CN116381277A - 一种磁性悬臂梁传感器及其制作方法和一种显微成像系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁性悬臂梁传感器及其制作方法和一种显微成像系统，该磁性悬臂梁传感器包括玻璃基底、硅基悬臂梁、磁体、吸气单元和硅基盖体，其中玻璃基底上设有相连通的第一腔室和第二腔室，第二腔室位于第一腔室的底部，硅基悬臂梁的固定端固定连接在玻璃基底的第一腔室的底部，磁体固定连接在硅基悬臂梁的自由端，磁体的高度和硅基悬臂梁的厚度之和小于第一腔室的深度，吸气单元置于第二腔室内，硅基盖体固定连接在玻璃基体位于第一腔室上方的开口端，且硅基盖体上开设有感测窗口，感测窗口位于磁体的上方。本发明能够在拥有高真空环境的基础上具备更高的探测灵敏度。

Description

一种磁性悬臂梁传感器及其制作方法和一种显微成像系统
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种磁性悬臂梁传感器及其制作方法和一种显微成像系统。
背景技术
磁共振成像(Magnetic Resonant Imaging)是一种应用于生物医学领域比较通用且成熟的技术，可以无创地完成人体内部结构的成像，在临床诊断中可以具有安全、快速、准确的特性。当磁共振成像系统只是基于线圈感应检测技术的工作原理时，其空间分辨率只能实现到几十微米的级别。将磁共振成像系统与原子力显微技术(Atomic ForceMicroscope)结合后，空间分辨率可以实现纳米级的磁共振力显微镜(Magnetic ResonantForce Microscope)便应运而生。通过利用一个超灵敏的磁性微型悬臂梁传感器，能够在纳米尺度上检测自由基或电子自旋密度。迄今为止，这项技术被广泛地应用于生物、材料、临床医学等领域。
悬臂梁传感器是利用机械共振的原理进行感测，为了降低空气阻尼、提高品质因数和提高探测灵敏度，一般来说工作条件都需要维持在高真空状态；然而现有的悬臂梁传感器难以同时保证高真空状态和高的探测灵敏度。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出一种磁性悬臂梁传感器及其制作方法和一种显微成像系统，能够在拥有高真空环境的基础上具备更高的探测灵敏度。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明公开了一种磁性悬臂梁传感器，包括玻璃基底、硅基悬臂梁、磁体、吸气单元和硅基盖体，其中所述玻璃基底上设有相连通的第一腔室和第二腔室，所述第二腔室位于所述第一腔室的底部，所述硅基悬臂梁的固定端固定连接在所述玻璃基底的所述第一腔室的底部，所述磁体固定连接在所述硅基悬臂梁的自由端，所述磁体的高度和所述硅基悬臂梁的厚度之和小于所述第一腔室的深度，所述吸气单元置于所述第二腔室内，所述硅基盖体固定连接在所述玻璃基体位于所述第一腔室上方的开口端，且所述硅基盖体上开设有感测窗口，所述感测窗口位于所述磁体的上方。
优选地，所述硅基盖体采用包括衬底层、氧化层和器件层的SOI晶圆制成，所述感测窗口是通过在所述硅基盖体位于所述磁体的上方位置处去除所述衬底层和所述氧化层形成的硅薄膜窗口。
优选地，制成所述硅基盖体的SOI晶圆的所述衬底层的厚度为200～300μm，所述氧化层的厚度为1～2μm，所述器件层的厚度为1～2μm。
优选地，所述硅基盖体位于所述感测窗口处的厚度为1～2μm。
优选地，所述硅基悬臂梁的长度为100～1000μm，宽度为5～50μm，厚度为0.1～10μm。
