(57)【要約】【課題】ねじれ梁に存在し得る微小な損傷をより高い精度で検査し得るように構成されている微小電子機械デバイスを提供する。【解決手段】微小電子機械デバイス１は、第１ねじれ梁２０ａと、第１可動構造体２２ａと、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つとを備える。第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つは、第１可動構造体２２ａに面している。基板１０の主面１０ｐの法線に沿う第２の方向に沿う第１可動構造体２２ａの並進変位運動の第１固有周波数が、第１ねじれ軸２１ａ回りの第１可動構造体２２ａの回転変位運動の第２固有周波数よりも大きくなるように、第１ねじれ梁２０ａは構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の主面から突出し、かつ、前記基板に固定されているアンカーと、
前記アンカーに連結されているねじれ梁とを備え、前記ねじれ梁は、前記主面に沿う第１の方向に沿って延在しており、かつ、ねじれ軸の回りにねじれ得るように構成されており、
前記ねじれ軸を中心に回転し得るように、前記ねじれ梁を介して前記アンカーに連結されている可動構造体をさらに備え、前記可動構造体は、前記主面から第２の方向に間隔を空けて配置されており、前記第２の方向は前記主面の法線に沿っており、前記可動構造体は、第１可動構造部分と第２可動構造部分とを含み、前記第１可動構造部分と前記第２可動構造部分とは、各々、前記第１の方向に沿って延在しており、前記ねじれ梁は、前記第１可動構造部分と前記第２可動構造部分との間に位置しており、
前記主面上に設けられている第１電極及び第２電極の少なくとも１つをさらに備え、前記第１電極は前記第１可動構造部分に面しており、前記第２電極は前記第２可動構造部分に面しており、
前記第２の方向に沿う前記可動構造体の並進変位運動の第１固有周波数が、前記ねじれ軸回りの前記可動構造体の回転変位運動の第２固有周波数よりも大きくなるように、前記ねじれ梁は構成されている、微小電子機械デバイス。
【請求項２】
前記第１固有周波数は、前記第２固有周波数の１０倍以上である、請求項１に記載の微小電子機械デバイス。
【請求項３】
前記可動構造体に連結されているリンク梁をさらに備え、前記リンク梁は前記第１の方向に延在しており、前記リンク梁は、前記ねじれ梁に対して第３の方向にオフセットされて配置されており、前記第３の方向は、前記主面に沿い、かつ、前記第１の方向に垂直であり、
前記主面に対向して配置されている慣性質量体をさらに備え、前記慣性質量体は、前記リンク梁を介して前記可動構造体に連結されており、前記慣性質量体は、前記第２の方向に変位し得るように構成されている、請求項１または請求項２に記載の微小電子機械デバイス。
【請求項４】
前記主面上に設けられている第３電極をさらに備え、
前記第３電極は前記慣性質量体に面している、請求項３に記載の微小電子機械デバイス。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の前記微小電子機械デバイスと、
前記微小電子機械デバイスに接続されている容量−電圧変換回路とを備える、加速度センサ。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の前記微小電子機械デバイスと、
前記可動構造体上に設けられている反射膜とを備える、可動ミラー装置。
【請求項７】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の前記微小電子機械デバイスの検査方法であって、前記検査方法は、
前記第１電極及び前記第２電極の前記少なくとも１つと前記可動構造体との間にパルス電圧を印加することを備え、前記パルス電圧の立ち上がり時間は、前記第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下である、検査方法。
【請求項８】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の前記微小電子機械デバイスの検査方法であって、前記微小電子機械デバイスは、前記第１電極と前記第２電極とを備え、前記検査方法は、
前記第１電極及び前記第２電極の一方と前記可動構造体との間にパルス電圧を印加することを備え、前記第１電極及び前記第２電極の他方と前記可動構造体との間に前記パルス電圧は印加されておらず、前記パルス電圧の立ち上がり時間は、前記第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下である、検査方法。
【請求項９】
請求項４に記載の前記微小電子機械デバイスの検査方法であって、前記検査方法は、
前記第１電極及び前記第２電極の前記少なくとも１つと前記可動構造体との間、並びに、前記第３電極と前記慣性質量体との間に、パルス電圧を印加することを備え、前記パルス電圧の立ち上がり時間は、前記第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下である、検査方法。
【請求項１０】
請求項４に記載の前記微小電子機械デバイスの検査方法であって、前記検査方法は、
前記第３電極と前記慣性質量体との間にパルス電圧を印加することを備え、前記第１電極及び前記第２電極の前記少なくとも１つと前記可動構造体との間に前記パルス電圧は印加されておらず、前記パルス電圧の立ち上がり時間は、前記第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下である、検査方法。
【請求項１１】
前記パルス電圧を印加する前に、前記第２の方向における前記可動構造体の第１の位置及び前記ねじれ軸の回りの前記可動構造体の第１の傾きの少なくとも１つを測定することと、
前記パルス電圧を印加した後に、前記第２の方向における前記可動構造体の第２の位置及び前記ねじれ軸の回りの前記可動構造体の第２の傾きの少なくとも１つを測定することと、
前記第１の位置と前記第２の位置との間の第１の比較及び前記第１の傾きと前記第２の傾きとの間の第２の比較の少なくとも１つを行って、前記ねじれ梁が損傷しているか否かを判断することをさらに備える、請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の検査方法。
【請求項１２】
前記微小電子機械デバイスはウエハに形成されている、請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小電子機械デバイス及びその検査方法、加速度センサ並びに可動ミラー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１３−１５２１１１号公報（特許文献１）は、基板と、基板上に固定されたアンカーと、ねじれ梁と、検出フレームと、慣性質量体と、自己診断回路とを備える加速度センサを開示している。ねじれ梁は、アンカーに接続され、かつ、ねじれ軸を中心としてねじれ得るように構成されている。検出フレームは、ねじれ軸を中心として回転可能に、ねじれ梁に連結されている。慣性質量体は、リンク梁を介して検出フレームに連結されている。自己診断回路は、慣性質量体を強制的に変位させることによって、加速度センサが破壊されているか否かを診断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１５２１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ねじれ梁に存在し得る微小な損傷をより高い精度で検査し得るように構成されている微小電子機械デバイス、加速度センサ及び可動ミラー装置を提供することである。本発明の別の目的は、ねじれ梁に存在し得る微小な損傷をより高い精度で検査し得る微小電子機械デバイスの検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の微小電子機械デバイスは、基板と、アンカーと、ねじれ梁と、可動構造体と、第１電極及び第２電極の少なくとも１つとを備える。アンカーは、基板の主面から突出し、かつ、基板に固定されている。ねじれ梁は、アンカーに連結されている。可動構造体は、ねじれ梁のねじれ軸を中心に回転し得るように、ねじれ梁を介してアンカーに連結されている。可動構造体は、第１可動構造部分と第２可動構造部分とを含む。ねじれ梁は、第１可動構造部分と第２可動構造部分との間に位置している。第１電極及び第２電極の少なくとも１つは、基板の主面上に設けられている。第１電極は、第１可動構造部分に面している。第２電極は、第２可動構造部分に面している。第２の方向に沿う可動構造体の並進変位運動の第１固有周波数が、ねじれ軸回りの可動構造体の回転変位運動の第２固有周波数よりも大きくなるように、ねじれ梁は構成されている。第２の方向は、基板の主面の法線に沿っている。
【０００６】
本発明の加速度センサは、本発明の微小電子機械デバイスを備えている。本発明の可動ミラー装置は、本発明の微小電子機械デバイスを備えている。
【０００７】
本発明の微小電子機械デバイスの検査方法は、第１電極及び第２電極の少なくとも１つと可動構造体との間にパルス電圧を印加することを備える。パルス電圧の立ち上がり時間は、第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下である。
【０００８】
本発明の微小電子機械デバイスの検査方法は、第１電極及び第２電極の少なくとも１つと可動構造体との間、並びに、第３電極と慣性質量体との間に、パルス電圧を印加することを備える。パルス電圧の立ち上がり時間は、第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下である。
【０００９】
本発明の微小電子機械デバイスの検査方法では、微小電子機械デバイスは、第１電極と第２電極とを備える。本発明の微小電子機械デバイスの検査方法は、第１電極及び第２電極の一方と可動構造体との間にパルス電圧を印加することを備える。第１電極及び第２電極の他方と可動構造体との間にパルス電圧は印加されていない。パルス電圧の立ち上がり時間は、第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下である。
【００１０】
本発明の微小電子機械デバイスの検査方法は、第３電極と慣性質量体との間にパルス電圧を印加することを備える。第１電極及び第２電極の少なくとも１つと可動構造体との間にパルス電圧は印加されていない。パルス電圧の立ち上がり時間は、第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の微小電子機械デバイスでは、ねじれ梁を検査する際、可動構造体がねじれ軸の回りに回転することが抑制されて、可動構造体を第２の方向に沿って相対的に大きく変位させることができる。そのため、本発明の微小電子機械デバイスは、ねじれ梁に存在し得る微小な損傷をより高い精度で検出し得るように構成されている。同様に、本発明の加速度センサ及び可動ミラー装置は、ねじれ梁に存在し得る微小な損傷をより高い精度で検出し得るように構成されている。
【００１２】
本発明の微小電子機械デバイスの検査方法では、ねじれ梁を検査する際、可動構造体がねじれ軸の回りに回転することが抑制または相対的に減少されて、可動構造体を第２の方向に沿って相対的に大きく変位させることができる。そのため、本発明の微小電子機械デバイスの検査方法は、ねじれ梁に存在し得る微小な損傷をより高い精度で検査し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスの概略平面図である。
【図２】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスの、図１に示される断面線ＩＩ−ＩＩにおける概略断面図である。
【図３】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスに上向きの加速度が作用したときの微小電子機械デバイスの動作を示す概略断面図である。
【図４】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスに下向きの加速度が作用したときの微小電子機械デバイスの動作を示す概略断面図である。
【図５】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスにおける可動構造体の並進変位運動の動作を示す概略斜視図である。
【図６】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスにおける可動構造体の並進変位運動の動作を示す概略斜視図である。
【図７】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスにおける可動構造体の回転変位運動の動作を示す概略斜視図である。
【図８】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスにおける可動構造体の回転変位運動の動作を示す概略斜視図である。
【図９】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスの、図１に示される断面線ＩＸ−ＩＸにおける概略断面図である。
【図１０】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスの、ねじれ梁のねじれ軸回りの可動構造体の回転変位運動の第２固有周波数に対する可動構造体の並進変位運動の第１固有周波数の比と、ねじれ梁の厚さに対するねじれ梁の幅の比との間の関係を示す図である。
【図１１】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスの、ねじれ梁のねじれ軸回りの可動構造体の回転変位運動の第２固有周波数に対する可動構造体の並進変位運動の第１固有周波数の比と、ねじれ梁の厚さとの間の関係を示す図である。
【図１２】実施の形態１に係る加速度センサと、微小電子機械デバイスの検査部とを示す概略ブロック図である。
