(57)【要約】  両側で支えられた可動部（１６ａ）を有する微小構造体の検査装置であって、前記微小構造体が形成されたウエハ（８）の主要面が、ほぼ一定の曲率半径を有する凸形状又は凹形状になるように、ウエハ（８）を保持するチャックトップ（９）を備える。さらに、ウエハ（８）の主要面の形状の曲率半径を変化させる変形手段を含む。特に、変形手段は、基板を載置するチャックトップ（９）の上面の形状を、温度によって変形させる温度制御手段である。チャックトップ（９）の上面を平面として、ウエハ（８）を載置する上面が凸形状又は凹形状の搬送用トレイを、ウエハ（８）とチャックトップ（９）の間に挟む構成でもよい。
2008053929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両側で支えられた可動部を有する微小構造体の検査装置であって、
前記微小構造体が形成された基板の主要面が、ほぼ一定の曲率半径を有する凸形状又は凹形状になるように、前記基板を保持する基板保持手段を備えることを特徴とする微小構造体の検査装置。
【請求項２】
前記基板の主要面の形状の曲率半径を変化させる変形手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の微小構造体の検査装置。
【請求項３】
前記変形手段は、前記基板を載置するチャックトップの上面の形状を、温度によって変形させる温度制御手段であることを特徴とする請求項２に記載の微小構造体の検査装置。
【請求項４】
前記基板保持手段は、前記基板を載置する上面が凸形状又は凹形状のチャックトップを備えることを特徴とする請求項１に記載の微小構造体の検査装置。
【請求項５】
前記基板保持手段は、前記基板を載置する上面が凸形状又は凹形状の搬送用トレイを備えることを特徴とする請求項１に記載の微小構造体の検査装置。
【請求項６】
両側で支えられた可動部を有する微小構造体の検査方法であって、
前記微小構造体が形成された基板の主要面が、ほぼ一定の曲率半径を有する凸形状又は凹形状になるように前記基板を保持しながら、前記微小構造体の特性を測定することを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項７】
前記基板の主要面の形状の曲率半径を変化させる変形工程をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の微小構造体の検査方法。
【請求項８】
前記基板を載置する上面が凸形状又は凹形状のチャックトップに、前記基板を吸着して保持する吸着保持工程を備えることを特徴とする請求項６に記載の微小構造体の検査方法。
【請求項９】
前記基板を載置する上面が凸形状又は凹形状を有する搬送用トレイを、前記基板と前記チャックトップの間に挟んで、前記基板を吸着して保持することを特徴とする請求項６に記載の微小構造体の検査方法。
【請求項１０】
両側で支えられた可動部を有する微小構造体が形成された基板の主要面が、ほぼ一定の曲率半径を有する凸形状又は凹形状になるように、前記基板を保持することを特徴とする基板保持装置。
【請求項１１】
前記基板の主要面の形状の曲率半径を変化させる変形手段を含むことを特徴とする請求項１０に記載の基板保持装置。
【請求項１２】
前記基板保持装置は、前記基板を載置する上面が凸形状又は凹形状のチャックトップであることを特徴とする請求項１０に記載の基板保持装置。
【請求項１３】
前記基板保持装置は、真空吸着により前記基板を保持し、
前記基板を載置する前記チャックトップの上面に形成される真空吸着するための溝が、前記基板の前記微小構造体の可動部でない部分に接するように形成される、
ことを特徴とする請求項１２に記載の基板保持装置。
【請求項１４】
前記基板保持装置は、真空吸着により前記基板を保持し、
前記基板を載置する前記チャックトップの上面に、多孔質の層が形成される、
ことを特徴とする請求項１２に記載の基板保持装置。
【請求項１５】
前記基板保持装置は、真空吸着により前記基板を保持し、
前記基板を載置する前記チャックトップの上面に、前記基板の前記微小構造体の可動部でない部分に接するように多孔質の層が形成される、
ことを特徴とする請求項１２に記載の基板保持装置。
【請求項１６】
前記基板保持装置は、前記基板を載置する上面が凸形状又は凹形状を有する搬送用トレイを含むことを特徴とする請求項１０に記載の基板保持装置。
【請求項１７】
前記基板保持装置は、真空吸着により前記基板を保持し、
前記基板を載置する前記搬送用トレイの上面に形成される真空吸着するための溝が、前記基板の前記微小構造体の可動部でない部分に接するように形成される、
ことを特徴とする請求項１６に記載の基板保持装置。
【請求項１８】
前記基板保持装置は、真空吸着により前記基板を保持し、
前記基板を載置する前記搬送用トレイの上面に、多孔質の層が形成される、
ことを特徴とする請求項１６に記載の基板保持装置。
【請求項１９】
前記基板保持装置は、真空吸着により前記基板を保持し、
前記基板を載置する前記搬送用トレイの上面に、前記基板の前記微小構造体の可動部でない部分に接するように多孔質の層が形成される、
ことを特徴とする請求項１６に記載の基板保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小構造体たとえばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を検査する検査装置、検査方法及び微小構造体が形成された基板の保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特に半導体微細加工技術等を用いて、機械・電子・光・化学等の多用な機能を集積化したデバイスであるＭＥＭＳが注目されている。これまでに実用化されたＭＥＭＳ技術としては、たとえば自動車又は医療用の各種センサがあり、マイクロセンサである加速度センサや圧力センサ、エアーフローセンサ等にＭＥＭＳデバイスが搭載されてきている。また、インクジェットプリンタヘッドにこのＭＥＭＳ技術を採用することにより、インクを噴出するノズル数の増加と正確なインクの噴出が可能となり、画質の向上と印刷スピードの高速化を図ることが可能となっている。さらには、反射型のプロジェクタにおいて用いられているマイクロミラーアレイ等も一般的なＭＥＭＳデバイスとして知られている。【０００３】
また、今後ＭＥＭＳ技術を利用したさまざまなセンサやアクチュエータが開発されることにより光通信・モバイル機器への応用、計算機の周辺機器への応用、さらにはバイオ分析や携帯用電源への応用へと展開することが期待されている。【０００４】
