WO2003056072A2 - Procede de fixation par electrodeposition de reactifs sur une face plane d'un substrat - Google Patents

Procede de fixation par electrodeposition de reactifs sur une face plane d'un substrat Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a method of fixing by reagent electrodeposition on a flat face of a substrate.
  • microelectronics is increasingly called upon to be a link in much more complex systems in which several functions are integrated. These systems or micro-systems range from physical sensor applications to the latest developments in so-called biological chips.
  • a sensitive cell capable of measuring a physical phenomenon is associated with an integrated circuit capable of ensuring the processing of information and its exploitation (for example the device called air-bag for the automobile).
  • an integrated circuit will undergo a finishing allowing it to be used in a biological medium (for example an integrated glucose meter, a blood pressure probe).
  • a biological medium for example an integrated glucose meter, a blood pressure probe
  • the reduction in the size of the test tool is extremely attractive from an economic point of view. More precisely, one can assimilate an analysis micro-system to a support, on which different reagents are first fixed then put in the presence of a solution to be analyzed, associated with a method making it possible to measure the absolute reactivity. Optionally, the information obtained can be processed in the micro-system itself.
  • a first method consists in activating sites on one face of a substrate and then in depositing and fixing on these sites the reagents by various chemical molecules. It is a technique mainly used on a glass substrate. The reagents are then deposited by micro-pipetting or by a technique of the inkjet type.
  • the chemical molecules ensuring the interface between the substrate and the reagents, mention may be made of silanes, lysines, thioles when the substrate is previously coated with gold. This chemistry is complex, especially when it comes to controlling its reproducibility on a substrate which may include a few tens of hundreds to a few thousand different sites.
  • US Patent No. 5,474,796 implements this method from a structured substrate surface: the reagents are fixed on a substrate having hydrophilic and hydrophobic zones. The matrixing obtained is therefore very regular.
  • a second method relates to DNA chips (the reagent is a DNA probe, for example an oligonucleotide of about twenty bases). It has been proposed to build the probe base after base on each site.
  • the company Affymetrix for example uses successive masks to make this synthesis in situ: each site is covered with a photoprotected base. Photomasking then makes it possible to unprotect the sites and chemically attach an additional photoprotected base. The operation is repeated until the desired probe is obtained at each site.
  • the latest published results refer to several tens or hundreds of thousands of different probes on the same substrate. This is an excellent technique, but one which does not make it possible to obtain probes with a very large number of bases (at most about 20 bases).
  • a third method consists in carrying out electrodeposition on an electrically polarized site of a conductive polymer carrying the chosen reactive species.
  • the substrate is electrically connected to the outside and is immersed in a tank containing the chemical species to be deposited.
  • the chosen site is polarized.
  • the copolymerization can be carried out in less than a minute at a voltage lower than I V.
  • Another solution carrying another reagent is placed in the tank, another site is polarized for a new copolymerization. The operation is repeated as many times as necessary.
  • a interesting improvement consists in integrating the addressing electronics of the sites in the substrate itself.
  • the conductive polymers used for the latter method are polyanilines and polypyrroles.
  • the use of polypyrroles to fix the different reagents is disclosed in documents OA-94/22 889, FR-A-2 741 476 and FR-A-2 741 475.
  • the technique of electrodeposition is interesting because it provides a strong, reproducible and well controlled fixation. It is a sequential technique: each site is polarized successively and the substrate is soaked with each pass in a solution containing the reagent.
  • electrochemistry on a complete semiconductor wafer is also used in microelectronics, for example to obtain electrodes by metallization.
  • electrochemistry on a complete semiconductor wafer is also used in microelectronics, for example to obtain electrodes by metallization.
  • a conventional electrochemical cell is used with thermostatically controlled bath, counter electrode and external reference electrode.
  • the document FR-A-2 742 452 proposes another improvement consisting in integrating the counter electrode and also a reference electrode on the substrate. This improvement makes it possible to better control the electrochemistry process by very precisely delimiting on the substrate the surfaces serving as counter-electrode and reference electrode.
  • Document FR-A-2 754 276 discloses a process allowing the functionalization of sites in parallel and on a large scale, for example on a semiconductor wafer. The method consists of charging the electrodes present on the support by an external means (tips) and then depositing the electrolyte on all of the electrodes. The deposit is made only on the electrodes previously charged. This approach is attractive but has certain limitations. It is necessary to charge, on each pass, the electrodes by an external means. It is necessary to come into contact with the electrodes to charge them with a risk of mechanical degradation of the surface
  • the deposition is a copolymerization of a mixture of pyrrole monomers and of pyrrole monomers carrying molecules of interest.
  • the "window" of electrochemical deposition is extremely reduced: for a voltage of 0.4 volts, nothing happens and for a voltage greater than 1.2 volts we are in the water electrolysis zone. Consequently, a discharge controlled and reproducible from one pad to another is difficult to implement.
  • the disclosed method is a method of functionalization at the bottom of the electrode bowl.
  • the method does not apply to the deposit on all the electrodes of an electrolyte film, otherwise the same deposit would be obtained on all the electrodes.
  • the individualization of each electrode is done mechanically by depositing the reaction mixture (electrolyte) in the cuvette of interest.