【図１３】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスに印加されるパルス電圧の波形を示す図である。
【図１４】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスの検査方法において、微小電子機械デバイスにパルス電圧を印加したときの微小電子機械デバイスの動作を示す概略断面図である。
【図１５】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスに印加されるＤＣ電圧の波形を示す図である。
【図１６】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスにＤＣ電圧を印加したときの微小電子機械デバイスの動作を示す概略断面図である。
【図１７】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスにＤＣ電圧を印加したときの微小電子機械デバイスの動作を示す概略断面図である。
【図１８】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスにＤＣ電圧を印加したときの微小電子機械デバイスの動作を示す概略断面図である。
【図１９】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスの検査方法のフローチャートを示す図である。
【図２０】実施の形態１の変形例に係る微小電子機械デバイスの検査方法のフローチャートを示す図である。
【図２１】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスの検査方法における、第２の方向に沿う可動構造体のエッジの変位量と、ねじれ梁に印加される応力との関係を示す図である。
【図２２】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスの製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図２３】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスの製造方法における、図２２に示される工程の次工程を示す概略断面図である。
【図２４】実施の形態１に係る微小電子機械デバイスの製造方法における、図２３に示される工程の次工程を示す概略断面図である。
【図２５】実施の形態２に係る微小電子機械デバイスの検査方法において、微小電子機械デバイスにパルス電圧を印加したときの微小電子機械デバイスの動作を示す概略断面図である。
【図２６】実施の形態２の変形例に係る微小電子機械デバイスの検査方法において、微小電子機械デバイスにパルス電圧を印加したときの微小電子機械デバイスの動作を示す概略断面図である。
【図２７】実施の形態１、実施の形態２、実施の形態２の変形例及び実施の形態３に係る微小電子機械デバイスの検査方法における、パルス電圧の大きさと、ねじれ梁に印加される応力との関係を示す図であり、比較例の微小電子機械デバイスの検査方法における、ＤＣ電圧の大きさと、ねじれ梁に印加される応力との関係を示す図である。
【図２８】実施の形態３に係る微小電子機械デバイスの検査方法において、微小電子機械デバイスにパルス電圧を印加したときの微小電子機械デバイスの動作を示す概略断面図である。
【図２９】実施の形態４に係る微小電子機械デバイスの検査方法を示す概略図である。
【図３０】実施の形態５に係る微小電子機械デバイス及び可動ミラー装置の概略平面図である。
【図３１】実施の形態５に係る微小電子機械デバイス及び可動ミラー装置の、図３０に示される断面線ＸＸＸＩ−ＸＸＸＩにおける概略断面図である。
【図３２】実施の形態５に係る微小電子機械デバイス及び可動ミラー装置の概略斜視図である。
【図３３】実施の形態５に係る微小電子機械デバイスの動作を示す概略斜視図である。
【図３４】実施の形態５に係る微小電子機械デバイスの検査方法において、微小電子機械デバイスにパルス電圧を印加したときの微小電子機械デバイスの動作を示す概略断面図である。
【図３５】実施の形態５に係る微小電子機械デバイスの検査方法において、微小電子機械デバイスにパルス電圧を印加したときの微小電子機械デバイスの動作を示す概略断面図である。
【図３６】実施の形態５に係る微小電子機械デバイスの検査方法において、微小電子機械デバイスにパルス電圧を印加したときの微小電子機械デバイスの動作を示す概略断面図である。
【図３７】実施の形態５に係る微小電子機械デバイスの検査方法において、微小電子機械デバイスにＤＣ電圧を印加したときの微小電子機械デバイスの動作を示す概略断面図である。
【図３８】実施の形態５に係る微小電子機械デバイスの検査方法において、微小電子機械デバイスにＤＣ電圧を印加したときの微小電子機械デバイスの動作を示す概略断面図である。
【図３９】実施の形態５に係る微小電子機械デバイスの検査方法において、微小電子機械デバイスにＤＣ電圧を印加したときの微小電子機械デバイスの動作を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１から図１１を参照して、実施の形態１の微小電子機械デバイス１を説明する。本実施の形態の微小電子機械デバイス１は、微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）装置であってもよい。
【００１５】
図１及び図２に示されるように、微小電子機械デバイス１は、基板１０と、第１アンカー１７ａと、第１ねじれ梁２０ａと、第１可動構造体２２ａと、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つとを主に備える。微小電子機械デバイス１は、第１リンク梁２５ａと、慣性質量体２７とをさらに備えてもよい。微小電子機械デバイス１は、第３電極１６をさらに備えてもよい。
【００１６】
基板１０は、主面１０ｐを有する。基板１０は、例えば、シリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）基板またはガラス基板であってもよい。基板１０は、絶縁膜１１を含んでもよい。絶縁膜１１は、例えば、窒化シリコン膜または酸化シリコン膜であってもよい。
【００１７】
第１アンカー１７ａは、基板１０の主面１０ｐから突出し、かつ、基板１０に固定されている。第１アンカー１７ａは、導電性ポリシリコンのような導電性材料で形成されてもよい。
【００１８】
第１ねじれ梁２０ａは、第１アンカー１７ａに連結されている。第１ねじれ梁２０ａは、基板１０の主面１０ｐに沿う第１の方向（ｙ方向）に沿って延在しており、かつ、第１ねじれ軸２１ａの回りにねじれ得るように構成されている。第１ねじれ軸２１ａは、第１の方向（ｙ方向）に沿って延在している。第１ねじれ軸２１ａは、第１の方向（ｙ方向）に沿って延在する第１ねじれ梁２０ａの中心線上にあってもよい。第１ねじれ梁２０ａは、導電性ポリシリコンのような導電性材料で形成されてもよい。
【００１９】
第１可動構造体２２ａは、第１ねじれ軸２１ａを中心に回転し得るように、第１ねじれ梁２０ａを介して第１アンカー１７ａに連結されている。第１可動構造体２２ａは、基板１０の主面１０ｐから第２の方向（ｚ方向）に間隔Ｇ1を空けて配置されている。第２の方向（ｚ方向）は、基板１０の主面１０ｐの法線に沿っている。間隔Ｇ1は、１０μｍ以下であってもよく、８μｍ以下であってもよく、６μｍ以下であってもよい。間隔Ｇ1は、微小電子機械デバイス１に加速度が作用せず、かつ、微小電子機械デバイス１に電圧が印加されていないときに測定される。
【００２０】
このように、第１可動構造体２２ａと基板１０との間の間隔Ｇ1は狭い。第１可動構造体２２ａが高周波で変位するときに、第１可動構造体２２ａと基板１０との間の空気は、第１可動構造体２２ａの動きに追随できず、第１可動構造体２２ａの変位に対して抗力として作用する（スクイズフィルムダンピング効果）。そのため、微小電子機械デバイス１の出力（加速度センサ２の感度）の周波数特性が、第１可動構造体２２ａの固有周波数においてピークが発生しない過減衰特性となる。第１可動構造体２２ａの固有周波数において微小電子機械デバイス１の出力（加速度センサ２の感度）にピークが発生することが防止され、微小電子機械デバイス１の出力（加速度センサ２の感度）の周波数特性が単調に変化する。
【００２１】
第１可動構造体２２ａは、第１可動板であってもよい。第１可動構造体２２ａは、導電性ポリシリコンのような導電性材料で形成されてもよい。第１可動構造体２２ａは、第１可動構造部分２３ａと第２可動構造部分２４ａとを含む。第１可動構造部分２３ａと第２可動構造部分２４ａとは、各々、第１の方向（ｙ方向）に沿って延在している。第１ねじれ梁２０ａは、第１可動構造部分２３ａと第２可動構造部分２４ａとの間に位置している。
【００２２】
第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つは、基板１０の主面１０ｐ上に設けられている。特定的には、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つは、絶縁膜１１上に設けられている。第１電極１３ａ及び第２電極１４ａは、導電性ポリシリコンのような導電性材料で形成されてもよい。第１電極１３ａは、第１可動構造部分２３ａに面している。第２電極１４ａは、第２可動構造部分２４ａに面している。特定的には、微小電子機械デバイス１は、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの両方を備えてもよい。
【００２３】
本明細書において、第１電極１３ａが第１可動構造部分２３ａに面していることは、第１電極１３ａが第１可動構造部分２３ａにのみ面することと、第１電極１３ａが第２可動構造部分２４ａよりも大きな面積で第１可動構造部分２３ａに面するように、第１電極１３ａが第１可動構造部分２３ａ及び第２可動構造部分２４ａに面していることとを含む。本明細書において、第２電極１４ａが第２可動構造部分２４ａに面していることは、第２電極１４ａが第２可動構造部分２４ａにのみ面することと、第２電極１４ａが第１可動構造部分２３ａよりも大きな面積で第２可動構造部分２４ａに面するように、第２電極１４ａが第１可動構造部分２３ａ及び第２可動構造部分２４ａに面していることとを含む。
【００２４】
第１リンク梁２５ａは、第１可動構造体２２ａに連結されている。特定的には、第１リンク梁２５ａは、第２可動構造部分２４ａに接続されてもよく、かつ、第１可動構造部分２３ａに接続されていなくてもよい。第１リンク梁２５ａは、第１の方向（ｙ方向）に延在している。第１リンク梁２５ａは、第１ねじれ梁２０ａに対して第３の方向（−ｘ方向）に第１オフセット距離２６ａだけオフセットされて配置されている。第３の方向（ｘ方向）は、基板１０の主面１０ｐに沿い、かつ、第１の方向（ｙ方向）に垂直である。第１リンク梁２５ａは、導電性ポリシリコンのような導電性材料で形成されてもよい。
【００２５】
第３電極１６は、主面１０ｐ上に設けられている。第３電極１６は、導電性ポリシリコンのような導電性材料で形成されてもよい。
【００２６】
慣性質量体２７は、基板１０の主面１０ｐに対向して配置されている。特定的には、慣性質量体２７は、第３電極１６に面している。慣性質量体２７は、第１リンク梁２５ａを介して第１可動構造体２２ａ（第２可動構造部分２４ａ）に連結されている。慣性質量体２７は、第２の方向（ｚ方向）に変位し得るように構成されている。慣性質量体２７は、導電性ポリシリコンのような導電性材料で形成されてもよい。
【００２７】
図１及び図２に示されるように、微小電子機械デバイス１は、第２アンカー１７ｂと、第２ねじれ梁２０ｂと、第２可動構造体２２ｂと、第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの少なくとも１つとをさらに備えてもよい。微小電子機械デバイス１は、第２リンク梁２５ｂをさらに備えてもよい。
【００２８】
第２アンカー１７ｂは、基板１０の主面１０ｐから突出し、かつ、基板１０に固定されている。第２アンカー１７ｂは、導電性ポリシリコンのような導電性材料で形成されてもよい。
【００２９】
第２ねじれ梁２０ｂは、第２アンカー１７ｂに連結されている。第２ねじれ梁２０ｂは、基板１０の主面１０ｐに沿う第１の方向（ｙ方向）に沿って延在しており、かつ、第２ねじれ軸２１ｂの回りにねじれ得るように構成されている。第２ねじれ軸２１ｂは、第１の方向（ｙ方向）に沿って延在している。第２ねじれ軸２１ｂは、第１の方向（ｙ方向）に沿って延在する第２ねじれ梁２０ｂの中心線上にあってもよい。第２ねじれ梁２０ｂは、導電性ポリシリコンのような導電性材料で形成されてもよい。
【００３０】
第２可動構造体２２ｂは、第２ねじれ軸２１ｂを中心に回転し得るように、第２ねじれ梁２０ｂを介して第２アンカー１７ｂに連結されている。第２可動構造体２２ｂは、基板１０の主面１０ｐから第２の方向（ｚ方向）に間隔Ｇ2を空けて配置されている。間隔Ｇ2は、１０μｍ以下であってもよく、８μｍ以下であってもよく、６μｍ以下であってもよい。間隔Ｇ2は、微小電子機械デバイス１に加速度が作用せず、かつ、微小電子機械デバイス１に電圧が印加されていないときに測定される。
【００３１】
このように、第２可動構造体２２ｂと基板１０との間の間隔Ｇ2は狭い。第２可動構造体２２ｂが高周波で変位するときに、第２可動構造体２２ｂと基板１０との間の空気は、第２可動構造体２２ｂの動きに追随できず、第２可動構造体２２ｂの変位に対して抗力として作用する（スクイズフィルムダンピング効果）。そのため、微小電子機械デバイス１の出力（加速度センサ２の感度）の周波数特性が、第２可動構造体２２ｂの固有周波数においてピークが発生しない過減衰特性となる。第２可動構造体２２ｂの固有周波数において微小電子機械デバイス１の出力（加速度センサ２の感度）にピークが発生することが防止され、微小電子機械デバイス１の出力（加速度センサ２の感度）の周波数特性が単調に変化する。
【００３２】
