第一讲 表面微机械加工技术
机械制图教学工作页课件附件1——典型表面技术要求及加工方法简介
内孔表面技术要求与加工方法
一、内孔表面的技术要求 1.尺寸精度——指孔径和孔长的尺寸精度及孔系中孔与孔、孔与相关表面之 间的位置尺寸精度。 2.形状精度——指内孔表面的圆度、圆柱度、素线和轴线的直线度。 3.位置精度——指孔与孔（或孔与外圆表面）之间的同轴度、径向跳动、位 置度；孔与孔（或孔轴线与相关平面垂直度或倾斜度。 4.表面质量——指内孔表面的表面粗糙度及表面层物理力学性能要求。
瞬时速比的变化。
（3）载荷分布均匀性 要求齿轮工作时，齿面接触要均匀，以使齿轮在传递动力时不致因载荷分布
不匀而使接触应力过大，引起齿面过早磨损。接触精度除了包括齿面接触均匀性以 外，还包括接触面积和接触位置。
（4）传动侧隙的合理性 要求齿轮工作时，非工作齿面间留有一定的间隙，以贮存润滑油，补偿因温度、 弹性变形所引起的尺寸变化和加工、装配时的一些误差。
3）精磨 目的：获得更高的精度及更小的表面粗糙度值。 精度：尺寸精度可达IT6~IT7，表面粗糙度值为Ra0.16~1.25μm。 4）光整加工 目的：进一步获得超高的精度及极细小的表面粗糙度值。 精度：尺寸精度可达IT5，表面粗糙度值为Ra0.2μm以下。 外圆表面的磨削可在普通外圆磨床、万能外圆磨床或无心磨床上加工。
5.珩磨孔 是在珩磨头上镶嵌有若干砂条，通过可胀机构使砂条径向胀开压向孔内表面。珩磨头 在旋转的同时作轴向进给运动，实现对孔的低速磨削和摩擦抛光。珩磨可实现较高的尺 寸精度和形状精度及较高的表面质量，生产率较高。精度一般为： IT6，表面粗糙度值 为Ra0.1~0.63μm。珩磨不能修正被加工孔的位置偏差。 珩磨主要用于加工铸铁、淬硬和不淬硬钢，不宜加工韧性金属材料。不适合加工带槽 的内孔表面。
1.成形法最常用的方法是在普通铣床上用成形铣刀铣削齿形。例如：将 齿轮毛坯安装在分度头上，铣刀对工件进行加工时，工作台带动工件作直线 运动，加工完一个齿槽后将工件分度转过一个齿，再加工另一个齿槽，依次 加工出所有齿形。
机械加工表面质量PPT51页课件
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3. 表面纹理对耐磨性的影响
表面纹理的形状及刀纹方向对耐磨性的影响，纹理形状及刀纹方向影响有效接触面积与润滑液的存留。
4.表面层产生的金相组织变化对零件耐磨性的影响
金相组织的变化引起基体材料硬度的变化，进而影响零件的耐磨性。
5.2 加工表面质量对零件使用性能的影响
5.2 加工表面质量对零件使用性能的影响
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2.表面层冷作硬化与残余应力对耐疲劳性的影响 适度的表面层冷作硬化能提高零件的疲劳强度； 残余应力有拉应力和压应力之分， 残余拉应力：易使已加工表面产生裂纹并使其扩展而降低疲劳强度。 残余压应力：能够部分地抵消工作载荷施加的拉应力，延缓疲劳裂纹的扩展，从而提高零件的疲劳强度。
5.4 影响加工表面层物理机械性能的因素
*
衡量表面层加工硬化程度的指标有下列三项： 1）表面层的显微硬度H； 2）硬化层深度h； 3）硬化程度N N=(H-H0)/H0×100％ 式中 H0——工件原表面层的显微硬度。
粗糙度越大，耐腐蚀性越差
压应力提高耐腐蚀性，拉应力反之则降低耐腐蚀性
总结:
*
机械加工中，表面粗糙度形成的原因大致可归纳为几何因素和物理力学因素两个方面。
（一）切削加工时表面粗糙度的影响因素
1. 几何因素
刀尖圆弧半径rε 主偏角kr、副偏角kr′ 进给量f
5.3 影响加工表面粗糙度的因素
