실리콘 반도체 이외의 공정을 기반으로 한 여러 MEMS 관련 공정들 중에서 대표적인 것이 LIGA 공정입니다. LIGA는 독일어로 LIthographie, Galvanoformung, Abformung의 약자이며 각각의 단어들은 사진 식각(lithography), 전기 도금(electroplating), 그리고 조형(molding)을 뜻합니다. 용어 그대로 사진 식각으로 틀을 만들고 전기 도금으로 채운 뒤 조형을 하는 방식이죠. 사진 식각에 사용되는 감광성 레지스트(Photo-Resist, PR)의 두께가 곧 조형물의 높이를 결정하니, 종횡비(aspect ratio)를 높이기 위해서는 에너지가 큰 x-ray 등으로 두꺼운 PR에 대해 노광을 하였으나, SU-8 등 두께를 증가시켜도 일반적인 광원에 감응할 수 있는 PR들이 개발되어 공정이 보다 간단해졌죠.
공정 순서를 살펴보면 먼저, 도전성이 있는 기판 위에 PR을 두껍게(제작될 구조물의 높이에 해당) 도포하고, 마스크 패턴을 사용하여 노광 후 현상을 하여 PR 구조물을 만듭니다(사진 식각 공정). 다음으로 전기 도금을 하여 금속으로 PR 구조물 틀을 채우고 PR을 제거하면 금속 틀이 만들어지죠(전기도금). 이 들을 이용하여 원하는 소재를 넣어 구조물을 찍어냅니다(조형). 제작되는 구조물의 높이는 노광 후 현상되는 PR의 두께에 해당하며, 폭은 패터닝된 PR의 모양과 치수로 결정이 되죠. 이러한 LIGA 공정을 이용하면, 다양한 재료들을 사용하여 종횡비가 높고, 형상이 자유로운 부품들을 만들 수 있습니다. 즉, 몸체 미세 가공과 같이 두껍고 내구성이 있는 3차원 구조물들을 표면 미세 가공에서의 설계 자유도로 제작이 가능하죠. 다만, 각각의 부품들이 개별적으로 만들어지므로 제작 후 별도의 조립 기술이 뒷받침되어야 합니다.
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