(57)【要約】【課題】マイクロマシンにおける構造体の工程確認の検査、電気特性の検査及び機械特性の検査を非接触で行う検査方法を提供することを課題とする。【解決手段】第１の導電層、前記第１の導電層と平行に設けられた第２の導電層、および前記第１の導電層と前記第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有する構造体と、前記構造体と接続されるアンテナとを有し、前記アンテナを介して無線で前記構造体に電力を供給し、前記アンテナから発生する電磁波を前記構造体の特性として検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導電層、第２の導電層、および前記第１の導電層と前記第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有する微小構造体の検査方法であって、
前記微小構造体に接続されたアンテナを介して無線で前記微小構造体に電力を供給し、
前記アンテナから発生する電磁波を前記微小構造体の特性として検出することを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項２】
第１の導電層、第２の導電層、および前記第１の導電層と前記第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有する微小構造体の検査方法であって、
前記微小構造体は電源回路に接続され、
前記微小構造体および前記電源回路に接続されたアンテナを介して無線で前記微小構造体および前記電源回路に電力を供給し、
前記アンテナから発生する電磁波を前記微小構造体の特性として検出することを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項３】
第１の導電層、第２の導電層、および前記第１の導電層と前記第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有する微小構造体の検査方法であって、
前記微小構造体は電源回路に接続され、
前記微小構造体および前記電源回路に接続されたアンテナを介して無線で前記微小構造体および前記電源回路に電力を供給し、
前記アンテナから発生する電磁波を前記微小構造体および前記電源回路の特性として検出することを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項４】
第１の導電層、第２の導電層、および前記第１の導電層と前記第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有する微小構造体の検査方法であって、
前記微小構造体は制御回路に接続され、
前記制御回路は、電源回路に接続され、
前記微小構造体、前記制御回路および前記電源回路の少なくともいずれか一は、アンテナと接続され、
前記微小構造体、前記制御回路および前記電源回路の少なくともいずれか一に接続された前記アンテナを介して無線で前記微小構造体、前記制御回路および前記電源回路に電力を供給し、
前記アンテナから発生する電磁波を前記微小構造体の特性として検出することを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項５】
第１の導電層、第２の導電層、および前記第１の導電層と前記第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有する微小構造体の検査方法であって、
前記第１の導電層は、第１のパッドと接続され、
前記第２の導電層は、第２のパッドと接続され、
前記第１のパッド及び前記第２のパッドから前記微小構造体に電力を供給し、
前記微小構造体に接続されたアンテナから発生する電磁波を前記微小構造体の特性として検出することを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項６】
第１の導電層、第２の導電層、および前記第１の導電層と前記第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有する微小構造体の検査方法であって、
前記第１の導電層は第１のパッドと接続され、
前記第２の導電層は第２のパッドと接続され、
前記微小構造体に接続されたアンテナを介して無線で前記微小構造体に電力を供給し、
前記微小構造体に印加される電圧、または前記微小構造体に流れる電流を前記微小構造体の特性として前記第１のパッド及び前記第２のパッドから検出することを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項７】
第１の導電層、第２の導電層、および前記第１の導電層と前記第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有する第１の微小構造体がアンテナと接続され、
前記第１の微小構造体に隣接して前記第１の微小構造体と同一の構造を有する第２の微小構造体が設けられ、
前記アンテナを介して無線で前記第１の微小構造体に電力を供給し、
