Micro-nanofabrication

Nettoyage de substrats

Nettoyage plasma

Méthode : plasma O2
Taille substrat : jusqu’à 6 po (150 mm) de diamètre
Équipement : chambre à plasma d’oxygène Plasmaline
Commentaires : chambre de style "barrel etcher"

Nettoyage chimique

Méthode : selon les besoins
Taille substrat : traitement en lot jusqu’à 4 po (100 mm) de diamètre, traitement individuel pour substrats plus grand jusqu’à 150 mm
Équipement : bancs humides
Commentaires : bains ultrasons, eau DI 20 Megohms, bains-marie, etc.

Traitements thermiques

Traitements jusqu'à 950°C, incluant jusqu'à 30 étapes successives, sous atmosphère contrôlée (azote, azote hydrogéné (N₂-H₂ 90-10), oxygène)

Méthode : RTA, chauffage par lampes à quartz
Taille substrat : diamètre max. 4 po, compatible avec petits échantillons
Équipement : Jipelec Jetfirst piloté à l'ordinateur
Commentaires : contrôle par thermocouple, taux de montée jusqu'à 100°C/s

Traitements jusqu'à 1200°C sous atmosphère contrôlée

Méthode : fours horizontaux
Taille substrat : diamètre max. de 6 po
Équipement : fournaise Tylan
Commentaires : atmosphère de N₂ ou forming gas (H₂/N₂)

Oxydation sèche ou humide de Si

Méthode : thermique
Taille substrat : diamètre max. de 6 po
Équipement : fournaise Tylan
Commentaires : T° jusqu'à 1050 °C

Traitements thermiques sous atmosphère contrôlée

Méthode : thermique
Taille substrat : diamètre max. de 3 po
Équipement : four Sentrotech
Commentaires : T° jusqu'à 1200 °C, atmosphère N₂, forming gas H₂/N₂

Lithographie

Photolithographie DUV

Méthode : exposition à 250 nm à travers un masque de résine 
Taille substrat : petits échantillons jusqu'à 100 mm de diamètre
Équipement : DUV - Flooder

Photolithographie par écriture directe sur résines Shipley série 1800, AZ1518

Méthode : écriture directe au faisceau laser 442 nm 
Taille substrat : max. 150 x 150 mm² 
Équipement : Système d'écriture directe par laser - Photoplotter
Commentaires : résolution ultime 0.6 µm, utilisation d'autres résines possible

Fabrication de structures 3D (jusqu'à 32 niveaux) dans résines Shipley série 1800, AZ-P4903

Méthode : écriture directe au faisceau laser 442 nm 
Taille substrat : max. 150 x 150 mm²
Équipement : Système d'écriture directe par laser - Photoplotter 
Commentaires : résolution ultime 0.6 µm, utilisation d'autres résines possible

Fabrication de masques de chrome pour photolithographie standard

Méthode : écriture directe au faisceau laser 442 nm 
Taille substrat : max. 150 x 150 mm²
Équipement : Système d'écriture directe par laser - Photoplotter 
Commentaires : résolution ultime 0.6 µm

Photolithographie sur résines Shipley série 1800, SU8, Futurrex, KMPR, AZ-P4903, AZ9200

Méthode : exposition UV à travers un masque 
Taille substrat : diamètre max. 3 po
Équipement : Aligneuse de masque OAI 200
Commentaires : résolution 0.8 µm, lampe UV 200 W émettant entre 220 et 436 nm, dimensions max. des masques = 4x4 po², possibilité d'effectuer des alignements sur de petits échantillons, utilisation d'autres résines possible

Photolithographie pour soulèvement (lift-off) utilisant résine bicouche comprenant une couche de LOR (lift-off resist)

Méthode : écriture directe ou utilisation de masques 
Taille substrat : selon équipement 
Équipement : Système d'écriture directe par laser - PhotoplotterAligneuse de masque OAI 200

Nanolithographie à haute résolution sur PMMA, ZEP520 (résines positives), QSR5 (résine négative)

Méthode : lithographie par faisceau d'électrons
Équipement : Microscope électronique Zeiss 1530 
Commentaires : Assistée du logiciel d'écriture directe NPGS

Nanolithographie à très haute résolution sur PMMA, ZEP520, QSR5

Méthode : lithographie par faisceau d'électrons 
Taille substrat : 75 x 75 mm² 
Équipement : Microscope électronique à balayage Zeiss VP avec source à effet de champ 
Commentaires : Assistée du logiciel d'écriture directe NPGS

