1.一种3D混叠结构的三维磁场传感器,其特征在于,所述三维磁场传感器包括:外围集成电路单元和三个磁敏感单元,所述外围集成电路单元与三个磁敏感单元在垂直方向上堆叠设置;三个磁敏感单元包括:基于霍尔效应的Z轴磁敏感单元和基于各向异性磁阻效应的X轴磁敏感单元及Y轴磁敏感单元;三个磁敏感单元与外围集成电路单元通过硅通孔导线相互电连接;所述Z轴磁敏感单元设置在X轴磁敏感单元、Y轴磁敏感单元以及外围集成电路单元下方。
2.根据权利要求1所述的3D混叠结构的三维磁场传感器,其特征在于,所述磁敏感单元和外围集成电路单元均包括硅基底、隔离层和功能层,所述隔离层形成在所述硅基底上,所述功能层形成在所述隔离层上,所述功能层为敏感层或集成电路层。
3.根据权利要求2所述的3D混叠结构的三维磁场传感器,其特征在于,所述敏感层包括电极结构,不同磁敏感单元之间通过贯穿硅基底的硅通孔导线连通电极结构以实现信号传输。
4.根据权利要求3所述的3D混叠结构的三维磁场传感器,其特征在于,所述电极结构上设置有键合微凸块,所述硅通孔导线与所述键合微凸块连接。
5.根据权利要求4所述的3D混叠结构的三维磁场传感器,其特征在于,所述键合微凸块采用Cu-Sn-Cu共晶合金键合技术制成。
6.根据权利要求1所述的3D混叠结构的三维磁场传感器,其特征在于,所述三维磁场传感器还包括:载体硅片,所述外围集成电路单元和三个磁敏感单元均设置在载体硅片上。
7.根据权利要求1所述的3D混叠结构的三维磁场传感器,其特征在于,所述外围集成电路单元还设置有引脚。
8.一种3D混叠结构的三维磁场传感器制备方法,其特征在于,所述方法包括:在制备好的外围集成电路单元和三个磁敏感单元上制作用于电连接的硅通孔;在硅通孔中填充导线材料并制作键合微凸块;将具有键合微凸块的外围集成电路单元和三个磁敏感单元叠置在载体硅片上;将外围集成电路单元和三个磁敏感单元相互键合,使得三个磁敏感单元与外围集成电路单元通过硅通孔导线相互电连接;所述三个磁敏感单元包括:基于霍尔效应的Z轴磁敏感单元和基于各向异性磁阻效应的X轴磁敏感单元及Y轴磁敏感单元,所述Z轴磁敏感单元设置在X轴磁敏感单元、Y轴磁敏感单元以及外围集成电路单元下方。
9.根据权利要求8所述的3D混叠结构的三维磁场传感器制备方法,其特征在于,所述外围集成电路单元通过如下步骤制作:在硅基底上生长隔离层集成电路并留出硅通孔孔位;切割制作完成的结构,得到外围集成电路单元;所述磁敏感单元通过如下步骤制作:在硅基底上生长隔离层和磁敏感层;切割制作完成的结构,得到磁敏感单元。
10.根据权利要求8所述的3D混叠结构的三维磁场传感器制备方法,其特征在于,在制备好的外围集成电路单元和三个磁敏感单元上制作用于电连接的硅通孔,包括:使用博世工艺,通过循环通入 SF 6 和 C 4 F 8 气体,交替进行刻蚀与钝化,在外围集成电路单元和三个磁敏感单元的电极位置垂直平面向下形成硅通孔。
11.根据权利要求8所述的3D混叠结构的三维磁场传感器制备方法,其特征在于,所述方法还包括:对键合后的外围集成电路单元和三个磁敏感单元进行外壳封装,同时预留出引脚接口。