（一）表面质量对零件耐磨性的影响
5.2 加工表面质量对零件使用性能的影响
零件磨损三个阶段：初期磨损阶段；正常磨损阶段；剧烈磨损阶段
零件耐磨性的影响因素： 摩擦副的材料；润滑条件；表面质量(接触面积)。
图5-1 磨损过程的基本规律
第36节微机械及其微细加工技术
微加速度计：用于汽车安全气袋系统中，检测和 监控前面和侧面的碰撞。
微角速度计：用于车轮侧滑和打滚控制。
微型继电器等。
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第36节微机械及其微细加工技术
3.6 微机械及其微细加工技术
4. MEMS军事应用展望 军事领域是微机电系统技术的最早应用 领域。
微细加工技术：微机械的技术关键，目前 常用的方法包括起源于半导体IC加工工艺 的硅微细加工、微细电火花加工等特种精 密加工、LIGA技术、微组装技术等。
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第36节微机械及其微细加工技术
3.6 微机械及其微细加工技术
微系统测量技术：设计材料的机械性能、 微构件或微系统参数与性能测试等，微型 薄膜构件的弹性模量、泊松比、拉伸强度、 残余应力、韧性等。在测量基础上建立相 关的数据库和数学、力学模型，从而进一 步服务于以后的设计、制造、改进以及测 量过程。
当尺寸缩小到一定范围时，许多物理现象 与宏观世界有很大差别。在微观尺寸领域， 与尺寸L的高次方成比例的惯性力、电磁力 (L8)等的作用相对减小，而与尺寸的低次方 成比例的黏性力、弹性力(L2)、表面张力 (L1)、静电力(L0)等的作用相对增大，同时 表面积(L2)与体积(L3)之比增大，热传导、 化学反应等加速和表面间的摩擦力显著增 大。
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第36节微机械及其微细加工技术
•3.6 微机械及其微细加工技术
微机械具有以下几个基本特点：
1.体积小(特征尺寸范围为lnm～10mm) ， 精度高，重量轻，惯性小。
2.性能稳定，可靠性高。
微机械器件体积极小，封装后几乎 可以摆脱热膨胀、噪声和挠曲等因素的 影响，具有较高的抗干扰性，可以在比 较恶劣的环境下稳定工作。
机械加工表面质量培训课件
机械加工表面质量培训课件1. 简介机械加工表面质量是衡量加工工件质量的一个重要指标。
优秀的表面质量能够提高工件的可靠性、延长使用寿命，同时也能够提高工件的外观，满足用户的审美需求。
本课程旨在介绍机械加工表面质量的概念、影响因素以及提升方法，帮助学员全面了解并掌握机械加工表面质量的核心知识。
2. 表面质量的定义表面质量是指工件表面的光洁度、粗糙度、平整度、硬度等特性。
一个良好的表面质量应该具备以下特点：•光洁度高：表面应该没有明显的毛刺、挂疤等缺陷，光洁度高，反射光线能够准确反射。
•粗糙度合适：表面的粗糙度应该适合工件所处工作环境，过高或过低的粗糙度都会对工件的性能造成影响。
•平整度高：表面应平整，不应出现明显的凹凸不平等。
•硬度适中：表面硬度要适合工件所需使用的环境。
机械加工表面质量主要受到材料的性质、加工工艺的选择、刀具的精度等因素的影响。
接下来，我们将详细介绍这些影响因素以及相应的提升方法。
3. 影响表面质量的因素3.1 材料的性质材料的性质对机械加工表面质量起到重要的影响。
一般来说，越容易加工的材料，其表面质量就越好。
以下是一些常见材料对表面质量的影响：•铜、铝等软材料：这些材料具有良好的可塑性和变形性能，加工过程中容易形成光滑的表面。
•不锈钢、合金材料等硬材料：这些材料相对较难加工，加工过程中容易产生毛刺、划痕等缺陷。
