[发明专利]一种磁场矢量传感器与制作工艺方法

权利要求书

1.一种磁场矢量传感器，其特征在于，所述传感器包括作为器件层的第一硅片(1)和作为衬底的第二硅片(2)，其中，在所述第一硅片(1)上设置有多个同种磁敏感元器件，所述多个磁敏感元器件构成三个磁敏感单元，以实现对不同方向磁场分量的测量。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述磁敏感元器件为霍尔磁场传感器，

在所述第一硅片(1)上设置有五个霍尔磁场传感器，分别为霍尔磁场传感器一(H1)、霍尔磁场传感器二(H2)、霍尔磁场传感器三(H3)、霍尔磁场传感器四(H4)、霍尔磁场传感器五(H5)，其中，

所述霍尔磁场传感器一(H1)和霍尔磁场传感器二(H2)构成第一磁敏感单元；所述霍尔磁场传感器三(H3)和霍尔磁场传感器四(H4)构成第二磁敏感单元；所述霍尔磁场传感器五(H5)构成第三磁敏感单元。

3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述霍尔磁场传感器一(H1)和霍尔磁场传感器二(H2)沿x轴相反磁敏感方向对称设置，构成第一磁敏感单元，用于x轴磁场分量的检测；

所述霍尔磁场传感器三(H3)和霍尔磁场传感器四(H4)沿y轴相反磁敏感方向对称设置，构成第二磁敏感单元，用于y轴磁场分量的检测；和/或

所述霍尔磁场传感器五(H5)设置在第一磁敏感单元和第二磁敏感单元的中心，构成第三磁敏感单元，用于z轴磁场分量的检测。

4.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，在所述第一硅片(1)的下表面制作有深槽结构(4)，

在所述深槽结构中设置有聚/导磁微结构，用于改变外加磁场的方向；

优选地，所述深槽结构的深度为400～600μm。

5.根据权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述聚/导磁微结构呈L型，其包括平行于第一硅片(1)的类梯形台(5)和垂直于第一硅片(1)的柱体(6)，

其中，所述类梯形台5用于实现x轴或y轴方向磁场分量的聚集，所述柱体(6)用于将聚集的x轴或y轴方向的磁场分量转换为z轴方向磁场；

优选地，所述类梯形台(5)的自由端的端面为磁场导入面，其与第一硅片(1)垂直，所述柱体(6)的自由端的端面为磁场导出面，其与第一硅片(1)平行；

由类梯形台(5)的自由端至类梯形台(5)的固定端，其截面积逐渐减小，由柱体(6)的固定端的至柱体(6)的自由端，其截面积逐渐减小。

6.根据权利要求5所述的传感器，其特征在于，在聚/导磁微结构的侧面外部包裹有磁屏蔽层，以保证磁力线在聚/导磁微结构中高效传输；

优选地，所述磁屏蔽层由非磁性材料制成。

7.根据权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述聚/导磁微结构具有4个，分别为聚/导磁微结构一(CCMS1)、聚/导磁微结构二(CCMS2)、聚/导磁微结构三(CCMS3)和聚/导磁微结构四(CCMS4)，其中，

所述聚/导磁微结构一(CCMS1)和聚/导磁微结构二(CCMS2)设置在位于第一磁敏感单元下方的深槽结构中，和/或

所述聚/导磁微结构三(CCMS3)和聚/导磁微结构四(CCMS4)设置在位于第二磁敏感单元下方的深槽结构中；

优选地，所述聚/导磁微结构一(CCMS1)和聚/导磁微结构二(CCMS2)对称设置，以y轴为对称轴，和/或

所述聚/导磁微结构三(CCMS3)和聚/导磁微结构四(CCMS4)对称设置，以x轴为对称轴。