前記アンテナから発生する電磁波を前記第１の微小構造体の特性として検出し、前記第２の微小構造体の特性を評価することを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、前記電力の周波数または強度を変化させ、前記アンテナから発生する電磁波の強度を前記電力の周波数または強度の変化と関係づけて前記特性として検出することを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項９】
第１の導電層、第２の導電層、および前記第１の導電層と前記第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有する微小構造体の検査方法であって、
前記第１の導電層は第１のパッドと接続され、
前記第２の導電層は第２のパッドと接続され、
前記第１のパッド及び前記第２のパッドから前記微小構造体に電力を供給し、
前記微小構造体に流れる電流を前記微小構造体の特性として検出することを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項１０】
請求項９において、前記電力の周波数または強度を変化させ、前記微小構造体に流れる電流を前記周波数または強度の変化と関係づけて前記特性として検出することを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、前記特性とは、前記犠牲層の膜厚、前記空間部分の高さ、前記犠牲層の有無、前記微小構造体のバネ定数、前記微小構造体の共振周波数または前記微小構造体の駆動電圧であることを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項１２】
第１の導電層、第２の導電層、および前記第１の導電層と前記第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有して特性が既知である第１の微小構造体は、第１のアンテナと接続され、
前記第１の微小構造体と同一の構造を有する第２の微小構造体は、前記第１のアンテナと同一の構造の第２のアンテナと接続され、
前記第１のアンテナを介して無線で前記第１の微小構造体に電力を供給し、
前記第１のアンテナから発生する電磁波を検出して前記第２の微小構造体の基準特性とし、
前記第２のアンテナを介して無線で前記第２の微小構造体に電力を供給し、
前記第２のアンテナから発生する電磁波を前記第２の微小構造体の特性として検出し、
検出した前記第２の微小構造体の特性を前記基準特性と比較することにより前記第２の微小構造体の特性を評価することを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項１３】
請求項１２において、前記電力の周波数または強度を変化させ、前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナから発生する電磁波の強度を前記周波数の変化または強度と関係づけて前記特性として検出することを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項１４】
請求項１２又は請求項１３において、前記特性とは、前記犠牲層の膜厚、前記空間部分の高さ、前記犠牲層の有無、前記第１の微小構造体のバネ定数、前記第１の微小構造体の共振周波数または前記第１の微小構造体の駆動電圧であることを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項１５】
請求項１２乃至請求項１４のいずれか一項において、前記特性とは、前記犠牲層の膜厚、前記空間部分の高さ、前記犠牲層の有無、前記第２の微小構造体のバネ定数、前記第２の微小構造体の共振周波数または前記第２の微小構造体の駆動電圧であることを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項１６】
請求項１２乃至請求項１５のいずれか一項において、前記第１の微小構造体と前記第２の微小構造体とは同一基板上に設けられていることを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項１７】
請求項１２乃至請求項１５のいずれか一項において、前記第１の微小構造体と前記第２の微小構造体とは別基板上に設けられていることを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項１８】
請求項１乃至請求項１７のいずれか一項において、前記空間部分は、前記犠牲層を除去することにより形成される領域であることを特徴とする微小構造体の検査方法。
【請求項１９】
請求項１乃至請求項１８のいずれか一において、前記第１の導電層と前記第２の導電層は平行に設けられていることを特徴とする微小構造体の検査方法
【請求項２０】
請求項１乃至請求項１９のいずれか一項に記載の検査方法を用いて検査された微小構造体及び該微小構造体と接続された電気回路を有するマイクロマシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面マイクロマシニングによって作製されるマイクロマシンが有する構造体の検査方法、およびその検査方法を適用して作製されたマイクロマシン並びに構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロマシンは、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＭＳＴ（Ｍｉｃｒｏ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）とも呼ばれ、微小な機械的構造体（微小構造体、又は単に構造体とよぶ）と、電気回路とを融合した総合的なシステムを指す。
