CN1344670A

CN1344670A - 微型机械结构

Info

Publication number: CN1344670A
Application number: CN01141039A
Authority: CN
Inventors: H·尼米宁; T·赖海宁; V·埃莫洛夫; S·斯兰托
Original assignee: Nokia Mobile Phones Ltd
Current assignee: Nokia Oyj; Nokia Technologies Oy
Priority date: 2000-10-02
Filing date: 2001-09-29
Publication date: 2002-04-17
Anticipated expiration: 2021-09-29
Also published as: EP1760035A2; EP1864945A3; FI111457B; CN1208235C; US6557413B2; US20020108442A1; EP1760035A3; EP1864945A2; EP1193215A3; FI20002173A; EP1193215A2; FI20002173A0

Abstract

本发明涉及包括可动元件的一种微型机械结构。具体地说,本发明涉及一种用于将这种可动元件与一种微电子机械系统(MEMS)的其他结构连接起来的结构。本发明的特征在于,该结构包括至少一个用于将该可动元件与固定结构连接起来的连接装置(930～936);和至少一个可允许在该可动元件与其他结构之间,在基本上与该可动元件的特征运动垂直的方向上的不同的热膨胀的挠性装置(980,990～996)。其特征还在于,所述连接装置和/或挠性装置,在该可动元件的特征运动方向上被增强。

Description

微型机械结构

本发明涉及包括有可动元件的一种微型机械结构。具体地说，本发明涉及用于将这种可动元件与一个微电子机械系统(MEMS)的其他结构连接的结构。

在微电子领域中，目前的发展趋势是走向更高度的集成化。同样的情况也适用于微型机械领域。结果，因为电气应用场合要求越来越小的元件，因此，专门设计用于微电子领域的微型机械元件必需更高度的集成化。

先前技术的微型机械元件是针对低频(＜1MHz)应用情况来优化设计的，并且主要用于惯性和压力传感器。用于可动终端装置的1～5GHz应用场合的微型机械射频(RF)元件的设计，对微切削加工结构提出了要求。这些要求有一部分是与在低频微电子机械系统(MEMS)应用中的问题不相同的。

电容性微型机械结构的优化是针对几个参数进行的：

—对测量值或控制力的灵敏度(例如，加速度对电容的传递函数，控制电压对电容的传递函数)；

—依赖于几个其他装置的参数的信噪比；

—对于长时间周期和温度的装置的零点稳定性。

当考虑使用情况，特别是测量或工作频率时，这些优化的标准转换为更加具体的装置要求。本发明涉及使用微型机械结构作为高频应用场合的一部分的情况。这种应用场合的二个不同的例子为：

—MEMS射频元件：可调电容器和微型机械式的微动继电器；

—使用LC共振作为测量电子线路基础的微型机械式低噪声、高灵敏度的加速度计。

对于这二个应用场合，对装置有几个共同的要求：

—装置的串联电阻必需最小；

—装置的串联(散逸)电感必需减至最小，并且是可重复的；

—结构对温度的依赖性必须尽可能小；和

—寄生电容必需减至最小。

先前技术的微型机械结构大部分都是建筑在硅和多晶硅结构基础的。多晶硅具有良好的机械性质，并且由多晶硅制造悬挂结构的工艺已研究得较透彻。然而，这些结构的主要缺点是串联电阻大。串联电阻可降低高频时元件的Q值。

诸如低噪声的射频电压控制的振荡器(VCO)等许多装置，由于振荡器的相噪声与1/Q_T ²成正比(式中，Q_T为谐振器的总的Q值)，因此，要求具有高Q值的谐振装置。由于滤波器的动态范围与Q_T ²成正比，因此，高动态范围的滤波器也要求高Q值的谐振器。在1～2GHz频率范围内的质量因子受串联电阻支配。以前，例如MEMS的可调电容器都是用多晶硅制造的，但串联电阻低的要求已迫使要考虑金属作为结构的材料。金属，例如可以是金、铜、银、镍、铝、铬、高熔点金属或几种金属的合金。

