Brevet FR3135821A1 — publié le 20231124

Procédé pour déposer un nano-objet (4) sur une surface réceptrice (20), comprenant une première étape pour saisir ce nano-objet (4) disposé une surface d’emport, une étape pour transférer ledit nano-objet (4) ainsi saisi vers la surface réceptrice (20), et une étape pour déposer ledit nano-objet (4) sur la surface réceptrice (20), caractérisé en ce qu’il met en œuvre un dispositif cantilever de transfert (3) comprenant deux bras (31,32) espacés agencés pour saisir, maintenir et libérer ledit nano-objet (4). Voir Figure 17 Procédé et système pour déposer un nano-objet sur une surface réceptrice, et système d’agrafage intégrant un tel système de dépôt DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention concerne un procédé ainsi qu'un système de dépôt d'un nano-objet sur une surface réceptrice. Elle vise également un système d’agrafage intégrant un tel système de dépôt. Le domaine de l’invention est plus particulièrement celui des composants et systèmes quantiques. ETAT DE LA TECHNIQUE Déposer des nanotubes sur une surface est actuellement un véritable défi technologique, du fait des très petites dimensions de ces nanotubes. C’est encore plus difficile lorsqu’il s’agit de déposer un nanotube sur deux électrodes espacées par une tranchée. Le document “ One-step Direct Transfer of Pristine Signe-Walled Carbon Nanotubes for Functional Nanoelectronics ”, Chung Chiang Wu et al., Nanoletters 2010, [1] , divulgue une technique de transfert direct en une étape pour la fabrication de dispositifs nanoélectroniques fonctionnels à l'aide de nanotubes de carbone à paroi unique (SWNT) vierges. Les SWNT suspendus développés par la méthode de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) sont alignés et directement transférés sur des électrodes de dispositif préconfigurées à température ambiante. Le document « Fork stamping of pristine carbon nanotubes onto ferromagnetic contacts for spin-valve devices », J. Gramich et al., Phys. Status, 2015 [2] , divulgue un procédé de fabrication appelé « fork stamping » optimisé pour le transfert à sec de nanotubes de carbone vierges individuels (CNT) sur des électrodes de contact ferromagnétiques fabriquées par lithographie standard. Le document " Transfer of carbon nanotubes onto microactuators for hysteresis-free transistors at low thermal budget " M. Muoth and C. Hierold, 2012 IEEE 25th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), 2012, pp. 1352-1355, doi:10.1109/MEMSYS.2012.6170417, [3] , divulgue un procédé de transfert à sec pour des nanotubes de carbone à paroi unique, permettant d'obtenir des transistors à effet de champ de nanotubes suspendus, ultrapropres et sans hystérésis sur des électrodes micro-actionnées sans exposer la puce du dispositif à des températures de croissance de nanotubes élevées. Les nanotubes sont développés sur une matrice séparée, entre les bras d'une structure en fourche, et sont ensuite transférés sur des électrodes de réception d'une matrice de dispositif. La matrice du dispositif est maintenue à température ambiante ; et ainsi, il peut en principe contenir des circuits de lecture sensibles à la température. Le transfert sans liquide à température ambiante est effectué sous observation au microscope optique, tandis que le placement est détecté en surveillant le courant à travers les électrodes du dispositif. Le document WO2020079228A1 (Delbecq et al.) divulgue un procédé et dispositif de dépôt d’un nano-objet, comprenant une approche, dans une enceinte, d'un support en direction d'un substrat porteur, puis - un transfert, dans l'enceinte, de l'objet du support vers une zone de dépôt du substrat porteur. L'étape de transfert est de préférence réalisée alors que l'intérieur de l'enceinte est sous vide à une pression inférieure à 10 -6 bar. A titre d’exemple d’art antérieur, une chambre d’agrafage 2 maintenue sous ultra-vide poussé (UHV) est partie intégrante d’un équipement de nanofabrication 1 tel que représenté en . La chambre d’agrafage comprend une puce 20 dotée d’électrodes 23, sur lesquelles il va falloir déposer un nanotube de carbone initialement présent sur des