また、マイクロマシンは、シリコン基板の結晶異方性を利用して構造体を作製するバルクマイクロマシンと、様々な基板上に薄膜を積層して立体的な構造体を作製する表面マイクロマシンとがある。これらはどちらを作製する場合にも、ある機能を有する構造体と周辺回路（電気回路）とを、オンチップあるいはオンパッケージで集積している。
ここでオンチップとは、同一基板上に半導体素子を有する電気回路および構造体を作製することであり、オンパッケージとは、別々の基板上に作製された電気回路と構造体とを一つのパッケージに入れて最終製品の形態にすることである。
【０００３】
表面マイクロマシニング、またはバルクマイクロマシニング技術によって作製される構造体と、従来のＬＳＩ技術によって作製される周辺回路とは歩留まり低下の原因が異なる。したがって、それらをあわせ持つマイクロマシンの歩留まりは、オンチップであってもオンパッケージであっても、構造体の歩留まりと電気回路の歩留まりとの積となるので生産性を高めることが難しい。
【０００４】
とりわけ、歩留まりが低いのは構造体側である。これには様々な理由があるが、例えば膜厚やエッチング速度等のプロセスチェックを行った基板はプロセスに戻すことができずに廃棄しなければならなかったり、構造体を最終製品に実装するまで正常に動作するか否かの評価が困難であるといった問題を有しているためである。これらの問題を解決すべく、様々な研究が行われている（例えば、特許文献１、２を参照。）。
【特許文献１】特開２００５−４３５１４号公報
【特許文献２】特許第３５４９１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、内部応力により構造体が変形しているか否か、また、設計時に設定した特性が得られるか否かを精度良く判定するデバイスの測定方法および検査方法が提案されている。また特許文献２では、構造体の周波数特性を利用してアクチュエータの機械特性を検査する方法が提案されている。
【０００６】
上記の技術によって、顕微鏡観察や電気特性測定等で構造体の検査を行うことができ、検査後に基板を廃棄することもない。しかしながら、例えば上記特許文献１の検査は、検査パターンに対して行われ、作製する構造体そのものを検査することができない。また、上記特許文献２の検査は、構造体の作製が完了した後にだけ実施でき、工程確認のための検査を行うことができない。
【０００７】
一般的に、基板上に作製された構造体の全数に対して工程確認の検査や電気特性の検査は、その構造や機構が複雑であるため高度な技術や高価な装置を必要とする上に非常に時間がかかり、実施することが容易ではない。また、電気特性測定はプローバの針を基板に接触させて行うが、これは一般的な半導体素子と異なり、三次元の立体構造を有する構造体を破壊してしまう危険が大きくなる。
【０００８】
また、プローバの針を接触させて検査を行うと、接触した部分の層が剥がれたり、ごみが落ちることによって基板が汚染される。
【０００９】
一般的な半導体素子作製工程中に接触式の検査を行った場合には、基板は必ず洗浄してから工程に戻される。しかしながら、空間部分があり３次元的な立体構造を有するマイクロマシンは、その構造体を破壊してしまうために洗浄することができない。
【００１０】
さらに、構造体が有する空間部分は、構造層の下の犠牲層をエッチングにより除去することで形成される。ここで構造層が可視光に対し不透明な材料で形成されていれば（ほとんどの場合構造層に金属を使用するため不透明である）、犠牲層エッチングにより犠牲層が完全に除去されたか否かは、光学顕微鏡等の容易な手段を用いて検査することはできない。もし検査を行うのであれば、犠牲層エッチング後に基板を分断し、ＳＥＭ等で断面を観察する。しかしながらこの検査により犠牲層が完全に除去されているか否かが分かったとしても、既に分断された基板を工程に戻すことは不可能である。
【００１１】
このようなことから、構造体と周辺回路とをオンパッケージする場合、周辺回路は確実に動作するものが検査により選択されているが、構造体は全数検査が困難なため、パッケージ後に動作するか否かの最終検査で、初めて全数検査が行われている。これはマイクロマシンの生産性を非常に低下させる原因である。
【００１２】
本発明は上記課題に鑑み、マイクロマシンの構造体の工程確認の検査、電気特性の検査および機械特性の検査を非接触で容易に実施できる検査方法を提供することを目的とする。また、検査用に設けたパターンや回路を用いて、全ての構造体に対する工程確認の検査、電気特性の検査及び機械特性の検査を行うことができる検査方法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】
【００１３】
