FR2894953A1 - Systeme micro-electromecanique comprenant une partie deformable et un detecteur de contrainte - Google Patents
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Abstract
Un système micro-électromécanique comprend une partie déformable (1) et au moins un détecteur de contrainte (10) solidaire de la partie déformable. Le détecteur comprend lui-même une portion de base (2) et une portion de shunt (3) juxtaposées sur la partie déformable (1), et des connexions (4a-4d) agencées pour détecter une modification d'une répartition d'un courant électrique dans les portions de base et de shunt. Des matériaux des portions de base (2) et de shunt (3) sont en outre choisis de sorte qu'une résistance de contact entre lesdites portions varie en fonction d'une déformation. Un tel système est adapté pour de nombreuses applications, en particulier pour former une partie d'un bras de microscope à force atomique ou pour entrer dans la constitution d'un biodétecteur.
Description
SYSTEME MICRO-ELECTROMECANIQUE COMPRENANT UNE PARTIE DEFORMABLE ET UN
DETECTEUR DE CONTRAINTE La presente invention concerne un systeme micro-electromecanique qui comprend une partie mobile et un detecteur de contrainte. Un systeme micro-electromecanique, ou MEMS pour Micro-ElectroMechanical System en anglais, est un dispositif electronique integre qui comprend une partie mobile. II est realise en utilisant les techniques usuelles de fabrication d'un circuit electronique integre, y compris pour realiser la partie mobile. De tels systemes peuvent former des micro-interrupteurs ou des resonateurs, notamment. Certains d'entre eux comprennent un detecteur de position de la partie mobile. Ce detecteur permet de controler un Mat du systeme ou de delivrer un signal electrique de sortie qui correspond a des deplacements de la partie mobile, par exemple lorsque le systeme constitue un filtre de frequences. Des detecteurs de position connus sont constitues par un condensateur dont la capacite varie en fonction de la position de la partie mobile, ou sont constitues par une grille d'un transistor MOS qui est portee par la partie mobile. Le fonctionnement de ces detecteurs de position depend de la permittivite dielectrique du milieu ambiant present autour de la partie mobile. Or, pour certaines applications, notamment en milieu liquide ou gazeux, cette permittivite peut presenter des fluctuations qui engendrent une imprecision des resultats de la detection. D'autres detecteurs incorpores clans des MEMS sont constitues par une portion d'un materiau piezoelectrique. Mais dans ce cas, la position de la partie mobile du MEMS n'est connue qu'avec une faible precision. Des detecteurs a haute resolution de la position dune partie mobile ont ete developpes par ailleurs, qui ne presentent pas certains des inconvenients precedents. Parmi ceux-ci, on peut citer les detecteurs optiques qui sont bases sur une reflexion d'un faisceau lumineux, en general un faisceau laser, sur la partie mobile. Un point d'impact du faisceau sur un ensemble de photodetecteurs varie alors en fonction de la position de la partie mobile. Mais de tels detecteurs optiques presentent d'autres inconvenients : ils sont -2- encombrants, necessitent que la partie mobile soft reflechissante et que le milieu ambiant present autour de celle-ci soit transparent. En outre, un calibrage et un alignement optique precis sont ind'ispensables. Enfin, l'utilisation d'un faisceau lumineux n'est pas compatible avec certaines applications, notamment des applications chimiques, car le faisceau peut induire des reactions photochimiques parasites, susceptibles d'alterer une interpretation de la mesure. II existe aussi des detecteurs qui sont bases sur un effet tunnel present entre deux portions de materiaux conducteurs tres proches rune de I'autre.
Dans ces detecteurs, une intensite d'un courant electrique d'effet tunnel permet de mesurer une distance entre les deux portions. Mais la caracteristique d'un tel detecteur est fortement non-lineaire, et est incompatible avec les constants elastiques des parties mobiles actuellement realisees au sein de MEMS. En outre, it est necessaire qu'un tel detecteur a effet tunnel soit utilise dans des conditions de vide tres pousse, afin que le courant tunnel soit suffisamment stable pour constituer un signal de detection representatif. II en resulte des contraintes considerables portant sur I'environnement, qui limitent ('utilisation d'un detecteur de ce type. Enfin, dans certains MEMS, le detecteur de la position de la partie mobile est remplace par un detecteur de contrainte. Un tel detecteur est en general base sur un comportement piezoresistif de la partie mobile du MEMS, de sorte qu'il est moins sensible a des perturbations exterieures qu'un detecteur de position. Mais la sensibilite de la detection est generalement faible, car elle est limitee par la piezoresistance intrinseque du materiau constitutif de la partie mobile. Un but de la presente invention consiste donc a proposer un systeme micro-electromecanique qui incorpore un detecteur d'un etat du systeme, mais qui ne presente pas les inconvenients cites ci-dessus. Un autre but de la presente invention consiste a proposer un systeme micro-electromecanique qui peut titre utilise pour de nombreuses applications, et en particulier qui peut titre utilise dans des milieux ambiants varies. Pour cela, ('invention propose un systeme micro-electromecanique qui -3- comprend une partie deformable et au moins un detecteur de contrainte solidaire de celle-ci. Chaque detecteur de contrainte comprend lui-meme : - une portion de base et une portion de shunt, conductrices electriquement et juxtaposees sur la partie deformable de sorte que la portion de base et la portion de shunt sont en contact electrique rune avec I'autre selon des cotes respectifs de celles-ci qui sont accoles, la portion de shunt ayant une conductivite electrique superieure a celle de la portion de base, et - un ensemble de connexions electriques qui sont reliees a la portion de base en dehors d'une zone de contact de cette portion de base avec la portion de shunt, et qui sont agencees de sorte qu'une modification d'une repartition d'un courant electrique dans les portions de base et de shunt peut titre detectee electriquement a partir de ces connexions. En outre, des materiaux respectifs de la portion de base et de la portion de shunt sont choisis de sorte qu'une resistance de contact entre ces portions varie en fonction d'une deformation du systeme. Ainsi, selon ('invention, une partie deformable et un detecteur sont regroupes dans un meme systeme micro-electromecanique. Un tel regroupement permet d'obtenir un ensemble qui presente un encombrement reduit. Le systeme peut alors titre facilement introduit dans de nombreux appareils qui correspondent a des applications differentes. En outre, ce regroupement de la partie deformable et du detecteur dans un meme systeme permet d'utiliser un procede de fabrication coherent pour realiser a la fois la partie deformable et le detecteur. Une reduction du cout de fabrication global en resulte. En particulier, le systeme peut titre entierement realise en utilisant les techniques de fabrication de circuits electroniques integres, qui sont bien maitrisees a I'heure actuelle, permettent de miniaturiser le systeme et de realiser une production de masse avec des rendements de fabrication eleves. Ces techniques de fabrication permettent en outre d'integrer un circuit electronique de mesure dans le systeme microelectromecanique, pour obtenir une sensibilite et une precision de mesure elevees. -4- Le detecteur qui est incorpore dans le systeme microelectromecanique est du type detecteur de contrainte. Un tel detecteur fournit des resultats de detection particulierement fiables. En particulier, etant donne qu'un detecteur de ce type est directement fixe sur une partie destinee a subir des deformations, les resultats de detection ne sont pas perturbes par des variations de la permittivite dielectrique d'un milieu fluide qui est en contact avec le systeme. Un systeme selon ('invention peut donc titre utilise pour un grand nombre d'applications, notamment des applications pour lesquelles le systeme est immerge dans un fluide, liquide ou gazeux.
