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Nanoresonators with Integrated circuitry for high sensitivity and high resolution mass detection

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Optimisation des nanocapteurs de masse

La faisabilité de la fabrication de nanocantilevers intégrés aux circuits CMOS pour la détection des masses a été démontrée dans le projet NANOMASS I. Son successeur, NANOMASS II, a calibré ces capteurs extrêmement précis.

Économie numérique

Un nouveau détecteur de masse avec des capacités extraordinaires de mesure a pu être fabriqué en créant une surface nanométrique de cantilevers intégrés aux circuits CMOS (Complementary Metal-Oxyde-Semiconductor, ou semi conducteur à oxyde métallique complémentaire). La technique de nanolithographie est utilisée pour placer la structure nanomécanique sur le circuit CMOS déjà préparé. Cette technique de fabrication a été longuement élaborée par les partenaires du projet NANOMASS II. À l'aide du principe de base de la nanolithographie, un microscope à force atomique (AFM) a été utilisé pour créer l'empreinte de la structure nanométrique sur le circuit CMOS. La nanolithographie par microscope à force atomique réduit non seulement les dimensions des nanocantilevers mais contribue également au processus de nettoyage de la surface où les nanostructures seront ensuite imprimées. Une faible rugosité de la surface et l'absence de toute particule contaminante est nécessaire, conditions obtenues en utilisant une fine couche d'aluminium oxydée localement par la pointe de l'AFM. Une galette de silicium sur isolant (SOI pour Silicium On Insulator) est utilisée pour la fabrication des circuits CMOS. Ce qui donne l'occasion de réduire davantage les dimensions des nanocantilevers, car du silicium cristallin peut maintenant être utilisé à la place du polysilicium pour leur fabrication. Structurellement, le circuit CMOS est situé sur la face inférieure, du côté silice de la galette, alors que la structure nanomécanique se trouve au dessus de la couche de SOI. Les techniques de fabrication développées fournissent aux sciences environnementales et biochimiques un détecteur de masses ultrasensible et offre également la possibilité de définir de nouvelles nanostructures sur des substrats CMOS prédéfinis. L'approche technologique innovante utilisée au cours de ce projet a abouti à la fabrication de prototypes qui vont maintenant subir des tests intensifs de fonctionnement. Il est donc probable que des applications industrielles en émergent.

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