Brevet FR2955942A1 — publié le 20110805

MAGNETOMETRE INTEGRE ET SON PROCEDE DE FABRICATION L'invention porte sur un magnétomètre intégré à un, deux ou trois axes, ainsi que sur son procédé de fabrication. Il est connu de l'art antérieur de réaliser des magnétomètres intégrés basés sur des capteurs magnétorésistifs multicouches, exploitant les effets de magnétorésistance géante ou de magnétorésistance tunnel. Voir par exemple les articles suivants : - M. Hehn, F. Montaigne et A. Schuhl « Magnétorésistance géante et électronique de spin », Techniques de l'Ingénieur, E 2 135, chapitres 1 et 2 ; - J. Daughton et al. « Magnetic Field Sensors Using GMR Multilayer », IEEE Transactions on magnetics, Vol. 30, n°6, Novembre 1994 ; - M. Tondra et al. « Picotesla field sensor design using spin-dependent tunneling devices », Journal of Applied Physics, Vol. 83, n°11, pages 6688 û 6690, ter juin 1998. Ces capteurs magnétorésistifs sont constitués par un empilement de couches minces, déposées sur un substrat planaire, par exemple en silicium. Plus précisément, comme le montre la figure 1A, un capteur magnétorésistif à magnétorésistance géante (GMR, de l'anglais « Giant MagnetoResistance) est constitué de deux couches magnétiques, CM1 et CM2, par exemple en cobalt, séparées par une couche métallique CMET, par exemple en cuivre, dont l'épaisseur est de l'ordre du nanomètre. La couche inférieure CM2 est dite « dure », car son aimantation (moment magnétique) M2 est rendue insensible à tout champ magnétique externe (tant que ce dernier n'est pas trop intense), tandis que la couche supérieure CM1 est dite douce car son moment magnétique MI est susceptible d'être modifié par un champ magnétique externe d'intensité modérée. L'aimantation de la couche « dure » est obtenue en déposant cette dernière sur une couche antiferromagnétique, dite couche de blocage CB. L'aimantation de la couche « douce » est obtenue par recuit au-dessus de la température de Curie, suivi par un refroidissement en présence d'un champ magnétique ayant une direction appropriée. La résistance électrique de cette structure, mesurée parallèlement aux couches CM1 et CM2, dépend du cosinus de l'angle 0 entre MI et M2. Afin d'obtenir une réponse linéaire, on choisit généralement MI et M2 perpendiculaires entre elles en l'absence de champ magnétique externe. Lorsqu'un champ magnétique externe B est appliqué à la structure de la figure 1, le moment magnétique de la couche « douce », MI, tourne et l'angle 0 change. Au premier ordre, seule la composante du champ B perpendiculaire à mi et située dans le plan des couches agit sur l'orientation du capteur. En d'autres termes, lorsque les deux aimantations M1 et M2 sont perpendiculaires en l'absence de champ magnétique, le capteur est sensible uniquement à la composante du champ orientée suivant la direction de l'aimantation M2 de sa couche « dure ». Dans un capteur GMR, le courant électrique circule parallèlement aux plans des couches. Par conséquent, un tel capteur se présente sous la forme d'une bande fine et allongée, avec des électrodes EL à ses extrémités (figure 1B) Un second type de capteur, le capteur magnétorésistif à effet tunnel (TMR : de l'anglais Tunnel MagnetoResistance) est aussi composé de deux couches EF1, EF2 d'un matériau ferromagnétique conducteur, par exemple, Co, Fe ou CoFe, qui peuvent être identiques ou différentes (« électrodes ») séparées d'une fine couche Cl (épaisseur typiquement comprise entre 0,8 et 5 nm) d'isolant tel que l'alumine ù AI2O3 ù ou l'oxyde de magnésium ù MgO. Comme dans le cas des capteurs GMR, l'aimantation de l'électrode inférieure EF2 est fixe, tandis que celle de l'électrode supérieure peut être modifiée par un champ magnétique externe. La probabilité qu'un électron franchisse par effet tunnel la barrière d'isolant, et donc la résistance de la jonction tunnel JT, dépend du cosinus de l'angle 0 entre les aimantations entre les deux couches magnétiques. Comme un capteur GMR, lorsque les aimantations des couches EF1 et EF2 sont perpendiculaires en l'absence de champ magnétique, un capteur TMR est sensible uniquement à la composante