MEMS的全稱是微型電子機(jī)械系統(tǒng)(Micro-ElectroMechanical System),微機(jī)電系統(tǒng)是指可批量制作的,將微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、直至接口、通信和電源等集成于一塊或多塊芯片上的微型器件或系統(tǒng)。而MEMS傳感器就是采用微電子和微機(jī)械加工技術(shù)制造出來的新型傳感器。
MEMS是用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體工藝和材料,以半導(dǎo)體制造技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一種先進(jìn)的制造技術(shù),學(xué)科交叉現(xiàn)象極其明顯,主要涉及微加工技術(shù),機(jī)械學(xué)/固體聲波理論,熱流理論,電子學(xué)、材料、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等等。經(jīng)過四十多年的發(fā)展,已成為世界矚目的重大科技領(lǐng)域之一。
MEMS技術(shù)基于已經(jīng)相當(dāng)成熟的微電子技術(shù)、集成電路技術(shù)及其加工工藝。它與傳統(tǒng)的IC工藝有許多相似之處,如光刻、薄膜沉積、摻雜、刻蝕、化學(xué)機(jī)械拋光工藝等,但是有些復(fù)雜的微結(jié)構(gòu)難以用IC工藝實(shí)現(xiàn),必須采用微加工技術(shù)制造。
微加工技術(shù)包括硅的體微加工技術(shù)、表面微加工技術(shù)和特殊微加工技術(shù)。體加工技術(shù)是指沿著硅襯底的厚度方向?qū)枰r底進(jìn)行刻蝕的工藝,包括濕法刻蝕和干法刻蝕,是實(shí)現(xiàn)三維結(jié)構(gòu)的重要方法。表面微加工是采用薄膜沉積、光刻以及刻蝕工藝,通過在犧牲層薄膜上沉積結(jié)構(gòu)層薄膜,然后去除犧牲層釋放結(jié)構(gòu)層實(shí)現(xiàn)可動(dòng)結(jié)構(gòu)。
除了上述兩種微加工技術(shù)以外,MEMS制造還廣泛地使用多種特殊加工方法,其中常見的方法包括鍵合、LIGA、電鍍、軟光刻、微模鑄、微立體光刻與微電火花加工等。