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Équipements scientifiques majeurs du RQMP · 2015. 5. 29. · 0,3 10 Microspectroscopie Raman en mode confocal 4 lasers: 488nm, 514nm, 633nm, 785nm. Microspectromètre Raman Renishaw

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Équipements scientifiques majeurs du RQMP Université de Montréal/Polytechnique - Analyse de la surface des matériaux

Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

TOF-SIMS IonTOF IV 1,7 14 Profilométrie atomique et moléculaire, sensibilité ppt, Δh=1 nm, Δx=100 nm. Unique au Québec.

Scanning Auger/EBSD Omicron Nanotech

1 13 Cartographie les éléments en surface par spectroscopie Auger (Δh=1 nm, Δx=5 nm). Cartographie cristalline en surface par diffraction d’électrons rétrodiffusés (EBSD). Unique au monde.

XPS Escalab 3 MKII 0,6 26 Profilométrie des liaisons chimiques par XPS ΔE = 0.7 eV, Δx = 250 µm.

XPS Kratos Axis Ultra 0,8 13 Profilométrie des liaisons chimiques par XPS ΔE = 0.26 eV, Δx = 15µm.

4 Spectromètres gamma Ge haute résolution

5,5 10 - 37 Quantification ultrasensible d’éléments-trace par activation neutronique, production de traceurs radioactifs. Unique au Québec.

Valeur totale 9,6

Université de Montréal/Polytechnique - Caractérisation des matériaux

Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Microspectromètre Raman Renishaw Invia

0,3 10 Microspectroscopie Raman en mode confocal 4 lasers: 488nm, 514nm, 633nm, 785nm.

Microspectromètre Raman Renishaw RM3000

0,4 14 idem, mais avec laser 514 nm de 150 mW et cartographie Raman.

Microscope Infrarouge Digilab UMA600-FTS7000 Spectromètre FTIR BioRad FTS6000

0,4 9-12 Microspectroscopie IR en mode réflexion et transmission. Imagerie FTIR-µATR Δx=1µm Spectroscopie FTIR standard en mode «Rapid Scan» avec détecteur DTGS, à angle rasant avec module de modulation de polarisation ou avec cellule Photoacoustique (FTIR-PAS).

Système Raman/AFM/NSOM, modèle Witec Alpha 300

0,3 1 Imagerie Raman confocale combinée à l'imagerie AFM. Acquisition locale de spectres Raman avec laser 532nm et 633 nm. SNOM: imagerie optique à champ proche Δx=100 nm.

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Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

NanoIR2 (Anasys)

0,3 0 Acquisition simultanée d’images topographiques à résolution spatiale nanométrique couplée à une imagerie d’absorption infrarouge de résolution spatiale similaire.

10-50 fs, 1 kHz accordable 350-- 2600nm

3 2-7 PL résolue en temps et spatialement - microspectroscopie cohérente non-linéaire; - interférométrie spectrale; - PL & Raman résolus en temps (6 ps); - température de 4 à 300 K; - champ magnétique jusqu'à 1T.

6 systèmes AFM de haute performance (Fournisseur : Digital Instrument/Bruker)

2,2 0-14 Série de systèmes permettant : - la visualisation in situ de phénomènes biologiques en conditions physiologiques avec contrôle de température, le suivi par AFM le comportement thermique de films organisés sous vide ou en atmosphère contrôlée. - STM à haute résolution latérale (nm) et faible courant : résolution atomique en condition ambiante. - Closed-loop scanner head: permet de revenir à un point défini (Δx = 1 nm), pour des mesures de spectroscopiques de force ou nanolythographiques. - Bipotentiostat intégré : AFM + courbes CV. - Peak Force QNM : cartographie quantitative des propriétés nano-mécaniques de surfaces : module, adhérence, déformation, dissipation. - l’imagerie à très haute vitesse (20hz): suivi de phénomènes dynamiques.

Valeur totale 6,9

Université de Montréal - Faisceaux d’ions

Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Analyse par détection de reculs élastiques avec analyse (ERD-TOF)

0,06 4 Profilométrie en profondeur quantitative de couches minces (incluant H et autres atomes légers) Δh ≥ 2 nm. Unique au Canada.

Analyse par rétrodiffusion Rutherford (RBS) et canalisation

0,1 17 Profilométrie en profondeur quantitative de couches minces, Δh ≥ 10 nm et Canalisation pour estimation de la fraction de défauts dans les matériaux cristallins. Unique au Québec.

Analyse par diffusion d’ions de moy. énergie

0,4 10 Profilométrie en profondeur quantitative de couches minces Δh ≥ 1-2 nm. Unique au Québec.

Valeur totale 0,6

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Université de Montréal/Polytechnique - Métrologie optique et tribomécanique

Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Ellipsomètre - UV-VIS-NIR RC2 J.A. Woollam

0,2 3 Ellipsomètre spectroscopique à angle variable équipé de deux compensateurs rotatifs. Mesure de l’épaisseur et des propriétés optiques de l’anisotropie et la dépolarisation sur λ = 190-1700 nm. Chambre environnementale chauffante, cellule électrochimique et module de cartographie. Unique au Québec.

Ellipsomètre – FIR IRVASE J.A. Woollam

0,2 10 Ellipsomètre spectroscopique à angle variable opérant sur λ = 2-33 µm. Chambre environnementale chauffante Unique au Québec.

