Plateforme de nanofabrication quantique

Plateforme de nanofabrication quantique

Établissement
University of Waterloo
Adresse

Centre de nanoquantique Mike et Ophelia Lazaridis,
200, avenue University Ouest

Waterloo, ON N2L 3G1
Renseignements généraux
Melissa Floyd
Finances et administration

Institut d’informatique quantique

T: (519) 888-4567 x39026
C: mmfloyd@uwaterloo.ca
Renseignements - recherche
Vito Logiudice
Directeur

Institut d’informatique quantique

T : (519) 888-4567 x38703
C : vlogiudi@uwaterloo.ca
Site Web du laboratoire ou de l’installation : https://fab.qnc.uwaterloo.ca
Date de publication: 26 Juin 2017
Que fait le laboratoire ou l’installation

Salle blanche de nanofabrication permettant de mettre au point une vaste gamme de dispositifs quantiques et à l’échelle nanométrique.

Secteurs d’application
Fabrication et transformation; Sciences de la vie, produits pharmaceutiques et équipement médical; Technologies de l’information et des communications, et médias
Domaines d’expertise

L’infrastructure de nanofabrication quantique de la University of Waterloo comporte plusieurs modules de salle blanche de classe 10 à 1000 ainsi que divers laboratoires satellites dont l’ensemble abrite un vaste éventail d’appareils de laboratoire à la fine pointe de la nanofabrication, de l’emballage et de l’assemblage. Cette installation dotée d’un personnel compétent, et exploitée de façon professionnelle, offre une formation poussée et pratique dans le domaine du matériel de sécurité et de salle blanche en plus de conseils sur les technologies de traitement évoluées qui vont du dépôt par couche atomique à la lithographie par faisceau d’électrons permettant de modéliser fidèlement des caractéristiques de l’ordre de 8 nm. Chacune des composantes du matériel est caractérisée par des restrictions bien documentées et communiquées quant aux matériaux, ce qui atténue les risques de contamination croisée. Une plateforme centralisée de gestion logicielle des laboratoires assure l’interverrouillage physique de l’ensemble du matériel, qui est entièrement assujetti à des procédures opératoires normalisées de suivi des modifications. Cela assure que le matériel est invariablement exploité de façon appropriée. Une liste exhaustive et croissante de procédés caractérisés, qualifiés et bien documentés est également mise à la disposition de tous les membres des laboratoires pour les soutenir davantage à mesure qu’ils perfectionnent leurs propres organigrammes de procédés de nanofabrication. Une expertise approfondie est mise à disposition sur place en fait d’ingénierie des procédés afin d’aider les membres à tirer le maximum de l’installation et de ses nombreuses possibilités d’innovations savamment orientées.

Services de recherche

L’installation est mise à la disposition de tous les chercheurs des programmes de 4 cycles supérieurs offerts au Canada ainsi qu’aux laboratoires gouvernementaux et au secteur privé. Les parties intéressées doivent remplir tous les critères préalables avant de se voir attribuer le statut de membre. Les candidats désireux de postuler doivent se prêter à un examen de procédé initial auprès de notre groupe d’ingénierie des procédés destiné à vérifier la faisabilité de leur procédé avant de poursuivre. Ce service initial est offert gratuitement. La formation à l’emploi de chacune des composantes du matériel est offerte selon le besoin et les attentes du nouveau membre. Des services de fabrication limités pourraient être offerts dans l’avenir.

Laboratoires et équipements spécialisés

Nom du laboratoire spécialisé

Nom de l’équipement

Résumé de la fonction

DÉPÔT

Groupe de DCA/DCPVAP

Dépôt de diverses pellicules minces par DCA et DCPVAP

 

Évaporateur : à faisceaux d’électrons et thermique

Dépôt physique en phase vapeur sur des pellicules minces par faisceaux d’électrons et évaporation thermique par chauffage résistif

 

OBT DVCBP

Dépôt d’oxydes basse température et d’oxydes dopés par DVCBP

 

DVCBP de polysilicium

Dépôt de pellicules dopées et non dopées de polysilicium par DVCBP

 

DVCBP de nitrure de silicium

Dépôt de nitrure de silicium à faible niveau de stress par DVCBP

 

Oxydation - silicium

Oxydation thermique humide ou sèche et recuit thermique (silicium)

 

Processeur thermique rapide

Traitement à haute température de courte durée de tranches de 4 po ou de 6 po

 

Pulvérisateur : pellicules supraconductrices de Nb

Dépôt de vapeur physique de pellicules supraconductrices de Nb par dépôt pulvérisé

 

Pulvérisateur : à deux chambres

Dépôt physique en phase vapeur de pellicules par dépôt pulvérisé

LITHOGRAPHIE

Suite logicielle Beamer/Tracer

Plateforme logicielle complète de préparation des données à l’exposition dans le système de LFE JEOL JBX-6300FS

 

Lithographie par faisceau d’électrons 30 kV (Raith)

Modélisation de caractéristiques à l’échelle nanométrique au moyen de la lithographie par faisceau d’électrons

 

Lithographie par faisceau d’électrons 100 kV (JEOL)

Modélisation de caractéristiques à l’échelle nanométrique au moyen de la lithographie par faisceau d’électrons

 

Aligneur de masque : adapté avant/arrière

Alignement et exposition aux UV de tranches à revêtement de photorésine

 

Four : à convection

Cuisson de diverses pellicules de photorésine

 

