[发明专利]一种微机械磁场传感器及其制备方法

摘要

本发明提供一种微机械磁场传感器及其制备方法，属于微机电系统领域。该方法通过在器件结构层上沉积一具有接触孔的牺牲层，然后在所述牺牲层上制备金属线圈，接着腐蚀掉所述牺牲层，最后利用干法刻蚀制作出器件结构，并将器件结构进行释放以形成谐振振子，从而形成了一个金属线圈悬于谐振振子之上的微机械磁场传感器。本发明提出的微机械磁场传感器的谐振振子工作在扩张模态，因而金属线圈上每小段金属切割磁感线产生感应电动势会相互叠加，增强了输出信号的强度，同时金属线圈与谐振振子之间接触面的减少解决了高频时的信号串扰问题。此外，本发明所述的微机械磁场传感器具有低功耗、驱动-检测电路简单、受温度影响小、以及工艺简单等优点。

主权项

一种微机械磁场传感器的制备方法，其特征在于，至少包括：1)提供一SOI衬底；2)在所述SOI衬底顶层硅上沉积一层电绝缘介质层，通过对该电绝缘介质层进行图案化处理和刻蚀工艺以保留对应预制备谐振振子区域、预制备测试焊盘区域、预制备支撑梁区域、以及预制备锚点区域的电绝缘介质层；3)在所述电绝缘介质层上沉积一层牺牲层，并利用光刻及刻蚀工艺以保留在对应所述谐振振子区域上的牺牲层，并在所述牺牲层上刻蚀出连接其下方所述电绝缘介质层的接触孔；4)在对应所述谐振振子域的牺牲层上制备一或多层金属线圈，并在所述测试焊盘区域形成测试焊盘、在部分所述锚点区域形成金属焊盘、以及在所述谐振振子区域周缘外侧的顶层硅上形成电极焊盘；5)将所述牺牲层腐蚀掉，通过所述接触孔形成的金属柱体将所述一或多层金属线圈悬空固定在其对应的电绝缘介质层上方；6)通过光刻和深反应离子刻蚀工艺去除部分顶层硅，在对应所述电极焊盘、支撑梁区域、以及锚点区域分别形成驱动电极、支撑梁、以及锚点，然后利用氢氟酸腐蚀掉对应所述谐振振子区域下方的SOI衬底埋氧层以释放器件结构形成谐振振子。