3.2 加工工艺的选择选择合适的加工工艺对机械加工表面质量至关重要。
以下是一些常见的加工工艺及对表面质量的影响：•铣削：铣削能够提供较好的表面质量，但由于刀具和切削刃的尺寸、锋利度等因素的不同，加工出的表面质量也会有所差异。
•研磨：研磨是一种用砂轮对工件表面进行加工的工艺，能够获得较高的表面质量。
但研磨过程中需注意砂轮的选择、磨削参数的合理设定等。
•高速切削：高速切削是一种以大尺寸、大转速、大进给速度进行切削的工艺，能够获得较好的表面质量。
3.3 刀具的精度刀具的精度对机械加工表面质量有着直接的影响。
第三章机械加工表面质量PPT课件
第三节 影响表面物理力学性能的工艺因素
一. 表面残余应力
1. 冷塑性变形的影响 2.热塑性变形的影响
工件受挤压与摩擦，表层塑变伸长，基体 仍处于弹性变形状态。切削后，表层产 生内压应力，里层产生内拉伸应力。
表层温度下降快产生内拉应力， 里层产生产生内压应力
3.金相组织变化的影响
体积收缩，产生拉应力，反之产生压应力。
4.强迫振动的位移总是滞后于激振力。
• （三）减少强迫振动的途径
• 1.减少激振力；
• 2.避免激振力的频率与系统的固有频率接近，防止共振；
• 3.采取隔振措施。
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第四节 机械加工中的振动
二、自激振动（切削加工）
• 由系统本身引起的交变力作用而产生的振动。
• （一）自激振动的特征
• 1.不衰减的振动； • 2.自激振动的频率等于或接近系统的固有频率； • 3.是否产生及振幅的大小取决于其在每一周期内，输入的能量是
在间隙配合中，表面粗糙度使配合件表面的凸峰被挤平而增大了 配合间隙，降低配合精度；过盈配合中，使配合件之间的有效过 盈量减小甚至消失，影响配合的可靠性。
过盈配合中，表面过于硬化，可造成表层金属与内部金属脱离， 影响配合性质和精度；
表面残余应力过大，引起零件变形，改变零件几何尺寸，影响配 合精度和性质。
⑵表面层金相组织的变化
切削加工中，由于切削热的作用，在工件的加工区及其邻近区域产 生了一定的温升。磨削加工时，表面层有很高的温度，当温度达到 相变临界点时，表层金属就发生金相组织变化，强度和硬度降低、 产生内应力、甚至出现微观裂纹。这种现象称为磨削烧伤。
⑶表面层残余应力
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第一节 概述
机械加工表面质量正式课件
• 回火烧伤：磨削区温度超过马氏体转变温度而未超过相变温 度，工件表面的马氏体组织产生回火，转化成硬度低的回火 组织——索氏体或屈氏体。
• 淬火烧伤：磨削区温度超过相变温度，马氏体转变为奥氏体， 由于冷却液的急冷作用，表面层会出现二次淬火马氏体，硬 度高于回火马氏体，而它的下层则因缓慢冷却成为硬度低的
采用冷压强化工艺 （见下页）
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8.4 控制加工表面质量的工艺途径
喷丸强化
利用大量快速运动珠丸打击工
件表面, 使工件表面产生冷硬层
和压应力,↑疲劳强度（图8-13） 用于强化形状复杂或不宜用其
压缩 塑性变形区域
它方法强化的工件，例如板弹簧
拉伸
、螺旋弹簧、齿轮、焊缝等
滚压加工
图8-13 珠丸挤压引起残余应力
其他影响因素
工件材料 冷却润滑液等
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机械制造技术基础
第8章 机械加工表面质量 8.3 机械加工后的表面层物理
机械性能
13
8.3.1 机械加工后表面层的冷作硬化
冷作硬化产生的原因
