La fabrication de microsystèmes basés sur des microstructures tridimensionnelles complexes nécessite des étapes critiques telles que les calibrages de masse et le processus d'intégration. Cependant, ces étapes impliquent plusieurs manipulations qui ne sont pas bien contrôlées, ce qui peut endommager ou détruire les microstructures 3D fragiles. Dans ce travail, qui est le résultat de la collaboration multidisciplinaire et internationale de deux laboratoires, le LIMMS-CNRS, Institute of Industrial Science, The University of Tokyo et le C2N-CNRS, Université Paris-Saclay, nous avons démontré une mesure de masse directe basée sur l'AFM et la fabrication de microswimmer hélicoïdal 3D. La méthode proposée s'avère rapide, reproductible et peu destructive grâce au contrôle précis de la force et à la manipulation par AFM. Les étapes de micromanipulation proposées consistent en des étapes de manipulation de type prélèvement-mesure-intégration utilisant une fixation basée sur la force de van der Waals et la mesure de masse par décalage de fréquence de résonance. Pour les structures d'essai, nous avons fabriqué les 6 différents types de micro hélicoïdale en 3D fabriqués verticalement sur les supports de micro-aiguilles de forme conique pour une métallisation de surface uniforme et un détachement facile. Avec la sensibilité de mesure de masse de 25 Hz/pg et l'intégration directe à la microfluidique, nous avons démontré avec succès la propulsion 3D et la micromanipulation sans contact par microswimmer hélicoïdal 3D en microfluidique.
Références
G. Hwang1, C. David1, A. Paris1, D. Decanini1, A. Mizushima and Y. Mita
IEEE Trans. Semiconductor Manufacturing, PP(99):1-1, mai 2021
DOI: 10.1109/TSM.2021.3082902
Affiliations
1 Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N), CNRS - Université Paris-Sud/Paris-Saclay, Palaiseau 91120, France
2 LIMMS-CNRS, Institute of Industrial Science, The University of Tokyo
Contact : Gilgueng Hwang, Equipe BIOSYS, Dpt Microsystems and Nanobiofluidics (LIMMS, The University of Tokyo)
Légende : Procédé de fabrication de micronageurs hélicoïdaux 3D par micromanipulation AFM pour les intégrations microfluidiques et les tests de propulsion
