Lancement d’un nouveau projet européen sur les semi-conducteurs

L'électronique grand public, les technologies quantiques innovantes et les applications de l'Internet des objets (IoT) reposent toutes sur des semi-conducteurs pour lesquels une caractérisation fiable des propriétés électriques à l'échelle nanométrique est essentielle pour l'innovation et la compétitivité européenne. Pour aider les industriels dans cette démarche, le LNE coordonne le JRP ELENA (Electrical nanoscale metrology in industry) financé dans le cadre du programme EMPIR d’EURAMET.

Développer et caractériser une instrumentation rentable

La Commission européenne (CE) considère la micro- et la nano-électronique comme une technologie clé générique (Key Enabling Technology, KET) à fort potentiel d'innovation pour l'ensemble de l'économie, représentant actuellement 10 % du produit intérieur brut (PIB) de l'UE et favorisant l'emploi hautement qualifié.

Pour accompagner les industriels sur ce marché, le programme EMPIR d’EURAMET a retenu le Joint Research Projects (JRP) Electrical nanoscale metrology in industry (ELENA), rassemblant 13 partenaires européens pour mener des recherches sur la caractérisation des propriétés électriques à l'échelle nanométrique. En effet, la mesure de ces propriétés permet d'évaluer des paramètres critiques (par exemple, la densité de dopants, la concentration de porteurs, la constante diélectrique et la tangente d’angle de perte, la résistance de fuite…) utilisés pour définir les performances des matériaux et des composants électroniques. Or actuellement, seuls les microscopes à force atomique à pointe conductrice (C-AFM) et les microscopes à sonde locale microonde (SMM) permettent la caractérisation électrique à l'échelle nanométrique, mais ils sont coûteux, compliqués et, dans de nombreux cas où ils sont utilisés, peu fiables et non comparables car les mesures ne sont pas traçables.

Silicium — Le projet JRP ELENA vise à rendre traçables les mesures des propriétés électriques à l'échelle nanométrique

Ce projet vise donc à rendre ces mesures traçables pour la première fois, avec des incertitudes déclarées, et abordables par :

Le développement et le test d’une instrumentation rentable
La mise au point des premiers étalons de référence "hors laboratoire" du DC (mHz) au GHz
La rédaction de normes de référence faciles à utiliser et de méthodes d’étalonnage robustes et des guides de bonnes pratiques
La mise à disposition de modèles 3D facilement accessibles et de bilans d'incertitude simplifiés pour la microscopie à force atomique à pointe conductrice (C-AFM) et à sonde locale micro-onde (SMM)

D’une durée de 3 ans ce projet a été officiellement lancé le 28 septembre 2021 lors du kick-off meeting réunissant tous les partenaires.

En savoir plus sur le projet : JRP ELENA