[发明专利]求解Al/SiO2/Si三层MEMS悬臂梁结构的弹性变形的方法无效
| 申请号： | 201310425866.2 | 申请日： | 2013-09-17 |
| 公开（公告）号： | CN103487001A | 公开（公告）日： | 2014-01-01 |
| 发明（设计）人： | 董健;蒋恒 | 申请（专利权）人： | 浙江工业大学 |
| 主分类号： | G01B21/32 | 分类号： | G01B21/32 |
| 代理公司： | 杭州天正专利事务所有限公司 33201 | 代理人： | 王兵;黄美娟 |
| 地址： | 310014 浙*** | 国省代码： | 浙江;33 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 求解 al sio sub si 三层 mems 悬臂梁 结构 弹性 变形 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种求解三层MEMS结构各层残余应力与其结构变形的方法。
背景技术
在电容式风速传感器中，三层结构的悬臂梁常作为电容的一极构成了一个平行板电容器。风力作用于传感器敏感结构引起电容器的极板面积、极板间距以及绝缘层介电常数的变化，从而引起电容器输出电容的变化，通过测量传感器输出电容的变化值可以实现风速的测量。Al/SiO2/Si三层MEMS悬臂梁是其比较常用的结构，其中Si作为基底是悬臂梁的主要力学部分，SiO2起到绝缘层的效果，铝薄膜则为平行板电容器的上电极。
然而由于各种原因，经过加工制造和后处理过程这类薄膜结构各层中通常表现出较大的残余应力(应变)，应力（应变）的不协调则会导致结构的弯曲变形影响结构的测量性能。因此各层膜内残余应力与该结构变形的关系的表征就显得至关重要。通常我们采用Stoney公式来作为表征方法，但是Stoney公式的适用必须基于许多苛刻的假设，比方说Stoney公式的假设要求基底与薄膜的杨氏模量相近。因此由于各层的杨氏模量相差较大，Al/SiO2/Si三层结构的变形并不适合用Stoney公式去表征。
发明内容
为了解决现有技术由于各层残余应力分布不均匀而导致的Al/SiO2/Si三层MEMS悬臂梁结构的变形问题，本发明提出了一种求解Al/SiO2/Si三层MEMS悬臂梁结构的弹性变形的方法.
一种求解Al/SiO2/Si三层MEMS悬臂梁结构的弹性变形的方法，包括以下步骤：
（1）利用MEMS工艺制作的Al/SiO2/Si三层悬臂梁结构，其各层杨氏模量和厚度是已知，设杨氏模量比γ1=E1/E2,γ2=E3/E2，厚度比r1=h1/h2，r2=h3/h2，其中E1，E2，E3，h1，h2，h3分别依次表示硅基底、二氧化硅膜、铝膜的杨氏模量和厚度;
（2）在一定的工艺条件下，经过加工制造和后处理过程，不同材料膜所产生的残余应力是可以通过查询相关文献得到的，设硅基底、二氧化硅膜、铝膜的残余应力依次为σres,1，σres,2，σres,3;
（3）将上述数据代入Stoney延伸公式其中
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于浙江工业大学，未经浙江工业大学许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201310425866.2/2.html，转载请声明来源钻瓜专利网。
- 一种Nd<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-Yb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>改性的La<sub>2</sub>Zr<sub>2</sub>O<sub>7</sub>-(Zr<sub>0.92</sub>Y<sub>0.08</sub>)O<sub>1.96</sub>复相热障涂层材料
- 无铅[(Na<sub>0.57</sub>K<sub>0.43</sub>)<sub>0.94</sub>Li<sub>0.06</sub>][(Nb<sub>0.94</sub>Sb<sub>0.06</sub>)<sub>0.95</sub>Ta<sub>0.05</sub>]O<sub>3</sub>纳米管及其制备方法
- 磁性材料HN(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)<sub>3</sub>·[Co<sub>4</sub>Na<sub>3</sub>(heb)<sub>6</sub>(N<sub>3</sub>)<sub>6</sub>]及合成方法
- 磁性材料[Co<sub>2</sub>Na<sub>2</sub>(hmb)<sub>4</sub>(N<sub>3</sub>)<sub>2</sub>(CH<sub>3</sub>CN)<sub>2</sub>]·(CH<sub>3</sub>CN)<sub>2</sub> 及合成方法
- 一种Bi<sub>0.90</sub>Er<sub>0.10</sub>Fe<sub>0.96</sub>Co<sub>0.02</sub>Mn<sub>0.02</sub>O<sub>3</sub>/Mn<sub>1-x</sub>Co<sub>x</sub>Fe<sub>2</sub>O<sub>4</sub> 复合膜及其制备方法
- Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-TeO<sub>2</sub>-SiO<sub>2</sub>-WO<sub>3</sub>系玻璃
- 荧光材料[Cu<sub>2</sub>Na<sub>2</sub>(mtyp)<sub>2</sub>(CH<sub>3</sub>COO)<sub>2</sub>(H<sub>2</sub>O)<sub>3</sub>]<sub>n</sub>及合成方法
- 一种(Y<sub>1</sub>-<sub>x</sub>Ln<sub>x</sub>)<sub>2</sub>(MoO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>薄膜的直接制备方法
- 荧光材料(CH<sub>2</sub>NH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>ZnI<sub>4</sub>
- Li<sub>1.2</sub>Ni<sub>0.13</sub>Co<sub>0.13</sub>Mn<sub>0.54</sub>O<sub>2</sub>/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>复合材料的制备方法