électrodes en porte-à-faux 23 prolongeant un circuit électronique 21, en référence aux figures 2 à 5. Des procédés actuels d’assemblage de composants Qubit mettent en œuvre une technique d’agrafage de nanotubes dans laquelle il s’avère difficile de contrôler l’angle d’approche d’une puce 21 pourvue d’électrodes 23 portant des nanotubes par rapport au plan de la puce réceptrice, comme l’illustre la . Il est par ailleurs quasi impossible de positionner précisément les nanotubes et de déterminer un arrêt du transfert d’un nanotube selon l’axe vertical. Par ailleurs, la surface réceptrice est généralement pourvue de grandes tranchées, ce qui pourrait constituer une source de dégradation du facteur de qualité du résonateur. Par ailleurs, la technique d’agrafage est non évolutive au-delà de quelques Qubits. De plus, la navigation à l’intérieur d’une agrafeuse est particulièrement difficile. Une première solution a consisté à se débarrasser entièrement de la tranchée en travaillant avec une puce avec des électrodes sur un bras au lieu d'électrodes au-dessus d'une tranchée. Mais le problème avec cette conception est qu'elle changerait tout le processus de nanofabrication. L’objectif est donc de résoudre le problème sans changer la conception de la puce. Hierold et al., 2012 ont eu l'idée de construire la puce sur un cantilever ou porte-à-faux , le transfert du nanotube de carbone n'est qu'un transfert entre deux porte-à-faux. Ce n'était pas possible, car cela nécessiterait un changement substantiel dans la conception de la puce. Un but de la présente invention est de proposer une nouvelle technique pour transférer un nano-objet sur une puce/un circuit électronique de manière cohérente, avec le moins de défauts possible sur la puce résultante, le plus rapidement possible et le plus évolutivement possible. L’objectif de la présente invention est ainsi atteint avec un procédé pour déposer un nano-objet sur une surface réceptrice, comprenant une première étape pour saisir ce nano-objet disposé une surface d’emport, une étape pour transférer ledit nano-objet ainsi saisi vers la surface réceptrice, et une étape pour déposer ledit nano-objet sur la surface réceptrice, caractérisé en ce qu’il met en œuvre un dispositif cantilever de transfert ou une fourche de transfert comprenant deux bras espacés agencés pour saisir, maintenir et libérer ledit nano-objet. En particulier, il est prévu un procédé de dépôt pour déposer un nano-objet sur une surface réceptrice, comprenant une première étape pour saisir ce nano-objet disposé sur une surface d’emport. De préférence, le dispositif cantilever de transfert ou la fourche de transfert comprend deux bras espacés pourvus chacun d’une dent, les deux dents étant en vis-vis et agencées pour saisir, maintenir et libérer ledit nano-objet. Lorsque le procédé selon l’invention est mis en œuvre pour le dépôt d’un nanotube de carbone, la surface d’emport peut comporter une puce semiconductrice à cantilever. Lorsque le procédé selon l’invention est mis en œuvre pour l’agrafage d’un nanotube de carbone, la surface d’emport peut comporter une puce semiconductrice à cantilever. Le procédé de dépôt selon l’invention peut être avantageusement mis en œuvre pour le dépôt de nanotubes sur des électrodes séparant des tranchées. De préférence, pendant l’étape de dépôt d’un nanotube ou de plusieurs nanotubes, les bras du dispositif cantilever de transfert pénètrent dans deux tranchées entourant une électrode. Ces électrodes peuvent être avantageusement agencées pour réaliser des composants Qubit. Avec le procédé de dépôt selon l’invention, il est possible de réaliser des dépôts de nanotubes sur des circuits présentant des tranchées inter-électrodes de largeur inférieure à 100 μm, typiquement de 30 μm. De préférence, il est proposé une étape pour détecter un contact du dispositif cantilever de transfert avec la surface réceptrice, cette étape de détection mettant en œuvre une sonde à force atomique comportant une pointe portant le dispositif cantilever de transfert et fixée à un diapason ou résonateur mécanique contrôlé en fréquence autour d’une fréquence de résonance prédéterminée. De