MEMS传感器结构的工艺加工制造需要复杂的工艺流程。如果仅通过实验加工与测试来完成传感器的功能验证以及器件结构的优化,会耗费大量的时间和成本。通过使用MEMS计算机辅助设计技术,可以在工艺加工、器件优化和系统测试等多个环节上缩短研发时间和器件生产周期。在传感器制造加工过程中,通过刻蚀和淀积工艺技术的组合可以在硅衬底上加工出复杂的三维传感器结构。常用的加工工艺有:反应离子刻蚀、“Bosch”工艺以及低压化学气相沉积工艺。本文主要研究工艺级的仿真模型,通过工艺仿真,实现对传感器结构加工形貌的预测。对于等离子体刻蚀工艺仿真,本文通过研究等离子体的基本特性以及等离子体鞘层的形成机制,基于质点网格(PIC)算法建立了二维等离子体仿真模型,通过蒙特卡洛碰撞算法对等离子体内部粒子的各种碰撞类型进行了模拟。一方面,通过等离子体仿真模型,得到了更符合物理实际的粒子分布,提高了工艺仿真模型的可靠性和精度。另一方面,对等离子体的研究与仿真既能够了解等离子体工艺的底层物理机制,也能够帮助优化等离子体工艺腔室的结构设计。与其他工艺仿真模型相比,本文模拟了粒子在实际加工过程中的输运过程。在三维工艺仿真模型中,使用射线追踪算法模拟粒子的输运过程,通过窄带水平集算法实现了工艺加工表面的更新和演化。最后将深孔刻蚀以及薄膜淀积刻蚀实验与工艺仿真结果对比,验证了工艺仿真模型的可靠性。