Par ailleurs, la sensibilite du detecteur de contrainte qui est utilise dans un systeme conforme a ('invention est basee non seulement sur des variations de la resistance de contact entre la portion de base et la portion de shunt, mais elle resulte aussi d'un ecart entre les conductions electriques des materiaux respectifs des deux portions. La sensibilite obtenue est elevee, et permet de detecter des deformations tits faibles du systeme micro-electromecanique. De preference, la portion de base est en materiau semiconducteur et la portion de shunt est de type metallique. Les portions de base et de shunt presentent alors un ecart important de conductivite electrique, et la sensibilite du detecteur est alors encore plus elevee. Dans ces conditions, des deformations qui correspondent a des deplacements de I'ordre d'un angstrom de la partie mobile peuvent titre detectees. Pour augmenter encore la sensibilite du detecteur, ['ensemble de connexions electriques peut comprendre au moins trois connexions, parmi lesquelles deux connexions sont adaptees pour alimenter le detecteur en courant electrique et deux connexions sont adaptees pour detecter une tension creee par ce courant. Une telle configuration permet de reduire ou de supprimer une contribution a la tension mesuree entre les connexions de detection, qui serait engendree par des resistances de contact des connexions. Eventuellement, ('une des connexions peut servir a la fois pour ('alimentation en courant et pour la detection de la tension. Le detecteur de contrainte est de preference dispose sur la partie deformable dans une zone de celle-ci ou les deformations et/ou les contraintes sont importantes ou maximales. Eventuellement, le systeme micro-electromecanique peut comprendre deux detecteurs de contrainte, solidaires de la partie deformable. Selon une configuration particuliere du systeme, les deux detecteurs sont disposes sur deux faces opposees de la partie deformable. Dans ce cas, ils peuvent etre disposes pour permettre une mesure differentielle d'une deformation. On entend par mesure differentielle d'une deformation, dans le cadre de la presente invention, une mesure qui resulte d'une operation de soustraction entre des signaux de detection delivres respectivement par deux detecteurs de contrainte disposes sur la partie deformable. Pour une telle mesure differentielle, le systeme peut comprendre en outre au moins un circuit electronique de mesure differentielle, connecte a des connexions qui relient respectivement les deux detecteurs. Ce circuit peut aussi etre integre dans le systeme micro-electromecanique. Par exemple, un tel circuit de mesure differentielle peut comprendre un pont, du type pont de 'Nheastone, pont de Kelvin, ou tout autre pont de mesure differentielle, de structure simple ou double, connu de I'Homme du metier. Selon un mode de realisation pi-eel-6 de ('invention, la partie deformable du systeme peut comprendre une poutre. Une telle poutre peut etre deformee de differentes fawns, notamment par flexion perpendiculairement a la direction longitudinale de la poutre, par torsion, ou par elongation-compression. Au moins un detecteur de contrainte est preferablement dispose sur la poutre a un endroit ou les deformations de la surface de celle-ci sont particulierement importantes. Un tel endroit peut etre situe, notamment, a mi- longueur de la poutre. Avantageusement, la poutre peut posseder une extremite libre et une extremite qui est rigidement connectee a une partie fixe du systeme. Les deformations de la poutre correspondent alors a des deplacements de I'extremite libre de la poutre. Pour une telle configuration de la partie deformable, et en fonction des utilisations du systeme micro- electromecanique, au moins un detecteur de contrainte peut etre preferablement situe a proximite de ('extremite de la poutre qui est connectee a la partie fixe. -6- En particulier, les connexions electriques peuvent titre agencees sur la portion de base de chaque detecteur que sorte qu'une deformation de la poutre par flexion, par torsion, ou par elongation-compression peut titre detectee electriquement a partir de ces connexions. Eventuellement, elles peuvent titre agencees de sorte que des deformations de la poutre selon deux modes differents peuvent titre detectees separement. Notamment, des deformations de la poutre par flexion selon une direction et par torsion, ou bien des deformations par flexion selon deux directions perpendiculaires peuvent titre detectees separement et simultanement a partir des connexions electriques.