Nanolithographie à très haute résolution sur PMMA, ZEP520, QSR5

Méthode : lithographie par faisceau d'électrons 
Taille substrat : 100 x 100 mm²
Équipement : Faisceau d'ions focalisé - FIB Zeiss CrossBeam 
Commentaires : Assistée du logiciel d'écriture directe NPGS

Nanofabrication par écriture directe au faisceau d'électrons

Méthode : SiDWEL 

Taille substrat : selon équipement
Équipement : Microscope électronique à balayage Zeiss VP ou Faisceau d'ions focalisé - FIB Zeiss CrossBeam 
Commentaires : Assistée du logiciel d'écriture directe NPGS

Implantation ionique

Dopage de type p et n sur Si

Méthode : implantation ionique
Taille substrat : diamètre max. 4 po, compatible avec petits échantillons
Équipement : implanteur ionique Varian CF3000
Commentaires : sources gazeuses pour les espèces implantées; température de substrat 25 à 200°C; implantations de H, B, N, Si, P, As, Xe; possibilités de dopage et d'implantation sur matériaux autres que Si, tels que GaAs et autres matériaux semi-conducteurs

Dépôts

Polysilicium, Si₃N₄                                                                             

Méthode : LPCVD
Taille substrat : diamètre max. 6 po
Équipement : Fournaise Tylan

Al, Au, Cr, Ge, Ni, permalloy, Si, Ti                                                 

Méthode : évaporation par canon à électrons
Taille substrat : diamètre max.  4 po
Équipement : Évaporateur à canon d'électrons
Commentaires : Carrousel de 4 creusets permet le dépôt de multicouches sans avoir à casser le vide; Porte-échantillons rotatif; résolution de 0.1 nm sur l'épaisseur

Dépôt de platine, tungstène ou SiOx par écriture directe assistée par plasma    

Méthode : faisceau d'ions focalisé
Taille substrat : diamètre max.  4 po, compatible avec petits échantillons
Équipement : Faisceau d'ions focalisé - FIB Zeiss CrossBeam
Commentaires : résolution ultime < 40 nm

Pt, Au, Cr, Ag, Al, Cu, Ni, Ti, Pd, Ge, B, Si, Mo, Ta, Ir, SiO₂, Al₂O₃, SrF₂, MgF₂, AlF₃

Méthode : canon à électrons
Taille substrat : diamètre max. 4 po
Équipement : Évaporateur Sloan
Commentaires : Carrousel de 4 creusets permet le dépôt de multicouches sans avoir à casser le vide ; porte-échantillons rotatif ; résolution de 0.1 nm sur l'épaisseur

Nichrome, Zn, Pb, Bi, Al, Au, AuZn, AuGe, AuSb                         

Méthode : évaporation par effet Joule
Taille substrat : diamètre max. 2 po
Équipement : Évaporateur à canon d'électrons

Au-Pd                                                                                                  

Méthode : Pulvérisation cathodique - Sputtering
Taille substrat : diamètre max. 6cm
Équipement : Pulvérisation cathodique Emitech
Commentaires : dépôt à T° ambiante

SiOx, SiN, SiOxNy, Si amorphe                                                        

Méthode : PECVD
Taille substrat : diamètre max. 8 po, compatible avec petits échantillons
Équipement : Dépôt en phase vapeur - PECVD - STS
Commentaires : possibilités de dopage au bore, germanium ou phosphore

Dépôt métaux, alliages, isolants                  

Méthode : pulvérisation cathodique RF
Taille substrat :diamètre max 4 po
Équipement : Pulvérisation cathodique SPT320
Commentaires : 3 cibles disponibles pour dépôts en couches successives sans briser le vide jusqu’à 3 matériaux différents.

Gravure sèche

Nanogravure par écriture directe       

Méthode : faisceau d'ions focalisé

Taille substrat : diamètre max. 4 po, compatible avec petits échantillons

Équipement : FIB Zeiss CrossBeam

Commentaires : résolution ultime < 20 nm

Nanogravure par écriture directe assistée par XeF₂ ou vapeur d'eau

Méthode : faisceau d'ions focalisé

Taille substrat : diamètre max. 4 po, compatible avec petits échantillons

Équipement : FIB Zeiss CrossBeam

Commentaires : résolution ultime < 20 nm

Ion milling

Méthode : faisceau d'ions non focalisé

Taille substrat : diamètre max. 3cm

Équipement : ion Tech

Commentaires : utilise un plasma d'argon

Gravure de silicium (procédé Bosch, gravure SOI)