du champ orientée suivant la direction de l'aimantation de son électrode « dure ». Dans un capteur TMR, le courant électrique circule perpendiculairement aux plans des couches. Par conséquent, un tel capteur se présente sous la forme de deux bandes croisées, constituées par les électrodes ferromagnétiques EF1, EF2, séparées par la couche Cl, comme illustré sur la figure 2. Dans les capteurs magnétorésistifs, qu'ils soient de type GMR ou TMR, se pose le problème de l'élimination du « décalage » (ou « offset »), c'est-à-dire de la composante de résistance indépendante du champ magnétique. Ce décalage est important et dépend de la température. Une première possibilité pour éliminer ce décalage, illustrée sur la figure 3A, consiste à cointégrer sur un même substrat quatre capteurs identiques RI, RI', R2, R2', avec des axes de sensibilité parallèles entre eux. Ces quatre capteurs sont connectés de manière à former un pont de Wheatstone, avec un premier bras formé par les capteurs RI et R2 et un deuxième bras formé par les capteurs Ri' et R2'. Les capteurs R2 et R'2, appartenant à des bras différents et occupant des positions opposées dans le pont de Wheatstone (c'est-à-dire n'étant pas connectés directement entre eux) sont recouverts par un blindage magnétique BM en alliage ferromagnétique doux. Ainsi, seules les résistances de RI et Ri' dépendent du champ magnétique externe. Si on connecte les points C, D du pont à un générateur de courant, la différence de potentiel entre les points A et B est proportionnelle à cos(0), et donc à la composante du champ magnétique externe susceptible d'être mesurée. En fait, il n'est pas essentiel que les quatre capteurs soient identiques : il suffit que les résistances de RI et Ri' soient égales entre elles, ainsi que celles de R2 et R2', et que le décalage des quatre capteurs présente la même dépendance de la température. Comme le montre la figure 3B, une deuxième solution pour éliminer le décalage consiste à effectuer une mesure différentielle de résistance entre deux capteurs R, R' identiques et présentant une réponse de signe opposé à une même composante de champ magnétique (flèches AR, AR'). Deux capteurs de ce type doivent présenter des aimantations opposées de leurs couches « dures ». Cela peut être obtenu de plusieurs façons, en particulier : - en intégrant sur le substrat un réseau de lignes électriques permettant d'appliquer localement des champs magnétiques de directions différentes ; ou - en déposant l'un des capteurs sur une structure multicouche particulière, connue comme « système antiferromagnétique artificiel » (ou « AAF », de l'anglais « Artificial Antiferromagnet », qui est à son tour déposée sur la couche de blocage. La structure AAF est constituée par deux couches magnétiques séparées par un espaceur métallique qui induit un couplage antiferromagnétique entre elles. A cause de ce couplage, les aimantations des deux couches restent constamment dans un alignement antiparallèle : ainsi, la couche « dure » du capteur est polarisée dans une direction opposée au moment magnétique de la couche de blocage. La figure 4 monte une vue en coupe d'un capteur comportant un AAF. L'utilisation d'une structure AAF dans un capteur GMR est délicate, car ladite structure augmente la conductivité du capteur et en décroit donc la sensibilité. Ce problème ne se pose pas dans le cas d'un capteur TMR. L'art antérieur ne permet pas de réaliser un magnétomètre intégré à trois axes: tout au plus, les capteurs magnétorésistifs déposés sur un substrat planaire permettent de mesurer les deux composantes de la projection d'un champ magnétique externe sur le plan du substrat. Conformément à l'art antérieur, un magnétomètre à trois axes peut être réalisé uniquement sous forme hybride, utilisant au moins deux substrats non coplanaires. II en résulte des dispositifs coûteux à réaliser, encombrants et délicats, et surtout présentant une précision limitée par des erreurs systématiques liées à l'assemblage du magnétomètre. La réalisation d'un magnétomètre à un ou deux axes est possible mais, comme on vient de le voir, nécessite la mise en