微传感器与MEMS技术
基于MEMS技术的传感器设计与制造
基于MEMS技术的传感器设计与制造传感器是现代科技和工业领域中不可或缺的设备，它们能够感知和测量环境中的各种物理量，并将其转化为可读取的电信号。
而MEMS （微机电系统）技术的发展则为传感器设计与制造提供了新的解决方案。
本文将介绍基于MEMS技术的传感器设计与制造，并探讨其在不同领域中的应用。
一、MEMS技术概述MEMS技术是一种将电子元件、机械结构和微纳加工技术相结合的技术，通过制造微小的机械和电子元件，实现对微小物体的感知和控制。
这些微小的结构通常由硅、玻璃等材料制成，其尺寸通常在几微米到几毫米之间。
二、传感器的设计与制造原理基于MEMS技术的传感器设计与制造主要包括以下几个步骤：1. 传感器类型选择：根据需求确定所需的传感器类型，如压力传感器、温度传感器、加速度传感器等。
2. 器件设计：利用CAD软件进行传感器器件的设计，包括电路布局、机械结构设计等。
3. 微纳加工技术：利用光刻、湿法腐蚀等微纳加工技术，将设计好的结构制造在硅片上。
4. 器件组装：将微加工好的部件组装在一起，包括封装、焊接等工艺。
5. 电路连接：将传感器与相应的电路连接，以实现信号的采集和处理。
三、MEMS传感器的应用领域基于MEMS技术的传感器广泛应用于各个领域，以下是其中的几个具体应用案例：1. 汽车工业：MEMS加速度传感器可以检测车辆的加速度和倾斜角度，从而实现车辆动态稳定性控制和防翻滚系统。
2. 医疗领域：MEMS压力传感器可以在医疗设备中用于测量血压、呼吸、心率等生理参数，帮助医生判断病情和控制治疗效果。
3. 环境监测：MEMS湿度传感器和温度传感器可以用于气象观测、空气质量监测等环境监测应用，提供重要的气象和环境信息。
4. 工业控制：MEMS传感器可以用于机器人、自动化生产线等工业控制领域，实现对物体位置、力量等参数的感知和控制。
5. 移动通信：MEMS陀螺仪和加速度计等传感器被广泛应用于智能手机和可穿戴设备中，实现姿态检测、步数计算等功能。
基于MEMS技术的微型压力传感器设计与制备
基于MEMS技术的微型压力传感器设计与制备随着科技的不断进步，微电子力学系统（MEMS）技术在各个领域得到越来越广泛的应用。
其中，微型压力传感器作为MEMS技术的一个重要应用之一，具有非常广阔的应用前景。
本文将针对基于MEMS技术的微型压力传感器的设计与制备进行探讨。
首先，我们来了解一下什么是MEMS技术。
MEMS技术是Micro Electro-Mechanical Systems的缩写，即微电子机械系统。
它是一种将微米级机械结构和电子器件集成在一起的技术。
MEMS技术具有体积小、功耗低、响应速度快等特点，适合用于制备微型压力传感器。
微型压力传感器设计的关键之一是选择合适的工作原理。
常见的工作原理有压阻式、电容式和压电式等。
其中，压阻式传感器是基于材料电阻值的变化来检测压力的，电容式传感器则是基于电容值的变化来检测压力的，而压电式传感器则是利用压电材料的机械变形产生电荷的原理来检测压力的。
不同的工作原理适用于不同的应用场景，设计者需要根据具体需求选择合适的工作原理。
其次，合适的材料选择对于微型压力传感器的性能至关重要。
在MEMS技术中，常用的材料包括硅、玻璃和聚合物等。
硅材料具有优异的机械性能和化学稳定性，适合用于制备高精度的压力传感器。
玻璃材料具有良好的气密性和化学稳定性，适用于制备微型压力传感器的封装。
聚合物材料具有低成本和良好的加工性能，适合用于制备大规模的微型压力传感器。
在制备微型压力传感器时，关键的步骤之一是制备微结构。
