本發(fā)明屬于微傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于x、y方向強(qiáng)磁場(chǎng)測(cè)量的平面扭轉(zhuǎn)式微傳感器（mems）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其制備工藝。

背景技術(shù)：

隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和世界人口的增加，人類對(duì)能源的需求也越來(lái)越大，聚變能源的開(kāi)發(fā)和利用是最有希望從根本上解決人類能源問(wèn)題的方法，其中基于托卡馬克裝置的磁約束聚變研究是目前最有可能實(shí)現(xiàn)聚變能應(yīng)用的途徑之一，托卡馬克裝置實(shí)際上就是一個(gè)復(fù)雜的高溫強(qiáng)輻射電磁系統(tǒng)，它利用多種磁體線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)編織成一個(gè)“磁籠”，利用帶電粒子在磁場(chǎng)中做拉莫運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，將高溫等離子體約束在“磁籠”中，并附加各類輔助加熱手段，使等離子體加熱到一定溫度，發(fā)生聚變反應(yīng)。在托卡馬克之中，磁場(chǎng)的來(lái)源主要有約束磁場(chǎng)和等離子電流形成的感生磁場(chǎng)，而感生磁場(chǎng)會(huì)隨著電流的變化而變化，對(duì)其內(nèi)部等離子體產(chǎn)生的感生磁場(chǎng)大小、位置、形狀的精確測(cè)量和控制是個(gè)極大挑戰(zhàn)。

磁場(chǎng)傳感器是可以將各種磁場(chǎng)及其變化的量轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出的裝置。自然界和人類社會(huì)生活的許多地方都存在磁場(chǎng)或與磁場(chǎng)相關(guān)的信息。利用人工設(shè)置的永久磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)，可作為許多種信息的載體。因此，探測(cè)、采集、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換、復(fù)現(xiàn)和監(jiān)控各種磁場(chǎng)和磁場(chǎng)中承載的各種信息的任務(wù)，自然就落在磁場(chǎng)傳感器身上。在當(dāng)今的信息社會(huì)中，磁場(chǎng)傳感器已成為信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)不可缺少的基礎(chǔ)原件。目前，人們已研制出利用各種物理、化學(xué)和生物效應(yīng)的磁傳感器，并已在科研、生產(chǎn)和社會(huì)生活的各個(gè)方面得到廣泛應(yīng)用，承擔(dān)起探究種種信息的任務(wù)。

目前國(guó)內(nèi)外用于特斯拉量級(jí)的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)測(cè)量的傳感器極少。

曾惠等人針對(duì)腫瘤熱療發(fā)生裝置中產(chǎn)生的中頻強(qiáng)磁場(chǎng)設(shè)計(jì)了一種三維傳感器。這種傳感器可測(cè)量空間三坐標(biāo)磁場(chǎng)分量，合成磁場(chǎng)矢量。但這里所述的強(qiáng)磁場(chǎng)也只能達(dá)到300高斯，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足托卡馬克內(nèi)部強(qiáng)磁要求。

elinakuisma等人研究設(shè)計(jì)了一種傳感器，其靈敏度、分辨率都較高，且測(cè)量磁場(chǎng)能達(dá)到10特斯拉。但其溫度依賴性較大，耐輻射性較差，輻射后會(huì)導(dǎo)致該傳感器的品質(zhì)因數(shù)降低，不適合托克馬克內(nèi)部高溫、強(qiáng)輻射的環(huán)境。

本發(fā)明主要就是針對(duì)托卡馬克復(fù)雜的內(nèi)部環(huán)境設(shè)計(jì)的。既能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)磁場(chǎng)的測(cè)量，也能克服托卡馬克內(nèi)部惡劣的環(huán)境干擾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了實(shí)現(xiàn)托卡馬克的強(qiáng)磁場(chǎng)下的x、y方向強(qiáng)磁場(chǎng)的測(cè)量，本發(fā)明提供一種用于強(qiáng)磁場(chǎng)測(cè)量的平面扭轉(zhuǎn)式微傳感器結(jié)構(gòu)。

