RU2470410C2 - Method of making microsystem for detecting three magnetic induction vector components - Google Patents

Method of making microsystem for detecting three magnetic induction vector components Download PDF

Info

Publication number
RU2470410C2
RU2470410C2 RU2010153462/28A RU2010153462A RU2470410C2 RU 2470410 C2 RU2470410 C2 RU 2470410C2 RU 2010153462/28 A RU2010153462/28 A RU 2010153462/28A RU 2010153462 A RU2010153462 A RU 2010153462A RU 2470410 C2 RU2470410 C2 RU 2470410C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silicon
magnetoresistive
silicon wafer
dielectric layer
sensitivity
Prior art date
Application number
RU2010153462/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010153462A (en
Inventor
Иван Евгеньевич Абанин
Владимир Викторович Амеличев
Владислав Викторович Аравин
Сергей Иванович Касаткин
Алексей Алексеевич Резнев
Иван Александрович Решетников
Александр Николаевич Сауров
Original Assignee
Федеральное Государственное Учреждение "Научно-Производственный Комплекс "Технологический Центр" Московского Государственного Института Электронной Техники"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Учреждение "Научно-Производственный Комплекс "Технологический Центр" Московского Государственного Института Электронной Техники" filed Critical Федеральное Государственное Учреждение "Научно-Производственный Комплекс "Технологический Центр" Московского Государственного Института Электронной Техники"
Priority to RU2010153462/28A priority Critical patent/RU2470410C2/en
Publication of RU2010153462A publication Critical patent/RU2010153462A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2470410C2 publication Critical patent/RU2470410C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to micro- and nanoelectronics and can be used in producing hybrid microsystems for analysing a weak magnetic field. The method of making a microsystem for detecting three magnetic induction vector components involves forming on the surface of a silicon wafer a first dielectric layer of silicon nitride with a silicon oxide underlayer, forming a metal-coated interconnection and contact pads, depositing a second dielectric layer of silicon dioxide, forming windows in the second dielectric layer to the metal layer, forming a window in the first dielectric layer in the central region of the wafer to silicon, dry anisotropic etching of silicon in said window by a depth not less than half the thickness of the silicon wafer, gluing onto the silicon wafer two chips of magnetoresistive transducers with sensitivity axes on the X and Y directions, with the reverse side and end faces tightly against each other, putting the chip of the magnetoresistive transducer with the sensitivity axis on the Z direction with the end face in the window with the etched silicon in the central region, with its back side tightly adjoining the end faces of the chips, placing the signal amplification microchip, splicing the contact pads and filling with a compound.
EFFECT: invention increases accuracy of detecting the direction of the magnetic induction vector, high resolution and sensitivity, reliability, smaller weight and size.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электронике, в частности к технологии микро- и наноэлектроники, и может быть использовано в производстве гибридных микросистем анализа слабого магнитного поля для таких приборов, например, как электронный компас, магнитометр, магнитный дефектоскоп, магнитовизор.The invention relates to electronics, in particular to the technology of micro- and nanoelectronics, and can be used in the production of hybrid microsystems for analyzing a weak magnetic field for such devices as, for example, an electronic compass, magnetometer, magnetic flaw detector, and a magnetic imager.

В настоящее время существуют несколько типов трехмерных датчиков магнитного поля. Например, для коррекции курсового канала в навигационных системах наиболее применяемым типом датчика является магнитоиндукционный датчик магнитного поля Земли. Датчик состоит из набора обмоток на сердечнике с системой возбуждения и способен измерять магнитные поля с разрешением менее 10-7 Тл. Этот тип датчиков обеспечивает измерения магнитного поля достаточного уровня точности при невысокой стоимости, но к его недостаткам относятся относительно большие габариты, в какой-то степени - хрупкость, небольшая полоса пропускания, часто недостаточная для высокоманевренных объектов. Примером такого рода датчиков может служить прибор, выпускаемый компанией Crossbow - СХМ1113 / СХМ 113 Datasheet. Crossbow Technology Inc.Currently, there are several types of three-dimensional magnetic field sensors. For example, for the correction of the heading channel in navigation systems, the most used type of sensor is the magneto-inductive sensor of the Earth's magnetic field. The sensor consists of a set of windings on the core with an excitation system and is capable of measuring magnetic fields with a resolution of less than 10 -7 T. This type of sensors provides magnetic field measurements of a sufficient level of accuracy at a low cost, but its disadvantages include relatively large dimensions, to some extent fragility, a small bandwidth, often insufficient for highly maneuverable objects. An example of such sensors can be a device manufactured by Crossbow - CXM1113 / CXM 113 Datasheet. Crossbow Technology Inc.

