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

基本信息

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

项目摘要

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。

这项研究旨在通过使用CMOS工艺将高度大型集成（VLSI）和MEMS（微电动机械系统）传感器混合使用高度大型集成（VLSI）和MEMS（微电动机械系统）传感器，以实现较小的，高性能的MEMS-CMOS混合传感器系统。此外，该研究旨在通过使用CMOS VLSI应用自动设计技术来实现这一目标，以创建一致的设计支持技术，从规格到最终传感器系统。通常，MEMS传感器设计由熟练的MEMS设计师根据所需的规格（分辨率，范围，大小等）执行。另一方面，自动生成满足诸如性能和区域等需求的设计的高级合成技术已经在VLSI设计中实用，在这项研究中，此想法将应用于自动MEMS传感器传感器的生成。在2022财年，研究主要是建立用于在CMOS流程上制造MEMS传感器的技术，在一个芯片上实施CMOS集成电路和MEMS传感器，并着重于满足指定要求的MEMS传感器的自动发电技术。在各种CMOS工艺技术中，构建了一个系统，该系统将自动生成具有最佳形状的MEMS传感器的形状，并在计算机上模拟并作为MEMS设备进行了制造和评估，显示了所提出方法的有效性。将来，我们旨在为CMOS集成电路和MEMS传感器以及MEMS传感器的自校准技术建立共同模拟环境。