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Föderale technische Hochschule mit CMi-Reinraum und M2C-Infrastruktur für Mikro-/Nanofertigung, 3D-Metalldruck und Charakterisierung
EPFL - École polytechnique fédérale de Lausanne
Lausanne (CH-1015) · Neuchâtel (CH-2000)Neu auf Amplifa
Über die EPFL
Die EPFL ist eine öffentlich-rechtliche technische Hochschule der ETH Domain in der Schweiz mit Sitz in Lausanne und rund 6.500 Mitarbeitenden. Neben den drei Missionen Lehre, Forschung und Innovation betreibt die EPFL Forschungs- und Fertigungsinfrastruktur, die auch externen Partnern zugänglich ist. Das Center of MicroNanoTechnology (CMi) stellt einen Reinraum mit Lithografie (Elektronenstrahl und Photolithografie), Plasma- und Ionenstrahlätzen, Dünnschichtprozessen (LPCVD, Oxidation, ALD, PECVD, Sputtering) sowie umfassender Metrologie (REM/FIB, AFM, Stylus-Profilometrie) für Wafer bis 150 mm bereit. Das Zentrum M2C (Advanced Manufacturing) bietet 3D-Metalldruck im Laser-Powder-Bed-Fusion-Verfahren, Metallpulver-Atomisierung, Femtosekunden-Laserbearbeitung und Röntgen-Tomografie. Am Associated Campus Neuchâtel (Microcity) stehen geteilte Laboratorien für Mikroskopie, optische Spektroskopie, elektrische Charakterisierung, Chemie und Probe-Station-Messungen zur Verfügung. Unternehmen können über Shared-Equipment-Zugänge, Technologietransfer und Praktikumsprogramme mit der EPFL zusammenarbeiten.
- Standort
- CH-1015 Lausanne
- Verfahren
- Electron beam lithography (Raith EBPG5000+/EBPG5200+), Photolithography (EVG 150, Süss ACS200 Gen3, Mask-aligner, Laser writer, DUV Stepper), Ion Beam Etching (Veeco Nexus IBE350), LPCVD / Oxidation / Diffusion / Doping / Annealing (Centrotherm furnaces), Atomic Layer Deposition ALD (BENEQ TFS200), Rapid Thermal Processing (JETFIRST 200), Flash Lamp Annealing (ROVAK Semi-Line 3.0), Thin-film deposition PECVD / Sputtering
- Werkstoffe
- Silizium / Polysilizium / amorphes Silizium, Siliziumdioxid (LTO, TEOS, HTO, PSG, BPSG, BSG), Siliziumnitrid / Low-stress-Siliziumnitrid, Aluminiumoxid (ALD), Titandioxid (ALD), Hafniumdioxid (ALD), Platin (ALD), Galliumarsenid
- Zertifikate
- Metrologie im Reinraum (AFM, SEM/FIB, EDX, Profilometrie), Optische Spektroskopie (Raman, UV-Vis, FTIR, Ellipsometrie), Elektrische Charakterisierung / Probe Station, Mechanische Charakterisierung (Vibrationstests bis 200g)
- Mitarbeiter
- 6500
- Branchen
- Hochschulausbildung, Forschung und Entwicklung, Innovation / Technologietransfer, Mikro- und Nanotechnologie, Additive Fertigung, Mikro- und Nanotechnologie (CMi)
- 01
Prozessentwicklung und Beratung
- 02
Lithografie (Elektronenstrahl / Photolithografie)
- 03
Dünnschichtabscheidung (LPCVD, Oxidation, ALD, PECVD, Sputtering)
- 04
Ätzen (Plasma, Ionenstrahl, Nassätzen)
- 05
3D-Metalladditivfertigung und Pulverherstellung (M2C)
- 06
Metrologie und Charakterisierung
- 07
Technologietransfer und Weiterbildung
Materialien und Verfahren
Silizium / Polysilizium / amorphes Silizium
Grundmaterial für LPCVD, Oxidation, Diffusion, Plasmaätzen und Elektronenstrahllithografie.
Siliziumdioxid (LTO, TEOS, HTO, PSG, BPSG, BSG)
Dünnschichtmaterial für Isolation, Maskierung und Ätzstoppschichten.
Siliziumnitrid / Low-stress-Siliziumnitrid
LPCVD- und Plasmaätzen-Prozesse für Passivierung und MEMS-Membranen.
Aluminiumoxid (ALD)
Abscheidung per Atomic Layer Deposition bei 80–300 °C.