Магниторезистивные датчики изготавливаются на основе тонких пленок пермаллоя (NiFe). Электрическое сопротивление такого рода пленок меняется в зависимости от воздействующего на него магнитного поля. Датчики данного типа имеют хорошо выраженные оси чувствительности и производятся массовым способом, так же как интегральные микросхемы. Современные магниторезистивные датчики имеют чувствительность на уровне 10-8 Тл, выпускаются в миниатюрных корпусах и имеют полосу пропускания выше 1 МГц. К недостаткам такого типа датчиков можно отнести проблему, связанную с их насыщением в сильных магнитных полях. В качестве примера чувствительного элемента векторного магнитометра можно указать трехкомпонентный магниторезистивный датчик НМС1053 производства компании Honeywell / Сайт фирмы Honeywell Solid State Electronics http://www.honeywell.ssec/com. Съем сигнала датчика производится с трех мостовых резистивных схем, преобразующих величину магнитного поля вдоль оси чувствительности в дифференциальное напряжение на выходе. Для получения трех проекций вектора магнитной индукции три датчика осями легкой намагниченности располагаются в трех взаимно ортогональных направлениях.Magnetoresistive sensors are made on the basis of thin films of permalloy (NiFe). The electrical resistance of such films varies depending on the magnetic field acting on it. Sensors of this type have well-defined sensitivity axes and are mass-produced, just like integrated circuits. Modern magnetoresistive sensors have a sensitivity of 10 -8 T, are available in miniature cases and have a passband above 1 MHz. The disadvantages of this type of sensors include the problem associated with their saturation in strong magnetic fields. As an example of a sensitive element of a vector magnetometer, we can mention a three-component magnetoresistive sensor NMS1053 manufactured by Honeywell / Website of Honeywell Solid State Electronics http://www.honeywell.ssec/com. The sensor signal is taken from three bridge resistive circuits that convert the magnitude of the magnetic field along the sensitivity axis to the differential voltage at the output. To obtain three projections of the magnetic induction vector, three sensors with axes of easy magnetization are located in three mutually orthogonal directions.

В способе изготовления магниторезистивных датчиков, изложенном в патенте РФ на изобретение №2320051 (МПК G01R 33/09, опубл. 20.03.2009 г.), предлагается после нанесения защитного слоя на первую магниторезистивную наноструктуру производить травление защитного слоя и первой магниторезистивной наноструктуры на той части подложки, на которой напыляется вторая магниторезистивная наноструктура с перпендикулярным относительно первой магниторезистивной наноструктуры направлением оси легкого намагничивания, затем напыляется в перпендикулярном, относительно направления при напылении первой магниторезистивной наноструктуры, постоянном магнитном поле вторая магниторезистивная наноструктура, после чего производится травление второй магниторезистивной наноструктуры на поверхности защитного слоя с последующим селективным травлением защитного слоя. При этом способе обеспечивается получение магниторезистивных двухосевых датчиков магнитного поля.In the method for manufacturing magnetoresistive sensors described in the RF patent for invention No. 2320051 (IPC G01R 33/09, published March 20, 2009), it is proposed, after applying the protective layer to the first magnetoresistive nanostructure, to etch the protective layer and the first magnetoresistive nanostructure on that part substrate, on which the second magnetoresistive nanostructure is sprayed with the direction of the easy magnetization axis perpendicular to the first magnetoresistive nanostructure, then sprayed in the perpendicular, relative the direction during deposition of the first magnetoresistive nanostructure, the constant magnetic field, the second magnetoresistive nanostructure, after which the second magnetoresistive nanostructure is etched on the surface of the protective layer, followed by selective etching of the protective layer. With this method, obtaining magnetoresistive biaxial sensors of a magnetic field.

