MEMS 制造是基于半導(dǎo)體制造技術(shù)上發(fā)展起來的；它融合了擴(kuò)散、薄膜（PVD/CVD）、光刻、刻蝕（干法刻蝕、濕法腐蝕）等工藝作為前段制程，繼以減薄、切割、封裝與測試為后段，輔以精密的檢測儀器來嚴(yán)格把控工藝要求，來實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)要求。
MEMS制程各工藝相關(guān)設(shè)備的極限能力又是限定器件尺寸的關(guān)鍵要素，且其相互之間的配套方能實(shí)現(xiàn)設(shè)備成本的最低；下面先簡要介紹一下前段制程的特點(diǎn)及涉及的設(shè)備。
擴(kuò)散工藝：
MEMS生產(chǎn)中的擴(kuò)散指工藝所需要的雜質(zhì)在一定條件下對硅（或其他襯底）的摻雜。如在硅中摻磷、硼等。廣義上講，氧化與退火也是一種擴(kuò)散；前者指氧氣在SiO2中的擴(kuò)散，后者指雜質(zhì)在硅（或其他襯底）中的擴(kuò)散。其目的是要為了改變原材料的電學(xué)特性或化學(xué)特性。
如下圖是擴(kuò)散爐，其三根管（上/中/下）的正常分配如FATRI UTC的分配：氧化爐，擴(kuò)散爐，合金爐，分別用于形成SiO2，擴(kuò)散雜質(zhì)，鍵合后進(jìn)行合金工藝。
如下是RTP機(jī)臺(tái)圖片及其特性參數(shù)；RTP（快速熱退火）是用各種熱輻照源，直接照射在樣品表面上，迅速將樣品加熱至700~1200℃左右在幾秒~幾十秒的時(shí)間內(nèi)完成退火的工藝；如此可以極大地縮短工藝時(shí)間。
薄膜工藝：
MEMS生產(chǎn)中的薄膜指通過蒸鍍、濺射、沉積等工藝將所需物質(zhì)覆蓋在基片的表層，根據(jù)其過程的氣相變化特性，可分為PVD與CVD兩大類。
PVD工藝涉及的機(jī)臺(tái)有電子束蒸鍍機(jī)（圖左）與磁控濺射機(jī)（圖右）
電子束蒸鍍利用電磁場的配合可以精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)利用高能電子轟擊坩堝內(nèi)膜材，使膜材表面原子蒸發(fā)進(jìn)而沉積在基片上；以FATRI UTC電子束蒸鍍機(jī)在MEMS制造過程的功用來說，其主要用來蒸鍍Pt、Ni、Au等。
而磁控濺射是在高真空(10-5Torr)的環(huán)境下，導(dǎo)入惰性氣體（通常是Ar）并在電極兩端加上高電壓、產(chǎn)生輝光放電(Glow discharge)。Ar原子被電離成Ar+和電子。在電場作用下Ar+加速飛向靶材(target)，與靶材發(fā)生碰撞，濺射出大量的靶材原子，靶材原子沉積在基片上。在FATRI UTC 的MEMS 生產(chǎn)過程中，其可濺射Al、C0、Fe、的合金等。
CVD工藝又可細(xì)分APCVD，LPCVD及PECVD；在MEMS制造中我們通常使用PECVD機(jī)臺(tái)(見下圖)來制造SiO2、Si3N4 或 SiC。其工藝是在較低的溫度下借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電離，在局部形成等離子體，而等離子體化學(xué)活性很強(qiáng)，很容易發(fā)生反應(yīng)，在基片上沉積出所期望的薄膜。
光刻工藝：
光刻是通過一系列生產(chǎn)步驟（主要包含涂膠，曝光，顯影），將晶圓表面的薄膜與光刻板中的圖形做相同動(dòng)作的選擇性的顯開或遮蔽（下左圖為涂膠與顯影機(jī)，右圖為曝光機(jī)）。而光刻機(jī)的圖形轉(zhuǎn)移能力（最小線寬）是整條工藝線的重要指標(biāo)，這與設(shè)計(jì)時(shí)可做的集成度大小有直接關(guān)聯(lián)。就目前國內(nèi)具備MEMS 制程的各家制造中心來說，F(xiàn)ATRI UTC 的光刻機(jī)處于較先進(jìn)的水平。
刻蝕工藝：
在MEMS制程中，刻蝕就是用化學(xué)的、物理的或同時(shí)使用化學(xué)和物理的方法，在光刻的基礎(chǔ)上有選擇地進(jìn)行圖形的轉(zhuǎn)移。 刻蝕技術(shù)主要分為干法刻蝕與濕法刻蝕。
干法刻蝕主要利用反應(yīng)氣體與等離子體進(jìn)行刻蝕；以FATRI UTC為例，在MEMS制造中的ICP刻蝕機(jī)主要用來刻蝕Si、Si3N4、SiO2等
濕法刻蝕主要利用化學(xué)試劑與被刻蝕材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行刻蝕；以FATRI UTC的MEMS制程為例，在濕法槽進(jìn)行濕法刻蝕的對象有SiO2、Si3N4、金屬、光刻膠等，晶圓作業(yè)中的清洗步驟也需在濕法槽中進(jìn)行。
