微机电系统（MEMS）工艺是一种融合微电子技术与机械工程的先进制造技术，通过微米级加工手段在硅基材料上集成传感器、执行器及电子元件，实现微型化、智能化、高精度的器件生产。其核心亮点包括光刻技术精密成型、多材料层叠结构以及批量化低成本制造能力，广泛应用于消费电子、医疗设备、汽车工业等领域。

一、制造流程与核心技术

1. 光刻与蚀刻：通过光刻胶涂覆、掩模曝光和化学蚀刻，在硅片上定义微米级结构，精度可达亚微米级别。
2. 薄膜沉积：采用物理气相沉积（PVD）或化学气相沉积（CVD）技术，形成导电层或绝缘层，构建复杂三维结构。
3. 键合与封装：通过阳极键合或胶粘工艺，将多片晶圆粘合，并完成气密封装以保护敏感元件。

二、典型应用场景

1. 传感器领域：如加速度计、陀螺仪（智能手机、无人机导航核心组件），以及压力传感器（汽车胎压监测）。
2. 生物医疗：微流控芯片用于基因检测，微型药物递送系统实现精准治疗。
3. 光学器件：数字微镜阵列（DMD）支撑投影仪成像，红外传感器应用于安防监控。

三、技术优势与挑战

• 优势：微型化降低能耗，硅基材料兼容半导体工艺，适合大规模生产；多物理场耦合设计扩展功能边界。
• 挑战：工艺一致性要求极高，微小结构易受环境干扰；封装成本占总成本的60%以上，需优化散热与可靠性设计。

MEMS工艺正推动物联网、可穿戴设备的革新，未来或将与纳米技术、AI算法深度融合。关注材料创新（如氮化铝压电材料）和异构集成趋势，可为行业应用提供更优解决方案。