本発明に係る微小構造体の検査方法は、第１の導電層、第２の導電層、および第１の導電層と第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有する構造体と、その構造体とアンテナを接続して回路を形成する。そして、アンテナを介して無線で構造体に電力を供給し、アンテナから発生する電磁波を構造体の特性として検出することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る他の微小構造体の検査方法は、第１の導電層、第２の導電層、および第１の導電層と第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有する構造体に、電源回路が接続されており、
構造体および電源回路にアンテナを接続して回路を形成する。
そして、アンテナを介して無線で構造体および電源回路に電力を供給し、
アンテナから発生する電磁波を構造体の特性として検出することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る他の微小構造体の検査方法は、第１の導電層、第２の導電層、および第１の導電層と第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有する構造体に電源回路を接続し、
構造体および電源回路とアンテナを接続して回路を形成する。
そして、アンテナを介して無線で構造体および電気回路に電力を供給し、
アンテナから発生する電磁波を構造体および電気回路の特性として検出することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る他の微小構造体の検査方法は、第１の導電層、第２の導電層、および第１の導電層と第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有する構造体に、制御回路が接続され、
制御回路に電源回路が接続されており、
少なくとも構造体、制御回路および電源回路のいずれか一と接続されるアンテナとを有する回路を形成する。
そして、アンテナを介して無線で構造体、制御回路および電源回路に電力を供給し、
アンテナから発生する電磁波を構造体の特性として検出することを特徴とする。
【００１７】
上記制御回路は、ドライバまたはデコーダを具備する。
【００１８】
上記電源回路は、昇圧回路を具備する。
【００１９】
本発明に係る他の微小構造体の検査方法は、第１の導電層、第２の導電層、および第１の導電層と第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有する構造体にアンテナが接続され、
第１の導電層は第１のパッドと接続され、
第２の導電層は第２のパッドと接続されており、
そして、パッドから構造体に電力を供給し、
アンテナから発生する電磁波の変化を構造体の特性として検出することを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る他の微小構造体の検査方法は、第１の導電層、第２の導電層、および第１の導電層と第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有する構造体にアンテナが接続され、
第１の導電層には、第１のパッドが接続され、
第２の導電層には、第２のパッドが接続され、
アンテナを介して無線で前記構造体に電力を供給し、
構造体に印加される電圧、または構造体に流れる電流を前記構造体の特性として第１のパッド及び第２のパッドから検出することを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る他の微小構造体の検査方法は、第１の導電層、第２の導電層、および第１の導電層と第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有する第１の構造体がアンテナと接続され、
第１の構造体に隣接して第１の構造体と同一の構造を有する第２の構造体が設けられ、
アンテナを介して無線で第１の構造体に電力を供給し、
アンテナから発生する電磁波を第１の構造体の特性として検出し、第２の構造体の特性を評価することを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る他の微小構造体の検査方法は、電力の周波数又は強度を変化させ、アンテナから発生する電磁波の強度を周波数の変化又は強度と関係づけて特性として検出することを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る他の微小構造体の検査方法は、第１の導電層、第２の導電層、および第１の導電層と第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有する構造体において、
第１の導電層は第１のパッドと接続され、
第２の導電層は第２のパッドと接続され、
第１のパッド及び第２のパッドから構造体に電力を供給し、
構造体に流れる電流を構造体の特性として検出することを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る他の微小構造体の検査方法は、第１の導電層、第２の導電層、および第１の導電層と第２の導電層との間に設けられた犠牲層または空間部分を有して特性が既知である第１の構造体が第１のアンテナに接続され、
第１の構造体と同一の構造を有する第２の構造体は、第１のアンテナと同一の構造の第２のアンテナに接続され、