一種用于強(qiáng)磁場(chǎng)測(cè)量的平面扭轉(zhuǎn)式微傳感器包括依次連接的基底、傳感器本體和封蓋；

所述基底為500um厚的單面拋光晶片5，在拋光了的一面刻蝕出1.2um深的腔體，在設(shè)有腔體的拋光了的整個(gè)表面生長(zhǎng)第一氧化硅層6；

所述傳感器本體以soi晶片1為基礎(chǔ)制備得到，傳感器本體分為線圈電極錨區(qū)、扭轉(zhuǎn)平面、電容電極錨區(qū)三部分；所述扭轉(zhuǎn)平面的長(zhǎng)度方向?yàn)閤方向，寬度方向?yàn)閥方向，扭轉(zhuǎn)平面中部的y方向兩側(cè)分別向內(nèi)凹，所述線圈電極錨區(qū)位于扭轉(zhuǎn)平面中部的y方向一側(cè)外部；所述電容電極錨區(qū)位于扭轉(zhuǎn)平面中心的y方向另一側(cè)外部；

所述soi晶片1為復(fù)合材料片，由380um厚的硅層9、1um厚的氧化硅層10和20um厚的硅材料層2組成；在扭轉(zhuǎn)平面底面的硅材料層2上依次設(shè)有第二氧化硅層3和電容上極板層4，在扭轉(zhuǎn)平面底面的氧化硅層10上設(shè)有金屬線圈11和中心電極25，所述中心電極25位于扭轉(zhuǎn)平面的中心，金屬線圈11位于中心電極25的外周；

在線圈電極錨區(qū)的氧化硅層10上設(shè)有引入電極26和引出電極12，所述引入電極26連接著金屬線圈11，所述引出電極12通過(guò)收尾金屬16連接著金屬線圈11；

在電容電極錨區(qū)的氧化硅層10上設(shè)有第一電容電極23和第二電容電極24，所述第一電容電極23穿過(guò)氧化硅層10和硅材料層2連接著雙層金屬層8；所述第二電容電極24通過(guò)電容引線27連接著中心電極25；

所述封蓋呈盒蓋狀，內(nèi)表面設(shè)有納米吸氣劑層20；

所述基底、傳感器本體和封蓋通過(guò)鍵合形成內(nèi)部真空的平面扭轉(zhuǎn)式微傳感器。

制備一種用于強(qiáng)磁場(chǎng)測(cè)量的平面扭轉(zhuǎn)式微傳感器的步驟如下：

（1）.在傳感器本體的soi晶片1的硅材料層2一側(cè)采用深反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)圖形化刻蝕1um深的腔體，并采用剝離技術(shù)在硅材料層2上分別圖形化生長(zhǎng)400nm的氧化硅層3和電容上極板層4；

（2）.在基底的單面拋光晶片5的拋光了的一側(cè)上采用深反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)刻蝕1.2um深的腔體，使單面拋光晶片5呈“凹”字形狀，并在刻蝕腔體后的整個(gè)硅材料表面生長(zhǎng)400nm厚的第一氧化硅層6，再用剝離技術(shù)在腔體內(nèi)表面的第一氧化硅層6上生長(zhǎng)電容下極板層7；在電容下極板層7上采用剝離技術(shù)生長(zhǎng)給電容下極板層7通電的塊狀的雙層金屬層8；

（3）.在溫度200℃下，將傳感器本體的腔體一側(cè)和基底的腔體一側(cè)直接鍵合，再用反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)完全去除soi晶片1中380um厚的硅層9；

（4）.在soi晶片1的1um厚的氧化硅層10上，采用硅通孔技術(shù)（tsv）在扭轉(zhuǎn)平面的正中心打一個(gè)貫通電容上極板層4的上極板通孔14，同時(shí)打一個(gè)貫通雙層金屬層8的下極板通孔13，并在通孔壁上生長(zhǎng)一層第三氧化硅層17，作為隔離層，防止后續(xù)通孔通電后使扭轉(zhuǎn)平面的硅板帶電，影響計(jì)算結(jié)果或產(chǎn)生電學(xué)干擾；再向上極板通孔14和下極板通孔13填充金屬材料，并對(duì)氧化硅層10表面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光（cmp），使表面平整；