切削或磨削加工时，表面层金属由于塑性变形使晶体间产 生剪切滑移，晶格发生拉长，扭曲和破碎而得到强化。 评价指标：冷硬层的深度h和表面层的显微硬度H,硬化程 度N. N H 取决因素：H 0产生塑性变形的力，变形速度，变形时的温度。 完全强化与不完全强化； 机械加工时的表面层的冷作硬化是强化作用和回复作用的 综合结果。
500 450 普通磨削
硬度(HV)
砂轮粒度↑→冷硬程度↓
400
砂轮硬度、组织影响不显著 350
高速磨削
◆工件材料 材料塑性↑→ 冷硬倾向↑ 材料导热性↑→ 冷硬倾向↓
机械制造工艺基础课件PPT典型表面加工
珩磨：利用珩磨工具对工件表面施加一定压力，珩磨工具同时作相对旋转运动和直线往复运动，切除工件极小余量的一种精密加工方法。
进行外圆表面的双砂轮珩磨加工时，磨粒对工件具有切削、挤压和抛光的作用，珩磨轮与工件间的接触面积小，脱落的磨粒易被切削液也带走，故表面粗糙度稳定，一般可达Ra 0.025μm，尺寸精度可达IT7~IT6，
细长轴外圆的车削加工
常将长径比（L/D≥5~10）轴称为细长轴，其刚度很差，车削时容易弯曲和振动，产生腰鼓形或竹节形误差而不能保证加工质量。因此，必须采取有效措施来解决车削时的变形、振动等问题。
改进工件中的装夹
选择合理的切削方法 车削细长轴时，宜采用由车头向尾座走刀的反向切削法。这时，从卡盘到车刀段，工件受拉力，利用可伸缩的活顶尖，不会把工件顶弯。同时选择较大的进给量和主偏角，增大了轴向切削力，工件在大的轴向拉力作用下，能有效地消除径向颤动，使切削过程平稳。
钻削的工艺特点
减少引偏:
★预钻锥形定心坑 ★用钻套为钻头导向 ★刃磨时,两刃对称.,径向力为零. 排屑难:切屑宽,容屑槽尺寸受限.孔壁与屑摩擦,挤压, 和刮伤已加工表面.Ra.卡死钻 头(扭断).反复多次退出,修磨分屑槽. 切削热不易传散:半封闭式,工件吸热52.5%. 钻头14.5%.屑29%.介质5%.钻削用量和生产率低.
棕刚玉 白刚玉 铬刚玉
A WA PA
棕褐色,硬度低,韧性较好 白色,较A硬度高,磨粒锋利, 韧性差 玫瑰红色，韧性比WA好
磨削碳素钢、合金钢、可锻铸铁与青铜 磨削淬硬的高碳刚、合金钢、高速钢，磨削薄壁零件、成形零件。 磨削高速钢、不锈钢，成形磨削，刀具刃磨，高表面质量磨削
碳 化 物
黑碳化硅 绿碳化硅
《常用表面加工方法》课件
铣削加工
总结词
通过铣床对工件进行切削加工，实现工件表面形状和尺寸的改变。
详细描述
铣削加工是利用铣床对工件进行切削加工的方法，通过刀具的旋转和进给，实现 工件表面形状和尺寸的改变。铣削加工广泛应用于平面、沟槽、齿轮等零件的加 工。
磨削加工
总结词
通过磨床对工件进行研磨加工，实现工件表面粗糙度的降低 和形状精度的提高。
详细描述
磨削加工是利用磨床对工件进行研磨加工的方法，通过砂轮 的高速旋转和进给，实现工件表面粗糙度的降低和形状精度 的提高。磨削加工广泛应用于各种材料的表面精加工。
钻削加工
总结词
通过钻床对工件进行钻孔加工，实现 工件孔洞的形成。
详细描述
钻削加工是利用钻床对工件进行钻孔 加工的方法，通过钻头的旋转和进给 ，实现工件孔洞的形成。钻削加工广 泛应用于各种材料的钻孔加工。
高能束加工
高能束加工是指利用高能电子束 、激光束或离子束等高能束流对 工件表面进行扫描、熔融或烧蚀
等加工的工艺方法。
高能束加工具有高精度、高效率 、非接触等优点，广泛应用于材 料表面改性、微纳结构制备等领
域。
高能束加工的缺点是设备成本较 高，对工件的热影响较大，容易
造成工件变形。
05
其他加工方法
机械工业
提高零件耐磨性、抗腐蚀性、 密封性等。
化工行业
制造高效能催化剂、功能涂层 等。
其他领域
医疗器械、珠宝首饰、艺术品 等领域的表面处理和精饰。
