de commerce, laboratoires de recherche et industries (PME,PMI et Grand Groupes) . Ce partenariat multidisciplinaire  est très favorable à une synergie régionale et à la création de futures lignes de production en région PACA .

QUASIC

(Quasi substrats bas coût pour l’électronique de puissance à base de SiC monocristallin reporté sur SiC polycristallin par la technologie Smart-Cut®).

A ces jours, un des points s’opposant au démarrage des applications industrielles du SiC concerne l’insuffisance caractérisée de l’offre de substrats SiC tant au niveau qualité et taille que coût et disponibilité. La technologie Smart-Cut“, se positionnant comme une alternative innovante face aux techniques classiques de dépôt de couches minces, s’est révélée être industriellement fiable et particulièrement compétitive dans le cadre de la réalisation de substrats SOI. Ce projet vise à démontrer que cette technologie peut également s‘appliquer au développement de substrats SiC à faible coût. Les notions de qualité et de compatibilité avec la majeure partie des applications visées par ce matériau sont des éléments clés. Parmi les applications les plus exigeantes et les plus prometteuses en termes de marchés, les applications d’électronique de puissance sont visées dans le cadre de ce contrat. On s’attachera donc à adapter la structure des substrats SiC Smart-Cut“ aux besoins de ce type de composants.

Partenaires du Projet :

1. Coordinateur : SOITEC
2. LETI CEA
3. LPM INSA de Lyon
4. LMGP INPG
5. LPCS INPG

Identification :

• Durée : 24 mois

Point de contact :

M. Fabrice Letertre - fabrice.letertre@soitec.fr

MINCIR

Puces Ultra Minces de Circuits Intégrés Reportées sur Cartes à Puce.

Etudier un procédé d’amincissement du silicium utilisé dans la fabrication de puces pour Smart Cards permettant d’atteindre une épaisseur de l’ordre de 3 µm tout en conservant la possibilité de manipuler les wafers et les puces sur les équipements standards de production d’assemblage des micromodules. Ce procédé devra être le plus indépendant possible des opérations de “Front end”, les multiples fournisseurs de circuits pour les fabricants de cartes ne pouvant accepter de singulariser leurs procédés spécifiques leur appartenant.

Partenaires du Projet :

1. Coordinateur : GEMPLUS
2. SOITEC
3. LETI
4. ECOLE NATIONALE DE CHIMIE PHYSIQUE DE BORDEAUX-1
5. STMicroelectronics

Identification :

• Durée : 24 mois

Point de contact :

M. Philippe Patrice - philippe.patrice@gemplus.com

NANOPACK

Le projet est, à notre connaissance, le premier projet visant à développer l'application des techniques émergentes de la micro-photonique à des lasers solides pompés par diode, les NanoLasers. Le programme devra lever les verrous technologiques liés à l'assemblage, l'alignement dynamique et le packaging de microcomposants, obtenus par fabrication collective sur des microbancs optiques, eux-mêmes produit collectivement. Trois PME de haute technologie se sont associés avec le CEA LETI et utilisent la plate-forme technologique PLATIMO  visant à regrouper en réseau les industriels et laboratoires de la micro-photonique. Le programme aura des retombées économiques directes sur Nanolase en terme de croissance soutenue de chiffre d'affaire, d'amélioration de sa capacité d'autofinancement et de création d'emplois et indirectes, mais aussi indirectement sur ses clients et ses fournisseurs, ainsi que sur OpmS,  TRONIC'S et le réseau des partenaires de PLATIMO.

MIRA 

MIcrocommutateur pour applications RAdiofréquences.

Les microtechnologies disponibles au LETI, basées sur les filières silicium CMOS classiques, permettent la réalisation de microcommutateurs mécaniques intégrés. A ce jour, ceux-ci ont été essentiellement conçus pour des applications basses fréquences.
Ce projet a pour objectif de développer des microcommutateurs intégrés répondant aux besoins et aux contraintes des têtes d’émission/réception radiofréquences des radiotéléphones mobiles du futur. On définira une méthodologie de conception dédiée aux microcommutateurs hyperfréquences et on réalisera des véhicules de test de microcommutateurs intégrés. Puis on validera l’approche méthodologique par la comparaison entre les résultats de simulations électromagnétiques en hyperfréquence et les relevés expérimentaux effectués sur les véhicules de test. Les microcommutateurs qualifiés HF et modélisés seront enfin implantés sur un démonstateur de tête RF.
L’intérêt des microcommutateurs intégrés pour l’industrie des portables repose sur les qualités intrinsèques des commutateurs mécaniques (linéarité, faibles pertes d’insertion), la miniaturisation, la diminution de la consommation et le faible coût des composants fabriqués par des procédés collectifs.

