MEMS

Le groupe de recherche Conception et Test de MEMS se concentre sur plusieurs problématiques scientifiques liées au développement des microsystèmes : la conception proprement dite de nouvelles applications et la formalisation des méthodologies associées, la prise en compte des contraintes d’industrialisation, telles que la testabilité, l’auto-calibration ou la tolérance aux fautes, et enfin, le développement d’interfaces électroniques analogiques et de conversion analogique/numérique.

mems

Centrale d’attitude monolithique CMOS

MEMS monolithique

Le groupe a toujours positionné son activité de recherche dans le cadre de l’utilisation de procédés de fabrication standards et de méthodologies et outils de CAO issus de la microélectronique. Cette approche a ainsi privilégié le développement de microsystèmes monolithiques, obtenus par des procédés de gravure MEMS, simples et peu couteux, de type post-CMOS. Des capteurs CMOS variés, tels que des magnétomètres, accéléromètres, jauges Pirani ou microphones, ont été développés et caractérisés depuis de nombreuses années et la période 2008-2013 a donc été notamment consacrée à la démonstration de faisabilité de systèmes multi-capteurs fortement intégrés. Dans le cadre d’une collaboration avec NXP Semiconductors (ANR MIDISPPI) l’intégration de tous les capteurs ci-dessus sur une seule et même technologie a ainsi été démontrée [00325075;AMeuro08]. De même, la technologie CMOS a été utilisée pour démontrer la faisabilité d’une centrale inertielle monolithique [00743356;ALsens11]. De nouveaux dispositifs ont aussi été développés, notamment un accéléromètre thermique tri-axial [00814222;NMdtip13], récupérateur d’énergie basé sur des structures bistables [00555283;TAjmm10] et un résonateur FBAR [00406927;CMsens09]. En s’appuyant sur ces applications, le groupe s’est aussi attaché à formaliser des méthodologies de conception en démontrant l’apport d’une approche système dans l’amélioration des performances des dispositifs MEMS [00333697;LDnew08] [00406937;LMnew09].

Conditionnement très faible consommation

Concernant les interfaces électroniques, le conditionnement très faible consommation de capteurs résistifs a été au cœur de la préoccupation du groupe depuis 2008. Ainsi, une architecture originale, alternative au traditionnel pont de Wheatstone et nommée pont actif, a été proposée et brevetée en 2008 [00363897;BN08]. Depuis, le pont actif a été testé avec succès dans plusieurs applications : deux ASIC de conditionnement 32 voies et 8 voies pour capteurs résistifs pour le projet ANR SPIN [00743354;DHnew11], un circuit pour capteurs résistif large bande pour le projet ANR SIMMIC et un capteur de température haute résolution et très faible consommation à sortie analogique ou numérique [00651052;HEsens11]. Un circuit d’actionnement et de diagnostique pour un réseau de switchs RF a également été développé dans le cadre du projet ANR R3MEMS pour des applications spatiales [00606232;TDsa11] 

Test de MEMS

Vis à vis des contraintes d’industrialisation, les contributions sur la période 2008-2013 concernent essentiellement les accéléromètres convectifs et capacitifs pour lesquels des méthodes de test indirect ont été développées. Basées sur la mesure de paramètres électriques et des techniques de régression multi-paramètres, elles détectent les défauts de fabrication mais permettent également une auto-calibration des accéléromètres sous test en s’affranchissant de stimuli mécaniques [00432757;DAjetta10] [00702754;AAdate11].

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Dernière mise à jour le 06/11/2013