préférence, l’étape de détection comprend une étape pour délivrer une information d’écart entre la pointe (10) portant le dispositif cantilever de transfert (30) et la surface réceptrice (20), ladite information de distance étant traitée pour contrôler l’étape de transfert. Selon un exemple, le procédé est mis en œuvre pour la dépose d’un nanotube de carbone sur un circuit microélectronique. De préférence, l’étape de transfert d’un nanotube est agencée pour le déposer sur des électrodes. Selon n’importe quel mode de réalisation, le procédé peut être mis en œuvre dans la réalisation d’un composant Qubit. Suivant un autre aspect de l’invention, il est proposé un système pour déposer un nano-objet sur une surface réceptrice, mettant en œuvre le procédé de dépôt selon l’invention, comprenant des moyens pour saisir ce nano-objet disposé une surface d’emport, des moyens pour transférer ledit nano-objet ainsi saisi vers la surface réceptrice, et des moyens pour déposer ledit nano-objet sur la surface réceptrice, caractérisé en ce qu’il comprend, au titre desdits moyens de saisie, de transfert et de dépôt, au moins un dispositif cantilever de transfert ou au moins une fourche de transfert comprenant deux bras espacés agencés pour saisir, maintenir et libérer ledit nano-objet. En particulier, il est proposé un système de dépôt pour déposer un nano-objet sur une surface réceptrice, mettant en œuvre le procédé de dépôt selon l’invention, comprenant des moyens pour saisir ce nano-objet disposé sur une surface d’emport. De préférence, l’au moins un dispositif cantilever de transfert ou l’au moins une fourche de transfert comprend deux bras espacés pourvus chacun d’une dent, ces dents étant en vis-à vis et agencés pour saisir, maintenir et libérer ledit nano-objet. Le dispositif cantilever de transfert peut être réalisé sous la forme de deux lames sensiblement parallèles et espacées par une pièce isolante. Chaque lame peut par exemple comprendre une partie allongée dont une extrémité en porte-à-faux comporte un bras sensiblement perpendiculaire à ladite partie allongée. Ces bras peuvent comporter un revêtement électriquement conducteur. Le système de dépôt selon l’invention peut être avantageusement mis en œuvre pour le dépôt de nanotubes sur des électrodes séparées par des tranchées. De préférence, les tranchées inter-électrodes sont de largeur inférieure à 100 μm. De préférence, ledit système est mis en œuvre dans un système pour agrafer des nanotubes sur une pluralité d’électrodes d’un circuit électronique d’un point quantique. Dans une mise en œuvre particulière de l’invention, il est proposé un système pour agrafer des nanotubes sur une pluralité d’électrodes, comprenant un système de dépôt selon l’invention, un dispositif d’agrafage et un dispositif pour recevoir un circuit électronique d’un point quantique. De préférence, le système comprend en outre des moyens pour détecter un contact ou un risque de contact du dispositif cantilever de transfert avec la surface réceptrice, ces moyens de détection comprenant une sonde à force atomique comportant une pointe portant le dispositif cantilever de transfert et fixée à un diapason contrôlé en fréquence autour d’une fréquence de résonance prédéterminée. De manière préférentielle, les moyens de détection comprennent en outre des moyens pour délivrer une information d’écart entre la pointe portant le dispositif cantilever de transfert et la surface réceptrice, et en ce qu’il comprend en outre des moyens pour contrôler les moyens de transfert à partir de ladite information de ladite information d’écart. Selon un mode de réalisation, ledit système est disposé dans une chambre d’agrafage au sein d’une système pour réaliser des composants Qubit. Selon une variante, il est prévu un système pour agrafer des nanotubes de carbone en vue de réaliser des composants Qubit, comprenant une chambre d’agrafage intégrant un système de dépôt selon l’une des caractéristiques précédentes. Avec la présente invention, il s’agit ainsi de transférer le nanotube de carbone sur un petit intermédiaire unique cantilever. Ceci permet à la tranchée d'être beaucoup plus petite, économisant