第１のアンテナを介して無線で第１の構造体に電力を供給し、
第１のアンテナから発生する電磁波を検出して第２の構造体の基準特性とし、
第２のアンテナを介して無線で第２の構造体に電力を供給し、
第２のアンテナから発生する電磁波を第２の構造体の特性として検出し、
検出した第２の構造体の特性を前記基準特性と比較することにより第２の構造体の特性を評価することを特徴とする。
【００２５】
上記本発明に係る微小構造体の検査方法は、例えば、電力の周波数を変化させ、第１のアンテナ及び第２のアンテナから発生する電磁波の強度を周波数の変化と関係づけて特性として検出することを特徴とする。
【００２６】
上記本発明に係る微小構造体の検査方法は、空間部分は、犠牲層を除去することにより形成されることを特徴とする。この犠牲層の除去は、エッチングにより行われ、本明細書では、その工程を犠牲層エッチングとよぶ。
【００２７】
上記本発明に係る微小構造体の検査方法において、第１の構造体と第２の構造体とは同一基板上に設けることができる。
【００２８】
上記本発明に係る微小構造体の検査方法において、第１の構造体と第２の構造体とは別々の基板上に設けることができる。
【００２９】
本発明に係る他の微小構造体の検査方法において、特性とは、犠牲層の膜厚、犠牲層にかかる応力、空間部分の高さ（すなわち第１の導電層と第２の導電層間の距離）、構造体のバネ定数、構造体の共振周波数、構造体の駆動電圧又は犠牲層の有無であることを特徴とする。また、それらの測定結果を組み合わせることで、構造層の内部応力を求めることも可能である。なお、本発明において、第１の導電層と第２の導電層とは平行に設けられていることが好ましい。
【００３０】
電力の強度を変化させ、アンテナから発生する電磁波の強度を電力の強度と関係づけて特性として検出することを特徴とする。
【００３１】
電力の周波数を変化させ、アンテナから発生する電磁波の変化を周波数の変化と関係づけて検出し、電磁波の強度が最も大きくなる周波数から犠牲層の膜厚を評価することを特徴とする。
【００３２】
構造体は、絶縁表面を有する基板上に形成されていることを特徴とする。
【００３３】
本発明に係るマイクロマシンは、上記したいずれかの微小構造体の検査方法を適用して検査された微小構造体と該微小構造体と接続された電気回路を有するマイクロマシンである。
【００３４】
本発明に係るマイクロマシンは、基板上に形成された第１の導電層と、第１の導電層と平行に設けられた第２の導電層を有し、第１の導電層および第２の導電層のうち少なくとも一方は、断線された配線と接続されていることを特徴とする。
【００３５】
第１の導電層は、絶縁性を有する基板上に形成されていることを特徴とする。
【００３６】
絶縁性を有する基板は、ガラス基板又はプラスチック基板であることを特徴とする。
【００３７】
第１の導電層と第２の導電層は、平行に設けられていることを特徴とする。なお、本明細書において、平行とは、多少のずれを含み、±５度程度のずれを有している場合も含まれるものとする。
【００３８】
本発明に係るマイクロマシンは、基板上に、第１の導電層、第１の導電層と平行に設けられた第２の導電層と、第１の導電層と同ノードに接続される第１の配線、または第２の導電層と同ノードに接続される第２の配線を有し、基板が第１の配線または第２の配線を切断するように分断されていることを特徴とする。つまり、基板の側面と第１の配線又は第２の配線の切断面が概ね揃っていると言い換えることができる。このように、配線を切断されたままにすることで配線を除去する工程を省略することができる。
【００３９】
本発明において、マイクロマシンは、内部に空間部分を有して三次元的な立体構造を有する構造体（微小構造体ともいう）と、その構造体を制御し、又は構造体からの出力を検知するための電気回路を有する。そして、構造体は、空間部分を挟んで向かい合う平行な二つの電極を有し、そのうち一つは基板に固定されていて可動することのない固定電極（本明細書では第１の導電層）であり、もう一つは可動することのできる電極（本明細書では第２の導電層）である。
また、可動することができる第２の導電層は単層で形成されていることもあるが、その第２の導電層上に絶縁層等を積層して可動する層を構成している場合が多い。本明細書では、この第２の導電層や絶縁層を積層して形成されている可動する層を構造層と記載する。
【発明の効果】
【００４０】
本発明は、アンテナと構造体とを接続した検査回路を設けることで、作製中および作製後のマイクロマシンを非接触で検査することができる。これにより、プローバの針を接触させる検査のように検査時の位置精度を求められることがなく、実施者も容易に検査を行うことができる。また、複数の項目や複数の基板にわたって検査を行う場合にも、針の位置決めに要する時間が不要なため、検査時間を短縮し、生産性を向上することができる。さらに針の接触により、空間部分がある三次元の立体構造を有する構造体を破壊してしまう危険性をなくすことができ、また針の接触による基板の汚染をなくすことができる。
【００４１】
また、非接触で膜厚や動作特性等の検査を行うことができるため、検査後に基板を工程に戻すことができる。これは、検査ごとに基板を分断又は破棄する必要がなくなり、生産性を向上することができる。
【００４２】
