微細加工是制造微米級或更小的微型結構的過程。從歷史上看，最早的微制造工藝用于集成電路制造，也稱為“?半導體制造?”或“半導體器件制造”。在過去的二十年中，微機電系統、微系統、微機械及其子領域，微流體學片上實驗室，光學MEMS、RF MEMS、PowerMEMS、BioMEMS及其擴展到納米級（例如，用于納米機電系統的NEMS）已經重新使用，調整或擴展了微制造方法。平板顯示器和太陽能電池也正在使用類似的技術。

各種設備的小型化在科學與工程的許多領域提出了挑戰：物理、化學、材料科學、計算機科學、超精密工程、制造工藝和設備設計。它也引起了各種各樣的跨學科研究。微細加工的主要概念和原理是微光刻、摻雜、薄膜、?蝕刻、粘接和拋光。

微型設備包括：

• 集成電路（“微芯片”）
• 微機電系統（MEMS）和微光電系統（MOEMS）
• 微流體裝置（噴墨打印頭）
• 太陽能電池
• 平板顯示器（請參閱AMLCD和薄膜晶體管）
• 傳感器（微傳感器）（生物傳感器，納米傳感器）
• 功率MEMS，燃料電池，能量收集器/清除劑

微制造技術起源于微電子工業，即使使用玻璃，塑料和許多其他基材，該設備通常還是在硅晶片上制造的。微加工、半導體加工、微電子制造、半導體制造、MEMS制造和集成電路技術是代替微加工的術語，但微加工是廣義的術語。

傳統的加工技術（例如放電加工，火花腐蝕加工和激光鉆孔）已從毫米尺寸范圍擴展到微米范圍，但它們并沒有共享微電子起源的微加工的主要思想：復制和并行制造數百個或多個數百萬個相同的結構。這種平行性存在于各種印記，鑄造和模塑技術中，這些技術已成功應用于微區域。例如，DVD的注射成型涉及在光盤上制造亞微米尺寸的斑點。

微型制造實際上是在制造微型設備中使用的一系列技術。其中一些是非常古老的起源，與光刻或蝕刻之類的制造無關。拋光是從光學制造業借來的，許多真空技術都來自19世紀的物理學研究。電鍍也是19世紀的一種技術，適用于生產微米級的結構，各種沖壓和壓花技術也是如此。

為了制造微器件，必須重復執行許多過程，一次又一次。這些過程通常包括沉積薄膜，對具有所需微特征的薄膜進行構圖以及去除（或蝕刻）薄膜的某些部分。通常在每個單獨的工藝步驟中使用薄膜計量，以確保薄膜結構在厚度（t）、折射率（n）和消光系數（k）方面具有所需的特性，以實現合適的器件性能。例如，在存儲芯片制造中，大約有30個光刻步驟，10個氧化步驟步驟，20個蝕刻步驟，10個摻雜步驟以及許多其他步驟。微加工工藝的復雜性可以通過其掩膜數量來描述。這是構成最終器件的不同圖案層的數量。現代微處理器由30個掩模制成，而幾個掩模足以滿足微流體設備或激光二極管的要求。微細加工類似于多次曝光攝影，其中許多圖案彼此對齊以形成最終結構。

微細加工的設備通常不是獨立式設備，而是通常形成在較厚的支撐基板之上或之中。對于電子應用，可以使用半導體襯底，例如硅晶片。對于光學設備或平板顯示器，通常使用透明基板，例如玻璃或石英。通過許多制造步驟，基板使微設備的操作變得容易。通常，許多單獨的器件在一個基板上一起制成，然后在制造快要結束時被分割成單獨的器件。

微型設備通常使用一層或多層薄膜構成。這些薄膜的用途取決于設備的類型。電子設備可以具有薄膜，該薄膜是導體（金屬），絕緣體（電介質）或半導體。光學裝置可具有反射，透明，導光或散射的膜。膜還可以具有化學或機械目的以及用于MEMS應用。沉積技術的示例包括：