在电容性传感器中，电容测量的极限分辨率受到检测电容的串联和/或并联电阻限制。大多数先前技术的电容性惯性传感器，都是由搀有杂质的单晶硅或多晶硅制成的，而且其导电率限制在较中等的值。另外，由于金属/硅界面产生的附加的串联电阻会使串联电阻增大。由于有二个明显的优点：1)金属材料密度较高，这可使电容性传感器的质量，因而也是其灵敏度增加；2)金属导电率较高，这可减少电容性传感器的电气噪声，因此，研究了基于金属结构的惯性传感器[1]，[2]。使用金属材料制作了惯性传感器的关键问题之一，是消除由基片和结构之间的热膨胀系数的不匹配造成的热应力。

这样，金属具有一些不利的特性，例如内在应力；这种内在应力可以造成悬挂结构的翘曲。另外，在MEMS过程中适用的大多数金属的热膨胀系数，与大多数基片材料—例如硅、石英或硼硅酸盐玻璃—的热膨胀系数非常不同。由于热膨胀的不匹配造成的悬挂结构的热应力可以在装置中造成严重的热依赖性。

图1表示一个典型的微型机械桥。要求是使用最少的加工工序，来制造一个机械性能方面理想的固定器。利用图1所示的方法，一种简单的加工是有利的。这种金属结构的一个缺点是内在应力和任何与温度有关的应力都会使悬臂结构弯曲。

图1表示带有一个可动元件110和固定器130、132的微型机械金属结构放置在硅基片150的顶部的情况。图1还表示了绝缘层160和在基片上的固定电极140、142。由于温度变化引起的金属可动元件110的内应力的变化可由下式计算：

Δσ＝E·(α₂-α₁)·ΔT (1)式中E-杨氏模量；

α₁和α₂-分别为金属薄膜和硅基片的热膨胀系数；

ΔT-温度变化。

对于在硅基片顶部的铜薄膜，

金属中的应力对固定结构130和132产生一个力F_eff。

图2表示在升高的固定器结构上的力矩作用。我们假定，该悬挂结构在几个点与基片连接；并且，基片和悬挂结构之间的热膨胀不匹配，在该悬挂结构中引起应变。在图2中，应变的作用表示成二个箭头。图2表示，曲升高的固定器造成的力矩使该悬挂结构弯曲(图中的弯曲是夸大了的)。该悬挂结构的正常尺寸，例如可以为：500微米(μm)长，1微米(μm)厚和在基片之上1微米(μm)。由于该结构会触及表面，因此，甚至是一个非常小的弯曲力矩也会是灾难性的。

图3表示控制电压与铜薄膜双重支承梁的残余应力的依赖关系。电容保持为常数，在这个情况下为0.9pF。梁的长度为0.5毫米(mm)，宽度为0.2毫米，厚度为0.5微米(μm)。控制电极与梁之间的间隙为1微米(μm)。图3表明，控制电压对较低的薄膜残余应力是相当敏感的。

电容与温度的依赖关系可按下式计算：

\frac{&PartialD; C}{&PartialD; T} = \frac{&PartialD; C}{&PartialD; σ} \cdot \frac{&PartialD; σ}{&PartialD; T} - - - (3)

对温度的依赖关系随着控制电压增大而增大。例如，对于5兆帕(MPa)的残余应力，在1伏(V)的控制电压下，电容与温度的依赖关系可为1％/℃；而在3伏(V)的控制电压下，该依赖关系为24％/℃。如果装置在低的控制电压下工作，则必需将薄膜的残余应力减至最小。这时，必需通过一些结构上的改造，将电容对温度的依赖关系减至最小。

通过对该结构使用挠性的弹簧支承，可以减小电容对温度的依赖关系。这种实现微型机械元件的先前技术的解决方法，例如在文献[3]～[6]中有说明。然而，这些先前技术装置的问题是：1)串联电阻太大；2)电容与温度的依赖关系太大；3)散逸的电感太大。

