摘 要摘 要地磁场是存在于地球表面以及近地空间的微弱磁场。作为一种天然的磁场，它在海上导航、通讯、地质勘探、地震预报，等众多领域有着重要的作用。基于此，准确高效的测量地磁场也就显得至关重要。MEMS磁阻传感器是基于MEMS技术发展而来的新型传感器，具有体积小，性能高，替换方便，成本低等诸多优点，有着广阔的应用前景。MEMS磁阻传感器的发展离不开MEMS技术的提高，通过探讨研究新型MEMS磁阻传感器的制备工艺，优化MEMS磁阻传感器中非晶丝定位技术，为商业化应用打下基础。MEMS技术包含传统硅基微加工工艺和3维体加工和表面加工技术（包括LIGA，深反应离子刻蚀，激光刻蚀等新型加工工艺）。本文研究内容主要包括基于UV-LIGA技术的MEMS磁阻传感器的设计，并通过MEMS微加工技术进行微型磁阻传感器的加工，主要内容有以下几个部分基于UV-LIGA技术的微型磁阻传感器的设计，通过CAD等绘图软件，设计出磁阻传感器的原型；基于UV-LIGA技术的磁阻传感器的制备，利用光刻、溅射、电镀和刻蚀等微纳米加工工艺，构建出MEMS磁阻传感器的主题结构；利用微纳米加工技术中的高精度特点，制备出具有微米级别精度的定位孔，解决了磁阻传感器非晶丝的定位难题 通过湿法释放工艺形成整体的MEMS磁阻传感器。关键词磁阻传感器，微机电系统，UV-LIGA，微电铸，光刻，
目 录
第一章 绪论 1
1.1 MEMS技术简介 1
1.2 MEMS工艺技术的现状与发展 2
1.2.1 基于微电子制造技术的硅基MEMS工艺 2
1.2.2 MEMS新材料和新制造工艺 3
1.3 MEMS磁阻传感器的研究背景，现状与发展 4
1.4 本文的目的和意义 5
1.5 本文的研究内容与结构 5
第二章 MEMS磁阻传感器设计与制造工艺 6
2.1引言 6
2.2 MEMS磁阻传感器结构与功能 6
2.2.1传感器基本工作原理 6
2.2.2传感器设计结构 6
2.3 UVLIGA工艺简单介绍 8
2.4 MEMS磁阻传感器制作工艺流程 10
2.5本章小结 17<
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072@ 
br /> 第三章 磁阻传感器非晶丝的定位实验与分析 19
3.1非晶带的定位技术 19
3.1.1非晶带的预处理 19
3.1.2非晶带的定位处理 24
3.2非晶丝的定位实验操作 24
3.2.1非晶丝的处理 28
3.2.2非晶丝的定位 28
第四章 结论 30
4.1论文总结 30
4.2研究展望 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
第一章 绪论
MEMS技术简介
微机电系统（MEMS，MicroElectroMechanicalSystem），最初由用于微加工集成电路二维平面硅表面的光刻和刻蚀工艺发展而来。在20世纪80年代后期，在微加工技术这个新领域的研究者主要是研究硅的应用－单晶硅衬底或者多晶硅薄膜。因为这两种材料容易获得，在半导体制造中广泛应用到这两种材料；单晶硅用作集成电路的衬底，多晶硅用于制作晶体管的栅极[1]。采用单晶硅衬底和多晶硅薄膜可以制作诸如悬臂梁和薄膜等三维的机械结构。1982年，Petersen发表了一篇具有重要影响的论文“Silicon as a mechanical material”[2],随着MEMS研究的迅猛发展，这篇文章从20世纪90年代开始到现在仍在被广泛地引用。
从20世纪90年代开始，有关MEMS技术的研究进入了一个高速发展的阶段，在这期间，美国Analog Devices（模拟器件）公司利用MEMS技术生产的惯性传感器，广泛用于汽车安全气囊，获得了商业上的巨大成功，标志着MEMS技术商业化的开端[3]。