  • the reaction mixture electrolyte
  • a method is proposed using the principle of electro-chemical deposition, advantageously on a complete wafer from which a plurality of micro-devices will be obtained, and using a very small thickness of electrolyte (less than 500 ⁇ m). It is a concept of thin film electrochemistry.
  • the subject of the invention is therefore a method of fixing by reagent electrodeposition on a flat face of a substrate, the flat face having a plurality of sites capable of being electrically polarized, the method comprising the following steps repeated as many times as necessary : - bringing the sites into contact with an electrolyte containing a chemical species carrying a reagent and intended to be fixed by electrodeposition on at least one site,
  • the step of bringing the sites into contact with the electrolyte consists in depositing a thin film of said electrolyte on said flat face.
  • the method according to the invention provides two important advantages over the prior art: there is no polluting contact on the sites, the electrodeposition is very well controlled.
  • the site can be polarized by means external to the substrate (potentiostat, current generator for example) or even by means integrated into the substrate (current generator for example).
  • the substrate is intended to provide several micro-devices
  • the plurality of sites of said planar face is distributed by zones corresponding to the desired micro-devices.
  • the substrate sites being made up of electrodes connected to electrical connection means, the polarization and electrodeposition step can comprise the connection of said electrodes to electrical means for controlling electrodeposition.
  • the substrate having conductive means forming a counter-electrode and connected to means of electrical connections, the polarization and electrodeposition step can comprise the connection of the conductive means forming a counter-electrode to electrical means for controlling the electrodeposition.
  • the substrate having conductive means forming a reference electrode and connected to means of electrical connections, the polarization and electrodeposition step can comprise the connection of the conductive means forming a reference electrode to electrical means for controlling the electrodeposition.
  • the deposition of the thin film of electrolyte is carried out by the so-called spinning method.
  • the spinner may include electrical connection means making it possible to electrically connect the sites, the conductive means forming a counter-electrode and the conductive means forming a reference electrode to the electrical means for controlling the electrodeposition.
  • the thin film of electrolyte is deposited in a porous film placed on said flat face of the substrate.
  • the thin film of electrolyte is deposited by depositing a determined volume of electrolyte on said flat face of the substrate and by crushing this determined volume of electrolyte by a cover until the thin film of electrolyte desired.
  • the substrate sites being made up of electrodes connected to electrical connection means, the polarization and electrodeposition step can comprise the connection of said electrodes to electrical means for controlling electrodeposition.
  • the substrate and / or the cover having conductive means forming a counter electrode and connected to means of electrical connections, the step of polarization and of electrodeposition may comprise the connection of the conductive means forming a counter electrode to control means of electroplating.
  • the substrate and / or the cover having conductive means forming a reference electrode and connected to electrical connection means, the polarization step and the electrodeposition may comprise the connection of the conductive means forming a reference electrode to electrical control means. 1 plating.
  • the conductive means forming a reference electrode are arranged in a hole in the cover to be in contact with the thin film of electrolyte.
  • the cover may consist of another substrate having a planar face having a plurality of sites able to be electrically polarized, said planar faces being arranged opposite one another to be subjected to said steps of the method.
  • FIG. 2 illustrates the application of the method according to the invention to a substrate of which a plane face provided with electrodes is covered with a porous film containing the electrolyte
  • FIG. 3 illustrates the application of the method according to the invention to a substrate of which a flat face provided with electrodes is covered with a thin film of electrolyte and a cover,
  • FIG. 4A to 4E show different steps of the method according to the invention applied to a substrate, a flat face provided with electrodes is covered with a thin film of electrolyte and a cover.
  • FIG. 1 shows, seen in cross section, a substrate 10, for example made of silicon, having a planar face 11.
  • the planar face 11 has a plurality of electrodes 12 constituting as many reagent attachment sites.
  • the planar face 11 also has a counter electrode 13 and a reference electrode 14.
  • the electrodes 12, the counter electrode 13 and the reference electrode 14 are electrically connected by connections ' not shown, to a connector 15 connected to the substrate 10.
  • the connection of the electrodes 12 to the connector 15 takes place via a multiplexing system, not shown.
  • the multiplexing system makes it possible to select the electrodes to be polarized according to the reagents to be attached to them.
  • the connector 15 is connected to a potentiostat 16 providing the potentials suitable for the different electrodes present on the flat face
  • Reference 17 designates a thin film of electrolyte containing a reagent to be fixed on one or more electrodes. An electrochemical cell is thus obtained.
  • the thickness of the electrolyte thin film can be precisely controlled, which therefore allows good control of the reagents to be deposited.
  • the thin film of electrolyte can be obtained by the so-called spinning method.
  • the substrate is fixed on the spinner and the latter can be equipped with a connector allowing the resumption of the necessary electrical connections.
  • the substrate can be attached to the spinner by suction.
  • the electrolyte is deposited in the form of a drop in the center of the substrate.
  • the thin film is obtained by rotation of the spinner supporting the substrate.
  • FIG. 2 shows, seen in cross section, a substrate 20 similar to the substrate of FIG. 1. It has a planar face 21 having a plurality of electrodes 22 constituting reagent attachment sites, a counter electrode 23 and a reference electrode 24.
  • a potentiostat 26 supplies, via the connector 25, the potentials suitable for the different electrodes of the substrate 20.
  • the difference with respect to FIG. 1 is the presence of a porous film 27 on the flat face of the substrate having the different electrodes. By soaking or localized deposition of electrolyte containing the reagent, the porous film is soaked with electrolyte with a control of the thickness of the film.