一方で、ＭＥＭＳデバイスの発展に伴い、微細な構造等であるがゆえにそれを適正に検査する方式も重要となってくる。従来、ＭＥＭＳデバイスをパッケージした後にデバイスをパッケージごと回転させたり、あるいは振動させたりしてデバイスの特性の評価を実行してきたが、微細加工後のウエハ状態等の初期段階において適正な検査を実行して不良を検出することにより、製品の歩留りを向上させ、製造コストをより低減することが望ましい。【０００５】
ウエハの状態でＭＥＭＳデバイスを検査する場合、ＭＥＭＳデバイスの各チップの固定条件や応力条件を均一に保つことが望ましい。例えば、ウエハに反りがあって、載置台に接触していないチップがあったり、ウエハを固定するチャックトップの形状に歪みがあって、ウエハが部分的に曲げ応力を受けるような場合、各チップを同じ条件で検査することができない。【０００６】
そこで、ウエハの反りを矯正したり、ウエハに応力を加える方法が提案されている。例えば、特許文献１又は特許文献３は、ウエハに反りが生じている場合でも、チップの電気特性を精度よくテストできる技術が記載されている。    【０００７】
特許文献１の技術は、プローブカードの下面側に押圧手段を備え、ウエハにプローブを接触させる際に、押圧治具を介して被検査チップの周域をチャックテーブルの上に押え付けて密着させて良好なコンタクト状態を確保する。特許文献３の技術は、ステージに複数のコンタクトピンを設けると共に、可動するコンタクト片によりコンタクトピンを選択的に押圧し、このコンタクト片に対応する特定部位でコンタクトピンを半導体ウエハの裏面に当接させる。【０００８】
また、特許文献２は、ウエハに圧縮応力を印加する技術が記載されている。特許文献２の技術は、半導体ウエハの下方部に設置した圧縮応力発生機構のネジを回し、保持した半導体ウエハの裏面に軽く接触させ、さらにネジを回して回転角度とネジピッチに応じた圧縮応力を半導体ウエハに定量的に印加する。【０００９】
その他、ウエハを水平に吸着保持する技術として、例えば、特許文献４又は特許文献５などがある。特許文献４の技術は、ウエハステージに設けた筒状の支柱を、ウエハの反りや裏面の異物に応じて上下動させて、ウエハ吸着面を設定する。また、特許文献５の技術は、チャック本体のウエハに接触しない凹部に導入された流体により、前記凹部の底面側へのウエハの自重によるたわみを補正する。
【特許文献１】特開平５−２８８８０２号公報
【特許文献２】特開平５−３４３５０４号公報
【特許文献３】特開２００４−３１１７９９号公報
【特許文献４】特開平６−１６９００７号公報
【特許文献５】特開平９−２６６２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
微小な可動部を有するＭＥＭＳデバイスはその特性を検査する際には、外部から物理的な刺激を与える必要がある。一般に、加速度センサ等の微小な可動部を有する構造体は、微小な動きに対してもその応答特性が変化するデバイスである。したがって、その特性を評価するためには、精度の高い検査をする必要がある。また、デバイスの可動部に非接触で検査することが望ましい。【００１１】
例えば、ＭＥＭＳデバイスである加速度センサをウエハ状態で検査する方法として、音波をセンサの可動部に加えて可動部の動きを検出する方法がある。その他、ウエハ全体を加振する方法、ウエハを傾けて重力の方向の変化を計測する方法、センサの可動部を機械的に振動する方法、センサの可動部に流体を吹き付けて変位させる方法などがある。【００１２】
微小構造体が両持ち梁構造などで、ウエハの反りが可動部の振動モードに影響する場合、ウエハの成膜構成ならびにチャックトップの形状によっては、外因による加振作用を与えても、可動部が振動しない、もしくは振動が小さく、正常なテストが実施できない場合がある。また、ウエハの反りを矯正し各チップを平面状態にして検査しても、梁構造の微細な成膜異常を検出することができない場合がある。【００１３】
特許文献２の技術では、ウエハの形状（通常は円形）によって、チップごとの応力は均一にならない。また、ウエハに反りがある場合にも、チップによって応力が異なることが考えられる。【００１４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、両側で支えられた可動部を有する微小構造体について、ウエハ状態において特性の動的試験を高い精度で行うことができる検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の観点に係る微小構造体の検査装置は、両側で支えられた可動部を有する微小構造体の検査装置であって、
前記微小構造体が形成された基板の主要面が、ほぼ一定の曲率半径を有する凸形状又は凹形状になるように、前記基板を保持する基板保持手段を備えることを特徴とする。【００１６】
さらに、前記基板の主要面の形状の曲率半径を変化させる変形手段を含むことを特徴とする。【００１７】
特に、前記変形手段は、前記基板を載置するチャックトップの上面の形状を、温度によって変形させる温度制御手段であることを特徴とする。【００１８】
好ましくは、前記基板保持手段は、前記基板を載置する上面が凸形状又は凹形状のチャックトップを備えることを特徴とする。【００１９】
前記基板保持手段は、前記基板を載置する上面が凸形状又は凹形状の搬送用トレイを備えて構成されてもよい。【００２０】
本発明の第２の観点に係る微小構造体の検査方法は、両側で支えられた可動部を有する微小構造体の検査方法であって、
前記微小構造体が形成された基板の主要面が、ほぼ一定の曲率半径を有する凸形状又は凹形状になるように前記基板を保持しながら、前記微小構造体の特性を測定することを特徴とする。【００２１】
さらに、前記基板の主要面の形状の曲率半径を変化させる変形工程を含むことを特徴とする。【００２２】
好ましくは、前記基板を載置する上面が凸形状又は凹形状のチャックトップに、前記基板を吸着して保持する吸着保持工程を備えることを特徴とする。【００２３】
前記基板を載置する上面が凸形状又は凹形状を有する搬送用トレイを、前記基板と前記チャックトップの間に挟んで、前記基板を吸着して保持してもよい。【００２４】
本発明の第３の観点に係る基板保持装置は、両側で支えられた可動部を有する微小構造体が形成された基板の主要面が、ほぼ一定の曲率半径を有する凸形状又は凹形状になるように、前記基板を保持することを特徴とする。【００２５】
さらに、前記基板の主要面の形状の曲率半径を変化させる変形手段を含むことを特徴とする。【００２６】
好ましくは、前記基板保持装置は、前記基板を載置する上面が凸形状又は凹形状のチャックトップであることを特徴とする。【００２７】
好ましくは、前記基板保持装置は、真空吸着により前記基板を保持し、
前記基板を載置する前記チャックトップの上面に形成される真空吸着するための溝が、少なくとも前記微小構造体の可動部でない部分に接するように形成される。【００２８】