优选地，所述磁体为直径为10～20μm的球状结构，且所述磁体的顶端与所述硅基盖体之间的间隙为0.1～1μm。
优选地，所述第一腔室的深度为10.2～31μm，所述第二腔室的深度为150～200μm。
第二方面，本发明公开了一种制作第一方面所述的磁性悬臂梁传感器的方法，包括以下步骤：
S1：采用深硅刻蚀工艺在一块SOI晶圆的器件层中加工硅基悬臂梁；
S2：在玻璃基底上通过湿法刻蚀加工依次形成第一腔室和第二腔室，并将所述吸气单元置于所述第二腔室内；
S3：对另一块SOI晶圆开设所述感测窗口位置处的衬底层进行深硅刻蚀，再继续对该SOI晶圆开设所述感测窗口位置处的氧化层进行湿法刻蚀，形成具有所述感测窗口的所述硅基盖体；
S4：通过阳极结合工艺将所述硅基悬臂梁键合在所述玻璃基底上所述第一腔室的底部；
S5：去除步骤S1中的SOI晶圆的衬底层和氧化层，并在液体中通过超临界干燥工艺释放所述硅基悬臂梁，再将所述磁体固定连接在所述硅基悬臂梁的自由端，并对所述磁体进行磁化；
S6：将所述硅基盖体通过阳极结合的方式固定连接在所述玻璃基体位于所述第一腔室上方的开口端处。
优选地，步骤S1中在SOI晶圆的器件层中加工硅基悬臂梁之后还包括：对SOI晶圆的氧化层进行湿法刻蚀，并对SOI晶圆的衬底层进行深硅刻蚀，其中对SOI晶圆的衬底层的刻蚀深度为20～30μm，再在所述衬底层上沉积一层100～300nm的停止层；步骤S5中在释放所述硅基悬臂梁步骤之前还包括：去除步骤S1中的SOI晶圆的停止层。
第三方面，本发明公开了一种显微成像系统，包括射频线圈、磁场调制线圈、光纤干涉仪、锁相放大器和第一方面所述的磁性悬臂梁传感器，待测样品置于所述感测窗口的对应位置处，所述射频线圈用于将射频信号施加在所述待测样品中，所述磁场调制线圈用于基于所述待测样品与所述磁体之间产生的磁力激发所述硅基悬臂梁的共振，所述光纤干涉仪和所述锁相放大器用于测量所述硅基悬臂梁的振动情况。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明优选实施例提供的基于硅-玻璃阳极结合的磁性悬臂梁传感器及其制作方法，在玻璃基底上设计两个封装腔室，其中上腔室中放置微型悬臂梁传感器用来探测，上腔室深度与磁体的高度相匹配，使得磁体贴近封装的硅基盖体，在下腔室中放置吸气单元用来吸收阳极结合过程中产生的气体，如O2、H2等；并在硅基盖体上开设观测窗口，进一步扩大磁体的感测范围与感测精度，能够使所封装的磁性悬臂梁在拥有高真空环境的基础上具备更高的探测灵敏性，并进一步可以极大地提升基于该磁性悬臂梁传感器制作的磁共振力显微成像系统的空间分辨率。
附图说明
图1是本发明优选实施例公开的磁性悬臂梁传感器的结构示意图；
图2a至图2j是本发明优选实施例公开的磁性悬臂梁传感器的制作方法流程图；
图3是本发明优选实施例公开的基于悬臂梁共振频率波动的外部磁场梯度测量装置示意图；
图4是本发明优选实施例公开的大气环境中基于真空封装的磁性悬臂梁传感器的磁共振力显微成像系统示意图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于电路/信号连通作用。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1所示，本发明优选实施例公开了一种磁性悬臂梁传感器100，包括玻璃基底10、硅基悬臂梁20、磁球30、吸气单元40和硅基盖体50，玻璃基底10上设有相连通的第一腔室11和第二腔室12，第二腔室12位于第一腔室11的底部，硅基悬臂梁20的固定端固定连接在玻璃基底10的第一腔室11的底部，磁球30固定连接在硅基悬臂梁20的自由端，磁球30的直径和硅基悬臂梁20的厚度之和小于第一腔室11的深度，吸气单元40置于第二腔室12内，硅基盖体50固定连接在玻璃基体10位于第一腔室11上方的开口端，且硅基盖体50上开设有感测窗口54，感测窗口54位于磁球30的上方。
