DE4137167A1

DE4137167A1 - Mikromechanischer sensor

Info

Publication number: DE4137167A1
Application number: DE4137167A
Authority: DE
Inventors: Bruce Murdock
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1990-11-13
Filing date: 1991-11-12
Publication date: 1992-05-14
Also published as: JPH0831624B2; US5166612A; JPH0645663A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen mikromechanischen Sensor.

Mikromechanik ist die Technologie, mittels derer mechanische Vorrichtungen wie beispielsweise Streifen, Federn und Membrane unter Einsatz von Verfahren hergestellt werden, wie sie bei der Herstellung von monolithischen integrierten Schaltungen verwendet werden. Die Herstellung mikromechanischer Vorrichtungen aus Silizium ist in J.B. Angell, S.C. Terry und P.W. Barth, "Silicon Micromechanical Devices", Scientific American, Band 248, Nr. 4, Seiten 44-55 (1983) beschrieben.

Mikromechanische Vorrichtungen werden gewöhnlich aus Silizium hergestellt; andere Werkstoffe wie Galliumarsenid, gewisse Keramiksorten und Quarz werden jedoch ebenfalls verwendet.

Ein Bearbeitungsverfahren eines Siliziumplättchens zur Ausbil dung einer Siliziummembran wird zum besseren Verständnis vorweg unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 beschrieben. Die Fig. 2A zeigt ein einkristalliges <100< Siliziumplättchen 2 mit gegenüberliegenden Hauptflächen 4 und 6. Eine Schicht 8 aus Siliziumdioxid wird über beiden Oberflächen 4 und 6 ausgebildet und anschließend von Oberfläche 4 entfernt, wobei Oberfläche 6 bedeckt bleibt. Bor wird durch die Oberfläche 4 in das Plättchen hinein diffundiert und bildet in der Nähe dieser Oberfläche eine dünne Schicht 10. Eine rechteckige Ausnehmung 12 (Fig. 2B) wird in der Oxidschicht 8 unter Anwendung bekannter phototechnischer Vorgänge ausgebildet, wobei die Seiten der Ausnehmung parallel zu den <110< Richtungen des Plättchens sind. Der freiliegende Abschnitt der Oberfläche 6 wird einem anisotropen Ätzmittel ausgesetzt, welches eine grubenartige Vertiefung 14 in dem Silizium bildet, die schräge Seiten 16 parallel zu den {111} Ebenen sowie einen flachen Boden 18 hat. Der Ätzvorgang geht weiter, bis die gedopte Schicht 10 erreicht ist, die als Ätzstop fungiert (Fig. 2C). Der Abschnitt der Schicht 10 am Boden der Vertiefung bildet somit eine Membran 20.

Es ist bekannt, durch Mikro-Materialbearbeitung an der Ober fläche einen streifenförmigen Freiträger aus Silizium herzu stellen. Eine Schicht aus Siliziumdioxid kann beispielsweise auf der Vorderfläche eines Siliziumplättchens ausgebildet wer den, und eine Schicht aus Polysilizium wird über der Schicht aus Siliziumdioxid aufgebracht. Die Polysiliziumschicht ist gemustert und definiert einen Streifen, der im rechten Winkel zu einem Rand eines größeren Bereiches verläuft, und eine Schicht aus Photoresistlack wird über der Vorderfläche des bearbeiteten Plättchens aufgebracht. Eine Ausnehmung ist in der Schicht aus Photoresistlack vorgesehen und derartig dimen sioniert und angeordnet, daß der Polysiliziumstreifen frei liegt. Die Vorderfläche der Struktur wird dann einem Ätzmittel ausgesetzt, welches Siliziumdioxid, aber nicht Silizium, weder in polykristalliner noch in monokristalliner Form, entfernt. Demgemäß wird das Siliziumdioxid unter dem Polysilizium streifen entfernt. Der Photoresistlack wird dann abgenommen. Die sich ergebende Struktur ist ein Freiträger, der über einer Ausnehmung in der Siliziumdioxidschicht verläuft.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Freiträgers durch Massen-Mikromaterialbearbeitung ist in J.B. Angell, S.T. Terry und P.W. Barth, wie voranstehend erwähnt, beschrieben.