なお、前記基板を載置する前記チャックトップの上面に、多孔質の層が形成されてもよい。【００２９】
好ましくは、前記基板を載置する前記チャックトップの上面に、前記基板の前記微小構造体の可動部でない部分に接するように多孔質の層が形成される。【００３０】
前記基板保持装置は、前記基板を載置する上面が凸形状又は凹形状を有する搬送用トレイを含んで構成されてもよい。【００３１】
好ましくは、前記基板保持装置は、真空吸着により前記基板を保持し、
前記基板を載置する前記搬送用トレイの上面に形成される真空吸着するための溝が、少なくとも前記微小構造体の可動部でない部分に接するように形成される。【００３２】
なお、前記基板保持装置は、真空吸着により前記基板を保持し、
前記基板を載置する前記搬送用トレイの上面に、多孔質の層が形成されてもよい。【００３３】
好ましくは、前記基板を載置する前記搬送用トレイの上面に、前記基板の前記微小構造体の可動部でない部分に接するように多孔質の層が形成される。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る微小構造体の検査装置及び検査方法は、電気的変化量を大きくとれるようになるため、両側で支えられた可動部を有する微小構造体をウエハ状態において正常に検査することが可能になる上、検査する信号のＳ／Ｎ比を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係る微小構造体の検査装置の概略構成図である。
【図２】図１の検査装置の検査制御部とプローバ部の構成を示すブロック図である。
【図３】３軸加速度センサのデバイス上面から見た図である。
【図４】３軸加速度センサの概略図である。
【図５】各軸方向の加速度を受けた場合の重錐体とビームの変形を説明する概念図である。
【図６】各軸に対して設けられるホイートストンブリッジの回路構成図である。
【図７】３軸加速度センサの傾斜角に対する出力応答を説明する図である。
【図８】重力加速度（入力）とセンサ出力との関係を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る検査の構成を表す概念図である。
【図１０】本発明の実施の形態の検査装置における基板保持の構成を示す断面図である。
【図１１】ウエハを上に凸形状に変形させた様子を示す断面図である。
【図１２】ウエハを上に凹形状に変形させた様子を示す断面図である。
【図１３】基板の形状と加速度センサの共振周波数の関係を表すグラフである。
【図１４】ウエハの保持構造にトレイを用いる場合の構成例を示す断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態１の変形例２に従うウエハの保持構造を説明する図である。
【図１６】本発明の実施の形態１の変形例３に従うウエハの保持構造を説明する図である。
【図１７】ウエハの空洞部分の位置の例を示す平面図である。
【図１８】トレイの上面の真空溝の形状の例を示す平面図である。
【図１９】圧力センサの例を説明する概念構成図である。
【図２０】本発明の実施の形態に係る検査装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図２１】ウエハを凸形状にした場合の、チャックトップの断面形状を示す図である。
【図２２】図２１のチャックトップを用いてウエハを吸着した場合の、加速度センサの応答を測定した結果を示すグラフである。
【図２３】ウエハを凹形状にした場合の、チャックトップの断面形状を示す図である。
【図２４】図２３のチャックトップを用いてウエハを吸着した場合の、加速度センサの応答を測定した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３６】
１    検査装置
２    検査制御部
３    チャックトップ温度制御部（温度制御手段）
４    プローブカード
４ａ  プローブ
８    ウエハ（基板）
９    チャックトップ（基板保持手段）
１６    加速度センサ（微小構造体）
１６ａ  可動部
１７    トレイ（基板保持手段）
１７ａ  導通管
１７ｂ  多孔質層
１７ｃ  真空溝
１８    平板
９１    真空溝
ＡＲ    重錘体（可動部）
ＢＭ    ビーム（可動部）
ＴＰ    チップ（微小構造体）
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。【００３８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態に係る検査装置１の概略構成図である。図１において、検査装置１は、テスト対象物、例えばウエハ８を搬送するローダ部１２と、ウエハ８の電気的特性検査を行うプローバ部１５と、プローバ部１５を介してウエハ８に形成された加速度センサの特性値を測定する検査制御部２とを備える。【００３９】
ローダ部１２は、例えば２５枚のウエハ８が収納されたカセットを載置する載置部（図示せず）と、この載置部のカセットからウエハ８を一枚ずつ搬送するウエハ搬送機構とを備えている。【００４０】
ウエハ搬送機構としては、直交する三軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）の移動機構であるＸ−Ｙ−Ｚテーブル１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを介して三軸方向に移動すると共に、Ｚ軸の回りにウエハ８を回転させるメインチャック１４とが設けられている。具体的には、Ｙ方向に移動するＹテーブル１２Ａと、このＹテーブル１２Ａ上をＸ方向に移動するＸテーブル１２Ｂと、このＸテーブル１２Ｂの中心と軸芯を一致させて配置されたＺ方向に昇降するＺテーブル１２Ｃとを有し、メインチャック１４をＸ、Ｙ、Ｚ方向へ移動させる。また、メインチャック１４は、Ｚ軸回りの回転駆動機構を介して、所定の範囲で正逆方向に回転する。【００４１】
プローバ部１５は、プローブカード４とプローブカード４を制御するプローブ制御部１３とを備える。プローブカード４は、ウエハ８上に例えば銅、銅合金、アルミニウムなどの導電性金属によって形成された電極パッドＰＤ（図３参照）と検査用プローブ４ａ（図２参照）とを接触させ、電気的絶縁破壊の一種であるフリッティング現象を利用して、電極パッドＰＤとプローブ４ａの接触抵抗を低減させて電気的に導通させる。【００４２】
フリッティング現象とは、金属（本発明では電極パッドＰＤ）の表面に形成された酸化膜に印加される電位傾度が１０５〜１０６Ｖ／ｃｍ程度になると、酸化膜の厚さや金属の組成の不均一性により電流が流れて酸化膜が破壊される現象をいう。電極パッドＰＤに接触させた１対のプローブ４ａの間に電圧を印加する。電圧を徐々に上昇させると１対のプローブ４ａと電極パッドＰＤの間の酸化膜を破って電流が流れ、プローブ４ａと電極パッドＰＤの間の接触抵抗が低減して電気的に導通する。【００４３】
