À Grenoble, le 25 juin, a été officiellement lancée une ligne pilote dédiée à la spintronique au sein du laboratoire Spintec du CEA. Cette installation va accélérer la montée en maturité des avancées indispensables pour tendre vers une électronique plus performante et durable.

Faire émerger des technologies pour s’orienter vers un numérique plus responsable. C’est avec cette ambition que le CEA, l’Université Grenoble Alpes et le CNRS ont officialisé la mise en service d’une ligne pilote se focalisant sur la spintronique. Dénommée SpinFab, cette infrastructure a bénéficié d’un soutien financier de 11,5 millions d’euros provenant des CPER, du Feder Auvergne-Rhône-Alpes, mais aussi de l’Equipex Nanofutur ainsi que des PEPR Électronique et SPIN. « Ce lancement vient renforcer la dynamique nationale de recherche sur la spintronique et le nanomagnétisme. Elle ouvre également des perspectives d’innovation, aidant à transformer la connaissance scientifique en solutions concrètes », déclare Pascale Bayle-Guillemaud, directrice du CEA Irig, dont dépend le laboratoire Spintec.
Avec l’émergence des technologies d’intelligence artificielle et de la data, de nouveaux enjeux concernent désormais le stockage de quantités massives de données et la réduction de la consommation par les usages numériques. « La spintronique fait appel à une brique de base utilisant à la fois la charge électronique et le spin ou mouvement magnétique. Cela nécessite peu d’énergie pour la faire fonctionner et elle se révèle facile à contrôler », indique Lucian Prejbeanu, directeur du laboratoire Spintec, interviewé par POC Média l’an dernier. Ainsi, la spintronique pourrait apporter des mémoires de plus grande capacité, des capteurs basse consommation ou des capacités de calcul dans la mémoire des processeurs.

Deux équipements centraux

Le SPINfab entend faciliter le prototypage et, ainsi, accélérer la montée en maturité (TRL 3-5) des technologies développées dans les laboratoires académiques. Il s’appuie sur deux briques principales. D’une part, la ligne de dépôt de couches minces nanométriques, par pulvérisation cathodique. Elle permet de recouvrir les plaques de silicium (ou wafers) d’une épaisseur de 200 mm de plusieurs couches de composés aux propriétés électromagnétiques (MgO, Fe₇₂Co₈B_20, etc.). « À l’aide de cette ligne pilote unique au niveau académique, nous sommes capables de produire des matériaux dotés de tunnels magnétiques. Elle peut aussi servir à la fabrication d’alliages de cobalt ou de supraconducteurs au niobium pouvant être utilisés dans le quantique », souligne Lucian Prejbeanu. La ligne de dépôt permet ainsi de produire jusqu’à 25 wafers par jour. D’autre part, le SpinFab dispose d’un matériel de lithographie par plasma, spécifiquement conçu pour traiter les matériaux magnétiques employés en spintronique.
À ces deux briques technologiques s’ajoutent des équipements déjà présents au sein du laboratoire pour la conception microélectronique : un four de recuit (capable d’appliquer une température allant jusqu’à 450 °C et un champ magnétique atteignant 2 tesla) et deux équipements de tests des wafers après cuisson.

Bénéficier à l’écosystème grenoblois

Le SpinFab va constituer une brique d’un hub sur la spintronique fédérant centres de design, industriels, fonderies, start-up, acteurs de la recherche, équipes de formation, etc. Il va permettre de nouer des collaborations de recherche avec le tissu industriel local comprenant le groupe Soitec et de nombreuses start-up, comme Crocus Technology, Hprobe, Golana Computing ou Nellow. Des synergies avec d’autres acteurs nationaux et européens et la participation aux réseaux d’infrastructures de recherche, comme Renatech, ou Infrachip sont également envisagées.
Outre les partenariats, le SpinFab va bénéficier à la formation des étudiants et des ingénieurs. Ils pourront accéder à cette infrastructure dernier cri pour développer des compétences qui vont devenir incontournables au sein des filières d’avenir. « Nous assistons à un mouvement français et européen en spintronique. Il implique en Europe une quinzaine d’universités, 47 laboratoires et 443 chercheurs permanents », conclut Lucian Prejbeanu.