Un tel systeme micro-electromecanique est adapte pour de nombreuses applications. L'invention propose aussi un microscope a force atomique, un analyseur de composition d'un fluide, un biodetecteur, un appareil d'analyse biologique, un accelerometre et capteur d'une grandeur d'un fluide, qui comprennent chacun au moins un systeme micro-electromecanique selon ('invention. L'invention propose encore d'utiliser un tel systeme microelectromecanique pour detecter une deformation d'un support sur lequel est fixe le systeme. Un tel support peut titre, par exemple, une partie d'une structure mecanique susceptible de se deformer ou une membrane de separation entre deux compartiments ayant des pressions internes respectives susceptibles de varier rune par rapport a I'autre. L'invention propose enfin un procede de realisation d'un systeme micro-electromecanique tel que decrit precedemment. Le systeme est realise a partir d'un substrat qui comporte une partie principale et une couche superieure, et dans lequel la couche superieure est sepal-6e de la partie principale du substrat par une couche intermediaire. Le procede comprend les Mapes suivantes : /a/ former, a la surface de la couche superieure, une portion de base en un premier materiau conducteur electriquement ; /b/ former, a la surface de la couche superieure et contre la portion de base, une portion de shunt en un second materiau plus conducteur que le premier materiau ; -7- /c/ former un ensemble de connexions electriques qui relient la portion de base en dehors d'une zone de contact entre la portion de base et la portion de shunt ; /d/ graver la couche superieure sur au moins deux cotes opposes d'une partie residuelle de cette couche, cette partie residuelle s'etendant a partir d'une zone de la couche superieure qui porte les portions de base et de shunt ; et /e/ retirer la partie principale du substrat et la couche intermediaire dans une zone du substrat qui contient la partie residuelle de la couche 10 superieure. La partie residuelle de la couche superieure forme alors la partie deformable du systeme micro-electromecanique. La partie principale du substrat et la couche superieure peuvent titre chacune en un materiau semiconducteur, tel qu'un materiau a base de silicium. 15 La couche intermediaire peut titre en un materiau isolant electriquement, tel que la silice. Le procede est alors particulierement economique, notamment parce qu'il peut titre realise a partir d'un substrat de type SOI, pour Silicion On Insulator)), disponible commercialement. De plus, it peut titre mis en oeuvre en utilisant certains des outils de production qui sont couramment utilises pour 20 fabriquer des circuits electroniques integres. En particulier, un procede lithographique peut titre utilise pour former au moins rune des deux parties de base et de shunt. Eventuellement, la couche superieure peut titre sensiblement monocristalline ou amorphe. Dans le premier cas, la portion de base peut titre formee par croissance epitaxiale a partir de la couche superficielle. 25 D'autres particularites et avantages de la presente invention apparaitront dans la description ci-apres d'exemples de realisation et de mise en oeuvre non-limitatifs, en reference aux dessins annexes, dans lesquels : - les figures la-lc sont des vues en perspective de trois systemes microelectromecaniques selon I'invention ; 30 - les figures 2a a 2i illustrent des etapes successives d'un procede de realisation d'un systeme conforme a la figure 1 a ; -8- - Ies figures 3a-3d illustrent differentes utilisations de systemes microelectromecaniques selon ('invention. Sur ces figures, des references identiques designent des elements identiques ou qui ont des fonctions identiques. En outre, les dimensions des parties de systemes micro-electromecaniques qui sont representees ne sont pas en proportion avec des dimensions ou des rapports de dimensions reels. En particulier, pour raison de clarte des figures, des dimensions selon des directions differentes ne sont pas necessairement reproduites avec un meme facteur d'echelle. N et L designent respectivement une direction orientee vers le haut des figures et une direction longitudinale de chaque systeme microelectromecanique represents. Conformement aux figures la-lc, un systeme micro-electromecanique comprend une poutre 1, une partie fixe 110 et au moins un detecteur de contrainte 10. La poutre 1 s'etend parallelement a la direction L sur une longueur D, a partir d'un cote de la partie fixe 110. La poutre 1 peut titre, par exemple, une lame d'epaisseur environ 1 m (micrometre) selon la direction N, de longueur D egale a une centaine de micrometres environ et de largeur egale a une dizaine de micrometres environ. Elie peut se deforrner par flexion dans un plan parallele aux directions N et L, et eventuellement par torsion autour d'un axe parallele a la direction L. De preference, la poutre 1 est constituee d'un materiau sensiblement monocristallin ou amorphe, afin de presenter une elasticite importante sans subir de deformations plastiques irreversibles. De cette fagon, le systsme micro-electromecanique possede une dui-6e de vie maximale. Pour cela, la poutre 1 peut titre en silicium monocristallin ou amorphe, notamment. La partie fixe 110 comprend une partie principale 100, une couche intermediaire 101 de silice (SiO2) et une couche superieure de silicium 102. Dans les modes particuliers de realisation qui sont decrits, la poutre 1 est constituee par un prolongement de la couche 102 au-dela du cote de la partie fixe 110. Le detecteur 10 comprend une portion de base 2 et une portion de shunt 3. La portion de base 2 peut titre semi-conductrice dopee n ou p, avec -9- une densite de porteurs de charge electrique comprise entre 1014 cm' et 1020 cm-3. La portion de shunt 3 peut titre metallique, par exemple en or. Les portions 2 et 3 sont par exemple rectangulaires et sont en contact rune avec I'autre selon des faces respectives qui sont accolees. Le detecteur 10 est situe sur le systeme de sorte que les faces des portions 2 et 3, selon lesquelles ces portions sont en contact rune avec I'autre, sont paralleles au cote de la partie fixe 110 a partir duquel s'etend la poutre 1. Dans le premier exemple de realisation illustre par la figure la, le detecteur de contrainte 10 est situe a cheval entre la poutre 1 et la partie fixe 110, sensiblement au niveau du raccordement de la poutre 1 sur la partie 110. Les faces de contact des portions 2 et 3 sont en outre situees a I'aplomb du cote de la partie 110 a partir duquel s'etend la poutre 1. De cette fawn, le detecteur de contrainte est situe a un endroit du systeme ou les contraintes sont particulierement elevees, lorsque ces contraintes resultent d'une force exercee au niveau de I'extremite libre 11 de la poutre 1, par exemple. Dans ces circonstances, une sensibilite elevee du detecteur 10 est obtenue, par rapport a des mouvements de la poutre 1. Une serie de connexions electriques est disposee sur le systeme. Ces connexions sont en contact electrique avec la portion de base 2 et sont referencees respectivement 4a, 4b, 4c et 4d. Elles peuvent titre agencees pour former un detecteur de tension electrique a quatre electrodes. Un courant electrique continu ou alternatif peut alors titre amene dans le detecteur 10 par deux connexions, par exemple 4a et 4d, pour alimenter le detecteur. Une tension electrique qui est creee par ce courant est detectee entre deux autres connexions, par exemple 4b et 4c. La figure 1 b illustre un second mode de realisation d'un systeme microelectromecanique selon ('invention, dans lequel le detecteur 10 est situe a milongueur de la poutre 1. En outre, le systeme comporte huit connexions electriques reliant la portion de base 2. Les connexions 4a-4d peuvent titre disposees sur la portion de base 2 comme dans le premier mode de realisation illustre par la figure la. Les connexions 4e et 4f d'une part, et les connexions 4g et 4h d'autre part, sont situees sur deux cotes lateraux opposes de la - 10- portion de base 2. Le courant electrique d'alimentation, continu ou alternatif, peut alors titre amene par les connexions 4b et 4h, et la tension electrique peut titre detectee entre les connexions 4a et 4e, par exemple. II est aussi possible d'utiliser une meme connexion pour amener le courant electrique, et pour detecter la tension. De cette fagon, le courant electrique peut titre amene par les connexions 4g et 4h, et la tension electrique peut titre detectee en utilisant les connexions 4g et 4c, par exemple. La connexion 4g possede alors une double fonction d'alimentation et de detection. L'Homme du metier comprendra que les connexions peuvent ainsi titre selectionnees par paires, pour amener le courant d'alimentation et pour detecter la tension, de fagon a detecter avec une sensibilite elevee des variations de la repartition du courant dans les portions 2 et 3, qui sont provoquees par une flexion, une torsion, et/ou une elongation-compression de la poutre 1. La figure 1 c illustre un troisieme mode de realisation d'un systeme micro-electromecanique selon ('invention, dans lequel deux detecteurs de contrainte 10 et 20 sont disposes sur et sous la poutre 1, respectivement. De preference, pour obtenir une detection differentielle qui procure une sensibilite encore superieure, les deux detecteurs sont disposes a un meme niveau dans Ia longueur de la poutre 1, de sorte qu'ils delivrent des signaux de detection correles en amplitude. Un ensemble separe de connexions relie la portion de base 2 de chacun des deux detecteurs : connexions 4a-4h pour le detecteur 10 et connexions 5a-5h pour le detecteur 20. Les connexions 5a-5h peuvent traverser la couche 102 par des vias appropries, de fagon a permettre un raccordement electrique facile sur la face superieure de la partie fixe 110.