oeuvre de techniques relativement complexes d'élimination du décalage. L'invention vise à surmonter les inconvénients précités de l'art antérieur et à procurer des magnétomètres à un, deux ou trois axes complètement intégrés et présentant une structure plus simple. Un objet de l'invention, permettant d'atteindre ce but, est un magnétomètre intégré comportant une pluralité de capteurs magnétorésistifs multicouches déposés sur une surface dite supérieure d'un substrat sensiblement planaire, caractérisé en ce que : ladite surface supérieure du substrat présente au moins une cavité ou protubérance pourvue d'une pluralité de faces inclinées ; et en ce que : lesdits capteurs magnétorésistifs sont déposés sur au moins deux desdites faces, présentant des orientations différentes, chaque capteur étant sensible à une composante d'un champ magnétique externe parallèle à la face sur lequel il est déposé. Avantageusement, ledit substrat peut être de type monocristallin, et en particulier en silicium, lesdites faces inclinées correspondant à des plans cristallins du substrat. Ainsi, l'angle formé par les faces inclinées et la surface supérieure du substrat peut être connu très précisément. Des cavités ou protubérances ou cavités de ce type peuvent être réalisées par gravure anisotrope. D'une manière préférée, ladite ou chaque cavité ou protubérance peut présenter une forme de pyramide, ou pyramide tronquée, à base carrée ou rectangulaire. Dans ce cas, il est avantageux que les axes de sensibilité desdits capteurs soient dirigés vers ou à l'opposé de la pointe de ladite pyramide. Un magnétomètre selon un premier mode de réalisation de l'invention peut comporter deux capteurs (de préférence identiques), déposés sur des faces présentant des orientations opposées. Un tel magnétomètre permet de mesurer une composante de champ magnétique, parallèle à la surface supérieure du substrat, sans besoin de prendre d'autres précautions pour éliminer le décalage. Un magnétomètre selon un deuxième mode de réalisation de l'invention peut comporter quatre capteurs (de préférence identiques) déposés sur des faces présentant des orientations opposées deux à deux. Un tel magnétomètre permet de mesurer deux composantes de champ magnétique, parallèles à la surface supérieure du substrat, sans besoin de prendre d'autres précautions pour éliminer le décalage. Dans un magnétomètre selon un troisième mode de réalisation de l'invention, chacun desdits capteurs peut être constitué par deux capteurs élémentaires identiques, les capteurs élémentaires déposés sur des faces présentant des orientations opposées étant connectés en pont de Wheatstone. Ce montage permet d'obtenir directement une valeur de tension proportionnelle à une composante du champ magnétique, simplifiant ainsi l'électronique de traitement. Dans un magnétomètre selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, lesdits capteurs déposés sur des faces présentant des orientations opposées deux à deux peuvent être identiques sauf en ce que ceux qui sont montés sur deux faces opposées présentent une sensibilité de signe opposé. Cela permet d'éliminer le décalage qui affecte la mesure de la composante du champ magnétique perpendiculaire à la surface supérieure du substrat, réalisant ainsi un magnétomètre à trois axes. Dans un magnétomètre selon un cinquième mode de réalisation de l'invention, chacun desdits capteurs peut être constitué par quatre capteurs élémentaires identiques montés en pont de Wheatstone, un écran magnétique étant déposé au-dessus de deux desdits capteurs élémentaires occupant des positions opposées dans ledit pont de Wheatstone. Cela permet d'éliminer le décalage, en particulier afin de réaliser un magnétomètre à deux axes (dont un perpendiculaire à la surface supérieure du substrat) ou à trois axes. En variante, chacun desdits capteurs peut être constitué par deux capteurs élémentaires identiques sauf en ce qu'ils présentent des sensibilités de signe opposé. Dans tous les modes de réalisation, lesdits capteurs magnétorésistifs multicouches peuvent être choisis parmi des capteurs à magnétorésistance géante et des