作为传统的红外探测器,非制冷型的热电堆探测器由于其结构简单、尺寸较小、成本较低等特点而被广泛应用。采用微机械手段加工的MEMS热电堆探测器可以充分利用CMOS工艺实现与信号处理电路的单片集成,从而进一步提高性能降低成本。本文试图以热电堆红外探测器为例研究MEMS器件与CMOS电路的兼容性问题。针对传统微机械热电堆器件使用背面腐蚀或者正面各项异性湿法腐蚀释放结构方面的问题,本文提出了一种采用XeF₂气体各项同性干法刻蚀单晶硅释放工艺的热电堆结构,并讨论了不同形状的刻蚀开口对释放结构的影响。采用正交矩阵实验方法研究了器件制作过程中的两项关键工艺:PECVD淀积低应力Si₃N₄薄膜和XeF₂刻蚀硅工艺。实验结果显示,对于前者,低频脉冲持续时间对Si₃N₄薄膜应力影响最大,并且该时间越长,压应力越大。对于后者,实际器件释放工艺所用的优化参数为:20个刻蚀循环,每个循环的刻蚀时间为60s,XeF₂压力为4torr。本文还提出了单片集成的热电堆红外探测系统原型,设计了系统框架和工艺制程。我们尝试制作了N-MOSFET,初步证明了实现单片集成系统的可行性,并为将来进一步集成高性能CMOS电路打下了基础。