在氧化硅層10頂面濺射生長(zhǎng)一層鋁材料，并涂上一層光刻膠，所述光刻膠為負(fù)膠；并利用對(duì)應(yīng)形狀的掩膜版使中心電極25、引入電極26、引出電極12、第一電容電極23和第二電容電極24所在的區(qū)域曝光，使曝光區(qū)域的光刻膠更加難溶于顯影液；將soi晶片1放入顯影液中，在顯影液的作用下使未曝光區(qū)域的光刻膠溶解，使光刻膠圖形化，暴露出鋁材料；光刻掉暴露出的鋁材料，在丙酮溶液中去除曝光區(qū)域的光刻膠，形成中心電極25、引入電極26、引出電極12、第一電容電極23和第二電容電極24，得到具有電極的氧化硅層10；所述對(duì)應(yīng)形狀的掩膜版為只露出中部中心電極、引入電極26、引出電極12、第一電容電極23、第二電容電極24，其他區(qū)域遮擋；

在具有電極的的氧化硅層10的整個(gè)頂面濺射生長(zhǎng)一層500nm厚的鉬材料，并涂上一層光刻膠；利用對(duì)應(yīng)形狀的掩膜版使金屬線圈11所在區(qū)域曝光，使曝光區(qū)域部分光刻膠更加難溶于顯影液；將soi晶片1放入顯影液中，在顯影液的作用下使未曝光區(qū)域的光刻膠溶解，使光刻膠圖形化，暴露出鉬材料；光刻掉暴露出的鉬材料，在丙酮溶液中去除曝光區(qū)域的光刻膠，形成金屬線圈11；得到具有電極、金屬線圈11的氧化硅層10；

（5）.在具有電極、金屬線圈11的氧化硅層10的頂面采用磁控濺射生長(zhǎng)一層氧化鋁材料，并涂上一層光刻膠；利用對(duì)應(yīng)形狀的掩膜版使局部起隔離作用的氧化鋁15所在區(qū)域曝光，使曝光區(qū)域部分光刻膠更加難溶于顯影液；將soi晶片1放入顯影液中，在顯影液的作用下使未曝光區(qū)域的光刻膠溶解，使光刻膠圖形化，暴露出氧化鋁材料；光刻掉暴露出的氧化鋁材料，在丙酮溶液中去除曝光區(qū)域的光刻膠，形成起隔離作用的氧化鋁15；得到具有電極、金屬線圈11和氧化鋁15的氧化硅層10；

在具有電極、金屬線圈11和氧化鋁15的氧化硅層10的頂面濺射生長(zhǎng)一層鉬材料，并涂上一層光刻膠；利用對(duì)應(yīng)形狀的掩膜版使收尾金屬16所在區(qū)域曝光，使這部分光刻膠更加難溶于顯影液；將soi晶片1放入顯影液中，在顯影液的作用下使未曝光區(qū)域的光刻膠溶解，使光刻膠圖形化，暴露出鉬材料；光刻掉暴露出的鉬材料，在丙酮溶液中去除曝光區(qū)域的光刻膠，形成收尾金屬16；

在具有電極、金屬線圈11、氧化鋁15和收尾金屬16的氧化硅層10的頂面濺射生長(zhǎng)一層鋁材料，并涂上一層光刻膠；利用對(duì)應(yīng)形狀的掩膜版使電容引線27所在區(qū)域曝光，使這部分光刻膠更加難溶于顯影液；將soi晶片1放入顯影液中，在顯影液的作用下使未曝光區(qū)域的光刻膠溶解，使光刻膠圖形化，暴露出鋁材料；光刻掉暴露出的鋁材料，在丙酮溶液中去除曝光區(qū)域的光刻膠，形成電容引線27；

（6）.釋放結(jié)構(gòu)，使線圈電極錨區(qū)、扭轉(zhuǎn)平面、電容電極錨區(qū)三部分結(jié)構(gòu)分離形成獨(dú)立區(qū)域，構(gòu)成平面扭轉(zhuǎn)式微傳感器的傳感器本體結(jié)構(gòu)；

（7）.在封蓋的硅片18上用深反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)刻蝕腔體，腔體為“凹”字形狀，再用剝離技術(shù)在“凹”字形狀的腔體的兩側(cè)凸邊的硅材料表面生長(zhǎng)一層第四氧化硅層19，在封蓋的腔體內(nèi)表面采用化學(xué)氣象沉積（cvd）法在硅基上制備大面積均勻的納米管材料（cnts）；再用直流磁控濺射生長(zhǎng)一層200nm厚的ti薄膜來(lái)制備納米吸氣劑層20，制成封蓋；將封蓋與所述傳感器本體結(jié)構(gòu)在溫度200℃下直接鍵合，形成完整的封閉真空環(huán)境下的平面扭轉(zhuǎn)式微傳感器。

