벌크 마이크로마칭
Bulk micromachining |
벌크 마이크로마칭은 마이크로마크로미터 또는 마이크로 전자기계 시스템(MEMS)을 생산하는 데 사용되는 공정이다.
박막 증착과 선택적 에칭이 이어지는 표면 마이크로마칭과 달리 벌크 마이크로마칭은 기판 내부에 선택적으로 에칭해 구조를 정의한다. 표면 마이크로마칭은 기질 위에 구조를 생성하는 반면, 벌크 마이크로마칭은 기질 내부에 구조를 생성한다.
실리콘 웨이퍼는 비등분적으로 습식되어 매우 규칙적인 구조를 형성할 수 있기 때문에 보통 벌크 마이크로마친을 위한 기판으로 사용된다. 습식 식각은 일반적으로 수산화칼륨(KOH)이나 수산화 테트라메틸람모늄(TMAH)과 같은 알칼리성 액체 용제를 사용하여 광석학 마스킹 단계에서 노출된 실리콘을 용해한다. 이러한 알칼리 용제는 규소를 비등방성적으로 용해하는데, 일부 결정학적 방향은 다른 방향보다 최대 1000배 빠르게 용해된다. 이러한 접근방식은 V자 모양의 홈을 만들기 위해 원시 실리콘에서 매우 구체적인 결정학적 방향과 함께 종종 사용된다. 이 홈의 표면은 에치가 올바르게 수행되면 원자적으로 매끄러울 수 있으며 치수와 각도를 정밀하게 정의할 수 있다. 압력 센서는 보통 벌크 마이크로마칭 기법에 의해 만들어진다.
벌크 마이크로마키닝은 실리콘 웨이퍼나 선택적으로 식각된 다른 기판으로부터 시작되며, 마스크에서 표면으로 패턴을 전달하기 위해 광석학을 사용한다. 표면 마이크로마칭과 마찬가지로 대량 마이크로마칭은 습식 또는 건조식 에칭으로 수행할 수 있지만 실리콘에서 가장 일반적인 에칭은 비등방성 습식 에칭이다. 이 에치는 실리콘의 원자가 모두 주기적으로 선과 평면에 배열되어 있다는 것을 의미하는 결정 구조를 가지고 있다는 점을 활용한다. 어떤 비행기들은 결속력이 약하고 에칭에 더 취약하다. 에치는 각도가 기질의 결정 방향의 함수가 되는 벽이 각진 구덩이를 만든다. 이러한 유형의 식각은 저렴하며 일반적으로 초기 저예산 연구에 사용된다.
