1967年，研究人员在制备一种谐振栅晶体管时首次提出“表面牺牲层腐蚀”技术的概念。随后表面微机械加工技术进入了飞速发展阶段，许多表面微型结构得到了发展，出现了许多的结构材料和牺牲层结构，为传感器和执行器的加工制备提供了另一种方案和手段。

在表面微加工中，硅片本身不被加工，器件的结构部分由淀积的薄膜层加工而成，结构与基体之间的空隙应用牺牲层技术。牺牲层的作用是支撑结构层，在微器件制备的最后工艺中将被移除。

表面微机械加工技术常用的薄膜材料一般包括多晶硅、氮化硅、氧化硅、磷硅玻璃^[注]（PSG）、金属及其化合物等。根据功能不同，可将这些薄膜材料分为结构层材料和牺牲层材料。在大多数的表面微加工中，多晶硅是主要的结构层材料，而牺牲层材料通常使用可以利用湿法腐蚀工艺移除的二氧化硅、PSG、金属等材料。每个薄膜层的典型厚度为2～5微米，若有特殊要求，这个范围可以扩展到5～20微米。牺牲层技术是表面微机械加工技术的典型代表，是加工悬空和活动结构的一种有效途径，其典型工艺（见图）流程通常包括制作牺牲层、制备结构层和移除牺牲层三个步骤。

表面微加工工艺示意图

表面微机械加工的特点主要包括以下几个方面：①在加工过程中硅片本身不被刻蚀，不受硅晶片厚度的限制且硅片表面没有沟槽结构。②该加工方法一般适用于微小构件的加工，其结构尺寸的主要限制因素是加工多晶硅的反应离子刻蚀工艺。③表面微加工中形成的结构均为层状结构，薄膜材料的选择范围大，因此为微器件设计提供了较大的灵活性，适合于复杂的形状，比如微阀和执行器。④表面微加工技术与集成电路^[注]（IC）工艺兼容性好，容易与集成电路实现集成制作。虽然表面微机械加工技术具有诸多优点，但也存在着三个重要的力学问题，即层间黏附、界面应力和粘连问题。

总体来看，表面微机械加工技术通常只能制作深度很浅的表面组件，组件的厚度小于5微米，因此这种组件只能承受较小的机械力，如果承受较大的机械力可能会折断或变形。表面微机械加工技术可以应用于许多微电子机械系统（MEMS）组件的制作，如数字光源处理器、重力加速度传感器、微加速度计等。