面向MEMS的微细加工技术

1、面向mems的微细加工技术上海大学罗均谢少荣龚振邦摘 要mems技术将是21世纪科技与产业的制高点之一,而微细加工技术又是mems发展的重要基础。微细加工技术在传统光刻工艺的基础上，又发展了灰调光刻lift20ff liga及准liga激光和分 子装配等适应三维结构的新技术。本文综述了目前国内外各种微细加工及其尖键技术的研究状况，并介绍 了微细加工技术和mems的发展趋势。abstract mems technology is a hot spot of science and industry in the 21st century , and micro2fabri2 cation tec

2、hnologies are the key problems of mems development the new micro2fabrication technologies for 3d st ruct ure are in ven ted , which include gray2to ne lithography , lift20ff , liga , quasi2l i ga , laser , niolecule2asz sembly technology , elc. in this paper , the state2)f2lhe2art on all sorts of mi

3、cro2fabrication and its key technolo2 gies in china and overseas is presented , and future prospects of development on mems are given.尖键词 微机械mems微细加工技术1前言微电子机械系统 1 （micro electro mechanica' system，简写mems，美国通用）或微机械（日本通 用）或微系统（欧洲通用）是集微型机械 微传感器、 微能源微致动器微控制器微执行器信号处理、 智能控制于一体的机电装置，微小的几何尺寸或操 作尺寸和高度集成化

4、智能化是mems的显著特 征。从其尺寸角度,可分为110mm的微小机械，1mm的微机械，lnml“m的纳米机械2。相应地，微细加工技术也可分为微米级亚微米级和 纳米级微细加工等。由于mems具有体积小 精度 高性能稳定可靠性高耗能低灵敏性和工作效率 高多功能和智能化制造成本低等优点，正受到国 内外科技界的广泛尖注，并成为当今世界各国研究 和投资的热点。而微细加工技术是mems发展的 重要基础，本文就目前国内外已发展或正在研究的 各种微细加工技术进行全面综述，并介绍微细加工 技术和mems的发展趋势。2微细加工及其矢键技术面向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

5、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（紫外线天收稿日期：200i -05-31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。2.1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铳削微细麻花 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1（）10（）“m的微小三维构件。最小 轴端直径为lojc/m3 °2.2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

6、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拒以硅材料为基础制 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sich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1/zm的精度，但不适用于大批

7、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2050“m的 间隙，这减少了掩膜的磨损，但由于衍射效应，精度 限制在2畑；投影式曝光可获得约0.5/m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

8、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： 用光刻的方法形成所谓的牺牲层；选择性地 移去表面材料；沉积多晶硅结构层；光刻腐 蚀；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20/m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

9、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，这可通过改变縮层的厚度或在 层中放置极小的精密排列的孔來实现，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) lift2off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，因此沉积衽其上的结构材料随着抗蚀 剂被提升走，因此称为lift20ff技术。这种技术尤 其适用于制造难刻蚀金属，也可以用來制造集成电2 容。金属通常采用化学气相沉积技术进行沉积，主 要沉积钳钛或金。2.3光刻技术光刻也称照相平版印刷术，源于微电子

10、的集成 电路制造。光刻是加工制作半导体结构或器件和集 成电路微图形结构的尖键工艺技术，其原理为：在硅 等基体材料上涂覆光刻胶，然后利用极限分辨率很 高的能暈束通过掩膜对光刻胶进行曝光，经显影后， 在光刻胶上获得与掩膜图形相同的极微细的几何图 形，再利用刻蚀等方法，在工件材斜上制造出微型结 构。光刻技术的工艺过程一般包括原图制作光刻 制目版基底预处理涂覆光刻胶层前烘曝光显 影坚膜腐蚀和去胶等。2.4蚀刻技术蚀刻通常分为等向蚀刻和异向蚀刻。等向蚀刻 可以制造任意横向几何形状的微型结构，高度一般 为几微米，仅限于制造平面型结构。异向蚀刻可以 制造较大纵深比的三维空问结构，其深度可达几百 微米。(1)

