Les systèmes Oxford font leur entrée au 3IT
Graver des matériaux standards à l’industrie
Les trois systèmes dans un couloir reliant deux différentes sections du laboratoire.
Photo : Fournie
L’Institut interdisciplinaire d’innovation technologique (3IT) a fait l’acquisition de trois nouveaux graveurs qui lui permettront d’assurer un meilleur contrôle de ses équipements et de graver de grands formats standards à l'industrie. L’Estralas, un graveur de silicium, le Cobra III-V, un graveur de matériaux de type III-V, et le Cobra Métal, un graveur de métaux, permettront aux usagers de réaliser des procédés qui auraient été impossibles autrement.
L’acquisition de ces nouveaux graveurs, en plus de ceux déjà présents au 3IT, apporte une valeur ajoutée considérable à l’institut. Les trois équipements sont conçus pour graver des matériaux de formats millimétriques, micrométriques et même nanométriques, selon leurs caractéristiques. Certains graveurs seront dédiés à des types de matériaux bien précis, ce qui offrira un meilleur contrôle sur les procédés des équipements.
Une des forces du 3IT, c’est que nous sommes très polyvalents dans ce que nous effectuons, des petits aux grands échantillons, en passant par des matériaux de toutes sortes. Notre limite est toutefois la contamination : plus il y a de matériaux utilisés dans un même appareil, plus le risque de faire dévier les procédés est présent. Le fait de posséder plusieurs machines nous permettra donc d’en consacrer certaines à des matériaux spécifiques afin d’éviter la contamination croisée, comme c’est le cas avec des matériaux sensibles tels les transistors ou les cellules solaires.
Marie-Josée Gour, professionnelle de recherche et responsable des équipements
En ce qui a trait à la recherche, la capacité des graveurs à traiter des matériaux contaminants suscite grandement l’intérêt des chercheurs. Cette particularité ouvre une quantité considérable de portes pour les futures recherches, et ce, autant pour les partenaires industriels du 3IT que pour l’Institut quantique (IQ), avec lequel le 3IT collabore étroitement.
Contrairement aux anciens appareils, conçus pour traiter de très petits substrats ou échantillons, les nouveaux graveurs Oxford pourront facilement traiter des substrats de 200 mm, ce qui est comparable à ceux de l’industrie. Cette flexibilité en ce qui concerne les dimensions facilitera la collaboration avec les partenaires industriels.
Ces nouveaux appareils nous offrent une flexibilité remarquable. En matière de matériaux contaminants, de gaz et de dimensions, ces graveurs vont être utiles pour une panoplie d’activités de recherche que nous ne pouvions pas exécuter avec nos anciennes machines. Cela ouvrira certainement des portes auprès de nos partenaires industriels, et nous aidera à mieux répondre à leurs besoins.
Marie-Josée Gour, professionnelle de recherche et responsable des équipements
Une aide financière substantielle
L’acquisition des trois graveurs d’Oxford Instruments s’inscrit dans le cadre du financement de la Chaîne d’innovation intégrée. Regroupant l’Institut quantique, le 3IT et le Centre de collaboration MiQro Innovation (C2MI), la Chaîne propose aux partenaires des équipements ultraspécialisés, allant de la physique quantique à la nanotechnologie.
C’est grâce à l’appui financier de 20,5 M$, versés par le gouvernement du Québec à la Chaîne d’innovation intégrée en 2018, que l’achat de ces équipements a été rendu possible. Cette importante somme permettra de développer des solutions technologiques novatrices avec de nombreux partenaires.
L'Estralas, le nouveau graveur de silicium, pourra accueillir de grands formats de matériaux.
Photo : Fournie
Contrairement au graveur de silicium actuel, l’Estralas pourra accueillir des matériaux de formats standards à ceux de l’industrie en plus de pouvoir graver des oxydes et faire des gravures cryogéniques, c’est-à-dire à froid.
De plus, le fait de pouvoir effectuer de la gravure de silicium et d’oxyde dans une seule et même machine, dans laquelle les métaux seront d’ailleurs interdits, permettra de réaliser des dispositifs de types quantiques, où la contamination métallique – ou son absence – sont très critiques pour le bon fonctionnement des dispositifs.
Le Cobra III-V, destiné aux matériaux III-V, pourra exécuter des gravures spécifiques avec des matériaux sensibles.
Photo : Fournie
Ce nouvel appareil destiné aux matériaux de type III-V, c’est-à-dire des matériaux composés d’un ou de plusieurs éléments de la colonne 3 et 5 du tableau périodique, tels que GaAs et GaN, assurera un meilleur contrôle sur les procédés des usagers en plus de leur permettre de faire des gravures spécifiques avec des matériaux sensibles.
C’est un graveur qui contient beaucoup de gaz chimique, mais qui, a priori, est surtout utilisé pour des matériaux comme des cellules solaires, des transistors haute vitesse (HEMT), etc.
Le Cobra Métal, dédié aux métaux, permettra de graver des métaux contaminants.
Photo : Fournie
En pratique, ce nouvel équipement s’avère identique au Cobra III-V, mais celui-ci est dédié seulement aux métaux et il offre la possibilité de chauffer ou refroidir. Cette fonctionnalité est importante, car elle permet de faire des procédés qui ne seraient pas possible autrement, comme la gravure par plasma du cuivre, métal qui est largement utilisé dans l’industrie des semi-conducteurs et la microélectronique.
Utiliser les systèmes Oxford sera l’occasion de travailler en collaboration avec des experts pour réaliser vos projets et atteindre vos objectifs. Au besoin, une formation vous sera donnée afin que vous puissiez manipuler les appareils de manière autonome, pour ainsi effectuer vos projets.
Vous avez un projet nécessitant la gravure de différents matériaux? Contactez les responsables de la plateforme des nanotechnologies du 3IT pour avoir plus d’information!