몸체의 미세 가공, 깎고 다듬기
습식 혹은 건식 식각으로 실리콘을 미세 가공하는 방식으로는 몸체 미세 가공(bulk micromachining)과 표면 미세 가공(surface micromachining)이 있습니다. 몸체 미세 가공은 실리콘 웨이퍼(기판) 자체를 가공하는 것, 표면 미세 가공은 기판 위에 증착된 박막들을 가공하는 것이죠. 몸체 미세 가공은 앞서 설명하였듯이 주로 실리콘의 습식(결정 의존성) 식각과 자동 식각 정지 방법을 통하여 이루어집니다. MEMS에서는 물론이고 반도체 칩의 적층, 고밀도 패키징 등에서도 종종 사용이 되는 방식이죠.
몸체 미세 가공을 위한 습식 식각에는 등방성 식각과 비등방성인 결정 의존성 식각이 있으며, 등방성 식각에서는 교반 정도의 강약과 유무, 결정 의존성 식각에서는 단결정 실리콘의 결정면과 사용하는 식각 용액의 종류 등에 따라서 다양한 식각 프로파일을 얻을 수 있습니다. 이를 통하여 외팔보, 공동, 브릿지, 노즐, 다이아프램, 유로, 그리고 열적으로 고립된 구조와 얇고 가벼운 이음매를 갖는 무거운 추와 같은 구조들이 만들어지죠. 진동, 열이나 온도, 압력과 휨, 가속도와 각속도 등의 관성을 측정하거나, 유체의 흐름 경로, 저장과 같은 역할을 하는 구조들로 사용됩니다.
몸체 미세 가공의 단점으로는 공정이 비교적 가혹하여 주변 회로들의 손상 우려가 있고, 공정 시간이 길며 소모되는 식각 용액이나 재료들이 많아 생산성이나 환경 측면에서 일부 문제가 있죠. 그리고 결정 방향에 주로 의존하므로 실제 회로나 센서가 만들어지는 부분에 비해 가공되는 면적과 부피가 커서 불필요하게 소자의 크기가 커지고, 이로 인하여 한 장의 웨이퍼에서 만들어지는 전체 칩의 개수가 줄어듭니다. 이러한 문제점들은 패키지의 크기, 가격, 생산성과 환경 등에서 부담스러운 요인이 되고 있죠.
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