Distaccanti anidri per sensori di massa ultrasensibili
I settori dei microsistemi e delle nanotecnologie hanno fatto registrare significativi progressi nello sviluppo di sensori meccanici di massa. Il cardine della ricerca è stato il lavoro svolto nell'ambito del progetto NANOMASS II, finanziato con fondi europei. L'obiettivo globale era combinare i circuiti CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor) con i processi nanotecnologici e sviluppare innovativi sensori molecolari. È stata anche studiata la possibilità di applicazioni industriali del dispositivo come sensore ambientale o biochimico estremamente compatto e sensibile. Grazie ai progressi tecnologici raggiunti, i sensori mostrano un livello di accuratezza mai raggiunto in termini di risoluzione di massa e sensibilità spaziale. La base del meccanismo è un fascio di cantilever al silicio a nanoscala. La produzione del fascio rende possibile ottimizzare la funzione dei dispositivi grazie alla rilevazione differenziale e permette il rilevamento specifico di singole molecole. Per aumentare le prestazioni dei dispositivi funzionali cantilever, il gruppo di lavoro del Mikroelektronik Centret in Danimarca ha elaborato un nuovo protocollo per produrre nanostrutture sospese. Il processo ha richiesto un metodo con distaccanti anidri che ha utilizzato uno strato di materiale fotosensibile e fotoresistente, poi rimosso con un sistema di ashing a ossigeno che usava una fonte al plasma. Un film al fluorocarbonio, che ha agito come rivestimento contro la stiction (attrito statico), è stato depositato in una singola sequenza di incisione a reazione ionica. Il nuovo processo presenta numerosi vantaggi: non è inquinante, è idoneo al trattamento in lotti, e i prodotti ottenuti possono essere conservati a lungo termine senza che si sviluppi l'indesiderata stiction, ossia l'attrito statico, grazie alla presenza di uno strato anti-stiction ottenuto unendo al metodo con distaccanti anidri la deposizione al plasma. L'attrito statico indotto dalla fabbricazione viene eliminato per mezzo di questo strato anti-stiction, al pari dei fenomeni d'attrito durante il funzionamento meccanico (attrito statico d'uso). Il ricorso alla nanotecnologia e i nanodispositivi ottenuti permetteranno tra breve notevoli vantaggi economici, grazie alla combinazione di CMOS e nanotecnologia. Progetti di questa natura sono creati per realizzare il potenziale di dimostrazioni, che una volta erano confinate in laboratorio, in una struttura industriale di produzione. Le parti interessate possono trovare maggiori informazioni all'indirizzo http://einstein.uab.es/_c_nanomass/nanomass.html