  • FIG. 3 shows, seen in cross section, a substrate 30, for example made of silicon, associated with a cover 38.
  • the substrate 30 has a flat face 31 having a plurality of electrodes 32 constituting as many reagent attachment sites.
  • the flat face 31 also includes, on one of its edges, a global contact 35 for applying a bias potential to the electrodes 32 by means of a multiplexing system, not shown.
  • the reference 38 designates a movable cover or counter plate.
  • the face of the cover 38 located on the side electrodes 32 supports a counter electrode 33.
  • the cover is pierced with a central hole 39, as is the counter electrode 33, to accommodate a reference electrode 34 therein.
  • the thin film of electrolyte 37 is sandwiched between the flat face 31 of the substrate 30 and the cover 38.
  • the hole 39 is also filled with electrolyte in order to ensure contact with the reference electrode 34.
  • the contact 35, the counter electrode 33 and the reference electrode 34 are electrically connected to the potentiostat 36.
  • FIGS. 4A to 4E represent different stages of the method according to the invention for the case where a cover is associated with a substrate.
  • FIG. 4A shows a substrate 40 disposed on a substrate holder 42.
  • the substrate 40 is of the type shown in FIG. 3.
  • the flat face of the substrate 40 supporting the reagent attachment sites (referenced 41 in FIG. 4B) is in contact, in FIG. 4A, with the substrate holder 42.
  • a suction support 43 comes into contact with the face 44 (opposite the face 41) of the substrate 40 and takes the substrate by suction.
  • FIG. 4B shows, after turning over the suction support 43, the planar face 41 of the substrate.
  • the electrodes and the global contact located on the planar face 41 have not been shown.
  • a pipette 50 then deposits, in the center of the substrate 40, a drop 51 of an electrolyte containing a reagent.
  • the volume of electrolyte deposited is calculated so that the thin film of desired electrolyte extends over the flat face 41 without overflow.
  • the electrolyte stabilizes on the edge of the substrate thanks to the capillary forces.
  • a simple calculation makes it possible to determine the volume V of electrolyte to be deposited as a function of the radius r of the substrate and of the thickness e desired for the thin film:
  • FIG. C shows a suction support assembly 43 - substrate 40 covered with a thin film of electrolyte 47 - cover 48 ready to be subjected to the electrodeposition step.
  • the cover 48 is for example of the type shown in Figure 3, that is to say with counter electrode and reference electrode (not shown in Figure 4C).
  • FIG. 4D where the suction support assembly 43 - substrate 40 - cover 48 is lowered into a circular container 52.
  • the rinsing can be done by a nozzle or a rotating jet, not shown. After a draining time, the liquids are recovered by gravity.
  • the flat face of the substrate is then dried. This is shown in Figure 4E where the planar face 41 of the substrate 40 is moved above a nozzle 53 blowing an air gap. After drying, the flat face of the substrate can be subjected again to the steps of the method according to the invention for a new fixing of reagents. If the substrate comprises, in addition to the electrodes forming reagent attachment sites, the reference electrode, the cover is then simply metallized on its internal face to perform the counter-electrode function.
  • the cover then has only a function of confining the thin film of electrolyte.
  • the cover function can also be provided by another substrate also having reagent attachment sites formed by electrodes.
  • the flat faces of the substrates provided with the electrodes are then placed opposite.
  • the thin film is sandwiched between the two substrates and electrodeposition can be carried out simultaneously on the electrodes presented by the two planar faces.
  • only one volume of electrolyte is used for fixing reagents on two substrates.

Abstract

L'invention concerne un procédé de fixation par électrodéposition de réactifs sur une face plane (11) d'un substrat (10), la face plane présentant une pluralité de sites (12) aptes à être polarisés électriquement, le procédé comprenant les étapes suivantes répétées autant de fois que nécessaire :- dépôt sur la face plane (11) d'un film mince d'électrolyte (17) contenant une espèce chimique porteuse d'un réactif et destinée à être fixée par électrodéposition sur au moins un site (12),- polarisation dudit site (12) et électrodéposition de ladite espèce chimique porteuse du réactif sur ledit site,- rinçage de la face plane (11).

Description

PROCEDE DE FIXATION PAR ELECTRODEPOSITION DE REACTIFS SUR UNE FACE PLANE D'UN SUBSTRAT
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un procédé de fixation par électrodéposition de réactifs sur une face plane d'un substrat.
La micro-électronique classique est de plus en plus appelée à être un maillon de systèmes beaucoup plus complexes dans lesquels plusieurs fonctions sont intégrées. Ces systèmes ou micro-systèmes vont des applications capteurs physiques aux derniers développements de puces dites biologiques. Dans le premier cas, une cellule sensible capable de mesurer un phénomène physique est associée à un circuit intégré capable d'assurer le traitement de l'information et son exploitation (par exemple le dispositif appelé air-bag pour l'automobile). Dans le deuxième cas, un circuit intégré va subir une finition lui permettant d'être utilisé dans un milieu biologique (par exemple un mesureur de glucose intégré, une sonde de pression sanguine). Dans tous les cas, l'interface entre le milieu de la micro-électronique classique et celui de la partie capteur ou biologie est l'élément clef de ces micro-systèmes .