常用的制备方法包括光刻、薄膜沉积和离子刻蚀等。
光刻技术是通过将光敏材料暴露于特定的光源下，然后进行显影和腐蚀等步骤，最终制备出所需的微结构。
薄膜沉积技术是将所需材料通过物理或化学方法沉积在基底上，形成所需的薄膜层。
离子刻蚀技术是通过将离子束轰击在材料表面，使材料发生腐蚀，最终制备出所需的微结构。
在设计微型压力传感器时，还需要考虑电路设计和信号处理等问题。
由于微型压力传感器输出的信号较小，通常需要进行放大和滤波等处理，以便得到准确可靠的信号。
MEMS技术在传感器制造中的应用
MEMS技术在传感器制造中的应用近年来，随着科技的不断发展，MEMS技术在传感器制造中的应用越来越广泛。
MEMS技术作为微电子技术的重要分支之一，它的出现和应用，不仅为传感器制造行业带来了更加精确、灵敏、智能的传感器产品，也为现代科技的进步提供了坚实的基础。
本文将介绍MEMS技术在传感器制造中的特点、应用、优势和未来发展趋势。
一、MEMS技术在传感器制造中的特点MEMS技术是一种将微电子电路和微机械结构相结合的新型技术，它的特点包括：1.微小化：MEMS技术可以将传感器的体积大幅度缩小，不仅方便携带，而且能够更好地适应不同的测量环境。
2.多功能：MEMS技术可以将多种传感器进行组合，实现一个传感器同时测量多种参数的功能，提高设备的实用性。
3.可靠性：MEMS技术采用非接触式传感和无机械部件的传感方式，效果更加可靠。
二、MEMS技术可以应用在各种传感器的制造中，例如：1.加速度传感器：采用MEMS技术制造的加速度传感器，具有快速响应、高精度等特点，可以广泛应用于汽车安全气囊、机器人导航等领域。
2.压力传感器：MEMS技术下的压力传感器具有高精度、高灵敏度、高温度耐受力等特点，适用于空气压力检测、医疗健康等各种领域。
3.光电传感器：使用MEMS技术制造的光电传感器，可以大大减小尺寸，具有高精度、高速率、低功耗等特点。
三、MEMS技术在传感器制造中的优势1.无机械零件：传统传感器通常有机械零件，这些零部件容易故障，需要维护，而MEMS传感器不需要这些机械零部件，因此可以消除机械故障。
2.成本低：MEMS传感器的制造不需要太多人工干预，只需要少量的原材料，因此成本低。
3.制造灵活：使用MEMS技术可以轻松应用到各种制造技术中，从而增加制造灵活性。
四、未来发展趋势随着人们对高精度、小型化、多功能传感器的需求不断增加，MEMS技术在传感器制造中的应用前景非常广阔。
未来，MEMS技术在传感器制造中的发展主要集中在以下几个方面：1.传感器的超小型化：MEMS技术可以大大缩小传感器的尺寸和重量，未来随着MEMS技术的不断发展，传感器的超小型化趋势将成为必然的趋势。
MEMS的原理及应用
MEMS的原理及应用前言微机电系统（Micro Electro-Mechanical Systems，MEMS）是一种将微米尺度的机械元件和微电子元件集成在一起的技术。
它结合了机械学、电子学和计算机科学等领域的知识，广泛应用于各个领域。
本文将介绍MEMS的原理及其在不同领域的应用。
MEMS的原理MEMS的核心原理是利用微米尺度的机械结构来感知和操控物理量。
这些微米尺度的结构通常由硅或其他材料制成，并且与电子元件集成在一起。
MEMS器件利用微机械结构的运动或变形来实现各种功能。
下面是一些常见的MEMS原理：1.微加工技术：MEMS器件通常是通过光刻和微加工技术制作的。
这些技术允许制造出微米级别的机械结构和电子元件。
2.机械传感器：MEMS器件中最常见的一类是机械传感器，用于感知物理量如压力、加速度、温度等。