硅基盖体50采用包括衬底层51、氧化层52和器件层53的SOI晶圆(SOI：silicon oninsulator，绝缘体上硅)制成，感测窗口54是通过在硅基盖体50位于磁球30的上方位置处去除衬底层51和氧化层52形成的硅薄膜窗口，也即感测窗口54处只有一层硅薄膜(器件层53)。其中，衬底层51的厚度为200～300μm，氧化层52的厚度为1～2μm，器件层53的厚度为1～2μm，因此硅基盖体50位于感测窗口处的厚度为1～2μm。硅基悬臂梁20的长度为100～1000μm，宽度为5～50μm，厚度为0.1～10μm。
磁球30的直径为10～20μm，且磁球30的顶端与硅基盖体50之间的间隙为0.1～1μm。
第一腔室11的深度为10.2～31μm，第二腔室12的深度为150～200μm。
在本实施例中，感测窗口54为圆形窗口，在其他实施例中，也可以开设为方形窗口或其他任意形状的窗口。更优选的实施例中，磁球30位于感测窗口54的中央位置处。
在本实施例中，在第一腔室11的底部上固定连接一个硅基悬臂梁20，在其他实施例中，在第一腔室11的底部上也可以平行地固定连接多个硅基悬臂梁20，以增大感测范围，提高感测精度。
具体地，图1所示为基于硅-玻璃阳极结合的内置硅薄膜感测窗口的真空封装磁性悬臂梁传感器的结构示意图。硅基悬臂梁20通过阳极结合工艺键合在拥有腔室结构的玻璃基底10上面，磁性的磁球30通过胶体固定在硅基悬臂梁20的尖端，用于感测外部的磁力。通过硅-玻璃阳极结合工艺将位置匹配对准的玻璃基底10和硅薄膜(即硅基盖体50)键合，放置在高真空环境下完成真空封装。
现有技术中，因为阳极结合的工艺难以保证腔体内部满足所需要的真空度，而采取其他工艺存在硅基盖体与磁球之间间隙较大的问题。而本发明优选实施例，在选择阳极结合的基础上，将玻璃基底内设计成两个分腔室，控制上腔室深度来使磁球尽可能贴近上封装层(磁球的顶端与硅基盖体之间的间隙为0.1～1μm)，下腔室放置吸气剂以解决因为阳极结合产生气体所影响真空度的问题，从而可以使得该磁性悬臂梁传感器能够在拥有高真空环境的基础上具备更高的探测灵敏度。
如图2a至图2j所示，本发明优选实施例公开了制作上述的磁性悬臂梁传感器100的方法，其具体的微纳加工工艺流程为：
S1：采用深硅刻蚀工艺在一块SOI晶圆的器件层中加工硅基悬臂梁；
如图2a所示，通过SOI晶圆的器件层(device layer)23加工悬臂梁结构，该器件层23的厚度为5～10μm；
如图2b，采用深硅刻蚀工艺(DEIR:deep reactive iron etching)在SOI晶圆的器件层中加工悬臂梁结构，考虑到阳极键合过程中玻璃基板有一个空腔(第一腔室11)所需的预留空间，进一步对氧化层(SiO2层)22进行湿法刻蚀和对衬底层(handle layer)21进行深硅刻蚀，其中对衬底层21的刻蚀深度大致范围为20～30μm；
如图2c，在衬底层21上面沉积一层100～300nm厚的铝层24，作为衬底层21深硅刻蚀的停止层。
S2：在玻璃基底上通过湿法刻蚀加工依次形成第一腔室和第二腔室，并将吸气单元置于第二腔室内；
如图2d，在玻璃基底10(200～300μm厚)上面通过湿法刻蚀加工约为10.2～31μm深的腔体(第一腔室11)，以给悬臂梁的谐振运动提供一定空间；
