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导航、智能交通、电子罗盘、铁磁性物质检测等应用场合都需要微型化、低功耗、低成本的高灵敏度磁传感器。MEMS磁传感器具有体积小、灵敏度高、可批量化生产等特点，是近年磁传感器研究的热点。其中基于磁性薄膜的MEMS磁传感器探头无需电流激励，因此功耗低，结构简单，成本低，开展基于磁性薄膜的MEMS磁传感器研究具有重要意义。目前MEMS磁传感器普遍存在着灵敏度偏低、分辨率较差、与硅集成一体化兼容性等问题，本文将着力研究和解决上述这些问题。 本文基于MEMS扭摆结构和磁性薄膜研究了一种新型MEMS磁传感器。该MEMS磁传感器由磁性薄膜、硅基扭摆等结构构成;采用了有限元模拟分析的方法进行了结构的优化和设计，探索了一套磁性薄膜沉积制备与MEMS制造流程兼容的工艺，实现了在硅基扭摆上沉积NiFeCo软磁薄膜和CoNiMnP永磁薄膜，成功制作出基于磁膜扭转的MEMS磁传感器;采用差分电容检测技术和光纤检测技术对MEMS磁传感器的输出进行检测。该MEMS磁传感器具有较高的灵敏度和较高的磁场分辨率。通过上述研究表明，该传感器的结构设计和制作为实现MEMS磁传感器的小型化和可批量化生产打下了理论和工艺基础。论文的主要工作如下: 1.提出了一种基于MEMS扭摆结构和磁性薄膜的MEMS磁传感器的设计和制造方法。该MEMS扭摆是一个以扭转梁为对称轴的对称扭转结构，由双端固支的硅薄膜、与基体侧壁相连接两个扭转梁和沉积在硅薄膜上磁性薄膜组成，当外界磁场作用到磁性薄膜上时，MEMS扭摆结构将发生偏转，利用电容检测或光纤检测方式将信号提取出来。该结构具有较高的灵敏度。 2.通过对MEMS扭摆结构的扭转理论分析、基于磁荷法的磁性薄膜磁化理论和磁-MEMS扭摆结构耦合分析，推导出了基于磁膜扭转的MEMS磁传感器的信号输出的解析表达式，分析了扭转梁的尺寸和磁性膜的结构尺寸等各结构参数对传感器灵敏度等性能的影响，利用有限元分析的方法对MEMS磁传感器进行了优化设计和仿真。 3.采用电子束蒸发沉积和常温电镀工艺分别制作了图形化的NiFeCo软磁薄膜和CoNiMnP永磁薄膜，作为MEMS磁传感器的敏感薄膜。克服了常见永磁薄膜需要高温沉积和高温退火的不足。所制备的NiFeCo软磁薄膜，其易磁化方向在面内，而CoNiMnP永磁薄膜的易磁化方向垂直于面内，可以分别敏感磁场垂直和水平分量。 4.根据MEMS磁传感器设计、优化的结果，以SOI硅片和玻璃片为结构和衬底材料，发展出一套敏感结构的工艺制造方法，包括光刻、湿法腐蚀、键合、电子束蒸发或电镀和深反应离子刻蚀等工艺，制作出了敏感磁场垂直和水平分量的基于磁膜扭转的MEMS磁传感器。 5，利用差分电容检测和光纤检测两种检测方式对基于软磁薄膜的MEMS磁传感器输出进行检测。测试结果表明:沉积了NiFeCo薄膜的MEMS磁传感器在差分电容检测方式下，电容检测灵敏度为0.2fF/Gauss，采用实验室现有的电容检测电路，传感器分辨率可达到5×10-3Gauss;在光纤检测方式下，MEMS磁传感器的光纤检测灵敏度为0.065dB/Gauss，分辨率为1.67×10-3Gauss，此分辨率优于目前大量使用的霍尔磁传感器，并且传感器具有良好的线性度、重复性和时间响应特性。沉积了CoNiMnP永磁薄膜的MEMS磁传感器采用电容检测方式对输出进行检测，其电容检测灵敏度为2.77fF/Gauss，在实验室现有电容检测电路的检测水平下，传感器能分辨的最小磁场可达到3.6×10-4Gauss，此磁场分辨率与AMR磁传感器达到相同水平甚至更优。 6.基于上述成功研制的单轴磁性薄膜敏感结构设计和制造方法，根据所沉积薄膜具有两种磁性薄膜易磁轴的特点，本文还提出了一种基于磁性薄膜和扭转结构的单芯片三轴MEMS磁传感器的技术方案，具有实现高灵敏度、微型化、低功耗、低成本的单芯片三轴磁传感器的潜力。