capteurs à magnétorésistance tunnel. Selon une variante de l'invention, au moins un accéléromètre de type microéléctromécanique peut être intégré sur ledit substrat. Un accéléromètre à un axe peut servir à identifier l'orientation du champ gravitationnel afin d'exprimer les composantes du champ magnétique, mesurées par le magnétomètre, de façon absolue (par rapport à la verticale) et non dans le repère du capteur. Avec un accéléromètre à trois axes, le dispositif de l'invention est parfaitement adapté pour remplacer un ensemble constitué de trois gyroscopes et trois accéléromètres, utilisable par exemple dans les manettes de jeu. Un autre objet de l'invention est un procédé de fabrication d'un magnétomètre tel que décrit ci-dessus comportant : - une première étape de réalisation de ladite ou de chaque cavité ou protubérance sur ladite surface supérieure dudit substrat ; - une deuxième étape de réalisation desdits capteurs magnétorésistifs multicouches par des opérations successives de dépôt et de lithographie ; et - une troisième étape de recuit avec application d'un champ magnétique externe pour déterminer les axes de sensibilité des capteurs ainsi réalisés. Selon des modes de réalisation particuliers de ce procédé : - Ladite première étape peut être mise en oeuvre par gravure anisotrope dudit substrat, qui doit alors être monocristallin. - Ladite deuxième étape peut comporter au moins une opération de dépôt d'une couche homogène de résine sur la surface dudit substrat, ladite ou chaque opération de dépôt étant réalisée par nébulisation ou vaporisation de ladite résine. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemple et qui représentent, respectivement : - les figures 1A, 1B, 2, 3A, 3B et 4, déjà décrites, des capteurs magnétorésistifs intégrés connus de l'art antérieur ; - les figures 5A et 5B, respectivement, une vue en élévation et en coupe d'une protubérance en forme de pyramide tronquée, obtenue pour gravure anisotrope d'un substrat en silicium monocristallin, sur une face de laquelle a été déposé un capteur magnétorésistif de type GMR ; - la figure 6, une vue en coupe d'un magnétomètre à un axe selon le premier mode de réalisation de l'invention, basé sur des capteurs de type GMR ; - la figure 7, une vue en plan d'un magnétomètre à trois axes selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, également basé sur des capteurs de type GMR ; - la figure 8, une vue en plan d'un magnétomètre à trois axes selon le troisième mode de réalisation de l'invention, également basé sur des capteurs de type GMR ; - la figure 9, une vue en plan d'un magnétomètre à trois axes selon le quatrième mode de réalisation de l'invention, basé sur des capteurs de type TMR ; - la figure 10, une vue en élévation d'un magnétomètre selon l'invention cointégré avec un accéléromètre ; et - la figure 11, une illustration simplifiée des différentes étapes de fabrication d'un magnétomètre selon le procédé de l'invention. Les figures 5A et 5B se rapportent au cas où un seul capteur magnétorésistif de type GMR, RI, est déposé sur une face d'une protubérance P en forme de pyramide tronquée, réalisée par gravure anisotrope d'un substrat S en silicium monocristallin dont la surface correspond au plan cristallin 100. Dans ces conditions, les quatre faces de la pyramide correspondent à des plans 111, et sont inclinées d'un angle 0=54,7° par rapport à la surface du substrat. La réalisation de protubérances de ce type û ainsi que de cavités également en forme de pyramide tronquée û a été décrite dans l'article de Chii-Rong Yang et al. « Study on anisotropic silicon etching characteristics in various surfactant-added teramethyl ammonium hydroxide water solutions». J. Micromech. Microeng. 