因此，包括可动元件的先前技术的微型机械结构具有与上述要求有关的缺点。由于微型机械结构和基片的热膨胀系数不匹配，先前技术的结构具有与温度有依赖关系的缺点。在先前技术的射频(RF)元件，例如可调电容器和基于可调的微型机械式电容器和集成电感器的谐振器中，串联电阻和寄生电容也较大。这些因素可能导致微型机械元件的损失大，热不稳定性和不可靠。

本发明的目的就是要改进上述缺点，所发明的，用于将一个可动元件与其他微型机械结构连接的结构，可使将对温度的依赖关系、串联电阻、散逸电感和寄生电容减至最小的工作容易进行。因此，本发明对微型机械元件，特别是在射频(RF)应用场合下的微型机械元件的稳定性和可靠性提出了重大的改进。

根据本发明的，用于将一个具有一个特征运动方向的可动元件，与微型机械元件的一个固定结构-例如基片连接的结构的特征在于，该结构包括至少一个用于将该可动元件与固定结构连接的连接装置；和至少一个在与该可动元件的特征运动方向基本上垂直的方向上，允许该可动元件和其他结构之间，有不同的热膨胀的挠性装置，其特征还在于，所述连接装置和/或挠性装置，在该可动元件的特征运动方向上得到增强，变成基本上非挠性的装置。

本发明还涉及一个包括上述结构的微型机械元件。

本发明的优选实施例将在相关的权利要求中进行说明。

实现本发明的一个思路是使用一个附加层，例如一个金属层，以形成对于悬挂结构尽可能接近理想的边界条件。使用以下的一个或几个详尽的构想，可以最有利地实现本发明的概念：

1)使偏转的金属薄膜机械地与基片分离，并且该金属薄膜由以下元件构成：

a)任何形状的膜片、隔膜或金属薄膜；

b)周围的框架，该框架可为任何形状，只要对于由二个相对的固定器形成的轴线对称即可；

c)在该框架的角落上，形成使该偏转元件与该框架连接的内弹簧；

d)在形成该框架的梁的中间，使该框架与基片固定；

e)使该框架与基片固定器进一步连接的随意的外横梁；

该结构还可进一步用图9A所示的对称结构来表征(在本发明的以下部分将作更详细的说明)；和

f)使该框架与基片固定的结构是温度补偿式的。

该结构所实现的可动元件的机械分离几乎是完美无缺的。然而，这个优选实施例的平面结构的缺点是，由于在框架或可动元件中的内在(残余)应力的影响，该框架的几个角可能会在与基片平面垂直的方向(垂直方向)上翘曲。

2)使该框架的垂直厚度比该可动元件的垂直厚度大，这样来消除结构的翘曲。另一种获得刚性的垂直结构的可能性是使用成形轮廓的几何形状。

本发明可以利用通常称为微型系统工艺(MST)或微电子机械系统(MEMS)的新的制造工艺来实现。这些制造工艺可以在硅晶片或任何其他基片材料的顶面上制造可动结构。优选的方法是基于在制造过程中，在可动结构下面沉积一个牺牲材料层(二氧化硅或聚合物薄膜)。在最后的制造工序过程中，通过腐蚀掉该牺牲层，而取出可动的机构结构。

