Trockenätzen für hochempfindliche Massensensoren
Bedeutende Fortschritte konnten auf dem Gebiet der Mikrosysteme und der Nanotechnologie bezüglich der Entwicklung von Massensensoren gemacht werden. Entscheidend während dieser Untersuchung waren Forschungsarbeiten, die im Rahmen des von der Europäischen Union finanzierten Projekts NANOMASS II- durchgeführt wurden. Ziel des Projekts war es, CMOS-Schaltkreise mit nanotechnologischen Prozessen zu kombinieren, um fortschrittliche Molekularsensoren zu entwickeln. Industrielle Anwendungen dieser Fühler als sehr kompakte und empfindliche Sensoren im Umweltbereich oder in der Biochemie wurden ebenfalls beurteilt. Aufgrund der erzielten technologischen Fortschritte erreichen diese Sensoren ein noch nie da gewesenes Maß an Genauigkeit im Bereich der Massenauflösung und der räumlichen Auflösung. Die Grundlage dieses Mechanismus ist ein Verbund von nanoskalierten Siliziumcantilevern. Die Herstellung verschiedener Gruppen von Cantilevern macht es möglich, die Funktion dieser Sensoren durch differenzielles Detektieren zu optimieren. Dies erlaubt die Detektion von einzelnen Molekülen. Um den Produktionsumfang der funktionellen Cantilever zu erhöhen, hat das Projektteam am Mikroelektronik Centret in Dänemark an einer neuen Verfahrensweise gearbeitet, um hängende Nanostrukturen herzustellen. Dieser Prozess beinhaltet eine Trockenätzmethode. Es wird eine Schicht lichtempfindlichen Materials (Fotolack) verwendet, welches dann durch Sauerstoff-Plasmaätzen entfernt wird. Eine Schicht aus Fluorkohlenstoff, die als Anti-Haftreibungsschicht dient, wurde durch eine einzelne Sequenz des reaktiven Ionenätzens abgeschieden. Die neu entwickelten Verfahren weisen mehrere Vorteile auf. Sie sind ungiftig und eignen sich für die diskontinuierliche Verarbeitung. Die so erzeugten Produkte können lange gelagert werde, ohne dass sich die unerwünschte Haftreibung entwickelt. Dies resultiert aus der Abscheidung einer Anti-Haftreibungsschicht durch die Kombination des Trockenätzens und der Plasmaabscheidung. Die Haftreibung wird auch während des mechanischen Betriebs vermieden (Anti-Haftreibung während des Betriebs), genauso wie fabrikationsbedingte Haftreibung. Die Anwendung der Nanotechnologie mit den damit hergestellten Nanosensoren steht kurz davor, einen großen ökonomischen Vorteil in der Kombination von CMOS und Nanotechnologie zu schaffen. Projekte dieser Art sind darauf angelegt, das Potenzial von Forschung zu erkennen, die ursprünglich auf Forschungseinrichtungen beschränkt waren, aber auch zu Anwendungen in der Industrie führen können. Für Interessenten stehen weitere Informationen auf folgender Website zur Verfügung: http://einstein.uab.es/_c_nanomass/nanomass.html