11、 化学异向蚀刻化学蚀刻具有独特的横向 欠蚀刻特性,可以使材料蚀刻速度依赖于晶体取向的特点得以充分发 挥。单晶硅具有结晶方向不同的结晶面，在碱性溶 液中各结晶面之间存在着显著不同的蚀刻速度。通 过硅的可控掺杂法引入一个非常有效的蚀刻停止 层，阻止蚀刻的进行，实现有选择的蚀刻来制造微结 构。(2) 离子束蚀刻离子束蚀刻又分为聚焦离子束 蚀刻和反应离子束蚀刻。聚焦离子束蚀刻在离子密度为a/cm2数 暈级时，能产生直径为亚微米的射束，可对工件表面 直接蚀刻，且可精确控制射束的密度和能量。它是 通过入射离子向工件材料表面原子传递动量而达到 逐个蚀除工件表面原子的目的，因而可达到纳米级 的制造精度。反应离

12、子束蚀刻是一种物理化学反应 的蚀刻方法。它将一束反应气体的离子束直接引向 工件表面，发生反应后形成一种既易挥发又易靠离 子动能而加工的产物，同时通过反应气体离子束溅 射作用达到蚀刻的目的。是一种亚微米级的微加工 技术。(3) 激光蚀刻激光蚀刻通常采用yag激光和准分子激光。 准分子激光山于具有波长短，聚焦直径小，功率谱密 度高，且属于冷光源等优点而成为最有应用前景的 激光源。目前常用的有氟化氨准分子激光和氟化备 准分子激光。氟化氮准分子激光器所产生的远紫外线激光束 蚀刻塑料之类的聚合物硬材料，不仅可以蚀刻出极 其微细的线条，而且不产生热暈，材料受光束焦点作 用处的周围没有热扩散和烧焦现象。材料

13、被蚀刻并 不是激光束辐射强度的直接作用，而是材料受激光 辐射后，破坏了聚合物原子之间的化学键，在相当低 的温度下气化产生细小分子的结果。而这些细小分 子乂带走了来自激光脉冲的多余热量。这种准分子 激光器所产生的远紫外线，其波长为193 nm,重复蹶 率为1 hz或大于1hz,脉冲宽度为12ns。一个脉冲 即可蚀刻出儿微米的沟槽。利用这种激光脉冲，能 够把材料逐层剥下来，蚀刻出微细的线条。氟化冠准分子激光器产生的近紫外线的波长为 300nm，其蚀刻过程是：放在氯气中的硅片受到激光 辐射后，氯分子分解为氯原子，与此同吋，硅片上受 激光辐射的电子附在氯原子上，形成带负电荷的童 离子，又与带正电荷的硅

14、原子发生化学反应,形成一 种四氯化硅的挥发性气体，通过反应器除掉四氯化 硅,提供新鲜氯气，于是硅片受到腐蚀，不需要感诜 胶就能得到所需要的图形。2.5高能束刻蚀技术(1) 电子束刻蚀利用电子束的化学效应进行刻 蚀。用功率密度相当低的电子束照射工件表面，几乎不会引起表匝 温升，入射的电子与高分子材料的分子相碰撞时，会 使其分子链断开或重新聚合，从而引起高分子材粘 的化学性质和分子量发生改变,利用这种效应，可以 进行电子束曝光。曝光主要分两种，一种是电子集 扫描型，将聚焦在1 /zm以内的电子朿在大约() 5 5 mm的范围内扫描，可以曝光出任意图形；另一种 是缩小投影型电子束曝光，使电子束先通过