進(jìn)一步限定的技術(shù)方案如下：

步驟（2）中，所述雙層金屬層8的材料為一層100nm厚的鋁和一層700nm厚的鉬組成，其中鋁材料一側(cè)與soi晶片1的硅材料層2一側(cè)相鄰，鉬材料一側(cè)與電容下極板層7相鄰；以使得雙金屬層8在起到支撐、導(dǎo)電作用的同時(shí)，與soi晶片1的硅材料形成歐姆接觸，即不產(chǎn)生明顯的附加阻抗，使得在工作時(shí)大部分的電壓降在活動(dòng)區(qū)而不再接觸區(qū)。采用鉬、鋁這樣的雙金屬層8可防止鋁成堆化生長(zhǎng)，防止表面沒(méi)有光滑的形態(tài)，從而不具有良好的歐姆接觸。

步驟（4）中，所述金屬材料為銅，因?yàn)橄噍^于鋁及鋁合金，銅具有低電阻率和優(yōu)越的抗電遷徙性能。

步驟（7），所述采用化學(xué)氣象沉積（cvd）法中，以10nm厚的氧化鋁膜和2nm厚的鐵膜為催化劑，以81sccm的乙炔（c2h2）為碳源，以566sccm的氬氣（ar）和202sccm的氫氣（h2）為載氣。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在以下方面：

1.在生長(zhǎng)氧化硅層3和電容上極板層4時(shí)，為防止后續(xù)晶片鍵合時(shí)表面鋁雜質(zhì)的混雜，采用兩次剝離技術(shù)。

2.傳感器本體和基底鍵合后，電容上極板4和電容下極板7之間的垂直間距很小，因此，之后的工藝都需要在溫度250℃以下進(jìn)行。

附圖說(shuō)明

圖1是一種測(cè)量x方向磁場(chǎng)的平面扭轉(zhuǎn)式mems結(jié)構(gòu)的三維示意圖。

圖2是一種測(cè)量y方向磁場(chǎng)的平面扭轉(zhuǎn)式mems結(jié)構(gòu)的三維示意圖。

圖3是圖1中件16和件12連線三維示意圖。

圖4是圖1中件25和件24連線三維示意圖。

圖5是該結(jié)構(gòu)a向剖面的工藝步驟（1）示意圖。

圖6是該結(jié)構(gòu)a向剖面的工藝步驟（2）示意圖。

圖7是該結(jié)構(gòu)a向剖面的工藝步驟（3）示意圖。

圖8是該結(jié)構(gòu)a向剖面的工藝步驟（4）示意圖。

圖9是該結(jié)構(gòu)a向剖面的工藝步驟（5）示意圖。

圖10是該結(jié)構(gòu)a向剖面的工藝步驟（6）示意圖。

圖11是該結(jié)構(gòu)a向剖面的工藝步驟（7）示意圖。

上圖中序號(hào)：soi晶片1、硅材料層2、第二氧化硅層3、電容上級(jí)板層4、單面拋光晶片5、第一氧化硅層6、電容下極板層7、雙層金屬層8、硅層9、氧化硅層10、金屬線圈11、引出電極12、下極板通孔13、上極板通孔14、氧化鋁15、收尾金屬16、第三氧化硅層17、硅片18、第四氧化硅層19、納米吸氣劑層20、第一電容電極23、第二電容電極24、中心電極25、引入電極26、電容引線27。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種用于強(qiáng)磁場(chǎng)測(cè)量的平面扭轉(zhuǎn)式微傳感器包括依次連接的基底、傳感器本體和封蓋。

基底為500um厚的單面拋光晶片5，在拋光一面設(shè)有1.2um深的腔體，在設(shè)有腔體的拋光了的整個(gè)表面設(shè)有第一氧化硅層6；

參見(jiàn)圖1，傳感器本體以soi晶片1為基礎(chǔ)制備得到，傳感器本體分為線圈電極錨區(qū)、扭轉(zhuǎn)平面、電容電極錨區(qū)三部分；所述扭轉(zhuǎn)平面的長(zhǎng)度方向?yàn)閤方向，寬度方向?yàn)閥方向，扭轉(zhuǎn)平面中部的y方向兩側(cè)分別向內(nèi)凹，所述線圈電極錨區(qū)位于扭轉(zhuǎn)平面中部的y方向一側(cè)外部；所述電容電極錨區(qū)位于扭轉(zhuǎn)平面中心的y方向另一側(cè)外部；