В заявке РФ на изобретение №2007134110 «Трехосевой магнитный датчик и способ его изготовления» (МПК G01R 33/09, опубл. 20.03.2009 г.) предлагается формировать датчики на плоскости подложки и на плоскости, наклоненной под углом к плоскости подложки. Датчик на наклонной плоскости отличается по параметрам от датчика на основной плоскости, что затрудняет его калибровку.In the application of the Russian Federation for invention No. 2007134110 "Three-axis magnetic sensor and method of its manufacture" (IPC G01R 33/09, published March 20, 2009) it is proposed to form sensors on the plane of the substrate and on a plane inclined at an angle to the plane of the substrate. The sensor on an inclined plane differs in parameters from the sensor on the main plane, which makes it difficult to calibrate.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению является высокочувствительный трехосевой датчик магнитного поля НМС2003 в гибридном исполнении производителя Honeywell Sensing & Control (http://eicom.ru/pdf/datasheet//Honeywell_PDFs/HMC2003/HMC2003.html), предназначенный для измерения величины и направления слабых магнитных полей.The closest set of essential features to the claimed invention is a highly sensitive three-axis magnetic field sensor NMS2003 in a hybrid version of the manufacturer Honeywell Sensing & Control (http://eicom.ru/pdf/datasheet//Honeywell_PDFs/HMC2003/HMC2003.html), intended for measurement magnitudes and directions of weak magnetic fields.

Прибор изготовлен по гибридной технологии на основе двух типов магниторезистивных датчиков в пластмассовых корпусах и прецизионного малошумящего инструментального усилителя по трем каналам. Один тип датчика - двухкоординатный, предназначенный для регистрации компонентов X- и Y-вектора магнитной индукции, впаивается в плату так, что поверхности корпуса и платы параллельны. Другой типа датчика - одномерный, предназначенный для регистрации Z-компоненты вектора магнитной индукции, впаивается в плату ортогонально ее поверхности. Датчик предназначен для прецизионных компасов, навигационных систем, опорных систем ориентации, детектирования движения транспорта, измерения приближения и медицинского оборудования.The device is manufactured using hybrid technology based on two types of magnetoresistive sensors in plastic cases and a precision low-noise instrument amplifier in three channels. One type of sensor is a two-coordinate one, designed to register the components of the X- and Y-vector of magnetic induction, soldered into the board so that the surfaces of the case and the board are parallel. Another type of sensor is a one-dimensional one, designed to register the Z-components of the magnetic induction vector, soldered into the board orthogonally to its surface. The sensor is designed for precision compasses, navigation systems, support orientation systems, detecting traffic, proximity measurement and medical equipment.

Получению требуемого технического результата препятствуют невысокая точность - 2,5° и слишком узкий рабочий диапазон 0,10÷0,75 Гс при довольно больших размерах 10,92 мм × 18,03 мм × 25,91 мм, что ограничивает области применения датчика.The required technical result is hindered by a low accuracy of 2.5 ° and a too narrow operating range of 0.10 ÷ 0.75 G with fairly large sizes of 10.92 mm × 18.03 mm × 25.91 mm, which limits the scope of the sensor.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи производства устройства для контроля трех компонентов вектора магнитной индукции высокой точности с меньшими производственными затратами.The claimed invention is directed to solving the problem of manufacturing a device for controlling three components of a high-precision magnetic induction vector with lower manufacturing costs.

Технический результат, получаемый при реализации заявляемого изобретения, выражается в повышении точности контроля направления вектора магнитной индукции, повышении разрешающей способности и чувствительности, снижении массогабаритных параметров и повышении надежности.The technical result obtained by the implementation of the claimed invention is expressed in increasing the accuracy of controlling the direction of the magnetic induction vector, increasing the resolution and sensitivity, reducing the weight and size parameters and increasing the reliability.