02
机械加工方法
车削加工
总结词
通过车床对工件进行旋转加工，实现工件表面形状和尺寸的改变。
详细描述
车削加工是利用车床对工件进行旋转加工的方法，通过刀具的进给和切削，实 现工件表面形状和尺寸的改变。车削加工广泛应用于轴类、盘类等旋转体零件 的加工。
微机械及其微细加工技术31页PPT
微机械及其微细加工技术
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规பைடு நூலகம்的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
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硅表面微机械加工技术及其应用1.概述表面微机械加工技术典型工艺示意图硅表面微机械加工的典型结构示意图薄膜层材料常用多晶硅、氧化硅、氮化硅、玻璃和金属等,为微结构器件提供敏感元件、电接触线、结构层、掩模和牺牲层。
牺牲层(常用SiO2)做在淀积和光刻形成图形的结构层的下面,可以选择性刻蚀除去,使结构层与基底隔开。
该技术在硅片上用连续生长功能层、结构层、牺牲层工艺来制作微机械结构，借助多次光刻－套刻实现图形复制和层间对准，依靠牺牲层技术控制结构的分离与衔接，硅片本身并不被刻蚀,因而是一种平面加工或准三维加工工艺,适用于制作厚度几至几十微米和深宽比为几至十几的微机械结构。
该技术有别于传统半导体工艺的本质在于可以制作可活动构件,如悬臂梁、转子、齿轮、振子等，这些都是MEMS器件的基本结构单元。
所以：构成硅表面微机械加工技术的要素：电子材料积累半导体微加工技术基础自支持结构单元设计牺牲层技术总结：利用半导体技术的材料体系和微加工技术，将基于薄膜材料制备的机械结构或者传感部件，与填充介质层组合，叠层定位制造在单晶硅衬底上，借助选择性刻蚀技术控制部分结构（或局部）脱离支撑而释放，从而实现机械结构的批量制造，也可以与控制部分的电路集成，这便是典型的硅表面微机械加工技术。
迄今为止研究开发的多数微机电系统（器件）都包含硅表面微机械加工技术工艺的单元，或者说：几乎所有的MEMS器件都有借助硅表面微机械工艺实现的设计形式。
2.主要单元技术常用材料简介：硅表面微机械加工技术主要采用半导体工业常用的部分硅基材料，如单晶硅：仅作为衬底使用，通常不会对其进行结构加工，但是经常需要进行表面氧化以形成牺牲层或绝缘层，掺杂或注入以形成导电层或者阻挡层。
单晶硅在微尺度下具有非常优越的机械性能，那是在体硅加工中才能够得到充分利用的性质。
研究者将SOI（silicon on insulator）硅片用作衬底可以得到一层以单晶硅为结构材料的微结构，所以，也有把SOI作为MEMS材料的说法。
多晶硅：该工艺体系中最常用的结构材料之一，可以掺杂成为半导体，作为结构材料通常厚度在2微米左右，借助ACVD、LPCVD、PECVD 都可以制备，但是以LPCVD工艺最常用，成膜条件通常取10-100Pa压力，基片温度600度，借助硅烷的分解沉积硅。
多晶硅膜可以借助RIE方法精确图形化。
多晶硅的优越特性：∙Stronger than steel (polysilicon has a strength of 2-3 GPa, while steel has a strength of 200MPa -1GPa)∙Extremely flexible (the maximum strain before fracture is ~0.5%)∙Resists fatigue∙ultra-low-stress mechanical polysilicon maintains device integrity.