本发明用几种方法来改进先前技术的装置(金属薄膜结构在硅基片顶面上)：

—由于几何形状对称，偏转薄膜的热诱导产生的应力减小至低于0.5MPa的水平；

—由于从该薄膜至固定器有8条平行的电流通道，因此，串联电阻低于0.1欧(Ω)；

—由于从该薄膜至固定器有8条平行的电流通道，因此，串联(散逸)电感低于0.1毫微亨利(nH)；

—由于薄膜应力小，因此，控制电压可能达到较低(3～5V)；和

—机械分离结构的翘曲小；

—去除几乎所有的，由于热膨胀不匹配产生的加在悬挂结构上的应力；

—缓和在悬挂结构中的内在应力；

—弹簧结构的串联电阻小于在先前的弹簧结构中的串联电阻；

—在其他自由度方面刚性非常大的结构。刚性的边界可防止翘曲，并且可将电容器制造得比在先前结构中的电容器大些；

—消除由于厚的固定器的热变形造成的力矩作用。

下面，将根据附图，参照示例性的实施例，更详细地说明本发明，其中：

图1表示一种先前技术的微型机械桥；

图2表示在先前技术的微型机械桥的固定器上的力矩影响；

图3表示在一个先前技术的微电子机械电容器中，接通电压与桥的残余应力的函数依赖关系；

图4A表示根据本发明的固定器的一个例子；

图4B表示一个厚的固定器的变形；

图4C表示可以消除由厚的固定器的变形造成的影响的、根据本发明的对称的固定器的一个例子；

图4D表示可从消除由厚的固定器的变形造成的影响、根据本发明的对称的固定器的另一个例子；

图5为根据本发明的一种微型机械桥的一个例子；

图6表示在根据本发明的一个示例性微型机械桥中的弹簧和固定器元件的一个横截面；

图7为根据本发明的，包括一个弹簧元件的微型机械桥的一个例子；

图8表示根据本发明的一块方形电极板的连接结构的一个例子；

图9A表示根据本发明的一个矩形膜片的优选的连接结构；

图9B表示由一个固定框架悬挂起来的一块膜片；

图9C表示由二个固定器固定的一个对称框架；

图9D表示图9B所示的连接结构的典型尺寸；

图9E表示一个框架横梁由成形轮廓几何形状增强的桥式电容器的简化的顶视图和横截面图；

图9F表示根据本发明的一个带有温度补偿结构的加速度传感器；

图10表示一个微型机械电容器的等效交流电路；

图11A表示根据本发明的，带有一个矩形电极板的框架的连接结构的第一个实施例；

图11B表示根据本发明的，带有一个矩形电极板的框架的连接结构的第一个实施例；

图11C表示根据本发明的，带有一个矩形电极板的框架的连接结构的第一个实施例；

图11D表示根据本发明的，带有一个矩形电极板的框架的连接结构的第一个实施例；

图12A表示在一个生产根据本发明的结构的示例性过程中，在1210-1240工序以后的一个生产样品的横截面；和

图12B表示在一个生产根据本发明的结构的示例性过程中，在1250-1270工序以后的一个生产样品的横截面。

图1～图3在上面说明先前技术时已经作了说明。

图4A表示根据本发明的一个示例性固定器的横截面。一个厚的第二个层430B沉积在构成悬挂结构410的固定器的区域430A上。这个第二个层可以消除由于升高的固定器结构的弯曲造成的，对悬挂结构的扭曲影响；并且，如果第二个层是由导电材料制成，则该第二个层还可减小装置的串联电阻。最好，该第二个层为一个金属层，但也可用其他材料制造。

当微型机械固定结构较厚时，由于膜片410的热膨胀，该固定结构产生较大的变形。这点在图4B中表示。图中显示，当固定器430固定在基片450上时，其底部不能随温度变化改变其尺寸。然而，厚的固定结构的上部可以随温度变化改变其尺寸。这就形成了对悬挂结构的一个力矩M，造成该装置的性能与温度有依赖关系。

图4C和4D表示可以消除这种影响的二个固定结构的顶视图和横截面图。该二个结构是基于一个带有与基片对称连接的二个固定点的固定结构，因此，从这二个固定点产生的力矩互相抵消。在图4C所示的方案中，有二个围绕着框架480的一个截面对称配置的固定点430p和430q，因此，由第一个固定点430p产生的力矩被由第二个固定点430q产生的力矩抵消。在图4D所示的方案中，也有二个围绕着框架480的截面的一个突出部分481对称配置的固定点430r和430s，因此，由第一个固定点430r产生的力矩，被由第二个固定点430s产生的力矩抵消。

图5表示根据本发明的一个微型机械桥的例子。该桥包括在悬挂结构510和固定器530与532之间的二个弹簧结构570、572。该弹簧结构可以降低由于该基片和悬挂结构之间热膨胀的不匹配所产生的应力。另外，该弹簧结构还可以翻放在制造过程中，在该悬挂结构中所产生的内在应力。