Для достижения вышеуказанного технического результата в способе изготовления микросистемы контроля трех компонент вектора магнитной индукции, включающем размещение на кремниевой пластине трех магниторезистивных преобразователей магнитного поля с осями чувствительности по X-, Y- и Z-направлениям таким образом, что оси чувствительности кристаллов магниторезистивных преобразователей магнитного поля направлены ортогонально друг другу и кристалла микросхемы усиления сигнала, проводят формирование на поверхности кремниевой пластины первого диэлектрического слоя из нитрида кремния с подслоем оксида кремния, формирование металлизированной разводки и контактных площадок, нанесение второго диэлектрического слоя из диоксида кремния, формирование окон жидкостным химическим травлением и/или плазмохимическим травлением во втором диэлектрическом слое до металла, формирование в первом диэлектрическом слое плазмохимическим травлением окна в центральной области пластины до кремния, сухое анизотропное травление кремния в окне центральной области на глубину не менее половины толщины кремниевой пластины, размещение на кремниевой пластине путем приклеивания двух кристаллов магниторезистивных преобразователей обратной стороной и торцами вплотную друг к другу или кристалла двухосевого магниторезистивного преобразователя, с осями чувствительности по X- и Y-направлениям, и магниторезистивного преобразователя с чувствительностью по Z-направлению и с приваренными к контактным площадкам гибкими выводами, торцом в окно в центральной области с вытравленным кремнием, с примыканием обратной стороны к торцам кристаллов магниторезистивных преобразователей с осями чувствительности по X- и Y-направлениям, размещение кристалла микросхемы усиления сигнала, разварку контактных площадок всех кристаллов на внутренние контактные площадки кремниевой пластины, заливку компаундом.To achieve the above technical result in a method for manufacturing a microsystem for controlling three components of a magnetic induction vector, comprising placing on a silicon wafer three magnetoresistive magnetic field transducers with sensitivity axes in X-, Y- and Z-directions so that the sensitivity axes of the crystals of magnetoresistive magnetic field converters are directed orthogonally to each other and the crystal of the signal amplification microcircuit; they form a stratum of a silicon nitride dielectric layer with a silicon oxide sublayer, the formation of a metallized wiring and contact pads, the deposition of a second silicon dioxide dielectric layer, the formation of windows by liquid chemical etching and / or plasma-chemical etching in a second dielectric layer to a metal, the formation of plasma-etching in the first dielectric layer windows in the central region of the wafer before silicon; dry anisotropic etching of silicon in the window of the central region to a depth of not less than floors the thickness of the silicon wafer, placement on a silicon wafer by gluing two crystals of the magnetoresistive transducers with the reverse side and ends close to each other or a crystal of a biaxial magnetoresistive transducer, with sensitivity axes in the X- and Y-directions, and a magnetoresistive transducer with sensitivity in the Z-direction and with flexible leads welded to the contact pads, an end to the window in the central region with etched silicon, with the back side adjacent to the ends of the crystal tall magnetoresistive transducers with sensitivity axes in the X- and Y-directions, the placement of the crystal signal amplification microcircuit, the bonding of the contact pads of all crystals to the internal contact pads of the silicon wafer, compound filling.

В частном случае выполнения изобретения на кремниевой пластине дополнительно формируют, по меньшей мере, один интегральный элемент и/или, по меньшей мере, электронную схему на основе интегральных элементов.In the particular case of the invention, at least one integrated element and / or at least an electronic circuit based on integrated elements are additionally formed on the silicon wafer.

В частном случае выполнения изобретения сухое анизотропное травление кремния в окне центральной области проводят на всю толщину кремниевой пластины.In the particular case of carrying out the invention, dry anisotropic etching of silicon in the window of the central region is carried out over the entire thickness of the silicon wafer.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь. Указанный технический результат достигается благодаря тому, что при выполнении заявленного способа, в отличие от высокочувствительного 3-осевого датчика магнитного поля НМС2003 в способе изготовления трехоосевого магниторезистивного преобразователя, состоящего из нескольких магниточувствительных компонентов на твердом теле, сформированных на общей подложке или внутри нее, сборка двухкоординатного и однокоординатного магниторезистивных преобразователей выполняется на общем полупроводниковом кристалле с применением прецизионной технологии изготовления интегральных микросистем.Between the set of essential features of the claimed object and the achieved technical result, there is a causal relationship. The specified technical result is achieved due to the fact that when performing the claimed method, in contrast to the high-sensitivity 3-axis magnetic field sensor NMS2003, in the method of manufacturing a triaxial magnetoresistive transducer consisting of several magnetically sensitive components on a solid formed on or inside a common substrate, the assembly of a two-coordinate and single-axis magnetoresistive converters is performed on a common semiconductor chip using precision t technologies for manufacturing integrated microsystems.