On decrit maintenant un procede de realisation d'un systeme microelectromecanique conforme a la figure la, pris comme exemple. En reference a la figure 2a, un substrat de circuit electronique integre comprend une partie principale de silicium 100, qui est recouverte sur une surface superieure par une couche isolante electriquement 101 et par une couche de silicium monocristallin ou amorphe 102. Un tel substrat est disponible commercialement, et est destine a la fabrication d'un circuit electronique selon la technologie SOI. Les couches 101 et 102 ont des epaisseurs respectives de 200 nm et 1000 nm, par exemple. La couche 102 est en silicium non-dope. -11- Un dopage superficiel de la couche 102 est realise en pleine plaque par implantation de dopants selon une concentration determinee et sur une profondeur determinee a partir de la surface superieure de la couche 102. Une telle implantation, qui est limitee en profondeur selon la direction N, est obtenue en balayant la surface de la couche 102 avec un faisceau de particules dopantes accelerees par une tension controlee. Une couche 103 de silicium dope, qui possede une epaisseur de 500 nm par exemple, est ainsi obtenue au dessus d'une partie residuelle non-dopee de la couche 102 (figure 2b). Dans la suite, la reference 102 designe par consequent la partie residuelle non-dopee de la couche superieure de silicium. Un premier masque de resine lithographique Ml est forme sur la couche 103 a I'emplacement prevu pour la portion de base 2 (figure 2c). Le procede lithographique qui est utilise pour former le masque Ml est considers connu, et n'est pas rappels ici. La couche 103 est ensuite retiree en dehors du masque M1, par exemple en dirigeant un faisceau F de particules de plasma accelerees contre la surface superieure du systeme, parallelement a la direction N et en sens oppose a celle-ci. Un tel procede de retrait est designe par gravure seche, ou dry etching)) en anglais. II est poursuivi pendant une duree suffisante de sorte que la couche 103 est gravee sur toute son epaisseur. Le masque Ml est ensuite dissout dans une solution appropriee. Une premiere structure mesa est ainsi obtenue, qui constitue la portion de base 2 du detecteur 10 (figure 2d). Un second masque de resine lithographique M2 est ensuite forme sur toute la couche 102, en dehors d'un emplacement prevu pour la portion de shunt 3 (figure 2e). Le masque M2 recouvre en particulier la portion de base 2 et presente une ouverture 0 contigue avec un cote de celle-ci. Une couche metallique, par exemple une couche d'or, est alors deposee sur I'ensemble du systeme, par exemple par evaporation thermique. Le masque M2 est ensuite retire (figure 2f). Une partie residuelle de la couche metallique, dans I'ouverture 0 du masque M2, forme une seconde structure mesa qui constitue la portion de shunt 3. Elie est situee contre la portion de base 2. Eventuellement, une couche de titane, non representee, peut titre formee sur le systeme avant la couche d'or, pour accroitre ('adhesion de la portion de shunt 3 sur la portion de base 2. -12- Des connexions electriques, referencees globalement 4 sur la figure 2f, de type ohmique, sont alors formses. Le procede de formation des contacts ohmiques de ces connexions est considers connu, et n'est pas rappels ici. Un masque M3 de resine lithographique (figure 2g) est ensuite forme sur la couche 102. La forme du masque M3 correspond au pourtour de la poutre 1 dans un plan perpendiculaire a la direction N. Ce masque recouvre en particulier les portions 2 et 3 ainsi que les connexions 4. La couche 102 est alors gravee dans les zones non-protegees par le masque M3, jusqu'a decouvrir la couche de silice 101. Un procede de gravure de silicium est avantageusement utilise, qui est selectif par rapport au materiau de silice de la couche 101. Les bords lateraux ainsi que I'extremite de la poutre 1 sont ainsi formes. Le masque M3 est ensuite dissout (figure 2h). Enfin, une portion du substrat est eliminee en dessous de la poutre 1, par la face inferieure du systeme, en utilisant d'abord un procede de gravure du silicium de la partie 100, puis un procede de gravure de la silice de la couche 101. L'utilisation d'un procede de gravure de la silice qui est selectif par rapport au materiau de silicium garantit que la poutre 1 n'est pas endommagee lors de cette etape. Le systeme a alors la configuration des figures 1 et 2i, dans laquelle la poutre 1 possede une extremite fixe 12, qui est rigidement connectee a la partie 110 du systeme, et une extremite libre 11. L'extremits 11 peut se deplacer conformsment a differents modes de deformation de la poutre 1. Une flexion de la poutre dans un plan parallele aux directions N et L constitue un premier mode de deformation. Lors de flexions successives de la poutre 1 dans le sens de la direction N puis dans le sens oppose, !'interface entre la portion de base 2 et la portion de shunt 3 est soumise a une contrainte de compression puis d'extension. Chacune de ces contraintes provoque une variation de la resistance electrique de I'interface entre les portions 2 et 3. Lorsque la valeur de cette resistance augmente, le courant d'alimentation du detecteur 10 est plutot reparti a I'interieur de la portion de base 2, et la tension detectee entre deux des connexions 4a-4h devient plus elevse. A !'inverse, lorsque la valeur de la resistance electrique de !'interface entre la portion de base 2 et la portion de shunt 3 diminue, une plus -13-grande partie du courant d'alimentation transite par la portion de shunt 3, et la tension detectee entre les deux connexions diminue. Les deux connexions 4b et 4c peuvent titre utilisees par exemple, pour detecter une deformation de la poutre 1 par flexion dans un plan parallele aux directions N et L. La tension electrique mesuree est alors Ucb. Une torsion de la poutre 1 autour d'un axe parallele a la direction L et une flexion de la poutre a I'interieur d'un plan parallele a la couche 102 constituent deux autres modes de deformation de la poutre 1. Ces deux autres modes sont antisymetriques : les deux moities de ('interface entre les portions 2 et 3, de part et d'autre du plan de symetrie de la poutre 1 qui est parallele aux directions N et L, sont soumises a des contraintes qui sont opposees. Des deformations de la poutre 1 selon chacun de ces deux autres modes peuvent titre detectees de plusieurs