Titandioxid (ALD)
Abscheidung per Atomic Layer Deposition.
Hafniumdioxid (ALD)
Hoch-k-Dielektrikum per Atomic Layer Deposition.
Platin (ALD)
Metallschicht per thermischer oder plasmaunterstützter ALD.
Galliumarsenid
Substratmaterial u. a. für Oberflächenmesstechnik.
Siliziumcarbid
Substratmaterial für Oberflächenmesstechnik.
Saphir (Al2O3)
Transparentes Substrat für Elektronenstrahllithografie.
Aluminium
Legierung von Silizium-Aluminium-Verbindungen im Ofenprozess.
Metallpulver (3D-Druck)
Ausgangsmaterial für Laser-Powder-Bed-Fusion und Pulveratomisierung im M2C.
Standorte
Lausanne
CHHauptcampus: Lehre, Forschung, Innovation, CMi-Reinraum, CIME, M2C
- Stückgewicht / Größe
- Wafer bis 150 mm (Lithografie)
- Losgröße
- Prototypen bis Forschungsserien
- Werkstoffe
- Silizium, SiO2, Si3N4, ALD-Oxide, Metalle, Metallpulver
- Raith EBPG5000+ und EBPG5200 plus E-Beam-Lithografie (100 keV)
- SPTS Rapier DSE, Alcatel AMS 200 SE, SPTS Synapse/APS, TEL Unity Me (Plasmaätzen)
- Veeco Nexus IBE350 Ion Beam Etcher
- Centrotherm-Öfen (15 Rohre: LPCVD, Oxidation, Diffusion)
- BENEQ TFS200 ALD (2 Systeme)
- EVG 150 und Süss MicroTec ACS200 Gen3 Resist-Cluster
- Zeiss MERLIN, Crossbeam 550/540, Helios G4 PFIB UXe (SEM/FIB)
- Park Systems FX200, Bruker FastScan AFM
- Tencor P-17 Stylus Profiler
- Sisma und EOS 3D-Metalldrucker (LPBF)
- Metal Powder Atomizer
- Femtosekunden-Laserquelle
- Röntgen-Tomografie-System
Neuchâtel
CHAssociated Campus Microcity: geteilte Laboratorien (Mikroskopie, Spektroskopie, Chemie, Bio, Probe Station)
- Stückgewicht / Größe
- Proben bis 4"-Wafer (SEM)
- Losgröße
- Auf Anfrage / Reservierungssystem
- Werkstoffe
- Silizium-basierte Materialien, diverse Sputter-Materialien
- Zeiss SEM Gemini 2 und JEOL JSM-7500 TFE
- Keyence VK X-1000 Laser-Konfokalmikroskop
- Hirox KH-8700 Digitalmikroskop
- Lyncee Tec Digital Holographic Microscope
- PECVD-/Sputter-Beschichtungssysteme (PVLAB)
- Raman-, UV-Vis-, FTIR-Spektrometer, Ellipsometer
- Electromagnetic Shaker (bis 200g, 1 Hz–10 kHz)
- Probe Station
- Chemisches Labor mit Galvanostat und Analysengeräten
Einblicke in die Fertigung
Branchen
Verfahren & technische Grenzen
| Verfahren | Toleranz | Max. Bauteil | Gewicht | Losgröße | Werkstoffe |
|---|---|---|---|---|---|
| Electron beam lithography (Raith EBPG5000+/EBPG5200+)Prüfung | – | 150 mm wafer | – | – | Silizium-Wafer, Glas, Saphir, CaF2, Diamond, Lithium niobate, SiO2, Si3N4 |
| Photolithography (EVG 150, Süss ACS200 Gen3, Mask-aligner, Laser writer, DUV Stepper)Prüfung | Overlay >20 nm (ebeam) | 150 mm wafer | – | – | Silizium, SiO2, Si3N4, Photoresist (AZ ECI 3007, AZ 3027, AZ nLOF), LOR, BARC |
| Ion Beam Etching (Veeco Nexus IBE350)Oberfläche | – | 100 mm wafer, max 4 mm dick | – | – | beliebige Materialien (pure physical sputtering) |
| Oberfläche | – | 100 mm wafer | – | – | Silizium, SOI, SiO2, Si3N4, Glas |
| LPCVD / Oxidation / Diffusion / Doping / Annealing (Centrotherm furnaces)Wärmebehandlung | – | – | – | – | Silizium, Polysilizium, amorphes Silizium, Si3N4, SixNy, LTO, PSG, BPSG, BSG, TEOS, HTO, Aluminium (Legierung), Phosphor-Dotierung |