プローバ部１５は、ウエハ８に形成された加速度センサ１６（図３参照）の可動部１６ａ（図１０参照）に対して音波を印加するスピーカ１１（図２参照）を備える。プローブ制御部１３は、プローブカード４のプローブ４ａとスピーカ１１を制御し、ウエハ８に形成された加速度センサ１６に所定の変位を加えて、加速度センサ１６の可動部１６ａの動きをプローブ４ａを介して電気信号として検出する。【００４４】
プローバ部１５は、プローブカード４のプローブ４ａとウエハ８の電極パッドＰＤを電気的に接触させてウエハ８に形成された加速度センサ１６の特性値の測定を行う。【００４５】
図２は、図１の検査装置１の検査制御部２とプローバ部１５の構成を示すブロック図である。検査制御部２とプローバ部１５とによって、加速度センサ評価測定回路が構成される。【００４６】
検査制御部２は、図２に示すように、制御部２１、主記憶部２２、外部記憶部２３、入力部２４、入出力部２５及び表示部２６を備える。主記憶部２２、外部記憶部２３、入力部２４、入出力部２５及び表示部２６はいずれも内部バス２０を介して制御部２１に接続されている。【００４７】
制御部２１はＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成され、外部記憶部２３に記憶されているプログラムに従って、ウエハ８に形成されたセンサの特性、例えば抵抗の抵抗値やセンサを構成する回路の電流、電圧などを測定するための処理を実行する。【００４８】
主記憶部２２はＲＡＭ（Random-Access Memory）等から構成され、外部記憶部２３に記憶されているプログラムをロードし、制御部２１の作業領域として用いられる。【００４９】
外部記憶部２３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Digital Versatile Disc Random-Access Memory）、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disc ReWritable）等の不揮発性メモリから構成され、前記の処理を制御部２１に行わせるためのプログラムを予め記憶し、また、制御部２１の指示に従って、このプログラムが記憶するデータを制御部２１に供給し、制御部２１から供給されたデータを記憶する。【００５０】
入力部２４はキーボード及びマウスなどのポインティングデバイス等と、キーボード及びポインティングデバイス等を内部バス２０に接続するインターフェース装置から構成されている。入力部２４を介して、評価測定開始や測定方法の選択などが入力され、制御部２１に供給される。【００５１】
入出力部２５は、検査制御部２が制御する対象のプローブ制御部１３と接続するシリアルインタフェース又はＬＡＮ（Local Area Network）インタフェースから構成されている。入出力部２５を介して、プローブ制御部１３にウエハ８の電極パッドＰＤとの接触、電気的導通、それらの切替、及び加速度センサ１６の可動部１６ａに対して放射する音波の制御などを指令する。また、測定した結果を入力する。【００５２】
表示部２６は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）又はＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などから構成され、測定した結果である周波数応答特性などを表示する。【００５３】
プローブ制御部１３は、スピーカ制御部１０と、フリッティング用回路５と、特性測定部６及び切替部７を備える。特性測定部６は、プローブカード４に加速度センサ１６の電気信号を測定するための電源を供給し、加速度センサ１６を流れる電流と端子間の電圧等を測定する。【００５４】
スピーカ制御部１０は、ウエハ８に形成された加速度センサ１６の可動部１６ａ（図９参照）に変位を加えるために、スピーカ１１から放射する音波の周波数と音圧を制御する。スピーカ１１から放射する音波を制御して、加速度センサ１６の可動部１６ａに所定の変位が加わるようにする。【００５５】
フリッティング用回路５は、ウエハ８の電極パッドＰＤに接触させたプローブカード４のプローブ４ａに電流を供給し、プローブ４ａと電極パッドＰＤの間にフリッティング現象を起こして、プローブ４ａと電極パッドＰＤの接触抵抗を低減させる回路である。【００５６】
検査制御部２は、特性測定部６で測定した加速度センサ１６を流れる電流と端子間の電圧等（微小構造体の特性）を用いて、微小構造体を評価する。検査制御部２は、例えば、可動部１６ａに静的又は動的な変位を加えて、特性測定部６で加速度センサ１６の応答を測定し、検査制御部２の制御部２１は、外部記憶部２３のテーブル等を参照して、設計した基準の範囲に収まっているかどうかを判定する。【００５７】
切替部７は、プローブカード４の各プローブ４ａとフリッティング用回路５又は特性測定部６との接続を切り替える。【００５８】
チャックトップ温度制御部３は、ウエハ８を保持するチャックトップ９の温度を所定の温度に保つことによって、チャックトップ９の上面を所望の形状にする。例えば、チャックトップ９は、室温で上面が凹形状の場合、温度が高くなるにつれて上面の凹形状が曲率半径が大きくなって平面（曲率半径＝無限大）に近づく。また、室温で上面が平面の場合、温度を上げていくと平面から凸形状になって、次第に凸形状の曲率半径の絶対値が小さくなっていく。後述するように、チャックトップ温度制御部３は、チャックトップ９の上面の形状を変化させてウエハ８の形状を変化させ、加速度センサ１６の両持ち梁構造にかかる圧縮・伸張応力をコントロールする。【００５９】
次に、本実施の形態に従う検査方法について説明する前にまずテスト対象物である微小構造体の３軸加速度センサ１６について説明する。【００６０】
図３は、３軸加速度センサ１６のデバイス上面から見た図である。図３に示されるように、ウエハ８に形成されるチップＴＰには、複数の電極パッドＰＤがその周辺に配置されている。そして、電気信号を電極パッドＰＤに対して伝達、あるいは電極パッドＰＤから伝達するために、金属配線が設けられている。そして、中央部には、クローバ型を形成する４つの重錘体ＡＲが配置されている。【００６１】
図４は、３軸加速度センサ１６の概略図である。図４に示す３軸加速度センサ１６はピエゾ抵抗型であり、検出素子であるピエゾ抵抗素子が拡散抵抗として設けられている。このピエゾ抵抗型の加速度センサ１６は、安価なＩＣプロセスを利用して製造できる。検出素子である抵抗素子を小さく形成しても感度低下がないため、小型化・低コスト化に有利である。【００６２】