第２可動構造体２２ｂは、第２可動板であってもよい。第２可動構造体２２ｂは、導電性ポリシリコンのような導電性材料で形成されてもよい。第２可動構造体２２ｂは、第３可動構造部分２３ｂと第４可動構造部分２４ｂとを含む。第３可動構造部分２３ｂと第４可動構造部分２４ｂとは、各々、第１の方向（ｙ方向）に沿って延在している。第２ねじれ梁２０ｂは、第３可動構造部分２３ｂと第４可動構造部分２４ｂとの間に位置している。
【００３３】
第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの少なくとも１つは、基板１０の主面１０ｐ上に設けられている。特定的には、第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの少なくとも１つは、絶縁膜１１上に設けられている。第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂは、導電性ポリシリコンのような導電性材料で形成されてもよい。第４電極１３ｂは、第３可動構造部分２３ｂに面している。第５電極１４ｂは、第４可動構造部分２４ｂに面している。特定的には、微小電子機械デバイス１は、第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの両方を備えてもよい。
【００３４】
本明細書において、第４電極１３ｂが第３可動構造部分２３ｂに面していることは、第４電極１３ｂが第３可動構造部分２３ｂにのみ面することと、第４電極１３ｂが第４可動構造部分２４ｂよりも大きな面積で第３可動構造部分２３ｂに面するように、第４電極１３ｂが第３可動構造部分２３ｂ及び第４可動構造部分２４ｂに面していることとを含む。本明細書において、第５電極１４ｂが第４可動構造部分２４ｂに面していることは、第５電極１４ｂが第４可動構造部分２４ｂにのみ面することと、第５電極１４ｂが第３可動構造部分２３ｂよりも大きな面積で第４可動構造部分２４ｂに面するように、第５電極１４ｂが第３可動構造部分２３ｂ及び第４可動構造部分２４ｂに面していることとを含む。
【００３５】
第２リンク梁２５ｂは、第２可動構造体２２ｂに連結されている。特定的には、第２リンク梁２５ｂは、第４可動構造部分２４ｂに接続されてもよく、かつ、第３可動構造部分２３ｂに接続されていなくてもよい。第２リンク梁２５ｂは、第１の方向（ｙ方向）に延在している。第２リンク梁２５ｂは、第２ねじれ梁２０ｂに対して第３の方向（＋ｘ方向）に第２オフセット距離２６ｂだけオフセットされて配置されている。第２オフセット距離２６ｂは、第１オフセット距離２６ａに等しくてもよいし、異なってもよい。第２リンク梁２５ｂは、導電性ポリシリコンのような導電性材料で形成されてもよい。慣性質量体２７は、第２リンク梁２５ｂを介して第２可動構造体２２ｂ（第４可動構造部分２４ｂ）に連結されている。
【００３６】
第２アンカー１７ｂ、第２ねじれ梁２０ｂ、第３可動構造部分２３ｂ及び第４可動構造部分２４ｂは、それぞれ、第１アンカー１７ａ、第１ねじれ梁２０ａ、第１可動構造部分２３ａ及び第２可動構造部分２４ａに対して鏡面対称に配置されてもよい。第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの少なくとも１つは、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つに対して鏡面対称に配置されてもよい。特定的には、第４電極１３ｂは、第１電極１３ａに対して鏡面対称に配置されてもよく、かつ、第５電極１４ｂは、第２電極１４ａに対して鏡面対称に配置されてもよい。本実施の形態では、第２ねじれ梁２０ｂに対して第２リンク梁２５ｂがオフセットされる方向は、第１ねじれ梁２０ａに対して第１リンク梁２５ａがオフセットされる方向と逆であるが、第２ねじれ梁２０ｂに対して第２リンク梁２５ｂがオフセットされる方向は、第１ねじれ梁２０ａに対して第１リンク梁２５ａがオフセットされる方向と同じであってもよい。
【００３７】
図３及び図４を参照して、加速度センサ２として機能し得るように構成されている微小電子機械デバイス１の動作を説明する。
【００３８】
図３に示されるように、基板１０の主面１０ｐの法線方向に沿う上向き（図３における＋ｚ方向）の加速度Ａzが微小電子機械デバイス１に加わると、慣性質量体２７は慣性力により初期位置（図３の二点鎖線で示される位置）から下方向（図３における−ｚ方向）に変位する。
【００３９】
第１リンク梁２５ａは慣性質量体２７に連結されているため、第１リンク梁２５ａも、慣性質量体２７と一体となって下方向（−ｚ方向）に変位する。第１リンク梁２５ａが下方向（−ｚ方向）に変位することにより、第１リンク梁２５ａに連結されている第２可動構造部分２４ａも下方向（−ｚ方向）に変位する。第１可動構造体２２ａに、第１ねじれ梁２０ａの第１ねじれ軸２１ａを中心としたトルクが作用する。第１可動構造体２２ａは第１ねじれ梁２０ａの第１ねじれ軸２１ａを中心に回転変位し、第１可動構造部分２３ａは上方向（＋ｚ方向）に変位する。第１可動構造体２２ａが回転変位すると、第１可動構造部分２３ａと第１電極１３ａとにより構成される第１コンデンサの静電容量Ｃ1aは減少し、第２可動構造部分２４ａと第２電極１４ａとにより構成される第２コンデンサの静電容量Ｃ2aは増加する。
【００４０】
第２リンク梁２５ｂは慣性質量体２７に連結されているため、第２リンク梁２５ｂも、慣性質量体２７と一体となって下方向（−ｚ方向）に変位する。第２リンク梁２５ｂが下方向（−ｚ方向）に変位することにより、第２リンク梁２５ｂに連結されている第４可動構造部分２４ｂも下方向（−ｚ方向）に変位する。第２可動構造体２２ｂに、第２ねじれ梁２０ｂの第２ねじれ軸２１ｂを中心としたトルクが作用するため、第２可動構造体２２ｂは第２ねじれ梁２０ｂの第２ねじれ軸２１ｂを中心に回転変位し、第３可動構造部分２３ｂは上方向（＋ｚ方向）に変位する。第２可動構造体２２ｂが回転変位すると、第３可動構造部分２３ｂと第４電極１３ｂとにより構成される第３コンデンサの静電容量Ｃ1bは減少し、第４可動構造部分２４ｂと第５電極１４ｂとにより構成される第４コンデンサの静電容量Ｃ2bは増加する。
【００４１】
図４に示されるように、基板１０の主面１０ｐの法線方向に沿う下向き（図４における−ｚ方向）の加速度−Ａzが微小電子機械デバイス１に加わると、慣性質量体２７は慣性力により初期位置（図４の二点鎖線で示される位置）から上方向（＋ｚ方向）に変位する。
【００４２】
第１リンク梁２５ａは慣性質量体２７に連結されているため、第１リンク梁２５ａも、慣性質量体２７と一体となって上方向（＋ｚ方向）に変位する。第１リンク梁２５ａが上方向（＋ｚ方向）に変位することにより、第１リンク梁２５ａに連結されている第２可動構造部分２４ａも上方向（＋ｚ方向）に変位する。第１可動構造体２２ａに、第１ねじれ梁２０ａの第１ねじれ軸２１ａを中心としたトルクが作用する。第１可動構造体２２ａは第１ねじれ梁２０ａの第１ねじれ軸２１ａを中心に回転変位し、第１可動構造部分２３ａは下方向（−ｚ方向）に変位する。第１可動構造体２２ａが回転変位すると、第１可動構造部分２３ａと第１電極１３ａとにより構成される第１コンデンサの静電容量Ｃ1aは増加し、第２可動構造部分２４ａと第２電極１４ａとにより構成される第２コンデンサの静電容量Ｃ2aは減少する。
【００４３】
第２リンク梁２５ｂは慣性質量体２７に連結されているため、第２リンク梁２５ｂも、慣性質量体２７と一体となって上方向（＋ｚ方向）に変位する。第２リンク梁２５ｂが上方向（＋ｚ方向）に変位することにより、第２リンク梁２５ｂに連結されている第４可動構造部分２４ｂも上方向（＋ｚ方向）に変位する。第２可動構造体２２ｂに、第２ねじれ梁２０ｂの第２ねじれ軸２１ｂを中心としたトルクが作用する。第２可動構造体２２ｂは第２ねじれ梁２０ｂの第２ねじれ軸２１ｂを中心に回転変位し、第３可動構造部分２３ｂは下方向（−ｚ方向）に変位する。第２可動構造体２２ｂが回転変位すると、第３可動構造部分２３ｂと第４電極１３ｂとにより構成される第３コンデンサの静電容量Ｃ1bは増加し、第４可動構造部分２４ｂと第５電極１４ｂとにより構成される第４コンデンサの静電容量Ｃ2bは減少する。
【００４４】
静電容量Ｃ1aの変化及び静電容量Ｃ2aの変化は、容量−電圧変換回路３５（図１２）によって電圧の変化に変換される。静電容量Ｃ1bの変化及び静電容量Ｃ2bの変化は、容量−電圧変換回路３５（図１２）によって電圧の変化に変換される。こうして、微小電子機械デバイス１は、加速度センサ２として機能し、加速度センサ２は、加速度zに応じた電圧を出力する。
【００４５】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１では、第２の方向（ｚ方向）に沿う加速度に応じて生ずる慣性質量体２７の変位が、第１可動構造体２２ａの回転変位と第２可動構造体２２ｂの回転変位とに機械的に変換されている。そのため、第１可動構造体２２ａと第２可動構造体２２ｂとの上に検出電極を設ける必要はない。検出電極は第１可動構造体２２ａと第２可動構造体２２ｂとの上に検出電極は形成されないため、第１可動構造体２２ａと基板１０との間の間隔Ｇ1と、第２可動構造体２２ｂと基板１０との間の間隔Ｇ2との間のばらつきが抑制され得る。
【００４６】
さらに、第１可動構造体２２ａと第２可動構造体２２ｂとは回転変位するため、第１可動構造体２２ａ及び第２可動構造体２２ｂの各々において、上向き（＋ｚ方向）の加速度に対するスクイズフィルムダンピング効果は、下向き（−ｚ方向）の加速度に対するスクイズフィルムダンピング効果と等しくなる。上向き（＋ｚ方向）の加速度に対する微小電子機械デバイス１の出力（加速度センサ２の感度）は、下向き（−ｚ方向）の加速度に対する微小電子機械デバイス１の出力（加速度センサ２の感度）と互いに対称になる。
【００４７】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１では、微小電子機械デバイス１の出力（加速度センサ２の感度）は、慣性質量体２７の慣性質量に加えて、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ、第２ねじれ梁２０ｂ）のばね定数、リンク梁（第１リンク梁２５ａ、第２リンク梁２５ｂ）のばね定数、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ、第２ねじれ梁２０ｂ）とリンク梁（第１リンク梁２５ａ、第２リンク梁２５ｂ）との間のオフセット距離（第１オフセット距離２６ａ、第２オフセット距離２６ｂ）によっても変化し得る。これらを変化させることによって、微小電子機械デバイス１の出力（加速度センサ２の感度）の特性は自由に設計され得る。
【００４８】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１では、第１ねじれ梁２０ａに対する第１リンク梁２５ａのオフセットの方向（−ｘ方向）は、第２ねじれ梁２０ｂに対する第２リンク梁２５ｂのオフセットの方向（＋ｘ方向）と反対である。そのため、微小電子機械デバイス１に第２の方向（ｚ方向）に沿う加速度が印加されると、第１可動構造体２２ａと第２可動構造体２２ｂとは互いに反対向きに回転する。
【００４９】
第１ねじれ梁２０ａは、第２の方向（ｚ方向）に沿う第１可動構造体２２ａの第１並進変位運動（図５及び図６を参照）の第１固有周波数が第１ねじれ軸２１ａ回りの第１可動構造体２２ａの第１回転変位運動（図７及び図８を参照）の第２固有周波数よりも大きくなるように、構成されている。言い換えると、第１ねじれ梁２０ａは、第２の方向（ｚ方向）に沿う第１ねじれ梁２０ａの第１曲げ剛性が、第１ねじれ軸２１ａ回りの第１ねじれ梁２０ａの第１ねじり剛性よりも大きくなるように構成されている。特定的には、第１固有周波数は、第２固有周波数の１０倍以上であってもよく、第２固有周波数の２０倍以上であってもよく、第２固有周波数の５０倍以上であってもよい。
【００５０】
図９から図１１に示されるように、第１ねじれ梁２０ａの厚さｔ1に対する第１ねじれ梁２０ａの幅ｗ1に対する第１の比及び第１ねじれ梁２０ａの厚さｔ1を適切に定めることによって、第１固有周波数が第２固有周波数よりも大きくなるように、第１ねじれ梁２０ａは構成され得る。図１０は、第１ねじれ梁２０ａが８μｍの厚さｔ1を有する場合の、ｗ1／ｔ1とｆz／ｆtとの間の関係を示す。図１１は、第１ねじれ梁２０ａが１．５μｍの幅ｗ1を有する場合の、ｔ1とｆz／ｆtとの間の関係を示す。図１０及び図１１において、ｆzは、第２の方向（ｚ方向）に沿う第１可動構造体２２ａの第１並進変位運動の第１固有周波数を表し、ｆtは、第１ねじれ梁２０ａの第１ねじれ軸２１ａ回りの第１可動構造体２２ａの第１回転変位運動の第２固有周波数を表す。
【００５１】
第２ねじれ梁２０ｂは、第２の方向（ｚ方向）に沿う第２可動構造体２２ｂの第２並進変位運動（図５及び図６を参照）の第３固有周波数が第２ねじれ軸２１ｂ回りの第２可動構造体２２ｂの第２回転変位運動（図７及び図８を参照）の第４固有周波数よりも大きくなるように、構成されている。言い換えると、第２ねじれ梁２０ｂは、第２の方向（ｚ方向）に沿う第２ねじれ梁２０ｂの第２曲げ剛性が、第２ねじれ軸２１ｂ回りの第２ねじれ梁２０ｂの第２ねじり剛性よりも大きくなるように構成されている。特定的には、第３固有周波数は、第４固有周波数の１０倍以上であってもよく、第４固有周波数の２０倍以上であってもよく、第４固有周波数の５０倍以上であってもよい。第２ねじれ梁２０ｂの厚さに対する第２ねじれ梁２０ｂの幅に対する第２の比及び第２ねじれ梁２０ｂの厚さを適切に定めることによって、第３固有周波数が第４固有周波数よりも大きくなるように、第２ねじれ梁２０ｂは構成され得る。
【００５２】
図１２を参照して、本実施の形態の加速度センサ２を説明する。加速度センサ２は、微小電子機械デバイス１と、微小電子機械デバイス１に接続されている容量−電圧変換回路３５とを備える。
【００５３】
