【摘要】：系统级位于顶部,一般用框图描述或以集总参数形式的电路模型描述,主要对MEMS系统进行整体建模与仿真。由于器件级和物理级本身存在很大的交叉,在后来的发展中,器件级和物理级逐渐统称为器件级,因此当前流行的MEMS设计方法一般由三个设计层次组成,即系统级、器件级和工艺级。图6.2MEMS的分层设计图6.2MEMS的分层设计
美国麻省理工学院的S.D.Senturia教授是开展MEMS CAD 研究的鼻祖,根据他的观点,MEMS的设计可以分为四个阶层:系统级、器件级、物理级和工艺级,图6.2是经过简化的设计流程图。系统级位于顶部,一般用框图描述或以集总参数形式的电路模型描述,主要对MEMS系统进行整体建模与仿真。器件级采用有限元分析和边界元分析方法以及这两种方法的结合对微结构、静电场以及静电-结构耦合场等的行为特性进行数值仿真分析,其主要任务在于为系统级建模与仿真建立子系统的解析表达或模型,以便于快速地实现系统级的设计概念。物理级建模论述真实器件在三维连续空间中的行为,侧重于微器件等子系统行为特性的仿真。对于理想的几何图形结构,可以有多种解析方法获得连续形式的解,对于实际器件建模通常只能求数值解,各种有限元、边界元或有限差分方法的数值建模工具已经用于物理级的模拟。工艺级主要通过工艺几何仿真和具体工艺的物理模拟,设计完成器件加工工艺流程和制造器件的掩膜,它是器件实际加工前对工艺版图进行的最后验证。由于器件级和物理级本身存在很大的交叉,在后来的发展中,器件级和物理级逐渐统称为器件级,因此当前流行的MEMS设计方法一般由三个设计层次组成,即系统级、器件级和工艺级。
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图6.2 MEMS的分层设计
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