Một số thuật ngữ

Mặt nạ: là một tấm thủy tinh có hình ảnh. Hình ảnh được tạo bằng cách ăn mòn có chọn lọc lớp crom mỏng (khoảng 70 nm) phủ trên tấm thủy tinh tạo vùng tối và vùng sáng. Khi chiếu ánh sáng qua chỗ nào không có crom thì cho ánh sáng đi qua, chỗ nào có crom sẽ cản ánh sáng.

Lớp cảm quang: là các chất hữu cơ bị rửa trôi hoặc ăn mòn dưới các dung dịch tráng rửa

Cản quang dương: Là cản quang có tính chất biến đổi sau khi ánh sáng chiếu vào sẽ bị hòa tan trong các dung dịch tráng rửa.

Cản quang âm: Là cản quang có tính chất biến đổi sau khi ánh sáng chiếu vào thì không bị hòa tan trong các dung dịch tráng rửa.

Dung dịch tráng rửa: Dung môi hữu cơ có khả năng hòa tan vật liệu cảm quang

Qui trình kỹ thuật "lift-off"

Xử lý bề mặt của đế

Phủ chất cản quang dương lên đế

Chiếu chùm điện tử hội tụ trên đế để làm thay đổi tính chất lớp cản quang theo hình của chi tiết cần tạo.

Phần bị chiếu chùm điện tử sẽ bị thay đổi tính chất => bị hòa tan trong dung dịch tráng rửa. Tráng rửa loại bỏ vùng cản quang đã bị chiếu

Phủ các lớp vật liệu cần tạo lên trên

Loại bỏ lớp cản quang dư bằng cách hòa tan trong dung môi hữu cơ => chỉ còn phần vật liệu có hình dạng như đã tạo

Qui trình kỹ thuật ăn mòn

Xử lý bề mặt của đế

Phủ vật liệu cần tạo lên đế

Phủ tiếp lớp cản quang âm lên đế

Chiếu chùm điện tử hội tụ trên đế để làm thay đổi tính chất lớp cản quang theo hình của chi tiết cần tạo.

Phần bị chiếu chùm điện tử sẽ bị thay đổi tính chất => không bị hòa tan trong dung dịch tráng rửa => bảo vệ phần vật liệu bên dưới.

Tráng rửa loại bỏ vùng cản quang không đã bị chiếu

Đưa vào buồng ăn mòn, phần vật liệu không có cản quang sẽ bị ăn mòn. Phần được bảo vệ được giữ lại có hình dạng của cản quang.

Loại bỏ lớp cản quang dư bằng cách hòa tan trong dung môi hữu cơ => chỉ còn phần vật liệu có hình dạng như đã tạo

Qui trình ăn mòn

Ăn mòn khô (dry etching):

Sử dụng các plasma hoặc hỗn hợp khí có tính phá hủy mạnh (CH4/O2/H2, F2...)

Ưu điểm: Ăn mòn có định hướng

Ăn mòn ướt (wet etching):

dùng các dung dịch hóa chất để hòa tan vật liệu...

Ăn mòn theo tất cả các hướng

Kỹ thuật quang khắc (photolithography

Ưu điểm:

Chế tạo kích thước micro

Rẻ tiền, nhanh

Sử dụng phổ biến trong công nghiệp

Kích thước nhỏ nhất là 50 nm

Hạn chế:

Ánh sáng bị nhiễu xạ nên không thể hội tụ chùm sáng xuống kích cỡ quá nhỏ

Không thể chế tạo các chi tiết có kích thước nano

Để chế tạo các chi tiết nhỏ < 50 nm sử dụng kỹ thuật quang khắc chùm điện tử (electron beam lithography).

Kỹ thuật khắc hình bằng chùm điện tử

Ứng dụng:

Chế tạo vật liệu

Linh kiện (NEMS) kích thước nhỏ (nanô)

Vi mạch điện tử với hình dạng xác định

Nguyên lý hoạt động:

Sử dụng chùm điện tử năng lượng cao hội tụ làm biến đổi các chất cảm quang phủ trên bề mặt để tạo ra hình ảnh cần tạo