用于原位测量MEMS微梁的厚度的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于原位测量MEMS微梁的厚度的方法。提供了一种用于原位测量MEMS微梁的厚度的方法，该方法包括：获取MEMS微梁的结构参数；获取MEMS微梁的吸合电压、固有频率和振型函数；根据MEMS微梁的结构参数、吸合电压、固有频率和振型函数，确定MEMS微梁的厚度。MEMS微梁的结构参数包括MEMS微梁的长度、宽度和高度，高度为MEMS微梁的上表面与位于MEMS微梁下方的底部电极的上表面之间的距离。上述用于原位测量MEMS微梁的厚度的方法，由于根据MEMS微梁的结构参数、吸合电压、固有频率和振型函数，确定所述MEMS微梁的厚度，因此能够实现微梁厚度的高精度无损在线测量，这对快速准确地评价MEMS器件的性能至关重要。

【技术实现步骤摘要】
用于原位测量MEMS微梁的厚度的方法及装置
本专利技术涉及微机电系统(MEMS,Micro-Electro-MechanicalSystem)领域，更具体地涉及用于原位测量MEMS微梁的厚度的方法及装置。
技术介绍
在MEMS(微机电系统,Micro-Electro-MechanicalSystem)领域中，微梁是MEMS中最常见的可动微结构，作为机电结合的元件，在MEMS中具有不可替代的位置。微梁结构参数的测量是保证加工质量、研究器件性能、优化结构设计的基础。目前，对厚度在数十微米到数毫米之间的微梁，可通过普通的光学读数显微镜测量，而对于厚度在几微米到十几微米之间的微梁，确定或控制厚度的方法有三种：一是用溅射或电镀时间控制，如采用LIGA工艺制作微梁时，在溅射或电镀的速率已知的前提下，通过控制时间来确定梁厚度，由于影响溅射或电镀速率的因素很多，用该方法确定的厚度很不精确。二是用扫描电镜(SEM)或高倍光学显微镜以一定角度测量，通过角度变换得到梁的厚度。受加工工艺影响，微梁厚度往往不均匀，呈现边缘厚度小而中间厚度大的现象，测量精度也较差。三是破坏后用扫描电镜(SEM)或高倍光学显微镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于原位测量MEMS微梁的厚度的方法，其特征在于，所述方法包括：获取所述MEMS微梁的结构参数，所述结构参数包括所述MEMS微梁的长度、宽度和高度，所述高度为所述MEMS微梁的上表面与位于所述MEMS微梁下方的底部电极的上表面之间的距离；获取所述MEMS微梁的吸合电压、固有频率和振型函数；根据所述MEMS微梁的结构参数、吸合电压、固有频率和振型函数，确定所述MEMS微梁的厚度。

【技术特征摘要】
1.一种用于原位测量MEMS微梁的厚度的方法，其特征在于，所述方法包括：获取所述MEMS微梁的结构参数，所述结构参数包括所述MEMS微梁的长度、宽度和高度，所述高度为所述MEMS微梁的上表面与位于所述MEMS微梁下方的底部电极的上表面之间的距离；获取所述MEMS微梁的吸合电压、固有频率和振型函数；根据所述MEMS微梁的结构参数、吸合电压、固有频率和振型函数，确定所述MEMS微梁的厚度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述MEMS微梁的结构参数、吸合电压、固有频率和振型函数，确定所述MEMS微梁的厚度，包括：根据所述MEMS微梁的宽度和高度、吸合电压、固有频率和振型函数，确定所述MEMS微梁的下表面与所述底部电极的上表面之间的间隙距离；以及根据所述间隙距离和所述MEMS微梁的高度，确定所述MEMS微梁的厚度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述MEMS微梁的宽度和高度、吸合电压、固有频率和振型函数，确定所述MEMS微梁的下表面与所述底部电极的上表面之间的间隙距离，包括：联合以下公式确定所述间隙距离g，其中，η为位置系数，b为所述微梁的宽度，g为所述间隙距离，z0为所述高度，Vp为所述吸合电压，ε0为真空介电常数，εr为所述MEMS微梁与所述底部电极之间的介质的相对介电常数，ρ为所述MEMS微梁材料的密度，f0为所述固有频率，为所述振型函数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述间隙距离和所述MEMS微梁的高度，确定所述MEMS微梁的厚度，包括根据以下公式确定所述厚度，h+g＝z0，其中，h为所述厚度，g为所述间隙距离，z0为所述高度。5.根据权利要求书1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述MEMS微梁的结构参数，包括：利用白光干涉仪或激光共聚焦显微镜测量所述MEMS微梁的长度、宽度和高度。6.根据权利要求书1-4中任一项所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱军华，黄钦文，董显山，苏伟，宋芳芳，恩云飞，刘人怀，
申请(专利权)人：中国电子产品可靠性与环境试验研究所工业和信息化部电子第五研究所中国赛宝实验室，
类型：发明
国别省市：广东,44