| Atomic Layer Deposition ALD (BENEQ TFS200)Oberfläche | – | – | – | – | Al2O3, TiO2, HfO2, SiO2, Pt |
| Rapid Thermal Processing (JETFIRST 200)Wärmebehandlung | – | 8" wafer | – | – | Silizium |
| Flash Lamp Annealing (ROVAK Semi-Line 3.0)Wärmebehandlung | – | 4" wafer, max 2 mm dick | – | – | Silizium |
| Thin-film deposition PECVD / SputteringOberfläche | – | – | – | – | Silizium-basierte Materialien, verschiedene Materialien (Sputtering) |
| Laser Powder Bed Fusion 3D Metal Printing (Sisma, EOS)Additiv | – | – | – | – | Metallpulver |
| Metal powder atomizationAdditiv | – | – | – | – | Metall |
| Femtosecond laser processingOberfläche | – | – | – | – | – |
| Nanoimprint lithographyPrüfung | – | – | – | – | – |
| Mechanical characterization (vibration/shaker testing up to 200g, 1 Hz–10 kHz)Prüfung | – | – | – | – | – |
| Wet etching (KOH, BHF, Piranha)Oberfläche | – | – | – | – | Silizium, Si3N4, SiO2 |
| Surface metrology / Stylus profiling (Tencor P-17)Prüfung | RMS-Rauheit messbar | 200 mm Scanlänge × 200 mm × 1 mm vertikaler Bereich | – | – | AlTiC, GaAs, Si, SiC, Saphir |
43 Anlagen & Maschinen
| Maschine | Hersteller / Modell | Anzahl | Arbeitsraum | Baujahr | Standort |
|---|---|---|---|---|---|
| Elektronenstrahl-Lithografiesystem | Raith EBPG5000+ | 1 | 50/100/150 mm Wafer | – | CMi Zone 7, Lausanne |
| Elektronenstrahl-Lithografiesystem | Raith EBPG5200 plus | 1 | 50/100/150 mm Wafer | – | CMi Zone 1, Lausanne |
| Ion Beam Etcher | Veeco Nexus IBE350 | 1 | 100 mm Wafer (max 4 mm dick), 350 mm Ar-Broad-Beam | – | CMi Zone 11 |
| ICP Dry Etcher (Deep Si Etching) | SPTS Rapier DSE | 1 | 100 mm Wafer | – | CMi Zone 2 |
| ICP Dry Etcher | Alcatel AMS 200 SE | 1 | 100 mm Wafer (max 4.5 mm dick) | – | CMi Zone 2 |
| Dielectric Etcher | SPTS Synapse | 1 | 100 mm Wafer | – | CMi Zone 2 |
| Dielectric Etcher | SPTS APS | 1 | 100 mm Wafer | – | CMi Zone 2 |
| RIE Dry Etcher | TEL Unity Me | 1 | 100 mm Wafer | – | CMi |
| LPCVD-/Oxidations-/Diffusionsöfen | Centrotherm | 15 | 15 Rohre (LPCVD, Oxidation, Diffusion, Alloying, POCl3) | – | CMi Zone 3 |
| Rapid Thermal Processing | JETFIRST 200 | 1 | Dies bis 8"-Wafer, 200–1100°C | – | CMi Zone 3 |
| Flash Lamp Annealing System | ROVAK Semi-Line 3.0 | 1 | 4"-Wafer (max 2 mm dick) | – | CMi Zone 8 |
| Atomic Layer Deposition | BENEQ TFS200 (ALD I & II) | 2 | 80–300°C | – | CMi Zone 4 |
| Automatischer Resist-Processing-Cluster | EVG 150 | 1 | 100/150 mm Wafer (200–750 µm dick) | – | CMi Zone 6 |
| Automatischer Resist-Processing-Cluster | Süss MicroTec ACS200 Gen3 | 1 | 100/150 mm Wafer | – | CMi Zone 1 |
| Maskenverarbeitung (Cr-Blanks) | Hamatech HMR900 | 1 | 4–7 inch Masken | – | CMi Zone 6 |
| Spin-Coater (Ebeam-Resists) | Sawatec SM-150 | 1 | 50/100/150 mm Wafer | – | CMi Zone 7 |
| Spin-Coater mit Hotplates | Sawatec SM-200 | 1 | – | – | CMi |