Изобретение поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

на фиг.1 - приведена схема способа изготовления микросистемы контроля трех компонент вектора магнитной индукции;figure 1 is a diagram of a method of manufacturing a microsystem for monitoring three components of the magnetic induction vector;

на фиг.2 показано размещение кристаллов магниторезистивных преобразователей с осями чувствительности по X-, Y-, Z-направлениям на кремниевой пластине, вид сверху.figure 2 shows the placement of crystals of magnetoresistive converters with axes of sensitivity in X-, Y-, Z-directions on a silicon wafer, top view.

Способ изготовления микросистемы контроля трех компонент вектора магнитной индукции осуществляют следующим образом (фиг.1). Проводят формирование на поверхности кремниевой пластины 1 первого диэлектрического слоя 2 из нитрида кремния с подслоем оксида кремния 3. Формируют металлизированную разводку и контактные площадки 4 путем нанесения слоя металла, например алюминия, с последующим проведением фотолитографии и химическим травлением металла. Наносят второй диэлектрический слой 5 из диоксида кремния. Проводят формирование окон 6-11 во втором диэлектрическом слое 5 до слоя металла 4 с использованием жидкостного химического травления или плазмохимического травления. Проводят формирование окна 12 в первом диэлектрическом слое плазмохимическим травлением в центральной области пластины до кремния, затем проводят сухое анизотропное травление кремния в указанном окне 12 на глубину не менее половины толщины кремниевой пластины 1. Возможно проведение сухого анизотропного травления кремния в окне 12 на всю толщину кремниевой пластины с образованием отверстия.A method of manufacturing a microsystem for monitoring the three components of the magnetic induction vector is as follows (figure 1). The first dielectric layer 2 of silicon nitride 2 is formed on the surface of the silicon wafer 1 with a silicon oxide sublayer 3. Metallized wiring and contact pads 4 are formed by applying a layer of metal, for example aluminum, followed by photolithography and chemical etching of the metal. The second dielectric layer 5 of silicon dioxide is applied. Windows 6-11 are formed in the second dielectric layer 5 to the metal layer 4 using liquid chemical etching or plasma chemical etching. Window 12 is formed in the first dielectric layer by plasma-chemical etching in the central region of the wafer to silicon, then dry anisotropic etching of silicon in said window 12 is carried out to a depth of not less than half the thickness of silicon wafer 1. Dry anisotropic etching of silicon in window 12 is possible over the entire thickness of silicon plates with the formation of holes.

Размещают на кремниевой пластине путем приклеивания кристаллов магниторезистивных преобразователей 13 и 14 с осями чувствительности по Х- и Y-направлениям, обратной стороной и торцами вплотную друг к другу. Кристаллы магниторезистивных преобразователей магнитного поля монтируются так, что их оси чувствительности направлены ортогонально друг другу. Кристаллы одноосевых магниторезистивных преобразователей могут быть изготовлены как описано в патенте РФ №2279737 (опубл. 10.07.2006 г.). Вместо двух кристаллов может быть размещен один кристалл двухосевого магниторезистивного преобразователя, такого, например, как описан в патенте РФ №2320051 (опубл. 20.03.2008 г.)They are placed on a silicon wafer by gluing crystals of magnetoresistive transducers 13 and 14 with sensitivity axes in the X- and Y-directions, the back side and the ends close to each other. The crystals of magnetoresistive magnetic field transducers are mounted so that their sensitivity axes are directed orthogonally to each other. Crystals of uniaxial magnetoresistive converters can be made as described in RF patent No. 2279737 (published on July 10, 2006). Instead of two crystals, one crystal of a two-axis magnetoresistive transducer can be placed, such as, for example, as described in RF patent No. 2320051 (publ. March 20, 2008)