典型的机械传感器包括压力传感器、加速度传感器和陀螺仪等。
3.微操控器件：除了传感器，MEMS还包括微操控器件，用于操控物理量如运动、振动等。
例如，微镜头用于手机的自动对焦功能就是一种微操控器件。
4.集成电子元件：最重要的一点是，MEMS器件通常与集成电子元件一起工作。
传感器通过电子元件将感知到的物理量转化为电信号，而操控器件则接收电信号并操控相应的物理量。
这种集成使得MEMS器件具有高度的智能化和自动化能力。
MEMS的应用MEMS技术在各个领域都有广泛的应用。
下面列举了几个典型的应用领域：1. 电子设备•手机：MEMS技术使得手机具备了更多的功能，如自动对焦摄像头、陀螺仪和加速度传感器等。
•智能手表：智能手表中的MEMS技术可以实现计步器、心率监测和气压计等功能。
•耳机：MEMS技术可以用于制作微型麦克风和降噪器，提高音质和通话质量。
2. 医疗领域•生物传感器：MEMS技术可以用于制作微型生物传感器，实现疾病的早期诊断和监测。
•药物传递系统：利用MEMS技术，可以制作微型药物传递系统，实现精确的药物控制和释放。
MEMS传感器
微传感器优点
➢体积小，重量轻。
利用MEMS技术：微传感器封装后尺寸为毫米量级， 或更小；重量一般都在几克~几十克。
如压力微传感器已经可以小到放在注射针头内， 送进血管测量血液流动情况；或装载到飞机或发动机叶 片表面，用来测量气体的流速和压力；
11.2 MEMS传感器加工技术
➢体微加工技术 利用蚀刻工艺对块状硅进行准三维结构的微加工，主
包括蚀刻和停止蚀刻两项关键技术。 ➢表面微加工技术
采用光刻等手段，使得硅片等表面淀积或生长而成的 多层薄膜分别具有一定的图形，然后去除某些不需要的 薄膜层，从而形成三维结构。
➢键合技术
固相键合技术就是不用液态粘结剂而将两 块固体材料键合在一起，且键合过程中材料始终 处于固相状态。（包括阳极键合与直接键合）
传感器+处理器+执行器
测控系统
➢目前测控系统的特点： 处理器性价比较高； 传感器和执行器发展滞后；
系统边界
输入信号 （被测量）
传感器
处理器
执行器
输出 信号
测控系统基本组成
➢微传感器三个层次的含义：
1）单一敏感元件，尺寸小。采用精密加工、微 电技术及MEMS技术加工；
2）集成传感器，将微小敏感元件、信号处理、 数据处理装置封装在一块芯片上；
石英晶体谐振器的基本频率ƒ0可根
据对温度灵敏度的要求来选取。例 如，要求温度每变化1℃时频率变 化1000Hz，如果谐振器的频率温度 系数为35.4×10-6/℃，则基本频率 应为 f0 1000 / 35.4 106 28106 Hz
第11章 MEMS传感器
基于MEMS技术的微型传感器开发
基于MEMS技术的微型传感器开发在当今科技飞速发展的时代，微型传感器已经成为众多领域不可或缺的关键组件。
从医疗健康到工业制造，从消费电子到航空航天，微型传感器的应用无处不在。
而基于 MEMS（微机电系统）技术的微型传感器的开发，则为这些领域带来了更为精确、高效和可靠的检测手段。
MEMS 技术的出现，为微型传感器的发展开辟了新的道路。
MEMS 是将微电子技术与机械工程融合在一起的一种创新技术，它能够在微小的尺度上制造出复杂的机械结构和电子元件。
利用 MEMS 技术制造的微型传感器，具有体积小、重量轻、功耗低、成本低等显著优点。
那么，MEMS 技术是如何实现微型传感器的开发的呢？首先，在设计阶段，工程师们需要根据具体的应用需求，确定传感器的类型、测量范围、精度要求等参数。
例如，在医疗领域中，用于检测血糖水平的传感器需要具备高精度和高灵敏度，以准确测量血液中的葡萄糖含量；而在工业自动化中，用于监测温度和压力的传感器则需要能够在恶劣的环境条件下稳定工作。
