Plataforma de nanofabricació

La instal·lació de nanofabricació de l'ICN2 se centra en el disseny i desenvolupament de mètodes i tècniques de nanofabricació per a la recerca bàsica i aplicada en nanociència i nanotecnologia. Proporciona als investigadors i estudiants una àmplia gamma de serveis de processament per ajudar-los a dur a terme les seves activitats de recerca. També ofereix suport, assistència i formació per permetre als investigadors i altres usuaris operar de manera segura i eficient els equips disponibles. La instal·lació està dissenyada per donar suport a la fabricació i caracterització de materials i estructures a nanoescala, i la integració de dispositius a totes les escales de longitud. La missió de la instal·lació és proporcionar serveis d'alta qualitat tant a usuaris interns com externs.

MISSIÓ I VISIÓ

La Instal·lació de Nanofabricació és una instal·lació intergrupal per a usuaris generals, dissenyada per donar suport a l'esforç de recerca de l'ICN2. La instal·lació està oberta a tot el personal qualificat amb recàrrega, inclòs l'ICN2, així com el personal extern. La nostra missió és proporcionar una instal·lació d'última generació per a la fabricació de dispositius avançats a micro i nanoescala. A més de proporcionar capacitats essencials de micro i nanofabricació per a la recerca general sobre materials i dispositius electrònics, optoelectrònics i 2D, aquesta instal·lació té com a objectiu facilitar la realització de recerca en camps emergents, interdisciplinaris i de ràpid creixement, com ara dispositius biomèdics i bioquímics de laboratori en un xip, circuits integrats heterogenis, dispositius fotònics i fonònics i ciència i tecnologia a nanoescala. La Instal·lació de Nanofabricació té com a objectiu oferir resultats que tinguin un impacte real per als usuaris, garantint que sigui de fàcil accés, àgil en la manera com aplica l'experiència d'enginyeria per respondre de manera ràpida i precisa, i buscant sempre oportunitats per millorar la qualitat dels serveis disponibles.

Blocs de contingut

Leica Bond RX - Leica

Nanozoomer 2.0HT - Hamamatsu

Nanozoomer 2.0HT - Hamamatsu

Phenogamer - Akoya

Phenogamer - Akoya

Microdissector làser - Leica

Microdissector làser - Leica

CallenOne - Cellenion

CallenOne - Cellenion

Xenium - 10x Genòmica

Xenium - 10x Genòmica

Seqüenciador MGI DNB-seq G400

Seqüenciador MGI DNB-seq G400

TIMSTOF Ultra 2 - Bruker adjunt a Evosep One

TIMSTOF Ultra 2 - Bruker adjunt a Evosep One

HPLC alliance™ 2695 (Waters) amb detectors 2996 UV/vis i desviació de l'índex de refracció 2414FPLC

Programari

Empoderar

NeoFlex TOF TOF - Bruker

NeoFlex TOF TOF - Bruker

Thin film deposition

Thin film deposition is a process whereby materials - generally precious metals or oxides - are deposited onto a substrate or lithography sample. This can be achieved in a variety of ways such as sputtering, electroplating, evaporation, or CVD. ICN2 Nanofabrication Facility offers a range of different thin film deposition techniques and instruments, which are briefly explained here.

Evaporació de feix electrònic

L'evaporació per feix d'electrons és una tècnica de deposició física de vapor (PVD) en què es genera un feix d'electrons intens a partir d'un filament i es dirigeix ​​a través de camps elèctrics i magnètics per colpejar el material font (per exemple, pellets d'Au) i vaporitzar-lo dins d'un entorn de buit.

En algun moment, a mesura que el material font s'escalfa a través d'aquesta transferència d'energia, els seus àtoms superficials tindran prou energia per abandonar la superfície, travessar la cambra de buit i recobrir un substrat situat a sobre del material que s'evapora.

L'avantatge d'aquest mètode respecte a l'evaporació tèrmica és la possibilitat d'utilitzar energies més altes en el material que s'ha d'evaporar, cosa que condueix a la formació de pel·lícules primes amb una densitat més alta i, en conseqüència, amb una major adherència al substrat. Aquest mètode també és bo per a processos d'aixecament posterior i és la manera d'obtenir pel·lícules primes amb la màxima puresa. Mitjançant l'ús d'un canó de feix d'E amb múltiples gresols, es poden dipositar diversos materials diferents sense trencar el buit i evitant així la contaminació entre capes.