微小電子機械デバイス１（加速度センサ２）の使用時には、微小電子機械デバイス１に印加される第２の方向（ｚ方向）に沿う加速度に応じて、第１可動構造部分２３ａと第１電極１３ａとにより構成される第１コンデンサの静電容量Ｃ1aと、第２可動構造部分２４ａと第２電極１４ａとにより構成される第２コンデンサの静電容量Ｃ2aと、第３可動構造部分２３ｂと第４電極１３ｂとにより構成される第３コンデンサの静電容量Ｃ1bと、第４可動構造部分２４ｂと第５電極１４ｂとにより構成される第４コンデンサの静電容量Ｃ2bとは変化する。容量−電圧変換回路３５は、第１コンデンサの静電容量Ｃ1aの変化と、第２コンデンサの静電容量Ｃ2aの変化と、第３コンデンサの静電容量Ｃ1bの変化と、第４コンデンサの静電容量Ｃ2bとを、電圧に変換して、微小電子機械デバイス１に印加される加速度に応じた電圧を出力する。
【００５４】
図１２から図１８を参照して、本実施の形態の微小電子機械デバイス１（加速度センサ２）の検査方法を説明する。図１２に示されるように、微小電子機械デバイス１は、検査部４１を用いて検査される。検査部４１は、パルス電源３６と、ＤＣ電源３７と、制御部４２と、メモリ４３と、比較回路部４４と、出力部４５とを含んでもよい。
【００５５】
図１３に示されるように、パルス電源３６は、パルス電圧を出力する。パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第１ねじれ軸２１ａ回りの第１可動構造体２２ａの第１回転変位運動（図７及び図８を参照）の第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下である。特定的には、パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第２周期の５％以下であってもよく、第２周期の２％以下であってもよい。パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、特に限定されないが、第２の方向（ｚ方向）に沿う第１可動構造体２２ａの第１並進変位運動（図５及び図６を参照）の第１固有周波数の逆数で与えられる第１周期以上であってもよい。
【００５６】
パルス電源３６からのパルス電圧は、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つと第１可動構造体２２ａとの間に印加される。このとき、第１ねじれ軸２１ａ回りの第１可動構造体２２ａの第１回転変位運動（図７及び図８を参照）はパルス電圧に追従できない。第１可動構造体２２ａは、第１ねじれ軸２１ａの回りに回転変位できない。これに対し、パルス電圧は、第１可動構造部分２３ａと第１電極１３ａとの間、第２可動構造部分２４ａと第２電極１４ａとの間、及び、慣性質量体２７と第３電極１６との間に、静電引力を発生させる。こうして、図５、図６及び図１４に示されるように、第１可動構造体２２ａは、第１ねじれ軸２１ａの回りに回転変位することなく、第２の方向（ｚ方向）に沿って強制的に並進変位する。
【００５７】
パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第２ねじれ軸２１ｂ回りの第２可動構造体２２ｂの第２回転変位運動の第２固有周波数の逆数で与えられる第４周期の１０％以下である。特定的には、パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第４周期の５％以下であってもよく、第４周期の２％以下であってもよい。パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、特に限定されないが、第２の方向（ｚ方向）に沿う第２可動構造体２２ｂの第２並進変位運動の第３固有周波数の逆数で与えられる第３周期以上であってもよい。
【００５８】
パルス電源３６からのパルス電圧は、第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの少なくとも１つと第２可動構造体２２ｂとの間に印加される。このとき、第２ねじれ軸２１ｂ回りの第２可動構造体２２ｂの第２回転変位運動はパルス電圧に追従できない。第２可動構造体２２ｂは、第２ねじれ軸２１ｂの回りに回転変位できない。これに対し、パルス電圧は、第３可動構造部分２３ｂと第４電極１３ｂとの間、第４可動構造部分２４ｂと第５電極１４ｂとの間、及び、慣性質量体２７と第３電極１６との間に、静電引力を発生させる。こうして、図５、図６及び図１４に示されるように、第２可動構造体２２ｂは、第２ねじれ軸２１ｂの回りに回転変位することなく、第２の方向（ｚ方向）に沿って強制的に並進変位する。
【００５９】
図１５に示されるように、ＤＣ電源３７は、ＤＣ電圧を出力する。ＤＣ電圧の立ち上がり時間Ｔ2は、第１ねじれ軸２１ａ回りの第１可動構造体２２ａの第１回転変位運動（図７及び図８を参照）の第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期よりも大きい。ＤＣ電源３７からのＤＣ電圧は、慣性質量体３０と第３電極１６との間に印加されてもよい。慣性質量体３０と第３電極１６との間に作用する静電引力によって、慣性質量体３０が第２の方向（ｚ方向）に沿って変位する。第１リンク梁２５ａ及び第２可動構造部分２４ａも、慣性質量体２７と一体となって第２の方向（ｚ方向）に沿って変位する。第１可動構造体２２ａに、第１ねじれ梁２０ａの第１ねじれ軸２１ａを中心としたトルクが作用する。微小電子機械デバイス１に第２の方向（ｚ方向）に沿う加速度が作用していなくても、第１可動構造体２２ａは、図７、図８及び図１６に示されるように、第１ねじれ軸２１ａ回りに強制的に回転変位する。
【００６０】
図１７及び図１８に示されるように、ＤＣ電源３７からのＤＣ電圧は、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの一方と第１可動構造体２２ａとの間に印加されてもよく、かつ、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの他方と第１可動構造体２２ａとの間に印加されなくてもよい。本実施の形態では、第１可動構造体２２ａは、第１リンク梁２５ａを介して、慣性質量体２７と導通している。そのため、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つと慣性質量体２７との間にＤＣ電圧を印加することによって、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つと第１可動構造体２２ａとの間に、ＤＣ電圧が印加され得る。図１７では、第１可動構造体２２ａと第１電極１３ａとの間に静電引力が発生する。図１８では、第１可動構造体２２ａと第２電極１４ａとの間に静電引力が発生する。こうして、微小電子機械デバイス１に第２の方向（ｚ方向）に沿う加速度が作用していなくても、第１可動構造体２２ａは、図７、図８、図１７及び図１８に示されるように、第１ねじれ軸２１ａ回りに強制的に回転変位する。
【００６１】
ＤＣ電圧の立ち上がり時間Ｔ2は、第２ねじれ軸２１ｂ回りの第２可動構造体２２ｂの第２回転変位運動の第２固有周波数の逆数で与えられる第４周期よりも大きい。ＤＣ電源３７からのＤＣ電圧は、慣性質量体３０と第３電極１６との間に印加されてもよい。慣性質量体３０と第３電極１６との間に作用する静電引力によって、慣性質量体３０が第２の方向（ｚ方向）に沿って変位する。第２リンク梁２５ｂ及び第４可動構造部分２４ｂも、慣性質量体２７と一体となって第２の方向（ｚ方向）に沿って変位する。第２可動構造体２２ｂに、第２ねじれ梁２０ｂの第２ねじれ軸２１ｂを中心としたトルクが作用する。微小電子機械デバイス１に第２の方向（ｚ方向）に沿う加速度が作用していなくても、第２可動構造体２２ｂは、図７、図８及び図１６に示されるように、第２ねじれ軸２１ｂ回りに強制的に回転変位する。
【００６２】
ＤＣ電源３７からのＤＣ電圧は、第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの一方と第２可動構造体２２ｂとの間に印加されてもよく、かつ、第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの他方と第２可動構造体２２ｂとの間に印加されなくてもよい。本実施の形態では、第２可動構造体２２ｂは、第２リンク梁２５ｂを介して、慣性質量体２７と導通している。そのため、第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの少なくとも１つと慣性質量体２７との間にＤＣ電圧を印加することによって、第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの少なくとも１つと第２可動構造体２２ｂとの間に、ＤＣ電圧が印加され得る。図１７では、第２可動構造体２２ｂと第４電極１３ｂとの間に静電引力が発生する。図１８では、第２可動構造体２２ｂと第５電極１４ｂとの間に静電引力が発生する。こうして、微小電子機械デバイス１に第２の方向（ｚ方向）に沿う加速度が作用していなくても、第２可動構造体２２ｂは、図７、図８、図１７及び図１８に示されるように、第２ねじれ軸２１ｂ回りに強制的に回転変位する。
【００６３】
図１２を参照して、制御部４２は、パルス電源３６と、ＤＣ電源３７と、メモリ４３と、比較回路部４４と、出力部４５とを制御し得るように構成されている。出力部４５は、例えば、表示装置であってもよい。
【００６４】
メモリ４３は、第１電圧と、第２電圧と、第３電圧とを格納し得るように構成されている。第１電圧は、微小電子機械デバイス１の検査時において、微小電子機械デバイス１にパルス電圧を印加する前に測定された、第２の方向（ｚ方向）における第１可動構造体２２ａの第１の位置及び第１ねじれ軸２１ａの回りの第１可動構造体２２ａの第１の傾きの少なくとも１つに対応する電圧である。第２電圧は、微小電子機械デバイス１の検査時において、微小電子機械デバイス１にパルス電圧を印加した後に測定された、第２の方向（ｚ方向）における第１可動構造体２２ａの第２の位置及び第１ねじれ軸２１ａの回りの第１可動構造体２２ａの第２の傾きの少なくとも１つに対応する電圧である。第３電圧は、微小電子機械デバイス１の使用時において測定された、第１ねじれ軸２１ａの回りの第１可動構造体２２ａの傾きに対応する電圧である。第１可動構造体２２ａの傾きは、例えば、水平面（本実施の形態では、主面１０ｐ）に対する傾きである。
【００６５】
第１電圧は、微小電子機械デバイス１の検査時において、微小電子機械デバイス１にパルス電圧を印加する前に測定された、第２の方向（ｚ方向）における第２可動構造体２２ｂの第３の位置及び第２ねじれ軸２１ｂの回りの第２可動構造体２２ｂの第３の傾きの少なくとも１つに対応する電圧であってもよい。第２電圧は、微小電子機械デバイス１の検査時において、微小電子機械デバイス１にパルス電圧を印加した後に測定された、第２の方向（ｚ方向）における第２可動構造体２２ｂの第４の位置及び第２ねじれ軸２１ｂの回りの第２可動構造体２２ｂの第４の傾きの少なくとも１つに対応する電圧であってもよい。第３電圧は、微小電子機械デバイス１の使用時において測定された、第２ねじれ軸２１ｂの回りの第２可動構造体２２ｂの傾きに対応する電圧であってもよい。第２可動構造体２２ｂの傾きは、例えば、水平面（本実施の形態では、主面１０ｐ）に対する傾きである。
【００６６】
メモリ４３は、制御部４２からの信号に基づいて、第１電圧と第２電圧とを、比較回路部４４に出力する。比較回路部４４は、第１の位置と第２の位置との間の第１の比較及び第１の傾きと第２の傾きとの間の第２の比較の少なくとも１つを行って、第１ねじれ梁２０ａが損傷しているか否かを判断し得るように構成されている。比較回路部４４は、第３の位置と第４の位置との間の第３の比較及び第３の傾きと第４の傾きとの間の第４の比較の少なくとも１つを行って、第２ねじれ梁２０ｂが損傷しているか否かを判断し得るように構成されてもよい。比較回路部４４は、制御部４２からの信号に基づいて、第１ねじれ梁２０ａの損傷に関する判断結果を出力部４５に出力する。
【００６７】
図１９に示されるように、本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つと第１可動構造体２２ａとの間にパルス電圧を印加すること（Ｓ１３）を主に備える。微小電子機械デバイス１が第１電極１３ａ及び第２電極１４ａのいずれかのみを備えるとき、工程（Ｓ１３）において、パルス電圧は、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａのいずれかに印加される。微小電子機械デバイス１が第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの両方を備えるとき、工程（Ｓ１３）において、パルス電圧は、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａにパルス電圧が印加される。
【００６８】
具体的には、図１２から図１４に示されるように、制御部４２は、パルス電源３６を制御して、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つと第１可動構造体２２ａとの間に、パルス電圧が印加される。本実施の形態では、第１可動構造体２２ａは、第１リンク梁２５ａを介して、慣性質量体２７と導通している。そのため、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つと慣性質量体２７との間にパルス電圧を印加することによって、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つと第１可動構造体２２ａとの間に、パルス電圧が印加され得る。
【００６９】
図２０に示されるように、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つにパルス電圧を印加する（Ｓ１３）際、第３電極１６と慣性質量体２７との間にもパルス電圧が印加されてもよい。すなわち、本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つと第１可動構造体２２ａとの間、並びに、第３電極１６と慣性質量体２７との間に、パルス電圧を印加すること（Ｓ１３ａ）を備えてもよい。図１２から図１４に示されるように、制御部４２は、パルス電源３６を制御して、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つと第１可動構造体２２ａとの間、並びに、第３電極１６と慣性質量体２７との間に、パルス電圧が印加される。