J. Clarke, "SQUIDs, Brains and Gravity Waves", Physics Today, März 1986, Seite 36, beschreibt das supraleitende Quanten interferenzgerät oder SQUID und erläutert, daß das SQUID als hochsensibler Magnetflußdetektor verwendet werden kann (der Begriff "SQUID" wird in der Figurenbeschreibung näher erläu tert).

Es gibt zwei Arten von SQUID, die entwickelt wurden, und zwar das zweiübergängige oder Gleichstrom-SQUID und das einübergän gige oder Hochfrequenz-SQUID. Ein Gleichstrom-SQUID ist schematisch in Fig. 3 dargestellt und umfaßt eine Schleife 30 aus leitendem Material, die mit zwei Anschlüssen 32 und 34 verbunden ist, welche um die Schleife herum beabstandet sind, und zwei Josephson-Übergänge 36 auf den zwei Seiten der Schleife. Wird das SQUID durch einen konstanten Strom zwischen den Anschlüssen 32 und 34 vormagnetisiert, ist die Spannung zwischen den Anschlüssen in dem in die Schleife 30 "einfädeln den" Magnetfluß periodisch. Die Periode der Spannungsänderung ist gleich dem Flußquantum, welches ungefähr 2 E (-15) Wb beträgt. Die Spannungsveränderung kann mit herkömmlichen Prüf- und Meßinstrumenten beobachtet werden, weshalb sich das Gleichstrom-SQUID zur Messung sehr kleiner Veränderungen im Magnetfluß verwenden läßt. Es ist bekannt, Gleichstrom-SQUIDs unter Einsatz von Dünnschichttechnologie herzustellen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Sensor der beschriebenen Art mit verbesserten Qualitäten, insbesondere höherer Sensibilität verfügbar zu machen.

Gemäß einer ersten Lösung umfaßt die vorliegende Erfindung einen mikromechanischen Sensor mit einer Unterlage, die ein mikromechanisches Element bildet. Beim Anlegen eines Stimulus reagiert die Unterlage beweglich. Eine erste Wandlerkom ponente wird von dem mikromechanischen Element getragen und mit diesem bewegt. Eine zweite Wandlerkomponente ist bezüglich der Unterlage stationär. Eine der ersten und zweiten Wandlerkomponenten ist ein Teil zum Aufbau eines Magnetfeldes. Die andere der ersten und zweiten Wandlerkomponenten ist ein SQUID, das in dem Magnetfeld zur Erfassung einer Änderung im Magnetfeld aufgrund der relativen Bewegung des mikromechani schen Elementes und der Unterlage angeordnet ist.

Gemäß einer weitergehenden Ausbaustufe der ersten Lösung der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls von einer mikromecha nischen Sensorvorrichtung mit einer Unterlage ausgegangen. Es werden jedoch eine Vielzahl von mikromechanischen Freiträgern vorgesehen, welche bezüglich der Unterlage unabhängig vonein ander beweglich sind. Ebenso ist eine Vielzahl von Wandlern vorhanden, die jeweils mit den Freiträgern zusammenwirken. Jeder Wandler umfaßt eine erste Wandlerkomponente, die von dem Freiträger getragen wird und mit ihm beweglich ist. Eine zwei te Wandlerkomponente ist bezüglich der Unterlage stationär. Eine der ersten und zweiten Wandlerkomponenten ist ein Längen segment eines elektrischen Leiters und die andere ein SQUID. Eine Vorrichtung legt einen elektrischen Strom an jedes Längensegment des elektrischen Leiters an, wobei Magnetfelder aufgebaut werden. Eine Vorrichtung mißt die Spannung, die sich zwischen den Anschlüssen eines jeden SQUID aufgrund der rela tiven Bewegung zwischen dem mikromechanischen Freiträgern und der Unterlage entwickelt.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und zur Erläuterung, wie diese sich praktisch umsetzen läßt, wird nunmehr beispiel haft auf die Zeichnung Bezug genommen. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung.