| Atomic Force Microscope | Park Systems FX200 | 1 | bis 200 mm Wafer, XY-Scan 100x100 µm, Z 15 µm | – | CMi Zone 15 |
| Atomic Force Microscope | Bruker FastScan (Icon) | 1 | 150 x 180 mm | – | CMi Zone 20 |
| SEM/Plasma-FIB | Zeiss/Thermo Fisher Helios G4 PFIB UXe | 1 | 100/150 mm Wafer | – | MXC 036 (CIME) |
| SEM/FIB CrossBeam | Zeiss CrossBeam 540 | 1 | 100 mm Wafer | – | MXC 039 (CIME) |
| REM (Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop) | Zeiss MERLIN | 1 | 100 mm Wafer, <1 nm Auflösung | – | CMi Zone 15 |
| SEM CrossBeam | Zeiss Crossbeam 550 | 1 | bis 8"-Wafer, 6 & 5 inch Masken | – | CMi Zone 15 |
| Stylus Profiler | Tencor (KLA) P-17 | 1 | 200 mm Scan-Stage | – | CMi |
| 3D-Metalldrucker (Laser Powder Bed Fusion) | Sisma | 1 | – | – | M2C, EPFL |
| 3D-Metalldrucker (Laser Powder Bed Fusion) | EOS | 1 | – | – | M2C, EPFL |
| Metal Powder Atomizer | – | 1 | – | – | M2C, EPFL |
| Femtosecond laser source | – | 1 | – | – | M2C, EPFL |
| High Resolution X-Ray Tomography System | – | 1 | – | – | M2C, EPFL |
| Automated Pick & Place System | – | 1 | – | – | M2C, EPFL |
| Rasterelektronenmikroskop | Zeiss Gemini 2 SEM | 1 | 1 nm Auflösung, 0.02–30 keV | – | Neuchâtel Campus MC B4 202 |
| Rasterelektronenmikroskop | JEOL JSM-7500 TFE | 1 | max 4"-Wafer | – | Neuchâtel Campus MC B4 204 |
| Laser-Konfokalmikroskop | Keyence VK X-1000 | 1 | – | – | Neuchâtel Campus MC B4 202 |
| Digitalmikroskop | Hirox KH-8700 | 1 | 35–2500x Zoom | – | Neuchâtel Campus MC B4 204 |
| Digital Holographic Microscope | Lyncee Tec | 1 | MEMS-Bewegung bis 20 MHz | – | Neuchâtel Campus |
| PECVD-Beschichtungssystem | – | – | Silizium-basierte Materialien | – | Neuchâtel Campus MC B1 132 (PVLAB) |
| Electromagnetic Shaker (Vibrationsgenerator) | – | 1 | bis 200g, 1 Hz–10 kHz | – | Neuchâtel Campus (LMTS) |
| Probe Station | – | 1 | – | – | Neuchâtel Campus MC B4 196 |
| Konfokales Raman-/Photolumineszenz-Mikroskop | – | 1 | Proben bis 10x10 cm | – | Neuchâtel Campus MC A2 285 (PVLAB) |
| UV-Vis-Spektrometer | – | 1 | 280–25000 nm, Proben bis 10x10 cm | – | Neuchâtel Campus MC A2 163 |
| FTIR-Spektrometer | – | 1 | 400–20000 cm-1, Proben bis 5x5 cm | – | Neuchâtel Campus MC A2 284 |
| Ellipsometer | – | 1 | 0.6–6 eV, Proben bis 20x20 cm | – | Neuchâtel Campus MC B2 272 |
| Spin-Coater für Polymere mit Hotplates | Sawatec | 1 | – | – | CMi Zone 13 |
Zusatzleistungen
Charakterisierung und Messtechnik
Die Prozesskontrolle erfolgt über integrierte Metrologie im CMi-Reinraum: AFM (Park Systems FX200, Bruker FastScan), REM/FIB (Zeiss MERLIN, Crossbeam, Helios G4 PFIB), EDX sowie Stylus-Profilometrie (Tencor P-17) mit Scanlängen bis 200 mm. Overlay-Genauigkeit der E-Beam-Lithografie liegt bei über 20 nm (mean + 3σ).
| Nachweis | Lausanne | Neuchâtel |
|---|---|---|
| Metrologie im Reinraum (AFM, SEM/FIB, EDX, Profilometrie) | ||
| Optische Spektroskopie (Raman, UV-Vis, FTIR, Ellipsometrie) | ||
| Elektrische Charakterisierung / Probe Station | ||
| Mechanische Charakterisierung (Vibrationstests bis 200g) |