为解决热对流加速度传感器在三维空间测试的难题,突破二维平面集成的限制,提出将检测垂直方向加速度的敏感单元布置在受应力弯曲的复合薄膜悬臂梁上,开展单片集成的应力弯曲悬臂梁式三轴热对流加速度传感器设计理论与CMOS兼容制造中所涉及的基础问题研究,在理论和实验方面着重研究多层复合薄膜悬臂梁在多物理场作用下形变机制,构建密封腔内多场下复合薄膜悬臂梁微机械加工释放后形变的力学模型,提出控制应力和优化工艺的方案,创新设计两层硅片结构单片集成的传感器芯片。研究三轴微机械结构制造工艺与CMOS工艺的兼容性,获得CMOS-MEMS工艺制造三轴微机械结构的方法。进一步研究制造过程中的复杂材料系统相互作用机制,并建立和验证提出的芯片制造工艺模型,评价工艺流程的实用性,形成原创的应力弯曲悬臂梁式单片集成的三轴热对流加速度传感器设计与制造的核心技术,研究成果对于单片集成的热对流加速度传感器技术进一步发展有重要意义。