Es zeigen

Fig. 1A schematische Abbildungen von Komponenten eines mikromechanischen Drucksensors,

Fig. 1B einen Drucksensor, der aus den in Fig. 3A dargestellten Komponenten gebaut ist,

Fig. 2 die Herstellung einer mikromechanischen Membran,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Membran eines Gleichstrom-SQUID,

Fig. 4 ein schematisches Schaltbild einer Meßschaltung, einschließlich dem Sensor aus Fig. 3B,

Fig. 5 und 6 schematische Abbildungen zweier Anordnungen von SQUIDs und Sondenspulen,

Fig. 7A bis 7H verschiedene Schritte bei der Herstellung eines Freiträgers durch Massen-Mikromaterialbearbeitung eines Siliziumplättchens,

Fig. 7A, 7B und 7D Schnittansichten des Plättchens,

Fig. 7C eine Draufsicht, und

Fig. 7E bis 7H perspektivische Ansichten,

Fig. 8 einen Schnitt durch einen Schwingungssensor, und

Fig. 9 eine teilweise Draufsicht auf einen Spektralanalysen-Schwingungssensor.

Ein in Fig. 1 dargestellter Sensor umfaßt zwei Plättchen 40, 42 aus einkristalligem Silizium. Das Plättchen 40 hat ebene Ober- und Unterflächen; das Plättchen 42 jedoch wurde mikro bearbeitet, auf die unter Bezugnahme auf die Fig. 2 beschrie bene Art und Weise, um eine Membran 44 auf der Oberfläche des Plättchens auszubilden. Ein Leiter 46 ist auf der mikrobear beiteten Fläche des Plättchens 42 aufgebracht und verläuft quer über die Unterseite der Membran 44.

Ein Gleichstrom-SQUID 50, also ein hochempfindlicher Sensor für magnetische Felder auf der Basis der Supraleitung, ist unter Einsatz bekannter Dünnschichttechnologie auf der oberen Fläche des Plättchens 40 ausgebildet. Die beiden Plättchen 40 und 42 werden dann zusammengeklebt, wie es in Fig. 1B darge stellt ist, so daß sich das SQUID zwischen der Oberfläche des Plättchens 40 und der Membran 44 befindet. Das SQUID ist an eine konstante Stromquelle 52 angeschlossen, und ein Span nungsmeßgerät 54 ist mit den Anschlüssen des SQUID verbunden. Zur Kühlung des SQUID auf eine supraleitende Temperatur wird die Rückseite des Plättchens 40 in guten wärmeleitenden Kontakt mit einem (nicht dargestellten) Kryokühler gebracht.

Ein elektrischer Strom wird durch eine Stromquelle 56 in dem Leiter 46 aufgebaut, und dieser Strom bildet ein Magnetfeld in der Nähe des Leiters. Der Magnetfluß des Feldes fädelt in die Schleife des SQUID 50 ein.

Wird eine physische Erregung an den Sensor gelegt, so daß die Membran abgelenkt wird, verändert sich der Abstand zwischen dem Leiter 46 und dem SQUID 50, und damit auch der Fluß, der in die Schleife des SQUID einfädelt. Durch Beobachtung der Veränderung der Spannung über dem SQUID läßt sich ein Maß der Ablenkung der Membran, und damit der an den Sensor angelegten Erregung ableiten.

In normalen irdischen Umgebungen werden Veränderungen in dem Magnetfeld infolge von Umgebungseinflüssen weitaus stärker sein als Veränderungen in dem Feld aufgrund von Bewegung der Membran. Der Sensor kann jedoch zunächst von dem Umgebungsfeld abgeschirmt werden, indem er in einen geeigneten Behälter eingesetzt wird. Zusätzlich oder alternativ kann der von der Quelle 56 zugeführte Strom nicht konstant, sondern gemäß einer vorbestimmten Funktion moduliert sein, wie in Fig. 4 darge stellt. Ist der Magnetfluß aufgrund dieses Stromes moduliert, geht er ebenfalls die Veränderung der Spannung über dem SQUID ein. Ein Modulationsdetektor 58, der das Modulationssignal empfängt, welches zur Steuerung der Stromquelle 56 verwendet wird, kann dann unabhängig von Außeneinflüssen eine sehr nützliche Signalinformation aus dem Ausgangssignal des Instrumentes 54 mit einem hohen Störabstand entstehen lassen.