在制造过程中，MEMS 技术通常采用光刻、蚀刻、沉积等微加工工艺。
以制造一个压力传感器为例，首先在硅片上通过光刻工艺定义出传感器的结构，然后利用蚀刻技术去除多余的硅材料，形成薄膜或腔体结构。
接着，通过沉积工艺在表面上添加电极和绝缘层等部件。
材料的选择在MEMS 微型传感器的开发中也起着至关重要的作用。
常用的材料包括硅、二氧化硅、金属等。
硅具有良好的机械性能和电学性能，是制造 MEMS 传感器的主要材料之一。
二氧化硅则常被用作绝缘层，以防止电信号的泄漏。
金属如铝、金等则用于制作电极和导线。
在微型传感器的开发中，封装技术也是一个不可忽视的环节。
良好的封装能够保护传感器免受外界环境的干扰，提高其可靠性和稳定性。
封装材料需要具备良好的密封性、绝缘性和耐热性。
同时，封装的形式也需要根据传感器的应用场景进行选择，例如表面贴装式、插针式等。
微型传感器的性能测试是确保其质量和可靠性的重要步骤。
基于MEMS技术的微型传感器设计与制造
基于MEMS技术的微型传感器设计与制造随着技术的快速发展，微型传感器在诸多领域中发挥着重要作用。
其中，基于MEMS（微机电系统）技术的微型传感器设计与制造也成为了研究的热点。
本文将就这一主题展开论述，介绍微型传感器的基本原理、MEMS技术的应用、设计过程以及制造工艺等内容。
首先，我们来了解一下微型传感器的基本原理。
微型传感器是一种能够将物理量转换为可测量电信号的装置。
它通常由敏感元件、传感器芯片和信号处理电路组成。
敏感元件能够对外界物理量作出敏感反应，将这种反应转化为电信号，然后通过传感器芯片进行信号放大和滤波处理，最终输出一个电压或电流信号。
基于MEMS技术的微型传感器利用微纳加工技术，将传统传感器集成在微小芯片上，具有体积小、功耗低、响应速度快、灵敏度高等优势。
它可以同时集成多种传感元件，实现对多个参数的监测与测量。
因此，在医疗、环境监测、自动化控制等领域中，基于MEMS技术的微型传感器得到了广泛应用。
接下来，我们将介绍基于MEMS技术的微型传感器设计过程。
首先，需要确定传感器的应用场景和需求。
然后，根据物理量的特性和传感原理选择合适的传感器类型。
根据传感器的测量范围和精度要求，设计传感器芯片的结构、尺寸和材料。
同时，需要设计信号处理电路，对传感器输出的信号进行放大、滤波和转换。
最后，进行仿真和优化，确保传感器的性能满足设计要求。
在MEMS技术的应用方面，微型加速度传感器、微型压力传感器、微型湿度传感器等都是常见的例子。
举个例子来说，微型加速度传感器可以用于汽车碰撞检测、手持设备抖动检测等应用。
它包括一个敏感质量块和一对电极，当受到外界加速度时，质量块会发生位移，进而引起电容的变化，通过测量电容的变化可以得到加速度的信息。
关于微型传感器的制造工艺，MEMS技术的核心就是微纳加工技术。
这一技术包括光刻、湿法刻蚀、干法刻蚀、离子注入、薄膜沉积等步骤。
光刻技术是根据设计的图形模式，在光敏材料上进行投影曝光，形成所需的结构图案。
MEMS技术及相关产品介绍
MEMS技术及相关产品介绍目录1、MEMS的定义 (2)2、MEMS的历史 (2)3、MEMS的发展趋势 (3)（1）传感MEMS技术： (3)（2）生物MEMS技术： (4)（3）信息MEMS技术： (4)（4）微型生物芯片： (5)（5）微型机器人： (5)4、MEMS技术相关产品 (6)MEMS加速度计 (6)MEMS陀螺仪 (7)MEMS麦克风 (8)MEMS传感器 (9)5、展望 (10)MEMS技术及相关产品介绍摘要：本文简述了MEMS技术的定义，回顾了MEMS技术的发展历史，列举了MEMS 技术的发展趋势，并且重点介绍了MEMS相关产品，及对MEMS技术的展望。