【００７０】
パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ2は、第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下である。特定的には、パルス電圧の立ち上がり時間は、第２周期の５％以下であってもよく、第２周期の２％以下であってもよい。
【００７１】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、パルス電圧を印加する（Ｓ１３）前に、第２の方向（ｚ方向）における第１可動構造体２２ａの第１の位置及び第１ねじれ軸２１ａの回りの第１可動構造体２２ａの第１の傾きの少なくとも１つを測定すること（Ｓ１１，Ｓ１２）を備える。特定的には、微小電子機械デバイス１の検査方法は、パルス電圧を印加する（Ｓ１３）前に、第２の方向（ｚ方向）における第１可動構造体２２ａの第１の位置を測定すること（Ｓ１１）と、第１ねじれ軸２１ａの回りの第１可動構造体２２ａの第１の傾きを測定すること（Ｓ１２）との両方を備えてもよい。
【００７２】
具体的には、第２の方向（ｚ方向）における第１可動構造体２２ａの第１の位置を測定する工程（Ｓ１１）では、制御部４２は、パルス電源３６及びＤＣ電源３７を制御して、微小電子機械デバイス１にパルス電圧及びＤＣ電圧は印加されない。容量−電圧変換回路３５は、第２の方向（ｚ方向）における第１可動構造体２２ａの第１の位置に対応する第１電圧をメモリ４３に出力する。メモリ４３は、第２の方向（ｚ方向）における第１可動構造体２２ａの第１の位置に対応する第１電圧を格納する。
【００７３】
第１ねじれ軸２１ａの回りの第１可動構造体２２ａの第１の傾きを測定する工程（Ｓ１２）では、制御部４２は、第１可動構造体２２ａを第１ねじれ軸２１ａの回りに強制的に傾ける。特定的には、制御部４２は、ＤＣ電源３７を制御して、第３電極１６と慣性質量体２７との間にＤＣ電圧が印加される。制御部４２は、パルス電源３６を制御して、微小電子機械デバイス１にパルス電圧は印加されない。こうして、制御部４２は、第１可動構造体２２ａを第１ねじれ軸２１ａの回りに強制的に傾けてもよい。容量−電圧変換回路３５は、第１ねじれ軸２１ａの回りの第１可動構造体２２ａの第１の傾きに対応する第１電圧をメモリ４３に出力する。
【００７４】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、パルス電圧を印加した（Ｓ１３）後に、パルス電圧を除去すること（Ｓ１４）をさらに備えてもよい。具体的には、パルス電圧を除去する工程（Ｓ１４）では、制御部４２は、パルス電源３６及びＤＣ電源３７を制御して、微小電子機械デバイス１にパルス電圧及びＤＣ電圧は印加されない。
【００７５】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、パルス電圧を印加した（Ｓ１３）後に、第２の方向（ｚ方向）における第１可動構造体２２ａの第２の位置及び第１ねじれ軸２１ａの回りの第１可動構造体２２ａの第２の傾きの少なくとも１つを測定すること（Ｓ１５，Ｓ１６）をさらに備えてもよい。特定的には、微小電子機械デバイス１の検査方法は、パルス電圧を印加した（Ｓ１３）後に、第２の方向（ｚ方向）における第１可動構造体２２ａの第２の位置を測定すること（Ｓ１５）と、第１ねじれ軸２１ａの回りの第１可動構造体２２ａの第２の傾きを測定すること（Ｓ１６）との両方を備えてもよい。
【００７６】
具体的には、第２の方向（ｚ方向）における第１可動構造体２２ａの第２の位置を測定すること（Ｓ１５）では、制御部４２は、パルス電源３６及びＤＣ電源３７を制御して、微小電子機械デバイス１にパルス電圧及びＤＣ電圧は印加されない。容量−電圧変換回路３５は、第２の方向（ｚ方向）における第１可動構造体２２ａの第２の位置に対応する第２電圧をメモリ４３に出力する。メモリ４３は、第２の方向（ｚ方向）における第１可動構造体２２ａの第２の位置に対応する第２電圧を格納する。第１可動構造体２２ａの第２の位置は、第１可動構造体２２ａの第１の位置と、同じ第１の条件で測定されてもよい。
【００７７】
第１ねじれ軸２１ａの回りの第１可動構造体２２ａの第２の傾きを測定する工程（Ｓ１６）では、制御部４２は、第１可動構造体２２ａを第１ねじれ軸２１ａの回りに強制的に傾ける。特定的には、制御部４２は、ＤＣ電源３７を制御して、第３電極１６と慣性質量体２７との間にＤＣ電圧が印加される。制御部４２は、パルス電源３６を制御して、微小電子機械デバイス１にパルス電圧は印加されない。こうして、制御部４２は、第１可動構造体２２ａを第１ねじれ軸２１ａの回りに強制的に傾けてもよい。容量−電圧変換回路３５は、第１ねじれ軸２１ａの回りの第１可動構造体２２ａの第２の傾きに対応する第２電圧をメモリ４３に出力する。第１可動構造体２２ａの第２の傾きは、第１可動構造体２２ａの第１の傾きと、同じ第２の条件で測定されてもよい。
【００７８】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、第１の位置と第２の位置との間の第１の比較及び第１の傾きと第２の傾きとの間の第２の比較の少なくとも１つを行って、第１ねじれ梁２０ａが損傷しているか否かを判断すること（Ｓ１７）をさらに備えてもよい。特定的には、微小電子機械デバイス１の検査方法は、第１の位置と第２の位置との間の第１の比較及び第１の傾きと第２の傾きとの間の第２の比較との両方を行って、第１ねじれ梁２０ａが損傷しているか否かを判断すること（Ｓ１７）を備えてもよい。
【００７９】
具体的には、制御部４２は、メモリ４３を制御して、第１電圧と第２電圧とを、比較回路部４４に出力させる。比較回路部４４は、第１の位置と第２の位置との間の第１の比較及び第１の傾きと第２の傾きとの間の第２の比較の少なくとも１つを行って、第１ねじれ梁２０ａが損傷しているか否かを判断する。例えば、第２の位置が第１の位置と同じであり、かつ、第２の傾きが第１の傾きに等しいとき、比較回路部４４は、第１ねじれ梁２０ａは損傷していないと判断してもよい。これに対し、第２の位置が第１の位置と異なるとき、または、第２の傾きが第１の傾きと異なるとき、比較回路部４４は、第１ねじれ梁２０ａが損傷していると判断してもよい。制御部４２は、比較回路部４４を制御して、第１ねじれ梁２０ａの損傷に関する判断結果が比較回路部４４から出力部４５に出力される。出力部４５は、判断結果を表示する。
【００８０】
上記のように、本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、第１ねじれ梁２０ａの損傷を検出するために、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つと第１可動構造体２２ａとの間にパルス電圧を印加すること（Ｓ１３）を備えている。そのため、第１ねじれ梁２０ａを検査する際に、第１可動構造体２２ａが第１ねじれ軸２１ａの回りに回転することが抑制され、第１可動構造体２２ａを第２の方向（ｚ方向）に沿って並進変位させることができる。
【００８１】
第１ねじれ梁２０ａを検査する際に、第１ねじれ梁２０ａを第２の方向（ｚ方向）に沿って相対的に大きく変位させることができ、図２１に示されるように、第１ねじれ梁２０ａに相対的に大きな応力σが印加され得る。第１ねじれ梁２０ａに印加される応力σは、第１ねじれ梁２０ａの破壊応力σ0より大きくてもよいし、第１ねじれ梁２０ａの破壊応力σ0より小さくてもよい。こうして、第１ねじれ梁２０ａに微小クラックのような微小な損傷が存在する場合であっても、第１の位置と第２の位置との間の第１の比較及び第１の傾きと第２の傾きとの間の第２の比較の少なくとも１つを異ならせることができる。本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、第１ねじれ梁２０ａをより高い精度で検査し得る。
【００８２】
これに対し、比較例の微小電子機械デバイス１の検査方法は、第１ねじれ梁２０ａの損傷を検出するために、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つと第１可動構造体２２ａとの間にＤＣ電圧を印加することを備えている。そのため、第１ねじれ梁２０ａを検査する際に、第１可動構造体２２ａが第１ねじれ軸２１ａの回りに回転する。第１可動構造体２２ａのエッジは、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つに接触し、第１ねじれ梁２０ａを第２の方向（ｚ方向）に沿って相対的に大きく変位させることができない。Δｚ（図２１）は、第２の方向（ｚ方向）に沿う、第１可動構造体２２ａのエッジの変位量を表す。第２の方向（ｚ方向）に沿う、第１可動構造体２２ａのエッジの変位量ΔｚがΔｚ0（図２１）となるとき、第１可動構造体２２ａのエッジは、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つに接触する。
【００８３】
図２１に示されるように、第１ねじれ梁２０ａに相対的に小さな応力σしか印加することができない。第１ねじれ梁２０ａに微小クラックのような微小な損傷が存在する場合には、第１の位置と第２の位置との間の第１の比較及び第１の傾きと第２の傾きとの間の第２の比較の少なくとも１つを異ならせることができない。比較例の微小電子機械デバイス１の検査方法は、第１ねじれ梁２０ａをより低い精度でしか検査することができない。
【００８４】
以上は、本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法において、第１ねじれ梁２０ａを検査する方法について説明したが、第２ねじれ梁２０ｂを検査する方法も、第１ねじれ梁２０ａを検査する方法と同様である。例えば、本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの少なくとも１つと第２可動構造体２２ｂとの間にパルス電圧を印加することを備えてもよい。
【００８５】
あるいは、本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの少なくとも１つにパルス電圧を印加する際、第３電極１６と慣性質量体２７との間にもパルス電圧が印加されてもよい。すなわち、本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの少なくとも１つと第２可動構造体２２ｂとの間、並びに、第３電極１６と慣性質量体２７との間に、パルス電圧を印加することを備えてもよい。
【００８６】
パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ2は、第４固有周波数の逆数で与えられる第４周期の１０％以下である。特定的には、パルス電圧の立ち上がり時間は、第４周期の５％以下であってもよく、第４周期の２％以下であってもよい。
【００８７】
図２２から図２４を参照して、本実施の形態の微小電子機械デバイス１の製造方法を説明する。
【００８８】
図２２に示されるように、本実施の形態の微小電子機械デバイス１の製造方法は、基板１０の主面１０ｐ上に、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つを形成することを備える。具体的には、基板１０の主面１０ｐ上に、導電性ポリシリコン膜のような導電膜を形成する。それから、導電膜をパターニングして、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つを形成する。本実施の形態の微小電子機械デバイス１の製造方法は、基板１０の主面１０ｐ上に、第３電極１６を形成することをさらに備えてもよい。本実施の形態の微小電子機械デバイス１の製造方法は、基板１０の主面１０ｐ上に、第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの少なくとも１つを形成することをさらに備えてもよい。第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの少なくとも１つと第３電極１６とは、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つと同様の方法によって形成されてもよい。
【００８９】
図２３に示されるように、本実施の形態の微小電子機械デバイス１の製造方法は、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つと基板１０の主面１０ｐとの上に、犠牲層４０を形成することを備える。犠牲層４０は、第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの少なくとも１つと第３電極１６との上にも形成されてもよい。犠牲層４０は、例えば、リン酸ガラスで作られてもよい。
【００９０】
図２４に示されるように、本実施の形態の微小電子機械デバイス１の製造方法は、犠牲層４０上に、第１可動構造体２２ａと第１ねじれ梁２０ａとを形成することを備える。具体的には、基板１０の主面１０ｐ上に、導電性ポリシリコン膜のような導電膜を形成する。それから、導電膜をパターニングして、第１可動構造体２２ａと第１ねじれ梁２０ａとを形成する。本実施の形態の微小電子機械デバイス１の製造方法は、犠牲層４０上に、第２可動構造体２２ｂと第２ねじれ梁２０ｂとを形成することをさらに備えてもよい。本実施の形態の微小電子機械デバイス１の製造方法は、犠牲層４０上に、慣性質量体２７と第１リンク梁２５ａと第２リンク梁２５ｂとを形成することをさらに備えてもよい。第２可動構造体２２ｂ、第２ねじれ梁２０ｂ、慣性質量体２７、第１リンク梁２５ａ及び第２リンク梁２５ｂは、第１可動構造体２２ａ及び第１ねじれ梁２０ａと同様の方法によって形成されてもよい。