Ist der von dem Leiter 46 geführte Strom sehr gering, kann es eine Verbesserung sein, eine Veränderung in dem in die Schleife eines SQUID einfädelnden Fluß zu vergrößern, um die Sensibilität des Sensors zu erhöhen. In Fig. 5 ist ein modifi zierter Sensor dargestellt, der ein SQUID 126 und eine Sonden spule 120 aus supraleitendem Material umfaßt. Die Spule 120 hat zwei Schleifen 122, 124 einer jeweiligen Fläche A′ bzw. A, wobei A′ größer ist als A. Die Schleife 122 ist so angeordnet, daß sie in dem zu messenden Fluß eingeschlossen ist und die Schleife 124 befindet sich in einem flußverbindenden Verhält nis mit dem SQUID 126. Verändert sich der zu messende Fluß aufgrund einer Bewegung des Leiters 46 bezüglich der Sonden spule, wird ein Strom in der Schleife 122 induziert, und da die Schleife 124 mit der Schleife 122 in Reihe geschaltet ist, durchfließt dieser Strom auch die Spule 124 und erzeugt eine Flußveränderung, welche durch einen Faktor gleich A′/A mit der Veränderung in dem die Schleife 122 verbindenden Fluß verbun den ist. Dementsprechend wird die Veränderung des den SQUID verbindenden Flusses bezüglich der Veränderung in dem die Schleife 122 verbindenden Fluß um einen Faktor gleich dem Verhältnis der Flächen der beiden Schleifen vergrößert.

In Fig. 6 ist ein Sensor dargestellt, bei dem eine Sondenspule 130 zwei Schleifen 132, 134 mit Flächen von jeweils A′ bzw. A′′ hat, die so angeordnet sind, daß sie durch den zu messen den Fluß verbunden werden, sowie eine einzelne Schleife 136 mit einer Fläche A, welche sich in flußverbindendem Verhältnis mit einem SQUID 138 befindet. Die beiden Schleifen 132 und 134 sind gegenläufig verbunden, so daß der in Spule 130 als Reak tion auf eine Flußveränderung erzeugte Strom von der Differenz zwischen dem die Schleife 132 verbindenden Fluß und dem Fluß, der Schleife 134 verbindet, abhängt. Der in Schleife 136 erzeugte Fluß ist dann proportional zu

ΔΦ(A′+A′′)/A

wobei ΔΦ die Differenz zwischen dem die Schleife 132 verbin denden Fluß und dem die Schleife 134 verbindenden Fluß ist.

Ein Sensor ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten läßt sich als Beschleunigungsmesser oder Schwingungsdetektor verwenden. Die Verwendung einer Membran als bewegliches Element eines Beschleunigungsmessers hat jedoch den Nachteil, daß der Dyna mikbereich zum Ansprechen auf mechanische Erregung einer Mem bran kleiner ist als beispielsweise derjenige eines frei tragenden Streifens, eines "Freiträgers". Wie voranstehend ausgeführt, haben Freiträger, die durch herkömmliche Ober flächen- und Massenbearbeitungsverfahren gebildet werden, nur begrenzte Einsatzmöglichkeiten, da sich der Freiträger bei seiner Bildung aufrollt.