L'analyse chimique ou biologique est en train de subir la révolution de la miniaturisation liée à l'utilisation des microtechnologies. Lorsque des tests multiples peuvent être regroupés sur un support de quelques mm2, les coûts sont réduits et une analyse naguère exceptionnelle peut être réalisée de façon courante .
La demande en des systèmes permettant 1 ' analyse chimique ou biologique à très grand nombre de points est en émergence actuellement avec l'apparition du criblage ou "screening" en pharmacologie et des tests ADN en biologie. Dans le premier cas, il faut déterminer, sur un support comportant un grand nombre de cuvettes, remplies du même réactif, l'effet sur ce réactif de différentes molécules qu'on dépose sélectivement dans chaque cuvette de façon séquentielle. Dans le deuxième cas, chaque cuvette est remplie d'un type de sonde ADN différente et 1 ' analyte dont on veut connaître la séquence génomique est mis en contact des cuvettes au moment de 1 ' analyse . En chimie analytique également, la demande est forte pour la miniaturisation des cuvettes de réactions chimiques.
Tant au point de vue réalisation des cuvettes, dépôt des liquides dans ces cuvettes que systèmes de lecture et d'acquisition des résultats, les efforts en recherche et développement sont importants.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Dans le domaine de 1 ' analyse biologique ou plus généralement des tests en pharmacologie de nouvelles molécules, la réduction de la taille de l'outil de test est extrêmement séduisante d'un point de vue économique. Plus précisément, on peut assimiler un micro-système d'analyse à un support, sur lequel des réactifs différents sont tout d'abord fixés puis mis en présence d'une solution à analyser, associé à une méthode permettant de mesurer la réactivité absolue. Eventuellement, un traitement de l'information obtenue peut être réalisé dans le micro-système lui-même.
Il faut donc tout d'abord fixer des réactifs différents sur un support ou sur un substrat. Cette fixation peut être obtenue par différentes méthodes .
Une première méthode consiste à activer des sites sur une face d'un substrat et ensuite à déposer et fixer sur ces sites les réactifs par des molécules chimiques diverses. C'est une technique principalement employée sur un substrat en verre. Les réactifs sont ensuite déposés par micro-pipetage ou par une technique du type jet d'encre. Parmi les molécules chimiques assurant l'interface entre le substrat et les réactifs on peut citer les silanes, les lysines, les thioles lorsque le substrat est préalablement recouvert d'or. Cette chimie est complexe, surtout lorsqu'il s'agit de maîtriser sa reproductibilité sur un substrat pouvant comporter quelques dizaines de centaines à quelques milliers de sites différents. Le brevet américain N° 5 474 796 met en œuvre cette méthode à partir d'une surface de substrat structurée : les réactifs sont fixés sur un substrat présentant des zones hydrophiles et hydrophobes. Le matriçage obtenu est de ce fait très régulier.
Une deuxième méthode concerne les puces à ADN (le réactif est une sonde ADN, par exemple un oligonucléotide d'une vingtaine de bases) . Il a été proposé de construire la sonde base après base sur chaque site. La société Affymetrix par exemple utilise des masquages successifs pour faire cette synthèse in situ : chaque site est recouvert d'une base photoprotégée. Le photomasquage permet ensuite de déprotéger les sites et d'accrocher chimiquement une base supplémentaire photoprotégée. L'opération est répétée jusqu'à l'obtention, sur chaque site, de la sonde voulue. Les derniers résultats publiés font référence à plusieurs dizaines ou centaines de milliers de sondes différentes sur un même substrat. Il s'agit d'une technique excellente mais qui ne permet pas d'obtenir des sondes à très grand nombre de bases (au maximum environ 20 bases) . Il est également possible de fixer au départ une base protégée non plus par un radical photosensible mais par un radical chimiquement sensible. Il faut alors, par pipetage ou par une technique du type jet d'encre, venir localement sur les sites choisis pour déprotéger la base existante et y accrocher une base supplémentaire .
Une troisième méthode consiste à réaliser 1 'électrodéposition sur un site polarisé électriquement d'un polymère conducteur porteur de l'espèce réactive choisie. Le substrat est relié électriquement vers 1 ' extérieur et est immergé dans une cuve contenant l'espèce chimique à déposer. Le site choisi est polarisé. La copolymérisation peut s'effectuer en moins d'une minute sous une tension inférieure à I V. Une autre solution porteuse d'un autre réactif est disposée dans la cuve, un autre site est polarisé pour une nouvelle copolymérisation. L'opération est recommencée autant de fois que nécessaire. Ainsi, des réactifs différents peuvent être fixés sur des zones différentes du substrat, permettant une analyse multipoint. Une amélioration intéressante consiste à intégrer l'électronique d'adressage des sites dans le substrat lui-même.
Les polymères conducteurs utilisés pour cette dernière méthode sont les polyanilines et les polypyrroles. L'utilisation de polypyrroles pour fixer les différents réactifs est divulguée dans les documents O-A-94/22 889, FR-A-2 741 476 et FR-A-2 741 475. La technique de 1 ' électrodéposition est intéressante car elle procure une fixation forte, reproductible et bien maîtrisée. C'est une technique séquentielle : chaque site est polarisé successivement et le substrat est trempé à chaque passe dans une solution contenant le réactif.
