Wytwarzanie ultraczułych czujników masy metodą trawienia na sucho
W dziedzinach mikroukładów i nanotechnologii poczyniono znaczne postępy związane z rozwojem mechanicznych czujników masy. Kluczowe znaczenie w tych badaniach miały prace zrealizowane podczas projektu NANOMASS II finansowanego ze środków europejskich. Ogólnym celem projektu było połączenie obwodów CMOS z procesami nanotechnologicznymi w celu opracowania zaawansowanych czujników molekularnych. Oceniono również możliwości przemysłowego zastosowania takiego urządzenia jako miniaturowego, bardzo wrażliwego czujnika środowiskowego lub biochemicznego. Ze względu na poczynione postępy technologiczne czujniki te charakteryzują się niespotykaną wcześniej dokładnością, jeśli chodzi o rozdzielczość masową i czułość przestrzenną. Podstawą konstrukcji mechanizmu jest matryca krzemowych nanowysięgników. Podczas wytwarzania matryc można dostosować sposób działania urządzeń dzięki detekcji różnicowej, co umożliwia wykrywanie pojedynczych molekuł. Chcąc zwiększyć wydajność urządzeń wyposażonych w wysięgnik, zespół projektowy w ośrodku Mikroelektronik Centret w Danii pracował nad nowym protokołem wytwarzania nanostruktur zawieszonych. W procesie tym wykorzystano metodę uwalniania przez trawienie na sucho. W tym celu zastosowano warstwę światłoczułego materiału, zwanego fotomaską, który następnie usunięto przy użyciu systemu spopielania w plazmie tlenowej. Warstewkę fluorowęglową, pełniącą rolę powłoki zapobiegającej tarciu statycznemu, nałożono podczas jednej sekwencji reaktywnego trawienia jonowego. Ten nowo opracowany proces ma liczne zalety. Jest wolny od zanieczyszczeń i możliwy do zastosowania w produkcji seryjnej. Otrzymane produkty mogą być przechowywane przez długi czas bez wytwarzania się niepożądanego tarcia statycznego. Wynika to z nałożenia warstwy zapobiegającej tarciu statycznemu poprzez połączenie metod uwalniania przez trawienie na sucho oraz nakładania plazmowego. Warstwa zapobiegająca tarciu statycznemu pozwala wyeliminować tarcie statyczne powstające w trakcie produkcji, a także zjawiska tarcia występujące podczas pracy mechanicznej (eksploatacyjne tarcie statyczne). Zastosowanie nanotechnologii i wytwarzanych dzięki niej nanourządzeń może już wkrótce stworzyć ogromne korzyści ekonomiczne wynikające z połączenia nanotechnologii i układów CMOS. Tego rodzaju projekty pozwolą zrealizować w warunkach przemysłowych potencjał zjawisk, które kiedyś można było oglądać tylko na pokazach laboratoryjnych. Zainteresowane osoby mogą uzyskać więcej informacji na stronie internetowej http://einstein.uab.es/_c_nanomass/nanomass.html