自21世纪始，MEMS技术进入了一个更加活跃的阶段，一个强大可持续发展的MEMS工业体系已经形成，各种MEMS技术产品涌现出来。例如用于汽车安全气囊的惯性传感器，可以用于轮胎中检测压力的压力传感器，手机中常见的用于检测角运动的陀螺仪，基于地磁感应的磁阻传感器，还有可以用于生物医疗方面的微流控芯片等等。自2005年以来，随着手机，体感游戏机，可穿戴智能电子产品，电子阅读和医疗等相关产业的蓬勃发展，许多许多公司因此获得了商业上的成功[3]。
MEMS是指采用微机械加工技术批量制作的，具有集成微型传感器、微型执行器以及具有负责信号采集[4]，加工，传输功能模块的微型系统．主要包括微型传感器、执行器和相应的处理电路三部分[5]。MEMS技术的本质特征在于小型化（miniaturization），微电子集成(microelectronics integration)以及高精度的并行制造(parallel fabrication with high precision)。
小型化：典型MEMS器件的长度尺寸在1μm到1㎝。小尺寸能够实现柔性支撑，带来高谐振频率，高灵敏度，低热惯性等很多优点。然而，不是所有东西小型化之后性能都会变得更好。当器件尺寸变小以后，性能可能会变得很差。与之相反，有些对于宏观范围内器件可忽略的物理效应，在微观尺寸范围内会突然变得突出，这称之为比例尺度定律。这个定律可以有效解释物理学在不同尺寸下的作用规律。
微电子集成：电路可以用来处理传感信号，提供功率及控制，改善信号品质或提供计算机接口。MEMS可以将机械传感器和执行器与处理电路及控制电路同时集成在同一块芯片上。这种集成形式称之为单片集成，及应用整片衬底的加工流程，将不同部件集成在单片衬底上。
高精度的并行制造：MEMS加工技术可以高精度地加工二维，三维微结构。结合光刻，刻蚀技术，可以加工独特的三维结构，比如倒金字塔的孔腔，高深宽比的沟道，穿透衬底的孔，悬臂梁及薄膜[5]。MEMS和微电子不同于传统机械加工，这是因为多份相同的芯片制造在同一圆片上，这将减小单个的成本。现代光刻系统和光刻技术可以很好地定义结构，整片工艺的一致性好，批量制造的重复性也非常好。
MEMS工艺技术的现状与发展
基于微电子制造技术的硅基MEMS工艺
MEMS产品因其工艺集成的复杂性及工艺能力本身的多样性和复杂性，这是个令人兴奋的挑战。MEMS工艺中用到很多现在在微电子制造行业广泛运用的技术，例如氧化，扩散，离子注入，化学气相沉积和溅射。同时，MEMS还使用一些广泛使用的微机械工艺，体微机械工艺和表面微机械工艺[6]。在MEMS中通常是使用基于硅基体的表面微加工工艺和体微加工工艺[7]。
体微机械工艺 体微机械工艺是出现历史最长的微机械工艺。这种工艺使用可选择性的刻蚀去除部分衬底，从而产生需要的微结构。体微机械工艺可以通过化学或者物理的方法来完成，但是化学方法比物理方法更为常见。其中广泛使用的一种技术就是湿法刻蚀。这种刻蚀过程是将图案通过光刻转印到衬底上，然后将其整个浸泡在具有刻蚀性的溶液中去除没有光刻胶保护的部分。湿法刻蚀的原理包含了以下几个方面—反应的化学物运送到衬底的表面，随后衬底的表面和刻蚀的化学药品产生化学反应，反应后的产物从衬底表面被带走。如果刻蚀的速率主要和刻蚀剂被传送到衬底表面的的速度以及反应物从衬底表面被带走的速度相关，则这种刻蚀过程被称为扩散受限刻蚀，通过搅拌溶液就可以提高刻蚀速率。如果表面的化学反应确实是确定刻蚀速率的主要因素，则称之为反应速率受限刻蚀。这种刻蚀过程中的刻蚀速率与刻蚀溶液的温度和组成成分以及衬底材料非常相关。化学刻蚀方法在MEMS体微机械工艺中非常受欢迎，是因为湿法刻蚀可以提供很高的刻蚀速率和很高的选择比。而且，湿法刻蚀的刻蚀速率和选择比还可以通过改变溶液中的化学配比，温度，或者衬底的掺杂浓度和暴露在化学溶液中的衬底晶向来调节。

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