图6表示在根据本发明的一个示例性微型机械桥中的弹簧和固定器元件的横截面。固定器630由第一个金属层630A和第二个金属层630B组成。在由第一个金属层670A和第二个金属层670B组成的弹簧元件670中，也使用了增强结构。图6还表示了悬挂结构610和基片650。

当用于可调电容器时，弹簧结构有几种实现方式。第一种实现方式表示在图4和图5中，其中，在梁的两端都使用了弹簧结构，以降低对温度的依赖关系，而不致明显地增加串联电阻。图7表示第二种实现方式，在该方式中，在梁的中心放置了一个增强的弹簧770，并将该梁分割成二个部分710和712。固定器730和732直接与该梁的二个部分710，712连接。

图8表示根据本发明的一块方形电极板的示例性连接结构。在这个实施例中，第二个金属层形成一个增强的框架880、880A，880B；该框架为可动电极810提供坚固的边界结构，从而可以防止膜片式电容器结构的扭曲。扭曲会限制薄膜电容器的尺寸，因此，由第二个喷镀金属层形成的坚固的边界结构可使连接结构做得大得多；另外还可减小串联电阻。框架880利用四根弹簧870、872、874和876，与固定器830、832、834和836连接。固定器和弹簧两者都是增强型结构(872A、872B、876A、876B)。

图9A表示根据本发明的矩形电极板使用一个框架的一种优选的连接结构。在这个实施例中，第二个金属层形成一个增强的框架980，该框架通过内部弹簧990、992、994和996，从四个角落与可动薄膜910连接，这样，可防止薄膜式电容器结构扭曲。该框架通过四个固定器930、932、934和936与基片连接，而这些固定器又通过也可用作弹簧的外部梁970、972、974和976，与该框架连接。这些固定器和弹簧的结构也可以是增强的。

图9B和9C表示带有一个框架的结构的其他可能的几何形状。图9C表示在二个固定点930和932之间，沿着轴线957对称的框架980的一个实施例，该框架与二个固定点为挠性连接。设置了一个横梁955，使得在没有其他固定点的情况下，该框架成为刚性框架。膜片910固定在这个刚性的框架上。图9D表示图9B所示结构的典型尺寸。图中所示的典型尺寸以微米为单位。围绕着补偿热应力的薄膜的框架宽度一般约为20微米(μm)，其厚度约为10(μm)。该框架的刚性足以防止结构的扭曲。当在中心的薄膜作为可调电容器使用时，其典型的厚度为1微米(μm)。该薄膜侧边的典型尺寸为50～500微米(μm)。图9D还表示，为了不使膜片长度的任何伸长通过固定器930和932波及基片，使用了二个外部梁998、999。

图9A～9B所示的实施例具有下列特点：

a)薄膜910是矩形的，最好是方形的；

b)周围的框架980是一个连续的矩形(方形)结构；

c)内部弹簧990、992、994和996在该框架的四个角落上，使薄膜与框架连接；

d)框架980在构成框架的梁的中间，与基片固定；

e)该结构可以具有任意的、进一步使该框架与基片固定器连接的外部梁。

该结构最好是对称的。框架与基片的固定和薄膜与框架的固定最好彼此成45°。如果该结构能使膜片与基片机械上分离是最优的。

测量显示，图9A所示的结构几乎可以完全防止由于温度变化引起的薄膜中应力的变化。该薄膜周围的框架在热应力作用下会变形，但薄膜则大部分保持原封不动。在一个通常的桥结构在悬挂着的薄膜中诱导产生100兆帕(MPa)的热应力的情况下，图9A所示结构的薄膜中的热应力小于0.5MPa。在这个测量中，温度变化为50℃，这在移动装置的环境中是有可能的。

