基于CMOS工艺的复合真空传感器系统研究

项目名称： 基于CMOS工艺的复合真空传感器系统研究

项目编号： No.61201035

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 汪家奇

作者单位： 大连理工大学

项目金额： 27万元

中文摘要： 测量高真空的热电离传感器必须搭配测量低真空的皮拉尼传感器，这需要两款分立的真空传感器，因此增加了测试系统的成本和复杂度。本项目首次提出将皮拉尼传感器和热电离传感器以及信号处理电路利用CMOS工艺在同一个硅片上实现，构成一个覆盖热电离传感器和皮拉尼传感器全范围的全固态复合真空传感器系统，量程为1.E+5Pa~1.E-6Pa。核心器件包括皮拉尼传感器的钨微热板，热电离传感器的钨电子发射极和采样、放大等电路。工艺方面，拟采用0.5微米CMOS工艺，重点研究Post-CMOS工艺，掌握牺牲层腐蚀、钨电子发射极的暴露等关键工艺。理论方面，深化皮拉尼传感器中的微小尺度气体导热理论和热电离传感器的电热场及电磁场的分析方法。该传感器系统具有体积小、重量轻、实现两款传感器的无缝衔接等优点，除常规真空测量外，还可用到以微电子封装为代表的微小体积的真空测量和以深空探测为代表的对真空传感器重量要求苛刻的领域。

中文关键词： 真空传感器；皮拉尼传感器；热电离传感器；CMOS兼容；MEMS加工

英文摘要： High vacuum hot ionization sensor must be used with the low vacuum Pirani sensor, which improves the test system cost and complexity by two individual vacuum sensors mentioned above. This project first proposes the implementation of Pirani vacuum sensor,

英文关键词： Vacuum sensor；Pirani sensor；thermal ionization sensor；CMOS-compatible；MEMS fabrication