15、掩膜板 再以1/51/10的比例缩小后，投影到电子抗蚀剂 上进行大规模集成电路图形曝光。电子束刻蚀是目前最好的高分辨率图形制作技术，在实验室条件下，最高能达到2 nm的特征尺 寸，在生产中，一般也可达到0. 51 /zm的特征尺 寸。电子朿加工要在真空条件下进行。在真空环境 中，电子能高速运动，阴极不氧化，并可避免被加工 表面被蒸气氧化。因为需要在真空中进行,所以有 一定的局限性。(2) 离子束刻蚀离子束刻蚀是利用惰性气体元 素或其他元素的离子在电场中加速成高速离子束流，以其动能进行 各种微细加工的方法，是在亚微米甚至毫微米级精 度的加工中大有发展前途h艺能力广泛的一种加 工方法。可以分为：

16、去除加工。首先把氨氟或氤等情性气体充 入低真空度的电离室中，用高频放电或直流放电使 之等离子化(即正离子数与负离子数相等的混合 体)，在加速电极的作用下，离子从等离子体中呈束 状被拉出来，从工件表面打出原子或分子来，这样可 以直接完成工件加工面或图形的刻蚀。离子铳 离 子抛光离子减薄及离子溅射都采用这种原理。 镀膜加工。把低能量的入射离子附着在工 件表面上的微细加工称为离子附着加工。较典型的 离子附着加工是离子镀膜加工。离子镀膜时，利用 离子束冲击出来的原子或分子以极大的能暈粘附在 工件表面，因此镀覆强度高，镀层质量好。利用离子 镀膜技术可以制成耐磨耐蚀耐热的表面强化膜以 及电子半导体和集成电

17、路用薄膜。 注入加工。离子注入是将离子加速到数十 至数百千电子伏特(kev)能量后，轰击工件表面，到 达工件表面层的高速离子进入原子间隙或以置换原 子的形式嵌入工件表层并保留衽表层的过程。衽集 成电路制作中，离子注入能控制掺杂量而获得集成 电路均匀的电参数，在零件制造中，采用离子注入工 艺可实现金属表层改性。 离子束写图。与电子束曝光不同，电子束曝 光吋,影响分辨率的主要因素是感光胶的灵敏度二 次电子的产生和衬底的反射电子，而离子的质量远 大于电子，在固体中散射小，在基片上产生背散射作 用弱，引起的邻近效应小，所以能制作线宽小于 0. l/zm的精密微细图形。由于离子质量大，颗粒 大，进入抗蚀

18、剂后受到的阻力也大，故射程要短，因 此离子能量被抗蚀剂充分吸收，使抗蚀剂的灵敏度 增大。(3) 等离子刻蚀离子束刻蚀是一种以物理作 用为主的刻蚀工艺。等离子刻蚀则是一种以化学反应为主的刻蚀工 艺。等离子刻蚀中应用的是低温等离子体，在这种 等离子体中，游离基的化学性质十分活泼，利用它三 被刻蚀材料的化学反应达到刻蚀薄膜材料的目的。3 (4) 激光刻蚀激光刻蚀主要采用固体激光器，co2激光器波 长较长，一般不适于微细加工。从理论上讲,激光光 点的直径可以聚焦到1 /zm，但现在使用的激光工 作物质，由于材料质暈不均匀及内部温度分布不均 匀等因素的影响，所形成的激光易产生多重振荡或 偏心振荡，使激光

19、发散角增大，很难聚焦到1 左 右。不过，由于衽焦面上的强度分布，有一个窄的能 量集中带，这样就存在一个能够用来进行加工的能 量密度的阈值，故能加工出比束斑直径小的孔。激 光打孔的孔径可以小到10 “m左右，深径比达5以 上。影响激光刻蚀精度的主要因素有输出功率和脉 宽的影响；焦距和发散角的影响；焦点位置的影响； 光斑内能量分布的影响；激光多次照射的影响及工 件材料的影响等。2.6牺牲层技术牺牲层技术也叫分离层技术。牺牲层技术是在 硅基板上，用化学气相沉积方法形成微型部件，在部 件周围的空隙上添入分离层材料，最后，以溶解或刻 蚀法去除分离层，使微型部件与基板分离，此技术也 可以制造与基板略微连接