La principale limitation de la mise en œuvre de cette technique vient d'une part de la quantité de réactifs nécessaires à chaque passe pour fonctionnaliser les électrodes et, d'autre part, du temps nécessaire à la fonctionnarisation de milliers de puces traitées individuellement. Le document FR-A-2 741 476 divulgue l'application du procédé à un substrat ou plaquette comportant un grand nombre de puces plutôt qu'au traitement individuel des puces. Ceci constitue un très grand progrès pour le temps de fonctionnarisation.
Par ailleurs, 1 'électrochimie sur une plaquette semiconductrice complète est également employée en microélectronique, par exemple pour obtenir des électrodes par métallisation. On utilise généralement une cellule électrochimique classique avec bain thermostaté, contre-électrode et électrode de référence externe.
Le document FR-A-2 742 452 propose une autre amélioration consistant à intégrer sur le substrat la contre-électrode et également une électrode de référence. Cette amélioration permet de mieux maîtriser le processus d' électrochimie en délimitant très exactement sur le substrat les surfaces servant de contre-électrode et d'électrode de référence. Le document FR-A-2 754 276 divulgue un procédé permettant la fonctionnalisation de sites en parallèle et à grande échelle, par exemple sur une plaquette semiconductrice . Le procédé consiste à charger les électrodes présentes sur le support par un moyen extérieur (pointes) puis à déposer 1 ' electrolyte sur 1 ' ensemble des électrodes . Le dépôt ne se fait que sur les électrodes préalablement chargées . Cette approche est séduisante mais présente certaines limitations. Il est nécessaire de charger, à chaque passe, les électrodes par un moyen extérieur. Il faut venir au contact des électrodes pour les charger avec un risque de dégradation mécanique de la surface
(risque de rayures) qui peut nuire à la qualité du dépôt. Le dépôt est une copolymérisation d'un mélange de monomères pyrroles et de monomères pyrroles porteurs de molécules d'intérêt. La "fenêtre" de dépôt électrochimique est extrêmement réduite : pour une tension de 0,4 volt, il ne se passe rien et pour une tension supérieure à 1,2 volt on se trouve dans la zone d' électrolyse de l'eau. En conséquence, une décharge maîtrisée et reproductible d'un plot à l'autre est délicate à mettre en œuvre.
Un problème demeure pour les biopuces et certains dépôts métalliques qui est celui du coût du réactif lui-même. Ce problème a trouvé partiellement une solution avec le document FR-A-2 781 886 qui propose un micro-système comportant une pluralité de cuvettes à deux électrodes et distribution localisée de réactif. La quantité de réactif nécessaire est réduite. Par contre, la distribution de réactif est séquentielle, ce qui conduit à une durée de fabrication élevée .
Le procédé divulgué est une méthode de fonctionnalisation en fond de cuvette d'électrodes. La méthode ne s'applique pas au dépôt sur toutes les électrodes d'un film d' electrolyte, sinon on obtiendrait le même dépôt sur toutes les électrodes. De plus, l'individualisation de chaque électrode se fait de façon mécanique par dépôt dans la cuvette d'intérêt du mélange réactionnel (electrolyte). Lorsqu'il s'agit de monter en productivité, le seul moyen est de multiplier les pipettes assurant le dépôt sélectif. Or, les meilleurs équipements font état de 48 pipettes indépendantes et il n'est pas envisageable de monter à des centaines, voire des milliers de pipettes.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
Pour remédier aux inconvénients de l'art antérieur, il est proposé un procédé utilisant le principe du dépôt électro-chimique, avantageusement sur une plaquette complète à partir de laquelle on obtiendra une pluralité de micro-dispositifs, et utilisant une très faible épaisseur d' electrolyte (inférieur à 500 μm) . Il s'agit d'un concept d' électrochimie en film mince.
L'invention a donc pour objet un procédé de fixation par électrodéposition de réactifs sur une face plane d'un substrat, la face plane présentant une pluralité de sites aptes à être polarisés électriquement, le procédé comprenant les étapes suivantes répétées autant de fois que nécessaire : - mise en contact des sites avec un electrolyte contenant une espèce chimique porteuse d'un réactif et destinée à être fixée par électrodéposition sur au moins un site,
- polarisation dudit site et électrodéposition de ladite espèce chimique porteuse du réactif sur ledit site,
- rinçage de la face plane, caractérisé en ce que l'étape de mise en contact des sites avec 1 ' electrolyte consiste à réaliser le dépôt d'un film mince dudit electrolyte sur ladite face plane .
Le procédé selon 1 ' invention apporte deux avantages importants par rapport à l'art antérieur : il n'y a pas de contact polluant sur les sites, 1 'électrodéposition est très bien contrôlée.
Le choix des sites à polariser peut avantageusement se faire par adressage électronique collectif .
La polarisation du site peut être réalisée par des moyens externes au substrat (potentiostat, générateur de courant par exemple) ou encore par des moyens intégrés au substrat (générateur de courant par exemple) .
Si le substrat est destiné à fournir plusieurs micro-dispositifs, la pluralité de sites de ladite face plane est répartie par zones correspondant aux micro-dispositifs désirés.
Les sites du substrat étant constitués d'électrodes reliées à des moyens de connexions électriques, l'étape de polarisation et d' électrodéposition peut comprendre la connexion desdites électrodes à des moyens électriques de contrôle de 1 ' électrodéposition.