図４に示すように具体的な構成としては、中央の重錘体ＡＲは、４本のビームＢＭで支持された両持ち梁構造となっている。ビームＢＭはＸ、Ｙの２軸方向で互いに直交するように形成されており、１軸当たりに４つのピエゾ抵抗素子を備えている。Ｚ軸方向検出用の４つのピエゾ抵抗素子は、Ｘ軸方向検出用ピエゾ抵抗素子の横に配置されている。重錘体ＡＲの上面形状はクローバ型を形成し、中央部でビームＢＭと連結されている。このクローバ型構造を採用することにより、重錘体ＡＲを大きくすると同時にビーム長を長くすることができるため、小型であっても高感度な加速度センサ１６を実現することが可能である。【００６３】
このピエゾ抵抗型の３軸加速度センサ１６の動作原理は、重錘体ＡＲが加速度（慣性力）を受けると、ビームＢＭが変形し、その表面に形成されたピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化により加速度を検出するメカニズムである。そしてこのセンサ出力は、３軸それぞれに独立に組み込まれたホイートストンブリッジの出力から取り出す構成に設定されている。【００６４】
図５は、各軸方向の加速度を受けた場合の重錘体ＡＲとビームＢＭの変形を説明する概念図である。図５に示されるようにピエゾ抵抗素子は、加えられたひずみによってその抵抗値が変化する性質（ピエゾ抵抗効果）を有しており、引っ張り歪みの場合は抵抗値が増加し、圧縮歪みの場合は抵抗値が減少する。本例においては、Ｘ軸方向用ピエゾ抵抗素子Ｒx1〜Ｒx4、Ｙ軸方向検出用ピエゾ抵抗素子Ｒy1〜Ｒy4及びＺ軸方向検出用ピエゾ抵抗素子Ｒz1〜Ｒz4が一例として示されている。【００６５】
図６は、各軸に対して設けられるホイートストンブリッジの回路構成図である。図６（ａ）は、Ｘ（Ｙ）軸におけるホイートストンブリッジの回路構成図である。Ｘ軸及びＹ軸の出力電圧としてはそれぞれＶxout及びＶyoutとする。図６（ｂ）は、Ｚ軸におけるホイートストンブリッジの回路構成図である。Ｚ軸の出力電圧としてはＶzoutとする。【００６６】
上述したように、加えられた歪みによって各軸の４つのピエゾ抵抗素子の抵抗値は変化し、この変化に基づいて各ピエゾ抵抗素子は、例えばＸ軸Ｙ軸においては、ホイートストンブリッジで形成される回路の出力各軸の加速度成分が独立に分離された出力電圧として検出される。なお、上記の回路が構成されるように図３で示されるような、金属配線等が連結され、所定の電極パッドＰＤから各軸に対する出力電圧が検出されるように構成されている。【００６７】
また、この３軸加速度センサ１６は、加速度の直流成分も検出することができるため、重力加速度を検出する傾斜角センサとしても用いることが可能である。本実施の形態では、加速度センサ１６を例に説明するが、本発明は両側で支えられた可動部１６ａを備えるあらゆるデバイスに応用することができる。ここで、両持ち梁構造とは、可動部１６ａのほぼ中心を通るある直線上で、可動部１６ａの中心の両側に支点を有し、可動部１６ａを両側で支える構造をいう。【００６８】
図７は、３軸加速度センサ１６の傾斜角に対する出力応答を説明する図である。図７に示されるように、センサをＸ、Ｙ、Ｚ軸周りに回転させ、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸それぞれのブリッジ出力をデジタルボルトメータで測定したものである。センサの電源としては低電圧電源＋５Ｖを使用している。なお、図７に示される各測定点は、各軸出力のゼロ点オフセットを算術的に減じた値がプロットされている。【００６９】
図８は、重力加速度（入力）とセンサ出力との関係を説明する図である。図８に示される入出力関係は、図７の傾斜角の余弦からＸ、Ｙ、Ｚ軸にそれぞれ関わっている重力加速度成分を計算し、重力加速度（入力）とセンサ出力との関係を求めて、その入出力の線形性を評価したものである。すなわち加速度と出力電圧との関係はほぼ線形である。【００７０】
再び図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態における微小構造体の検査方法は、微小構造体である３軸加速度センサ１６に対して、スピーカ１１によってテスト音波を加えることにより、その音波に基づく微小構造体の可動部１６ａの動きを検出してその特性を評価する方式である。【００７１】
次に、本発明の実施の形態における加速度センサ１６の評価方法について説明する。
図９は、加速度センサ１６を検査する概念構成図である。プローブカード４は、テスト音波出力部であるスピーカ１１を備える。スピーカ１１の音波が検査対象のチップＴＰに当たるように、プローブカード４には、テスト音波出力部の位置に開口領域が形成されている。プローブカード４には、プローブ４ａが開口領域にせり出すように取り付けられている。また、開口領域の近くにマイクＭが備えられる。マイクＭによって、チップＴＰの近傍の音波を捉え、チップＴＰに印加される音波が所望の周波数成分や音圧になるように、スピーカ１１から出力されるテスト音波を制御する。【００７２】
スピーカ１１は、プローブカード４に与えられるテスト指示に応答してテスト音波を出力するものとする。これにより、例えば、３軸加速度センサ１６の可動部１６ａが動くことになり、フリッティング現象により導通したプローブ４ａを介して検査用電極から可動部１６ａの動きに応じた信号を検出することが可能である。この信号をプローブ制御部１３で測定して、検査制御部２で解析することによりデバイス検査を実行することも可能である。【００７３】
なお、ここでは、プローブカード４は、テスト音波を出力するスピーカ１１を使用する場合について説明したがこれに限られず、たとえば、振動装置等、３軸加速度センサ１６の可動部１６ａを動かすことが可能な可動手段により、必要に応じて所望の検査（テスト）を実行することも可能である。【００７４】
図１０は、本実施の形態の検査装置１における基板保持の構成を示す断面図である。ウエハ８の加速度センサ１６は、理解を容易にするために１つだけ描かれている。実際にはウエハ８に加速度センサ１６が複数個形成されている。【００７５】
ウエハ８は真空チャックのチャックトップ９に載置される。真空チャックはチャックトップ９の上面に真空溝９１が形成されている。真空溝９１はチャックトップ９の中を通る導通管で真空チャンバ（図示せず）に接続され、内部の気体が吸引される。真空溝９１の負圧によって、ウエハ８はチャックトップ９に吸着される。【００７６】
ウエハ８の加速度センサ１６は、前述のとおり、重錘体ＡＲの両側をビームＢＭで支持された両側で支えられた可動部１６ａを備える。ビームＢＭにはピエゾ抵抗Ｒが形成されており、ビームＢＭの変形に伴う歪みを信号として出力する。加速度センサ１６の電極にプローブ４ａが接触し、プローブ４ａはピエゾ抵抗Ｒの信号を外部に出力する。プローブカード４の上にスピーカ１１が配置され、スピーカ１１はテスト音波を可動部１６ａに印加する。【００７７】
