论文充分调研了MEMS技术发展过程中单片集成技术的优势和限制因素，在分析了国内外现有的集成工艺技术特点和挑战的基础上，明确了集成化工艺设计思路。　　论文对集成工艺的材料、工艺参数进行了细致的分析。特别对退火温度、掺杂浓度等工艺参数进行了详细地分析、计算和仿真。在确定各关键工艺参数的前提下，初步提出了一套集成表面牺牲层标准工艺流程。为了检验该集成化工艺，论文设计了微机械结构、IC电路和测试单元，完成了仿真和版图绘制。　　为了提高集成化工艺的可行性，论文对关键技术逐一分析。首先讨论了制造微机械区内结构层Poly-Si的优选方案。结合表面轮廓的测试，指出多层材料淀积产生的台阶会增加互连难度，论文强调了版图调整的必要性。针对该台阶，论文提出一种Inter-CMOS工艺，采用合理的版图设计，可避免高台阶出现。　　针对核心的牺牲层释放步骤，分别讨论了干法释放和湿法释放的优缺点。利用工艺仿真软件SentaurusTM对杂质的扩散过程进行仿真，进一步利用有限元分析软件CoventorWareTM分析刻蚀残留物对微结构力学特性的影响，指明了干法释放的局限性。依靠理论分析为指导，选择了湿法作为集成化技术的释放方案。分析了释放中的黏附、CMOS区保护、应力腐蚀、腐蚀时间的确定等问题后，论文提出一种实时监控牺牲层释放时间的监测阵列。此外，论文特别讨论了湿法释放时的金属腐蚀问题。　　为了研究集成工艺对IC的影响，设计对比实验并流片，确定了能量、应力、氢的影响机制。特别对多层材料淀积引入的应力值进行了计算。以理论分析为指导，论文对集成化表面牺牲层工艺进行了优化，对优化的集成技术进行流片，分别测试、分析了IC/微结构性能，明确了该优化方案的可行性和局限性。为进一步验证影响机制理论的适用性，设计了基于0.8μmCMOS技术的集成化方案，并流片验证。　　为扩展集成技术的适用性，满足使用单晶硅制作微机械结构的要求，论文提出了一种SOI牺牲层工艺技术，流片验证了该工艺的可行性，测量了SOI片器件层单晶硅内利用氮化硅加入的预应力。提出了一种中空的凸点结构，可缓解器件层的应力翘曲。