參見(jiàn)圖1，soi晶片1為復(fù)合材料片，由380um厚的硅層9、1um厚的氧化硅層10和20um厚的硅材料層2組成；在扭轉(zhuǎn)平面底面的硅材料層2上依次設(shè)有第二氧化硅層3和電容上極板層4，在扭轉(zhuǎn)平面底面的氧化硅層10上設(shè)有金屬線圈11和中心電極25，所述中心電極25位于扭轉(zhuǎn)平面的中心，金屬線圈11位于中心電極25的外周；

參見(jiàn)圖3，在線圈電極錨區(qū)的氧化硅層10上設(shè)有引入電極26和引出電極12，所述引入電極26連接著金屬線圈11，所述引出電極12通過(guò)收尾金屬16連接著金屬線圈11；

參見(jiàn)圖4，在電容電極錨區(qū)的氧化硅層10上設(shè)有第一電容電極23和第二電容電極24，所述第一電容電極23穿過(guò)氧化硅層10和硅材料層2連接著雙層金屬層8；所述第二電容電極24通過(guò)電容引線27連接著中心電極25；

封蓋呈盒蓋狀，內(nèi)表面設(shè)有納米吸氣劑層20；

基底、傳感器本體和封蓋通過(guò)鍵合形成內(nèi)部真空的平面扭轉(zhuǎn)式微傳感器。

本發(fā)明的工作原理說(shuō)明如下：

引入電極26接正極，引出電極12接負(fù)極，以給金屬線圈11通入隨某一頻率變化的交變電流i。給第二電容電極24通入電壓v1，通過(guò)電容引線27、中心電極25、上極板通孔14使得電容上極板帶有v1的電壓。給第一電容電極23通入電壓v2，通過(guò)下極板通孔13、兩層金屬層8使得電容下極板帶有v2的電壓。從而在電容上極板和電容下極板之間形成電壓差。

當(dāng)出現(xiàn)x方向磁場(chǎng)時(shí)，扭轉(zhuǎn)平面上與y軸平行的這些金屬線圈11會(huì)受到+z或-z方向的洛倫茲力的作用，并有拖動(dòng)扭轉(zhuǎn)平面往金屬線圈11受力方向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。按照洛倫茲力的左手定則判定方法來(lái)判定主體所受洛倫茲力的方向。其中，判定方法為：磁場(chǎng)從左手手心穿過(guò)，四指指向表示金屬線上交變電流的方向，大拇指指向則表示主體所受洛倫茲力的方向。洛倫茲力大小可表示為f＝ibl，其中，l表示每根與y軸平行的金屬線圈11在y方向的長(zhǎng)度，器件制備完成后，每一根金屬線在y方向的長(zhǎng)度就為定值，b為所要測(cè)量的磁場(chǎng)值，i為金屬線圈11上的交變電流，由于i值隨某一頻率交替變化，故洛倫茲力大小也隨這一頻率交替變化。由于相對(duì)于扭轉(zhuǎn)平面x方向的左側(cè)上的與y軸平行的金屬線圈11上交變電流的流向與右側(cè)上的與y軸平行的金屬線圈11上交變電流的流向相反，故所受洛倫茲力方向也相反。即相對(duì)于扭轉(zhuǎn)平面的x方向的左側(cè)上的與y軸平行的每根金屬線圈11都受大小相等方向相同的隨某一頻率交替變化的洛倫茲力作用，相對(duì)于扭轉(zhuǎn)平面的x方向的右側(cè)上的與y軸平行的每根金屬線圈11也受大小相等方向相同的隨某一頻率交替變化的洛倫茲力作用，且左側(cè)和右側(cè)金屬線圈所受洛倫茲力方向相反。

故扭轉(zhuǎn)平面在洛倫茲力的作用下以雙端固支梁為軸隨某一頻率在z方向上交替扭轉(zhuǎn)。當(dāng)扭轉(zhuǎn)平面在z方向上扭轉(zhuǎn)某一角度使平面發(fā)生傾斜形變，使得電容上極板不再與電容下極板平行時(shí)，電容值也將發(fā)生變化，不再是最初時(shí)平行電容板的初始值。通過(guò)理論建立起扭轉(zhuǎn)平面上的電容上極板形變后與電容下極板之間的電容值與磁場(chǎng)b的關(guān)系，因此通過(guò)借助外部設(shè)備測(cè)量非平行電容值就可推算出所處環(huán)境中的x方向磁場(chǎng)分量大小。