Le substrat possédant des moyens conducteurs formant contre-électrode et reliés à des moyens de connexions électriques, l'étape de polarisation et d' électrodéposition peut comprendre la connexion des moyens conducteurs formant contre- électrode à des moyens électriques de contrôle de 1 ' électrodéposition. Le substrat possédant des moyens conducteurs formant électrode de référence et reliés à des moyens de connexions électriques, l'étape de polarisation et d' électrodéposition peut comprendre la connexion des moyens conducteurs formant électrode de référence à des moyens électriques de contrôle de 1 ' électrodéposition.
Selon une première variante, le dépôt du film mince d' electrolyte est réalisé par la méthode dite à la tournette. La tournette peut comprendre des moyens de connexions électriques permettant de relier électriquement les sites, les moyens conducteurs formant contre-électrode et les moyens conducteurs formant électrode de référence aux moyens électriques de contrôle de 1 ' électrodéposition.
Selon une deuxième variante, le dépôt du film mince d' electrolyte est réalisé dans un film poreux disposé sur ladite face plane du substrat.
Selon une troisième variante, le dépôt du film mince d' electrolyte est réalisé en déposant un volume déterminé d' electrolyte sur ladite face plane du substrat et en écrasant ce volume déterminé d' electrolyte par un capot jusqu'à obtenir le film mince d' electrolyte désiré. Les sites du substrat étant constitués d'électrodes reliées à des moyens de connexions électriques, l'étape de polarisation et d' électrodéposition peut comprendre la connexion desdites électrodes à des moyens électriques de contrôle de 1 ' électrodéposition. Le substrat et/ou le capot possédant des moyens conducteurs formant contre- électrode et reliés à des moyens de connexions électriques, l'étape de polarisation et d' électrodéposition peut comprendre la connexion des moyens conducteurs formant contre-électrode à des moyens de contrôle de l 'électrodéposition. Le substrat et/ou le capot possédant des moyens conducteurs formant électrode de référence et reliés à des moyens de connexions électriques, l'étape de polarisation et 1 ' électrodéposition peut comprendre la connexion des moyens conducteurs formant électrode de référence à des moyens électriques de contrôle de 1 ' électrodéposition. Eventuellement, les moyens conducteurs formant électrode de référence sont disposés dans un trou du capot pour être en contact avec le film mince d'électrolyte.
Le capot peut être constitué par un autre substrat possédant une face plane présentant une pluralité de sites aptes à être polarisés électriquement, lesdites faces planes étant disposées en regard l'une de l'autre pour être soumises auxdites étapes du procédé.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages et particularités apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, accompagnée des dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 illustre l'application du procédé selon 1 ' invention à un substrat dont une face plane pourvue d'électrodes est recouverte d'un film mince d'électrolyte,
- la figure 2 illustre l'application du procédé selon l'invention à un substrat dont une face plane pourvue d'électrodes est recouverte d'un film poreux contenant 1 ' electrolyte,
- la figure 3 illustre l'application du procédé selon l'invention à un substrat dont une face plane pourvue d'électrodes est recouverte d'un film mince d'électrolyte et d'un capot,
- les figures 4A à 4E représentent différentes étapes du procédé selon l'invention appliquée à un substrat dont une face plane pourvue d'électrodes est recouverte d'un film mince d'électrolyte et d'un capot. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE RÉALISATION DE L ' INVENTION
La figure 1 montre, vu en coupe transversale, un substrat 10, par exemple en silicium, possédant une face plane 11. La face plane 11 présente une pluralité d'électrodes 12 constituant autant de sites de fixation de réactifs. La face plane 11 présente également une contre-électrode 13 et une électrode de référence 14. Les électrodes 12, la contre-électrode 13 et l'électrode de référence 14 sont reliées électriquement par des liaisons' non représentées, à un connecteur 15 connecté au substrat 10. La liaison des électrodes 12 au connecteur 15 se fait par l'intermédiaire d'un système de multiplexage non représenté. Le système de multiplexage permet de sélectionner les électrodes à polariser en fonction des réactifs à y fixer.
Le connecteur 15 est relié à un potentiostat 16 fournissant les potentiels appropriés aux différentes électrodes présentes sur la face plane
11.
La référence 17 désigne un film mince d'électrolyte contenant un réactif à fixer sur une ou sur plusieurs électrodes. On obtient ainsi une cellule électrochimique.
L'épaisseur du film mince d'électrolyte peut être contrôlée de façon précise, ce qui permet par conséquent un bon contrôle des réactifs à déposer.
Le film mince d'électrolyte peut être obtenu par la méthode dite à la tournette. Dans ce cas, le substrat est fixé sur la tournette et celle-ci peut être équipée d'un connecteur permettant la reprise des liaisons électriques nécessaires. Le substrat peut être fixé sur la tournette par aspiration. L' electrolyte est déposé sous la forme d'une goutte au centre du substrat. Le film mince est obtenu par rotation de la tournette supportant le substrat.
.La figure 2 montre, vu en coupe transversale, un substrat 20 similaire au substrat de la figure 1. Il possède une face plane 21 présentant une pluralité d'électrodes 22 constituant des sites de fixation de réactifs, une contre-électrode 23 et une électrode de référence 24. Un potentiostat 26 fournit, par l'intermédiaire du connecteur 25, les potentiels appropriés aux différentes électrodes du substrat 20. La différence par rapport à la figure 1 est la présence d'un film poreux 27 sur la face plane du substrat présentant les différentes électrodes. Par trempage ou dépôt localisé d'électrolyte contenant le réactif, le film poreux est imbibé d'électrolyte avec un contrôle de l'épaisseur du film.
