面向MEMS的微细加工技术是在集成电路的基础上形成的,先后有了超精密机械加工、深反应离子刻蚀、LIGA及准LIGA技术、分子装配技术等。其加工手段包括电子束、离子束、光子束（紫外线、X射线及激光束）、原子束、分子束、等离子体、超声、微波、化学和电化学等等。

1.1　超精密机械加工技术

超精密机械加工技术是利用刀具改变材料形状或破坏材料表层,以切屑形式去除来达到所要求的形状。如单晶金刚石刀具的车削与铣削、微细麻花钻的微钻孔技术和精微磨削技术等。超精密机加工的特点在于可实现复杂三维形体的加工,已成功地制作出尺寸在10～100μm的微小三维构件。最小轴端直径为10μm。

1.2　硅微细加工技术

硅是最基本的微机械加工材料,微细加工技术一般都要涉及硅材料。作为硅集成电路制造技术的延伸,硅微细加工技术主要是指以硅材料为基础制作各种微机械零部件。

（1 ）集成电路光刻

集成电路的光刻工艺过程为：先对基片（多采用硅片）氧化处理形成SiO2保护膜；然后在保护膜上涂感光胶；利用掩膜在规定的光源下曝光；显影；用腐蚀剂刻蚀保护膜的窗口部分；最后去除感光胶而获得和掩膜上图形相同的微细图形。

影响图形最小特征尺寸（分辨率）的因素有：感光胶的曝光特性、胶层的厚度及均匀性、光源光束对感光胶层的曝光特性（衍射、散射）、显影与腐蚀处理工艺过程、曝光方式等。其中曝光方式包括接触式、接近式和投影式三种。接触式曝光可得到小于μm的精度,但不适用于大批量生产,因为掩膜在曝光过程中承受机械负载,接触面很容易被颗粒划伤；接近式曝光中,在掩膜和基片间有20～50μm的间隙,这减少了掩膜的磨损,但由于衍射效应,精度限制在2μm；投影式曝光可获得约0.5μm的结构精度。

（2）体微加工

体微加工可以在三维空间制造硅微结构,可以直接在硅片上获得高纵横比的微机械零件。硅片要用光学刻蚀先进行预处理,然后去掉曝光的抗蚀剂材料。通过在抗蚀剂上有选择地使用各向异性刻蚀溶液,可以在基片上获得深的沟槽,余下的抗蚀剂可作为掩膜,最终的形式只决定于基片的晶格朝向。

利用这种技术,可以制作不同的结构,如桥、梁、薄膜等。

利用体微加工制造的晶片,可用粘结技术或其他互连技术进行连接,从而形成复杂的三维结构。

由于硅的晶格朝向是不变的,所以采用这种技术不能形成简单的圆、圆柱孔洞或体积。为了准确构造晶片,需要精确控制何时中断刻蚀过程。

（3）表面微加工

利用表面微加工技术,可以制作出脱离基片表面而自由站立的悬臂结构或薄膜。其工艺过程为：

①用光刻的方法形成所谓的牺牲层；②选择性地移去表面材料；③沉积多晶硅结构层；④光刻腐蚀；⑤将牺牲层材料腐蚀掉,获得所需微结构。

为获得更复杂的三维微结构,可以连续添加牺牲层和结构层,并分别采用恰当的光刻和腐蚀技术。

利用这种方法可以形成由许多薄层构成的20μm高的复杂三维微结构。

（4）灰调光刻

为利用光刻得到改进的微结构,产生了一种被称为灰调光刻的技术。灰调光刻采用一种特殊的光栅屏光掩膜,此掩膜的透明性沿长度方向改变,改变既可连续也可离散,这可通过改变铬层的厚度或在层中放置极小的、精密排列的孔来实现,这样,抗蚀剂的不同区域接受的光强不同,使腐蚀程度也不同,从而可得到特殊的腐蚀结构。

（5）Lift-Off技术

当结构材料通过溅射进行沉积后,将抗蚀剂层用溶液去除,因此沉积在其上的结构材料随着抗蚀剂被提升走,因此称为Lift-Off技术。这种技术尤其适用于制造难刻蚀金属,也可以用来制造集成电容。金属通常采用化学气相沉积技术进行沉积,主要沉积铂、钛或金。