20、的微机械。2.7外延技术外延生长是微机械加工的重要手段之一，它的 特点是生长的外延层能保持与衬底相同的晶向，因 而在外延层上可以进行各种横向与纵向的掺杂分布 与腐蚀加工，以制得各种结构。2.8 liga及准liga技术(1) liga 技术l i ga技术首先是由德国卡尔斯鲁厄核物理研 究中心研究出来的，被公认为是一种全新的三维立 体微细加工技术。liga技术用x射线进行光刻， 能够制作出形状复杂的高纵横比的微机械，可加工 的材料也比较广泛，可以是金属及其合金陶瓷塑 料 聚合物等。liga技术中重要的一步是制作高 精度的掩膜，最重要的-一步是利用同步辐射源进行 光刻，同步辐射源山电子磁加速器产

21、生，波长为0. 2 0.6nm,可产生高能量密度和高平行性的射线。 由于x射线的深穿透能力,x射线光刻可以制作出 高度达1 mm的微机械,而周边尺寸仅在微米或亚微 米范围内，这种尺寸范围的微机械只有利用同步辐 射源的高能量才能实现4 。为制造有悬臂的结构，又产生了牺牲层liga 技术。牺牲层l1ga技术是一种重要的微机械制造 4 方法，可以制作微驱动器和微传感器,并可制造出有 悬臂的微结构，还可连接微电子电路。l i ga技术的局限是必须采用同步辐射x射统 光源，加工时间比较长，工艺过程复杂，价格昂贵. 并且制造带有曲面的微结构较困难。(2) 准liga技术liga技术具有加工材料广泛 精度高

22、等一些 独特的优点，但也有上述的一些缺陷。为克服lig2 a工艺技术的缺陷，国际上出现了准l1ga技术苣 研究,如硅准liga技术 紫外线深层光刻技术紫 外线立体成形光刻技术激光liga技术等。 硅准liga技术。用深层刻蚀工艺代替同 步辐射x射线深层光刻，然后进行后续的微电铸和 微复制工艺，不需要昂贵的同步辐射光源和特殊於 liga掩膜板°利用感应耦合等离子体(icd:induc2 tively co叩led plasma)刻蚀设备进行高深宽比塑料 或硅刻蚀后，从硅片上直接进行微电铸，得到金属模 具后，再进行微复制工艺，就可实现微机械器件的大 批量生产。利用此技术既可制造非硅材料高

23、深宽比 的微结构，又有与微电子技术更好的兼容性。硅准 liga技术的加工厚度可达几百微米，侧壁垂直度 为90s). 3；刻蚀速率大于20/zm/ min。这一系统苣 工艺特点是以sf6为主要刻蚀气体，不需要后处s 工艺。这种高深宽比的刻蚀技术将硅微机械工艺貳 应用向前推进了一大步，实现了以往要用liga 技术才能制造的高深宽比模具结构5。 激光liga技术。采用193nm波长的准分 子激光器直接消融光刻pmma光刻胶来取代x射 线光刻工序。由于准分子激光器需要定期更换工作 气体，气体消耗大，并需要经常维护，同时会影响生 产流程。可采用yag固体激光器通过ktp和 bbo晶体二次倍频产生四倍频远

24、紫外激光以避免 上述准分子激光器的缺陷。yag固体激光器能够 长期工作,并且光刻质量更加稳定可靠。2.9特种微细加工技术(0微细电火花加工微细电火花加工的原理与 普通电火花加工并无本质区别。实现微细电火花加工的矢键在于微小轴 (工具电极)的制作 微小能量放电电源 工具电极至 微量伺服进给加工状态检测系统控制及加工工艺 方法等。由于微小电极本身就极难甚至无法制作. 所以利用传统的电火花成形加工方法进行微细三维 轮廓加工是不现实的，于是人们开始探索使用简单 形状的电极，借鉴数控铳削的方法进行微细三维轮 廓的电火花加工。应用微细电火花加工技术，目前 已可加工出直径2. 5“m的微细轴和5“m的微纟h