Spectrophotomètre UV-VIS-NIR Cary7000-UMA Agilent

0,1 0,5 Spectrophotomètre à angle variable, mesure de réflexion et la transmission en une seule mesure (quantification précise de l’absorption et diffusométrie). λ =250-2500 nm. Unique au Québec.

Spectrophotomètre UV-VIS-NIR Lambda1050 Perkin Elmer

0,1 0,5 Spectrophotomètre λ = 175-3300 nm. L’appareil est équipé d’une sphère d’intégration de 150 mm permettant de caractériser les échantillons qui diffusent la lumière.

Reflectomètre IR – SOC100 Surface Optics

0,2 3 Réflectomètre à angle variable, mesure l’émissivité. λ = 2-45 µm. Porte-échantillon chauffant 20-300C. Unique au Québec.

Nano-indentation et nano-tribologie Hysitron TriboIndenter avec accessoires

0,3 14 3

Mesures mécaniques par nano-indentation résolue en profondeur. Mesure nano-mécanique à très faible charge 10 µN-10 mN Évaluation dureté, module d’élasticité, recouvrement élastique. Module haute charge (0.001 à 2N). Module de mesure électrique durant l’indentation, d’usure et d’imagerie.

Systèmes de micro-rayure et micro-indentation « Micro Combi Tester » « Micro Scratch Tester »

0,3 3 Charge: 0.02-30 N, propriétés surfaciques micromécaniques et microtribologiques de revêtement et de couches minces.

Érosion des matériaux par des particules solides

0,05 7 Érosion par impact de particules solides ~80m/s (ASTM G-76)

Tribométrie - usure pin-on-disc haute température

0,09 5 Mesure de la résistance à l’usure et du coefficient de friction. Température 20-800oC Mouvement rotatif 0-500 rev/min et charge appliquée 0-60 N.

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Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Spectroscopie d’impédance électrochimique

0,04 4 Mesure de corrosion des matériaux. Caractérisation d’un système électrochimique à l’aide de l’application d’une tension sinusoïdale de faible amplitude et la mesure du courant électrochimique. Présentation des données variée: Nyquist, Bode, Admittance, Dielectric, Mott-Schottky.

Tribo-corrosion - ResMat TriboCorr

0,1 3 Tribomètre réciproque électro-chimique Mouvement linéaire réciproque. Fréquence réciproque: 0-8 Hz charge appliquée: 0-90 N Force tangentielle mesurée : 0-90N. Mesure du comportement électrochimique durant le test (corrosion, oxydation). Unique au Canada.

Valeur totale 1,7

Université de Montréal/Polytechnique - Micro/Nano-fabrication

Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

LPCVD Tystar Mini 4600

0,3 0 Fournaise de dépôts (4 tubes). Dépôt de silicium amorphe, nitrure de silicium de faible stress, oxydation thermique, introduction de dopant de phosphore et de bore (n et p). Gaufrettes de silicium jusqu’à 150 mm.

Karl-Süss MA-6 0,55 2 Aligneuse de masque i-line et g-line. Capable d’accueillir des substrats jusqu’à 150 mm. Exposition 1 X en proximité et en contact. Alignement face à face, face-arrière, arrière-arrière. Résolution 0.8 µm. Unique au Québec.

Spectromètre Karl-Süss Bonder

0,45 2 Instrument de collage de substrat allant jusqu’à 150 mm. Collage de type anodique, eutectique, de verre, en compression. Fonctionne en tandem avec l’aligneuse Karl-Süss MA-6.

Raith E line Electron Beam Lithography

1,4 1 Système de lithographie par électron. Résolution de 9 nm. Capable d’accueillir des substrats de 100 mm. Permet de faire de la lithographie en continu sur toute la surface. Instrument central de la plateforme emsysCAN.

Microscope acoustique Sonoscan CSAM D9500

0,15 1 Microscope acoustique (≥ 10 MHz) permettant de valider la qualité des collages réalisés avec le Karl-Süss bonder. Investigation de matériaux non-destructive, conformité d’empilements de couches minces. Unique au Québec.

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Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

FIB FEI Strata DB-225 0,9 10 Système d’imagerie et de découpe à double faisceaux d’électrons, source de gallium. Dépôt de Pt. Imagerie par microscopie électronique, résolution latérale de 7 nm. Réparation de circuits imprimés, découpe de matériaux à l’échelle nanométrique.

Évaporateur par faisceau d’électrons

0,2 22 Dépôt de matériaux tels le Ti, Cr, Fe, Ni, Cu, etc. 6 creusets disponibles pour des matériaux. Régime RF et DC. 3 magnétrons disponibles. Gaufrettes de 100 mm.

Système de gravure profonde Oxford Plasmalab

0,6 11 Gravure par procédé Bosch et cryogénique. Capable d’accueillir des gaufrettes de 150 mm, et de graver le verre, le silicium, les matériaux III-V.

Banc humide de gravure

0,05 5 Gravure chimique acide et basique de verre, silicium, SiO2, silicium amorphe, matériaux III-V.

Scie de découpe ADT 0,12 3 Scie de découpe pour le verre, le silicium, les matériaux III-V. Découpe de substrats jusqu’à 150 mm. Linge de coupe jusqu’à 30 µm. Résolution 1 µm.