図１１は、ウエハ８を上に凸形状に変形させた様子を示す断面図である。チャックトップ９の上面が曲率半径がほぼ一定の凸形状の球面をなしている。そのため、チャックトップ９に吸着されたウエハ８は凸形状になる。図１１では、凸形状の曲率半径を誇張して描いている。【００７８】
ウエハ８が上に凸形状である場合、ウエハ８の上面には張力がかかり、ビームＢＭは引っ張り応力が発生する。そのため、可動部１６ａは変形しにくく共振周波数が高くなる。加速度センサ１６の出力信号のレベルは小さくなり、共振周波数が高くなる。このとき、ウエハ８の下面は、逆に圧縮応力がかかっている。【００７９】
ここでは、チャックトップ９の上面を球面として想定しているが、検査するデバイスの着目する両持ち梁構造に張力がかかればよい。例えば、図１１の左右方向の両持ち梁構造のみに張力をかけるのであれば円筒面であってもよい。【００８０】
図１２は、ウエハ８を上に凹形状に変形させた様子を示す断面図である。チャックトップ９の上面が曲率半径がほぼ一定の凹形状の球面をなしている。そのため、チャックトップ９に吸着されたウエハ８は凹形状になっている。図１２では、凹形状の曲率半径を誇張して描いている。【００８１】
ウエハ８が上に凹形状である場合、ウエハ８の上面は圧縮され、ビームＢＭは圧縮応力が発生する。そのため、可動部１６ａは変形しやすく共振周波数が低くなる。加速度センサ１６の出力信号は大きくなり、共振周波数が低くなる。このとき、ウエハ８の下面は、逆に引っ張り応力がかかっている。【００８２】
ここでは、チャックトップ９の上面を球面として想定しているが、検査するデバイスの着目する両持ち梁構造に圧縮応力がかかればよい。例えば、図１２の左右方向の両持ち梁構造のみに圧縮応力をかけるのであれば円筒面であってもよい。【００８３】
チャックトップ９の表面全体に亘って、曲率半径はできるだけ均一であることが望ましい。測定系の誤差範囲に収まる程度に、ウエハ８に形成されたチップＴＰごとにかかる応力が均一になるように曲率半径を均一にすることが好ましい。【００８４】
図１３は、基板（ウエハ８）の形状と加速度センサ１６の共振周波数の関係を表すグラフである。図１３の横軸は、基板の形状を表し、右に行くほど上に凸形状の曲率半径（の絶対値）が小さくなり、左に行くほど凹形状の曲率半径が小さくなる。基板形状の直線で示した部分は、ウエハ８が平面（曲率半径＝∞）であることを示す。凹形状の曲率を正とすると、図１３は右方向に曲率が正から負に変化する。【００８５】
正常な加速度センサ１６の場合、図１３の実線（記号：Ｎ）で示すように、基板形状が曲率半径の小さい凹形状から凸形状に変化するのに伴って、可動部１６ａの共振周波数が高くなる。可動部１６ａに何らかの異常がある場合は、共振周波数の変化が正常の場合とは異なる。例えば、図１３の一点鎖線（記号：Ｆ）で示すように共振周波数の変化が、正常なものに比べて小さくなる。従って、基板形状を凹形状から凸形状に変化させて、共振周波数の変化を調べることによって、可動部１６ａが正常に形成されているかどうかを判定することができる。【００８６】
チャックトップ９の温度を変化させることによって、その上面の形状を変化させることができる。チャックトップ９は、例えばアルミニウムなどのダイキャストを研削加工して形成する。チャックトップ９の温度が低いときに上面が凹形状であると、温度を上げるにつれて凹形状の曲率半径が大きくなり、平面から次第に凸形状になっていく。チャックトップ９の温度による変形を利用して、図１３に示すような異なる共振周波数条件で検査を行うことができる。【００８７】
チャックトップ９の温度による変形を利用するほか、異なる形状のチャックトップ９を複数用意しておいて、チャックトップ９を交換することによって基板形状を凹形状から凸形状に変化させてもよい。特に、検査対象の温度を一定に保つ必要がある場合には、チャックトップ９を交換する方法が望ましい。【００８８】
なお、ウエハ８の保持装置としては、真空チャック以外に、静電気力で吸着する静電チャックであったり、流体の作用によって吸着するベルヌーイチャックであってもよい。【００８９】
本実施の形態１では、加速度センサ１６を例に説明したが、本発明の検査装置１は両側で支えられた可動部１６ａを有する微小構造体に適用可能である。両持ち梁構造とは、前述のとおり、可動部１６ａのほぼ中心を通るある直線上で、可動部の中心の両側に支点を有し、可動部１６ａを両側で支える構造である。図４の加速度センサ１６は、Ｘ軸方向とＹ軸方向に両持ち梁構造であるが、Ｘ軸方向又はＹ軸方向にのみ両側に支点がある構造でも、本発明を適用できる。【００９０】
基板の形状を凹又は凸のほぼ球面とすると、基板上に形成された微小構造体は全周方向に同じ圧縮応力又は引っ張り応力がかかる。したがって、微小構造体の両持ち梁構造の支点の向きによらず、同じ応力条件で検査できる。また、加速度センサ１６のように両持ち梁構造が複数の方向であったり、支点が周囲に連続する構造でも、本発明を適用できる。【００９１】
例えば圧力センサなどの膜構造の可動部について、本発明を適用することができる。図１９は、圧力センサの例を説明する概念構成図である。図１９（ａ）は圧力センサの平面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。【００９２】
図１９に示されるように、シリコン基板Ｓｉの中央部にほぼ正方形に、肉厚が薄い部分であるダイヤフラムＤが形成されている。ダイヤフラムＤの４辺の中央にそれぞれ、ピエゾ抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４が形成されている。ダイヤフラムＤの両面にかかる圧力の差によって、ダイヤフラムＤが変形すると、ピエゾ抵抗Ｒ１〜Ｒ４に応力が発生する。応力によって、ピエゾ抵抗Ｒ１〜Ｒ４の電気抵抗値が変化するので、その変化を検出することによって、ダイヤフラムＤの両面にかかる圧力差を測ることができる。【００９３】
圧力センサについても、本発明の方法によって、圧力センサが基板上（例えばウエハ８上）に形成された状態で、可動部に圧縮・引っ張り応力をかけて圧力センサの応答を測定することができる。図１９（ｂ）の断面図から分かるように、ダイヤフラムＤが形成されたウエハ８を凹形状にすると、ダイヤフラムＤに圧縮応力がかかり、ダイヤフラムＤは変形しやすく共振周波数が低くなる。逆にウエハ８を凸形状にすると、ダイヤフラムＤに引っ張り応力がかかり、ダイヤフラムＤは変形しにくく共振周波数が高くなる。【００９４】