La figure 3 montre, vu en coupe transversale, un substrat 30, par exemple en silicium, associé à un capot 38. Le substrat 30 possède une face plane 31 présentant une pluralité d'électrodes 32 constituant autant de sites de fixation de réactifs. La face plane 31 comporte aussi, sur l'un de ses bords, un contact global 35 pour l'application d'un potentiel de polarisation aux électrodes 32 par l'intermédiaire d'un système de multiplexage non représenté. La référence 38 désigne un capot mobile ou contre-plaque. La face du capot 38 située côté électrodes 32 supporte une contre-électrode 33. Le capot est percé d'un trou central 39, de même que la contre-électrode 33, pour y loger une électrode de référence 34. Le film mince d'électrolyte 37 est pris en sandwich entre la face plane 31 du substrat 30 et le capot 38. Le trou 39 est rempli également d'électrolyte afin d'assurer un contact avec l'électrode de référence 34. Le contact 35, la contre-électrode 33 et l'électrode de référence 34 sont reliés électriquement au potentiostat 36.
Les figures 4A à 4E représentent différentes étapes du procédé selon l'invention pour le cas où un capot est associé à un substrat.
La figure 4A montre un substrat 40 disposé sur un porte-substrat 42. Le substrat 40 est du type montré à la figure 3. La face plane du substrat 40 supportant les sites de fixation de réactifs (référencée 41 sur la figure 4B) est en contact, sur la figure 4A, avec le porte-substrat 42. Un support aspirant 43 vient au contact de la face 44 (opposée à la face 41) du substrat 40 et prélève le substrat par aspiration. La figure 4B montre, après retournement du support aspirant 43, la face plane 41 du substrat. Les électrodes et le contact global situés sur la face plane 41 n'ont pas été représentés. Une pipette 50 vient alors déposer, au centre du substrat 40, une goutte 51 d'un electrolyte contenant un réactif. Le volume d'électrolyte déposé est calculé pour que le film mince d'électrolyte désiré s'étende sur la face plane 41 sans débordement. L' electrolyte se stabilise sur le bord du substrat grâce aux forces de capillarité. Un calcul simple permet de déterminer le volume V d'électrolyte à déposer en fonction du rayon r du substrat et de l'épaisseur e désirée pour le film mince :
V = πr2e. La figure C montre un ensemble support aspirant 43 - substrat 40 recouvert d'un film mince d'électrolyte 47 - capot 48 prêt à être soumis à l'étape d' électrodéposition. Le capot 48 est par exemple du type représenté à la figure 3, c'est-à-dire avec contre-électrode et électrode de référence (non représentée sur la figure 4C) .
La face plane du substrat est ensuite rincée. C'est ce que montre la figure 4D où l'ensemble support aspirant 43 - substrat 40 - capot 48 est descendu dans un récipient circulaire 52. Le rinçage peut se faire par une buse ou un jet tournant non représenté. Après un temps d'égouttage, les liquides sont récupérés par gravité.
La face plane du substrat est ensuite séchée. C'est ce que montre la figure 4E où la face plane 41 du substrat 40 est déplacée au-dessus d'une buse 53 soufflant une lame d'air. Après séchage, la face plane du substrat peut être soumise à nouveau aux étapes du procédé selon l'invention pour une nouvelle fixation de réactifs. Si le substrat comporte, en plus des électrodes formant sites de fixation de réactifs, l'électrode de référence, le capot est alors simplement métallisé sur sa face interne pour assurer la fonction de contre-électrode.
Si le substrat supporte toutes les électrodes, comme les substrats des figures 1 et 2, le capot n'a plus alors qu'une fonction de confinement du film mince d'électrolyte.
La fonction capot peut aussi être assurée par un autre substrat présentant également des sites de fixation de réactifs formés d'électrodes. Les faces planes des substrats munies des électrodes sont alors disposées en vis-à-vis. Le film mince est pris en sandwich entre les deux substrats et 1 'électrodéposition peut être effectuée simultanément sur les électrodes présentées par les deux faces planes. Ainsi on n'utilise qu'un seul volume d'électrolyte pour la fixation de réactifs sur deux substrats .

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fixation par électrodéposition de réactifs sur une face plane (11, 21, 31, 41) d'un substrat (10, 20, 30, 40), la face plane présentant une pluralité de sites aptes à être polarisés électriquement, le procédé comprenant les étapes suivantes répétées autant de fois que nécessaire : - mise en contact des sites avec un electrolyte contenant une espèce chimique porteuse d'un réactif et destinée à être fixée par électrodéposition sur au moins un site,
- polarisation dudit site et électrodéposition de ladite espèce chimique porteuse du réactif sur ledit site,
- rinçage de la face plane, caractérisé en ce que l'étape de mise en contact des sites avec 1 ' electrolyte consiste à réaliser le dépôt d'un film mince (17, 27, 37, 47) dudit electrolyte sur ladite face plane.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la polarisation dudit site est réalisée par des moyens externes au substrat ou par des moyens intégrés au substrat.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le substrat (10, 20, 30, 40) étant destiné à fournir plusieurs micro-dispositifs, la pluralité de sites de ladite face plane est répartie par zones correspondant aux micro-dispositifs désirés.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les sites du substrat étant constitués d'électrodes (12, 22, 32) reliées à des moyens de connexions électriques (15, 25, 35), l'étape de polarisation et d' électrodéposition comprend la connexion desdites électrodes à des moyens électriques de contrôle de 1 ' électrodéposition (16, 26, 36) .