Classificador espectral Bigfoot

El sistema de detecció està equipat amb 5 làsers (346 nm, 405 nm, 488 nm, 561 nm i 640 nm) i un total de 53 detectors, 5 dels quals estan dedicats a la parametrització de la dispersió FSC i SSC. També disposa de filtres de despolarització de llum per als paràmetres de dispersió SSC del làser blau.

El programari Bigfoot permet treballar tant en mode convencional com espectral i està allotjat dins d'una cabina de bioseguretat de classe II amb un sistema d'extracció d'aerosols amb filtres HEPA.

El mòdul de classificació cel·lular consta d'un sistema d'aire a raig i està equipat amb broquets de 70, 100, 120 i 150 micròmetres. La recollida es pot realitzar en tubs Eppendorf d'1,5 ml, tubs de 5 ml, tubs Falcon de 15 ml i 50 ml. També és possible recollir en diversos tipus de plaques, cosa que permet una classificació simultània en 4 vies en una placa de 96 pous. Tant el port d'adquisició com el de recollida tenen un control de temperatura independent (4-37 °C).

Caracterització

La caracterització i la imatge són una fase clau de la majoria dels processos de fabricació com a punt de prova en el cicle de desenvolupament. Com a tal, la instal·lació de nanofabricació de l'ICN2 compta amb una àmplia gamma d'instruments capaços d'aconseguir imatges d'alta resolució, imatges topogràfiques, mesures de tensions de pel·lícules, així com esglaons superficials i imatges de rugositat, entre d'altres.

FEG-SEM

FEI Inspect F50: High resolution surface topography imaging.

Perfilòmetre de llapis

Un perfilòmetre mecànic o d'estil és un instrument de mesura que s'utilitza per mesurar el perfil d'una superfície, per tal de quantificar-ne la topografia superficial.

Una punta d'estil de diamant es mou lateralment a través de la mostra durant una distància i una força de contacte especificades mentre es manté en contacte amb la mostra.

Les petites variacions en el moviment vertical del llapis segons la posició es mesuren i es registren simultàniament durant l'escaneig, revelant l'estructura topogràfica de la mostra superficial.

Un perfilòmetre típic pot mesurar petites característiques verticals que van des d'uns pocs nanòmetres fins a 1 mm d'alçada amb precisió nanomètrica. El radi del punter de diamant oscil·la entre els 20 nanòmetres i els 50 μm, i la resolució horitzontal es controla mitjançant la velocitat d'escaneig i la velocitat de mostreig del senyal de dades. La força de seguiment del punter pot variar des de menys d'1 fins a 50 mil·ligrams.

Optical 3D Profiler

Optical profilometry (OP) is a non-contact interferometric-based method for characterizing surface topography. A typical OP analysis provides 2D and 3D images of a surface, numerous roughness statistics, and feature dimensions.

Optical profiling uses the wave properties of light to compare the optical path difference between a test surface and a reference surface. Inside an optical interference profiler, a light beam is split, reflecting half the beam from a test material which is passed through the focal plane of a microscope objective and the other half of the split beam is reflected from the reference mirror. When the distance from the beam splitter to the reference mirror is the same distance as the beam splitter is from the test surface and the split beams are recombined, constructive and destructive interference occurs in the combined beam wherever the length of the light beams vary. This creates the light and dark bands known as interference fringes. Since the reference mirror is of a known flatness - that is, it is as close to perfect flatness as possible - the optical path differences are due to height variances in the test surface. This interference beam is focused into a digital camera, which sees the constructive interference areas as lighter and the destructive interference areas as darker. In the interference image each transition from light to dark represents one-half a wavelength of difference between the reference path and the test path. If the wavelength is known, it is possible to calculate height differences across a surface, in fractions of a wave. From these height differences, a surface measurement - a 3D surface map, if you will - is obtained.

Optical profilometry is suitable for numerous applications and sample types because it can accommodate many sample geometries, offering a wide range of possible analytical dimensions and a versatile Z-range, covering a broad range of potential surface roughness.

microscopi òptic

El microscopi òptic, sovint anomenat microscopi òptic, és un tipus de microscopi que utilitza llum visible i un sistema de lents per ampliar imatges de mostres petites.

