| 主权项 |
1.一种微机械结构之检测方法,适用于取得一微机 械结构所使用之一薄膜层的机械性质,其中该微机 械结构具有一基材,该微机械结构之检测方法包括 下列步骤: 形成一微检测结构于该基材上,且该微检测结构之 一欲检测部分系由该薄膜层所构成; 振动该欲检测部分; 测量出该欲检测部分之共振频率;以及 经由该欲检测部分之几何尺寸、密度及共振频率, 而推导出该欲检测部分之机械性质,以取得该薄膜 层之机械性质。 2.如申请专利范围第1项所述之微机械结构之检测 方法,其中该微检测结构系为一微悬臂梁型态之微 检利结构及一微悬臂板型态之微检测结构其中之 一。 3.如申请专利范围第2项所述之微机械结构之检测 方法,其中当该微检测结构系为一微悬臂梁型态之 微检测结构时,该微悬臂梁型态之微检测结构包括 : 一牺牲层,配置于该基材之表面; 一结构层,由该薄膜层所构成,并配置于该基材之 表面,且包覆该牺牲层之表面;以及 一悬臂梁,其一端系连接于该结构层,并一体成型 于该结构层,且该悬臂梁之另一端更大致沿着一水 平于该基材之表面及相对远离该牺牲层的方向,而 延伸至该基材之表面的上方。 4.如申请专利范围第3项所述之微机械结构之检测 方法,其中该微检测结构更包括一堆叠层,其配置 于该结构层之表面,但未延伸至该悬臂梁之表面。 5.如申请专利范围第1项所述之微机械结构之检测 方法,其中该微检测结构系为一无边界梁型态之微 检测结构。 6.如申请专利范围第5项所述之微机械结构之检测 方法,其中该微检测结构包括: 一检测梁,悬置于该基材之表面的上方; 复数个挠性结构,悬置于该基材之表面的上方,且 该些挠性结构之一端系连接至该检测梁之表面;以 及 复数个固定座,配置于该基材之表面,且位于该检 测梁之外侧,且该些挠性结构之另一端更分别连接 至该些固定座。 7.如申请专利范围第6项所述之微机械结构之检测 方法,其中该些挠性结构系为摺曲梁。 8.如申请专利范围第6项所述之微机械结构之检测 方法,其中该些挠性结构系对称地位于该检测梁之 外侧。 9.如申请专利范围第6项所述之微机械结构之检测 方法,其中该些固定座系对称地位于该检测梁之外 侧。 10.如申请专利范围第6项所述之微机械结构之检测 方法,其中该些固定座包括一结构层及一牺牲层, 其中该牺牲层系配置于该基材之表面,而该结构层 系配置于该基材之表面,且包覆该牺牲层之表面, 而该结构层、该检测梁及该些挠性结构系一体成 型。 11.如申请专利范围第6项所述之微机械结构之检测 方法,其中该微机械结构更包括一堆叠层,其配置 于该结构层之表面,但未延伸至该检测梁及该些挠 性结构之表面。 12.如申请专利范围第1项所述之微机械结构之检测 方法,其中以一外部能量激发的方式来振动该欲检 测部分。 13.如申请专利范围第12项所述之微机械结构之检 测方法,其中以压电振动的方式振动该欲检测部分 。 14.如申请专利范围第1项所述之微机械结构之检测 方法,其中以雷射都卜勒位移计来测量该欲检测部 分之共振频率。 15.如申请专利范围第1项所述之微机械结构之检测 方法,其中该薄膜层之机械性质包括杨氏系数、剪 应力常数及蒲松比常数。 16.一种微机械结构之检测方法,适用于取得一微机 械结构所使用之一薄膜层的机械性质,其中该微机 械结构具有一基材,该微机械结构之检测方法包括 下列步骤: 形成复数个微检测结构于该基材上,且该些微检测 结构之一欲检测部分均系由该薄膜层所构成; 振动该些欲检测部分; 测量出该些欲检测部分之共振频率; 经由该些欲检测部分之几何尺寸、密度及共振频 率而推导出该些欲检测部分之机械性质;以及 联集该些欲检测部分之机械性质,以取得该薄膜层 之机械性质。 17.如申请专利范围第16项所述之微机械结构之检 测方法,其中该微检测结构系为一微悬臂梁型态之 微检测结构及一微悬臂板型态之微检测结构其中 之一。 18.