fawns. En particulier, on peut calculer la difference Uba-Udc, ou Uba est la tension electrique presente entre les connexions 4b et 4a, et Udc est la tension electrique presente entre les connexions 4d et 4c. Alternativement, lorsque la portion de base 2 est reliee par huit connexions electriques, on peut calculer la difference Uhg-Ufe, ou Uhg est la tension electrique presente entre les connexions 4h et 4g, et Ufe est la tension electrique presente entre les connexions 4f et 4e. Ainsi, une torsion de la poutre 1,ou une flexion dans le plan de la couche 102, peut titre detectee independamment de et en meme temps qu'une flexion selon la direction N, en mesurant simultanement les tensions Uba, Ucb et Udc, ou bien Uhg, Ucb et Ufe. Lorsque le systeme micro-electromecanique comporte un second detecteur de contrainte dispose sous la poutre 1 (figure 1 c), le second detecteur est realise sur la face inferieure de la poutre 1 en retournant le systeme, et en repetant les etapes de formation d'un detecteur de contrainte qui ont ete decrites plus haut en relation avec les figures 2a-2f. Eventuellement, les epaisseurs des couches 102 et 103 sont modifiees pour permettre la realisation des portions de base 2 des deux detecteurs dans I'epaisseur initiale de la couche 102. Des etapes d'alignement sont aussi executees lors de la realisation des masques de resine lithographique Ml et M2 pour le second detecteur, par exemple pour que les deux detecteurs soient situes a ('aplomb run de I'autre selon la direction N. 2894953 -14- Un tel systeme a deux detecteurs permet une mesure differentielle, potentiellement deux fois plus sensible, des mouvements de la partie mobile. En particulier, une flexion de la poutre 1, lors de laquelle I'extremite libre 11 se deplace parallelement a la direction N et dans le sens de celle-ci, provoque les 5 contraintes suivantes : - une contrainte de compression a au niveau du detecteur superieur 10 (figure lc), ce qui produit une variation AU de la tension detectee entre deux des connexions 4a-4h ; - une contrainte d'extension ûa au niveau du detecteur inferieur 20, ce 10 qui produit une variation opposee -AU de la tension detectee entre les deux connexions de I'ensemble 5a-5h qui sont disposees symetriquement aux deux connexions precedentes de I'ensemble 4a-4h par rapport a la poutre 1. En utilisant un circuit electronique connu de detection differentielle, par 15 exemple de type pont de Wheatstone ou de Kelvin et qui peut etre integre sur la couche 102, une variation de tension egale a 2xAU peut titre mesuree. Un deuxieme avantage d'une configuration du systeme a deux detecteurs qui permet d'effectuer une mesure differentielle, reside dans le fait que la mesure est insensible a une elongation-compression de la poutre qui est 20 provoquee, par exemple, par une variation de temperature. En effet, les variations de tensions electriques qui sont produites dans les deux detecteurs par la variation de temperature sont egales deux a deux, et sont eliminees dans I'operation de soustraction de tensions qui est realisee dans le circuit de detection differentielle. 25 Les systemes micro-electromecaniques precedents sont adaptes a de nombreuses applications, notamment en utilisant le mode de deformation de la poutre 1 par flexion selon la direction N. Conformement a une premiere application, la poutre 1 forme une partie d'un bras d'un microscope a force atomique, qui est destine a detector des 30 variations de hauteur d'une surface observee. De fawn connue, un tel microscope comprend une pointe qui est situee a I'extremite libre d'un bras, et qui est deplacee sur la surface observee. Les variations de hauteur de la -15- surface provoquent des deformations du bras par flexion, qui sont detectees. Selon un mode de fonctionnement courant d'un tel microscope, ('observation de la surface est effectuee en deplagant une extremite opposee de la poutre perpendiculairement a la surface observee, de sorte que la poutre presente une deformation constante lorsque la pointe est deplacee entre des points de la surface observee qui correspondent a des hauteurs differentes. La figure 3a illustre schematiquement la mise en ceuvre d'un systeme microelectromecanique selon I'invention au sein d'un microscope a force atomique de ce type. L'extremite libre 11 de la poutre 1 est pourvue d'une pointe 1001 destinee a parcourir la surface S d'un echantillon 1000. La partie fixe 110 du systeme est montee sur un actionneur piezoelectrique 1002, adapte pour deplacer la partie 110 parallelement a la surface S. Le detecteur de contrainte 10 est situe a proximite du raccordement de la poutre 1 sur la partie 110, comme sur la figure 1 a. Les deplacements paralleles a la surface S permettent de realiser un balayage de celle-ci. Simultanement, le detecteur 10 est alimente avec un courant entre les connexions 4a et 4d, ces deux connexions etant citees a titre d'exemple, et des deplacements selon la direction N sont commandos par une unite de controle 1003, notee CTRL, de sorte que la tension detectee entre deux autres bornes, par exernple 4b et 4c, est constante. Les deplacements selon la direction parallele a Ia surface S qui sont commandos par I'unite 1003 reproduisent les variations de hauteur de la surface S, et sont enregistres. Le fonctionnement d'un tel microscope est entierement electrique : it est particulierement simple et ne necessite aucun alignement ni calibrage optique. En outre, le microscope est compact, de sorte qu'il peut titre utilise dans des milieux confines, tels que des enceintes a vide ou a basse temperature, par exemple. En particulier pour cette application a la realisation d'un microscope a force atomique, it peut titre avantageux d'utiliser deux detecteurs situes sur et sous la poutre avec un mode de detection differentielle.
Conformement a une deuxieme application, un analyseur de composition d'un fluide comprend au moins un systeme microelectromecanique conforme a la figure 1 b, qui est dispose dans une microcanalisation ou dans un grand recipient. Un compose chimique solide est -16- fixe sur la poutre du systeme, qui est susceptible de reagir selectivement avec des entites dune espece chimique determinee. Le compose solide peut titre, par exemple une couche d'or. Le fluide est injecte dans la rnicrocanalisation ou dans le recipient et entre en contact avec le compose porte par la poutre.