És una eina estàndard bàsica per a la inspecció de superfícies i la metrologia en molt diferents tipus de mostres i camps, des de la biologia fins a la ciència de materials.

Especificacions tècniques Fabricant: Nikon Instruments Inc. Model: Eclipse LV100DA

Il·luminació episcòpica i diascòpica. Epiil·luminador amb làmpada halògena de 100 W (observacions de camp clar, camp fosc o polaritzades). Diail·luminador amb làmpada halògena de 50 W (observació de camp clar i polaritzada). Lents d'objectiu de microscopi: 5x, 10x, 20x, 50x i 100x. Controlador automàtic de l'etapa xy, 15x10 mm. Capçal de càmera de microscopi (CCD de 5 M píxels) per a l'adquisició d'imatges i vídeo. Programari NIS-Elements Imaging.

Packaging

Packaging is often the final step in making a nanofabrication device functional as a stand-alone device or in the context of an integrated system. The devices may need to be electrically connected to an interface via a process of gold or aluminium wire bonding. ICN2 Nanofabrication facility houses a wedge-wedge wire bonder.

Segadora de filferro de falca

La connexió de cables és el mètode de fer interconnexions entre un circuit integrat (CI) o un altre dispositiu semiconductor i el seu embalatge durant la fabricació de dispositius semiconductors.

La unió de cables es considera generalment la tecnologia d'interconnexió més rendible i flexible, i s'utilitza per muntar la gran majoria de paquets de semiconductors.

El procés d'unió en falca utilitza energia i pressió ultrasòniques per crear una unió entre el cable i la placa d'unió. El procés més predominant per a l'unió en falca és un procés de baixa temperatura o unió a temperatura ambient, on s'utilitza cable d'alumini per fer la interconnexió de la matriu i el paquet. Aquest "procés de soldadura" (ja sigui en calent o en fred) deforma el cable en una forma plana allargada de falca.

Dades provisionals

Raúl Pérez Rodríguez |  raul.perez@icn2.cat  | 937 373 645 |  ORCID 

Raúl Pérez Rodríguez |  raul.perez@icn2.cat  | 937 373 645 |  ORCID 

Gustavo Ceballos | Cap de la Divisió de Suport a la Recerca - Unitat d'Instrumentació |   gustavo.ceballos@icn2.cat  |   ORCID 

Centres CERCA

Propietaris

Llista Centres CERCA

Equipament i Serveis

El Laboratori de la Instal·lació de Nanofabricació és un laboratori tipus sala blanca de 100 m2 que ofereix equips per a la fabricació i caracterització de micro i nanodispositius i estructures. És una sala especialment dissenyada i construïda en què el subministrament d'aire, la distribució de l'aire, la filtració de l'aire, els materials de construcció i els procediments operatius es regulen per controlar les concentracions de partícules de l'aire per assolir els nivells de neteja adequats. La nostra instal·lació està classificada com a ISO Classe 6 i 7, la qual cosa significa que hi ha com a màxim 1.000 o 10.000 partícules ≥ 0,5 µm per ft3, respectivament. La instal·lació està segmentada en tres sales dedicades: la sala ISO 6 per a processos de litografia i dues sales ISO 7 per a processos de gravat i deposició. EQUIPAMENTS La instal·lació de nanofabricació ofereix una experiència d'usuari completa, allotjant instrumentació per a molts processos de nanofabricació sota un mateix sostre. Això permet als usuaris portar projectes des del concepte fins al prototip amb facilitat. Les principals àrees de servei inclouen: Litografia Gravat Deposició de pel·lícules primes Caracterització Envasat

Fàbrica Molecular Superfícies dinàmiques Superfícies antibacterianes Elèctrodes conductors per a OPV Manipulació de llum Nanometrologia dimensional Tecnologia de dispositius de grafè per a experiments in vitro Dispositius flexibles de grafè per a avaluació preclínica in vivo Implants neuronals Metamaterials Espintrònica

Categorització

Dominis RIS3CAT

Dominis RIS3CAT

CERCA GINYS Categories

GINYS-ICN2-003

Procediment d'accés i tarifes

Obert. La recepció està oberta de 9.00 a 17.00, de dilluns a divendres.