【００９１】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の製造方法は、犠牲層４０を選択的に除去することを備える。例えば、犠牲層４０を選択的にエッチングし得るエッチャントを用いて、犠牲層４０が選択的に除去されてもよい。こうして、図１及び図２に示される微小電子機械デバイス１が得られる。
【００９２】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１及びその検査方法並びに加速度センサの効果を説明する。
【００９３】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１は、基板１０と、アンカー（第１アンカー１７ａ）と、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）と、可動構造体（第１可動構造体２２ａ）と、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つとを備える。アンカー（第１アンカー１７ａ）は、基板１０の主面１０ｐから突出し、かつ、基板１０に固定されている。ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）は、アンカー（第１アンカー１７ａ）に連結されている。ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）は、主面１０ｐに沿う第１の方向（ｙ方向）に沿って延在しており、かつ、ねじれ軸（第１ねじれ軸２１ａ）の回りにねじれ得るように構成されている。可動構造体（第１可動構造体２２ａ）は、ねじれ軸（第１ねじれ軸２１ａ）を中心に回転し得るように、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）を介してアンカー（第１アンカー１７ａ）に連結されている。可動構造体（第１可動構造体２２ａ）は、主面１０ｐから第２の方向（ｚ方向）に間隔Ｇ1を空けて配置されている。第２の方向（ｚ方向）は、基板１０の主面１０ｐの法線に沿っている。
【００９４】
可動構造体（第１可動構造体２２ａ）は、第１可動構造部分２３ａと第２可動構造部分２４ａとを含む。第１可動構造部分２３ａと第２可動構造部分２４ａとは、各々、第１の方向（ｙ方向）に沿って延在している。ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）は、第１可動構造部分２３ａと第２可動構造部分２４ａとの間に位置している。第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つは、基板１０の主面１０ｐ上に設けられている。第１電極１３ａは、第１可動構造部分２３ａに面している。第２電極１４ａは、第２可動構造部分２４ａに面している。第２の方向（ｚ方向）に沿う可動構造体（第１可動構造体２２ａ）の並進変位運動（第１並進変位運動）の第１固有周波数が、ねじれ軸（第１ねじれ軸２１ａ）回りの可動構造体（第１可動構造体２２ａ）の回転変位運動（第１回転変位運動）の第２固有周波数よりも大きくなるように、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）は構成されている。
【００９５】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１では、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）を検査する際、可動構造体（第１可動構造体２２ａ）がねじれ軸（第１ねじれ軸２１ａ）の回りに回転することが抑制されて、可動構造体（第１可動構造体２２ａ）を第２の方向（ｚ方向）に沿って相対的に大きく変位させることができる。そのため、本実施の形態の微小電子機械デバイス１は、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）に存在し得る微小な損傷をより高い精度で検査し得るように構成されている。
【００９６】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１は、リンク梁（第１リンク梁２５ａ）と、慣性質量体２７とをさらに備えてもよい。リンク梁（第１リンク梁２５ａ）は、可動構造体（第１可動構造体２２ａ）に連結されている。リンク梁（第１リンク梁２５ａ）は、第１の方向（ｙ方向）に延在している。リンク梁（第１リンク梁２５ａ）は、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）に対して第３の方向（ｘ方向）にオフセットされて配置されている。第３の方向（ｘ方向）は、主面１０ｐに沿い、かつ、第１の方向（ｙ方向）に垂直である。慣性質量体２７は、基板１０の主面１０ｐに対向して配置されている。慣性質量体２７は、リンク梁（第１リンク梁２５ａ）を介して可動構造体（第１可動構造体２２ａ）に連結されている。慣性質量体２７は、第２の方向（ｚ方向）に変位し得るように構成されている。本実施の形態の微小電子機械デバイス１は、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）をより高い精度で検査し得るように構成されている。
【００９７】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１は、第３電極１６をさらに備えてもよい。第３電極１６は、主面１０ｐ上に設けられている。第３電極１６は、慣性質量体２７に面している。本実施の形態の微小電子機械デバイス１は、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）をより高い精度で検査し得るように構成されている。
【００９８】
本実施の形態の加速度センサ２は、微小電子機械デバイス１と、微小電子機械デバイス１に接続されている容量−電圧変換回路３５とを備える。本実施の形態の加速度センサ２は、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）をより高い精度で検査し得るように構成されている。
【００９９】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つと可動構造体（第１可動構造体２２ａ）との間にパルス電圧を印加すること（Ｓ１３）を備える。パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下である。特定的には、パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第２周期の５％以下であってもよく、第２周期の２％以下であってもよい。
【０１００】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法では、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）を検査する際、可動構造体（第１可動構造体２２ａ）がねじれ軸（第１ねじれ軸２１ａ）の回りに回転することが抑制されて、可動構造体（第１可動構造体２２ａ）を第２の方向（ｚ方向）に沿って相対的に大きく変位させることができる。そのため、本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）に存在し得る微小な損傷をより高い精度で検査し得る。
【０１０１】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つと可動構造体（第１可動構造体２２ａ）との間、並びに、第３電極１６と慣性質量体２７との間に、パルス電圧を印加すること（Ｓ１３ａ）を備える。パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下である。特定的には、パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第２周期の５％以下であってもよく、第２周期の２％以下であってもよい。
【０１０２】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法では、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）を検査する際、可動構造体（第１可動構造体２２ａ）がねじれ軸（第１ねじれ軸２１ａ）の回りに回転することが抑制されて、可動構造体（第１可動構造体２２ａ）を第２の方向（ｚ方向）に沿って相対的に大きく変位させることができる。そのため、本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）に存在し得る微小な損傷をより高い精度で検査し得る。
【０１０３】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、パルス電圧を印加する前に、第２の方向（ｚ方向）における可動構造体（第１可動構造体２２ａ）の第１の位置及びねじれ軸（第１ねじれ軸２１ａ）の回りの可動構造体（第１可動構造体２２ａ）の第１の傾きの少なくとも１つを測定すること（Ｓ１１，Ｓ１２）を備えてもよい。本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、パルス電圧を印加した（Ｓ１３）後に、第２の方向（ｚ方向）における可動構造体（第１可動構造体２２ａ）の第２の位置及びねじれ軸（第１ねじれ軸２１ａ）の回りの可動構造体（第１可動構造体２２ａ）の第２の傾きの少なくとも１つを測定すること（Ｓ１５，Ｓ１６）を備える。本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、第１の位置と第２の位置との間の第１の比較及び第１の傾きと第２の傾きとの間の第２の比較の少なくとも１つを行って、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）が損傷しているか否かを判断すること（Ｓ１７）をさらに備える。
【０１０４】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法では、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）を検査する際、可動構造体（第１可動構造体２２ａ）がねじれ軸（第１ねじれ軸２１ａ）の回りに回転することが抑制されて、可動構造体（第１可動構造体２２ａ）を第２の方向（ｚ方向）に沿って相対的に大きく変位させることができる。そのため、本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）に存在し得る微小な損傷をより高い精度で検査し得る。
【０１０５】
実施の形態２．
図２５から図２７を参照して、実施の形態２に係る微小電子機械デバイス１の検査方法を説明する。本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、実施の形態１の微小電子機械デバイス１の検査方法と同様の工程を備えるが、パルス電圧が印加される対象において主に異なる。
【０１０６】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法では、微小電子機械デバイス１は、第１電極１３ａと第２電極１４ａとを備える。本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、実施の形態１のパルス電圧を印加すること（Ｓ１３）に代えて、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの一方と第１可動構造体２２ａとの間にパルス電圧を印加することを備える。第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの他方と第１可動構造体２２ａとの間にパルス電圧は印加されていない。パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下である。特定的には、パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第２周期の５％以下であってもよく、第２周期の２％以下であってもよい。
【０１０７】
具体的には、図２５に示されるように、本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、第１可動構造体２２ａと第１電極１３ａとの間にパルス電圧を印加することを備える。本実施の形態では、第１可動構造体２２ａは慣性質量体２７と導通している。そのため、第１電極１３ａと慣性質量体２７との間にパルス電圧を印加することによって、第１電極１３ａと第１可動構造体２２ａとの間に、パルス電圧が印加され得る。第１可動構造体２２ａと第２電極１４ａとの間にパルス電圧は印加されていない。
【０１０８】
パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下であるため、第１ねじれ軸２１ａ回りの第１可動構造体２２ａの第１回転変位運動（図７及び図８を参照）はパルス電圧に追従できない。第１可動構造体２２ａは、第１ねじれ軸２１ａの回りに回転変位できない。これに対し、パルス電圧は、第１可動構造体２２ａと第１電極１３ａとの間に静電引力を発生させる。こうして、図２５に示されるように、第１可動構造体２２ａは、第１ねじれ軸２１ａの回りに回転変位することなく、第２の方向（ｚ方向）に沿って強制的に並進変位する。
【０１０９】
図２６に示されるように、本実施の形態の変形例の微小電子機械デバイス１の検査方法は、第１可動構造体２２ａと第２電極１４ａとの間にパルス電圧を印加することを備える。本実施の形態では、第１可動構造体２２ａは慣性質量体２７と導通している。そのため、第２電極１４ａと慣性質量体２７との間にパルス電圧を印加することによって、第２電極１４ａと第１可動構造体２２ａとの間に、パルス電圧が印加され得る。第１可動構造体２２ａと第１電極１３ａとの間にパルス電圧は印加されていない。