對(duì)于y方向磁場(chǎng)分量的測(cè)量也是一樣的原理。

實(shí)施例2

制備用于強(qiáng)磁場(chǎng)測(cè)量的平面扭轉(zhuǎn)式微傳感器的步驟如下：

（1）.在傳感器本體的soi晶片1的硅材料層2一側(cè)采用深反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)圖形化刻蝕1um深的腔體，并采用剝離技術(shù)在腔體內(nèi)表面上分別圖形化生長(zhǎng)400nm的第二氧化硅層3和電容上極板層4。電容上極板層4材料為鋁材料。

（2）.在基底的單面拋光晶片5上采用深反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)刻蝕1.2um深的腔體，使單面拋光晶片5呈“凹”字形狀，并在刻蝕腔體后的拋光了的整個(gè)硅材料表面生長(zhǎng)400nm厚的第一氧化硅層6，再用剝離技術(shù)在腔體內(nèi)表面的第一氧化硅層6上生長(zhǎng)鋁材料作為電容下極板層7；在腔體外凸起的第一氧化硅層6上采用剝離技術(shù)生長(zhǎng)給電容下極板層7通電的塊狀的雙層金屬層8，其中所述雙層金屬層8的材料為一層100nm厚的鋁和一層700nm厚的鉬組成，其中鋁材料一側(cè)與soi晶片1的硅材料層2一側(cè)相鄰，鉬材料一側(cè)與電容下極板層7相鄰；以使得雙金屬層8在起到支撐、導(dǎo)電作用的同時(shí)，與soi晶片1的硅材料形成歐姆接觸，即不產(chǎn)生明顯的附加阻抗，使得在工作時(shí)大部分的電壓降在活動(dòng)區(qū)而不再接觸區(qū)。采用鉬、鋁這樣的雙金屬層8可防止鋁成堆化生長(zhǎng)，防止表面沒(méi)有光滑的形態(tài)，從而防止不具有良好的歐姆接觸。

（3）.在溫度200℃下，將傳感器本體的腔體一側(cè)和基底的腔體一側(cè)直接鍵合，再用反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)完全去除soi晶片1中380um厚的硅層9。

（4）.在soi晶片1的1um厚的氧化硅層10上，采用硅通孔技術(shù)（tsv）在扭轉(zhuǎn)平面的正中心打一個(gè)貫通電容上極板層4的上極板通孔14，同時(shí)打一個(gè)貫通雙層金屬層8的下極板通孔13，并在通孔壁上生長(zhǎng)一層第三氧化硅17，作為隔離層，防止后續(xù)通孔通電后使扭轉(zhuǎn)平面的硅板帶電，影響計(jì)算結(jié)果或產(chǎn)生電學(xué)干擾；再向上極板通孔14和下極板通孔13填充金屬材料，金屬材料為銅，因?yàn)橄噍^于鋁及鋁合金，銅具有低電阻率和優(yōu)越的抗電遷徙性能，并對(duì)氧化硅層10表面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光（cmp），使表面平整；

在氧化硅層10頂面濺射生長(zhǎng)一層鋁材料，并涂上一層光刻膠，所述光刻膠為負(fù)膠；并利用對(duì)應(yīng)形狀的掩膜版使中心電極25、引入電極26、引出電極12、第一電容電極23和第二電容電極24所在的區(qū)域曝光，使曝光區(qū)域的光刻膠更加難溶于顯影液；將soi晶片1放入顯影液中，在顯影液的作用下使未曝光區(qū)域的光刻膠溶解，使光刻膠圖形化，暴露出鋁材料；光刻掉暴露出的鋁材料，在丙酮溶液中去除曝光區(qū)域的光刻膠，形成中心電極25、引入電極26、引出電極12、第一電容電極23和第二電容電極24，得到具有電極的氧化硅層10；所述對(duì)應(yīng)形狀的掩膜版為只露出中部中心電極、引入電極26、引出電極12、第一電容電極23、第二電容電極24，其他區(qū)域遮擋；

