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가설 설정
하지만 앞으로 산업분야에서 그 응용부문은 더욱 다양해 질 것으로 보인다. MEMS의 시장 규모는 상상하지 못할 만큼 커질 것이다. MEMS는 이처럼 산업적 잠재력을 갖고 있을 뿐만 아니라 여러 분야의 기본기 술로서, 발전하게 되면 전자, 기계, 생물, 화학, 의료 등 다양한 분야에서 시너지 효과를 높일 것으로 기대 된다.
성능/효과
한번 기계구조물을 이룬 다 결정 실리콘은 반복운동에 의한 물리적 성질의 변화가 거의 없으며 일정한 온도 범위에서 반복운동에 의한 내구성이 뛰어나다. 넷째, 시스템의 소형화로 인해 전력 소비가 적어 오랜 시간 동안 작동 가능하고 열발산 등 외부 소자에 끼치는 영향이 극소화될 수 있다. 앞서 열거한 여러 장점으로 인해 MEMS 기술을 응용하여 제작한 시스템은 기존의 시스템에 새로운 기능을 부여할 수 있을 뿐만 아니라 지금까지 비용이나 공간적 제한에 의해 생각하지 못했던 새로운 응용을 창출할 수도 있을 것으로 기대된다.
집적화 센서는 MEMS 기술증 CMOS 공정과 호환성을 갖는 미세가공 기술로서 가능하다. 둘째, 반복적인 대량생산이 가능하다. 이러한 특징은 CMOS 단위 공정 중 사진 식각술 및 대량생산의 기초가 되는 공정의 표준화 및 일괄 공정에 의해 가능하다.
이런 일괄 공정이 가능함으로써 전체 시스템의 크기를 상당히 줄이고 제작비용도 현저히 낮추었다. 뿐만 아니라 여러 불안정한 요소를 줄임으로써 시스템의 안정도도 높였다.
하나의 실리콘 웨이퍼 위에 수백 개 단위 구조물의 제작이 가능하고 따라서 같은 크기와 물리적 성질을 가질 수 있는 동일 소자가 대량으로 생산되는 것이다. 셋째, 내구성이 좋다. MEMS 기술에 주로 사용하는 재질은 금속이나 실리콘계 재료이고 특히 기계적 구조물로서 다결정 실리콘을 사용하는 경우가 빈번하다.
특히 1988년 미국의 시사주간지 TIME의 표지에 Berkeley 에서 개발한micromotor가 선보이면서 센세이션을 일으켰다. 이런 새로운 소자들의 대부분은 microactuator 들이었으며, 결과적으로 sensor, actuator 와 전자회로를 결합시켜서 전체적인 MEMS를 단일칩의 수준까지 만든다는 개념이 출현되었다. "MEMS"라는 전문 용어가 발전해가는 sensor-actuator 분야의한 부분을 설명하기 위해 생겨난 것은 1980년대 후반이었다.
앞서 단계에서 개발된 여러 공정기술들을 하나의 웨이퍼상에서 일괄 공정할 수 있도록 통합화하는 단계이다. 이런 일괄 공정이 가능함으로써 전체 시스템의 크기를 상당히 줄이고 제작비용도 현저히 낮추었다. 뿐만 아니라 여러 불안정한 요소를 줄임으로써 시스템의 안정도도 높였다.
후속연구
넷째, 시스템의 소형화로 인해 전력 소비가 적어 오랜 시간 동안 작동 가능하고 열발산 등 외부 소자에 끼치는 영향이 극소화될 수 있다. 앞서 열거한 여러 장점으로 인해 MEMS 기술을 응용하여 제작한 시스템은 기존의 시스템에 새로운 기능을 부여할 수 있을 뿐만 아니라 지금까지 비용이나 공간적 제한에 의해 생각하지 못했던 새로운 응용을 창출할 수도 있을 것으로 기대된다. 그림 1은 기존의 관성소자와 MEMS 관성 소자를 비교한 실례이다.
이를 위해서는 반도체 제조부문에서 경쟁력을 갖고 있는 우리나라는 기존 인프라를 잘 활용해야 하고 정부, 학계, 산업계 모두가 힘을 합쳐 중단 없는 투자를 이뤄내야 한다. 여기에다 우수한 MEMS 기술자를 지속적으로 배출하고 업체 간 전략적인 제휴와 국제표준화 주도에도 발벗고 나서야 할 것이다. 그렇게 하면 우리나라가 세계 거대 시장으로 부상하고 있는 MEMS 시장에서 영향력을 키워나갈 것으로 믿는다.
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