【０１１０】
パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下であるため、第１ねじれ軸２１ａ回りの第１可動構造体２２ａの第１回転変位運動（図７及び図８を参照）はパルス電圧に追従できない。第１可動構造体２２ａは、第１ねじれ軸２１ａの回りに回転変位できない。これに対し、パルス電圧は、第１可動構造体２２ａと第２電極１４ａとの間に静電引力を発生させる。こうして、図２６に示されるように、第１可動構造体２２ａは、第１ねじれ軸２１ａの回りに回転変位することなく、第２の方向（ｚ方向）に沿って強制的に並進変位する。
【０１１１】
以上は、本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法において、第１ねじれ梁２０ａを検査する方法について説明したが、第２ねじれ梁２０ｂを検査する方法も、第１ねじれ梁２０ａを検査する方法と同様である。例えば、本実施の形態の微小電子機械デバイス１は、第４電極１３ｂと第５電極１４ｂとを備える。本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの一方と第２可動構造体２２ｂとの間にパルス電圧を印加することを備える。第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの他方と第２可動構造体２２ｂとの間にパルス電圧は印加されていない。パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第４固有周波数の逆数で与えられる第４周期の１０％以下である。特定的には、パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第４周期の５％以下であってもよく、第４周期の２％以下であってもよい。
【０１１２】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法の効果を説明する。
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法では、実施の形態１の微小電子機械デバイス１の検査方法と同様に、第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの一方と可動構造体（第１可動構造体２２ａ）との間にパルス電圧が印加されている。そのため、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）を検査する際、比較例よりも、可動構造体（第１可動構造体２２ａ）がねじれ軸（第１ねじれ軸２１ａ）の回りに回転することが抑制され、可動構造体（第１可動構造体２２ａ）を第２の方向（ｚ方向）に沿って並進変位させることができる。ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）を検査する際、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）を第２の方向（ｚ方向）に沿って相対的に大きく変位させることができ、図２７に示されるように、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）に相対的に大きな応力σが印加され得る。本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）に存在し得る微小な損傷をより高い精度で検査し得る。
【０１１３】
実施の形態３．
図２７及び図２８を参照して、実施の形態３に係る微小電子機械デバイス１の検査方法を説明する。本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、実施の形態１の微小電子機械デバイス１の検査方法と同様の工程を備えるが、パルス電圧が印加される対象において主に異なる。
【０１１４】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、実施の形態１のパルス電圧を印加すること（Ｓ１３）に代えて、第３電極１６と慣性質量体２７との間にパルス電圧を印加することを備える。第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの少なくとも１つと第１可動構造体２２ａとの間にパルス電圧は印加されていない。特定的には、微小電子機械デバイス１は第１電極１３ａ及び第２電極１４ａの両方を含み、第１可動構造体２２ａと第１電極１３ａとの間並びに第１可動構造体２２ａと第２電極１４ａとの間にパルス電圧は印加されていない。パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下である。特定的には、パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第２周期の５％以下であってもよく、第２周期の２％以下であってもよい。
【０１１５】
パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下であるため、第１ねじれ軸２１ａ回りの第１可動構造体２２ａの第１回転変位運動（図７及び図８を参照）はパルス電圧に追従できない。第１可動構造体２２ａは、第１ねじれ軸２１ａの回りに回転変位することが抑制される。これに対し、パルス電圧は、慣性質量体２７と第３電極１６との間に静電引力を発生させる。こうして、図２８に示されるように、第１可動構造体２２ａは、第１ねじれ軸２１ａの回りに回転変位することが抑制されながら、第２の方向（ｚ方向）に沿って強制的に並進変位する。
【０１１６】
以上は、本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法において、第１ねじれ梁２０ａを検査する方法について説明したが、第２ねじれ梁２０ｂを検査する方法も、第１ねじれ梁２０ａを検査する方法と同様である。例えば、本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、第３電極１６と慣性質量体２７との間にパルス電圧を印加することを備えてもよい。第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの少なくとも１つと第２可動構造体２２ｂとの間にパルス電圧は印加されていない。特定的には、微小電子機械デバイス１は第４電極１３ｂ及び第５電極１４ｂの両方を含み、第１可動構造体２２ａと第４電極１３ｂとの間並びに第１可動構造体２２ａと第５電極１４ｂとの間にパルス電圧は印加されていない。パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第４固有周波数の逆数で与えられる第４周期の１０％以下である。特定的には、パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第４周期の５％以下であってもよく、第４周期の２％以下であってもよい。
【０１１７】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法の効果を説明する。
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法では、第３電極１６と慣性質量体２７との間にパルス電圧が印加されている。そのため、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）を検査する際、比較例よりも、可動構造体（第１可動構造体２２ａ）がねじれ軸（第１ねじれ軸２１ａ）の回りに回転することが相対的に減少され、可動構造体（第１可動構造体２２ａ）を第２の方向（ｚ方向）に沿って相対的に大きく並進変位させることができる。ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）を検査する際、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）を第２の方向（ｚ方向）に沿って相対的に大きく変位させることができ、図２７に示されるように、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）に相対的に大きな応力σが印加され得る。本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、ねじれ梁（第１ねじれ梁２０ａ）に存在し得る微小な損傷をより高い精度で検査し得る。
【０１１８】
実施の形態４．
図２９を参照して、実施の形態４に係る微小電子機械デバイス１の検査方法を説明する。本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、実施の形態１から実施の形態３の微小電子機械デバイス１の検査方法と同様の工程を備えるが、主に以下の点で異なる。
【０１１９】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法では、微小電子機械デバイス１はウエハ５に形成されている。複数の微小電子機械デバイス１がウエハ５に形成されてもよい。本実施の形態の検査部４１は、プローブピン３８をさらに含んでいる。
【０１２０】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、ウエハ５を保持部３９で保持しながら、プローブピン３８を微小電子機械デバイス１に接触させることをさらに備えている。ウエハ５は、例えば、保持部３９によって把持されてよいし、あるいは、保持部３９に吸着されてもよい。ウエハ５は微小電子機械デバイス１よりも大きなサイズを有するため、簡易な構造を有する保持部３９を用いて容易に保持され得る。本実施の形態の微小電子機械デバイス１の検査方法は、微小電子機械デバイス１を低コストでかつ容易に検査し得る。
【０１２１】
実施の形態５．
図３０から図３２を参照して、実施の形態５に係る微小電子機械デバイス１ｅ及び可動ミラー装置３を説明する。本実施の形態の微小電子機械デバイス１ｅは、実施の形態１の微小電子機械デバイス１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【０１２２】
微小電子機械デバイス１ｅは、基板１０と、アンカー５２と、ねじれ梁５３と、可動構造体５４と、第１電極６０ａ及び第２電極６０ｂの少なくとも１つと、第１櫛歯固定電極５８ａと、第２櫛歯固定電極５８ｂとを主に備える。可動構造体５４は、第１櫛歯可動電極５７ａと、第２櫛歯可動電極５７ｂとを含む。
【０１２３】
本実施の形態の基板１０は、実施の形態１の基板１０と同様の構成を有している。具体的には、アンカー５２は、基板１０の主面１０ｐから突出し、かつ、基板１０に固定されている。アンカー５２は、特に限定されないが、シリコン層のような第１導電層６１と、酸化シリコン層のような第１絶縁膜６２と、シリコン層のような第２導電層６３とを含んでもよい。第１絶縁膜６２は、第１導電層６１と第２導電層６３との間に配置されており、第１導電層６１と第２導電層６３とを互いに電気的に絶縁している。
【０１２４】
ねじれ梁５３は、アンカー５２に連結されている。ねじれ梁５３は、基板１０の主面１０ｐに沿う第１の方向（ｙ方向）に沿って延在しており、かつ、ねじれ軸５３ａの回りにねじれ得るように構成されている。ねじれ軸５３ａは、第１の方向（ｙ方向）に沿って延在している。ねじれ軸５３ａは、第１の方向（ｙ方向）に沿って延在するねじれ梁５３の中心線上にあってもよい。ねじれ梁５３は、シリコン層のような第２導電層６３で形成されてもよい。
【０１２５】
第１櫛歯固定電極５８ａと第２櫛歯固定電極５８ｂとは、基板１０に固定されている。第１櫛歯固定電極５８ａと第２櫛歯固定電極５８ｂとは、第３の方向（ｘ方向）に沿って延在している。第１櫛歯固定電極５８ａと第２櫛歯固定電極５８ｂとは、各々、特に限定されないが、シリコン層のような第１導電層６１と、酸化シリコン層のような第１絶縁膜６２と、シリコン層のような第２導電層６３と、酸化シリコン層のような第２絶縁膜６４と、シリコン層のような第３導電層６５とを含んでもよい。第２絶縁膜６４は、第２導電層６３と第３導電層６５との間に配置されており、第２導電層６３と第３導電層６５とを互いに電気的に絶縁している。
【０１２６】
可動構造体５４は、基板１０の主面１０ｐから第２の方向（ｚ方向）に間隔を空けて配置されている。第２の方向（ｚ方向）は、基板１０の主面１０ｐの法線に沿っている。可動構造体５４、第１櫛歯固定電極５８ａ及び第２櫛歯固定電極５８ｂは、第３の方向（ｘ方向）に沿って配置されている。可動構造体５４は、第１櫛歯固定電極５８ａと第２櫛歯固定電極５８ｂとの間に配置されている。可動構造体５４は、可動板であってもよい。可動構造体５４は、シリコン層のような第２導電層６３で形成されてもよい。可動構造体５４は、ねじれ軸５３ａを中心に回転し得るように、ねじれ梁５３を介してアンカー５２に連結されている。可動構造体５４は、第１可動構造部分５５ａと第２可動構造部分５５ｂとを含む。第１可動構造部分５５ａと第２可動構造部分５５ｂとは、各々、第１の方向（ｙ方向）に沿って延在している。ねじれ梁５３は、第１可動構造部分５５ａと第２可動構造部分５５ｂとの間に位置している。
【０１２７】
第１櫛歯可動電極５７ａと第２櫛歯可動電極５７ｂとは、第３の方向（ｘ方向）に沿って延在している。第１櫛歯可動電極５７ａは、可動構造体５４の一方の側面から第３の方向（−ｘ方向）に沿って突出している。第１櫛歯可動電極５７ａは、第１櫛歯固定電極５８ａに対向している。第２櫛歯可動電極５７ｂは、可動構造体５４の一方の側面とは反対側の可動構造体５４の他方の側面から第３の方向（＋ｘ方向）に沿って突出している。第２櫛歯可動電極５７ｂは、第２櫛歯固定電極５８ｂに対向している。第１櫛歯可動電極５７ａと第２櫛歯可動電極５７ｂとは、各々、特に限定されないが、シリコン層のような第２導電層６３で形成されてもよい。可動構造体５４は、ねじれ梁５３を介して、アンカー５２の第２導電層６３に導通してもよい。
【０１２８】