关键词：MEMS、微机电、机械系统、微细加工、传感器。
1、MEMS的定义微电子机械系统即MEMS，是Micro Electro Mechanical Systems的缩写，也可简称为微机电系统。
MEMS是一类器件的统称，其特点是尺寸很小，制造方式特殊。
MEMS器件的特征长度从1毫米到1微米，1微米可是要比人们头发的直径小很多。
微电子机械系统MEMS 通常是一个包含有动能、弹性形变能、静电能或静磁能等多个能量域的复杂系统，主要包括微型机构、微型传感器、微型执行器和相应的处理电路等几部分，它是微电子系统与其它微型信息系统（各种能进行信息与能量传输和转换的系统）相结合的产物，并应用现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。
2、MEMS的历史MEMS技术发展至今已经历40余年，开辟了一个全新的技术领域和产业，就像近20年来微电子产业和计算机产业给人类带来的巨大变化一样，MEMS也正在孕育一场深刻的技术变革并对人类社会产生新一轮的影响。
MEMS第一轮商业化浪潮始于20世纪70年代末80年代初，当时用大型蚀刻硅片结构和背蚀刻膜片制作压力传感器。
由于薄硅片振动膜在压力下变形，会影响其表面的压敏电阻曲线，这种变化可以把压力转换成电信号。
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工作部分
完成预期动作或预期轨迹
控制部分
如数控机床的控制电路
理想的微机电系统
微机电系统
定义：
微机电系统(micro-elelctro-mechanical system, MEMS)是
指采用微机械加工技术可以批量制作的，集微型传感器、微
型机构、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口、通信 等模块于一体（一般为硅基底材料）的微型器件或微型系统。
电阻率非常高，且容易成型，粘附力强。裸露在空气中的硅
在室温下就会形成一层约为3nm的SiO2 。当加热到900摄氏 度，保持1小时后，可形成1um的SiO2层。
常用的SiO2生长和淀积工艺是热氧化和低压化学气相淀积
（LPCVD）。
另一种低压淀积工艺是等离子体增强化学气相淀积
（PECVD)。如用于淀积低应力、非常厚（10-20um)的SiO2 膜用作微机械涡轮发动机的绝缘层。
大幅度上升，功耗和价格大幅度下降；
电子系统通过采用微电子技术达到微型化的目标，因此非电子系统的微 型化势在必行。
微机电系统的发展
MEMS的诞生和发展是需求牵引和技术推动的综合结果
需求牵引是MEMS发展的源泉
医疗:
例：对患者内脏检查用的无创、微创医用导管和显微外科的要求。 澳2009年，大利亚莫纳什大学的科学家弗兰德介绍了一种机器人，
MEMS所用材料——氧化硅与氮化硅
氮化硅
氮化硅（Si3N4）也是一种优良的电子材料，其介电常数低，
电阻率非常高，不会受到氧的影响，比起硅材料本身，氮化
硅可耐受多种化学腐蚀。
氮化硅的淀积工艺及应用技术同样相当成熟，可通过化学反
应的方式进行淀积，淀积温度为700摄氏度。
氮化硅比氧化硅的绝缘性能更好，熔点高达1100摄氏度是一
MEMS所用材料
晶体（crystal）
是有明确衍射图案的固体，其原子或分子在空间按一定规律