Далее приклеивают кристалл магниторезистивного преобразователя 15 с чувствительностью по Z-направлению с приваренными к контактным площадкам гибкими выводами 16, направляя его торцом в окно с вытравленным кремнием 12 в центральной области, с примыканием его обратной стороны вплотную к торцам кристаллов 13, 14 приклеенных магниторезистивных преобразователей или кристаллу двухосевого магниторезистивного преобразователя, с осями чувствительности по X- и Y-направлениям.Next, a crystal of the magnetoresistive transducer 15 is glued with sensitivity in the Z-direction with flexible leads 16 welded to the contact pads, directing it with an end face to the window with etched silicon 12 in the central region, with its back side adjacent to the ends of the crystals 13, 14 of glued magnetoresistive transducers or crystal of a biaxial magnetoresistive converter, with sensitivity axes in X- and Y-directions.

Размещают кристалл микросхемы усиления сигнала (МС УС) 17.Place the chip chip signal amplification (MS US) 17.

После высыхания клея на эпоксидной основе 18 производится разварка контактных площадок всех кристаллов на внутренние контактные площадки кремниевой пластины. Затем все проводники и поверхности кристаллов магниторезистивных преобразователей и микросхемы усиления сигнала заливаются компаундом 19.After drying of the glue on an epoxy base 18, the contact pads of all crystals are welded to the internal contact pads of the silicon wafer. Then all the conductors and crystal surfaces of the magnetoresistive converters and the signal amplification microcircuit are filled with compound 19.

После выполнения способа три кристалла магниторезистивных преобразователей магнитного поля с осями чувствительности по X-, Y- и Z-направлениям размещены на кремниевой пластине таким образом, что оси чувствительности кристаллов магниторезистивных преобразователей магнитного поля направлены ортогонально друг другу.After the method is completed, three crystals of magnetoresistive magnetic field transducers with sensitivity axes in the X, Y, and Z directions are placed on the silicon wafer so that the sensitivity axes of the crystals of the magnetoresistive magnetic field transducers are oriented orthogonally to each other.

На кремниевой пластине может быть дополнительно сформирован, по меньшей мере, один интегральный элемент и/или, по меньшей мере, электронная схема на основе интегральных элементов.At least one integral element and / or at least an electronic circuit based on integrated elements can be further formed on the silicon wafer.

Прямоугольное окно с вытравленным кремнием 12 в центральной области имеет вертикальные стенки и геометрические размеры, соответствующие торцу кристалла магниторезистивного преобразователя с осью чувствительности в Z-направлении.A rectangular window with etched silicon 12 in the central region has vertical walls and geometric dimensions corresponding to the end face of the magnetoresistive crystal with a sensitivity axis in the Z-direction.

В способе используются известные операции технологии изготовления интегральных микросистем.The method uses well-known operations of the technology of manufacturing integrated microsystems.

Технический результат достигается за счет того, что кристаллы магниторезистивных преобразователей имеют близкие технические характеристики, и расположены вплотную друг к другу, а расстояние до кристалла микросхемы усиления сигналов минимизировано. В результате существенно снижаются наводки на шины информационных сигналов и улучшается чувствительность микросистемы.The technical result is achieved due to the fact that the crystals of magnetoresistive converters have similar technical characteristics, and are located close to each other, and the distance to the chip crystal signal amplification is minimized. As a result, the interference to the bus of information signals is significantly reduced and the sensitivity of the microsystem is improved.

