1.光刻
光刻的目的是在硅片表面產(chǎn)生精細(xì)的圖案。
具體步驟：
（1）旋涂。圓片被固定在旋轉(zhuǎn)的臺(tái)面上，光刻膠被點(diǎn)在圓片的中心位置。然后圓片高速旋轉(zhuǎn)，光刻膠在離心力的作用下向圓片的邊緣移動(dòng)。當(dāng)圓片停止旋轉(zhuǎn)時(shí)，光刻膠會(huì)以均勻的厚度覆蓋在圓片上。
（2）產(chǎn)生光刻圖形。由透明的基板制成帶有不透明圖案的掩膜版，并將其靠近被光刻膠覆蓋的晶片上。高能量的平行光照照射覆有掩膜版的圓片，沒(méi)有被圖形覆蓋的光刻膠將會(huì)暴露在光線中，以此來(lái)改變光刻膠的化學(xué)組成。接著將圓片置于顯影液中，去除部分光刻膠，以此讓光刻膠在圓片上形成特定的圖樣。曝光過(guò)與未曝光的光刻膠有著不同的特性，對(duì)于正膠，曝光的部分在顯影液中有更好的溶解性。再將圓片浸入可以溶解薄膜材料。
（3）形成圖形化薄膜。將圓片浸入可溶解薄膜材料但不會(huì)影響光刻膠的化學(xué)溶液中，通過(guò)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間控制，被光刻膠覆蓋的薄膜會(huì)保持完整而沒(méi)有被光刻膠覆蓋的薄膜將會(huì)被去除。然后去除光刻膠，這樣就能得到圖形化的薄膜。
個(gè)人理解的整體思路是這樣的：
目標(biāo)是在圓片的薄膜上刻蝕出特定的圖形。但是這種圖形怎么形成呢？我們可以在薄膜上再蓋一層有特定形狀的保護(hù)膜，沒(méi)有保護(hù)膜覆蓋的薄膜會(huì)被去除。這樣表面上并沒(méi)有解決問(wèn)題，只是將問(wèn)題從如何形成有特定形狀的薄膜變成如何形成有特定形狀的保護(hù)膜。但是實(shí)際上，薄膜的材料已經(jīng)定下來(lái)了，而保護(hù)膜的可以有很多選擇，很多加工方法不適應(yīng)于薄膜但卻適用于保護(hù)膜，這大大提高了工藝的靈活性。而其中最常用的方案是將光刻膠作為保護(hù)膜的材料，將曝光后的圓片浸入顯影液來(lái)獲得特定的光刻圖形。
至于為什么要采用旋涂的方式，個(gè)人認(rèn)為是如果采用涂抹或者別的方式來(lái)形成的薄膜會(huì)有厚度過(guò)厚和不均勻的問(wèn)題。而在旋涂的過(guò)程中，使光刻膠移動(dòng)的離心力是隨著半徑而緩慢變化的，因此能形成均勻的薄膜。
2.薄膜沉積
1）物理方法。直接將要沉積的材料以逐個(gè)原子或者逐層的方式從源材料沉積刀圓片表面。例如金屬蒸發(fā)、金屬濺射。通常形成的金屬薄膜范圍是1~2μm。
2）化學(xué)汽相淀積。兩種或更多的活性材料到達(dá)圓片表面臨近處，它們?cè)诹己玫沫h(huán)境下發(fā)生反應(yīng)，這些物質(zhì)之間會(huì)生成固相，即物質(zhì)會(huì)被吸附刀硅晶片表面。如果存在反應(yīng)副產(chǎn)物，可能會(huì)被周圍的介質(zhì)去除。連續(xù)反應(yīng)引起材料層在圓片上形成。通常形成的薄膜平均厚度是1μm以下。
3.硅熱氧化
讓硅片在高溫（900攝氏度或更高的溫度）下與氧原子發(fā)生反應(yīng)，在圓片表面生成一層氧化層。這層氧化層將內(nèi)部硅原子和氧原子隔開(kāi)，隨著厚度增加，氧化速率會(huì)降低。大多數(shù)應(yīng)用中，熱氧化層的厚度在1.5μm以下。