如上所示，通过使用较厚的材料来制造框架，使整个框架在薄膜的特征运动方向较厚，就可以增强该框架，防止该框架在薄膜的特征运动方向上运动。另一种增强框架的方法是使用成形轮廓的几何形状作为框架的横截面。上述框架上的梁的几何形状可以是，例如，“U”形、“T”形轮廓的形状。图9E表示由用成形轮廓几何形状增强的框架980包围的一个桥式电容器的简化的顶视图和横截面图。这种增强结构不但可以用在例如图9A～9D所示的例子那样的，使用一个框架的实施例中；而且可以用在诸如图5～7所示的例子那样的其他实施例中。

图9F表示利用所发明的温度补偿结构实现带有惯性质量914的加速度传感器的情况。由理论可知，测量电容性结构中位移的最精确的方法是利用电感线圈调节电容式传感器。用电感线圈调节电容式传感器时，电容式传感器的分辨率的改善，与调节线路的Q值成反比。结论是：只有当调节线路的Q值较大，即Q＞100时，射频(rf)测量原理才可以改善测量的分辨率。现代化的微型机械式加速度计的串联电阻较大，因此其Q值低。根据本发明的加速度计使用厚度为12微米的400×400微米²(μm²)的平板，加速度计的灵敏度可达到10^-2微米/g(μm/g)，这对于50g的测量范围是最优的。

图10表示图9A所示的可调电容器的等效电路。表1列出了图9A所示结构的电气参数的说明及一些典型的值。

表1 图10所示的等效电路的参数

参数	说明	数值
参数	说明	数值	CCdRs_1Ls_1Rs_2Ls_2Rs_3Ls_3Rs_4	气隙(1微米厚)中的电容电介质层(100毫微米(nm)厚)中的电容下部电极(1微米(μm)厚)中的电阻下部电极(1微米厚)中的电感上部电极(0.5微米厚)中的电阻上部电极(0.5微米厚)中的电感框架(10微米厚)中的电阻框架(10微米厚)中的电感框架(10微米厚)中的电阻	1.0pF44pF0.05欧(Ω)0.05nH0.1欧(Ω)0.11nH0.06欧(Ω)0.18nH0.03欧(Ω)

Ls_4Cp_1Rp_1Cp_2Rp_2

框架(10微米厚)中的电感基片的寄生电容基片中的电阻偏置电极的寄生电容控制线路的阻抗

0.14nH0.1～0.5pF～10千欧(KΩ)1pF＞1千欧(KΩ)

表1中的值表明，串联电阻和电感的值都非常小，这就使该电容器结构非常适合于高频应用。

图11A～11D表示带有一个连接框架的可调电容器的四种实现方式，和一个可调电容器连接在一个共面的波导管(CPW)线路中的情况。在图11A和11B所示的实施例中，框架1180从二个固定点1132、1136与地线1140、1142接地；而在图11C和11D所示的实施例中，该框架从所有四个固定点1130、1132、1134、1136与地线1140、1142接地。薄膜1110从所有角落，在机械和电气方面与该框架1180连接。

在图11A和11B所示的实施例中，信号电极1145也可以用作控制电极，但图11C和11D所示的实施例包括有一个单独的信号电极1146，而电容则由单独的控制电极1147、1148控制。在图11C和11D中还表示了在薄膜1110下面的信号电极和控制电极。在所有四个实施例中，薄膜本身都是相同的。

在图11A～11D所示的实施例中，可动的薄膜接地，并且“工作中的”信号电极和控制电极固定在基片上，这可使与薄膜的电气连接更方便。这样也可以使电容器的工作电极(hot electrode)和基片接地电位之间的寄生电容减至最小。但是，也可以使用可动薄膜作为工作电极，而使用基片的固定电极作为接地电极。

图12A和12B说明制造所发明的结构的一个典型的工艺过程的几个阶段，在工序1210中，首先，在基片1211上逐渐形成一个保护性的氮化物层1212；并且在该氮化物层上沉积一个聚合物层1213。聚合物可以通过，例如，旋转来沉积。在下一个1220工序中，进行最初的金属版印刷，并且在聚合物上作出固定器开口的图形。接着是1230工序，进行种子层(seed layor)1234的沉积，和在种子层上作出图形；然后是在1240工序中进行电镀。第一次电镀在聚合物牺牲层上形成一个薄(例如厚度为1微米(μm))的金属层1245。