Système de dépôt de parylène

0,1 10 Dépôt de couches de protection inertes et résistantes à l’environnement physique et biologique (20 nm à 70 µm).

Plasma asher 0,1 3 Système de nettoyage de substrats jusqu’à 150 mm. Nettoyage de substrats : verre, silicium, matériaux III-V.

Vacuum bake, VVP Yes 0,05 2 Système de dépôt de couches d’adhérence, cuisson sous vide de photorésine.

Séchage supercritique 0,1 10 Séchage à température de la pièce de substrats à l’aide de CO2. Séchage sans eau et sans produit chimique.

Réflectomètre Nanocalc 2000

0,01 1 Mesure de l’indice de réfraction et de l’épaisseur de couches minces.

Système de relâchement par HF vapeur

0,01 6 Gravure avec HF gazeux, relâchement de structures fragiles.

Système de dépôt de photorésine Brewer Science

0,03 1 Dépôt de photorésine. Substrat jusqu’à 200 mm. Rotation jusqu’à 12 000 RPM. Température de cuisson jusqu’à 300°C.

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Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Système de développement de photorésine Brewer Science

0,03 1 Développement de photorésine. Substrat jusqu’à 200 mm. Rotation jusqu’à 12 000 RPM. Température de cuisson jusqu’à 300°C. 3 différents développeurs disponibles.

Chemical mechanical planarisation Strasbaugh EC

0,11 1 Polissage de matériaux (verre, silicium, III-V) et de substrats jusqu’à 150 mm. Rugosité ≥ 5nm.

Valeur totale 5,3

Université de Montréal - Unité implantation et modification par faisceaux d’ions

Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Ligne d’implantion d’ions : Accélérateur Tandem 6 MV

10 48 Faisceaux d’ions de tout le tableau périodique (sauf Ne, Ar, Kr, Xe) de 0.5 à 75 MeV d’énergie. Unique au Canada. (rénovation de 1,1M$ en 2001)

Ligne d’implan-tation d’ions : Accélérateur Tandetron 1.7 MV

1,5 17 Faisceaux d’ions de tout le tableau périodique (sauf Ne, Ar, Kr, Xe) de 0.03 à 10 MeV d’énergie. Unique au Québec.

Implanteur 100 kV 0,15 42 Faisceaux d’ions de tout le tableau périodique (sauf Ne, Ar, Kr, Xe) de 3 à 100 keV d’énergie.

Valeur totale 11,7

Université de Montréal/Polytechnique - Unité couches minces et ingénierie des surfaces

Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Pulvérisation multi-magnétron: Couches céramiques

0,25 12 Fabrication de couches minces fonctionnelles optiques, optoélectroniques et protectrices : oxydes, nitrures et carbures de métaux avec architectures discrètes et inhomogènes sur substrats de 150 mm. Comprend système de monitoring et contrôleur de procédé. Sources d’alimentation DC, AC, RF, HiPIMS (unique au Québec).

Pulvérisation multi-magnétron: Kurl Lesker CMS-18

0,45 1 Fabrication de couches minces céramiques à base d’oxydes, nitrures ou oxynitrures de métaux pour des applications en microélectronique, optoélectronique, optique, capteur, thermorégulation et autres. Comprend des revêtements conducteurs transparents (TCO).

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Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Pulvérisation par faisceau d'ions double – DIBS Spector®

1 12 Fabrication de revêtements (filtres) optiques complexes de haute qualité et performance (application en spectroscopie, sources quantiques, miroirs de microcavités, etc.). Dépôt sur 9 substrats de 50 mm. Unique au Québec.

Dépôt par arc cathodique (CAD)

0,25 8 Fabrication de revêtements durs, protecteurs et décoratifs par arc cathodique sur des substrats 2D et 3D (e.g. pales de turbines d’avion). Unique au Québec.

Dépôt en vapeur chimique assisté par plasma (PECVD)

0,25 8 Fabrication de couches minces fonctionnelles optiques et protectrices sur divers substrats (métal, céramique, verre, polymère) de 100 mm. Permet de modifier et traiter des surfaces pour contrôler l’adhésion, l’énergie de surface et le frottement surfacique.

Dépôt par couches atomiques - Kurt Lesker ALD-450

0,25 1 Fabrication de couches ultraminces conformes avec la surface sur des substrats de 150 mm (e.g. : barrière de diffusion).

Nanocarac. -FEG-Zeiss 1560 -JEOL JAMP 30 -JEOL 6400F

4,9 7 Microscopes électroniques à effet de champ équipés d’un EDS Si(Li) (30mm2) Prism 2000 avec système d’acquisition Imix permettant la détection du Be. Détecteur EBSD: Oxford HKL permettant les caractérisations d’orientation cristallographiques. Possibilité de travailler avec des échantillons allant jusqu’à 500 mm de côté.