第１電極６０ａ及び第２電極６０ｂの少なくとも１つは、基板１０の主面１０ｐ上に設けられている。第１電極６０ａは、第１可動構造部分５５ａに面している。第２電極６０ｂは、第２可動構造部分５５ｂに面している。特定的には、微小電子機械デバイス１ｅは、第１電極６０ａ及び第２電極６０ｂの両方を備えてもよい。
【０１２９】
ねじれ梁５３は、第２の方向（ｚ方向）に沿う可動構造体５４の並進変位運動の第１固有周波数がねじれ梁５３のねじれ軸５３ａの回りの可動構造体５４の回転変位運動の第２固有周波数よりも大きくなるように、構成されている。言い換えると、ねじれ梁５３は、第２の方向（ｚ方向）に沿うねじれ梁５３の曲げ剛性が、ねじれ軸５３ａの回りのねじれ梁５３のねじり剛性よりも大きくなるように構成されている。特定的には、第１固有周波数は、第２固有周波数の１０倍以上であってもよく、第２固有周波数の２０倍以上であってもよく、第２固有周波数の５０倍以上であってもよい。ねじれ梁５３の厚さｔ2に対するねじれ梁５３の幅ｗ2に対する第１の比及びねじれ梁５３の厚さｔ2を適切に定めることによって、第１固有周波数が第２固有周波数よりも大きくなるように、ねじれ梁５３は構成され得る。
【０１３０】
本実施の形態の可動ミラー装置３は、微小電子機械デバイス１ｅと、可動構造体５４上に設けられている反射膜５６とを備える。反射膜５６は、例えば、金（Ａｕ）または銀（Ａｕ）のような高い反射率を有する材料で形成されてもよい。
【０１３１】
図３３を参照して、微小電子機械デバイス１ｅ及び可動ミラー装置３の動作を説明する。
【０１３２】
第１電源６７ａを用いて、可動構造体５４と第１櫛歯固定電極５８ａの第３導電層６５との間に第１駆動電圧を印加し、第２電源６７ｂを用いて、可動構造体５４と第２櫛歯固定電極５８ｂの第３導電層６５との間に第２駆動電圧を印加する。本実施の形態では、可動構造体５４は、ねじれ梁５３を介して、アンカー５２の第２導電層６３に導通している。そのため、アンカー５２の第２導電層６３と第１櫛歯固定電極５８ａの第３導電層６５との間に第１駆動電圧を印加することによって、可動構造体５４と第１櫛歯固定電極５８ａの第３導電層６５との間に第１駆動電圧が印加され得る。アンカー５２の第２導電層６３と第２櫛歯固定電極５８ｂの第３導電層６５との間に第２駆動電圧を印加することによって、可動構造体５４と第２櫛歯固定電極５８ｂの第３導電層６５との間に第２駆動電圧が印加され得る。
【０１３３】
第１駆動電圧は、可動構造体５４と第１櫛歯固定電極５８ａとの間に第１静電引力を発生させる。第１静電引力は、可動構造体５４を第１櫛歯固定電極５８ａの第３導電層６５に近づける。第２駆動電圧は、可動構造体５４と第２櫛歯固定電極５８ｂとの間に第２静電引力を発生させる。第２静電引力は、可動構造体５４を第２櫛歯固定電極５８ｂの第３導電層６５に近づける。こうして、可動構造体５４は、ねじれ梁５３のねじれ軸５３ａを中心に回転して、傾く。可動構造体５４の傾きは、例えば、水平面（本実施の形態では、主面１０ｐ）に対する傾きである。
【０１３４】
可動構造体５４の傾き角は、第１可動構造部分５５ａと第１電極６０ａとにより構成される第１コンデンサの静電容量Ｃ1aの変化及び第２可動構造部分５５ｂと第２電極６０ｂとにより構成される第２コンデンサの静電容量Ｃ2aの変化の少なくとも１つを検出することによって測定され得る。具体的には、第１コンデンサの静電容量Ｃ1aの変化及び第２コンデンサの静電容量Ｃ2aの変化の少なくとも１つは、容量−電圧変換回路３５（図１２）によって電圧の変化に変換される。容量−電圧変換回路３５から出力される電圧の変化から、可動構造体５４の傾き角が測定され得る。
【０１３５】
特定的には、第２駆動電圧は、第１駆動電圧とは逆位相を有してもよい。そのため、第１静電引力と第２静電引力とが、交互に可動構造体５４に作用する。こうして、可動構造体５４は、ねじれ梁５３のねじれ軸５３ａを中心に、振動する。
【０１３６】
本実施の形態の可動ミラー装置３は、微小電子機械デバイス１ｅと、可動構造体５４上に設けられている反射膜５６とを備える。上記のように、第１駆動電圧によって可動構造体５４と第１櫛歯固定電極５８ａとの間に発生する第１静電引力は、可動構造体５４の傾き角を変化させる。第２駆動電圧によって可動構造体５４と第２櫛歯固定電極５８ｂとの間に発生する第２静電引力は、可動構造体５４の傾き角を変化させる。そのため、反射膜５６によって反射される光７０の進行方向を変化させることができる。第１静電引力及び第２静電引力は、可動構造体５４上の反射膜５６を、ねじれ梁５３のねじれ軸５３ａの回りに振動させてもよい。反射膜５６によって反射される光７０は、走査されてもよい。
【０１３７】
図３４から図３９を参照して、本実施の形態の微小電子機械デバイス１ｅの検査方法を説明する。本実施の形態の微小電子機械デバイス１ｅの検査方法は、以下に記載するように、実施の形態１及び実施の形態２の微小電子機械デバイス１の検査方法と同様の工程を備える。
【０１３８】
図３４から図３６に示されるように、本実施の形態の微小電子機械デバイス１ｅの検査方法は、第１電極６０ａ及び第２電極６０ｂの少なくとも１つと可動構造体５４との間にパルス電圧を印加することを備える。パルス電圧は、パルス電源３６から出力される。パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下である。特定的には、パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第２周期の５％以下であってもよく、第２周期の２％以下であってもよい。
【０１３９】
パルス電圧の立ち上がり時間Ｔ1は、第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期の１０％以下であるため、ねじれ軸５３ａ回りの可動構造体５４の第１回転変位運動はパルス電圧に追従できない。可動構造体５４は、ねじれ軸５３ａの回りに回転変位できない。これに対し、図３４では、パルス電圧は、可動構造体５４と第１電極６０ａとの間、及び、可動構造体５４と第２電極６０ｂとの間に静電引力を発生させる。図３５では、パルス電圧は、可動構造体５４と第１電極６０ａとの間に静電引力を発生させる。図３６では、パルス電圧は、可動構造体５４と第２電極６０ｂとの間に静電引力を発生させる。こうして、図３４から図３６に示されるように、パルス電圧は、可動構造体５４がねじれ軸５３ａの回りに回転変位することを抑制し、かつ、可動構造体５４を第２の方向（ｚ方向）に沿って強制的に並進変位させ得る。
【０１４０】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１ｅの検査方法は、実施の形態１及び実施の形態２の微小電子機械デバイス１の検査方法と同様の以下の工程を備えてもよい。本実施の形態の微小電子機械デバイス１ｅの検査方法は、パルス電圧を印加する前に、第２の方向（ｚ方向）における可動構造体５４の第１の位置及びねじれ軸５３ａの回りの可動構造体５４の第１の傾きの少なくとも１つを測定することを備えてもよい。本実施の形態の微小電子機械デバイス１ｅの検査方法は、パルス電圧を印加した後に、第２の方向（ｚ方向）における可動構造体５４の第２の位置及びねじれ軸５３ａの回りの可動構造体５４の第２の傾きの少なくとも１つを測定することを備えてもよい。本実施の形態の微小電子機械デバイス１ｅの検査方法は、第１の位置と第２の位置との間の第１の比較及び第１の傾きと第２の傾きとの間の第２の比較の少なくとも１つを行って、ねじれ梁５３が損傷しているか否かを判断することをさらに備えてもよい。
【０１４１】
図３７から図３９に示されるように、微小電子機械デバイス１ｅにＤＣ電圧を印加することによって、ねじれ軸５３ａの回りの可動構造体５４の第１の傾き及び第２の傾きが測定されてもよい。ＤＣ電圧の立ち上がり時間Ｔ2は、ねじれ軸５３ａ回りの可動構造体５４の回転変位運動の第２固有周波数の逆数で与えられる第２周期よりも大きい。
【０１４２】
具体的には、図３７及び図３８に示されるように、本実施の形態の微小電子機械デバイス１ｅの検査方法は、第１電極６０ａ及び第２電極６０ｂの一方と可動構造体５４との間にＤＣ電圧を印加することを備えてもよい。第１電極６０ａ及び第２電極６０ｂの他方と可動構造体５４との間にＤＣ電圧は印加されない。ＤＣ電圧は、ＤＣ電源３７から出力される。第１電極６０ａ及び第２電極６０ｂの一方と可動構造体５４との間に作用する静電引力によって、可動構造体５４に、ねじれ梁５３のねじれ軸５３ａを中心としたトルクが作用する。具体的には、図３７では、ＤＣ電圧は、可動構造体５４と第１電極６０ａとの間に静電引力を発生させる。図３８では、ＤＣ電圧は、可動構造体５４と第２電極６０ｂとの間に静電引力を発生させる。これら静電引力は、可動構造体５４に、ねじれ梁５３のねじれ軸５３ａを中心としたトルクを作用させる。可動構造体５４に第２の方向（ｚ方向）に沿う加速度が作用していなくても、可動構造体５４は、図３７及び図３８に示されるように、ねじれ軸５３ａ回りに強制的に回転変位する。
【０１４３】
あるいは、図３９に示されるように、本実施の形態の微小電子機械デバイス１ｅの検査方法は、第１櫛歯固定電極５８ａの第３導電層６５及び第２櫛歯固定電極５８ｂの第３導電層６５の一方と可動構造体５４との間にＤＣ電圧を印加することを備えてもよい。第１櫛歯固定電極５８ａの第３導電層６５及び第２櫛歯固定電極５８ｂの第３導電層６５の他方と可動構造体５４との間にＤＣ電圧は印加されない。ＤＣ電圧は、ＤＣ電源３７から出力される。第１櫛歯固定電極５８ａの第３導電層６５及び第２櫛歯固定電極５８ｂの第３導電層６５の一方と可動構造体５４との間に作用する静電引力によって、可動構造体５４に、ねじれ梁５３のねじれ軸５３ａを中心としたトルクが作用する。具体的には、図３９では、ＤＣ電圧は、可動構造体５４と第１櫛歯固定電極５８ａの第３導電層６５との間に静電引力を発生させる。この静電引力は、可動構造体５４に、ねじれ梁５３のねじれ軸５３ａを中心としたトルクを作用させる。可動構造体５４に第２の方向（ｚ方向）に沿う加速度が作用していなくても、図３９に示されるように、可動構造体５４は、ねじれ軸５３ａ回りに強制的に回転変位する。
【０１４４】
本実施の形態の変形例の微小電子機械デバイス１ｅの検査方法は、実施の形態４と同様に、微小電子機械デバイス１ｅが形成されたウエハを保持部３９（図２９を参照）で保持しながら、プローブピン３８を微小電子機械デバイス１に接触させることを備えてもよい。そのため、微小電子機械デバイス１ｅは低コストでかつ容易に検査され得る。
【０１４５】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１ｅ及びその検査方法並びに可動ミラー装置３の効果を説明する。
【０１４６】
本実施の形態の微小電子機械デバイス１ｅ及びその検査方法は、実施の形態１及び実施の形態２の微小電子機械デバイス１及びその検査方法と同様の効果を奏する。例えば、本実施の形態の微小電子機械デバイス１ｅ及びその検査方法では、第１電極６０ａ及び第２電極６０ｂの一方と可動構造体５４との間にパルス電圧が印加される。ねじれ梁５３を検査する際、可動構造体５４がねじれ軸の回りに回転することが抑制され、可動構造体５４を第２の方向（ｚ方向）に沿って並進変位させることができる。ねじれ梁５３を検査する際、ねじれ梁５３を第２の方向（ｚ方向）に沿って相対的に大きく変位させることができ、ねじれ梁５３に相対的に大きな応力が印加され得る。本実施の形態の微小電子機械デバイス１ｅ及びその検査方法は、ねじれ梁５３に存在し得る微小な損傷をより高い精度で検査し得る。
【０１４７】
本実施の形態の可動ミラー装置３は、微小電子機械デバイス１ｅと、可動構造体５４上に設けられている反射膜５６とを備える。本実施の形態の可動ミラー装置３は、ねじれ梁５３に存在し得る微小な損傷をより高い精度で検査し得るように構成されている。
【０１４８】
今回開示された実施の形態１−５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。矛盾のない限り、今回開示された実施の形態１−５の少なくとも２つを組み合わせてもよい。本発明の範囲は、上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許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を意図される。
【符号の説明】
【０１４９】
１，１ｅ  微小電子機械デバイス、２  加速度センサ、３  可動ミラー装置、５  ウエハ、１０  基板、１０ｐ  主面、１１  絶縁膜、１３ａ，６０ａ  第１電極、１３ｂ  第４電極、１４ａ，６０ｂ  第２電極、１４ｂ  第５電極、１６  第３電極、１７ａ  第１アンカー、１７ｂ  第２アンカー、２０ａ  第１ねじれ梁、２０ｂ  第２ねじれ梁、２１ａ  第１ねじれ軸、２１ｂ  第２ねじれ軸、２２ａ  第１可動構造体、２２ｂ  第２可動構造体、２３ａ，５５ａ  第１可動構造部分、２３ｂ  第３可動構造部分、２４ａ，５５ｂ  第２可動構造部分、２４ｂ  第４可動構造部分、２５ａ  第１リンク梁、２５ｂ  第２リンク梁、２６ａ  第１オフセット距離、２６ｂ  第２オフセット距離、２７  慣性質量体、３５  電圧変換回路、３６  パルス電源、３７  ＤＣ電源、３８  プローブピン、３９  保持部、４０  犠牲層、４１  検査部、４２  制御部、４３  メモリ、４４  比較回路部、４５  出力部、５２  アンカー、５３  ねじれ梁、５３ａ  ねじれ軸、５４  可動構造体、５６  反射膜、５７ａ  第１櫛歯可動電極、５７ｂ  第２櫛歯可動電極、５８ａ  第１櫛歯固定電極、５８ｂ  第２櫛歯固定電極、６１  第１導電層、６２  第１絶縁膜、６３  第２導電層、６４  第２絶縁膜、６５  第３導電層、６７ａ  第１電源、６７ｂ  第２電源、７０  光。
【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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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