また、供給電力や周波数に依存した変化を検出することで、不透明な層の下の状態、例えば構造層下の犠牲層の厚さや、犠牲層エッチングの進行状況、空間部分の高さ等を検査することができる。さらに、検査回路がアンテナを含む無線通信回路や制御回路等を有することで、構造層の内部応力、構造層のバネ定数、構造層の共振周波数、構造体の駆動電圧等、構造体の様々な動的特性又は静的特性を検査することができる。
【００４３】
本発明の検査方法を適用することで、マイクロマシンの作製中、好ましくは犠牲層のエッチングの前や、基板を分断する前に構造体の特性の検査を行うことができる。これにより、不良を発見した時にリペアできる確率が高くなり、生産性を向上することができる。
【００４４】
また、検査回路を構成する構造体と共に、アンテナ等の部分もＭＥＭＳ技術により作製できるため、高感度の無線通信回路を同時形成し、検査精度を向上させることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
本発明の実施の形態について、図面を用いて以下に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されない。本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態および詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解されるからである。したがって、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容のみに限定して解釈されるものではない。なお、図面を用いて本発明の構成を説明するにあたり、同じものを指す符号は異なる図面間でも共通して用いる場合がある。
【００４６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明のマイクロマシンの検査方法、およびその検査を行うために設ける回路について説明する。本発明のマイクロマシンの検査方法は、検査対象、すなわちマイクロマシンを構成する構造体とアンテナとを接続した回路を設け、電磁波を用いて無線で検査を行うことを特徴とする。本明細書では、検査のために設ける当該回路を検査回路と記載する。
【００４７】
図１（Ａ）に、検査装置１０１と検査回路１０２とを示す。検査装置１０１は、測定者が操作を行ったり測定結果を出力するための入出力インターフェース１０３、測定項目に対応して無線通信を制御するための制御回路１０４、および検査回路１０２と通信を行うための無線回路１０５を有する。無線回路１０５は、可変抵抗や可変容量等を有し、出力する電力の大きさや周波数等を変更することができる可変電源、およびアンテナ１０６を有し、制御回路１０４からの制御によって、測定項目に対応した周波数と電力の電磁波をアンテナ１０６から放射する。
【００４８】
検査回路１０２は、基板１０７上にアンテナ１０８、および検査対象となる検査素子、すなわちマイクロマシンを構成する構造体１０９を有する。そして、検査回路１０２は、検査装置１０１から放射される電磁波を受信し、アンテナ１０８に生じる誘導起電力により構造体１０９に電力が供給される。
【００４９】
検査装置１０１のアンテナ１０６から放射する電磁波の周波数や電力等を変化させると、構造体１０９の特性に応じて検査回路１０２内に流れる電流が変化し、検査回路１０２のアンテナ１０８からはその電流変化に応じた電磁波が発生する。したがって、本発明に係る検査方法は、検査装置１０１のアンテナ１０６が当該電磁波を受信することで構造体１０９の特性を非接触で検査することができる。
【００５０】
図１（Ｂ）に、検査装置の一部（無線回路）および検査回路を電気的等価回路で表した図を示す。検査装置１０１は、制御回路１０４、容量値Ｃ１の容量１１０、抵抗値Ｒ１の抵抗１１１およびインダクタンスＬ１のアンテナ１０６とが直列に接続された、直列共振回路として表すことができる。当該回路は、制御回路１０４からの制御により電圧Ｖを印加すると、電流ｉ１が流れる。ここで、印加する電圧や周波数を変化させると、アンテナ１０６は、回路内に流れる電流の大きさに比例した強度、電流の時間変化に比例した周波数の電磁波を放出することができる。
【００５１】
一方、検査回路１０２は、抵抗値Ｒ２の抵抗１１２、インダクタンスＬ２のアンテナ１０８およびインピーダンスＺ２の構造体１０９を接続した閉回路で表すことができる。また、検査装置のアンテナ１０６および検査回路のアンテナ１０８は相互インダクタンスＭを有し、検査装置のアンテナ１０６から放射された電磁波を受信した検査回路のアンテナ１０８は、相互インダクタンスＭとアンテナ１０６に流れる電流ｉ１の時間変化の積に比例した誘導起電力ｕ２が生じ、閉回路には電流ｉ２が流れる。
【００５２】
ここで、自己インダクタンスＬ１、Ｌ２、および相互インダクタンスＭは、コイルの幾何学的形状や大きさ、媒質等によって決定される固有値である。また、検査装置１０１の容量１１０が有する容量値Ｃ１、抵抗１１１が有する抵抗値Ｒ１、およびアンテナ１０６のインダクタンスＬ１は既知であり、検査装置のアンテナ１０６に印加される電圧Ｖ、および流れる電流ｉ１は測定可能な量である。そして、検査回路１０２に流れる電流ｉ２は検査回路、とりわけ構造体１０９の特性を反映し、アンテナ１０８は電流ｉ２の大きさおよび時間変化に比例した電磁波を発生させる。したがって、検査回路１０２のアンテナ１０８のインダクタンスＬ２、および抵抗１１２の抵抗値Ｒ２がある値を持つように設計及び製作することで、構造体１０９のインピーダンスＺ２を求めることができる。