4.濕法刻蝕
用濕法化學(xué)反應(yīng)來(lái)去除材料，常用于去除半導(dǎo)體、聚合物、電介質(zhì)、金屬以及功能材料。其關(guān)鍵指標(biāo)包括刻蝕速率、溫度以及均勻性。對(duì)目標(biāo)材料、掩膜材料和襯底的選擇性刻蝕是MEMS設(shè)計(jì)過(guò)程中至關(guān)重要的內(nèi)容?？涛g率定義為垂直方向，但刻蝕劑實(shí)際上也會(huì)與薄膜的側(cè)壁發(fā)生反應(yīng)。在事件t范圍內(nèi)，側(cè)壁的刻蝕長(zhǎng)度稱為鉆蝕。鉆蝕的數(shù)量影響著圖形轉(zhuǎn)移過(guò)程中的精度。
5.硅的各向異性刻蝕
硅的各向異性刻蝕是微機(jī)械加工過(guò)程中獨(dú)特的工藝，可用于生產(chǎn)各種不同的三維結(jié)構(gòu)。
6.等離子刻蝕和反應(yīng)離子刻蝕
等離子刻蝕常被稱作干法刻蝕，因?yàn)檎麄€(gè)過(guò)程不包括濕法化學(xué)反應(yīng)。它通常在等離子體刻蝕機(jī)中進(jìn)行，用于從硅片表面去除材料?？涛g過(guò)程中，等離子體刻蝕機(jī)產(chǎn)生的電場(chǎng)會(huì)擊穿空腔中的化學(xué)活性氣體，形成帶電的活性氣態(tài)電子團(tuán)。帶電原子團(tuán)不僅會(huì)與圓片發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，還會(huì)在電場(chǎng)的加速作用下與圓片發(fā)生物理反應(yīng)。兩種反應(yīng)各有優(yōu)點(diǎn)，化學(xué)刻蝕的各向同性和材料選擇性比較好，而物理刻蝕定向性和各向異性會(huì)比較好。
若與圓片相連的電極是接地的，則稱之為等離子體刻蝕；若圓片與通有交流偏壓的電極相連，則稱之為反應(yīng)離子刻蝕。反應(yīng)離子刻蝕與等離子刻蝕相比，更偏向于物理反應(yīng)，因此刻蝕各向異性。其中一種特殊的工藝名為深反應(yīng)離子刻蝕，能夠在在圓片上產(chǎn)生較深的溝槽和光滑的側(cè)壁。
7.摻雜
摻雜工藝是將摻雜原子注入到半導(dǎo)體晶格之中，從而改變襯底材料的電學(xué)特性。摻雜源可以放置在圓片表面或利用離子注入精確地注入到硅原子的晶格之中。摻雜原子在圓片中的運(yùn)動(dòng)是隨機(jī)的，但總體而言是從高濃度向低濃度運(yùn)動(dòng)。這個(gè)過(guò)程稱為熱擴(kuò)散，遵循菲克定律，濃度C是時(shí)間t和位置x的函數(shù)，即
其中，J(x,t)是在位置x和時(shí)間t時(shí)單位面積上流過(guò)的摻雜原子。參數(shù)D是擴(kuò)散效率，取決于溫度，即
求解上式得
8.圓片劃片
圓片劃片是一個(gè)機(jī)械過(guò)程，用于將裸芯片從圓片上切下。
9．圓片鍵合
圓片鍵合是指在適當(dāng)?shù)奈锢砗突瘜W(xué)條件下，將兩個(gè)圓片接觸對(duì)準(zhǔn)，形成永久性的黏合。根據(jù)鍵合溫度高低分為三類：室溫鍵合、低溫鍵合（低于100攝氏度）和高溫鍵合（高于100攝氏度）。