∙polysilicon is directly compatible with modern IC fabrication processes. In fact, polysilicon iscurrently used in virtually all IC fabs，Its depositionand etch properties are very well known.氮化硅：同样是常用的结构材料之一，CVD 制备，常借助RIE技术图形化，有时也可以湿法加工。
作为绝缘材料使用，厚度一般在1微米以下。
不同条件下制备的CVD氮化硅薄膜性质有很大差异，高温工艺倾向于得到致密、高稳定性的薄膜。
低温工艺通常借助PECVD实现。
氧化硅：主要是作为牺牲层材料使用，与多晶硅和氮化硅拥有湿法刻蚀的选择性；经常作为绝缘材料使用，隔绝衬底与结构材料之间的电接触。
有时也可以作为结构材料使用，刚度大于多晶硅和氮化硅，透明度高，刻蚀选择比高，是既可以用湿法加工，也可以用干法图形化的薄膜。
氧化硅在表面微机械加工技术体系中主要借助CVD方法制备，但是其它用途多采用基体氧化法在单晶硅表面生成，热氧化膜性质稳定，内应力低，与基体结合牢固，但是厚度难以大幅度提高，所以，作为牺牲层的氧化硅对本体特性要求不多，多采用CVD制备。
铝薄膜：常用的金属膜结构材料和导电材料，特别适合RF MEMS器件中兼顾上述两种功能的结构采用，比金有更好的机械特性，质轻而易于加工，通常采用蒸镀或溅射方法制备，可以采用离子铣加工，但更多采用湿法刻蚀，刻蚀剂大多采用磷酸。
金膜：导电或结构材料，有时也会用作牺牲性材料或者键合过渡层。
稳定性好，可以采用蒸镀、溅射或者电镀方法制备，能够采用离子铣和湿法刻蚀加工，更多采用后者，也可以采用掩膜电镀直接图形化成型。
除了作为硅－硅键合过渡层使用，其它硅基体系中应尽量避免后续高温工序，以免造成扩散污染等负作用。
氧化锆、氧化钽介电绝缘材料，通常只在需要高介电常数绝缘膜的体系中采用，作为功能材料，厚度较薄，一般采用溅射方法制备，干法刻蚀图形化。
多孔硅膜：特殊的牺牲层介质，借助硅的电极氧化形成，拥有高对比度选择性刻蚀的特性，能够提供比氧化硅更大的牺牲层空间（厚度），可以作为功能性衬底，同时也是体硅加工的一种手段。
综合上述几种常用材料，可以看到以下几个特点：材料均为薄膜形态，作为结构材料的厚度通常较厚，一般要进行微细加工，部分薄膜结构最终会形成自支撑结构。
其中最后一点与半导体技术的差异最为明显，也是MEMS材料最为重要的关注因素。
影响自支撑形态的主要因素是薄膜的内应力，因此，应力控制是表面微机械加工的重要课题。
单层膜体内的应力与一般体系没有太多差别，但是，以多层膜结构见长的表面微加工还要特别关注邻近材料热膨胀系数不同造成的内应力，特别是当一种材料必须在高温制备时。
材料选择尽量同种或同类，只在有意利用内应力的情况下才会选择差异显著的材料搭配，如Au/Si结合的蜷曲梁。
过大的内应力会造成薄膜结构破裂或变形。
因此，需要对材料体系的设计给予充分重视，特别是材料制备技术。
薄膜制备技术湿法干法湿法制备的薄膜在硅表面微机械加工技术体系中很少用到，主要是电镀、湿氧化，用于制备金属膜和多孔硅膜等，有时也采用湿法电化学氧化生长氧化硅。
电镀主要是制备金膜，将在LIGA/准LIGA 技术章节重点介绍。
多孔硅膜的湿法氧化：在高浓度的氢氟酸溶液中，以硅为正极通小电流氧化，就可以在硅基体表层得到多孔硅，适当改变制备条件就能够使多孔层转化成氧化硅，是更为理想的牺牲层。
干法制备薄膜是主要技术手段，包括CVD、蒸镀、溅射、扩散、离子注入和热氧化等，其中后三者实际上是对基体的表层进行改性。