Fig. 7 ist eine Schnittansicht eines einkristalligen <100< Siliziumplättchens 70 mit einer Vorderfläche 72 und einer Hinterfläche 74. Eine Schicht 76 aus Siliziumnitrid ist auf der Hinterfläche 74 in einem Dickenbereich von ca. 200 nm bis zu ca. 1000 nm durch ein chemisches Aufdampfverfahren aufge bracht. Bor wird dann mit einer Dosis von 5 E 16 cm^-2 über die Vorderfläche 72 in das Plättchen unter Verwendung einer Span nung von 180 kV implantiert, so daß sich eine Schicht 78 mit einem hochkonzentrierten Borionengehalt in dem Plättchen un terhalb der Vorderfläche bildet. Die Borionen werden in das Plättchen getrieben, indem das Plättchen ca. 1,5 Stunden lang auf eine Temperatur von ca. 1100°C erhitzt wird, und ent sprechend wird die Schicht 78 in eine tiefere Schicht 78′ (Fig. 7B) umgewandelt, in der die Konzentration der Borionen schwächer ist als in Schicht 78. Dennoch beträgt die Konzen tration von Borionen in Schicht 78′ mindestens 1 E20 cm^-3. Das Eintreiben des Bors findet in einer Stickstoffatmosphäre statt. Schichten 80, 82 aus Cr und Au werden dann nacheinander durch Evaporation auf der Vorderfläche 72 in Dicken von je weils ca. 10 nm bzw. 100 nm aufgebracht. Eine Schicht 84 aus Photoresistlack ist auf Schicht 82 ausgebildet und derart gemustert, daß durch Entfernen eines im wesentlichen U-förmi gen Bereiches eine Ausnehmung 86 wird, wodurch Schicht 82 durch Ausnehmung 86 teilweise freiliegt (Fig. 7B, 7C). Das Au, welches durch die Ausnehmung 86 in Schicht 84 freiliegt, wird dann weggeätzt, wie auch das Cr, welches durch Entfernen des Au freigelegt wird. Dementsprechend liegt die Schicht 78′ durch Ausnehmungen in der Photoresistlackschicht 84 und in Schichten 80, 82 frei. Der verbleibende Photoresistlack wird dann entfernt, und der Abschnitt von Schicht 78′, der durch die Schichten 80 und 82 freiliegt, wird durch Plasmaätzung entfernt (Fig. 7D, 7E). Der Plasmaätzvorgang ergibt keine wesentliche Hinterschneidung der Schichten 80 und 82. Durch das Entfernen der Schicht 78′ wird ungedoptes Silizium freigelegt. Die Ränder des U-förmigen Siliziumbereiches, welche durch Ausnehmungen in den Schichten 78′, 80, 82 freiliegen, sind entlang der <110< Richtungen ausgerichtet. Die Vorderfläche der in den Fig. 7D und 7E dargestellten Struktur wird dann einem anisotropen Ätzmittel, zum Beispiel KOH bei 80°C, ausgesetzt, das Silizium angreift. Die Geschwindigkeit, mit der das Silizium entfernt wird, ist in der {100} Ebene höher als in den {111} Ebenen, und demgemäß bildet sich eine Rille mit einem flachen Boden 84 und schrägen Seiten 86 parallel zu den {111} Ebenen unterhalb der Ausnehmung in Schicht 78′. Das anisotrope Ätzmittel greift Schicht 78′ nicht an, da diese mit Bor gedopt ist.

Bei Bildung der Rille liegen die {221} Ebenen an den konvexen Ecken der Rille frei. Die Geschwindigkeit, mit der die {221} Ebenen geätzt werden, ist niedriger als die der {100} Ebenen und höher als die der {111} Ebenen. Dementsprechend wird der Abschnitt 88 von Schicht 78′ progressiv hinterschnitten (Fig. 7G). Schließlich weichen die {221} Ebenen auf die {111} Ebenen zurück, und letztendlich ist der Abschnitt 88 vollständig hinterschnitten (Fig. 7H). Folglich bildet Abschnitt 88 einen Freiträger, der über eine Vertiefung hinausragt.

Das Ätzen der {100} Ebene geht weiter, bis die Schicht 76 aus Siliziumnitrid an der Hinterfläche des Plättchens freiliegt.

Es wurde festgestellt, daß die Schichten von Cr und Au über dem Freiträger 88 im wesentlichen ein nach oben gerichtetes Aufrollen des Freiträgers verhindern, wenn das Silizium, wel ches unter dem Freiträger liegt, entfernt wird. Ein Beschleu nigungsmesser oder Schwingungsdetektor kann daher hergestellt werden, indem ein stromtragender Leiter auf dem Freiträger ausgebildet wird und ein SQUID in einer Stellung stationär zu dem Grundmaterial des bearbeiteten Plättchens 70′ ausgebildet wird. Beispielsweise kann die Schicht 76 entfernt werden und das bearbeitete Plättchen 70′ auf einem zweiten Plättchen 90 mit einem SQUID 92 auf seiner Oberfläche befestigt werden, wie es in Fig. 8 gezeigt ist.