• 熱氧化
• 硅的局部氧化
• 化學氣相沉積（CVD）
  • 化學氣相沉積
  • 低壓化學氣相沉積
  • 化學氣相沉積
• 物理氣相沉積（PVD）
  • 濺鍍
  • 蒸發沉積
  • 電子束PVD
• 外延

通常期望將膜圖案化為不同的特征或在一些層中形成開口（或通孔）。這些特征在微米或納米級，而構圖技術正是定義微細加工的要素。圖案化技術通常使用“掩膜”來定義將被去除的薄膜部分。圖案化技術的示例包括：

• 光刻技術
• 陰影遮罩

蝕刻是去除薄膜或襯底的某些部分。使基材暴露于蝕刻（例如酸或等離子體）中，該蝕刻以化學或物理方式侵蝕膜，直到將其除去。蝕刻技術包括：

• 干法蝕刻（等離子蝕刻），例如反應離子蝕刻（RIE）或深反應離子蝕刻（DRIE）
• 濕蝕刻或化學蝕刻

微成型是微系統或微機電系統（MEMS）“具有至少兩維在亞毫米范圍內的零件或結構”?的微加工過程。它包括諸如微擠壓、微沖壓和微切割等技術。至少從1990年開始就已經設想并研究了這些和其他微成型工藝，導致工業級和實驗級制造工具的發展。但是，正如Fu和Chan在2013年最新技術審查中指出的那樣，在更廣泛地實施該技術之前，仍必須解決幾個問題，包括變形載荷和缺陷，成形系統的穩定性，機械性能以及其他與晶粒結構和邊界有關的尺寸影響：

在微成型中，晶界的總表面積之比隨著試樣尺寸的減小和晶粒尺寸的增加，材料體積減小。這導致晶界強化效果降低。與內部晶粒相比，表面晶粒的約束較小。流動應力隨零件幾何尺寸的變化部分歸因于表面晶粒體積分數的變化。另外，隨著工件尺寸的減小，每個晶粒的各向異性變得很明顯，這導致不均勻的變形，不規則的幾何形狀以及變形載荷的變化。迫切需要建立起微成型的系統知識，以支持零件，工藝和工具的設計，同時考慮尺寸效應。

也可以執行用于清潔，平坦化或改變微細加工裝置的化學性質的多種其他方法。一些示例包括：

• 通過熱擴散或離子注入進行摻雜
• 化學機械平面化（CMP）
• 晶圓清洗，也稱為“表面處理”
• 引線鍵合

微型制造是在潔凈室中進行的，潔凈室中的空氣已經過濾掉了微粒污染，并且對溫度、濕度、振動和電干擾進行了嚴格控制。煙霧、灰塵、細菌和細胞的尺寸為微米級，它們的存在會破壞微型設備的功能。

潔凈室可提供被動清潔度，但在每個關鍵步驟之前也會主動清潔晶圓。RCA-1清潔在氨?-peroxide溶液去除有機污染物和顆粒;?在氯化氫-過氧化物混合物中進行RCA-2清洗可去除金屬雜質。硫酸?-?過氧化物混合物可去除有機物。氟化氫從硅表面去除天然氧化物。這些都是溶液中的濕法清潔步驟。干洗方法包括氧氣和氬氣等離子體處理以去除不需要的表面層，或在高溫下進行氫氣烘烤以去除天然氧化物，然后再進行外延。柵極前清潔是CMOS制造中最關鍵的清潔步驟：它可以確保ca。可以有序地生長2 nm厚的MOS晶體管氧化物。氧化以及所有高溫步驟都對污染非常敏感，因此清潔步驟必須先于高溫步驟。

表面處理只是一個不同的觀點，所有步驟都與上述相同：在開始處理之前，要使晶片表面處于受控且眾所周知的狀態。晶圓被先前的處理步驟所污染（例如，在離子注入過程中，高能離子從室壁轟擊金屬），或者它們可能已經從晶圓盒中收集了聚合物，并且根據等待時間的不同而不同。

晶圓清洗和表面準備工作與保齡球館中的機器類似：首先清除所有不需要的碎片，然后重建所需的圖案，以便游戲繼續進行。