CVD（化学气相沉积）：在有控制的气相氛围中，使包含目标物质的气体原料在基板表面发生反应，产生所需要的物质，沉积在基板表面，形成薄膜。
有常压CVD（ACVD），低压CVD（LPCVD），等离子体增强CVD（PECVD）之分。
常压CVD在常压下工作，工作温度多在1000度左右，工作区内仅对基板加热，沉积速度较快，镀层调控能力较差。
LPCVD：工作时对整个炉体加热，并施加一高频激励电源，工作温度一般略低，可以调控腔室压力，拥有更多的调节手段，但是，沉积速度也低得多。
国内外对在此体系中进行多晶硅薄膜沉积展开了深入的研究工作，LPCVD成为低应力多晶硅主要制备手段。
PECVD同样在低气压下工作，但是，借助高频放电所形成的等离子体，能够在较低温下成膜，通常可以降低到300度左右。
尽管有等离子体相助，不同温度下沉积的薄膜还是有一定区别的，应根据需要合理选择薄膜制备方法。
总体看来，CVD方法提供了更多选择和更高的生产效率，在微电子工艺中已经得到充分考验和验证，所以它的技术开发一直未有间断，各种辅助措施的CVD方法和相应的设备名目繁多，有兴趣者可以参考相关专门资料进一步学习。
蒸镀通常用于制备金属膜，在真空系统中加热金属材料，使之蒸发，蒸汽原子运动到基片表面堆积成为薄膜。
本地真空一般小于1mTorr,蒸汽压力一般大于10mTorr，蒸镀的主要缺点是台阶覆盖能力差，由于金属化工艺通常是最后的一步，待加工表面有高低落差是难免的，所以常采用旋转和基片加热方法加以改进。
溅射方法与蒸镀相比最突出的有时也在其台阶覆盖能力上，溅射的金属材料种类很多，其限制因素较少，所以，现在的金属化大多数采用溅射方法。
溅射不但能够沉积金属，采用射频溅射还可以制备化合物薄膜，但以反应溅射更为可取，因为化合物靶材不同成份的溅射产额差异会导致成份显著偏差。
溅射膜一般处于张应力状态，可以通过台阶仪测量沉积后的形变加以研究，调节溅射参数可以改进该方面的性质。
离子注入和扩散等更多是在体硅加工时有用，后面再讲述。
图形复制技术：光刻－套刻借助光刻技术实现图形批量复制和转移是微电子技术最重要的特征之一，MEMS技术完全继承了这一点，但是追求的不只是纳米化线宽，而是高深宽比结构，它所要克服的困难更多来自于曝光深度和高低落差所造成的空间一致性难题。
更多内容会在准LIGA技术章节阐述，本节仅简单介绍简单工艺过要素。
光刻必须具备的先决条件是光源、光刻胶和掩膜版。
表面微机械加工继承半导体加工的传统，以紫外光作光源。
光源要尽量均匀平行。
掩膜版是设计成部分透光的玻璃板，一系列这样的模版所产生的图案是实现目标结构的基础。
掩膜版要拥有尽量高的通透/隔断对比度光刻胶要能够准确复制掩膜版的图案，这就要求有高的感光灵敏度和对比度。
目前的商品光刻胶完全能够满足表面微机械加工的技术要求。
光刻图形复制的基本步骤包括：涂胶－前烘－曝光－显影－后烘－图形转移－去胶，除却必须严格遵守的技术参数取值范围之外，经验是非常重要的影响因素。
本实验室所用双面光刻机的光源波长是248nm，光刻胶是AZ系列的正胶，最小线宽可达1微米，套准精度也在1微米左右。
图形转移技术――刻蚀把光刻胶图形转移到目标材料中形成微结构层，主要借助刻蚀将暴露在光刻胶之外的部分全部清除掉，留下部分便是构造目标结构的单元结构（可以看成是一层积木图案）。
刻蚀分干法和湿法。
干法主要离子束刻蚀、反应离子刻蚀等湿法主要是化学刻蚀。
干法刻蚀拥有更高的图形尺寸控制能力，因此受到更多重视。
鉴于硅表面微机械加工技术体系内需要刻蚀的材料主要是硅基的多晶硅、氮化硅和氧化硅，所以，反应离子刻蚀成为最有价值的刻蚀工具。
反应离子刻蚀优点：加工精度高，图形复制能力强，各向异性可调控，物理损伤小。
主要是硅的刻蚀刻蚀剂：SF6，CHF3，Ar等掩膜材料：光刻胶，多种金属膜。