25、 孔，可制作出长0.5 mm宽0.2 mm深0.2 mm旳 微型汽车模具，并用其制作出了微型汽车模型。叵 制作出直径为0. 3 mm模数为0. 1mm的微型齿轮'。(2) 微细电解加工电解加工是一种利用金属阳 极电化学溶解原理来去除材料的制造技术，材料去除是以离子溶解的 形式进行的，这种微去除技术使得电解加工具有微 细加工的可能。需采用较大的加工问隙是电解加工 精度受到限制的重要因素之一，如果能大幅度减小 加工间隙，加工精度就会显著提高，利用电解进行微 细加工的可能性也将增大。有人通过降低加工电压 和电解液浓度，成功地将加工间隙控制在10/zm以 下。采用微动进给和金属微管电极，在0.

26、2mm的镰 板上加工出了 0. 17mm的小孔。另外，电解加工也用在微细轴类零件的光整加 工中。采用类似微细线电极电火花磨削的方式，用 一个运动的金属丝作为阴极，在阳极轴和阴极丝之 问喷电解液，使轴表面产生电化学微腐蚀。这种方 法在直径数十微米小轴的抛光中取得了较好的工艺 效果。电解微细加工所涉及的尺寸范围要远大于硅微 加工及liga技术所能达到的微小尺寸。(3) 微细超声加工随着晶体硅光学玻璃工程陶瓷等硬脆材料在 微机械中的广泛应用，硬脆材料的高精度三维微细 加工技术已成为一个重要的研究课题。目前可用于 硬脆材料加工的方法主要有光刻加工电火花加工、 电解加工激光加工和超声加工等。超声加工与电

27、 火花加工电解加工激光加工相比，既不依赖于材 料的导电性又没有软物理作用;与光刻加工相比，又 可加工出高深宽比的三维结构，这决定了超声加工 在陶瓷半导体硅等非金属硬脆材料加工方面有优 势。微细超声加工除了加工尺寸微小外，与传统超 声加工有相同的原理和特征。由于传统超声加工所 需振幅一般在0.010. 1 mm之间，而压电或磁致 伸缩的变形量很小(0.0050.01 mm)，因此必须通 过一个上粗下细的变幅杆将振幅扩大。而对于微细 超声加工压电或磁致伸缩产生的振幅已能满足微 细加工的要求，因而不需要变幅杆。利用超声微细加工技术，用工件加振的工作方 式在工程陶瓷材料上加工出了直径最小为的 微孔。(

28、4) 微细激光成形加工与传统的特种加工方式不同，激光成形加工不是将材料去除，而是通过材料添加的方法实现成形 加工。根据加工材料和机理的不同，激光成形加工 可以分为光固化成形选择性激光烧结成形分层实 体造型等多种类型。光固化成形以液态光敏树脂为原料，远紫外光 源经聚焦后照射在液态树脂表面，曝光区域发生固 化，通过计算机选择控制固化区域并进行层层堆积 可得所需微结构。采用光固化成形可以获得lq(zm 1 nun范围的微型结构了 。为解决批量制作的问 题，可以采用精密光纤阵列，一次可以制造大量微结 构影响激光成形加工精度的因索有:深度精度受 所铺层厚的限制；受尺寸效应(液态光敏树脂耙 度 表面张力)