Lorsque le fluide contient des entites de I'espece concernee, celles-ci reagissent avec le compose et engendrent des contraintes dans ce dernier. Ces contraintes provoquent une deformation de la poutre, qui est detectee et comparee a une deformation de reference connue. L'intensite de la deformation depend de la concentration des entites de I'espece chimique dans le fluide. Plusieurs analyseurs de ce type peuvent titre disposes dans une meme microcanalisation, soit pour detector des variations de la concentration des entites d'une meme espece le long de I'ecoulement du fluide, soit pour detecter simultanement la presence d'entites d'especes differentes. Dans ce dernier cas, Ies composes fixes sur les poutres des systemes sont selectionnes en fonction des differentes especes dont la presence est recherchee dans le fluide. La realisation de biodetecteurs qui ne necessitent pas de marqueurs moleculaires constitue une troisieme application d'un systeme microelectromecanique selon ('invention. Un tel biodetecteur peut comprendre un systeme micro-electromecanique selon ('invention, darts lequel la partie deformable est adaptee pour titre deformee lorsque des molecules initialement contenues dans un fluide analyse sont adsorbees dans une zone determinee de cette partie deformable. L'adsorption des molecules modifie I'energie de surface de la partie deformable dans la zone d'adsorption, et produit une contrainte. II en resulte une deformation qui est detectee par un detecteur situe a proximite de la zone d'absorption. Selon un premier mode de fonctionnement d'un tel biodetecteur, les molecules contenues dans le fluide analyse sont directement adsorbees sur la partie deformable. Par exemple, cette partie deformable peut comprendre une couche d'or dans la zone d'adsorption, et les molecules sont adsorbees sur la couche d'or par I'intermediaire de terminaisons thiols (-SH2) portees par les molecules elles-memes. La figure 3b illustre schematiquement un tel fonctionnement, pour un biodetecteur construit a partir d'un systeme micro- 2894953 -17-electromecanique conforme a la figure 1 b ou lc. La poutre 1 est recouverte de Ia couche d'or 13, et les molecules M qui sont initialement libres dans le fluide analyse comportent chacune une terminaison thiol symbolisee par la lettre S. De fawn connue, chaque fonction thiol peut former une liaison entre la 5 molecule correspondante et la couche 13, Iorsque la molecule est adsorbee sur la poutre 1. Selon un second mode de fonctionnement, les molecules initialement contenues dans le fluide analyse sont adsorbees sur la partie deformable par I'intermediaire de fonctions chimiques greffees sur celle-ci. La partie 10 deformable du systeme micro-electromecanique est alors modifiee en surface dans la zone d'adsorption par les fonctions chimiques. Ces fonctions chimiques sont choisies pour fixer selectivement certaines molecules. Des detecteurs de molecules de types differents peuvent donc titre realises en variant seulement les fonctions chimiques qui sont greffees sur la partie deformable du systeme 15 micro-electromecanique. La figure 3c correspond a la figure 3b pour ce second mode de fonctionnement. La partie deformable formee par la poutre 1 comprend encore la couche d'or 13. Des fonctions chimiques 14, par exemple de type acide transforms en ester actif, notses -COONHS en reference aux atomes principaux de ces fonctions, sont greffees sur la couche 13 par 20 I'intermediaire de terminaisons thiols symbolisees par la lettre S. Les fonctions 14 forment une couche moleculaire permanente sur la couche 13, qui peut titre auto-organisee. Dans ce cas, les molecules 14 sont orientees parallelement les unes aux autres. Les molecules M peuvent ainsi titre fixees sur la poutre 1 avec une densite superieure, ce qui permet de mesurer une concentration de 25 molecules presentes dans le fluide a I'intsrieur d'un intervalle de concentration plus etendu. Un tel biodetecteur est adapts pour des molecules M de type ADN qui contiennent une fonction amino (-NH2). La fixation d'une telle molecule M sur la poutre 1 resulte d'une liaison peptide etablie entre la fonction amino de la molecule et rune des fonctions 14 greffees sur la couche 13. 30 La realisation d'un appareil d'analyse biologique constitue une quatrieme application de systemes micro-electromecaniques selon ('invention. Le principe de fonctionnement de tels appareils d'analyse est base sur la variation d'une tension superficielle d'un depot cellulaire dispose sur la partie 2894953 -18- deformable du microsysteme. La tension superficielle engendre une deformation du microsysteme, qui est detectee. En particulier, un tel appareil d'analyse biologique peut titre adapte pour realiser une analyse medicale. Etant donne I'encombrement reduit de I'appareil, it peut titre installe dans les 5 centres de reception de patients. Une telle organisation permet d'eviter de transferer des echantillons cellulaires preleves sur les patients a des laboratoires distants. Une reduction de la logistique necessaire et de la dui-6e de remise des resultats a chaque patient en resulte. Un premier avantage de ('utilisation d'un systeme micro- 10 electromecanique selon ('invention pour les applications d'analyse de la composition d'un fluide, de biodetection et d'analyse biologique reside dans I'absence de source lumineuse pour detecter les deformations subies par le systeme. En effet, une telle source lumineuse pourrait provoquer des reactions photochimiques, susceptibles d'alterer les resultats obtenus. 15 Un second avantage resulte de la sensibilite elevree du detecteur de contrainte qui est mis en oeuvre. En effet, lorsqu'un detecteur de sensibilite limitee est utilise dans un systeme micro-electromecanique ayant une partie deformable, it est necessaire que la partie deformable soft souple, afin que ('amplitude des deformations soit suffisante. Le systeme possede alors des 20 constantes de temps importantes, qui empechent d'effectuer rapidement des analyses. Typiquement, les phenomenes observes a I'aide d'un tel systeme doivent durer plus de dix minutes pour pouvoir titre detectes, ce qui limite ('observation de phenomenes transitoires a ceux qui presentent des evolutions tres lentes. Grace a la sensibilite du detecteur de contrainte utilise dans 25 I'invention, la partie deformable du systeme peut presenter une raideur elevee qui permet des detections rapides, compatibles avec ('observation de phenomenes transitoires courts. En outre, la rapidite des detections effectuees en utilisant un systeme selon ('invention est compatible avec la realisation d'un grand nombre de mesures successives. Cette rapidite est particulierement 30 avantageuse pour ('application d'analyse medicale, dares laquelle un grand nombre d'echantillons doivent titre analyses successivement, qui correspondent a des patients differents, par exemple. 