Claims (3)

1. Способ изготовления микросистемы контроля трех компонент вектора магнитной индукции, включающий размещение на кремниевой пластине магниторезистивных преобразователей магнитного поля с осями чувствительности по X-, Y- и Z-направлениям, таким образом, что оси чувствительности кристаллов магниторезистивных преобразователей магнитного поля направлены ортогонально друг другу, и кристалла микросхемы усиления сигнала, отличающийся тем, что проводят формирование на поверхности кремниевой пластины первого диэлектрического слоя из нитрида кремния с подслоем оксида кремния, формирование металлизированной разводки и контактных площадок, нанесение второго диэлектрического слоя из диоксида кремния, формирование окон во втором диэлектрическом слое до металла, формирование в первом диэлектрическом слое окна в центральной области пластины до кремния, сухое анизотропное травление кремния в окне центральной области на глубину не менее половины толщины кремниевой пластины, размещение на кремниевой пластине путем приклеивания двух кристаллов магниторезистивных преобразователей обратной стороной и торцами вплотную друг к другу или кристалла двухосевого магниторезистивного преобразователя, с осями чувствительности по Х- и Y-направлениям, кристалла магниторезистивного преобразователя с чувствительностью по Z-направлению торцом в окно в центральной области с вытравленным кремнием, с примыканием обратной стороны к торцам кристаллов магниторезистивных преобразователей с осями чувствительности по Х- и Y-направлениям, размещение кристалла микросхемы усиления сигнала, разварку контактных площадок магниторезистивных преобразователей и кристалла микросхемы усиления сигнала на внутренние контактные площадки кремниевой пластины, заливку компаундом.1. A method of manufacturing a microsystem for monitoring the three components of the magnetic induction vector, comprising placing magnetoresistive magnetic field transducers on the silicon wafer with sensitivity axes in the X-, Y-, and Z-directions, so that the sensitivity axes of the crystals of the magnetoresistive magnetic field converters are directed orthogonally to each other , and a crystal chip signal amplification, characterized in that they conduct the formation on the surface of the silicon wafer of the first dielectric layer of nitride silicon with a silicon oxide sublayer, the formation of a metallized wiring and contact pads, the application of a second dielectric layer of silicon dioxide, the formation of windows in the second dielectric layer to the metal, the formation of the first dielectric layer of the window in the central region of the plate to silicon, dry anisotropic etching of silicon in the central window areas to a depth of at least half the thickness of the silicon wafer, placement on a silicon wafer by gluing two crystals of a magnetoresistive transducer the opposite side and the ends close to each other or a biaxial magnetoresistive transducer crystal, with axes of sensitivity in the X- and Y-directions, a magnetoresistive transducer with sensitivity in the Z-direction with the butt end to a window in the central region with etched silicon, with the back side adjacent to the ends of the crystals of magnetoresistive converters with sensitivity axes in the X- and Y-directions, the placement of the crystal signal amplification microcircuits, the separation of contact pads magnetoresis active converters and crystal signal amplification microcircuits to the internal contact pads of a silicon wafer, filled with a compound. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на кремниевой пластине дополнительно формируют, по меньшей мере, один интегральный элемент и/или, по меньшей мере, электронную схему на основе интегральных элементов.2. The method according to claim 1, characterized in that at least one integrated element and / or at least an electronic circuit based on integrated elements are additionally formed on the silicon wafer. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сухое анизотропное травление кремния в окне центральной области проводят на всю толщину кремниевой пластины. 3. The method according to claim 1, characterized in that the dry anisotropic etching of silicon in the window of the Central region is carried out over the entire thickness of the silicon wafer.
RU2010153462/28A 2010-12-28 2010-12-28 Method of making microsystem for detecting three magnetic induction vector components RU2470410C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010153462/28A RU2470410C2 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Method of making microsystem for detecting three magnetic induction vector components

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010153462/28A RU2470410C2 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Method of making microsystem for detecting three magnetic induction vector components

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010153462A RU2010153462A (en) 2012-07-10
RU2470410C2 true RU2470410C2 (en) 2012-12-20

Family

ID=46848038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010153462/28A RU2470410C2 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Method of making microsystem for detecting three magnetic induction vector components

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2470410C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU175590U1 (en) * 2017-04-25 2017-12-11 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное государственное казенное учреждение "Войсковая часть 68240" THREE-AXIS MICROSYSTEM ANALYSIS OF WEAK MAGNETIC FIELDS