29、的影响；微结构变形的影响等。九 消除这些影响，又出现了一种新的激光成形方法。 在树脂槽内，将聚焦的激光朿在三维空间内进行扫 描，只有在焦点处超过曝光阈值时，树脂才发生固 化，能制造出可自由移动的微结构。这种技术的优 点有：(1深度和周边精度由激光聚焦点的大小决定， 在三维空间内精度高于l“m；不需要任何支撑 件，也不需要掩膜；肖除了树脂粘度和表面张力的 影响，因为在液态光敏树脂槽中没有移动件。(5) 精密电铸电铸制孔与切削方法制孔不同，首先要求制造 出孔的型芯，然后在其周围生长起电铸金属,最后再 把型芯抽出或溶解掉。对于用传统的去除加工无法 达到的场合，例如极微细的孔以及内表面粗糙度要 求很高

30、的工件或截面形状特殊的工件，可以采用电 铸加工。型芯材料大多采用铝合金，铝合金溶于氢氧化 钠的溶液,而银不受损坏，可以放心地作业。制造特 别微细的铝质型芯吋，切削很困难，可以改用黄铜制 作型芯，但需要使用恰当的不会使鎳表面腐蚀而又 能使黄铜迅速溶解的液体。不论什么形状的孔，其尺寸精度和表面粗糙度 都山芯子的质暈决定，因此无论多么微细的孔，只要 能用某种加工方法制造出芯子，就能用电铸方法加 工出孔来。2. 10键合技术晶片键合类似于焊接，不用粘结剂，材料层被熔 化在一起形成强键合，有硅2玻璃键合和硅2硅键仝 两种技术。硅2玻璃键合是在350 °c500併在硅: 玻璃之间施加几百伏的直流

31、电压,几分钟后即可。 硅2硅键合是将两个经抛光的硅面在高温下依靠 原子力直接键合在一起而形成一个整体。键合技术 便于实现复杂的微机械结构。2.11扫描探针显微镜(spm)加工技术应用扫描探针显微镜加工技术,在探针尖端进 行原子分子级表面加工，可以达到微细加工的极 限，在纳米范围内进行加工。用接近试验材料表面 的探针尖端的高电场，切断原子间的结合并蒸发掉 原子，可进行单个原子的去除添加和移动。82.12微细立体光刻技术微细立体光刻技术2是一种新型微细加工技 术，它属于光造型技术，可以将激光技术cad/ cam技术材料科学及微细加工技术融为一体，直 接加工出微型立体结构，并可结合微细电铸技术将 适

32、用范围扩展到金属或非金属。加工装置由激光 源光路控制系统工作台三向运动控制系统微动 工作台和装盛聚酯树脂装置等组成。其中，高加工 分辨率的激光光源是此方法的矢键。目前，用此方 法已加工出直径为50z/m精度为1l()m的弹簧。 此方法还可配合激光刻蚀技术加工出较复杂的零 件。2.13集成机构制造技术近来，微机械出现了一个新的发展趋势，即利用 大规模集成电路的微细加工技术，将各种精巧的微 机构,如:微致动器微传感器微控制器等集成在一 个硅片上。它可以将传统的无源机构变为有源机 构，又可制成一个完整的机电一体的mems,整个 3发展趋势美国吕本德国等先进国家高度重视基于微细 加工的mems技术，取

33、得了许多成就。美国早在 20世纪60年代就利用硅片腐蚀方法制造了用于医 学的脑电极阵列探针，1989年微机械加工技术被美 国国家自然科学基金会和美国国防高级研究计划署 认为美国急需发展的新技术。1999年前后，在美匡 国防部的支持下，“micro s ta r” "black widow"等一 批基于微细加工技术的各种掌上飞行器应运而生。 日本在1991年开始执行一项为期10年的微机械技 术大型研发计划，总经费为250亿日元，在此支持 下，取得了很多基于mems的微型机器人和微型传 感器。德国也将微机械列为重点项目，提供了 4亿 马克的科研经费。我国在微细加工技术方面也做了大暈的研究工 作，研制了微电泳芯片dna芯片 微光谱分析系 统微型机械光开矢、压电致动微泵。清华大学 1997年底研究成功扭摆式微加速度计，1998年和 1999年又先后研究成功振动轮式微陀螺仪和梳伏 式微加速度计。