如图2e，继续通过湿法刻蚀加工约为150～200μm深的腔体(第二腔室12)，以能够为吸气剂预留一定空间，从而使得吸气剂(吸气单元40)吸收腔体(第一腔室11和第二腔室12)内的气体，得以制造真空环境。
S3：对另一块SOI晶圆开设感测窗口位置处的衬底层进行深硅刻蚀，再继续对该SOI晶圆开设感测窗口位置处的氧化层进行湿法刻蚀，形成具有感测窗口的硅基盖体；
如图2f，制作感测窗口54所用SOI晶圆，器件层53的厚度为1～2μm；氧化层52的厚度为1～2μm；衬底层53的厚度为200～300μm；
如图2g，对SOI晶圆的衬底层(handle layer)53进行深硅刻蚀和氧化层(SiO2层)52进行湿法刻蚀，形成感测窗口54。
S4：通过阳极结合工艺将硅基悬臂梁键合在玻璃基底上第一腔室的底部；
如图2h，通过阳极结合工艺把悬臂梁结构键合在玻璃基底10上面。
S5：去除步骤S1中的SOI晶圆的衬底层和氧化层，并在液体中通过超临界干燥工艺释放硅基悬臂梁，再将磁球固定连接在硅基悬臂梁的自由端，并将磁球进行磁化；
如图2i，对衬底层21、氧化层22、铝层24通过刻蚀工艺分别进行去除，在液体(异丙醇)中通过超临界干燥工艺释放悬臂梁结构，小磁球通过静电力附着在玻璃针尖上，精准操作玻璃针尖把小磁球通过胶体粘附在悬臂梁结构的尖端，并对小磁球进行磁化。
S6：将硅基盖体通过阳极结合的方式固定连接在玻璃基体位于第一腔室上方的开口端处。
如图2j，把感测窗口54和玻璃基底10的边框位置进行位置对准，进行阳极结合最终可以制得内置硅薄膜感测窗口的真空封装的磁性悬臂梁传感器。
如图3所示，是将本发明优选实施例所构建的基于硅-玻璃阳极结合的真空封装磁性悬臂梁传感器用于外部磁场梯度和磁共振力的测量的装置图。
为了评价该真空封装的磁性悬臂梁传感器100对外部磁场梯度和磁共振力的敏感性，需要在真空封装装置的底部放置一个致动器(如PZT致动器210等)，并利用一个支撑平台220加以支撑。函数生成器230与PZT驱动器210直接导线连接，以向PZT驱动器210施加驱动信号进行机械共振激励，激光多普勒测振仪240通过透镜250聚焦以检测该真空封装的磁性悬臂梁传感器100的振动情况，并通过快速傅里叶变换(FFT)分析仪260把激光多普勒测振仪240测的振动信号转变为频域信号。
首先，磁性悬臂梁传感器100的共振频率f0公式可表示为：
Figure BDA0004101725150000111
式中，m为磁性悬臂梁的有效重量，k0为磁性悬臂梁的本征弹簧常数。当外部磁体靠近该磁性悬臂梁时，由于外部磁体在垂直方向上面的梯度磁场作用，在外部磁体与磁球之间会产生相互作用的磁力Fz可表示为：
Figure BDA0004101725150000112
式中，Mz为磁球的磁矩，
Figure BDA0004101725150000113
为外部磁体的磁场梯度。在该磁力Fz的作用下，磁性悬臂梁传感器100的有效弹簧常数值keff变为：
Figure BDA0004101725150000114
式中，
Figure BDA0004101725150000115
为磁力的梯度。因此，通过结合公式(1)和(3)，该磁性悬臂梁的共振频率变化Δf可以用公式表示为：
Figure BDA0004101725150000116
式中，feff为该磁性悬臂梁传感器100的有效共振频率(Δf＜＜f0)。通过该公式可以看到，外部磁体所产生的磁力梯度与磁性悬臂梁的共振频率变化值具有一定的比例关系；通过在水平方向移动外部磁体，在磁球位置产生不同的磁场梯度；在每一个磁场梯度下作用下，测量磁性悬臂梁传感器100的有效共振频率值。