Valeur totale 7,4

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Université de Sherbrooke – 3IT/Laboratoire de Micro-/Nano-fabrication

Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Nanolithograhie et nanocaractérisation FEG- Zeiss LEO 1530 55 Supra VP, Oxford (EDS), Gatan EBIC/CL FEG-SEM/FIB Zeiss LEO 1540XB FEG-SEM Zeiss LEO 1530

3,1 10 - 15 Installation du 1er système de lithographie par faisceau d’électrons en milieu universitaire au Canada en 1993. Nano-caractérisations (imagerie, EBIC, CL), pression variable, basse température (4K). Lithographie par faisceau d’électrons et faisceau d’ions Ga+. Injection de précurseurs pour dépôt de W, Pt, SiOx. Un système de positionnement précis à 22nm est en cours d’installation. Nous avons actuellement 7 électrorésines différentes disponibles pour la réalisation de travaux de nanofabrication (Co-Polymère, HSQ, ma-N, PMMA.HMW, PMMA.LMW, QSR-5, ZEP). Notre composante détient une longue expérience de la nanolithographie par faisceau d’électrons, sur tous types de matériaux. Cette expertise a fait naître dans le passé une compagnie dérivée, Quantiscript ayant notamment déveoppé la QSR-5, une résine électrosensible évaporée. Dans le cadre de ses activités, la composante assure la vente des résines « propriétaires » QSR-5

Gravure sèche STS ASE STS Multiplex AOE STS III-V RIE CS-1701 RIE Tegal 701 2x 415 Nettoyage Ozone/UV Novascan PSD-UV

3 9 - 12 Gravure sèche par chimie fluorée de Si, poly-Si, Si-a, Ge, SiC, SiGe Si3N4, SiO2, Quartz et graphène (en partenariat avec INO). Grande expérience de la gravure de nano-structures avec ou sans chimie de passivation. Gravure sèche par chimie chlorée de III-P, III-As et quaternaires, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, ZnSe, Ti, TiO2, TiN, Cr, Cr2O3, Al et diamant; Gravure de polymère à base de polyimide, de SU-8 et de KMPR et décapage de photorésines. Grande capacité de séquence de procédés, d’ailleurs notre composante détient un record mondial de rapport de forme pour la gravure de nano-fils de GaAs/AlGaAs.

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RQMP 2014 Page 10

Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

PECVD 0,7 9 Système PECVD à doublefréquence (380 kHz et 13.56 MHHz). Le mode fréquence mixte permet un grand niveau de contrôle du stress résiduel dans le SiN. Plusieurs matériaux peuvent être déposés : SiO, SiN, SiON, a-Si, SiC, SiOC. Il est possible de doper l’oxyde au Ge, P ou B. Plusieurs réalisations technologiques à l’état de l’art ont été obtenues : (i) la fabrication de dispositifs MOS avec la plus faible densité d’état de surface (Dit), (ii) la passivation de GaAs par déposition LF-PECVD du SiN et démonstration du premier MIS sur AlGaAs, (iii) SiN de très faible absorption UV-VIS pour les guides d’ondes CPV.

Implanteur ionique VARIAN CF4 custom

0,1 0 Source gazeuse, source solide, pompage turbo pour implantation de He+. Tension d’accélération allant jusqu’à 200kV et pouvant être réduite jusqu’à 5kV. Support à échantillons chauffant. Les espèces communément implantées sont : As, P, H, N, Si, B, Xe. L’implantation ionique est utilisée dans plusieurs procédés MOS et MESFETs pour des puces réalisés au sein de notre composante (20 ans d’expérience). Des recherches originales sur l’interdiffusion de puits quantiques, les nanocristaux et les modifications de propriétés de surfaces ont aussi augmenté notre savoir-faire dans cette technique.

Procédés thermiques Fournaise Tylan Sentrotech Four à recuit rapide JetFirst

0,3 0 Croissance d’oxyde sec, humide sur Si, dépôt LPCVD de Si3N4, poly-Si, recuits divers (réparation, contacts électriques) autant sur des petits échantillons que sur des tranches allant jusqu’à 150mm. Possibilité de réaliser des expériences avec gaz divers dans des tubes dédiés. Recuits rapides pour diffusion contrôlée des dopants et pour la formation des alliages jusqu’à 1050°C.

Dépôt matériaux SPT 320 Évap, Joule BOC Edwards 306 Torr EB-4P3

0,4 2-12 Dépôts par pulvérisation cathodique DC ou RF de matériaux diélectriques, métalliques et supra-conducteurs (Al, Cr, Ni, Nb, ITO, SiO2, TiO2, HfO2, TiN, Ti, W). Dépôts par canon d’électrons d’une grande variété de métaux. Évaporation par effet joule d’électrorésine QSR-5.

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RQMP 2014 Page 11

Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Lithographie OAI 200 OAI 806MBA UV- OAI 30E Heidelberg DWL 66 Polos 150v3 Polos 200 Solitec manuelle Laminateur Prolam Plus 330 Développeuse automatique Polos Bancs humides dédiés aux développements par immersions Plaques chauffantes multiples Étuves multiples

1,2 2-13 Photolithograhie face avant UV par contact, source large spectre avec filtres G-line et I-line disponibles. Précision d’alignement de 1 µm et dimensions critiques 1 µm. Modes contact, proximité, et sous vide. Photolithographie face arrière par contact avec précision d’alignement de 5 um en face arrière et dimensions critiques 1 um. Module de nanoembossage et module de microformage de polymère pour la fabrication de composants MEMS et microfluidiques; Source deep-UV (lignes 185nm et 253nm) pour la réticulation de résines et procédés bi-couches avec contrôle de structures de soulèvement; Écriture directe par balayage laser I-line sur des résines positives et négatives sur échantillons ou photomasques. Résolution ultime en écriture directe de 300nm. Exposition de structures 3D par procédés à niveaux de gris; Notre composante a développé une très grande expertise des procédés de photolithographie. Nous comptons 51 produits différents pour la photolithographie dont 29 photorésines différentes (AZ, Brewer, Dow, Dupont, 3M, Futurrex, Microchem, Shipley).