de l'espace sur la puce pour une future conception évolutive. DESCRIPTION DES FIGURES la est une vue perspective d’une chambre d’agrafage de l’art antérieur ; la est une vue de l’intérieur de la chambre d’agrafage de la ; la représente un substrat récepteur et un circuit multi-électrodes mis en œuvre dans un procédé de dépôt de l’art antérieur ; la illustre un exemple d’une puce à réseau cantilever en approche de deux tranchées séparées par un ensemble d’électrodes alignées, de l’art antérieur ; la représente un exemple de circuit multi-électrodes mis en œuvre dans un procédé de dépôt de l’art antérieur ; la illustre un exemple, dans l’art antérieur, d’approche rendue difficile par un contrôle de l’angle imparfaite du circuit multi-électrodes de la sur un substrat récepteur dans l’art antérieur ; la représente un exemple de réalisation d’un dispositif cantilever de transfert mis en œuvre dans un système de dépôt de nanotube selon l’invention ; la est une vue agrandie d’une extrémité du dispositif cantilever de transfert de la ; la représente un nanotube présent sur un circuit multi-électrodes ; la représente une vue de dessus et une vue latérale d’une approche d’un dispositif cantilever de transfert, en vue d’un premier transfert du nanotube de la ; la illustre une situation de transfert du nanotube par un dispositif cantilever de transfert ; la représente une approche d’un dispositif cantilever de transfert, en vue d’un second transfert du nanotube; la représente le dispositif cantilever de transfert de la , porteur du nanotube arrivé en contact avec les électrodes, pour un second transfert ; la illustre le nanotube sur le substrat, après second transfert ; la illustre la réduction drastique de la dimension d’une tranchée, rendue possible par le procédé de dépôt selon l’invention ; la illustre le gain de place obtenu grâce à la réduction de la dimension des tranchées ; la illustre un exemple d’implémentation du procédé de dépôt selon l’invention ; la est une vue en perspective d’un exemple de réalisation d’un système d’agrafage selon l’invention ; la est une vue en écorché du système d’agrafage représenté en ; la est une vue agrandie de l’intérieur du système d’agrafage représenté en Figures 18 et 19; la comporte une vue de dessus du dispositif AFM équipant le système d’agrafage représenté en Figures 18, 19 et 20, et une vue agrandie d’un circuit électronique traité avec le procédé de dépôt selon l’invention ; la est une vue en perspective agrandie du dispositif AFM représenté en ; la est une vue agrandie du dispositif de transfert cantilever couplé au dispositif AFM de la ; et la est une vue détaillée du dispositif AFM de la . Procédé pour déposer un nano-objet (4) sur une surface réceptrice (20), comprenant une première étape pour saisir ce nano-objet (4) disposé une surface d’emport (21), une étape pour transférer ledit nano-objet (4) ainsi saisi vers la surface réceptrice (20), et une étape pour déposer ledit nano-objet (4) sur la surface réceptrice (20), caractérisé en ce qu’il met en œuvre un dispositif cantilever ou fourche de transfert (3) comprenant deux bras (31, 32) espacés pourvus chacun d’une dent, les deux dents étant en vis-vis et agencées pour saisir, maintenir et libérer ledit nano-objet (4). Procédé de dépôt selon la revendication précédente, mis en œuvre pour le dépôt d’un nanotube de carbone, caractérisé en ce que la surface d'emport comporte une puce semiconductrice à cantilever. Procédé de dépôt selon l’une quelconque des revendications précédentes, mis en œuvre pour le dépôt de nanotubes (4) sur des électrodes séparant des tranchées. Procédé de dépôt selon la revendication précédente, caractérisé en ce que pendant l’étape de dépôt du nanotube, les bras du dispositif cantilever de transfert pénètrent dans deux tranchées entourant une électrode. Procédé de dépôt selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les tranchées inter-électrodes sont de largeur inférieure à 100 μm. Procédé de dépôt selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une étape pour détecter un contact du dispositif cantilever de transfert (30) avec la surface réceptrice (20), cette étape de détection mettant en œuvre une sonde à force atomique (1) comportant une pointe (10) portant le dispositif cantilever de transfert (30) et fixée à un diapason ou résonateur mécanique (11,12) contrôlé en fréquence autour d’une fréquence de résonance prédéterminée. Procédé de dépôt selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape de détection comprend une étape pour délivrer une information d’écart entre la pointe (10) portant le dispositif cantilever de transfert (30) et la surface réceptrice (20), ladite information de distance étant traitée pour contrôler l’étape de transfert. Procédé de dépôt selon la revendication précédente, mis en œuvre pour la dépose d’un nanotube de carbone (4) sur un circuit microélectronique (20). Procédé de dépôt selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape de transfert d’un nano-tube (4) est agencée pour le déposer sur des électrodes. Procédé de dépôt selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il est mis en œuvre dans la réalisation d’un composant Qubit. Système (10) pour déposer un nano-objet (4) sur une surface réceptrice (20), mettant en œuvre le procédé de dépôt selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens (3) pour saisir ce nano-objet disposé une surface d’emport (21), des moyens pour transférer ledit nano-objet ainsi saisi vers la surface réceptrice (20), et des moyens pour déposer ledit nano-objet (4) sur la surface réceptrice (20), caractérisé en ce qu’il comprend, au titre desdits moyens de saisie, de transfert et de dépôt, au moins un dispositif cantilever de transfert (3) comprenant deux bras (31,32) espacés pourvus chacun d’une dent, ces dents étant en vis-à vis et agencés pour saisir, maintenir et libérer ledit nano-objet (4). Système de dépôt (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif cantilever de transfert (3) est réalisé sous la forme de deux lames (310,320) sensiblement parallèles et espacées par une pièce isolante (33). Système de dépôt (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque lame (310,320) comprend une partie allongée dont une extrémité en porte-à-faux comporte un bras sensiblement perpendiculaire à ladite partie allongée. Système de dépôt selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les bras comportent un revêtement électriquement conducteur. Système de dépôt selon l’une quelconque des revendications 11 à 14, mis en œuvre pour le dépôt de nanotubes sur des électrodes séparées par des tranchées. Système de dépôt selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les tranchées inter-électrodes sont de largeur inférieure à 100 μm. Système de dépôt selon l’une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisé en ce qu’il est mis en œuvre dans un système pour agrafer des nanotubes sur une pluralité d’électrodes d’un circuit électronique d’un point quantique. Système de dépôt selon l’une quelconque des revendications 11 à 17, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des moyens (1) pour détecter un contact ou un risque de contact du dispositif cantilever de transfert (30) avec la surface réceptrice (20), ces moyens de détection comprenant une sonde à force atomique (1) comportant une pointe (10) portant le dispositif cantilever de transfert (30) et fixée à un diapason (11,12) contrôlé en fréquence autour d’une fréquence de résonance prédéterminée. Système de dépôt (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de détection comprennent en outre des moyens pour délivrer une information d’écart entre la pointe (10) portant le dispositif cantilever de transfert (30) et la surface réceptrice (20), et en ce qu’il comprend en outre des moyens pour contrôler les moyens de transfert à partir de ladite information de ladite information d’écart. Système de dépôt selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il est disposé dans une chambre d’agrafage au sein d’une système pour réaliser des composants Qubit. Système pour agrafer des nanotubes de carbone en vue de réaliser des composants Qubit, comprenant une chambre d’agrafage intégrant un système de dépôt selon l’une des trois revendications précédentes.