Die Oberflächenmikrobearbeitung ist ein Herstellungsverfahren, das verwendet wird, um integrierte Schaltkreise und Sensoren verschiedener Art zu entwickeln. Die Verwendung von Oberflächenmikrobearbeitungstechniken ermöglicht das Auftragen von bis zu fast 100 fein aufgetragenen Schichten von Schaltungsmustern auf einem Chip. Im Vergleich dazu sind mit Standard-Mikrobearbeitungsverfahren nur fünf oder sechs Schichten möglich. Dies ermöglicht die Integration vieler weiterer Funktionen und Elektronik in jeden Chip zur Verwendung in Bewegungssensoren, Beschleunigungsmessern, die Airbags bei einem Fahrzeugaufprall auslösen, oder zur Verwendung in Navigationssystem-Gyroskopen. Die Oberflächenmikrobearbeitung verwendet ausgewählte Materialien und sowohl Nass- als auch Trockenätzprozesse, um die Schaltungsschichten zu bilden.
Mit dieser Methode hergestellte Schaltungsteile wurden zunächst in Beschleunigungsmessern verwendet, die zum Zeitpunkt eines Aufpralls Airbags in Fahrzeugen auslösten. Mikrobearbeitete Oberflächensensoren in Fahrzeugen bieten auch Schutz vor Überschlägen durch Neigungssteuerung und werden in Antiblockiersystemen verwendet. Diese Schaltung wird auch in Hochleistungsgyroskopen in Leitsteuerungssystemen und Navigationssystemen verwendet. Da mit diesem Verfahren hergestellte Schaltungen winzige und präzise Schaltungen erzeugen, ist es möglich, mehrere Funktionen auf einem Chip für Anwendungen in der Bewegungserfassung, Durchflusserfassung und in einigen Unterhaltungselektronik zu kombinieren. In der Fotografie sorgen diese Chips beim Filmen mit einer Videokamera für eine Bildstabilisierung bei Bewegungen.
Der Oberflächen-Mikrobearbeitungsprozess verwendet entweder kristalline Silizium-Chip-Substrate als Grundlage für den Schichtaufbau oder kann mit billigeren Glas- oder Kunststoffsubstraten begonnen werden. Normalerweise besteht die erste Schicht aus Siliziumoxid, einem Isolator, der auf eine gewünschte Dicke geätzt wird. Über dieser Schicht wird eine lichtempfindliche Filmschicht aufgebracht und ultraviolettes (UV) Licht wird durch die Schaltungsmusterauflage aufgebracht. Als nächstes wird dieser Wafer entwickelt, gespült und für den folgenden Ätzprozess gebacken. Dieser Prozess wird mehrmals wiederholt, um mehr Schichten aufzutragen, wobei sorgfältige Überwachung und präzise Ätztechniken auf jede Schicht angewendet werden, um das endgültige geschichtete Chipdesign zu erzeugen.
Der eigentliche Oberflächenmikrobearbeitungsprozess des Ätzens wird durch einen oder eine Kombination mehrerer Bearbeitungsverfahren durchgeführt. Das Nassätzen erfolgt unter Verwendung von Flusssäure, um Schaltungsdesigns auf Schichten herauszuätzen, wobei ungeschützte Isoliermaterialien durchtrennt werden; ungeätzte Bereiche dieser Schicht werden dann elektrolysiert, um die Schicht von der nächsten aufgetragenen Schicht zu isolieren. Trockenätzen kann allein oder in Kombination mit chemischem Ätzen unter Verwendung eines ionisierten Gases durchgeführt werden, um die zu ätzenden Bereiche zu bombardieren. Hersteller verwenden trockenes Plasmaätzen, wenn ein großer Teil der Schicht in einem Schaltungsdesign geätzt werden soll. Darüber hinaus kann eine andere Plasmakombination von Chlor mit Fluorgas tiefe vertikale Schnitte durch die Filmmaskierungsmaterialien einer Schicht erzeugen, wie sie häufig bei der Herstellung von Mikroaktor-Sensorchips benötigt werden.