VLSI自動設計技術を応用したMEMS-CMOS混載センサシステムの協調設計技術

应用VLSI自动设计技术的MEMS-CMOS混合传感器系统协同设计技术

• 批准号: 22K11960
• 负责人: 小松 聡
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Denki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11960/
• 关键词: CMOS; MEMS; センサ; 協調設計; センサシステム; MEMS-CMOS協調設計

本研究では、集積回路(Very Large Scale Integration: VLSI)とMEMS(Micro-Electro-Mechanical-Systems)センサをCMOSプロセスによる同一のチップ上に混載することで、より小型で高性能なMEMS-CMOS混載センサシステムを実現することを目指している。また、その実現のために、CMOS VLSIでの自動設計技術を応用することで、仕様から最終的なセンサシステムに至るまでの一貫した設計支援技術を構築することを研究の目的としている。通常、MEMSセンサの設計では要求仕様（分解能、レンジ、サイズ、など）に応じて熟練のMEMS設計者が設計を行う。一方で、VLSI設計においては性能や面積などの要求仕様からそれを満たす設計を自動生成する高位合成技術が実用的になってきており、本研究ではそのアイディアをMEMSセンサ自動生成に適用する。2022年度は、主にCMOSプロセス上にMEMSセンサを作製し、CMOS集積回路とMEMSセンサを一つのチップ上に実現するための技術の確立、および、与えられた要求仕様を満たすようなMEMSセンサの自動生成技術に重点を置いて研究を実施した。様々なCMOSプロセス技術において、最適な形状のMEMSセンサの形状を自動的に生成するシステムを構築し、計算機上でのシミュレーションと実際にMEMSデバイスとして作製・評価を行い、提案手法の妥当性を示すことができた。今後は、CMOS集積回路とMEMSセンサの協調シミュレーション環境およびMEMSセンサの自己キャリブレーション技術の確立を目指す。

This study で で, Very Large Scale Integration: VLSI) と MEMS (Micro - company - Mechanical Systems) セ ン サ を CMOS プ ロ セ ス に よ る same の チ ッ に mix on the プ す る こ と で, よ り small で high-performance な MEMS - CMOS mixed load セ ン サ シ ス テ ム を be presently す る こ と を refers し て い る. ま た, そ の be presently の た め に, CMOS VLSI で の automatic design technology を 応 with す る こ と で, others か ら final な セ ン サ シ ス テ ム に to る ま で の consistently し た を design support technology to construct す る こ と purpose の を study と し て い る. Usually, MEMS セ ン サ の design で は asked shi others (decomposition can, レ ン ジ, サ イ ズ, な ど) に 応 じ て を line う skilled designers が の MEMS design. Party で, VLSI design に お い て は performance や area な ど の asked shi others か ら そ れ を against た す design を automatically generated す る が high synthesis technology be used に な っ て き て お り, this study で は そ の ア イ デ ィ ア を MEMS セ ン サ automatically generated に applicable す る. 2022 は, Lord に CMOS プ ロ セ ス に on MEMS セ ン サ を cropping し, CMOS integrated circuit と MEMS セ ン サ を a つ の チ ッ プ on に be presently す る た め の の established technology, お よ び and え ら れ た asked shi others を against た す よ う な MEMS セ ン サ の automatic generation technique に key を buy い て research を be applied し た. Others 々 な CMOS プ ロ セ ス technology に お い て, optimal な shape の MEMS セ ン サ の shape を automated に す る シ ス テ ム を constructing し, computer で の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン と be interstate に MEMS デ バ イ ス と し て cropping, review 価 を い, proposal gimmick の justice を shown す こ と が で き た. Future は, CMOS integrated circuit と MEMS セ ン サ の coordination シ ミ ュ レ ー シ ョ ン environment お よ び MEMS セ ン サ の himself キ ャ リ ブ レ ー シ ョ ン technology の establish を refers す.

项目成果

CMOSプロセスを用いたMEMS圧力センサとCV変換回路の試作と評価

采用 CMOS 工艺的 MEMS 压力传感器和 CV 转换电路的原型制作和评估

• 发表时间: 2022
• 作者: 前澤 龍平;小松 聡
• 通讯作者: 小松 聡

MOSFETのチャネル抵抗を用いたピエゾ抵抗型MEMS圧力センサの試作と評価

使用 MOSFET 沟道电阻的压阻 MEMS 压力传感器的原型制作和评估

• 发表时间: 2022
• 作者: 前澤 龍平;小松 聡
• 通讯作者: 小松 聡

静電容量型MEMS加速度センサの自動生成

自动生成电容式MEMS加速度传感器

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐藤 優大;小松 聡
• 通讯作者: 小松 聡