Salle blanche

  • Salle blanche. © Laurent Ardhuin pour Sorbonne Université

L’Institut des NanoSciences de Paris possède en son sein une salle blanche. Cette structure a ouvert ses portes en octobre 2010. Avec ses 170 m² de locaux propres, dont 80 m² en classe de propreté ISO 6 (anciennement classe 1000, soit une zone certifiée à empoussièrement contrôlé contenant moins de 1000 particules de 0,5 µm de diamètre par pied3 d’air) et 90 m² en classe ISO 7 (classe 10 000), cet outil représente pour l’INSP un instrument indispensable dans ses recherches dans le domaine des micro et nanotechnologies.
Cette plateforme de micro-nano fabrication et de caractérisation fait partie intégrante du consortium de salles blanches labellisées « centrales de proximité de second cercle Paris Centre » qui regroupe cinq entités de recherche : l’INSP, l’ENS, l’IPGG, l’Université Paris Diderot-Paris VII (MPQ) et l’Observatoire de Paris.

Cette plateforme répond aux besoins des membres de l’INSP et est également ouverte, sur demande, à la communauté scientifique et aux entreprises.

Le personnel de la plateforme a en charge l’accueil et la formation des utilisateurs (chercheurs, doctorants, enseignants, post-docs, étudiants), de conseiller et d’assister les chercheurs pour la bonne réalisation de leurs projets scientifiques, de maintenir et de moderniser le parc d’équipements à disposition, et de faire respecter les règles d’utilisation et de sécurité inhérentes à une telle installation.
Cette salle blanche permet de réaliser et de caractériser des micro et nanostructures spécifiques aux différents domaines de recherche développés au sein de l’INSP. De plus, des projets extérieurs peuvent y être accueillis (citons par exemple la réalisation de masques de photolithographie avec la DWL).

Equipe

Loïc Becerra, Erwan Dandeu, Laurent Belliard

Contact

Ligne directe : 01 44 27 81 32

salleblanche@insp.jussieu.fr

 

 

Utiliser la salle blanche

L’entrée de la salle blanche de l’INSP se situe sur le campus Jussieu, dans la rotonde de la tour 22, au niveau Rez-de-Chaussée (porte 2223-SBC1, en face du monte-charge).

Plan d’accès
© INSP {JPEG}

Les clefs permettant l’accès direct à la salle blanche sont détenues uniquement par les personnes responsables de cette plateforme. La salle n’est pas en libre-service.

Pour toute manipulation envisagée en salle blanche, il est donc impératif d’effectuer une réservation sur le planning GRR mis en place à cet effet ou de contacter au préalable un des responsables (Loïc Becerra, ou Erwan Dandeu) afin de convenir d’un rendez-vous.

Pour des raisons évidentes d’organisation, toute réservation sur le planning GRR doit se faire au moins 24 h ouvrées à l’avance à cette adresse : http://www.insp.upmc.fr/grr

Le jour du rendez-vous, un responsable sera présent pour vous donner accès à la salle et vous guider dans vos expériences. Un interphone situé à l’entrée de la salle blanche permet de signaler votre présence aux personnes déjà présentes à l’intérieur.

Guide_salle_blanche

 

Equipements de la salle blanche

Tout le matériel nécessaire aux manipulations de base est présent sur place. De l’eau ultra-pure, ainsi que de nombreux acides, bases, solvants, résines, substrats et autres consommables sont disponibles. Cependant, pour toutes demandes particulières, merci de prendre contact auprès des responsables de la salle blanche.

Voici les principaux outils à disposition des utilisateurs :

Equipements de dépôt
© INSP - L. Becerra {JPEG}
  • 2 bâtis d’évaporation par effet Joule (Edwards Auto 306 et Vinci PVD-4E)
  • 2 pulvérisateurs multi-cibles cathodiques magnétron (Alcatel)
  • Sputtering (Biorad SC500)
Equipements de lithographie
© INSP - L. Becerra {JPEG}
  • 2 spin coater (Polos Spin 150 i)
  • Photolithographie à écriture directe par laser UV (DWL 66FS Heidelberg)
  • 2 aligneurs de masques (MJB4 et MJB3 – Karl Süss)
  • Système de lithographie électronique (Raith Elphy Quantum)
Equipements de caractérisation
© INSP - L. Becerra {JPEG}
  • MEB (Zeiss Supra 40) + Detecteur EDS (EDS Compact 30mm Brucker)
  • Microscope optique (Olympus BX51)
  • Profilomètre mécanique (Dektak 150 Veeco)
Equipements divers
JPEG
  • 3 hottes de chimie pour gravures humides et manipulations diverses
  • Micro Diamond Scriber (OEG MR100)
  • four de recuit/oxydation (Carbolite BGHA12/300A)
  • Plasma cleaner (Harrick Plasma PDC-002)

 

Exemples de réalisations

Voici quelques exemples d’échantillons réalisés à l’INSP grâce au matériel présent en salle blanche

Fabrication de masques de photolithographie
© INSP A l’aide de la technique de photolithographie à écriture directe par laser UV (DWL 66FS Heidelberg), des masques aux motifs variés peuvent être réalisés sur demande.
Réalisation : Loïc Becerra, Mélanie Escudier
Cristaux phononiques
© INSP

La modulation à l’échelle de la centaine de microns des propriétés acoustiques, à l’origine de comportements orignaux, est obtenue par la gravure de trous dans une plaque de silicium.

