多晶硅纳米薄膜（PSNF）因其良好的压阻特性,有着广阔的应用前景,本文为PSNF在压阻式压力传感器上得到更好的应用,试制了PSNF压力传感芯片。研究的重点是PSNF压力传感芯片的工艺设计与仿真,并提取最佳工艺条件。运用LPCVD技术生长出具有优越压阻特性的PSNF是制作PSNF压力传感芯片的核心技术。本文所提取的最佳工艺条件为:淀积温度620℃,薄膜厚度在80～100nm,掺杂浓度在3×10²⁰cm^-3左右。在这种工艺条件下得到的PSNF的应变系数可达到34,比普通的多晶硅薄膜高25%以上。在体加工中,通过对比分析几种各向异性腐蚀剂,最终选取KOH系统腐蚀硅杯。为保护PSNF电阻免受污染和氧化,保证薄膜的优越压阻特性,起保护作用的绝缘层和钝化层的工艺设计显得尤为重要。然而,PSNF及其钝化层是在高温下通过化学气相淀积形成的,由于它们的热膨胀系数不同,温度恢复到室温后必然要形成残余应力。残余应力过大,不仅会破坏传感器的重复性和线性度,还会降低传感器的可靠性。为此,针对PSNF压力传感芯片的基本结构特点,分别以化学气相淀积SiO₂、Si₃N₄或两者的复合薄膜为钝化层,用有限元法分析了应力分布与钝化层结构之间关系。结果表明合理控制Si₃N₄-SiO₂-Si₃N₄复合钝化结构中各层的厚度,可有效降低材料热失配引起热应力。从而给出了压阻薄膜钝化层结构的设计方法。本文按照优化的工艺条件制作芯片,所测传感器灵敏度为10mV/MPa.V,非线性误差为0.006%FS,迟滞误差为0.12%FS,重复性误差为0.07%FS,零位温度系数为0.062%FS/℃,灵敏度温度系数为-0.1%FS/℃,全精度可达到0.18%FS。可以看出由该工艺条件下制作出的PSNF压力传感器的优良性能,同时印证了本文所论述的工艺条件的可行性和优越性,验证了多晶硅隧道压阻理论。