在1250工序中，沉积第二个聚合物层1256；然后，利用第三个金属版印刷工序，部分地去除聚合物。在1260工序中，可看见第一个金属结构的一部分，并利用该一部分作为第二次电镀的种子层。这次电镀可形成厚的金属层(例如，厚度为10微米(μm))1267，该厚的金属层可使固定器稳定，并构成和增强上述的弹簧。在最后的1270工序中，将牺牲层1278腐蚀掉，这样，就形成了悬挂结构。

上面，参照上述的实施例说明了本发明，并且显示了本发明的几个工业上使用的优点。显然，本发明不仅仅限于这些实施例，在本发明思路的下面的专利权利要求书的精神和范围内，它包括所有可能的实施例。例如，本发明的微型机械结构的思想，不仅仅局限于使用在可调电容器中，它也可用在许多其他的元件和用途中。本发明的一个示例性应用是例如加速度计一类的惯性传感器，或者角速度传感器。在这种应用中，可以利用本发明，在引入大的惯性质量的同时，达到低的串联电阻和大的Q值。本发明也不限于只是使用上面提到的材料。例如，增强结构可以包括薄膜和/或电镀的金属，它也可以包括多晶硅和/或单晶硅，或者可以包括绝缘薄膜。

引用的参考文献

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Claims

1.一种将具有一个特征运动方向的可动元件(910)，与诸如基片(950)那样的一个微型机械部件的一个固定结构连接的结构，其特征在于，该结构包括至少一个将该可动元件与该固定结构连接的连接装置(930～936)；至少一个允许在该可动元件与其他结构之间，沿基本上与该可动元件的特征运动垂直的方向有不同的热膨胀的挠性装置(980，990～996)；其中，所述连接装置(930～936)和/或挠性装置(980，990～996)在该可动元件的特征运动方向上，被增强到基本上成非挠性的。

2.如权利要求1所述的结构，其特征为，所述挠性装置(980)位于所述可动元件(910)和所述连接装置(930～936)之间。

3.如权利要求1所述的结构，其特征为，该挠性装置(990～996)放在所述可动元件内。

4.如上述权利要求中任何一条所述的结构，其特征为，该挠性装置包括一个框架(980)，该框架与可动元件(910)及用于使该可动元件挠性地与其连接的连接装置(930～936)连接。

5.如上述权利要求中任何一条所述的结构，其特征为，通过增加材料的厚度，使结构增强。

6.如上述权利要求中任何一条所述的结构，其特征为，利用断面几何形状使该结构增强。

7.如上述权利要求中任何一条所述的结构，其特征为，该增强结构包括薄膜和/或电镀金属。

8.如权利要求1～6中任何一条所述的结构，其特征为，该增强结构包括多晶硅和/或单晶硅。

9.如权利要求1～6中任何一条所述的结构，其特征为，该增强结构包括绝缘薄膜。

10.如权利要求4所述的结构，其特征为，该框架从其内部与可动元件固定，并且该框架从其外部与连接装置固定。

11.如权利要求4所述的结构，其特征为，该连接装置至少在二个围绕着所述框架(480)的一部对称配置的单独的固定点(430p，430q，430r，430s)，与一个固定结构连接。

12.如权利要求4所述的结构，其特征为，框架(980)从该框架的四个角落(990～996)，与该可动元件(910)固定；并且该框架(980)从该框架梁绵中间与连接装置(930～936)固定。

13.如上述权利要求中任何一条所述的结构，其特征为，该可动元件为一个偏转膜片。

14.如上述权利要求中任何一条所述的结构，其特征为，该可动元件为一个可调电容器的电极。

15.如权利要求1～12中任何一条所述的结构，其特征为，该可动元件的厚度增大，形成惯性传感器的一个惯性质量(914)。

16.一种微型机械零件，其特征为，它包括如上述权利要求中任何一条所述的结构。