如申请专利范围第17项所述之微机械结构之检 测方法,其中当该些微检测结构之一系为一微悬臂 梁型态之微检测结构时,该微悬臂梁型态之微检测 结构包括: 一牺牲层,配置于该基材之表面; 一结构层,由该薄膜层所构成,并配置于该基材之 表面,且包覆该牺牲层之表面;以及 一悬臂梁,其一端系连接于该结构层,并一体成型 于该结构层,且该悬臂梁之另一端更大致沿着一水 平于该基材之表面及相对远离该牺牲层的方向,而 延伸至该基材之表面的上方。 19.如申请专利范围第18项所述之微机械结构之检 测方法,其中该微悬臂梁型态之微检测结构更包括 一堆叠层,其配置于该结构层之表面,但未延伸至 该悬臂梁之表面。 20.如申请专利范围第16项所述之微机械结构之检 测方法,其中该微检测结构系为一无边界梁型态之 微检测结构。 21.如申请专利范围第20项所述之微机械结构之检 测方法,其中该无边界梁型态之微检测结构包括: 一检测梁,悬置于该基材之表面的上方; 复数个挠性结构,悬置于该基材之表面的上方,且 该些挠性结构之一端系连接至该检测梁之表面;以 及 复数个固定座,配置于该基材之表面,且位于该检 测梁之外侧,且该些挠性结构之另一端更分别连接 至该些固定座。 22.如申请专利范围第21项所述之微机械结构之检 测方法,其中该些挠性结构系为摺曲梁。 23.如申请专利范围第21项所述之微机械结构之检 测方法,其中该些挠性结构系对称地位于该检测梁 之外侧。 24.如申请专利范围第21项所述之微机械结构之检 测方法,其中该些固定座系对称地位于该检测梁之 外侧。 25.如申请专利范围第21项所述之微机械结构之检 测方法,其中该些固定座包括一结构层及一牺牲层 ,其中该牺牲层系配置于该基材之表面,而该结构 层系配置于该基材之表面,且包覆该牺牲层之表面 ,而该结构层、该检测梁及该些挠性结构系一体成 型。 26.如申请专利范围第21项所述之微机械结构之检 测方法,其中该无边界梁型态之微机械结构更包括 一堆叠层,其配置于该结构层之表面,但未延伸至 该检测梁及该些挠性结构之表面。 27.如申请专利范围第16项所述之微机械结构之检 测方法,其中以一外部能量激发的方式来振动该些 欲检测部分。 28.如申请专利范围第27项所述之微机械结构之检 测方法,其中以压电振动的方式振动该些欲检测部 分。 29.如申请专利范围第16项所述之微机械结构之检 测方法,其中以雷射都卜勒位移计来测量该些欲检 测部分之共振频率。 30.如申请专利范围第16项所述之微机械结构之检 测方法,其中该薄膜层之机械性质包括杨氏系数、 剪应力常数及蒲松比常数。 31.一种微机电元件,包括: 一基材,具有一元件区域及一检测区域; 一微机械结构,形成于该元件区域;以及 一微检测结构,形成于该检测区域,用以检测该微 机电元件之一欲检测部之机械性质。 32.一种微机械结构之检测方法,适用于一微机电元 件,其中该微机电元件具有一结构区域及一检测区 域,该检测方法包括: 分别形成一微机械结构及一微检测结构于该微机 电元件之该元件区域及该检测区域; 检测该微检测结构之一欲检测部分,以取得该欲检 测部分之共振频率; 经由该微检测结构之该欲检测部分的几何尺寸、 密度及共振频率,而推导出该微检测结构之该欲检 测部分的机械性质。 33.如申请专利范围第32项所述之微机械结构之检 测方法,其中该微检测结构之型态系为微悬臂梁。 34.如申请专利范围第32项所述之微机械结构之检 测方法,其中该微检测结构之型态系为无边界梁。 35.如申请专利范围第32项所述之微机械结构之检 测方法,其中在检测该微检测结构之该欲检测部分 时,包括振动该欲检测部分,并测量出该欲检测部 分之共振频率。 36.如申请专利范围第35项所述之微机械结构之检 测方法,更包括以一外部激发能量来振动该欲检测 部分。 37.如申请专利范围第35项所述之微机械结构之检 测方法,更包括以压电振动的方式来振动该欲检测 部分。 38.如申请专利范围第32项所述之微机械结构之检 测方法,其中以雷射都卜勒位移计来测量该欲检测 部分之共振频率。 39.