เครื่องจักรกลไฟฟ้าจุลภาค (Micro-Electro Mechanical System, MEMS) เป็นอุปกรณ์ที่มีโครงสร้างจุลภาค 3 มิติ ที่ต้องการความหนาลายวงจรหลายระดับขั้น อาจมีผนังลายวงจรที่ตั้งตรง, ลาดเอียงหรือรูปร่างโค้ง ซึ่งสร้างได้โดยการถ่ายแบบลายวงจรด้วยเทคนิคเกรย์สเกลด้วยการฉายแสงและการกัดเพียงครั้งเดียว โดยลายวงจรต้องประกอบไปด้วยขนาดของช่องเปิด (Pixels) และช่องปิด (Pitch) ของแสงที่มีขนาดเล็กกว่าความละเอียดของเครื่องถ่ายย่อแบบลายวงจร (Stepper) จากการทดลองพบว่าสามารถสร้างโครงสร้างจุลภาค 3 มิติ ที่มีรูปร่างขั้นบันไดลงบนชั้นฟิล์มน้ำยาไวแสงชนิดบวกเบอร์ AZ-P4620 ความหนา 10 ไมครอน ด้วยการฉายแสงเพียงครั้งเดียวผ่านกระจกต้นแบบ ที่ขนาดของ Pixel ตั้งแต่ 1.4 ถึง 2.2 ไมครอน ทั้งนี้เพื่อเป็นแนวทางในการประยุกต์เทคนิคเกรย์สเกลเพื่อสร้างโครงสร้างจุลภาค 3 มิติ รูปร่างอื่นๆ ต่อไป

Micro-Electro Mechanical System (MEMS) is a device that comprises 3D structures with vertical sidewall, non-vertical sidewalls and curvature profile. The 3D structure can be achieved by using single gray scale lithography process step and a single dry etching process step. A gray scale photomask employs pitches and pixel features of which their sizes are smaller than the resolution of exposure system. In this report, a 3D structure is made as a linear step profile on the AZ-P4620 positive tone photoresist film of 10 micron thick. Only a single exposure through a gray scale photomask is required to form pixels size from 1.4 to 2.2 m. This paper reports theory behind gray scale lithography and results of implementation which can be further developed to achieve 3D structures with higher level of complexity.