以上説明したとおり、基板形状を変化させて両持ち梁構造に圧縮応力をかけることによって、微小構造体の可動部１６ａの変位に伴う電気的変化量を大きくとれるようになるため、より正確なテストが可能になる上、Ｓ／Ｎ比を向上することができる。また、基板形状を凹形状から凸形状に変化させて、可動部１６ａの共振周波数を意図的に変化させたり、共振無しにしてテストすることにより、単一の共振周波数の条件で検査するよりも詳しく微小構造体の検査を行うことが可能になり、検査の確度が向上する。【００９５】
次に、本発明の実施の形態１に従う微小構造体の検査方法について説明する。図２０は本発明の実施の形態に係る検査装置１の動作の一例を示すフローチャートである。なお、検査制御部２の動作は、制御部２１が主記憶部２２、外部記憶部２３、入力部２４、入出力部２５及び表示部２６と協働して行う。【００９６】
検査制御部２はまず、ウエハ８がメインチャック１４に載置され、測定開始が入力されるのを待機する（ステップＳ１）。測定開始指令が入力部２４から入力されて制御部２１に指示されると、制御部２１は、入出力部２５を介して、チャックトップ温度制御部３にチャックトップ９を所定の温度に制御するよう指令する（ステップＳ２）。【００９７】
チャックトップ９が所定の温度（形状）になったら、プローブ制御部１３にプローブ４ａをウエハ８の電極パッドＰＤに位置合わせして接触するよう指令する（ステップＳ３）。ついで、プローブ制御部１３にフリッティング用回路５によって、プローブ４ａと電極パッドＰＤを導通させるように指令する（ステップＳ３）。【００９８】
本実施の形態では、フリッティング現象を利用して電極パッドＰＤとプローブ４ａの接触抵抗を低減させるが、接触抵抗を低減して導通させる方法としては、フリッティング技術以外の方法を利用してもよい。例えば、プローブ４ａに超音波を伝導して、電極パッドＰＤ表面の酸化膜を部分的に破って、電極パッドＰＤとプローブ４ａの接触抵抗を低減させる方法を用いることができる。【００９９】
ついで、測定方法の選択を入力する（ステップＳ４）。測定方法は、予め外部記憶部２３に記憶されていてもよいし、測定の都度、入力部２４から入力されてもよい。測定方法が入力されると、入力された測定方法によって用いる測定回路、及び可動部１６ａに印加するテスト音波の周波数と音圧などを設定する（ステップＳ５）。【０１００】
選択される測定方法としては、例えば、テスト音波の周波数を順次変化させてそれぞれの周波数での応答を検査する周波数掃引検査（周波数スキャン）、所定の周波数範囲の擬似ホワイトノイズを印加して応答を検査するホワイトノイズ検査、周波数を所定の値に固定して音圧を変化させて応答を検査する直線性検査などがある。【０１０１】
ついで、設定した測定方法でスピーカ制御部１０を制御して、加速度センサ１６の可動部１６ａを変位させながら、プローブ４ａから加速度センサ１６の応答である電気信号を検出し、加速度センサ１６の応答特性を検査する（ステップＳ６）。そして、検出した測定結果を外部記憶部２３に記憶すると同時に、表示部２６に測定結果を表示する（ステップＳ７）。【０１０２】
さらに、ウエハ８の形状を変化させて検査する場合は（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、チャックトップ９の設定温度を変えてチャックトップ温度制御部３にチャックトップ９を所定の温度に制御するよう指令する（ステップＳ２）。そして、ステップＳ３からステップＳ７の動作を繰り返し、ウエハ８を異なる曲率半径に変形させた状態で検査を行う。ウエハ８の形状をさらに変化させる必要がなくなれば（ステップＳ８；Ｎｏ）、検査を終了する。【０１０３】
なお、ウエハ８の形状を変化させるには、ステップ２でチャックトップ９を交換して、ウエハ８を改めて吸着することによって行ってもよい。【０１０４】
（実施の形態１の変形例１）
図１４は、ウエハ８の保持構造にトレイを用いる場合の構成例を示す断面図である。図１４の例では、ウエハ８とチャックトップ９の間にトレイ１７を備える。この場合、チャックトップ９は変形せず、表面はトレイ１７の下面に合う形状、例えば平面である。ウエハ８を一定の曲率半径の凸形状又は凹形状にするために、トレイ１７の上面は凸形状又は凹形状になっている。図１４は、トレイ１７の上面が凹形状の場合を示す。ウエハ８の下面に、例えばガラスの平板１８が接合されている。平板１８はウエハ８と共に変形する。【０１０５】
チャックトップ９の真空溝９１に合わせて、トレイ１７に導通管１７ａが設けられている。導通管１７ａはトレイ１７の上面で例えば同心円の真空溝になっている。トレイ１７の上面の真空溝は導通管１７ａを通じてチャックトップ９の真空溝９１に吸引されて負圧になる。その結果、ウエハ８はトレイ１７の表面に吸着される。【０１０６】
トレイ１７を用いる場合、異なる形状のトレイ１７に交換することによって、ウエハ８の形状を凹形状又は凸形状に変化させることができる。真空溝９１と導通管１７ａの位置を合わせるだけで済むので、チャックトップ９を交換する方法に比べて、トレイ１７は簡単に交換できる。【０１０７】
ウエハ８の下面に直接、真空溝９１が接する場合、加速度センサ１６の可動部１６ａの下に真空溝９１があると、可動部１６ａの下は空洞なので、可動部１６ａが吸引される。あるいは可動部１６ａのビームＢＭの隙間から気体が吸入されて、ウエハ８を吸着する圧力が弱まる。ウエハ８の下面に平板１８を接合することにより、真空溝９１と加速度センサ１６の可動部１６ａの位置が合っても、可動部１６ａが吸引されることがなく、吸着力が保たれる。【０１０８】
なお、平板１８は、トレイ１７を用いない場合でも有効である。平板１８がない場合、真空溝９１が可動部１６ａにかからないようにしなければならないが、平板１８をウエハ８の下面に設けることによって、真空溝９１を可動部１６ａの位置を避けて設定する必要がない。異なる微小構造体を形成したウエハ８でも、同じチャックトップ９を用いることができる。【０１０９】
（実施の形態１の変形例２）
図１５は、本発明の実施の形態１の変形例２に従うウエハ８の保持構造を説明する図である。図１５に示すトレイ１７は、上面のウエハ８に接する部分に多孔質層１７ｂを備える。図１５の場合もウエハ８の下面に、例えばガラスの平板１８が接合されている。平板１８はウエハ８と共に変形する。【０１１０】
多孔質層１７ｂの下面に導通管１７ａの開口が接している。導通管１７ａはチャックトップ９の真空溝９１に繋がっている。多孔質層１７ｂの上面の気体は、多孔質層１７ｂと導通管１７ａを通じてチャックトップ９の真空溝９１に吸引される。その結果、ウエハ８はトレイ１７の表面に吸着される。トレイ１７の上面を多孔質層１７ｂとすることによって、ウエハ８の下面全体を均一な圧力で吸着することができる。【０１１１】