【００５３】
検査装置のアンテナ１０６が放射する電磁波と、検査回路のアンテナ１０８が発生する電磁波との関係を、図３（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。図３（Ａ）は、検査装置から放射する電磁波の周波数と、検査回路のアンテナが発生する電磁波の強度との関係を示す（図は横軸が周波数、縦軸が強度を示す）。例えば、構造体１０９が容量性のインピーダンスを持つ場合、検査回路は抵抗、インダクタンスおよび容量を接続した共振回路となる。したがって図３（Ａ）に示すように、抵抗値、インダクタンスおよび容量値で決定される特定の周波数ｆに強度のピークを持つ電磁波を出力する。このように、検査装置１０１から放射する電磁波の周波数を変化させることによって、その周波数に依存した検査回路の特性１１３を得ることが可能となる。例えば、アンテナ１０６のインダクタンスＬがＬ＝１０μＨとなるように作製し、構造体の容量性のインピーダンスが約５００ｐＦ程度になるように構造体１０９を作製した場合、共振周波数ｆ０はｆ０＝２．２５ＧＨｚで得られる。
【００５４】
また、検査装置１０１のアンテナ１０６が放射する電磁波の強度と、検査回路１０２のアンテナ１０８が発生する電磁波の強度との関係を、図３（Ｂ）に示す（図は横軸が検査装置からの電磁波の強度、縦軸が検査回路からの電磁波の強度を示す）。例えば、構造体１０９が抵抗性のインピーダンスを有する場合、検査回路は、抵抗およびインダクタを接続した共振回路となる。ここで、検査装置１０１から、ある特定の周波数で強度を変化させた電磁波を放射すると、検査回路に流れる電流の大きさが変化する。したがって検査回路は、図３（Ｂ）に示すように、当該電流値に比例した強度の電磁波を出力する。このように、検査装置から放射する電磁波の電力を変化させると、検査回路に発生する電圧および流れる電流が変化することから、検査回路の特性１１４を得ることができる。
【００５５】
ここで、検査回路１０２のアンテナ１０８のインダクタンスＬ２、および抵抗１１２の抵抗値Ｒ２がある値を持つように設計、製作することで、上記検査回路の特性は、構造体の特性を反映したものとなる。したがって、測定項目に応じた検査回路を作製し、目的に応じた電力を供給することで、構造体を作製する途中に形成される犠牲層の膜厚、構造体の空間部分の高さ、構造層の膜応力、構造層のバネ定数、構造層の共振周波数、構造体の駆動電圧、等の構造体の特性を、非接触で検査することができる。
【００５６】
また、上記のような測定によって得られた測定結果から、様々な演算によって構造体の特性にかかるパラメータを抽出し、そのパラメータが仕様により定められた範囲内であるか否かにより、構造体の特性の評価を行うことができる。
【００５７】
また、上記検査回路を用いた構造体の特性の検査は、測定結果から構造体の特性そのものを求めるのではなく、特性が既知であり基準となる構造体の測定結果と比較することにより行うことも可能である。すなわち、膜厚や駆動電圧等の特性が既知である構造体を有する検査回路を上記の方法で測定する。その後、特性が未知である構造体を有する検査回路を同一の条件で測定し、その結果を前記既知の特性を有する構造体の測定結果と比較することで、未知の構造体の特性の評価を行うことができる。
【００５８】
当該検査方法の例を、図４を用いて説明する。ここでは一例として、構造体１０９が容量性のインピーダンスを有し、検査対象となる構造体の特性がその容量値に反映される場合について説明する。まず、検査対象となる特性が既知である構造体を有する検査回路に対して検査を行う。構造体のインピーダンスが容量性であり、検査回路は直列の共振回路となるので、検査は検査装置から強度が一定で周波数を変化させた電力を供給し、検査回路からの出力を受信する。結果は図４に示すように、横軸に検査装置が放出する電磁波の周波数をとり、縦軸に検査回路が出力する電磁波の強度をとると、特定の周波数ｆで強度が最大値を取る周波数特性１１５の結果を得ることができる。これを基準の周波数特性１１５の測定結果とする。
【００５９】
また、この周波数特性１１５の測定結果を基に、検査対象となる特性が未知である構造体を測定した場合の結果が取りうる許容範囲を設定しても良い。例えば、図４の点線で示すように、上記測定で得た共振周波数ｆから、正および負の方向に所定の範囲を設定し、これを共振周波数の許容範囲とすることができる。他にも、出力強度や共振のＱ値等の許容範囲を設定することも可能である。この許容範囲は、検査対象となる構造体の特性を評価するために最適なものを選択し、動作仕様の範囲から設定することが望ましい。
【００６０】
次に、同一条件のもとで、検査対象となる特性が未知の構造体を有する検査回路の測定を行う。例えばその測定結果が、図４の二点鎖線で示す周波数特性１１６のように、基準の周波数特性１１５の測定結果と類似した結果を得た場合は、この構造体が前で測定された構造体と同じ特性を有すると評価することができる。また、所定の変数が上記で設定した許容範囲内である場合に、この構造体が前で測定された構造体と同じ特性を有すると評価することも可能である。