12 Bancs de procédés chimiques Banc humide RCA (2) usage général humide (2) usage général sec (2) Chimies avancée

0,2 1 Nous avons plusieurs bancs humides pour des chimies dédiées afin de garantir la qualité des procédés. Nous avons une liste de 141 produits chimiques disponibles dans la composante pour diverses opérations de gravure, passivation, placage, nettoyage, traitement de surface, de fonctionnalisation biologique et autres. Nous disposons aussi de systèmes de rinçages Semitools. Procédé Alchimer en cours d’installation TSV de Cuivre.

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Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Amincissement et polissage CMP Alpsitec E460E Ultratec MecaPol

0,3 4 Polissage et planarisation de : métaux (Ti, TiN, Cu, Ni, Pt, Cr, W, Al, Nb); isolants (SiO2, Si3N4, TiO2, HfO2); et semi-conducteurs (Si, polySi, Ge, diamant). Slurries acides, bases ou neutres, avec particules de Si, Al2O3, Ce ou SiC.Substrats 4" et petits échantillons de 1 cm2 et 4 cm2. Nous avons développé des procédés de planarisation de micro- et nano-structures métalliques avec des dimensions variant de 2 µm à 10 nm pour des épaisseurs contrôlées à l’échelle nanométrique. Ce procédé de planarisation est utilisé pour la fabrication de dispositifs nanoélectroniques. Nous avons également développés des procédés de planarisation et polissage de Cu pour la réalisation de vias et TSVs. L’Ultratec de Mecapol est une machine très complémentaire. Elle est surtout utilisée pour l’amincissement de substrat Si, III-V, diamant, et Al.

Scie à découper Disco DAD320

0,03 5 Découpe de précision d’échantillons d’une grande variété (Si, GaAs, InP, GaN/Sapphire, GaN/Si, SiC, SiGe, LiNBO3, et beaucoup d’autres)

Valeur totale 9,3

Université de Sherbrooke – 3IT/Laboratoire de Synthèse et Caractérisation des matériaux

Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Lasers de traitement de surface Lasers UV: ArF, KrF, XeF;

0,7 10 Traitement de surfaces (procédés surfaciques) de semi-conducteurs et de d’autres matériaux à l’état solide Traitement de recuit par laser IR (Nd:YAG, 980 nm LD) et marquage

Plasma FIB -Tescan Feras 3XM

1,4 2 Première institution équipée d’un Plasma de Xe comme source Focused Ion Beam(FIB) en Amérique du Nord. Les colonnes en Dual beam FIB (SEM+FIB) permettent une imagerie en temps réel pendant la coupe FIB. La chambre accepte des tranches de 300mm x 330mm. Cet équipement unique au Canada permet une préparation rapide des membranes TEM et de faire du micro-usinage et des tomographies de structures micro/nanoélectroniques.

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RQMP 2014 Page 13

Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Carac. électrique AC/DC, RF -DC Wenthworth avec HP 4145 -AC/DC Wenthworth Keithley 4200 - RFAnritsu/Cascade -Cryogénique -Agilent B1505A Keithley 2400 -Hall MMR Technologies

0,4 2-12 Notre composante dispose d’une très grande variété d’équipements de caractérisation électrique. Station de mesure DC Wenthworth équipé d’un système Keithley 4200 capable de faire des mesures I-V, C-V classiques avec préamplification faible bruit pour des signaux fA. Capacité à faire des mesures pulsées jusqu’à 70ns pour permettre de tenir compte des effets de température, essentiel en GaN-RF; Station de mesure sous pointe pour la puissance jumelée à un Agilent B1505A qui permet des mesures DC haut voltage (3000 V), fort courant, forte puissance et aussi des mesures pulsées (pulse de 1 us) pour des applications radar par exemple; Mesures RF jusqu'à 40GHz; Mesures d’effet Hall jusqu’à 7800 Gauss entre (70K à 730K).

Carac. surface des matériaux -AFM DI -Fogale Photo 3D -Veeco Dektak 150 -Woollam Alpha SE -XPS Quantera II -FeinFocus Fox 160 -X-RadiaXCT 2000 -Akrometrix AXP -FTIR SC620 -Altisurf 530 -XRF Fisher Xray -PL SPM200 Philips

4,8 2-7 Caractérisation de topographies de procédé (épaisseurs déposées, profondeurs gravées, planarité, contraintes et d’uniformité); Analyse par photo émission de rayons-X. Taille minimale d’analyse 7.5um;Tomographie rayons-X 3D et 2D avec résolution sub-micronique;Topographie Thermique. Mesure dans le plan et hors-plan des contraintes durant un profil thermique; Cartographie thermique en temps réel dans la plage de température -60C à 250C, taille d’éch. 10 x10 cm; Mesure de planéité 300X300X200mm (res 3 µm en z); Microfluorescence res. 50 µm, taille d’éch 25 x 25 cm; Cartographie en photolumincescence par excitation laser à 532nm;Analyse de monocouches auto-assemblées de thiol sur des surfaces de métal et de semi-conducteurs