Four : HMDS et inversion d’images

Substrats d’amorçage vapeur avec HMDS (promoteur d’adhérence) avant revêtement de photorésine et inversion d’images

 

Centrifugeuse d’enduction : usage général double

Revêtement par centrifugation de diverses photorésines et d’une sélection restreinte de pellicules à semiconducteur usuelles

 

Centrifugeuse d’enduction : poste de résine à faisceau d’électrons

Revêtement par centrifugation de pellicules de photorésine par faisceau d’électrons

 

Centrifugeuse d’enduction : poste de résine UV

Revêtement par centrifugation de pellicules de photorésine par UV

GRAVURE À SEC

Burin ionique

Gravure de pellicules minces par usinage ionique d’Ar

 

Décapant de photorésine

Décaper et récurer/nettoyer la photorésine

 

GIR : profonde du Si (comprend le procédé Bosch)

Gravure sèche de silicium au plasma

 

GIR : métaux et III-V

Gravure sèche au plasma de pellicules minces métalliques et de substrats III-V (GaAs et InP)

BANCS DE MOUILLAGE

Gravure de silicium en vrac

Gravure humide de silicium en vrac au moyen de solutions de KOH

 

Nettoyage prédiffusion

Nettoyage de tranches au moyen de procédés RCA

 

Mise au point de photorésine par faisceau d’électrons

Mise au point de substrats à revêtement de photorésine par faisceau d’électrons

 

Acides fluorhydriques SEULEMENT

Gravure humide d’oxydes de silicium en vrac au moyen de solutions d’acide fluorhydrique

 

Bases et acides non fluorhydriques

Destiné aux procédés et nettoyages d’acides (non fluorhydriques) ou de bases

 

Décapant de résine et nettoyant de substances organiques Piranha

Décapage de photorésine à l’aide de solutions d’acide sulfurique et H2O2

 

Traitement de solvants nº 1

Mise au point et lift-off de photorésine

 

Traitement de solvants nº 2

Mise au point et lift-off de photorésine

 

Mise au point de résine UV

Mise au point de substrats à revêtement photorésine par UV

CARACTÉRISATION

Sondage quadruple

Mesure de la résistivité des pellicules métalliques minces et des semiconducteurs dopés

 

Poste de sondage électronique

Mesure des caractéristiques électriques des dispositifs

 

Ellipsomètre

Caractérisation optique non destructive des pellicules minces

 

Microscope nº 1

Microscope à semiconducteurs Olympus MX61A polyvalent pour l’inspection et la documentation

 

Microscope nº 2

Microscope à semiconducteurs Olympus MX61A polyvalent pour l’inspection et la documentation

 

Réflectomètre : cartographie de pellicules minces

Cartographie de l’épaisseur des pellicules minces transparentes de tranches affichant des diamètres allant jusqu’à 200 mm

 

Réflectomètre : Mesure ponctuelle de pellicules minces

Réflectomètre de mesure de l’épaisseur des pellicules minces transparentes

 

Profilomètre superficiel

Profilomètre superficiel Veeco Dektak 150

 

Mesure des contraintes de tranche

Caractérisation des contraintes appliquées aux pellicules minces

LABORATOIRE D’EMBALLAGE DES DISPOSITIFS

Four de polymérisation à convection

Cuisson de divers époxydes/emballages à atmosphère ambiante

 

Machine de découpage en dés

Outil servant à découper des tranches de semiconducteur en puces ou en matrices individuelles

 

Soudeuse de matrice

Soudage de matrices de semiconducteurs aux emballages

 

Nettoyeur au plasma H2

Nettoyage d’échantillons avant les procédés de soudage de matrices, de soudage de conducteurs ou d’encapsulation

 

Microscope de mesure

Microscope Olympus STM6 pour l’inspection et la mesure dimensionnelle des matrices de semiconducteurs finies

 

Soudeuse de conducteurs : par coin/boule manuelle

Établissement de contacts électriques entre matrices de semiconducteurs et emballages

 

Soudeuse de conducteurs : Semi-automatique par coin

Établissement de contacts électriques entre matrices de semiconducteurs et emballages

 

Testeur de traction des conducteurs

Testeur West-Bond 70PTC permettant la mise à épreuve destructrice et non destructrice des soudures des conducteurs par la méthode d’essai par traction

 


Module de gravure sèche et de dépôt de la Plateforme de nanofabrication quantique

Mention de source: Dan Schwalm, HDR Architecture


Module de dépôt et de procédés chimiques de la Plateforme de nanofabrication quantique

Mention de source: Dan Schwalm, HDR Architecture


Module de lithographie UV de la Plateforme de nanofabrication quantique

Mention de source: Dan Schwalm, HDR Architecture


Enchâssure de service sud-ouest de la Plateforme de nanofabrication quantique

Mention de source: Dan Schwalm, HDR Architecture

Renseignements supplémentaires

Titre

URL

Nouveau matériel lithographique par faisceau d’électrons de la Plateforme de nanofabrication quantique

https://uwaterloo.ca/institute-for-quantum-computing/blog/post/new-elect...

Record du monde établi par un drapeau du Canada à l’échelle nanométrique à la veille du 150e anniversaire du pays

https://phys.org/news/2016-09-nano-scale-canadian-flag-world-lead-up.html

Couplage ultrarésistant d’un atome artificiel simple avec un continuum électromagnétique dans le régime non perturbatif

http://www.nature.com/nphys/journal/v13/n1/full/nphys3905.html#acknowled...