磁共振力显微成像系统是利用微型悬臂梁传感器进行感测，因此就需要将该系统整体都集成在密封腔中，并保持真空状态，以满足悬臂梁传感器的工作条件。但是，现有技术中观察期间，一些待测生物试样在高真空环境下难以保持活性，尤其是细胞等活体样品，因此对试样类型就需要有所限制。值得注意的是，针对悬臂梁传感器的工作条件，为其构建一个独立的真空微室，从而将放置样品的观测平台与真空环境分隔开，因此利用磁共振力显微成像系统就可以测量更多类型的样本。其中基于金属热压结合的方法可以实现磁性悬臂梁的真空封装，但采用金属热压结合的方法会使得硅基盖与小磁球间的间隙较大，使得磁性悬臂梁的探测范围受到了极大限制。
在本发明优选实施例中，在SOI晶圆上开设圆形的观测窗口54，使得感测部分的封装厚度极大程度地减少，仅有1μm左右。合理控制观测窗口54的尺寸大小，以保证硅薄膜的封装强度。磁性悬臂梁悬置在第一腔室11的底部，本发明实施例中合理设计第一腔室11的深度，使得悬臂梁上的磁球尽可能贴近上面的封装硅薄膜(具体的实施例中，磁球30到硅薄膜的距离为0.1～1μm)。因此，待测试样可以在更大的范围内被磁性悬臂梁传感器100所感测到，所封装的磁性悬臂梁可以实现更高的探测灵敏性，极大地提升了该磁共振力显微成像系统的空间分辨率。由于在阳极结合的过程中会有气体释放，如O2、H2等，为保证腔室内的真空度，在第二腔室12底部加入吸气剂用来吸收残余气体以满足磁性悬臂梁传感器的工作条件。
利用本发明优选实施例提供的真空封装的磁性悬臂梁传感器100可以进一步在大气环境下探测如细胞等内部自由基浓度。如图4为在大气环境中所构建的基于真空封装的磁性悬臂梁传感器的磁共振力显微成像系统，包括射频线圈310、磁场调制线圈320、真空封装的磁性悬臂梁传感器100、光纤干涉仪330和锁相放大器340等，其中位移扫描台350上置有自由基样品360。首先该射频(RF：radio frequency)线圈310将射频信号施加在自由基样品360中，以激发自由基中共振切片内的电子自旋共振(ESR：electro spin resonance)；同时，真空封装的磁性悬臂梁传感器100能够对自由基样品360提供高梯度磁场。当射频线圈310施加的射频磁场满足自由基样品360的电子自旋磁共振条件时，自由基样品360和磁球30之间产生的磁力可以通过调制磁场调制线圈320的射频信号，以激发该磁性悬臂梁结构的共振。这里，ESR条件要求自旋的拉莫尔进动频率ν0＝γH0/2π(其中H0是小磁球施加的静磁场，γ是旋磁比)与射频线圈310所施加的振荡频率相匹配。最后，通过光纤干涉仪330(例如，激光多普勒干涉仪)+锁相放大器340测量磁性悬臂梁的振动情况可以分析所产生的磁共振力大小Fz＝A(k/Q)(其中A为磁性悬臂梁的振幅，k为磁性悬臂梁的弹簧常数，Q为质量因子)，进一步可以获得所探测目标(自由基样品360)的自由基浓度。
本发明优选实施例中，在SOI晶圆上开设圆形观测窗口，减少封装层厚度。两个分腔室的设计，分别安置硅基悬臂梁与吸气剂。基于磁球尺寸、分腔室深度的设计以及封装硅薄膜的设计，使得磁性悬臂梁在拥有高真空环境的基础上具备更高的探测灵敏性，极大地提升该磁共振力显微成像系统的空间分辨率。
本发明的背景部分可以包含关于本发明的问题或环境的背景信息，而不是由其他人描述现有技术。因此，在背景技术部分中包含的内容并不是申请人对现有技术的承认。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本发明的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。

Claims (10)

