微电子机械系统发展展望

微电子机械系统发展展望 （高技术）

　　

　　李志坚

　　M E M S 一词由M i c r o E l e c t r o M
e c h a n i c a l S y s t e m 的4 个字首组成，
可译为微电子机械系统。M E M S 的起源可以追溯到6
0 年代，1 9 8 9 年后M E M S 一词就渐渐成为一个世
界性的学术用语，M E M S 技术的研究开发也日益成为
国际上的一个热点。与M E M S 一词同时流行的还有M
i c r o M a c h i n e （微机械）和M i c r o
S y s t e m （微系统）。它们都以微小（M i c r o
）为特征，有的强调机械，有的强调系统，但当前人们
常不加区别地与M E M S 通用。

　　一般地说，M E M S 具有以下非约束性的特征：

　　（1 ）尺寸在毫米到微米范围之内，区别于一般宏
（M a c r o ），即传统的、大于1 厘米尺度的“机械
”，但并非进入物理上的微观层次；

　　（2 ）基于（但不限于）硅微加工（M i c r o f
a b r i c a t i o n ）技术制造；

　　（3 ）与微电子芯片类同，可大批量、低成本生产
，性能价格比传统“机械”制造技术大幅提高；

　　（4 ）M E M S 中的“机械”不限于狭义的机械力
学中的机械，它代表一切具有能量转化、传输等功能的
效应，包括力、热、声、光、磁，乃至化学、生物能等
；

　　（5 ）M E M S 的目标是微“机械”与I C 集成的
微系统———有智能的微系统。

　　用以上特征衡量，用微电子技术（但不限于此）制
造的微小机构、器件、部件和系统等都属于M E M S 范
围，微机械和微系统只是M E M S 发展的不同层次，有
关的科学技术都可统称为M E M S 技术。

　　当前，信息技术已走上多媒体、网络化和智能化的
道路，微电子信息处理已向系统级芯片集成发展。无论
从微型化或性能价格比发展看，信息获取（传感）技术
和信息执行技术，即所谓“外部设备”技术都已成为发
展的瓶颈；它们与“主机”的接口（H I ）也成为阻碍
处理速度的关键。M E M S 技术的目标是把信息获取、
处理和执行一体化地集成在一起，使之成为真正的系统
，因此该技术对信息技术的革命意义是不言而喻的。对
传统的“机械学”来说，M E M S 技术不仅打开了“微
尺寸”新领域的大门，也是真正实现机电一体化的开始
。M E M S 被认为是微电子技术的又一次革命，对2 1
世纪的科学技术、生产方式和人类生活质量都会有深远
的影响。
　　（原载《科技导报》9 ／1 9 9 7 ，本文是一篇论
文的引言部分）
　　《人民日报》（1 9 9 7 1 1 2 6 十版）

M E M S                  微电子机械系统   美国叫法      基于IC工艺发展起来的
i c r o M a c h i n e  微机械           日本猪叫法    基于精密加工发展起来的
S y s t e m              微系统           欧洲叫法      基于德国LIGA工艺发展起来的