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RQMP 2014 Page 14

Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Caractérisation biophotonique -Microscopie SPR -Microscope confocal -Microscope inversé à épifluorescence -Olympus IX71 Spectrophotomètre -Source halogène 250W, -Enceinte de sécurité biologique & Incubateur CO2

0,4 1-5 Imagerie par résonnance plasmonique en polarisation parallèle et perpendiculaire de cellules, protéines ou autres (vivant/non-vivant); Imagerie confocale en lumière blanche ou par source laser adaptable au choix avec sortie fibrée vers le spectrofluorimètre confocal, permettant de mesurer les spectres optiques de différents matériaux et / ou objets micrométriques (<20 µm) avec un positionnement sub-micrométrique; Microscope inversé à épifluorescence avec très grande variété de filtres optique (DAPI, TRITC, FITC, GFP, CY3, CY5, Qdot 655nm). Objectifs à fort grosissement secs et en immersion; Spectrophotomètre à configuration versatile permettant le montage en transmission ou à 90°, pour les mesures de solutions en microcuvette; Manipulation des bactéries et virus classés niveau 2, pour la désinfection et l’élimination des germes et spores grâce à un processus de stérilisation automatisé.

Analyse de défaillance et caractérisation électrique -Sonoscan Gen 5

1,5 2-7 Microscopie acoustique jusqu’à 300 MHz Imagerie de 4096 x4096 (17 Megapixels) Mesure de résistance, courant de fuite, capacitance, impédance, constante diélectrique, station sous pointes, Réflectométrie (TDR), Mesure non destructives de défauts dans les modules microélectroniques.

Caractérisation optoélectronique Agilent N4903B, N4375B,8364C/N52

0,7 2 Montage de caractérisation de composantes optoélectroniques pour des modules microélectronique. Caractérisation de transmetteur receveur, modulateur, laser, détecteur optique, etc..

Contrôle épitaxie XRD Philips MRD

1 10 Mapping de diffraction rayons-X à haute résolution dédié pour la caractérisation des couches minces par épitaxie. Diffractomètre double cristal Waterloo Scientific DCD

Microscopie optique Nikon Eclipse M300 DMLM avec caméra Pixlink

0,1 10 Imagerie de microstructures jusqu’à un grossissement de 1000x, analyse en polarisation en mode épiscopique ou diascopique, champ foncé, Nomarski, filtres UV. Plateau à longue course permettant l’observation d’échantillons montés sur support.

Analyse thermomécanique DSC,TMA,TD/GCMS,TGA,DMA

1 2 Mesure de propriétés mécaniques: Transition vitreuse, degré de polymérisation, coefficient d’expansion thermique, Module d’Young

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Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Préparation d’échantillons Struers, Buehler

1,5 2-7 Expertise de préparation d’éch. en microélectronique Coupage, Montage, Sablage, Polissage. Amincissement ionique.

Tests de fiabilité mécanique -Instron 8874, Nordson Dage 4000 Plus/HS, Avco,

0,7 2-7 Système de torsion axiale servo hydraulique de fatigue Traction + cisaillement de billes. Chambre de contrôle en température. Test d’impact mécanique, JEDEC JESD22-B103B JESD22-B104C. Test de vibration mécanique.

Tests de fiabilité environnementale Espec (6x) 13-55W Despatch (8x) LAC Espec (4x) TPC 422 Thermotron (12x) Thermotron (9x) Heller 1700 EXL

3,7 7 Chambre environnementale à cyclage rapide pour basse température (DTC); Chambre environnementale à température contrôlé; Chambre environnementale à température, humidité et pression controlées; Chambre environnementale à cyclage de température (ATC); Bias up to 25V, 1A 2880, IO; Fournaise de simulation d'attache à la carte. Incluant l’expertise reconnue d’IBM Canada comme chef de file en encapsulation.

Outil de calibration pour contrôleur de débit

0,01 6 Calibration des contrôleurs de débit pour l’ensemble des équipements de procédé gazeux (plasma, atmosphères contrôlées). Le service de calibration est offert à l’ensemble des composantes de l’IQN.

Caractérisation de cellules solaire Concentrateur 1000x, SINTON, EQE

0,8 1 Flash tester (Sinton), Système EQE dédié aux cellules CPV multijonctions installés dans laboratoire. Parc solaire exterieur, concentrateurs/trackers solaires atteignant 1000x, branchement réseau Hydro via onduleur.

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Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

CBE GaAs/InP 2 5 Échantillons à partir de 1 cm2 jusqu'aux plaques de 100 mm de diamètre. Le bâti est équipé de 12 lignes de gaz sur trois manifolds et peut utiliser des sources organométalliques aussi bien que des gaz comprimés. Le système de gestion des gaz à haute efficacité est unique au monde et combine une grande stabilité et reproductibilité, avec une capacité de commutation des gaz sans "shutter" inférieure à une seconde. Ce bâti peut déposer tous les semiconducteurs III-As et III-P, ainsi que le dopage par le Si, C, Zn, et Te. Le système de mesure et de contrôle de la température, permet d'obtenir une mesure précise de la température de l'échantillon en croissance sur toute sa surface en temps réel dans toutes les conditions. Le bâti est aussi équipé d'un analyseur de gaz résiduel et d'un système de diffraction des électrons à haute énergie (RHEED).

