Vitrine technologique

POLYIONS

Une nouvelle source d’ions pour l’application FIB

Investissement : 270 k€

Domaine d’application : Chimie et Matériaux

Domaine scientifique : Physique-Chimie et Optique

Établissement(s) : CNRS - Université Paris-Saclay

Valorisation : Essaimage en cours / réalisé

#Source #Ions #HauteBrillance

CAS D'USAGE

Le projet POLYIONS a pour objectif le développement et la mise sur le marché d’un nouveau type de source d’ions, permettant des améliorations significatives pour des applications telles que l’analyse de surfaces à très haute résolution (FIB-SEM), la micro-gravure et usinage, la nano-implantation ionique.

Cette nouvelle source d’ions serait particulièrement adaptée au prototypage pour l’industrie microélectronique.

AVANTAGES

Actuellement, les sources à liquides conducteurs LMIS (Liquid Metal Ion Source) et ses variantes présentent une grande brillance et une longue durée de vie. Cependant elles présentent certains inconvénients comme la limite dans le choix des ions qu’il est possible d’obtenir (LMIS, MiLICIS, ILIS). La présence de gouttelettes, en plus des espèces ioniques pures, peut gêner la focalisation du faisceau et induire des contaminations (ILIS). Enfin, la complexité de certains dispositifs peut augmenter le taux de pannes (sources à ionisation de surface notamment).

L’innovation technologique concerne ici la source d’ions,. Cette approche permet une extraction simple d’ions parmi une large gamme compatible*, avec une bonne pureté ionique (90%), non contaminante, et duale (+/-). La technologie améliore la séparation de charges, réduit ou supprime les effets rédox, et offre une bonne durée de vie de la source (+500 heures).

*notamment les ions difficiles à obtenir à l’heure actuelle (ex. demandes à façon pour usinage (NO3-), boranes pour implantation ionique, Cs+, et I- pour imagerie…) et les nanoparticules.

APPLICATIONS

La production simple de faisceaux intenses d’une très large variété d’ions (atomiques ou nanoparticulaires) en phase gazeuse et dans des conditions douces (température proche de l’ambiante, faible vitesse initiale) et sans formation ou séparation simple des nano gouttelettes ouvre des champs d’application pour :
l’analyse de surface à haute résolution (spectrométrie de masse SIMS) : la plupart des 500 machines dans le monde pourraient bénéficier d’un « upgrade » avec cette source et des consommables de polymères,
la structuration de surface à haute résolution (par enlèvement ou au contraire dépôt très localisé de matière) en science des matériaux et dans le domaine des semi-conducteurs,
l’imagerie ionique à haute résolution,
– Etc…