Services de fonderie – dispositifs photoniques et dispositifs électroniques au nitrure de gallium (GaN)

Aperçu des services techniques

Le Centre canadien de fabrication de dispositifs photoniques (CCFDP) du CNRC est un guichet unique, de calibre mondial, proposant une gamme complète de services en fabrication et production pré-commerciale de dispositifs photoniques et de circuits photoniques intégrés, notamment en électronique au nitrure de gallium (GaN). De nombreux services sont offerts contre rémunération, y compris la conception, la modélisation, l'épitaxie, la fabrication de même que les essais et la caractérisation.

Nous offrons des services dans deux des domaines d’expertise du CNRC :

Ce que nous offrons

Forts d'une longue expérience dans l'industrie et d'installations à la fine pointe de la technologie, les experts du CCFDP conçoivent des solutions de fonderie qui conviennent aux premiers stades du prototypage comme à la production de dispositifs photoniques en petite ou en moyenne quantité à partir de semi-conducteurs III à V, de circuits photoniques intégrés et d'électronique au nitrure de gallium (GaN). Le personnel du CCFDP comprend très bien les technologies et les applications des produits actuelles, ainsi que les procédés de fabrication commerciaux usuels employés dans l'industrie.

Épitaxie

Le CCFDP exploite un réacteur pour le dépôt chimique en phase vapeur par composés organométalliques (MOCVD) d'une capacité suffisante pour l'élaboration et la fabrication de plaquettes de GaAs et d'InP. Il peut produire des plaquettes d’arséniure de gallium (GaAs) et de phosphure d’indium (InP) simples ou multiples afin de répondre aux contraintes de divers dispositifs.

De nombreuses structures actives et passives ont été fabriquées pour des dispositifs variés grâce aux installations d'épitaxie et de conditionnement du CCFDP. Plusieurs d'entre elles reposent sur la capacité d'ajouter des couches épitaxiales, même après que certaines étapes de la fabrication ont été franchies.

Dépôt diélectrique

Le CCFDP recourt à la fois au dépôt chimique en phase vapeur activé par plasma (PECVD) et aux procédés de dépôt par rotation pour aplanir les diélectriques, les passiver et y intégrer diverses fonctions par isolement des métaux entre eux. Ses systèmes de PECVD recourent à des systèmes de verrouillage par cassette qui permettent de contrôler avec précision toutes les propriétés de la pellicule, à l'exclusion d'un mince contour, de manière à optimiser le rendement potentiel.

Les diélectriques obtenus grâce au dépôt par rotation comprennent des matériaux dont les motifs ajoutés par photogravure ou par gravure se caractérisent par une faible rétraction, mais aussi une excellente stabilité mécanique et électrique.

Dépôt en phase vapeur (PVD)

Le CCFDP recourt à l'évaporation et à la pulvérisation par faisceau d'électrons pour superposer les couches métalliques de la façon requise. L'utilisation de systèmes verrouillés de pompage rapide et d'évaporateurs à longue portée met à la disposition de sa clientèle un vaste choix de possibilités pour la métallisation des contacts et des interconnexions lors du développement d'un dispositif.

Le CCFDP fait aussi appel aux technologies PVD pour déposer des revêtements diélectriques à grande réflexion ou non réfléchissants, afin de rehausser le rendement des dispositifs qui y sont fabriqués.

Lithographie

Le CCFDP a investi dans un important équipement de lithographie qui lui permet de fabriquer des dispositifs photoniques et électroniques complexes. Ainsi, le Centre dispose de deux répéteurs de ligne-I [steppers i-line] assurant une résolution de moins de 400 nm et de dépôt de couches de 60 nm. S'y ajoute un système d'écriture directe par faisceau d'électrons convenant aussi bien aux petits éléments qu'aux plaquettes entières.

La lithographie avec alignement des deux faces est réalisée par alignement des contacts au moyen de deux stations d'holographie, ce qui permet d'imprimer des motifs de réseaux en grande quantité par exposition.

Gravure par plasma

Le CCFDP utilise abondamment la gravure par plasma pour fabriquer des dispositifs photoniques et électroniques complexes. La gravure ionique réactive (RIE) par traitement en lot ou de cassette à cassette permet de graver des motifs simples sur des matériaux diélectriques, alors que des systèmes de gravure par plasma à haute densité en chambres multiples garantissent un excellent contrôle de la gravure et son uniformité grâce à des procédés chimiques de gravure à chaud et à froid.

Transformation en fin de procédé

En complément à la fabrication des plaquettes, le CCFDP propose des services pour plaquettes minces et la préparation de contacts métalliques à l'envers. D'autres capacités lui permettent de singulariser les plaquettes par traçage, clivage ou découpeuse en dés. Le traitement des dispositifs singularisés en fin de procédé inclut au besoin le polissage des facettes et la pose d'un revêtement non réfléchissant ou à haute réflexion.

Pourquoi travailler avec nous

Composants photoniques de pointe (CPP)

Le CNRC regroupe le plus grand nombre d'experts et d'installations en dispositifs photoniques, matériaux photoniques et fabrication de dispositifs semi-conducteurs du Canada. Ses chercheurs sont reconnus dans le monde entier pour être des chefs de file dans leur domaine, ce qui inclut la photonique du silicium, la conception de lasers à haute performance et la science des matériaux.

Nous avons travaillé avec des dizaines d'entreprises de photonique et d'importants acteurs de l'industrie. Le CNRC est la seule organisation du Canada à offrir à ses partenaires des services de soutien éprouvés, en amenant de nouveaux produits photoniques du stade conceptuel à leur commercialisation, en passant par les étapes des matériaux et de l'élaboration d'un modèle.

Électronique au nitrure de gallium (GaN)

Le CNRC est la seule fonderie canadienne spécialisée dans l'électronique au GaN et fait partie des chefs de file mondiaux dans ce domaine. Ses technologies GaN sont celles qui donnent les meilleurs résultats en rehaussant la fonctionnalité et la fiabilité des dispositifs en mode normal allumé ou éteint. Le CNRC continue aussi de repousser les frontières de la technologie en recourant à des portes de plus en plus petites afin que les radars et les satellites puissent communiquer sur des fréquences plus hautes.

En travaillant avec nous et en tirant parti de nos technologies ainsi que de notre soutien technique de qualité supérieure, vous bénéficierez d'un net avantage sur la concurrence dans le secteur mondial des communications.

En électronique au nitrure de gallium, le CNRC propose aussi des trousses de conception qui décrivent le service de fabrication de dispositifs au GaN et comprennent un manuel de conception de même qu'une trousse de conception physique reposant sur le logiciel Advanced Design System (ADS).

Personnes-ressources

CPP

Volet affaires
George Ross
Téléphone : 613-949-3717
George.Ross@nrc-cnrc.gc.ca

Volet technique
Siegfried Janz (Ph.D.)
Téléphone : 613-990-0926
Siegfried.Janz@nrc-cnrc.gc.ca

GaN

Jennifer Bardwell (Ph.D.)
Téléphone : 613-993-8572
Jennifer.Bardwell@nrc-cnrc.gc.ca

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