15, 2028 (2005). Sur la figure MI représente le moment d'aimantation de la couche sensible (douce) de RI, M2 celui de la couche dure, AR1 l'axe de détection du capteur, parallèle à M2. La surface du substrat S est parallèle au plan xy, et perpendiculaire à l'axe z. On appelle BX, By et BZ les composantes le long des axes x, y et z, respectivement, d'un champ magnétique externe à mesurer. Un courant connu parcourt le capteur RI dans une direction parallèle à l'axe y ; la tension VI mesurée à ses bornes permet de déterminer sa résistance, qui est fonction de BX et BZ, mais pas de By. Dans la limite de la réponse linéaire du capteur, son signal de sortie est donné par : V, = Vo + S[B, sine + Bx cos B] où S est la sensibilité du capteur et Vo son décalage (« offset »), c'est-à-dire sa tension de sortie en l'absence de champ magnétique. Le dispositif de la figure 5 présente un intérêt limité, car à cause du décalage il est difficile d'associer une mesure de tension à la valeur d'une composante du champ magnétique. La figure 6 montre un dispositif selon un premier mode de réalisation de l'invention, dans lequel deux capteurs identiques RI et R3 sont déposés sur deux faces opposées de la pyramide P. Les signaux de sortie VI et V2 permettent de déterminer BX, en s'affranchissant du décalage Vo : 1 V ùV3 décalage : B = 1 V,+V3-2V0 2 cos B S Pour s'affranchir du décalage qui affecte la mesure de la composante BZ, il est possible de remplacer les capteurs RI, R3 par deux ensembles de quatre capteurs montés en pont de Wheatstone du type représente sur la figure 3 précitée. En variante, il est possible de remplacer ces capteurs par des paires de capteurs ayant des axes de sensibilités parallèles et des sensibilités S opposées, comme expliqué plus haut. La figure 7 montre un dispositif selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, dans lequel quatre capteurs identiques RI, R2, R3 et B = X 2 cos O S En revanche, la mesure de la composante BZ dépend du 2955942 io R4 sont déposés sur les quatre faces de la pyramide P, avec leurs axes de sensibilité AR1, AR2, AR3 et AR4 orientés vers la pointe. Ce magnétomètre permet de déterminer Bx et By, réalisant ainsi une « boussole » : B ù 1 V1 ù V3 x 2cos8 S B ù 1 V2 ùV4 ' 2cos8 S Si seule l'orientation du champ magnétique dans le plan xy est recherchée, la connaissance de la sensibilité S n'est pas requise. Comme dans le cas de la figure 6, pour mesurer BZ il est nécessaire de remplacer les capteurs RI, R2, R3 et R4 par des montages en pont de Wheatstone du type illustré sur la figure 3 ou par des paires de capteurs ayant des axes de sensibilités parallèles et des sensibilités S opposées (cinquième mode de réalisation). La figure 8 montre un dispositif selon un troisième mode de réalisation de l'invention, qui se différencie du premier mode de réalisation en ce que les capteurs déposés sur les deux faces d'orientation opposée sont dédoublés en deux capteurs élémentaires identiques : R,, R,', et R3, R3'. Les quatre capteurs élémentaires sont connectés en pont de Wheatstone, comme représenté sur la figure. La tension VAB est directement proportionnelle à Bx, ce qui simplifie l'électronique de traitement des mesures et permet d'en augmenter la dynamique, car il n'est plus nécessaire d'amplifier, et éventuellement de convertir en format numérique, la composante Vo des signaux de tension mesurés. Une structure en pont peut également être réalisée sur les deux autres faces de la protubérance P, donnant accès à un signal indicatif de la composante By du champ magnétique. La figure 9 montre un dispositif selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, qui se différencie du deuxième mode de réalisation seulement en ce que les capteurs R2 et R4 comportent une structure AAF qui inverse leur sensibilité (les flèches AR2 et AR4 sont orientées à l'opposée de la pointe de la pyramide P). Les trois composantes du champ magnétique sont données par : B = 1 V1 ù V3 x 2cos9 S B _ 1 V2 ù V4 y 2cos6 S B_ _ 1 V, + V3 ù (V2 + V4 ) 4sin9 S On s'est donc affranchis complètement du décalage Vo. Pour réaliser un magnétomètre du type de la figure 9, il suffit de masquer les zones destinées au dépôt de capteurs RI et R3 lors du dépôt de la structure AAF. Comme expliqué plus haut, cette solution convient mieux aux capteurs TMR (représentés sur la figure 9) qu'aux capteurs GMR. Comme expliqué plus haut, il existe aussi une alternative à l'utilisation d'une structure AAF : il suffit pour cela de réaliser sur le substrat un réseau de lignes