Jeunes chercheuses découvrent la microtechnologie

Les étudiantes en Kant analysent un substrat en verre endommagé.

Une couche de photoresist est déposée sur la plaquette de silicium recouverte.

Les wafers sont soigneusement préparés pour l'exposition.

Après l'exposition, les wafers sont plongés dans plusieurs étapes de processus dans différentes acides.

Une après-midi, les élèves ont pu travailler sur les appareils high-tech du campus de Buchs.

Enfin, une brève vérification de la qualité est effectuée.

Le progrès technique se produit aujourd'hui souvent à l'échelle des plus petites particules : dans la salle blanche du campus de Buchs de l'OST – Haute école spécialisée de l'Est de la Suisse, des élèves de Kantischülerinnen ont pu plonger dans le monde de la microtechnologie et fabriquer leur propre wafer. L'atelier s'est déroulé en collaboration avec le programme de soutien « Swiss TecLadies » de l'Académie suisse des sciences techniques SATW.

Au campus de Buchs, trois élèves de Kantischülerinnen ont exploré les processus de fabrication pour la construction de microprocesseurs. Dans le cadre du programme de mentorat « Swiss TecLadies », elles ont travaillé dans la salle blanche et ont, sous la supervision d'experts, d'une jeune technicienne en physique et d'un apprenti, structuré la surface d'une plaquette de silicium. Un wafer est une fine tranche de matériau semi-conducteur, servant de base à la fabrication de circuits intégrés et de microprocesseurs.

Dans la salle blanche, l'OST mène des recherches et développe la miniaturisation, qui rend les régulateurs, capteurs et circuits toujours plus petits, efficaces et puissants. Si petits que même des particules de poussière peuvent perturber le fonctionnement de ces microstructures. Les espaces où ces pièces sont fabriquées et traitées sont donc particulièrement propres ; l'air y est filtré, la température, l'humidité et la pression atmosphérique sont strictement contrôlées. La première étape dans le monde de la microtechnologie a conduit les élèves dans la zone de changement, où des combinaisons synthétiques, des masques, des bonnets et des lunettes leur ont été distribués. Ce n'est qu'avec cet équipement de protection qu'elles ont pu entrer dans la salle blanche et commencer à travailler sur leur plaquette de silicium plate, qui en quelques heures est devenue un wafer personnalisé avec une inscription.

Mettre en évidence la diversité de la technologie

C'est Kerstin Kern, responsable de projet et responsable technique des essais de matériaux à l'Institut IMP pour la microtechnologie et la photonique, qui a organisé l'atelier à l'OST. Elle est mentor pour la troisième fois dans le cadre de Swiss TecLadies et accompagne une mentorée dans le monde de la technologie. « L'objectif est d'inspirer les jeunes femmes à choisir des professions techniques et de leur faire découvrir la diversité de la technologie », explique Kern. Trop souvent, les filles ont encore aujourd'hui une image très unidimensionnelle de la technologie dans leur esprit. « D'après mon expérience, la meilleure façon de réduire la peur de l'inconnu lors d'ateliers comme dans la salle blanche est de faire découvrir concrètement. De plus, le contact personnel avec des chercheuses est inspirant pour les élèves. En tant que mentors, nous accompagnons les jeunes femmes en tête-à-tête et sommes leur point de contact direct pendant sept mois », précise Kern. La manière dont le mentorat se déroule concrètement dépend des intérêts des mentorées.

Structurer des couches ultra-fines

Kerstin Kern a accompagné les filles dans la salle blanche. Avec Marco Cucinelli, le responsable de la salle blanche, et Urs Lippuner, formateur professionnel à l'OST, le groupe a parcouru les différentes étapes du processus nécessaires à la structuration de la surface du wafer. Des couches très fines, avec des dimensions dans le domaine du nanomètre, ont été déposées. À certains endroits précis, elles ont été structurées par photolithographie et processus d'etching. Les jeunes femmes ont découvert le procédé de dépôt par évaporation et de sputtering, qui dépose une fine couche d'aluminium sur la plaquette de silicium, ont exposé leurs wafers, plongé dans des acides, nettoyé et séché plusieurs fois.

Pendant une après-midi, elles ont vécu l'expérience de voir comment des ingénieurs et ingénieures de l'OST fabriquent les plus petites pièces pour l'industrie, et ont pu travailler elles-mêmes sur des appareils de haute technologie.