Institut de microélectronique et composants

Imec se concentre sur la recherche concernant la prochaine génération de technologies micro-électroniques et nano-technologies, correspondant aux besoins de l'industrie dans trois à dix ans

Trois tendances se dégagent dans l'industrie micro-électronique mondiale, caractérisées par trois expressions :

• More Moore est la miniaturisation des composants électroniques va se poursuivre dans la prochaine décennie, conformément à la loi de Moore. La filière CMOS restera prépondérante pour les semi-conducteurs dans un avenir proche prévisible (cf. International Technology Roadmap for Semiconductors).
• More than Moore est un projet qui vise à améliorer les filières CMOS actuelles pour développer de nouveaux micro- et nano-composants améliorés, tels que des micro-capteurs, des microsystèmes électro-mécaniques (MEMS), ou des nano-systèmes électro-mécaniques NEMS. Cette tendance combine l'intégration d'éléments hétérogènes, les techniques d'encapsulation innovantes, les micro-empilements 3D. Les applications envisagées sont en particulier médicales, micro-composants autonomes intégrés, etc.
• la convergence entre More Moore et More than Moore permet des prospectives scientifiques qui prédisent un besoin croissant de combinaison des grandes performances de type « More Moore » avec des capacités étendues de type « More than Moore ». Cette convergence a des conséquences sur la conception micro-électronique, les processus de fonderie, d'intégration et d'encapsulation.

Des ruptures d'échelles créent des occasions d'intégration nouvelles, telles que l'intégration entre nano-composants et bio-composants. Mais la maîtrise de l'intégration de nano-composants complexes requiert une refonte des approches et des méthodes de conception. Imec est l'un des instituts européens bien placés pour tirer avantage du développement des futures filières de nano-électronique.

La fondation de imec remonte à 1982 lorsque le gouvernement régional flamand a lancé un programme de soutien à l'industrie micro-électronique en Flandre. L'un des volets de ce programme a été la création d'un laboratoire de recherche en microélectronique, en proximité avec le laboratoire ESAT de la Katholieke Universiteit Leuven (KUL). Ce laboratoire est devenu imec. L'autre volet fut le soutien à la formation d'ingénieurs en micro-électronique (INVOMEC & MTC, Microelectronics Training Center), fonction aujourd'hui assurée par imec elle-même.

Imec a été ouverte en 1984 sous la forme d'une association sans but lucratif, dirigée par le professeur Roger Van Overstraeten (KUL), sous la supervision d'un conseil d'administration comprenant des représentants de l'industrie, des universités flamandes et du gouvernement régional flamand. En juin 1999, le professeur Gilbert Declerck succède au professeur Roger Van Overstraeten à la tête de imec.

En 2005, une coopération entre imec et la TNO (Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek) conduit à la création du Centre Holst. Ce centre de recherche a pour mission de créer des technologies génériques et de renforcer le potentiel d'innovation dans les domaines des transducteurs radio autonomes et des systèmes en couches minces. Le centre Holst est situé sur le campus de hautes technologies d'Eindhoven, aux Pays-Bas.

En 2008, imec est devenu un des premiers centres mondiaux de R&D en micro-et nano-électronique, employant environ 1600 chercheurs et ingénieurs. Imec coopère aujourd'hui virtuellement avec tous les principaux fabricants mondiaux de semi-conducteurs (on compte parmi ses partenaires privilégiés Intel, Samsung, STM, NXP Semiconductors, TSMC, Hynix, etc.) ainsi qu'avec la plupart des principales sociétés de conception électronique et équipementiers.

Imec accueille et organise de nombreuses conférences annuelles et panels technologiques (e.g. ARRM, UCPSS), et met à disposition un environnement unique où les nouvelles technologies et techniques peuvent être évaluées, développées, affinées et validées.

Le campus de imec comprend au total 24 400 m² de locaux à usage de bureaux, laboratoires, centres de formation et pièces techniques.

Les éléments primordiaux sont les deux salles blanches qui fonctionnent dans un environnement semi-industriel.

• L'infrastructure de salle blanche la plus récente est compatible avec les galettes au dernier standard de 300 mm et sont compatibles des recherches en filière "More Moore" pour des processus technologiques jusqu'à 32nm.
• La seconde salle blanche prend en charge des galettes de diamètre jusqu'à 200 mm et est compatible des recherches en filière "More than Moore". Elle est compatible de la fabrication de semi-conducteurs avec des fonctionnalités augmentées telles que des capteurs, actionneurs, MEMS et NEMS.

Imec possède en particulier une ligne pilote de production de cellules solaires en silicium, un laboration unique en son genre pour les recherches en bio-électronique, ainsi que l'état de l'art des équipements de caractérisation de matériaux et de tests de fiabilité. Pour la recherche sur les équipements nomades est disponible un laboratoire de traitement du signal et multimédia, ainsi que les derniers outils de conception électronique.

• Nanoélectronique en filière CMOS
• Nanotechnologie et Nanoélectronique en filière post-CMOS
• Caractérisation, fiabilité et modélisation
• Technologies Multi-modes multimédia (M4)
• Solutions pour transducteurs radio autonomes
• Cellules solaires (Silicium, organique, couches minces CIGSe/CZTSe)
• Capteurs d'image rétro-éclairés à grand champ en filière CMOS
• Encapsulation avancée et technologies d'interconnexion (Bumping, WLP)
• empilement 3D (Through-Silicon Vias)
• Équipements à consommation optimisée basés sur des technologies de matériaux de classe III-V (GaN, GaAs...)
• Bio-électronique et neuro-prothèses
• Électronique organique
• Composants et technologies radio
• MEMS pour les applications radio-fréquences et millimétriques
• Méthodologies de conception et technologies de CAO électronique
• MEMS associées à la production d'énergie.

• Imec
• Centre Holst
• Katholieke Universiteit Leuven