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マイクロテクノロジーとは、特徴が1マイクロメートル（100万分の1メートル、または10⁻⁶メートル、または1μm）程度の寸法を持つ技術である。 [ 1 ]物理的および化学的プロセス、ならびに1マイクロメートル規模の構造の製造または操作に焦点を当てている。[ 2 ]
1970年頃、科学者たちは、多数の微細なトランジスタを単一のチップ上に配列することで、性能、機能性、信頼性を劇的に向上させ、同時にコストを削減し、生産量を増加させるマイクロエレクトロニクス回路を構築できることを発見した。この発展が情報革命へとつながった。
近年、科学者たちは、電気機器だけでなく機械機器も小型化・大量生産が可能であることを発見し、集積回路技術が電気機器の世界にもたらしたのと同様の恩恵を機械機器の世界にももたらす可能性を秘めている。現在、電子機器は高度なシステムや製品の「頭脳」を担っているが、マイクロメカニカルデバイスは、外部世界と接点を持つセンサーやアクチュエーター、つまり目や耳、手や足といった役割を果たすことができる。
今日、マイクロメカニカルデバイスは、自動車のエアバッグ、インクジェットプリンター、血圧計、プロジェクションディスプレイシステムなど、幅広い製品の主要コンポーネントとなっています。そう遠くない将来、これらのデバイスが電子機器と同じくらい普及することは明らかです。また、製造プロセスはより精密になり、20 nm以下に達した高度なマイクロ電気回路の例に見られるように、技術の寸法はサブマイクロメートル範囲まで縮小されています。[ 3 ]
MEMS （Micro Electro Mechanical Systems：マイクロ電気機械システム）という用語は、マイクロ電気モーター、共振器、歯車など、チップ上に構築された新しい高度な機械システムを説明するために1980年代に造語されました。今日では、MEMSという用語は、バッチプロセスで製造可能な機械的機能を持つあらゆる微細デバイスを指すのに実際に使用されています（例えば、マイクロチップ上に作製された微細な歯車のアレイはMEMSデバイスとみなされますが、レーザー加工された小さなステントや時計部品はそうではありません）。ヨーロッパではMST（マイクロシステムテクノロジー）という用語が好まれ、日本ではMEMSは単に「マイクロマシン」と呼ばれています。これらの用語の区別は比較的小さく、しばしば互換的に使用されます。
MEMSプロセスは一般的に、表面加工、バルク加工、LIGA、EFABなど、いくつかのカテゴリに分類されますが、実際には何千種類もの異なるMEMSプロセスが存在します。比較的単純な形状を製造できるものもあれば、より複雑な3D形状や高い汎用性を提供するものもあります。エアバッグ用の加速度計を製造している企業が、慣性航法用の加速度計を製造するには、全く異なる設計とプロセスが必要になります。加速度計からジャイロスコープなどの別の慣性デバイスに変更するには、設計とプロセスにおいてさらに大きな変更が必要となり、おそらく全く異なる製造設備とエンジニアリングチームが必要になるでしょう。
MEMS技術は、これまで達成不可能だった性能と信頼性の基準をMEMSが提供できる重要な用途が多岐にわたることから、大きな注目を集めています。あらゆるものがより小型化、高速化、低価格化されることが求められる時代において、MEMSは魅力的なソリューションを提供します。MEMSは、自動車用センサーやインクジェットプリンターなどの特定の用途にすでに大きな影響を与えています。新興のMEMS産業は、すでに数十億ドル規模の市場となっています。この市場は急速に成長し、21世紀の主要産業の一つになると予想されています。Cahners In-Stat Groupは、 2005年までにMEMSの売上高が120億ドルに達すると予測しています。欧州のNEXUSグループは、より包括的なMEMSの定義を用いて、さらに大きな収益を予測しています。
マイクロテクノロジーは、多くの場合、フォトリソグラフィーを用いて構築されます。光波はマスクを通して表面に集束され、化学膜を形成します。膜の柔らかい未露光部分は洗い流され、その後、酸によって保護されていない材料がエッチングされます。
マイクロテクノロジーの最も有名な成功例は集積回路です。マイクロマシンの構築にも使用されています。マイクロテクノロジーをさらに小型化しようとする研究者の試みから派生して、ナノテクノロジーは1980年代、特に新しい顕微鏡技術の発明後に登場しました。[ 4 ]これらは、寸法が1～100 nmの材料と構造を生み出しました 。[ 4 ]
以下の品々は、フォトリソグラフィーを用いて1マイクロメートルのスケールで製作されたものです。