LabHC (Saint-Etienne)

Nanofabrication par lithographie UV

Contact

Laboratoire Hubert Curien

Plateforme Laser Femtoseconde
Plateforme NanoSaintEtienne
Bâtiment F 
18 Rue du Professeur Benoît Lauras
42000 Saint-Etienne

Le Laboratoire Hubert Curien développe depuis plus de 20 ans des activités de recherches et innovations sur les interactions lumière-matière, en particulier sur l’interaction laser-matière et/ou l’apport de fonctionnalités aux surfaces et aux matériaux.

La plateforme laser femtoseconde permet la structuration et la fonctionnalisation des surfaces, à l’échelle nanométrique et micrométrique. Elle est équipée avec des platines de positionnement de résolution nanométriques ainsi que des scanners galvanométriques permettant un traitement de grandes surfaces à haute cadence. Il est également possible de contrôler l’environnement par chambre à vide.

La plateforme NanoSaintÉtienne permet la structuration et la fonctionnalisation des surfaces. Elle possède tous les outils de lithographie (masquage, lithographie interférentielle, colloïdale et laser) pour la micro- et nano-structuration de couches fonctionnelles (résine et sol-gel) sur des grandes surfaces et des surfaces complexes, avec des moyens de dépôts et de caractérisation (optique, microscopique et spectroscopique).

Équipements ouverts à l’accueil dans le cadre de LUMA


Plateforme Laser Femtoseconde

Environnement 1 : Pharos I (Light Conversion)

  • 1030 nm, 180 fs
  • Énergie : de 1,5 mJ@1 kHz à 10 µJ@100 kHz
  • Sous-division en cadence possible
  • Mode burst
  • Génération d’harmoniques : 515 nm, 343 nm, 257 nm ; 100 kHz
  • OPA : 60 kHz, longueurs d’ondes accessibles : 250 nm à 15 nm
  • Harpia : spectroscopie résolue en temps femtoseconde

Environnement 2 : Pharos II (Light Conversion)

  • 1030 nm, 170 fs
  • Énergies : 1 mJ@10 kHz, 200 µJ@50 kHz, 50 µJ@200 kHz, 9 µJ@1,1 MHz
  • Sous-division en cadence possible
  • Modes burst et bi-burst (régime MHz et GHz)
  • Génération d’harmoniques : 515 nm, 343 nm, 257 nm
  • Mise en forme spatiale et de polarisation du faisceau
  • Micro/nano-structuration (possibilité d’un environnement contrôlé), PLD, scanner galvanométrique

Environnement 3 : Legend I (Coherent)

  • 800 nm, 40 fs
  • Énergie : 3 mJ@1 kHz
  • Sous-division en cadence possible
  • Mode burst
  • Mise en forme de la polarisation du faisceau
  • Microscopie wDPM

Environnement 4 : Legend II (Coherent)

  • 800 nm, 40 fs
  • Énergie : 3 mJ@2 kHz
  • Sous-division en cadence possible
  • Mode burst
  • OPA, longueurs d’ondes accessibles : 250 nm à 15 nm
  • Spectroscopie THz et MIR

Plateforme NanoSaintEtienne

Nettoyage de substrats :

  • Wet Bench avec bains à ultrasons acétone et éthanol, et bacs de rinçage eau déionisée
  • Nettoyeur à plasma d’oxygène pour substrats de 1″ à 4″

Enduction par voie chimique :

  • Tournettes pour substrats de 1″ à 22″
  • Dip-coater pour substrats de 1″ à 4″
  • Étuves et plaques chauffantes pour traitements thermiques jusqu’à 200 °C

Dépôts de micro-objets par procédé Langmuir-Blodgett :

  • Taille de substrat : 1″ à 4″

Photolithographie :

  • Deux insolateurs directs à LED UV : 275 nm et 365 nm
  • Aligneur de masque SET 702 : 365 nm, substrats jusqu’à 4″
  • Aligneur de masque Kloé UV-KUB-3 : 365 nm, substrats jusqu’à 4″

Lithographie sans masque :

  • Kloé Dilase 750 : substrats jusqu’à 400 × 400 mm² résolution 4 µm
  • DMO MicroWriter : substrats jusqu’à 149 × 149 mm², résolution 1 µm

Lithographie interférentielle :

  • Inscription directe de motifs sinusoïdaux
  • Trois longueurs d’onde (355 nm, 405 nm, 442 nm) sur deux bancs automatisés
  • Taille de substrat : 1″ à 4″

Dépôts de couches minces par voie physique :

  • Épaisseurs déposées : 10 à 200 nm (jusqu’à 10 µm pour le Cu)
  • Dépôts par évaporation : Al, Au, Cr, Pd
  • Dépôts par pulvérisation magnétron : Al, Co, Cr, et Cu

Four RTA (Rapid Thermal Annealing) :

  • Température max : 1200 °C
  • Atmosphères de travail : Air, Ar, NH2, NH3, O2
  • Taille de substrat : 1″ à 4″

Les autres plateformes ULTRAFAST

INFRASTRUCTURE
ULTRAFAST

 CELIA (Bordeaux) 
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Spectroscopie résolue en temps de l’attoseconde à la femtoseconde
 iLM (Lyon)
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Spectroscopie ultrarapide ESI-MS de systèmes moléculaires complexes
 IMMM (Le Mans)
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Spectroscopie non-linéaire ultra-rapide résolue en temps
 ICB (Dijon)
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Manipulation et analyse dynamique des interactions lumière-matière à l’échelle nanométrique
 L2n (Troyes)
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Lithographie 3D avancée pour la nano-optique et la nanophotonique
 LOB (Paris Saclay)
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Plateforme de spectroscopie d’absorption transitoire multi-échelle femto-milliseconde
 LASIRE UL (Lille)
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Spectroscopie femtoseconde UV-vis, proche et moyen-Infrarouge en phase condensée