ICS _31.200 L 55
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T348942017
微机电系统(MEMS)技术基于光学干涉的 MEMS 微结构
应变梯度测量方法
Micro-electromechanical system technology-Measuring method for strain gradient measurements of MEMS microstructures
using an optical interferometer
2018-05-01实施
2017-11-01发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 34894—2017
目 次
前言
m
范围规范性引用文件 3 术语和定义 4测量方法
2
影响测量不确定度的主要因素
5
附录A（资料性附录） 光学于涉显微镜的典型形式和主要技术特点 GB/T 34894—2017
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国微机电技术标准化技术委员会（SAC/TC336)提出并归口。 本标准主要起草单位：中机生产力促进中心、天津大学、国家仪器仪表元器件质量监督检验中心、
中国电子科技集团公司第十三研究所、南京理工大学，
本标准主要起草人：胡晓东、郭彤、程红兵、于振毅、李海斌、崔波、朱悦、裘安萍。
三 GB/T34894—2017
微机电系统（MEMS）技术基于光学于涉的MEMS微结构
应变梯度测量方法
1范围
本标准规定了基于光学干涉显微镜获取的微悬臂梁结构表面形貌进行应变梯度测量的方法本标准适用于表面反射率不低于4%且使用光学干涉显微镜能够获取表面形貌的微悬臂梁结构。
规范性引用文件
2
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件
GB/T3505产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法术语、定义及表面结构参数 GB/T 26111 微机电系统（MEMS)技术术语 GB/T26113 微机电系统（MEMS）技术微几何量评定总则 GB/T 34893—2017 微机电系统（MEMS)技术基于光学干涉的MEMS微结构面内长度测量
方法
3术语和定义
GB/T3505、GB/T26111和GB/T34893一2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
应变梯度 strain gradient 结构内部单位长度的应变变化值，
测量方法
4
4.1 总则 4.1.1悬臂梁是薄膜力学特性测量中最常用的测量结构，如基于表面MEMS工艺制作的微悬臂梁，通过去除牺牲层释放结构层实现可动结构。在残余应力作用下，释放的微悬臂梁结构将产生弯曲变形（如图1所示），通过弯曲变形的测量获取微悬臂梁的应变梯度。
1 GB/T34894—2017
悬臂梁
端面2
固定端
端面1
图1表面MEMS工艺制作的微悬臂梁三维图
4.1.2光学显微干涉测量法是GB/T26113中规定的一种MEMS微结构几何量评定的方法。本标准利用光学干涉显微镜获得被测对象的三维表面形貌，从中提取相关的二维轮廓线，通过轮廓线弯曲变形程度的计算获取应变梯度， 4.1.3对于提取的二维轮廓线与微悬臂梁固定端端面垂线存在夹角引人的测量误差，可通过选取多组平行的轮廓线进行计算给予修正。 4.1.4提取二维轮廓线时应避开有明显缺陷的区域。 4.2 2测量环境
测量环境为：
环境温度：15℃～35℃；相对湿度：20%~80%；
一
一大气压力：86kPa～106kPa。
4.3测量设备 4.3.1 测量设备要求
测量设备为能够测量微结构表面形貌的光学于涉显微镜（光学于涉显微镜的典型形式和主要技术
特点参见附录A），要求离面方向测量分辨力不低于1nm，且离面测量范围要大于被测微结构的最大高度差，通常不低于100um。 4.3.2测量设备校准
测量设备校准时应对每一种显微物镜的成像放大因子和轴校正因子进行标定，成像放大因子的标定，使用栅线样板（通常栅线间距为10um），轴和y轴的成像放大因子需分别
进行标定，成像放大因子按照式（1）进行计算：
K;=q/(pn)
...(1)
式中： K; 成像放大因子，i为x或y；
栅线间距，单位为微米（μm）；
q pn 栅线间像素数。 2轴校正因子的标定，使用台阶高度样板（通常台阶高度为100nm），2轴的校正因子按照式（2)进
行计算： 2