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随着深刻蚀等微机械加工技术的发展，在金属钛本体上可以加工出多种微结构，金属钛成为了一种新兴的MEMS结构材料。本论文对金属钛本体材料的MEMS微加工技术进行了初步探索，研究了从材料的选取和制备，化学机械抛光，到金属钛的湿法和干法刻蚀等一系列工艺，并在工艺开发的基础上，成功制备了若干钛基MEMS新器件。
论文首先对钛的湿法腐蚀进行了研究，通过尝试不同的腐蚀溶液和配比，最终得到一种稳定有效的钛腐蚀液，40％ HF/70％ HN03/DI water(1:1：30)，其速率约为2.26μm/min。本论文还对钛等离子体深刻蚀进行的工艺研究和优化，采用SU8作为刻蚀掩膜，研究了各刻蚀参数（线圈功率、平板功率和C12流量）对钛深刻蚀结果的各种影响（刻蚀速率、选择比、刻蚀形貌、表面粗糙度等），并得到了一个兼顾刻蚀速率、各向异性和表面平整度的最优化刻蚀条件：线圈功率400W，平板功率100W，氯气流量60sccm，腔体气压3mT。在此刻蚀条件下刻蚀结构深宽比可达10:1，刻蚀速率约为1μm/min，刻蚀表面粗糙度小于145nm。
在工艺研究的基础上，开发出三种以钛本体为主要结构材料的新器件。首先提出了一种钛基离面微针阵列的加工方法，使用湿法腐蚀工艺，得到了高度从20微米到100微米不等的针尖阵列，针尖顶部尖锐，深宽比大于1:1。通过过氧化氢水浴处理，在表面生成多孔NST结构，进一步增强针尖的生物兼容性。然后论文提出了一种钛基微小零件的新型制作方法，将ICP深刻蚀技术、倒装键合、湿法减薄和化学机械抛光结合，加工出了200μm厚、平面尺寸精确到微米级别的微小零件。其中体钛的刻蚀深度达到了200μm以上，是迄今文献报道中刻蚀深度最深的。最后论文提出了一种基于倒装键合的TOG(Titanium-On-Glass)工艺，加工得到了25μm厚的高深宽比（深宽比约为10：1）可动结构，制备了两种类型的横向接触式开关。初步测试结果表明，开关能够正常工作，其最低吸合驱动电压为30V，接触电阻为2Q。