谐振式MEMS（Micro-electromechanical Systems）压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、准确度好、抗干扰性强、稳定性好以及可批量化生产等显著优势,在航空航天、生物工程、医疗卫生、工业控制、汽车制造及消费电子等领域有着广阔的应用前景。然而,受国内现有技术条件的限制,绝大多数高端谐振式压力传感器仍依赖于进口。电容式微机械超声换能器（Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer,CMUT）凭借其卓越的谐振特性,有望成为传统谐振式MEMS压力传感器的替代品。因此,对基于CMUT的谐振式MEMS压力传感器的研究具有一定的科学意义和实用价值。本文基于传统柱形空腔结构CMUT微压传感器的整体设计,首次提出了两种结构新颖的CMUT结构用于0-10k Pa范围的真空压力测量。其中,第一种设计通过缩减空腔底部半径形成倒置的台形空腔结构,有效降低CMUT空腔的平均高度,第二种设计通过在振膜边缘区域开槽有效减小振膜的平均厚度和有效刚度。两种设计思路都是通过显著增强CMUT振膜变形能力的方法提高了CMUT真空压力的测量性能。本文针对CMUT微压传感器的工作原理、设计思路及加工流程等进行了较为详尽地研究,为后续深入研究积累了宝贵经验。本文具体研究内容如下:（1）模型建立与理论推导。通过建立CMUT薄板振动模型和平板电容模型,分析了它的振动特性和静态特性,并成功推导出在静电力和真空压力共同作用下,CMUT的振膜位移、塌陷电压、工作频率、测量灵敏度及线性度等特性参数的理论表达式,为CMUT微压传感器的结构设计提供了理论依据。（2）结构设计与参数优化。理论分析并总结了CMUT微压传感器的性能影响因素与作用规律,并依此设计了可用于0-10k Pa范围真空压力测量的三种CMUT微元结构:柱形空腔结构CMUT、台形空腔结构CMUT及开槽振膜结构。然后,利用COMSOL对上述三种CMUT分别进行了建模仿真、特性分析及几何参数优化。最后,分别从振膜位移、工作频率、压力灵敏度、测量线性度以及塌陷电压五个角度对上述三种CMUT的特性进行比较分析。（3）工艺设计与器件加工。综合现有的工艺条件以及柱形空腔结构CMUT微压传感器的自身结构特点,设计了基于低温晶圆直接键合技术的工艺流程与光刻掩膜,并依此完成了压力传感器的加工制作。并针对硅片清洗、光刻、热氧化、晶圆直接键合技术、干法刻蚀、化学机械平坦化（CMP）以及金属化七个关键工艺进行了深入研究与讨论。