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le substrat possédant des moyens conducteurs formant contre- électrode (13, 23) et reliés à des moyens de connexions électriques (15, 25), l'étape de polarisation et d' électrodéposition comprend la connexion des moyens conducteurs formant contre-électrode à des moyens électriques de contrôle de 1 ' électrodéposition (16, 26) .
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le substrat possédant des moyens conducteurs formant électrode de référence (14, 24) et reliés à des moyens de connexions électriques (15, 25), l'étape de polarisation et d' électrodéposition comprend la connexion des moyens conducteurs formant électrode de référence à des moyens électriques de contrôle de 1 ' électrodéposition (16, 26) .
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dépôt du film mince d'électrolyte (17, 27) est réalisé par la méthode dite à la tournette .
8. Procédé selon les revendications 4 à 7 prises ensemble, caractérisé en ce que la tournette comprend des moyens de connexions électriques permettant de relier électriquement les sites, les moyens conducteurs formant contre-électrode et les moyens conducteurs formant électrode de référence aux moyens électriques de contrôle de 1 ' électrodéposition.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dépôt du film mince d'électrolyte est réalisé dans un film poreux (27) disposé sur ladite face plane (21) du substrat (20) .
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dépôt du film mince d'électrolyte est réalisé en déposant un volume déterminé d'électrolyte (51) sur ladite face plane (31, 41) du substrat (30, 40) et en écrasant ce volume déterminé d'électrolyte par un capot (38, 48) jusqu'à obtenir le film mince d'électrolyte (37, 47) désiré.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les sites du substrat (30) étant constitués d'électrodes (32) reliées à des moyens de connexions électriques (35), l'étape de polarisation et d' électrodéposition comprend la connexion desdites électrodes à des moyens électriques de contrôle de 1 ' électrodéposition (36).
12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le substrat (30) et/ou le capot (38) possédant des moyens conducteurs formant contre- électrode (33) et reliés à des moyens de connexions électriques, l'étape de polarisation et d' électrodéposition comprend la connexion des moyens conducteurs formant contre-électrode à des moyens de contrôle de 1 ' électrodéposition (36).
13. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le substrat (30) et/ou le capot
(38) possédant des moyens conducteurs formant électrode de référence (34) et reliés à des moyens de connexions électriques, l'étape de polarisation et d' électrodéposition comprend la connexion des moyens conducteurs formant électrode de référence à des moyens électriques de contrôle de 1 ' électrodéposition (36).
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens conducteurs formant électrode de référence (34) sont disposés dans un trou
(39) du capot (38) pour être en contact avec le film mince d'électrolyte (37).
15. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le capot est constitué par un autre substrat possédant une face plane présentant une pluralité de sites aptes à être polarisés électriquement, lesdites faces planes étant disposées en regard l'une de l'autre pour être soumises auxdites étapes du procédé .
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5554339A (en) * 1988-11-14 1996-09-10 I-Stat Corporation Process for the manufacture of wholly microfabricated biosensors
FR2741476A1 (fr) * 1995-11-17 1997-05-23 Commissariat Energie Atomique Procede de realisation collective de puces avec des electrodes selectivement recouvertes par un depot
FR2754276A1 (fr) * 1996-10-03 1998-04-10 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositifs pour la formation electrolytique d'un depot sur un ensemble selectionne d'electrodes
FR2781886A1 (fr) * 1998-07-31 2000-02-04 Commissariat Energie Atomique Micro-systeme a multiple points d'analyse chimique ou biologique
FR2784466A1 (fr) * 1998-10-13 2000-04-14 Commissariat Energie Atomique Micro-systeme a multiple points d'analyse chimique ou biologique mettant en oeuvre un couplage entre les sondes et un substrat
FR2794572A1 (fr) * 1999-06-02 2000-12-08 Commissariat Energie Atomique Puce et procede de garniture d'une puce comprenant une pluralite d'electrodes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5554339A (en) * 1988-11-14 1996-09-10 I-Stat Corporation Process for the manufacture of wholly microfabricated biosensors
FR2741476A1 (fr) * 1995-11-17 1997-05-23 Commissariat Energie Atomique Procede de realisation collective de puces avec des electrodes selectivement recouvertes par un depot
FR2754276A1 (fr) * 1996-10-03 1998-04-10 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositifs pour la formation electrolytique d'un depot sur un ensemble selectionne d'electrodes
FR2781886A1 (fr) * 1998-07-31 2000-02-04 Commissariat Energie Atomique Micro-systeme a multiple points d'analyse chimique ou biologique
FR2784466A1 (fr) * 1998-10-13 2000-04-14 Commissariat Energie Atomique Micro-systeme a multiple points d'analyse chimique ou biologique mettant en oeuvre un couplage entre les sondes et un substrat
FR2794572A1 (fr) * 1999-06-02 2000-12-08 Commissariat Energie Atomique Puce et procede de garniture d'une puce comprenant une pluralite d'electrodes

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