Die Wärmedehnungskoeffizienten der Metallisierung und des borgedopten Siliziums sind unterschiedlich, und daher ist die Ablenkung des Freiträgers temperaturabhängig. Dementsprechend läßt sich die in Fig. 7H dargestellte Vorrichtung bei der Herstellung eines Temperatursensors verwenden.

Wie schematisch in Fig. 9 dargestellt, können mehrfache Freiträger verschiedener Längen auf einem einzigen Silizium- Plättchen gebildet werden, und ein stromführender Leiter 46 sowie ein SQUID 50 können mit jedem Freiträger verbunden sein. Da die Freiträger verschiedene Längen haben, haben sie unter schiedliche Resonanzfrequenzen, und dies ermöglicht die Spek tralanalyse von Schwingungen. Soll der Sensor dazu verwendet werden zu bestimmen, welche Komponenten der Schwingungsfre quenz eine Schwellenamplitude überschreiten, und nicht zur Messung der Amplituden der Komponenten der Schwingungsfre quenz, ist es vorzuziehen, daß die stromführenden Leiter Segmente eines einzelnen Leiters sind, der über alle Frei träger verläuft. Da die Freiträger 88 Schichten von Metall über ihren oberen Flächen haben, läßt sich ein stromführender Leiter auf diesen Freiträgern durch teilweises Entfernen dieser Schichten ausbilden, so daß ein Streifen definiert wird, der elektrisch von dem verbleibenden Bereich der Schich ten getrennt ist. In Fig. 9 ist ein einziger stromführender Leiter 94 gezeigt, der über allen Freiträgern verläuft, wel cher durch Entfernen der Metallschichten 80 und 82 entlang eines Serpentinenstreifens 96 gebildet wird. Der Leiter 94 ist an seinen gegenüberliegenden Enden mit einer Stromquelle 56 verbunden, und die Anschlüsse der SQUIDs 50 sind an das Span nungsmeßinstrument 54 angeschlossen. Um einen hohen Q-Wert zu erzielen, muß die Vertiefung unterhalb der Freiträger ausrei chend tief sein, damit die in der Vertiefung vorhandene Luft nicht die Schwingung der Freiträger dämpft.

Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die hierin beschriebenen und dargestellten besonderen Ausführungs formen beschränkt ist, und daß Variationen durchgeführt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie er in den Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist, abzugehen. Beispielsweise ist die Erfindung nicht auf die Verwendung eines einzigen linearen Leiters zur Erzeugung des Magnet feldes, welches mit dem SQUID interagiert, beschränkt, da Techniken zur Ausbildung von Spulen auf dem Plättchen einer integrierten Schaltung weit entwickelt sind. Wenn es nicht erforderlich ist, daß der in die Schleife des SQUID einfädeln de Magnetfluß moduliert ist, beispielsweise da der Sensor abgeschirmt ist oder in einer Umgebung mit im wesentlichen konstanten Umgebungsmagnetfeld verwendet wird, kann auch ein Dauermagnet anstelle des Leiters 46 und der Stromquelle 56 verwendet werden. Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf ein Gleichstrom-SQUID beschrieben wurde, kann ferner statt dessen auch ein Hochfrequenz-SQUID verwendet werden. Die Erfindung ist nicht auf Verwendung mit SQUIDs beschränkt, die zum Betrieb bei der Temperatur flüssigen Heliums (ca. 4 K) ausgelegt sind, und läßt sich auch mit SQUIDs verwenden, die bei höheren Temperaturen betrieben werden, einschließlich der Temperatur flüssigen Stickstoffs (ca. 77 K).

Claims

1. Ein mikromechanischer Sensor, gekennzeichnet durch eine Unterlage (42; 70′), ein mikromechanisches Element (44; 88), welches bezüglich der Unterlage unter Anlegung eines Stimulus beweglich ist, eine erste Wandlerkompo nente, die von dem mikromechanischen Element getragen wird und mit diesem beweglich ist, und eine zweite Wand lerkomponente, die bezüglich der Unterlage stationär ist, wobei eine der ersten und zweiten Wandlerkomponenten ein Teil (46) zum Aufbau eines Magnetfeldes ist und die ande re der ersten und zweiten Wandlerkomponenten ein SQUID (50) ist, das in dem Magnetfeld zur Erfassung einer Magnetfeldänderung aufgrund relativer Bewegung des mikro mechanischen Elementes und der Unterlage angeordnet ist.