Méthode : plasma haute densité

Taille substrat : jusqu'à 100 mm diamètre, compatible avec petits échantillons

Équipement : Système de gravure plasma pour Silicium ASE STS Multiplex

Gravure de composés et hétérostructures III-V et métaux

Méthode : plasma haute densité

Taille substrat : jusqu'à 200 mm diamètre, compatible avec petits échantillons

Équipement : Système de gravure plasma pour III-V

Gravure d'oxydes et autres diélectriques       

Méthode : plasma haute densité

Taille substrat : jusqu'à 100 mm diamètre, compatible avec petits échantillons

Équipement : Système de gravure plasma pour oxyde de silicium

Gravure humide

Gravure de Si, composés III-V, métaux et diélectriques par attaque chimique

Méthode : selon besoins
Taille substrat : Traitement en lot pour taille de substrat jusqu’à 4 po de diamètre. Traitement individuel par immersion pour substrat jusqu’à 150mm.
Équipement : Bancs humides
Commentaires : vastes possibilités de sauces d'attaque et tailles de substrat

Procédés électrochimiques

Placage de cuivre

  • Méthode : Electrogreffage de cuivre en solution basique
  • Taille substrat : diamètre max. 4 po, compatible avec petits échantillons
  • Équipement : réacteur électrochimique
  • Commentaires : métallisation de TSV à haut facteur de forme (jusqu’à 1 : 20)

Greffage chimique de NiB

  • Méthode : Electroless de NiB
  • Taille substrat : diamètre max. 4 po, compatible avec petits échantillons
  • Équipement : module d’électroless
  • Commentaires : jusqu’à 80 nm, conducteur. Utilisation comme barrière à la diffusion du cuivre. Utilisation comme couche de germination pour électroplacage.

Electrogreffage de polymère isolant

  • Méthode : Electrogreffage de P4VP en solution aqueuse
  • Taille substrat : diamètre max. 4 po, compatible avec petits échantillons
  • Équipement : réacteur électrochimique
  • Commentaires : Isolation de substrats semi-conducteurs. Jusqu’à 300 nm d’épais. Hyper conforme (70% de taux de couverture dans TSV de 5/50 microns). Propriétés diélectriques comparables à SiO2. Compatible interposer/Via-middle/Via-Last.

Procédés intégrés

Fabrication de lasers à hétérostructure

Méthode : guidage par le gain

Circuits NMOS 3µm

Taille substrat : 3 po ou 4 po

Fabrication et métallisation de TSV à haut facteur de forme pour interposer ou intégration Via-Middle/Via-Last

  • Méthode de métallisation entièrement réalisée par voie humide permettant la réalisation de TSVs de facteur de forme jusqu’à 1 :20.
  • Isolation : P4VP électrogreffé en solution aqueuse
  • Barrière + couche de germination du Cu : Greffage chimique de NiB
  • Remplissage de cuivre : Electrogreffage de cuivre en solution basique
  • Commentaires : l’utilisation de l’isolant organique permet de considérablement réduire les contraintes autour des TSVs

Autres procédés

Fabrication d'échantillons pour microscopie électronique en transmission (micro- et nanotomie)       

Méthode : faisceau d'ions focalisé
Taille substrat : diamètre max. 4 po, compatible avec petits échantillons
Équipement : Faisceau d'ions focalisé - FIB Zeiss CrossBeam

Interdiffusion de puits quantiques    

Méthode : implantation et recuits, laser IR-RTA (direct), laser excimère et recuit
Taille substrat : diamètre max. 4 po
Équipement : Implanteur Varian et Fours à recuit, laser Nd:YAG, lasers excimères à 193 et 248 nm
Commentaires : possibilité d'utiliser les ions tels que As, P, H, Xe, et autres. Porte-échantillons chauffant jusqu'à 200°C.

Découpage de tranches          

Méthode : dicer saw
Taille substrat : diamètre max. 4 po
Équipement : Micro Automation

Mesure d'épaisseur 

Méthode : profilométrie
Taille substrat : diamètre max. 6 po
Équipement : Profilomètre Veeco Dektak 150

Amincissement polissage      

Méthode : polissage mécanique
Taille substrat : diamètre max. 4 po
Équipement : Ultratech
Commentaires : possibilités de polissage de facettes et de polissage mécano-chimique (CMP)

Oxydations sèche ou humide avec possibilité d'effectuer un nettoyage au chlore

Méthode : thermique
Taille substrat : diamètre max. 3 po (150 mm)
Équipement : Fournaise Tylan
Commentaires : T jusqu'à 1200 °C. Nettoyage au TCA pourrait être implémenté.

Microsoudeuse "ball-bonding" et "wedge-wedge" fils d'or et d'aluminium