Une technique prometteuse pour la nanolithographie

La fabrication de nanostructures dans une approche « bottom-up » necessite
la mise au point de nouveaux outils, et beaucoup de travaux cherchent a
exploiter les performances des systemes developpes pour les microscopies
de proximite comme l’AFM pour realiser des depots de materiaux controles
a l’echelle nanometrique. La Dip Pen Nanolithography, ou lithographie
« stylo a plume », qui exploite la possibilite de deposer des molecules
sur une surface a partir de la pointe d’une sonde AFM (Atomic Force
Microscopy), est particulierement prometteuse, mais se heurte a la
difficulte d’alimenter en « encre » la pointe. Differentes solutions ont
ete proposees, mais aucune n’a permis jusque-la de realiser des motifs
plus petits que 100 nm. Des chercheurs de la Northwestern University
viennent de developper un systeme qui permet de franchir cette limite.
Leur dispositif, qu’ils appellent NanoFountain Probe (NFP) et qui est
integre sur une puce, utilise une pointe particuliere en forme de
« volcan » couplee a un reservoir par un reseau micro-fluidique. L’encre
du reservoir, dans ce cas une solution de MHA (acide mercaptohexanoique)
dans l’ethanol, est entrainee vers la pointe par la seule capillarite en
suivant le micro-canal qui la relie au reservoir. La forme particuliere
de la pointe menage une ouverture annulaire qui permet un bon controle
de l’interface liquide - air a son extremite et donc du flux sortant de
molecules qui se deposent a la surface du substrat. Avec cette
technique, les chercheurs ont realise des depots de dimensions de
l’ordre de 40 nm. Les motifs ont ete obtenus avec une vitesse de
deplacement pointe - substrat de 0,05microns/s a temperature ambiante
avec un taux d’humidite de 60% (les effets de l’humidite sur la taille
des motifs sont actuellement en cours d’etude). On peut penser qu’un tel
systeme pourrait etre reproduit en grand nombre sur une meme puce et
constituer un reseau permettant l’ecriture de nombreux motifs identiques
en parallele.