Partenaires du Projet :

1. Coordinateur : CEA-LETI
2. ALCATEL
3. IRCOM
4. STMicroelectronics

Identification :

• Durée : 24 mois

Point de contact :

M. Christophe Billard - Christophe.billard@cea.fr

ALDEBARAN

On assiste depuis quelques années à une explosion de la demande en électronique portable sur différents segments de marché : informatique nomade, téléphonie mobile, badges sans contact, étiquettes électroniques d'identification, etc.
Pour répondre à ces marchés, le  projet "ALDEBARAN" a pour objectif d'évaluer les potentialités de la technologie CMOS/SOI émergeante, de développer un savoir faire spécifique sur cette technologie en conception de circuits intégrés, et d'en confirmer les performances intrinsèques à partir de deux domaines applicatifs pertinents :
- les étiquettes électroniques passives pour application RFID (identification radiofréquence) qui nécessitent des consommations et des tensions de fonctionnement les plus faibles possibles car elles mettent en uvre des mécanismes de  télé-alimentation, et des techniques de transmission radiofréquences. La technologie CMOS/SOI devrait permettre conjointement d'accroître la distance d'activation lecteur/puces RFID, de réduire la consommation électrique pour la prise en compte de nouvelles fonctionnalités pour les utilisateurs, d'augmenter les fréquences de transmissions et les débits d'échanges nécessaires aux applications dynamiques.

- les pagers "Tétrapol", qui exigent des performances de haut niveau (bien supérieures au GSM)   tout en visant une réduction sensible de la consommation électrique. En effet, "Tetrapol est un système FDMA en fonctionnement permanent sur pile, qui doit offrir une très longue autonomie de fonctionnement (forces de sécurité, service de secours, médecins, etc.) La technologie CMOS/SOI devrait permettre d'accroître les performances de "Tétrapol" en autorisant une intégration monolithique de l'ensemble des étages "faibles signal" (y compris les étages radiofréquences), et accroître de façon significative l'autonomie de fonctionnement par l'abaissement à 1 volt des tensions d'alimentation. Des tensions d'alimentation proches du volt ne sont aujourd'hui accessibles que par la technologie CMOS/SOI.

INOPCIS

Interconnexions Optiques dans les Circuits Intégrés Silicium.

Avec la montée en fréquence et l'augmentation de la complexité des circuits intégrés, les interconnexions métalliques en limiteront les performances. Le projet vise à explorer la possibilité d'introduire des interconnexions optiques dans les circuits intégrés silicium, de façon compatible avec les technologies CMOS, préférentiellement sur substrat SOI. On mettra à profit la possibilité de réaliser des microguides dans la couche mince de silicium du SOI, dans les espaces disponibles sous les canaux de routage entre les blocs du CI. Outre la réalisation des microguides, on étudiera d'une part la possibilité de réaliser des modulateurs à base de SiGe/Si, d'autre part l'intégration de photodétecteurs SiGe. Une première phase de deux ans permettra de mettre au point les différents éléments : microguides, couplage de la lumière, photodétecteurs SiGe, dans la technologie compatible CMOS ou BiCMOS et d'étudier la faisabilité de modulateurs. Elle débouchera sur une deuxième phase dans laquelle pourrait être réalisé un démonstrateur complet sur un CI, portant par exemple sur la distribution du signal d'horloge entre blocs fonctionnels.

Partenaires du Projet :

1. Coordinateur : Institut d'Électronique Fondamentale, CNRS UMR 8622, Université Paris-Sud Orsay
2. ST Microelectronics Crolles
3. CEA / LETI
4. LPM / INSA Lyon
5. CEDRIC / CNAM Paris

Identification :

• Durée : 24 mois pour la première phase

Point de contact :

M. Suzanne Laval - suzanne.laval@ief.u-psud.fr

MICRO-CELLULES POUR PAP 

Développement des microcellules de décharge et de la physique associée, pour la télévision à écrans à plasma

Le projet a pour but le développement des microcellules de décharge constituant les points d'image élémentaires (pixels) des panneaux à plasma, écrans plats de visualisation de la télévision de la prochaine décennie.
Un premier objectif est, partant des microcellules des écrans à plasma existant au stade prototype voire industriel, de développer les bases physiques des décharges dans les gaz et des interactions plasma-surfaces, nécessaires pour améliorer les performances.
Un second objectif est, partant des connaissances physiques acquises au cours du projet, d'imaginer et expérimenter de nouveaux types de microcellules susceptibles d'améliorer significativement le rendement lumineux des écrans à plasma.
Le projet rassemble 5 partenaires complémentaires: Thomson Plasma à Moirans(38), le CPA Toulouse, l'IEF à Orsay, le LSPG à Grenoble et le LMGP à Grenoble également.

Partenaires du Projet :

1. Coordinateur : THOMSON PLASMA
2. CPAT (Centre de Physique des Plasmas et Applications de Toulouse)
3. IEF (Institut d'Electronique Fondamentale)
4. LSPG (Laboratoire de Spectrométrie Physique de Grenoble)
5. LMGP (Laboratoire des Matériaux et du Génie Physique)

Identification :

• Durée : 24 mois

Point de contact :

M. Laurent Tessier - tessierl@thmulti.com