1.一种磁性悬臂梁传感器，其特征在于，包括玻璃基底、硅基悬臂梁、磁体、吸气单元和硅基盖体，其中所述玻璃基底上设有相连通的第一腔室和第二腔室，所述第二腔室位于所述第一腔室的底部，所述硅基悬臂梁的固定端固定连接在所述玻璃基底的所述第一腔室的底部，所述磁体固定连接在所述硅基悬臂梁的自由端，所述磁体的高度和所述硅基悬臂梁的厚度之和小于所述第一腔室的深度，所述吸气单元置于所述第二腔室内，所述硅基盖体固定连接在所述玻璃基体位于所述第一腔室上方的开口端，且所述硅基盖体上开设有感测窗口，所述感测窗口位于所述磁体的上方。
2.根据权利要求1所述的磁性悬臂梁传感器，其特征在于，所述硅基盖体采用包括衬底层、氧化层和器件层的SOI晶圆制成，所述感测窗口是通过在所述硅基盖体位于所述磁体的上方位置处去除所述衬底层和所述氧化层形成的硅薄膜窗口。
3.根据权利要求2所述的磁性悬臂梁传感器，其特征在于，制成所述硅基盖体的SOI晶圆的所述衬底层的厚度为200～300μm，所述氧化层的厚度为1～2μm，所述器件层的厚度为1～2μm。
4.根据权利要求1所述的磁性悬臂梁传感器，其特征在于，所述硅基盖体位于所述感测窗口处的厚度为1～2μm。
5.根据权利要求1所述的磁性悬臂梁传感器，其特征在于，所述硅基悬臂梁的长度为100～1000μm，宽度为5～50μm，厚度为0.1～10μm。
6.根据权利要求1所述的磁性悬臂梁传感器，其特征在于，所述磁体为直径为10～20μm的球状结构，且所述磁体的顶端与所述硅基盖体之间的间隙为0.1～1μm。
7.根据权利要求1所述的磁性悬臂梁传感器，其特征在于，所述第一腔室的深度为10.2～31μm，所述第二腔室的深度为150～200μm。
8.一种制作权利要求1至7任一项所述的磁性悬臂梁传感器的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：采用深硅刻蚀工艺在一块SOI晶圆的器件层中加工硅基悬臂梁；
S2：在玻璃基底上通过湿法刻蚀加工依次形成第一腔室和第二腔室，并将所述吸气单元置于所述第二腔室内；
S3：对另一块SOI晶圆开设所述感测窗口位置处的衬底层进行深硅刻蚀，再继续对该SOI晶圆开设所述感测窗口位置处的氧化层进行湿法刻蚀，形成具有所述感测窗口的所述硅基盖体；
S4：通过阳极结合工艺将所述硅基悬臂梁键合在所述玻璃基底上所述第一腔室的底部；
S5：去除步骤S1中的SOI晶圆的衬底层和氧化层，并在液体中通过超临界干燥工艺释放所述硅基悬臂梁，再将所述磁体固定连接在所述硅基悬臂梁的自由端，并对所述磁体进行磁化；
S6：将所述硅基盖体通过阳极结合的方式固定连接在所述玻璃基体位于所述第一腔室上方的开口端处。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S1中在SOI晶圆的器件层中加工硅基悬臂梁之后还包括：对SOI晶圆的氧化层进行湿法刻蚀，并对SOI晶圆的衬底层进行深硅刻蚀，其中对SOI晶圆的衬底层的刻蚀深度为20～30μm，再在所述衬底层上沉积一层100～300nm的停止层；步骤S5中在释放所述硅基悬臂梁步骤之前还包括：去除步骤S1中的SOI晶圆的停止层。
10.一种显微成像系统，其特征在于，包括射频线圈、磁场调制线圈、光纤干涉仪、锁相放大器和权利要求1至7任一项所述的磁性悬臂梁传感器，待测样品置于所述感测窗口的对应位置处，所述射频线圈用于将射频信号施加在所述待测样品中，所述磁场调制线圈用于基于所述待测样品与所述磁体之间产生的磁力激发所述硅基悬臂梁的共振，所述光纤干涉仪和所述锁相放大器用于测量所述硅基悬臂梁的振动情况。
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