Die Massenmikrobearbeitung ist ein Verfahren zur Herstellung extrem kleiner mechanischer oder elektrischer Komponenten. Bei diesem Verfahren werden typischerweise Wafer aus Silizium verwendet, gelegentlich werden jedoch auch Kunststoff- oder Keramikmaterialien verwendet. Die Massenmikrobearbeitung beginnt mit einem massiven Stück und entfernt Material, bis es seine endgültige Form erreicht, im Gegensatz zur Oberflächenmikrobearbeitung, bei der ein Stück Schicht für Schicht aufgebaut wird. Die gebräuchlichste Methode zur Durchführung von Bulk-Mikrobearbeitung ist die selektive Maskierung und nasschemische Lösungsmittel. Die neuere Alternative zu diesem Verfahren ist das Trockenätzen mit einem Plasma- oder Lasersystem, um unerwünschtes Material zu entfernen. Dies ist im Allgemeinen genauer als Nassätzen, aber auch teurer.
Mikrobearbeitung ist der Prozess der Herstellung wirklich kleiner Teile. Diese Komponenten können alles sein, von einer Diode bis zu einem Zahnrad, das die Größe einer Stiftspitze hat. Es gibt zwei Hauptmethoden zur Durchführung dieses Prozesses. Bei der Oberflächenmikrobearbeitung werden die einzelnen Schichten eines Siliziumwafers verwendet, um ein Stück auf einer bestehenden Schicht zu erzeugen. Obwohl dies ein sehr wichtiger Prozess ist, ist es schwieriger, völlig unabhängige und einzigartige Stücke herzustellen.
Um diese Arten von Komponenten herzustellen, verwenden die Hersteller die Massenmikrobearbeitung. In vielerlei Hinsicht ähnelt dies dem Schnitzen einer Statue aus Marmor, nur in einem viel kleineren Maßstab. Ein Siliziumwafer wird bearbeitet, um alle Teile zu entfernen, die im endgültigen Teil unerwünscht sind. Die Massenverarbeitung geht von groß nach klein, während die Oberflächenmethode von klein nach groß geht.
Die überwiegende Mehrheit der Bulk-Mikrobearbeitung verwendet Silizium. Das Material ist extrem billig, da es fast ein Viertel der Erdkruste ausmacht. Darüber hinaus besitzt es eine sehr feine kristalline Struktur, die in Schichten zerfallen kann, die dünner als ein menschliches Haar sind. Dadurch kann das Material auf mikroskopischer Ebene genauso gut wirken wie auf makroskopischer Ebene.
Das gebräuchlichste Verfahren zur Massenmikrobearbeitung wird als nasschemisches Ätzen bezeichnet. Zuerst wird das Werkstück mit einem Material bedeckt, das es vor einem ausgewählten Lösungsmittel schützt. Die Schutzmaske wird dann selektiv entfernt, um die Bereiche des Teils freizulegen, die sich lösen. Das Werkstück wird einem Lösungsmittel ausgesetzt, das dann ungeschützte Stellen auflöst und den Rest intakt lässt. Anschließend wird das restliche Maskierungsmaterial entfernt.
Das neuere Verfahren zur Massenmikrobearbeitung wird Trockenätzen genannt. Dabei wird ein hochpräzises Gerät, oft ein Laser, verwendet, um unerwünschtes Material zu verdampfen. Im Vergleich zum Nassverfahren sind dies mehrere Schritte weniger und es fehlen potenziell gefährliche Lösungsmittel. Der Hauptgrund, warum dieses Verfahren nicht beliebter ist, ist seine relative Neuheit im Vergleich zur Nassmethode und die Kosten für den Kauf der Ausrüstung.