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004006752A (en) * 2002-03-27 2004-01-08 Yamaha Corp Magnetic sensor and manufacturing method thereof
JP2004012156A (en) * 2002-06-04 2004-01-15 Wacoh Corp Three-dimensional magnetic sensor and method for manufacturing the same
RU2320051C1 (en) * 2006-10-27 2008-03-20 Государственное учреждение "Научно-производственный комплекс "Технологический центр" Московского государственного института электронной техники" Method for manufacturing magnetoresistive sensors
RU2007134110A (en) * 2005-03-17 2009-03-20 Ямаха Корпорейшн (Jp) THREE-AXIS MAGNETIC SENSOR AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE
KR20090076099A (en) * 2008-01-07 2009-07-13 에스티에스반도체통신 주식회사 Tri-axis geo-magnetic sensor device and the method for fabricating the same
US7564237B2 (en) * 2007-10-23 2009-07-21 Honeywell International Inc. Integrated 3-axis field sensor and fabrication methods

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004006752A (en) * 2002-03-27 2004-01-08 Yamaha Corp Magnetic sensor and manufacturing method thereof
JP2004012156A (en) * 2002-06-04 2004-01-15 Wacoh Corp Three-dimensional magnetic sensor and method for manufacturing the same
RU2007134110A (en) * 2005-03-17 2009-03-20 Ямаха Корпорейшн (Jp) THREE-AXIS MAGNETIC SENSOR AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE
RU2320051C1 (en) * 2006-10-27 2008-03-20 Государственное учреждение "Научно-производственный комплекс "Технологический центр" Московского государственного института электронной техники" Method for manufacturing magnetoresistive sensors
US7564237B2 (en) * 2007-10-23 2009-07-21 Honeywell International Inc. Integrated 3-axis field sensor and fabrication methods
KR20090076099A (en) * 2008-01-07 2009-07-13 에스티에스반도체통신 주식회사 Tri-axis geo-magnetic sensor device and the method for fabricating the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU175590U1 (en) * 2017-04-25 2017-12-11 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное государственное казенное учреждение "Войсковая часть 68240" THREE-AXIS MICROSYSTEM ANALYSIS OF WEAK MAGNETIC FIELDS

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010153462A (en) 2012-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8134361B2 (en) Magnetic sensor including magnetic field detectors and field resistors arranged on inclined surfaces
EP2752676B1 (en) Triaxial magnetic field sensor
US10353020B2 (en) Manufacturing method for integrated multilayer magnetoresistive sensor
JP6438959B2 (en) Single chip Z-axis linear magnetoresistive sensor
KR100996712B1 (en) Magnetic sensor and production method thereof
US7095226B2 (en) Vertical die chip-on-board
EP2053415B1 (en) Integrated 3-axis field sensor and fabrication methods
US20110234218A1 (en) Integrated multi-axis hybrid magnetic field sensor
US20120007597A1 (en) Micromachined offset reduction structures for magnetic field sensing
US8901925B2 (en) Magnetoresistive sensor and manufacturing method thereof
US7886595B2 (en) Motion sensor having micromechanical sensor and magnetoresistive circuit on same substrate
US7428841B2 (en) Acceleration sensor and inclination-detecting method
WO2014094526A1 (en) Magnetic sensing device and magnetic sensing method therefor
CN103267520A (en) Three-axis digital compass
TW201015097A (en) Device for measuring the direction and/or strength of a magnetic field
US20150309125A1 (en) Monolithic Three-Axis Magnetometer
JP2016517952A (en) Magnetic sensing device, magnetic induction method and manufacturing process thereof
RU2470410C2 (en) Method of making microsystem for detecting three magnetic induction vector components
TW201237447A (en) Micro-magnetic field sensor, micro-magnetic field sensor device and method
US9244134B2 (en) XMR-sensor and method for manufacturing the XMR-sensor
Zoschke et al. Fabrication of a high precision magnetic position sensor based on a through silicon via first approach
CN214174595U (en) High-precision wide-range three-axis magnetic linear sensor
WO2006134520A1 (en) Magnetic field sensor device
Tavakkoli et al. A Highly Sensitive 3-Axis Micro Search-Coil Magnetometer enabled by High-Density Through-Silicon-Via Process
RU175590U1 (en) THREE-AXIS MICROSYSTEM ANALYSIS OF WEAK MAGNETIC FIELDS