Le CEA, le CNRS et l’Université Grenoble Alpes (UGA) lancent aujourd’hui la ligne pilote académique SPINfab, dédiée à la fabrication de matériaux spintroniques avancés. Véritable révolution pour l’électronique verte, la spintronique exploite le spin de l’électron en plus de sa charge. Cette technique marque une avancée majeure pour développer le stockage de données et le calcul dans la mémoire, des capteurs basse-consommation, ou encore l’IA frugale ou l’internet des objets.

Pour cela, SPINfab bénéficie de 11,5 M€ de financements issus de CPER et FEDER Auvergne-Rhône-Alpes, mais aussi de l’EQUIPEX Nanofutur ainsi que des programmes de recherche Électronique et SPIN^[1], témoignant du fort soutien du monde de la recherche - principalement CNRS, CEA et UGA - et des collectivités – Europe, État, Région Auvergne-Rhône-Alpes, Grenoble Alpes Métropole – à ce projet.

Un maillon essentiel entre recherches académique et technologique

SPINfab a pour ambition de devenir une plateforme nationale de prototypage en assurant le lien entre la recherche académique, notamment structurée autour du programme de recherche SPIN, et la recherche technologique. Cette nouvelle ligne pilote vise, sur des applications ciblées, à accélérer la montée en maturité (TRL 3-5) des technologies développées dans les laboratoires académiques. Elle viendra enrichir l’ensemble des outils de nanofabrication disponibles localement, tout en étant parfaitement compatible avec les filières applicatives du CEA-Leti.

Cette articulation permettra d’assurer le développement de démonstrateurs ambitieux à base de jonctions tunnel magnétiques, répondant aux besoins des industriels en pouvant préfigurer des produits futurs. Les potentiels transferts technologiques visent plusieurs secteurs stratégiques, comme le calcul très basse consommation, l’intelligence artificielle, l’Internet des Objets, les réseaux du futur, la communication intelligente voire la santé. Outre cette réponse aux besoins industriels, l’insertion de SPINfab dans l’écosystème de la microélectronique permettra d’étendre les capacités d’innovation en nouveaux matériaux et nouveaux dispositifs pour la spintronique. Plusieurs démonstrateurs des programmes de recherche Electronique, Intelligence Artificielle ou SPIN seront d’ailleurs réalisés sur SPINfab.

Pour cela, la ligne pilote comprend deux équipements phares :

• Un système de dépôt de couches minces unique en France, adapté au dépôt de plusieurs dizaines de couches de matériaux complexes essentiels aux objets spintroniques
• Un équipement de gravure plasma, spécifiquement conçu pour traiter les matériaux magnétiques utilisés en spintronique.

Ceux-ci sont installés au sein de la Plateforme Technologique Amont (PTA – UGA, CNRS, CEA) localisée au CEA-Irig à Grenoble, simplifiant l’interfaçage avec les équipements plus standards de fabrication microélectronique déjà présents au sein de la plateforme.

Mieux répondre aux besoins des industriels

L’Europe occupe une position de premier plan dans le domaine de la spintronique, en particulier grâce à la découverte de la magnétorésistance géante par Albert Fert et Peter Grünberg (Prix Nobel de Physique 2007). Pourtant, les infrastructures de fabrication avancée nécessaires au passage à l’échelle industrielle y font jusqu’ici défaut. Au contraire, en Asie et aux États-Unis, des investissements publics massifs ont permis l’émergence de plateformes dédiées, permettant à de grands acteurs mondiaux d’intégrer les composants spintroniques dans leurs feuilles de route technologiques. SPINfab s’inscrit ainsi dans une logique de renforcement de la souveraineté industrielle et technologique de la France et de l’Europe.

Elle profitera pour cela d’un écosystème régional riche, où sont implantés des laboratoires de recherche de renommée internationale comme SPINTEC (CEA, CNRS, UGA), le Laboratoire des Technologies pour la Microélectronique (CNRS, UGA), l’Institut Néel (CNRS), d’un tissu industriel dense comprenant Soitec et de nombreuses start-up, dont certaines issues de SPINTEC comme Crocus Technology, Hprobe, Golana Computing ou Nellow. Des collaborations avec d’autres acteurs nationaux et européens et la participation aux réseaux d’infrastructures de recherche comme Renatech, ou Infrachip complètent l’intégration de SPINfab à cet écosystème.

Le projet aura également un impact fort sur la formation, en donnant accès aux étudiants et ingénieurs à des équipements de pointe. Il continuera à contribuer à faire de la région un pôle de compétences reconnu dans les métiers de demain, en phase avec les objectifs de France 2030.