Quá trình quang khắc đƣợc thực hiện nhằm đƣa hình ảnh của các linh kiện lên trên bề mặt phiến SOI (hình 4.9 - www.bs.ac/physics/fabrication).
Hình 4.9 Quá trình quang khắc
Trong công nghệ vi cơ điện tử MEMS, vật liệu cảm quang (photoresist) đƣợc sử dụng trong kỹ thuật quang khắc. Trong đó, nhiệm vụ của lớp vật liệu cảm quang là để sao chép hình dạng các cấu trúc của linh kiện đƣợc thiết kế, vốn đã đƣợc tạo trên mặt nạ quang (photomask). Đồng thời, lớp vật liệu cảm quang cũng đóng vai trò là lớp bảo vệ cho các vật liệu đƣợc che phủ ở phía dƣới. Vật liệu cảm quang là hợp chất hữu cơ nhạy sáng (ánh sáng cực tím UV). Dƣới tác động của ánh sáng, thành phần hoặc cấu trúc của vật liệu cảm quang bị biến đổi dẫn
Lớp Si
Lớp SiO2
Đế Si
85 đến có thể bị hòa tan (cảm quang dƣơng) hoặc không hòa tan (cảm quang âm) trong các hóa chất thích hợp (chất hiện hình – developer), thƣờng là các dung dịch dạng kiềm.
Có thể chia quá trình quang khắc thành các bƣớc chính sau:
- Phủ chất kết dính OAP để đảm bảo lớp photoresist liên kết tốt với bề mặt phiến SOI.
- Phủ một lớp vật liệu cảm quang (photoresist) lên bề mặt phiến SOI bằng phƣơng pháp quay phủ (hình 4.10a).
- Ủ sơ bộ làm bay hơi dung môi có trong photoresist.
- Thực hiện chiếu sáng bằng chùm tia cực tím cƣờng độ lớn qua một mặt nạ có hình dạng và kích thƣớc nhƣ thiết kế của vi động cơ xuống lớp cảm quang. Do sử dụng cảm quang dƣơng nên phần không đƣợc mặt nạ che chắn sẽ bị phân rã (hình 4.10b).
- Tiến hành hiện hình trong dung dịch (tetramethyl ammonium hydroxide 2%) để nhận ảnh cấu trúc linh kiện trên bề mặt đế.
- Ủ đóng rắn lớp cảm quang để tạo lớp bảo vệ cho các bƣớc công nghệ tiếp theo (hình 4.10c).