2894953 -19- Conformement a une cinquieme application, le systeme microelectromecanique peut constituer un accelerometre. Par exemple, lorsqu'un systeme a poutre conforme aux figures la a lc est soumis a une acceleration parallele a la direction N, la poutre 1 se deforme par flexion sous I'effet de son 5 inertie. La courbure de la poutre depend de la valeur de ('acceleration. Lorsque le detecteur est alimente en courant de fagon permanente par les connexions 4a et 4d, la tension electrique qui est detectee entre les connexions 4b et 4c constitue une mesure en temps reel de ('acceleration. Un tel accelerometre est particulierement fiable, simple et peu onereux. II peut facilement etre incorpore 10 a de nombreux dispositifs tels que, notamment, des coussins de securite gonflables, ou airbags en anglais. Le systeme permet alors de declencher un gonflement d'un coussin, lorsque ('acceleration correspond a une tension detectee qui est superieure a un seuil predefini. Conformement a une sixieme application, le systeme micro-15 electromecanique peut constituer un detecteur de deformation d'un support. Par exemple, conformement a la figure 3d, le systeme peut comprendre une poutre 1 dont les deux extremites opposees 12a et 12b sont connectees a deux cotes d'une partie fixe 110. La poutre 1 relie deux portions opposees de la partie fixe, respectivement 110a et 110b, en formant un pont par dessus une 20 portion intermediaire 110c de la partie 110. La partie 110 est destinee a etre fixee par sa face inferieure sur un support dont on cherche a mesurer Ies deformations. La portion 110c est plus mince, selon la direction N, que les portions 110a et 110b, de sorte que la partie 110 peut se deformer avec le support, par flexion de la portion 110c. Cette deformation engendre des 25 contraintes au niveau des extremites 12a et 12b de la poutre 1 et dans la longueur de celle-ci, qui peuvent etre mesurees au moyen d'un detecteur de contrainte 10. Le detecteur 10 peut etre situe sur rune des extremites 12a ou 12b, ou bien entre celles-ci en fonction de I'endroit ou Ies contraintes sont les plus importantes. De cette fagon, it est possible d'etudier, notamment, des 30 deformations subies par une partie d'avion, une partie de structure de batiment, une partie de pont, un rail, ou une partie de tete de forage. II est aussi possible de detecter ainsi les deformations d'une membrane soumise a des pressions variables exercees de part et d'autre de celle-ci, et d'en deduire une mesure de - 20 - I'ecart entre les pressions. L'invention peut egalement fonctionner en mode dynamique. La poutre 1 est mise en vibration a une frequence proche de ou egale a une frequence d'un mode propre d'oscillation, en utilisant une methode d'excitation connue.
Cette vibration produit une contrainte mesurable qui varie sinusoidalement en fonction du temps. La mesure de ('amplitude ou de la phase des vibrations, ou la mesure d'une variation de la frequence de celles-ci, par I'intermediaire d'un ou de deux detecteurs de contrainte, est utile pour des nombreuses applications supplementaires.
Par exemple, un systeme micro-electromecanique utilise en mode dynamique peut constituer un analyseur de densite de fluide. En effet, I'amortissement des vibrations de la partie mobile depend de la densite du fluide avec lequel cette partie est en contact. Plus le fluide est dense, plus les oscillations sont amorties rapidement. Une mesure de I'amplitude des vibrations permet donc de determiner la densite du fluide. Un systeme micro-electromecanique utilise en mode dynamique peut aussi constituer un capteur de masse. La frequence propre d'oscillation d'une poutre, notee fo, depend de la masse m de cette poutre, selon la relation f02 = k/m connue pour un oscillateur harmonique, k etant une constante de raideur de la poutre. L'adsorption de molecules ou d'autres especes pondereuses sur la poutre 1 modifie la masse apparente de celle-ci et change sa frequence propre d'une maniere mesurable par un ou deux detecteurs de contrainte. II est entendu que ('invention n'est pas Iimitee aux systemes micro-electromecaniques qui ont ete decrits en detail en reference aux figures la-1c. Des adaptations de ces systemes peuvent titre realisees en fonction des applications envisagees. En particulier, la forme, le materiau et les dimensions de la partie deformable et/ou les detecteurs de contrainte peuvent titre modifies selon Ies specificites de chaque application.
A titre d'exemple de telles modifications, le detecteur de contrainte peut titre oriente, par rapport aux contraintes qui sont destinees a titre mesurees, d'une fawn differente de celle illustree par les figures. L'interface entre la 2894953 - 21 - portion de base et la portion de shunt peut titre perpendiculaire a une direction des contraintes, mais, alternativement, elle peut titre orientee parallelement a la direction des contraintes, ou eventuellement titre orientee obliquement par rapport a celle-ci. L'orientation de I'interface entre les portions de base et de 5 shunt pourra notamment titre choisie de fawn a obtenir une sensibilite de detection maximale lorsque les contraintes mesurees possedent une direction connue initialement.
Claims (31)
1. Systeme micro-electromecanique comprenant une partie deformable (1) et au moins un detecteur de contrainte (10, 20) solidaire de ladite partie deformable, chaque detecteur comprenant : - une portion de base (2) et une portion de shunt (3), conductrices electriquement et juxtaposees sur la partie deformable (1) de sorte que la portion de base et la portion de shunt sont en contact electrique rune avec I'autre selon des cotes respectifs accoles desdites portions, la portion de shunt ayant une conductivite electrique superieure a une conductivite de la portion de base, et - un ensemble de connexions electriques (4a-4h, 5a-5h) reliees a la portion de base (2) en dehors d'une zone de contact de ladite portion de base avec la portion de shunt, et agencees de sorte qu'une modification d'une repartition d'un courant electrique dans les portions de base et de shunt peut titre detectee electriquement a partir desdites connexions, systeme dans lequel des materiaux respectifs des portions de base (2) et de shunt (3) sont choisis de sorte qu'une resistance de contact entre lesdites portions varie en fonction d'une deformation du systeme.
2. Systeme micro-electromecanique selon la revendication 1, dans lequel la portion de base (2) est en materiau semiconducteur, et la portion de shunt (3) est de type metallique.
3. Systeme micro-electromecanique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel I'ensemble de connexions (4a-4h, 5a-5h) comprend au moins trois connexions electriques, deux desdites connexions etant adaptees pour alimenter le detecteur (10, 20) en courant electrique et deux desdites connexions etant adaptees pour detecter une tension electrique creee par !edit courant.- 23 -
4. Systeme micro-electromecanique selon rune quelconque des revendications precedentes, comprenant deux detecteurs de contrainte (10, 20) solidaires de la partie deformable (1).
5. Systeme micro-electromecanique selon la revendication 4, dans lequel les deux detecteurs de contrainte (10, 20) sont disposes sur deux faces opposees de la partie deformable (1).
