Plateforme laser pour la métrologie EUV – NanoLite

Le but du laboratoire commun NanoLite est de rapprocher un laboratoire académique expert en développement de sources lumineuses EUV par lasers (LIDYL) et un laboratoire industriel (Imagine Optic) spécialisé dans la mise en forme spatio-temporelle de ces faisceaux. NanoLite offrira d’une part un cadre légal propice à la valorisation de produits issus de la recherche fondamentale auprès d’un industriel et, d’autre part, un cadre physique consistant en un laboratoire totalement équipé des derniers équipements scientifiques. Ce laboratoire sera basé au LIDYL sur le site de l’Orme des Merisiers à proximité immédiate de la communauté scientifique concernée et des plateformes nationales les plus modernes dans le domaine de l’optique laser (ATTOLab, CILEX) et du rayonnement synchrotron (SOLEIL).
La thématique centrale de ce laboratoire sera de développer des systèmes optiques orientés vers la métrologie. En effet, le domaine extrême ultraviolet (EUV), particulièrement autour de 13nm, est crucial pour de multiples secteurs allant des besoins des installations produisant du rayonnement synchrotrons à la microélectronique (lithographie), en passant par la recherche académique (imagerie dynamique de domaines magnétiques,…).
Le laboratoire commun s’appuiera sur les expertises complémentaires du LIDYL en génération de rayonnement cohérent ultrabref de courte longueur d’onde par laser et d’IO en caractérisation et génération de fronts d’onde (senseurs de fronts d’onde, mesures de la qualité des optiques, optiques actives, …). Le laboratoire commun propose:
1. La mise en place d’une ligne de lumière de haute performance dans la gamme EUV, dont l’architecture permettra en particulier d’atteindre une très forte stabilité du rayonnement, une puissance moyenne élevée, l’accès à de multiples longueurs d’onde. Cette première réalisation, de par ses caractéristiques, constitue en soi une première innovation majeure. Elle permettra ainsi le développement et la validation de nouvelles briques technologiques. Ce développement s’appuiera principalement sur l’expertise du LIDYL, mais sa fiabilisation nécessite les compétences et les équipements d’IO en mesure et contrôle du rayonnement EUV.
2. Le développement, la mise en œuvre et l’optimisation de briques technologiques uniques, issues du savoir-faire d’IO, permettant une amélioration continue des performances et capacités de la ligne de lumière:
o En métrologie sera développée une nouvelle génération de senseurs de front d’onde dans la gamme d’énergie cible, incluant la possibilité de mesures de faisceaux ouverts, de mesures de phases spectrales, de caractérisation d’optiques X-EUV à très haute précision ;
o Pour la mise en forme de faisceau, une nouvelle génération d’optiques actives optimisée pour une mise en œuvre sur rayonnement EUV sera développée, permettant d’accéder à de hautes densités d’énergie par nanofocalisation.
3. La montée en puissance des applications scientifiques et industrielles de l’écosystème NanoLite, au travers de cette ligne de lumière :
o L’exploitation pour la métrologie de haute précision d’optiques X-EUV à la longueur d’onde de travail et dans leur configuration d’utilisation, répondant à court terme à l’immense marché des « jouvences » des centres de rayonnement synchrotron.
o L’imagerie nanométrique pour l’imagerie d’objets étendus nanostructurés (masques holographiques, méta-matériaux) avec des résolutions voisines de 13nm. En outre, ces avancées seront exploitées pour l’étude des dynamiques de désaimantation ultrarapide résolues spatialement et temporellement à l’œuvre au LIDYL, afin de compléter les études réalisées sur ATTOLab.
A terme, la plateforme mise en place au sein de NanoLite représente une opportunité significative de commercialisation d’une station expérimentale de métrologie et/ou d’imagerie pour les grands acteurs académiques et industriels du domaine.