如申请专利范围第32项所述之微机械结构之检 测方法,其中该微检测结构之该欲检测部分的机械 性质包括杨氏系数、剪应力常数及蒲松比常数。 40.一种微检测结构,适于配置于一基材之表面,该 微检测结构包括: 一牺牲层,配置于该基材之表面; 一结构层,配置于该基材之表面,且包覆该牺牲层 之表面; 一悬臂梁,其一端系连接于该结构层,并一体成型 于该结构层,且该悬臂梁之另一端更大致沿着一水 平于该基材之表面及相对远离该牺牲层的方向,而 延伸至该基材之表面的上方;以及 一堆叠层,配置于该结构层之表面,但未延伸至该 悬臂梁之表面。 41.一种微检测结构,适于配置于一基材之表面,该 微检测结构包括: 一检测梁,悬置于该基材之表面的上方; 复数个挠性结构,悬置于该基材之表面的上方,且 该些挠性结构之一端系连接至该检测梁之表面;以 及 复数个固定座,配置于该基材之表面,且位于该检 测梁之外侧,且该些挠性结构之另一端更分别连接 至该些固定座。 42.如申请专利范围第41项所述之微检测结构,其中 该些挠性结构系为摺曲梁。 43.如申请专利范围第41项所述之微检测结构,其中 该些挠性结构系对称地位于该检测梁之外侧。 44.如申请专利范围第43项所述之微检测结构,其中 该些固定座系对称地位于该检测梁之外侧。 45.如申请专利范围第41项所述之微检测结构,其中 该些固定座包括一结构层及一牺牲层,其中该牺牲 层系配置于该基材之表面,而该结构层系配置于该 基材之表面,且包覆该牺牲层之表面,而该结构层 、该检测梁及该些挠性结构系一体成型。 46.如申请专利范围第41项所述之微检测结构,更包 括一堆叠层,其配置于该结构层之表面,但未延伸 至该检测梁及该些挠性结构之表面。 47.一种微检测结构,适于配置于一基材之表面,该 微检测结构包括: 一牺牲层,配置于该基材之表面; 一结构层,配置于该基材之表面,且包覆该牺牲层 之表面; 一悬臂梁,其一端系连接于该结构层,并一体成型 于该结构层,且该悬臂梁之另一端更大致沿着一水 平于该基材之表面及相对远离该牺牲层的方向,而 延伸至该基材之表面的上方; 一检测梁,悬置于该基材之表面的上方; 复数个挠性结构,悬置于该基材之表面的上方,且 该些挠性结构之一端系连接至该检测梁之表面;以 及 复数个固定座,配置于该基材之表面,且位于该检 测梁之外侧,且该些挠性结构之另一端更分别连接 至该些固定座。 48.如申请专利范围第47项所述之微检测结构,更包 括一第一堆叠层,其配置于该结构层之表面,但未 延伸至该悬臂梁之表面。 49.如申请专利范围第47项所述之微检测结构,其中 该些挠性结构系为摺曲梁。 50.如申请专利范围第47项所述之微检测结构,其中 该些挠性结构系对称地位于该检测梁之外侧。 51.如申请专利范围第50项所述之微检测结构,其中 该些固定座系对称地位于该检测梁之外侧。 52.如申请专利范围第47项所述之微检测结构,其中 该些固定座包括一结构层及一牺牲层,其中该牺牲 层系配置于该基材之表面,而该结构层系配置于该 基材之表面,且包覆该牺牲层之表面,而该结构层 、该检测梁及该些挠性结构系一体成型。 53.如申请专利范围第52项所述之微检测结构,更包 括一第二堆叠层,其配置于该结构层之表面,但未 延伸至该检测梁及该些挠性结构之表面。 图式简单说明: 第1图绘示习知技术之一种微悬臂梁型态之微检测 结构的剖面示意图。 第2图绘示习知技术之一种无边界梁型态之微检测 结构的俯视示意图。 第3图绘示本发明之较佳实施例之一种微悬臂梁型 态之微检测结构的剖面示意图。 第4图绘示微悬臂梁型态之微检测结构的结构层厚 度及自然频率的关系图。 第5图绘示习知之第1图之微检测结构及第一实施 例之第3图之微检测结构,两者之杨氏系数及悬臂 梁长度的关系图。 第6A~6D图绘示本发明之第一实施例之微检测结构 制程的流程图。 第7A~7D图绘示本发明之第二实施例之四种无边界 梁型态之微检测结构的俯视图。 第8图绘示习知与本发明之支撑梁之自然频率与长 度的关系图。 |