CBE GaN 1,7 1 Ce CBE a été entièrement conçu à l'UdeS, en collaboration avec Osemi Canada et contient plusieurs technologies brevetées de l'UdeS. L'appareil est prévu pour la croissance de semiconducteurs III-N avec une très faible consommation de sources chimiques et une grande uniformité sur des échantillons de 50mm de diamètre (option 100 mm en développement). Le système contient 8 lignes de gaz indépendantes, et une configuration compacte permettant de réduire l'espace requis pour son opération. Le système permet la croissance de tous les alliages de la famille du GaN (AlGaN, InGaN) sous forme non-dopée ou dopée de type N (dopage Si) ou P (dopage Mg). Le bâti est aussi équipé d'un système avancé de la mesure de la température par voie optique, ainsi qu'un analyseur de gaz résiduels.

Valeur totale 22.4

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Université de Sherbrooke - Microfabrication

Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Salles propres 0,35 14 2 salles propres de classe 10,000 d’une superficie totale de 160 m2 incluant 3 bancs humides et une salle jaune pour la photolithographie

Système hybride de dépôt et gravure [IntelVac]

0,4 10 Dépôts sous vide (canon à électrons) ou assistés par plasma (pulvérisation cathodique) pour métaux usuels (Ni, Ge, Al, Au, Ti, Pt); préparation des surfaces par faisceau d’ions

Système de gravure par faisceau d’ions [IntelVac]

0,3 11 Gravure de matériaux par faisceau d’ions (3 po)

Évaporateur à faisceau d’électrons [Kurt J Lesker]

0,3 2 Dépôts sous ultra-haut vide (canon à électrons dédiés aux matériaux magnétiques

Système de photolithographie sans masque XPRESS-100 [IMP]

0,15 2 Photolithographie sans masque pour prototypage rapide. Inclut une étaleuse de résine Laurell

Système hybride de dépôt et gravure [Plassys]

0,75 1 Dépôts sous ultra-haut vide (canon à électrons) ou assistés par plasma (pulvérisation cathodique) pour métaux supraconducteurs (Nb, Ti, Al); gravure par faisceau d’ions

Appareils standard de caractérisation en salles propres

0,15 10 Profilomètre, microscope Nikon, scriber, 2 microsoudeuses Kulicke & Soffa, station sous-pointes

Système d’épitaxie avancée par laser

0,8 12 Dépôt par ablation laser (PLD) assisté par RHEED de couches minces et multicouches de matériaux quantiques

Valeur totale 3,2

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Université de Sherbrooke – Caractérisation & Basses températures

Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Infrastructure de cryogénie

1,5 10 Purificateur et liquéfacteur d’hélium; Distribution d’hélium et d’azote liquide Taux de récupération : 95 % Production : 100 kL/année (MAJ: 2006)

Réfrigérateur à dilution avec bobine 20 Tesla

1,2 2 Mesures de propriétés physiques (conductivités électrique et thermique, susceptibilité magnétique, etc.) à très basse température (mK)

Réfrigérateur à dilution avec bobine 18 Tesla

0,6 10 Mesures de propriétés physiques (conductivités électrique et thermique, susceptibilité magnétique, caractérisation hyperfréquence et ultrasonore sous pression etc.) à très basse température (mK)

Réfrigérateur à dilution avec bobine 17 Tesla

0,4 10 Mesures de propriétés physiques (conductivités électrique et thermique, susceptibilité magnétique, etc.) à très basse température (mK)

Réfrigérateur à dilution avec bobine 8 Tesla

0,4 2 Mesures de résonances magnétiques nucléaire (RMN) à très basse température (mK)

Réfrigérateur à dilution « cryo-free » avec bobine 7 Tesla [BlueFors]

0,75 3 Mesures de propriétés physiques (conductivités électrique et thermique, susceptibilité magnétique, etc.) à très basse température (mK)

Système de caractérisations variées (PPMS) [Quantum Design]

0,45 14 Mesures de propriétés physiques (conductivités électrique et thermique, susceptibilité magnétique, etc.) en fonction de la température (340 mK à 400 K) et du champ magnétique (0-9 T)

Système de caractérisations variées (PPMS) [Quantum Design]

0,75 2 Mesures de diverses propriétés physiques (conductivités électrique et thermique, susceptibilité magnétique, etc.) en fonction de la température (2-400 K) et du champ magnétique (0-16 T)

Magnétomètre SQUID [Quantum Design]

0,35 10 Mesures des propriétés magnétiques (aimantation) en fonction de la température (2 à 400 K) et du champ magnétique (0-7 T)

Cryostats écrantés 0,15 8 Mesures des propriétés électriques de dispositifs supraconducteurs sensibles au champ magnétique terrestre

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RQMP 2014 Page 19

Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Montages de photoluminescence en continu (PL) et résolue en temps (PLRT)

0,8 2-20 • PL : Mesure de spectres d'émission de nanostructures semi-conductrices. : 350 - 1600 nm; T: 10 – 400 K; • PLRT : Détection par up-conversion des fréquences (800 à 1500 nm avec résolution de 200 fs) ou par caméra à balayage de fente (400 à 900 nm avec une résolution de 4 ps)

Montage de spectroscopie térahertz dans le domaine temporel

0,15 3 Mesure du spectre d'absorption dans la gamme 0.1 à 3 THz. Un montage de type pompe-visible et sonde-THz permet des mesures de photoconductivité résolue en temps

Cryostat à température variable [Janis Research]