2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil einen elektrischen Leiter umfaßt, und der Sensor weiterhin eine Vorrichtung (56) zur Anlegung eines elektrischen Stromes an den Leiter umfaßt.

3. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil einen Dauermagneten umfaßt.

4. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mikromechanische Element ein über der Unterlage (70′) ragender Freiträger (88) ist, wobei das Teil zum Aufbau des Magnetfeldes einen elektrischen Leiter (46) umfaßt, einschließlich mindestens einem Längensegment auf dem Freiträger (88), und das SQUID (50) bezüglich der Unterlage stationär ist.

5. Mikromechanischer Sensor, gekennzeichnet durch
eine Unterlage (70′),
eine Vielzahl mikromechanischer Freiträger (88), die über der Unterlage ragen, und
einen mit jedem Freiträger verbundenen Wandler, wobei je der Wandler eine erste und eine zweite Komponente umfaßt, wobei die erste Wandlerkomponente von dem mikromechani schen Freiträger getragen wird und mit diesem beweglich ist, und die zweite Wandlerkomponente bezüglich der Unterlage stationär ist, wobei eine der ersten und zweiten Wandlerkomponenten eines jeden Wandlers ein Teil (46) zum Aufbau eines Magnetfeldes und die andere ein SQUID (50) ist, welches in dem Magnetfeld zur Erfassung einer Magnetfeldänderung aufgrund der relativen Bewegung zwischen dem mikromechanischen Freiträger und der Unterlage angeordnet ist.

6. Mikromechanischer Sensorapparat, gekennzeichnet durch
eine Unterlage (42; 70′),
ein mikromechanisches Element (44; 88), welches bezüglich der Unterlage unter Anlegung eines Stimulus beweglich ist,
einen Wandler, der eine erste Wandlerkomponente umfaßt, welche von dem mikromechanischen Element getragen wird und mit diesem beweglich ist, und eine zweite Wandlerkomponente, welche bezüglich der Unterlage stationär ist, wobei eine der ersten und zweiten Wandlerkomponenten ein elektrischer Leiter (46) und die andere ein SQUID (50) ist,
eine Stromquelle (56) zur Anlegung eines elektrischen Stromes an den Leiter, wodurch ein Magnetfeld aufgebaut wird, und
eine Vorrichtung (54) zur Messung der Spannung, die sich zwischen den Anschlüssen des SQUID aufgrund der relativen Bewegung des mikromechanischen Elementes und der Unterlage entwickelt.

7. Sensorapparat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle (54) in ihrem Betrieb einen Strom anlegt, der als vorbestimmte Funktion der Zeit schwankt, und der Apparat weiterhin eine Vorrichtung (58) zur Erfassung der Modulation dieser Spannung gemäß dieser vorbestimmten Funktion der Zeit umfaßt.

8. Mikromechanischer Sensorapparat mit mehreren Sensoren, gekennzeichnet durch
eine Unterlage (70′),
eine Vielzahl mikromechanischer Freiträger (88), welche bezüglich der Unterlage unabhängig voneinander beweglich sind, eine Vielzahl von Wandlern, die jeweils mit den Freiträgern verbunden sind, wobei jeder Wandler eine erste Wandlerkomponente umfaßt, die von dem Freiträger getragen wird und mit diesem beweglich ist, und eine zweite Wandlerkomponente, die bezüglich der Unterlage stationär ist, wobei eine der ersten und zweiten Wandlerkomponenten ein Längensegment (46) eines elek trischen Leiters (94) und die andere ein SQUID (50) ist,
eine Vorrichtung (56) zur Anlegung eines elektrischen Stromes an jedes Längensegment des elektrischen Leiters, wobei Magnetfelder aufgebaut werden, und
eine Vorrichtung (54) zur Messung der sich zwischen den Anschlüssen eines jeden SQUID aufgrund der relativen Bewegung des mikromechanischen Freiträgers und der Unterlage entwickelnden Spannung.