Généralités et procédés de fabrication
Les capteurs MEMS - Principes de fonctionnement

Les MEMS (Micro Electro Mechanical System), nés il y a une vingtaine d’années, sont des microcapteurs et/ou micro-actuateurs. Ils sont micro-usinés et « intégrables » avec leur électronique. Ils utilisent pour leur fabrication la microtechnologie qui est une technologie d’usinage du silicium employant des procédés généralement collectifs et utilisés dans l’industrie de la microélectronique. L’électronique peut être associée sur le même substrat (intégration monolithique) ou assemblée par report dans le même boîtier ou sur le même substrat. Ils sont utilisés dans l’automobile (air bag, mesure de pression des pneus...), dans des applications grand public (téléphones mobiles, console de jeux, vidéo projecteur), dans l’industrie pétrolière (systèmes de mesure dans le puits), le médical (pacemakers), l’agroalimentaire et l’environnement (capteurs chimiques), etc.

Dans cet article, nous définissons par « microsystèmes » des systèmes à base de microtechnologie qui associent des principes mécaniques, électriques, optiques, chimiques, etc, et l’électronique de traitement. Le terme MEMS est utilisé pour des microsystèmes basés sur des principes électriques et mécaniques et les microcapteurs (ou capteur MEMS) sont des microsystèmes dédiés à la détection ou à la mesure de grandeurs physiques.

Les capteurs MEMS ont permis d’augmenter de façon considérable les performances des dispositifs dans lesquels ils se sont greffés. L’ergonomie a fait de gros progrès dans des applications comme la téléphonie mobile, car ils ont permis de créer des téléphones légers et à faible encombrement. Le bond gigantesque de la densité de stockage d’informations des disques durs a été rendu possible par la diminution de taille des têtes de lecture/écriture et cela a permis de réduire la taille des disques durs. La miniaturisation des capteurs MEMS a rendu possible l’ajout de fonctions qui n’auraient pas pu l’être sans cela (exemple : les accéléromètres pour détecter les chocs, dans ces mêmes disques durs dans les ordinateurs portables). Leur faible poids a permis, dans l’industrie automobile, de réduire la consommation d’énergie des voitures et ils seront indispensables pour satisfaire les nouvelles normes environnementales dans le domaine des transports. Parce qu’ils utilisent...