Объемная микрообработка — это процесс, используемый для производства микромашин или микроэлектромеханических систем (МЭМС).
В отличие от поверхностной микрообработки , которая использует последовательность осаждения тонкой пленки и селективного травления, объемная микрообработка определяет структуры путем селективного травления внутри подложки. В то время как поверхностная микрообработка создает структуры поверх подложки, объемная микрообработка создает структуры внутри подложки.
Обычно в качестве подложек для объемной микрообработки используются кремниевые пластины , поскольку их можно анизотропно протравить влажным способом, образуя высокорегулярные структуры. Влажное травление обычно использует щелочные жидкие растворители , такие как гидроксид калия (KOH) или гидроксид тетраметиламмония (TMAH), для растворения кремния, который остался открытым на этапе маскирования фотолитографии. Эти щелочные растворители растворяют кремний в высокой степени анизотропно, причем некоторые кристаллографические ориентации растворяются до 1000 раз быстрее, чем другие. Такой подход часто используется с очень специфическими кристаллографическими ориентациями в сыром кремнии для создания V-образных канавок. Поверхность этих канавок может быть атомарно гладкой, если травление проводится правильно, а размеры и углы могут быть точно определены. Датчики давления обычно создаются методом объемной микрообработки.
Объемная микрообработка начинается с кремниевой пластины или других подложек, которые выборочно травятся с использованием фотолитографии для переноса рисунка с маски на поверхность. Как и поверхностная микрообработка, объемная микрообработка может выполняться с помощью мокрого или сухого травления, хотя наиболее распространенным травлением в кремнии является анизотропное мокрое травление. Это травление использует тот факт, что кремний имеет кристаллическую структуру, что означает, что все его атомы расположены периодически в линиях и плоскостях. Определенные плоскости имеют более слабые связи и более восприимчивы к травлению. Травление приводит к образованию ямок с наклонными стенками, причем угол является функцией кристаллической ориентации подложки. Этот тип травления является недорогим и обычно используется в ранних малобюджетных исследованиях.