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CMOS工艺下微压力传感器设计方案 CMOS工艺下微压力传感器设计方案 目 录 TOC \o "1-3" \h \z \u 引言 1 第一章 绪论 2 1.1压力传感器概述 2 1.2 传感器制造工艺概述 2 1.2.2 MEMS工艺概述 3 1.2.3 CMOS和MEMS工艺结合 3 1.3研究现状 4 1.4课题研究意义 6 1.5本论文的主要工作 6 第二章CMOS工艺下压力传感器的原理分析 7 2.1 MOSFET管的理论分析 7 2.2应力 8 2.3压阻效应 9 2.3 本章小结 10 第三章 CMOS压力传感器的仿真与分析 11 3.1传感器电路原理分析 11 3.2压力特性的仿真与分析 12 3.2.1传感器在压力下的形变 12 3.2.2 传感器在压力下应力的分布 13 3.2.3 压力特性仿真的误差来源分析 16 3.3电路特性的仿真与分析 16 3.4本章小结 19 第四章 版图设计 20 4.1版图设计流程 20 4.2版图设计规则与技巧 21 4.2.1版图设计的基本元器件 21 4.2.2版图设计规则 22 4.2.3 版图设计的注意事项 23 4.3版图的绘制与验证 24 4.3.1 版图 24 4.3.2 设计规则检查（DRC） 25 4.3.3 版图与电路图的一致性检查（LVS） 25 4.4后仿真 25 4.6本章小结 27 第五章 芯片加工工艺的讨论 28 5.1 CMOS加工工艺讨论 28 5.2 MEMS加工工艺讨论 28 5.2.1光刻工艺 28 5.2.2刻蚀工艺 29 5.2.3除胶工艺 29 5.2.4 MEMS加工失败原因分析 30 5.3 本章小节 31 第六章 总结与工作展望 32 6.1 结论 32 6.2工作展望 32 参考文献 34 摘 要 CMOS结合MEMS制作的压力传感器容易在芯片上集成，且具有体积小、功耗低、性能高等优点。本文研究了一种基于CMOS工艺与MEMS工艺结合制造的微压力传感器。并对传感器的工作原理、版图设计、加工工艺等方面进行了研究。利用MOS管沟道区域的压阻效应、MOS管电学特性等理论知识，设计了压力传感器的结构，本次设计的压力传感器结构简单、体积小、具有较好的灵敏度。本文还对传感器的力学特性和电学特性进行了仿真，通过仿真得到传感器灵敏度为185mV/Mpa。最后根据传感器的原理设计了版图，在芯片制造厂商进行了流片，并对传感器制作过程中所涉及到了基本工艺进行了探讨，设计了MEMS加工所需的掩膜版。 关键字 压阻效应 压力传感器 CMOS MEMS A Micro Pressure Sensor Based On CMOS ABSTRACT CMOS combined with MEMS pressure sensor is easy to integrated on chip.It has small volume, low power consumption and high performance. This paper research on a CMOS and MEMS compatible inregrated pressure sensor.This paper describes the work theory,structure design,fabrication process of pressure sensor.The main contents of the paper are about a pressure that based on the piezoresistive effect of MOSFET channel region, the electrical characteristics of the MOSFET.The pressure sensor is small ,simple and has a good sensitivity.The mechanical properties and electrical characteristics of the sensor are simulated,and The sensitivity of the sensor is 185mV/Mpa.According to the principle of the sensor,we design the ne