周期重复地排列。晶体中原子或分子的排列具有三维空间的 周期性，隔一定的距离重复出现，这种周期性规律是晶体结 构中最基本的特征。
MEMS所用材料
单晶体与多晶体
整块物质都由原子或分子按一定规律作周期性重复排列的晶
大小相当的非电子系统，实现电子系统和非电子系统 的一体化集成
从根本上解决信息系统的微型化问题 实现许多以前无法实现的功能
今天的MEMS与40年前的集成电路类似，MEMS对未
来的社会发展将会产生什么影响目前还难以预料，但 它是21世纪一个新的产业增长点，则是无可质疑的。
MEMS所用材料
硅材料 金属 金属氧化物
计算机和机器人
环境保护和监测
运输
农业
其中在工业仪表、打印机、传真机、汽车、医疗检测和DNA分析等方
面已取得可观的经济效益。
MEMS的一些典型应用
MEMS的一些典型应用
MEMS的一些典型应用
微惯性传感器及微型惯性测量组合能应用于制导、卫
星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死 系统(ABS)、稳定控制和玩具
在进行飞行搭载实验
微陀螺、微推进和微喷管等微系统基础研究
通信方面
光通信正在向有光交换功能的全光通信网络方向发展 无线通信则要求增强功能（如联网等）和减小功耗。
美国阿尔卡特朗讯等公司和一些大学研究了全光通信网用的微系统及无 线通信用射频微系统
MEMS的一些典型应用
生物医学
将光、机、电、液、生化等部件集成在一起，构成一个微型
宽度仅有0.25mm，可以设法推入血管，去摘除血栓。
军事：
例：可作为侦察敌情用的微型航空器，芯片级的微型航天器和纳卫
星，能跟踪、监测的做工无人值守传感器群。
微机电系统的发展
MEMS的诞生和发展是需求牵引和技术推动的综合结果
技术推动是MEMS实现的保证
以集成电路为中心的微电子学的飞跃进步提供了基础技术
微机电系统
美国：微机电系统 欧洲：微系统 日本：微型机械 中国：微机电系统
微机电系统的尺寸
微电子与微型机械的区别与联系
微电子与微型机械都需要微细加工，微型机械加工方
法传承了微电子加工方法。
微机电技术
主要组成部分：
微传感器
通过对机械、热、生物、化学、光学、电磁等现象的测量，从外界环境中获 取信息
相对比较低的应力时就会发生破裂，且破裂的方向是随机的。
单晶硅和多晶硅的区别：是晶体硅的两种不同形态。当熔融的单质硅凝固时, 硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶 粒，则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则形成多晶硅。 多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如在力学性质、电学性 质等方面，多晶硅均不如单晶硅。多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。
MEMS是微电子和微机械的巧妙结合 新材料、微机械理论、加工技术的进步，使单片微电子机械系统正在变
为现实
控制部分 电子学 微电子学
机械 部分
传感 执行 MEMS
机械系统和传 感执行系统缩 小后与控制系 统平衡的 MEMS IC工艺发展后的机械电子系统 （微小的控制系统和相对大的机械系统）
传统的机械电子系统
MEMS所用材料——单晶硅与多晶硅
单晶硅
单晶硅是广泛使用的、廉价的MEMS材料
是最通用的体加工材料——有良好的各向异性腐蚀特性及与掩膜 材料的兼容性。 在表面微机械加工中，单晶硅衬底是最理想的MEMS结构平台。
单晶硅物理特性稳定，无塑性变形