électriques permettant d'appliquer localement des champs magnétiques de directions différentes. L'invention a été décrite en référence à des modes de réalisation basés sur l'utilisation de capteurs identiques entre eux (sauf, le cas échéant, en ce qui concerne le signe de leur sensibilité S). Il ne s'agit pas là d'une limitation essentielle, et des magnétomètres formés par une pluralité de capteurs magnétorésistifs différents ne sont pas exclus du champ de l'invention. Cependant, l'utilisation de capteurs identiques est préférée, car elle permet de minimiser les erreurs systématiques. La co-intégration monolithique des différents capteurs est avantageuse, entre autres, en ce qu'elle permet justement d'assurer l'identité substantielle de leurs caractéristiques. La figure 10 montre une vue en élévation d'un magnétomètre MM du type de la figure 9, cointégré avec un accéléromètre microéléctromécanique AM à levier encastré, sensible le long de l'axe z. Lorsque le dispositif est au repos, l'accéléromètre mesure la composante de l'accélération de pesanteur g le long de l'axe z, ce qui permet de déterminer l'inclinaison de cet axe par rapport à la verticale. On peut ainsi déterminer les composantes du champ magnétique B parallèles et perpendiculaire à la verticale locale. Bien entendu, des accéléromètres de type différents, à un ou trois axes, peuvent être utilisés. Le magnétomètre de l'invention est généralement connecté, au moyen de lignes conductrices déposées sur le substrat S par des techniques classiques de la microélectronique, à un circuit électronique de traitement. Ce circuit, de type numérique, analogique ou hybride numérique/analogique, permet d'effectuer les mesures de résistance et de traiter les résultats de ces mesures pour déterminer le composantes recherchées du champ magnétique. Avantageusement, ce circuit peut être cointégré sur le substrat S. Les figures 11A û 11D illustrent très schématiquement les différentes étapes d'un procédé de fabrication d'un magnétomètre selon l'invention. La première étape est la gravure chimique anisotrope de la surface 100 du silicium, par attaque chimique, révélant les plans 111 plus denses et inclinés de 54,7°. La figure 11A montre le substrat S recouvert d'une couche de résine RL, dans laquelle a été dégagée une ouverture permettant l'attaque chimique de la surface du substrat. La figure 11B montre la cavité en forme de pyramide tronquée CP obtenue à la fin de l'opération de gravure anisotrope, après élimination de la résine. En variante, il est possible d'obtenir des protubérances de la même forme en enlevant la résine partout sauf sur une région de forme carrée ou rectangulaire. Cette étape est bien connue dans la technique, et décrite notamment par l'article précité de Chii-Rong Yang et al. La deuxième étape est la réalisation des capteurs magnétorésistifs et de leurs connexions électriques, par des opérations conventionnelles de dépôt et lithographie. Une difficulté est représentée par le fait que les opérations de lithographie nécessitent de déposer des couches homogènes de résine sur les faces inclinées des cavités ou protubérances. La technique conventionnelle de dépôt à la tournette (« spincoating ») n'est pas adaptée car elle laisserait les pentes dégarnies. Il existe cependant des techniques de dépôt par nébulisation (« spraycoating ») ou évaporation de résine, qui permettent de réaliser des couches homogènes de résine même sur des surfaces inclinées. Voir par exemple les publications suivantes : - Nga P Pham et al. « Spray coating of photoresist for pattern transfer on high topography surfaces », J. Micromech. Microeng. 15 (2005) 691 ù 697 ; - Vijav Kumar Singh « Deposition of thin and uniform photoresist on three-dimensional structures using fast flow in spray coating » J. Micromech. Microeng. 15 (2005) 2339-2345 ; et - T. Ikehara, R. Maeda « Fabrication of an accurately vertical sidewall for optical switch applications using deep RIE and photoresist spray coating », Microsyst. Technol. 