なお、両側で支えられた可動部１６ａを有する微小構造体でも、微小構造体が形成されるウエハ８の裏面が気密であって、真空吸着の吸引が可動部可動部１６ａに影響を及ぼさない場合は、平板１８を接合する必要はない。また、多孔質層１７ｂを加速度センサ１６の可動部可動部１６ａでない部分に限って形成すれば、ウエハ８の可動部１６ａの下が開いていても、ウエハ８に平板１８を接合する必要がない。【０１１２】
また、トレイ１７を用いずに、チャックトップ９の上面を凹形状又は凸形状にして、表面に多孔質層１７ｂを形成してもよい。その場合、多孔質層１７ｂを加速度センサ１６の可動部１６ａでない部分に限って形成すれば、ウエハ８の可動部１６ａの下が開いていても、ウエハ８に平板１８を接合する必要がない。さらに、図１５の構成で、チャックトップ９の上面の真空溝９１の代わりに、チャックトップ９の上面に多孔質層１７ｂを形成してもよい。その場合、トレイ１７の上面の気体は、多孔質層１７ｂ、導通管１７ａ、チャックトップ９の上面の多孔質層１７ｂを経由して吸引される。【０１１３】
（実施の形態１の変形例３）
図１６乃至図１８は、本発明の実施の形態１の変形例３に従うウエハ８の保持構造を説明する図である。トレイ１７の上面に真空溝１７ｃが形成されている（図１８参照）。図１６に示すようにトレイ１７には、トレイ上面の真空溝１７ｃとチャックトップ９の真空溝９１を繋ぐように、導通管１７ａが形成されている。【０１１４】
図１７は、ウエハ８の空洞部分１６ｂの位置の例を示す。図１８は、トレイ１７の上面の真空溝１７ｃの形状の例を示す。図１７と図１８に示すように、トレイ１７には、上面の真空溝１７ｃがウエハ８の空洞部分１６ｂでない部分に接するように設けられている。【０１１５】
トレイ１７の真空溝１７ｃをウエハ８の空洞部分１６ｂでない部分に接するように形成することによって、ウエハ８に平板１８を接合する必要がない。また、微小構造体の位置が異なるパターンを有するウエハ８の空洞部分１６ｂに合わせて、真空溝１７ｃが形成されたトレイ１７を用意することによって、パターンの異なるウエハ８ごとにチャックトップ９を交換する必要がない。【０１１６】
さらに、図１６の構成で、チャックトップ９の上面の真空溝９１の代わりに、チャックトップ９の上面に多孔質層１７ｂを形成してもよい。トレイ１７の真空溝１７ｃのパターンが異なっても、導通管１７ａはまっすぐに形成すればよいので、トレイ１７の加工が簡単である。【０１１７】
なお、変形例１乃至３において、トレイ１７の温度を制御してトレイ１７の上面の形状を、凹形状から凸形状に変化せしめるように構成してもよい。【０１１８】
（実施例）
図２１乃至図２４は、ウエハ８の形状を凸形状又は凹形状に変化させて、加速度センサ１６の応答を測定した結果を示す。【０１１９】
図２１は、ウエハ８を凸形状にした場合の、チャックトップ９の断面形状を示す。図２１は、位置ｘと高さｙの尺度を変えて表し、位置ｘに対して高さｙを誇張している。図２１では、チャックトップ断面は全体に傾いているが、ほぼ一定の曲率半径を有する。曲率半径の絶対値は、１０００ｍ以上である。【０１２０】
図２２は、図２１のチャックトップ９を用いてウエハ８を吸着した場合の、加速度センサ１６の応答を測定した結果である。加速度センサ１６への加振は２００〜３０００Ｈｚのテスト音波を入射して行い、ピエゾ抵抗値の変化を電気的変化量として測定した。出力は図２２の測定結果で正規化した相対値である。ウエハ８の成膜構成上、ピエゾ抵抗Ｒの位置する梁が強い引っ張り応力で張られているため可動部１６ａの振動振幅が小さいが、約２３００Ｈｚに共振が認められる。【０１２１】
図２３は、ウエハ８を凹形状にした場合の、チャックトップ９の断面形状を示す。図２３においても、位置ｘと高さｙの尺度を変えて表し、位置ｘに対して高さｙを誇張している。図２３では、チャックトップ断面はほぼ一定の曲率半径を有し、曲率半径は、１０００ｍ以上である。【０１２２】
図２４は、図２３のチャックトップ９を用いてウエハ８を吸着した場合の、加速度センサ１６の応答を測定した結果である。測定の条件は図２２の場合と同じである。出力は相対値である。チャックトップ９が下凸の曲面形状を持っているため、梁の張力が緩和され、可動部１６ａが振動しやすくなっている。このため、図２２の場合と比較して、共振周波数が約１４００Ｈｚに変化すると共に、可動部１６ａの変位が大きく、結果として測定データのＳ／Ｎ比が向上しており、テストが好適な条件下で実施されていることが分かる。【０１２３】
その他にも、ウエハ８の凹形状の曲率半径を変化させてテストすることにより、構造体の共振周波数を変化させて応答を検査することが可能である。また、逆に凸形状のチャックトップ９で検査して出力が無いことを確認することができる。例えば、配線のショートや断線、局所的な成膜不良が測定デバイス上にある場合は、何らかの出力が確認されうる。ウエハ８をほぼ一定の曲率半径を有する凹形状又は凸形状に保って、両側で支えられた可動部１６ａの応答を測定することによって、ウエハ状態での検査による合否判定の確度を向上させることが可能になる。【０１２４】
その他、前記のハードウエア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更及び修正が可能である。【０１２５】
検査装置１の検査制御部２は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読みとり可能な記録媒体（フレキシブルディスク、CD-ROM、DVD-ROM等）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する検査制御部２を構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することで本発明の検査制御部２を構成してもよい。【０１２６】
また、前記の各機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。【０１２７】
また、搬送波に上述のコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。【０１２８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。【０１２９】
本出願は、２００６年１１月２日に出願された日本国特許出願２００６−２９９４８５号に基づく。本明細書中に日本国特許出願２００６−２９９４８５号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明は、微小構造体たとえばＭＥＭＳを検査する装置に利用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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