Auteur du projet : Bernard Bonello

© INSP

La modulation à l’échelle du micron des propriétés acoustiques est ici obtenue par la gravure de trous dans un substrat de silice.

Auteur du projet : Laurent Belliard

Méta-matériaux optiques
© INSP La structuration de couches minces permet d’obtenir de nouvelles propriétés physiques de matériaux en vue de leur utilisation en optique.
Auteur du projet : Bruno Gallas
Dépôt de multicouches
© INSP Structuration d’un système de multicouches épais sous forme de plots (collaboration avec la centrale technologique Femto-ST de Besançon pour utilisation de la technique DRIE).
Auteur du projet : Bernard Bonello
Structuration d’une couche mince de GaMnAs pour obtention de pistes ou de plots magnétiques
© INSP Ces structures permettent l’étude de la structure et de la dynamique des domaines magnétiques, ainsi que la manipulation ultra-rapide d’aimantation.
Auteur du projet : Laura Thevenard
Transducteurs acoustiques de surface
© INSP Élaboration de dispositifs de type SAW (peignes inter-digités émetteur et récepteur) pour étude de film mince magnétique.
Auteur du projet : Jean-Yves Duquesne
Nanostructures isolées ou en interaction
© INSP Le confinement des ondes acoustiques dans des systèmes nanostructurés permet de mettre en évidence une discrétisation du paysage vibrationnel.
Auteur du projet : Laurent Belliard
Capteurs
© INSP Un système de contact en or est lithographié sur l’échantillon à étudier dans le but d’extraire par la méthode 3ω la conductivité des films sous-jacents.
Auteur du projet : Jean-Yves Duquesne
Diffuseurs acoustiques microniques isolés ou organisés
© INSP Sous certaines conditions, des nano et microstructures isolées peuvent interagir avec des ondes de surfaces.
Auteur du projet : Laurent Belliard
Caractérisation de dépôts d’opales par MEB
© INSP Auteure du projet : Agnès Maitre
Systèmes auto-suspendus
© INSP La réalisation de systèmes sans interaction avec le substrat est souvent un avantage dans l’étude de leurs propriétés intrinsèques.
Auteur du projet : Laurent Belliard
Réalisation d’électrodes
© INSP Après avoir repéré à la surface du substrat (ici du graphène) l’échantillon à étudier, un système d’électrodes a été conçu afin de réaliser des mesures de transport.
Auteur du projet : Abhay Shukla (IMPMC)
Nanofils de cuivre auto-suspendus sur substrat silicium micro-structuré
© INSP Par photolithographie et gravure humide KOH, un substrat de Si a été micro-structuré. Sur les tranchées réalisées, des nanofils de cuivre ont alors été dispersés afin de pouvoir étudier leurs propriétés vibrationnelles.
Auteur du projet : Laurent Belliard
Dispositif de mesures différentielles de la vitesse du son dans les liquides
© INSP Afin de mesurer du son dans des systèmes liquides, des mesures différentielles s’avèrent très pertinentes. Dans le cas présent, des structures ont été gravées dans un substrat transparent.
Auteurs du projet : Laurent Belliard, Fréderic Decremps (IMPMC)

Enseignement

Responsable : Laurent Belliard

Initiation aux différentes technologies afférentes à la structuration de la matière en salle blanche

Effets des paramètres de rotation lors de l’enrésinement des substrats, des paramètres d’insolation UV, du développement des résines positives ou négatives, gravure chimique, gravure anisotrope du silicium, processus de lift-off, dépôt de couches minces, techniques de caractérisation.

Enseignement sous la forme de mini projets

L’objectif est de mettre à profit les procédés de lithographie afin de réaliser des systèmes présentant des fonctionnalités qui auront été introduites dans le cadre de cours plus académiques. L’ouverture vers de nombreuses formations de l’UPMC est en cours de développement (Masters Recherche et Professionnel, Stages) et devrait s’amplifier dans les années à venir.

Actuellement, deux travaux pratiques, allant de la conception à la caractérisation de dispositifs fonctionnels, sont dispensés dans la salle blanche de l’INSP :

Projet 1 : Réalisation d’une cellule simplifiée à cristaux liquides
Gravure des électrodes en ITO, fabrication des couches d’ancrage et étude en polarisation de la réponse du cristal liquide, caractérisation du fonctionnement de la cellule.
Projet 2 : Réalisation d’une pointe de microscopie à force atomique
Fabrication du support et du cantilever, réalisation de réseaux de micro-pointes, caractérisation du fonctionnement de la sonde locale.