Peut-être le plus petit logo universitaire du monde ?

Étudiant en génie électrique Matthias Wagner plonge dans une cuve de développement le wafer de silicium dans la salle blanche.

Prise microscopique du peut-être plus petit logo universitaire du monde : la largeur de la ligne est de 8 µm, le logo fait environ 50 µm de large  ...

… , c'est au moins le plus petit logo HKA du monde.

Un projet de semestre très spécial a été choisi par Matthias Wagner : il a fabriqué le plus petit logo HKA du monde en tant que microstructure tridimensionnelle. La structure est composée d’un polymère semblable à du plastique et est déposée sur une plaque porteuse en silicium. Les lettres du logo ont une épaisseur de trait d’environ 8 µm. Le cheveu humain d’un Européen central fait environ 60 à 80 µm de large, ce qui signifie : le logo entier, d’une largeur d’environ 50 µm, peut facilement tenir dans un cheveu, à l’œil nu, le logo n’est donc pas visible.

Le logo HKA miniaturisé a été réalisé par Matthias Wagner, qui étudie l’électronique et la technologie de l’information avec une spécialisation en capteurs à la Hochschule Karlsruhe (la HKA), en utilisant une méthode de lithographie. Cette méthode est notamment utilisée dans l’industrie des semi-conducteurs pour fabriquer des puces informatiques. Tout d’abord, une soi-disant masque photographique avec le logo miniaturisé est fabriqué. La masque est comparable à un pochoir ou à un diapositif. Elle est exposée à la lumière UV lors du processus, ce qui permet de projeter le logo sur une plaque de silicium extrêmement lisse, appelée wafer. Ce wafer en silicium est lui-même recouvert d’une couche de peinture photosensible. Les zones exposées durcissent, tandis que les zones non exposées sont éliminées lors du processus de développement – il ne reste alors que les microstructures du logo HKA.

Un défi consistait à mettre à l’échelle le logo au niveau micrométrique. Dans ce domaine, même les plus petites particules de poussière ressemblent à de gros blocs rocheux. C’est pourquoi toutes les activités devaient être réalisées dans une salle blanche presque sans poussière de la faculté d’électronique et de technologie de l’information.

« Pour moi, il était important de connaître tous les appareils et processus, et d’acquérir les compétences nécessaires dans l’industrie des semi-conducteurs », résume Matthias Wagner à propos de son travail de projet. Après ses études, ce jeune homme de 30 ans, qui a auparavant terminé une formation d’assistant de laboratoire médico-technique, souhaite continuer dans le domaine de la technologie médicale. « On peut aussi observer une tendance claire à la miniaturisation des capteurs dans les appareils d’analyse », explique le Prof. Dr. Christian Karnutsch, qui a supervisé le projet et dirige également le groupe de travail IONAS, où sont étudiés des systèmes microfluidiques et nanophotoniques. Il est donc important, selon Karnutsch, de rendre accessible dès la formation d’ingénieur en électronique les outils de la micro- et nanotechnologie, de permettre aux étudiants d’expérimenter avec les technologies actuelles et de faire des erreurs. « Rien ne va aussi vite qu’on le souhaiterait », sourit Matthias Wagner, qui considère cela comme l’un des apprentissages les plus importants : « il faut parfois essayer plusieurs fois certains processus sous différentes conditions avec des paramètres modifiés, jusqu’à ce qu’ils fonctionnent enfin. Mais quand on regarde le résultat dans un microscope confocal laser avec un facteur de grossissement de 50x, c’est une sensation extraordinaire. »