在具有電極的的氧化硅層10的整個(gè)頂面濺射生長(zhǎng)一層500nm厚的鉬材料，并涂上一層光刻膠；利用對(duì)應(yīng)形狀的掩膜版使金屬線圈11所在區(qū)域曝光，使曝光區(qū)域光刻膠更加難溶于顯影液；將soi晶片1放入顯影液中，在顯影液的作用下使未曝光區(qū)域的光刻膠溶解，使光刻膠圖形化，暴露出鉬材料；光刻掉暴露出的鉬材料，在丙酮溶液中去除曝光區(qū)域的光刻膠，形成金屬線圈11；得到具有電極、金屬線圈11的氧化硅層10。

（5）.在具有電極、金屬線圈11的氧化硅層10的頂面采用磁控濺射生長(zhǎng)一層氧化鋁材料，并涂上一層光刻膠；利用對(duì)應(yīng)形狀的掩膜版使局部起隔離作用的氧化鋁15所在區(qū)域曝光，使曝光區(qū)域光刻膠更加難溶于顯影液；將soi晶片1放入顯影液中，在顯影液的作用下使未曝光區(qū)域的光刻膠溶解，使光刻膠圖形化，暴露出氧化鋁材料；光刻掉暴露出的氧化鋁材料，在丙酮溶液中去除曝光區(qū)域的光刻膠，形成起隔離作用的氧化鋁15；得到具有電極、金屬線圈11和氧化鋁15的氧化硅層10；

在具有電極、金屬線圈11和氧化鋁15的氧化硅層10的頂面濺射生長(zhǎng)一層鉬材料，并涂上一層光刻膠；利用對(duì)應(yīng)形狀的掩膜版使收尾金屬16所在區(qū)域曝光，使這部分光刻膠更加難溶于顯影液；將soi晶片1放入顯影液中，在顯影液的作用下使未曝光區(qū)域的光刻膠溶解，使光刻膠圖形化，暴露出鉬材料；光刻掉暴露出的鉬材料，在丙酮溶液中去除曝光區(qū)域的光刻膠，形成收尾金屬16；

在具有電極、金屬線圈11、氧化鋁15和收尾金屬16的氧化硅層10的頂面濺射生長(zhǎng)一層鋁材料，并涂上一層光刻膠；利用對(duì)應(yīng)形狀的掩膜版使電容引線27所在區(qū)域曝光，使這部分光刻膠更加難溶于顯影液；將soi晶片1放入顯影液中，在顯影液的作用下使未曝光區(qū)域的光刻膠溶解，使光刻膠圖形化，暴露出鋁材料；光刻掉暴露出的鋁材料，在丙酮溶液中去除曝光區(qū)域的光刻膠，形成電容引線27。

（6）.釋放結(jié)構(gòu)，使線圈電極錨區(qū)、扭轉(zhuǎn)平面、電容電極錨區(qū)三部分結(jié)構(gòu)分離形成獨(dú)立區(qū)域，構(gòu)成平面扭轉(zhuǎn)式微傳感器的傳感器本體結(jié)構(gòu)。

（7）.在封蓋的硅片18上用深反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)刻蝕腔體，使硅片18為“凹”字形狀，再用剝離技術(shù)在“凹”字形狀的腔體的兩側(cè)凸邊的硅材料表面生長(zhǎng)一層第四氧化硅層19，在封蓋的腔體內(nèi)表面以10nm厚的氧化鋁膜和2nm厚的鐵膜為催化劑，以81sccm的乙炔（c2h2）為碳源，以566sccm的氬氣（ar）和202sccm的氫氣（h2）為載氣，采用化學(xué)氣象沉積（cvd）法在硅基上制備大面積均勻的納米管材料；其中，納米吸氣劑性能與催化劑材料表面積無(wú)關(guān)，只與膜厚有關(guān)，且sccm為氣體質(zhì)量流量單位，表示每分鐘標(biāo)準(zhǔn)毫升；再用直流磁控濺射生長(zhǎng)一層200nm厚的ti薄膜來(lái)制備納米吸氣劑層20，制成封蓋；將封蓋與所述傳感器本體結(jié)構(gòu)在溫度200℃下直接鍵合，形成完整的封閉真空環(huán)境下的平面扭轉(zhuǎn)式微傳感器。