Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies - Campus de Marcoussis
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Nanotechnologies et Dispositifs Microfluidiques > Nanolithographies douces et microfabrication pour la fluidique
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La nanoimpression sur la presse NXR2500

Les techniques de nanofabrication « bas coût » pour des réplications à l'échelle de la dizaine de nanomètres continuent de motiver la communauté internationale. Parmi ces techniques de transfert par contact, la nanoimpression vient d'intégrer les roadmaps en tant que technique alternative. Elle est prédite à l’échéance de 2014 pour des réplications inférieures à 20 nm.

Le LPN, qui étudie depuis plusieurs années cette technique, s'est équipé d'une presse Nanonex fin 2008. Cette presse permet de réaliser différentes expériences d'impression, dont la nanoimpression thermique (T-NIL) et la nanoimpression assistée UV dans une salle blanche de classe 10 (voir figure 1). Nous étudions la réplication de très haute résolution (100nm à 20nm) sur des échantillons de grande taille (jusqu'à 4 pouces carré). Son système original basé sur une double-membrane permet d'appliquer une pression parfaitement uniforme sur l'ensemble échantillon/moule tout en minimisant les problèmes de déformation en cas de poussière parasite. Cette uniformité de pressage est aussi adaptée à des expériences de collage direct avec résines pour le scellement des dispositifs microfluidiques en verre.

Nous avons plus spécifiquement développé et étudié la nanoimpression assistée UV dite "douce", qui utilise des moules souples transparents (en PDMS par exemple). Ces moules souples sont préparés à partir d'un moule mère en silicium qui a été préalablement structuré par lithographie électronique et gravure ionique réactive (figure 2 gauche). Le moule mère ne servant pas directement à la nanoimpression peut donc être réutilisé un très grand nombre de fois pour fabriquer des séries de moules filles en PDMS. Dans le cadre du contrat européen Teramagstor, des résolutions aussi petites que 30nm ont été obtenues grâce à la nanoimpression assistée UV "douce" (figure 2 droite). Combinée avec des procédés de gravure ionique réactive dans des empilements multicouches de résine, des nanomotifs avec de très grands facteurs de forme peuvent aussi être obtenus.

Presse Nanonex UVNIL
Figure 1: Description de la presse Nanonex NXR2500

(à gauche) vue générale de la presse en salle blanche et

(à droite) zoom sur le système ACP à double-membrane, où le moule et l'échantillon se trouvent placés en sandwich.

Figure 2: Description de la nanoimpression "douce" assistée UV.

à gauche: (haut) vue d'un moule mère en Si et (bas) sa réplication en un moule souple en PDMS transparent.

à droite: des réseaux de nanoplots de 30nm de diamètre obtenus après nanoimpression UV "douce".

Contact : Anne-Marie Haghiri-Gosnet et Dominique Decanini (Action de recherche Nanolithographies douces et microfabrication pour la fluidique)


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