6. Systeme micro-electromecanique selon la revendication 5, dans lequel les deux detecteurs de contrainte (10, 20) sont disposes pour permettre une mesure differentielle d'une deformation de la partie deformable (1).
7. Systeme micro-electromecanique selon la revendication 6, comprenant en outre au moins un circuit electronique de mesure differentielle, [edit circuit etant connecte a des connexions electriques (4a-4h, 5a-5h) reliant respectivement les deux detecteurs (10, 20), et etant integre dans le systeme micro-electromecanique.
8. Systeme micro-electromecanique selon la revendication 7, dans lequel le circuit electronique de mesure differentielle cornprend un pont, tel qu'un pont de Wheatstone ou un pont de Kelvin.
9. Systeme micro-electromecanique selon rune quelconque des revendications precedentes, dans lequel la partie deformable (1) comprend une poutre.
10. Systeme micro-electromecanique selon la revendication 9, dans lequel au moins un detecteur de contrainte (10, 20) est dispose sur la poutre (1) sensiblement a mi-longueur de ladite poutre.
11. Systeme micro-electromecanique selon la revendication 9 ou 10, comprenant une partie fixe (110) et dans lequel la poutre (1) possede une extremite libre (11) et une extremite rigidement connectee a ladite partie fixe (12).- 24 -
12. Systeme micro-electromecanique selon la revendication 11, dans Iequel au moins un detecteur de contrainte (10) est dispose a proximite de I'extremite de la poutre connectee a la partie fixe.
13. Systeme micro-electromecanique selon rune quelconque des revendications 9 a 12, dans lequel les connexions electriques (4a-4h, 5a-5h) sont agencees sur la portion de base de chaque detecteur (2) de sorte qu'une deformation de la poutre (1) par flexion peut titre detectee electriquement a partir desdites connexions.
14. Systeme micro-electromecanique selon rune quelconque des revendications 9 a 12, dans lequel les connexions electriques (4a-4h, 5a-5h) sont agencees sur la portion de base de chaque detecteur (2) de sorte que des deformations de la poutre (1) de deux modes differents peuvent titre detectees separement a partir desdites connexions.
15. Microscope a force atomique comprenant un systeme micro-electromecanique selon rune quelconque des revendications 11 a 13, la poutre (1) formant une partie d'un bras dudit microscope destine a detecter des variations de hauteur ou de friction d'une surface observee.
16. Analyseur de composition d'un fluide, comprenant un systeme micro-electromecanique selon rune quelconque des revendications 1 a 14.
17. Biodetecteur comprenant un systeme micro-electromecanique selon rune quelconque des revendications 1 a 14, dans lequel la partie deformable (1) est adaptee pour titre deformee lorsque des molecules initialement contenues dans un fluide analyse sont adsorbees dans une zone determines de ladite partie deformable.
18. Biodetecteur selon la revendication 17, dans lequel la partie deformable (1) comprend une couche d'or (13) dans ladite zone determines, et dans lequel les molecules (M) contenues dans le fluide analyse sont adsorbees sur la couche d'or par I'intermediaire de terminaisons thiols desdites molecules.- 25 -
19. Biodetecteur selon la revendication 17, dares lequel la partie deformable (1) est modifiee en surface dans ladite zone determinee par des fonctions chimiques greffees sur ladite partie deformable, et choisies pour fixer selectivement des molecules (M) contenues dans le fluide analyse.
20. Biodetecteur selon la revendication 19, dares lequel la partie deformable (1) comprend une couche d'or (13) dans ladite zone determinee, et dans Iequel les fonctions chimiques sont greffees sur la couche d'or par I'intermediaire de terminaisons thiols desdites fonctions.
21. Appareil d'analyse biologique, comprenant un systeme micro-electromecanique selon rune quelconque des revendications 1 a 14.
22. Appareil d'analyse biologique selon la revendication 21, adapte pour realiser une analyse medicale.
23. Accelerometre comprenant un systeme micro-electromecanique selon rune quelconque des revendications 1 a 14.
24. Coussin de securite gonflable comprenant un accelerometre selon la revendication 23, ledit accelerometre etant adapte pour declencher un gonflement du coussin.
25. Utilisation d'un systeme micro-electromecanique selon rune quelconque des revendications 1 a 14, pour detecter urie deformation d'un support sur lequel est fixe !edit systeme.
26. Utilisation selon la revendication 25, dans Iaquelle le support est une partie d'avion, une partie de structure de batiment, une partie de pont, un rail, ou une partie de tete de forage.
27. Utilisation selon la revendication 25, dans laquelle le support est une membrane de separation entre deux compartiments ayant des pressions internes respectives susceptibles de varier rune par rapport a I'autre.
28. Capteur d'une grandeur d'un fluide comprenant un systeme microelectromecanique selon rune quelconque des revendications 1 a 14, ladite- 26 - grandeur etant selectionnee parmi une densite, une temperature ou une vitesse d'ecoulement dudit fluide, ou une masse deposee par ledit fluide sur la partie mobile (1), ledit capteur etant agence pour detecter une variation d'une amplitude ou d'une frequence de vibration de la partie mobile provoquee par une variation de ladite grandeur du fluide.
29. Procede de realisation d'un systeme micro-electromecanique a partir d'un substrat comportant une partie principale (100) et une couche superieure (102), la couche superieure etant separee de la partie principale du substrat par une couche intermediaire (101), le procede comprenant les etapes suivantes : /a/ former, a la surface de la couche superieure (102), une portion de base (2) en un premier materiau conducteur electriquement ; /b/ former, a la surface de la couche superieure (102) et contre la portion de base (2), une portion de shunt (3) en un second materiau plus 15 conducteur que ledit premier materiau ; /c/ former un ensemble de connexions electriques (4a-4h) reliant la portion de base en dehors d'une zone de contact entre la portion de base et la portion de shunt ; /d/ graver la couche superieure (102) sur au moins deux cotes opposes 20 d'une partie residuelle (1) de ladite couche superieure, ladite partie residuelle s'etendant a partir d'une zone de la couche superieure portant les portions de base (2) et de shunt (3) ; et /e/ retirer la partie principale du substrat (100) et la couche intermediaire (101) dans une zone du substrat contenant la partie residuelle de la 25 couche superieure (1).
30. Procede selon la revendication 29, suivant lequel la couche superieure (102) est sensiblement monocristalline, et suivant lequel la portion de base (2) est formee par croissance epitaxiale a partir de ladite couche superieure.- 27 -
31. Procede selon la revendication 29 ou 30, suivant lequel au moins une parmi les portions de base (2) et de shunt (3) est formee en utilisant un procede lithographique.
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