12 (2005) 98 ù 103. La figure 11C montre une couche de résine RL' déposée par nébulisation. Des recuits en présence d'un champ magnétique externe BR sont effectués après ou pendant la fabrication des capteurs pour polariser les couches de blocage et les couches « douces » (figure 11D). REVENDICATIONS1. Magnétomètre intégré comportant une pluralité de capteurs magnétorésistifs multicouches déposés sur une surface dite supérieure d'un substrat sensiblement planaire, caractérisé en ce que : - ladite surface supérieure du substrat présente au moins une cavité ou protubérance pourvue d'une pluralité de faces inclinées ; et en ce que: - lesdits capteurs magnétorésistifs sont déposés sur au moins deux desdites faces, présentant des orientations différentes, chaque capteur étant sensible à une composante d'un champ magnétique externe parallèle à la face sur lequel il est déposé. 2. Magnétomètre intégré selon la revendication 1, dans lequel ledit substrat est de type monocristallin, et en particulier en silicium, lesdites faces inclinées correspondant à des plans cristallins du substrat. 3. Magnétomètre selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite ou chaque cavité ou protubérance présente une forme de pyramide, ou pyramide tronquée, à base carrée ou rectangulaire. 4. Magnétomètre selon la revendication 3, dans lequel les axes de sensibilité desdits capteurs sont dirigés vers ou à l'opposé de la pointe de ladite pyramide. 5. Magnétomètre selon l'une des revendications précédentes, comportant deux capteurs, déposés sur des faces présentant des orientations opposées. 6. Magnétomètre selon la revendication 5, comportant quatre capteurs déposés sur des faces présentant des orientations opposées deux à deux. 7. Magnétomètre selon l'une des revendications 5 ou 6, dans lequel chacun desdits capteurs est constitué par deux capteurs élémentaires identiques, et dans lequel les capteurs élémentaires déposés sur des faces présentant des orientations opposées sont connectés en pont de Wheatstone. 8. Magnétomètre selon l'une des revendications 5 ou 6, dans lequel lesdits capteurs sont identiques. 9. Magnétomètre selon la revendication 6, dans lequel lesdits capteurs sont identiques sauf en ce que ceux qui sont montés sur deux faces opposées présentent une sensibilité de signe opposé. 10. Magnétomètre selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel chacun desdits capteurs est constitué par quatre capteurs élémentaires identiques montés en pont de Wheatstone, un écran magnétique étant déposé au-dessus de deux desdits capteurs élémentaires occupant des positions opposées dans ledit pont de Wheatstone. 11. Magnétomètre selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel chacun desdits capteurs est constitué par deux capteurs élémentaires (R, R') identiques sauf en ce qu'ils présentent des sensibilités de signe opposé. 12. Magnétomètre selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits capteurs magnétorésistifs multicouches sont choisis parmi : - des capteurs à magnétorésistance géante ; et - des capteurs à magnétorésistance tunnel. 15. Magnétomètre selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un accéléromètre de type microéléctromécanique est intégré sur ledit substrat. 16. Procédé de fabrication d'un magnétomètre selon l'une des revendications précédentes comportant : - une première étape de réalisation de ladite ou de chaque cavité ou protubérance sur ladite surface supérieure dudit substrat ; une deuxième étape de réalisation desdits capteurs magnétorésistifs multicouches par des opérations successives de dépôt et de lithographie ; et - une troisième étape de recuit avec application d'un champ magnétique externe pour déterminer les axes de sensibilité des capteurs ainsi réalisés.15. Procédé de fabrication selon la revendication 14, dans lequel ladite première étape est mise en oeuvre par gravure anisotrope dudit substrat, qui est monocristallin. 16. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 14 ou 15, dans lequel ladite deuxième étape comporte au moins une opération de dépôt d'une couche homogène de résine sur la surface dudit substrat, ladite ou chaque opération de dépôt étant réalisée par nébulisation ou vaporisation de ladite résine.