0,3 3 aractérisation électrique et sur une vaste gamme de températures (1 à 00 ) et de champs magnétiques (0-7 T)

Cryostat à température variable [Oxford Instrument]

0,3 2 Mesures de diverses propriétés physiques (conductivités électrique et thermique, susceptibilité magnétique, etc.) en fonction de la température (2-300 K) et du champ magnétique (0-17 T)

Cryostat pour mesure sous pression hydrostatique

0,3 5 Caractérisation électrique sous pression hydrostatique jusqu’à 25 kBar, en champ magnétique (0-13 T) et températures de (0.25-300K)

Diffractomètre à Rayons-X [D8 Discover Bruker]

0,8 2 Système de diffraction des rayons X à haute résolution pour couches minces, monocristaux et poudres. Détecteur 2D pour cartographie en temps réel de l’espace réciproque

Valeur totale 9,2

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Université McGill - Nanotools Microfabrication facility

Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Applied Materials P5000 RIE/PECVD

0,2 12 150mm compatible 4-chamber cluster. 3 chamber for RIE (Si based etches, Oxides/Nitrides etches/Metal etches) 1 chamber for PECVD (oxides, nitrides)

Tegal SDE110 DRIE 0,76 4 150mm-compatible ICP for DRIE of silicon and glass/fused silica/oxides

EVG101 SprayCoater 0,4 4 150mm compatible spin/spray processing stations to allow for patterning over non-planar geometries

EVG620/501 front-to-back aligner and wafer bonder

0,6 12 150mm compatible front-to-back aligner for lithography and wafer alignment prior to bonding paired with a wafer bonder

OAI200 Top side aligner 0,1 5 150mm compatible manual contact UV aligner

Nanoplas DSB6000 – High Radical Density Flux

0,16 0.2 low temperature photoresist stripping, Bosch polymer removal in high aspect ratio structures, surface activation for reliable wafer bonding, stiction-free isotropic removal of MEMS sacrificial layers and dielectrics stripping.

SwissLitho Nanofrazor Explore

0,6 0.2 Nano-lithography and surface modification using AFM heated probes <5nm routine resolution, <25nm stitching accuracy.

Kloé Dilase650 Laser Direct Writer

0,27 0 Direct sub-µm resolution UV laser prototyping with 3D capabilities

Arradiance GemStar-8 Atomic Layer Deposition

0,2 0 Atomically thin film conformal deposition including: SiO2, TiO2, HfO2, Si3N4, Al2O3, AlN, TaN, Pt, CuOx

Angstrom Eng. NexDep 0,15 3 150mm compatible ebeam evaporator dedicated to main stream materials: Au, Cr, Ti, Al, Cu, Ge

Temescal BJD1800 0,15 5 150mm compatible ebeam evaporator dedicated more exotic materials: SiO, SiO2, Zn, Pt, Pd, Si, …

Denton Explorer14 0,28 8 150mm compatible 3-target sputtering chamber, equipped with RF and DC cathodes. Dielectric, metals and alloys deposition such as ITO, AlN, Al2O3, ZrCu, Ti…

MRC603 Sputterer 0,2 10 150mm compatible 3-target sputtering chamber dedicated to Al, SiC and Cr

Xactix Xef2 etcher 0,1 4 150mm compatible Xenon difluoride isotropic etcher

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RQMP 2014 Page 21

Équipement Coût (M$)

Nb. années en service

Fonctions

Manual and semi-automatic spin/develop stations

0,18 12 150mm compatible front-to-back aligner for lithography and wafer alignment prior to bonding paired with a wafer bonder

YES priming oven 0,05 5 Vacuum oven for HDMS wafer priming or vacuum baking

Cl based ICP etcher 0,6 0 Allows for high quality and fast etches of III-N and III-V devices as well as diamond material

Ebeam lithography 0,7 5 Field emission SEM equipped with a pattern generation capability. Sub-20nm routine resolution and 100nm stitching accuracy

4-stack furnaces 0,3 10 150mm compatible furnaces for APCVD and LPCVD. Wet and dry oxides are routinely ran as well as amorphous and polycrystalline silicon and silicon nitride (stochiometric or low stress)

JetFirst Rapid Thermal Annealing

0,2 1 150mm compatible rapid thermal annealing. Up to 1100°C and 5 different ambient conditions, (O2, Ar, N2, Forming gas, vacuum)

SCS Parylene coater 0,05 4 150mm compatible parylene C coater

Spectroscopic Ellipsometer, Reflectometer, profilometer, Stress Measurement

0,3 5 Characterization suite allowing tight process monitoring and statistics. All are 150mm compatible

Polytech Vibrometer 0,4 0 Ultra-high frequency vibrometer (1.2GHz), <1 micrometer spotsize for precise measurements

Tescan VEGA SEM 0,3 0 150mm compatible SEM for rapid process characterization

Precision saw, wire bonder, probe station

0,2 9 Complete packaging capabilities to test electrical properties and turn a wafer into a chip that you can plug in a research setup

PDMS Prototyping suite 0,1 0 Full prototyping suite allowing for PDMS microfludic fabrication. Includes a mixer, oven, O2 plasma, and a dispenser.

Optical Microscopes Olympus MX51

0,1 0,5

JetLab4 inkjet printer 0,05 1 Table top inkjet printer able to direct write conductive inks, PEDOT:PSS

Valeur totale 7,7