MEMS所用材料——单晶硅与多晶硅
单晶硅
体称为单晶体。
特征: (1)单晶体有一定的几何外形； (2) 有固定的熔点； (3) 各向异性
晶体的各向异性即沿晶格的不同方 向，原子排列的周期性和疏密程度 不尽相同，由此导致晶体在不同方 向的物理化学特性也不同。
多晶体是众多取向晶粒的单晶的集合。多晶与单晶内部均以
点阵式的周期性结构为其基础，对同一品种晶体来说，两者 本质相同。不同处在于单晶体是各向异性的，多晶体则是各 向同性的。
微执行器
按照信息处理结果，对外界环境进行响应操作，如位移、定位等
微电子电路
对传感器采集到的信息进行处理
微结构
具有与大尺寸结构不同的力、热、化学等方面的特性，是MEMS技术不同于
大尺寸加工技术的主要原因之一。
微机电系统的意义
MEMS技术是关系到一个国家科技发展、经常繁荣、国
防安全的至关重要的技术。
Agenda
微机电技术、微机电系统 MEMS的发展 MEMS的应用 MEMS所用材料 微加工工艺
微机电技术
MEMS技术是以微电子、微机械与材料科学为基
础，研究、设计、制造具有特定功能的微型装置的
一门科学。
传统的机械系统
原动部分
提供动力源
传动部分
负责把动力传给工作部分
的性能，其晶粒结构非常复杂且受到表面层的影响，许多性 质目前还无法得到合理的解释。
光刻胶
是MEMS工艺必不可少的一种有机材料 在平面光刻工艺中的应用
首先在基片表面利用旋转涂敷方法制备一层光刻胶薄膜，然后在100摄 氏度下烘干。紫外线透过掩模照射到光刻胶薄膜上，“曝光”区域的分 子发生化学变化，在后续的化学显影过程中被除去，从而得到希望的图 案。 一般光刻胶薄膜的厚度为0.5 um左右，SU-8光刻胶可达到50 um以上， 可用来制作高深宽比的结构。
MEMS所用材料——单晶硅与多晶硅
多晶硅
是MEMS器件表面微机械加工材料中主要的结构材料。 多晶硅薄膜通常采用低压化学气相淀积（LPCVD)的工艺制
备。
淀积之后要进行一次或多次高温工艺处理（如注入、热氧、
退火等）。
MEMS所用材料——氧化硅与氮化硅
二氧化硅
二氧化硅（SiO2）是非常有用的电子材料，其介电常数低，
单晶硅是各向异性的材料，性能取决于晶体的切向
单晶硅的晶胞及常用晶片
单晶硅片
MEMS所用材料——单晶硅与多晶硅
多晶硅
当硅材料淀积在基片表面时，就会形成多晶硅。 多晶硅是由硅的微晶组成的，这些微晶的尺寸在0.1 um到十
几微米之间。
多晶硅常用作微电子电路中的连线材料。 多晶硅具有同单晶硅类似的机械性能，但没有晶面，在受到
大机遇——一个关于新兴的微动力学领域的报告”。《Small
Machines, Large Opportunities》
根据这个报告，美国国家自然科学基金NSF拨巨款支持这项研
究。
1989年NSF研讨会上，“微电子技术应用于电机系统” 提法首
次出现。自此，MEMS一词逐渐成为一个世界性的学术用语
微细机械加工的方法
利用成熟的IC加工工艺
是微制造工艺中非常重要的核心技术
使用传统的超精加工方法加工微型机件
在装配方法、批量生产、与电路加工的兼容性等方面，都需
要改进
一些有前景的加工工艺
LIGA（光刻电铸成型工艺） 光成型技术 扫描隧道显微技术STM 质子束加工 多光子吸收
90年代喷墨打印头，硬盘读写头、硅加速度计和数字微镜器件
等相继规模化生产
微机电系统的发展
MEMS的诞生和发展是需求牵引和技术推动的综合结果
需求牵引是MEMS发展的源泉
信息系统的微型化、多功能化和智能化是不断追求的目标，也是电子整
机部门的迫切需求；
信息系统的微型化使系统体积大大减小，功能大大提高，性能、可靠性