【００６１】
また、測定結果が、図４の一点鎖線で示す周波数特性１１７のように、基準の測定結果と大きく異なり、上記で設定した許容範囲外に強度が最大値を持つような場合には、この構造体は前で測定された構造体と大きく異なる特性を有すると評価できる。また、図４の一点鎖線で示す周波数特性１１８のように、最大値が許容範囲内に存在しても、その曲線が二つ以上の極大を持つような場合には、特性が異なると判断することができる。
【００６２】
このように、同一条件の検査回路を用いて特性が既知の構造体および特性が未知の構造体を検査し、それらの結果を比較することで、特性が未知の構造体に関する評価を行うことができる。ここで、構造体の良又は不良の評価を行う場合、既知の特性を有して評価の基準となる構造体は、良品と判断される特性を有する構造体を用いる。そして、その良品が取りうる基準の結果と比較して、良又は不良の評価を行うことが望ましい。
このような結果の比較による検査方法は、検査回路が出力する電磁波から構造体の特性を直接求めることが困難である場合等に有効に適用することができる。
【００６３】
以上に示したように、本発明を適用することによって作製中および作製後の構造体の特性を非接触で検査することができる。これにより、プローバの針を接触させる検査のように検査時の位置精度を求められることがなく、実施者も容易に検査を行うことができる。
また、複数の項目や複数の基板にわたって検査を行う場合にも、針の位置決めに要する時間が不要なため、検査時間を短縮し、生産性を向上することができる。さらに針の接触により、空間部分がある三次元の立体構造を有する構造体を破壊してしまう危険性をなくすことができる。
【００６４】
また、非接触で膜厚や動作特性等の検査を行うことができるため、検査後に基板を工程に戻すことができる。これは、検査ごとに基板を分断又は破棄する必要がなくなり、生産性を向上することができる。
【００６５】
また、供給電力の強度や周波数に依存した変化を検出することで、構造体の様々な動的特性若しくは静的特性又はこれら両方の特性を検査することができる。
【００６６】
本発明の検査方法を適用することで、マイクロマシンの作製中、好ましくは犠牲層エッチング前や、基板分断前に構造体の特性の検査を行うことができる。これにより、不良を発見した時にリペアできる確率が高くなり、生産性を向上することができる。
【００６７】
さらに、基準となる構造体の測定結果と比較することで、単純に検査により良又は不良を判断するだけで、個別の値を求める必要がない場合や、検査回路が出力する電磁波から構造体の特性を直接求めることが困難であるとき等に、有効に適用することができる。
【００６８】
（実施の形態２）
本実施の形態では上記実施の形態で説明した検査方法を適用し、非接触で膜厚を測定する方法についての例を説明する。
【００６９】
表面マイクロマシニングは、まず基板上に犠牲層を形成し、その上に構造層を形成する。その後犠牲層を除去することにより、構造層の一部が基板から離れて支持される構造体およびその構造体を有するマイクロマシンを作製する。ここで、構造体の可動部分となる層を本明細書では構造層と記載する。
また、当該構造層が可動するための領域である空間を形成するために、後にエッチングで除去する層を犠牲層と記載する。また、当該エッチングを犠牲層エッチングと呼ぶ。
犠牲層は、空間部分としたい場所に形成し、犠牲層エッチングによって除去されることで構造層を基板から分離するとともに空間部分を作るというための非常に重要な層である。
しかしながら、犠牲層は除去されるために、最終製品の形態である構造体やマイクロマシンは犠牲層を有さないことが多い。
【００７０】
このように、犠牲層の厚さ、および犠牲層を除去して形成される空間の高さ（基板から構造層までの距離）は、構造体の動作特性に影響を与えるため、これらの厚さ制御および測定は非常に重要となる。
【００７１】
本実施の形態では、犠牲層の膜厚と、犠牲層除去後にできた空間部分の高さを、非接触で検査する方法を説明する。
【００７２】
検査は、上記実施の形態で説明した検査回路を用いる。この検査回路が有する構造体の断面図を図５（Ａ）〜（Ｃ）に、上面図を図５（Ｄ）に示す。なお、図５（Ｄ）は、犠牲層をエッチングする前の上面図であり、点線Ａ−Ａ’に示す位置の断面図が、図５（Ａ）に対応する。構造体は、一般的な半導体素子を作製するプロセスを適用して作製することができる。まず図５（Ａ）に示すように、基板２０１上に第１の導電層２０２を形成し、その上に犠牲層２０３を形成し、さらにその上に第２の導電層２０４を形成することで作製される。ここで、基板２０１は一般的にはシリコン基板が使用されるが、ガラス基板やプラスチック基板、金属基板等を用いても良い。金属基板等を用いる場合には、絶縁膜を形成する等の表面処理を行うことが望ましい。また、例えば、プラスチック基板上に構造体を形成することにより、軽量且つ柔軟性に富んだ薄型のマイクロマシンを形成することができる。また、シリコン基板、ガラス基板及び金属基板を研磨して薄くすることにより、薄型のマイクロマシンを形成することもできる。
【００７３】
また、第１の導電層２０２および第２の導電層２０４は導電性を有する物質で形成し、犠牲層２０３は比誘電率がεで与えられる絶縁性の物質で形成する。第１の導電層２０２及び第２の導電層２０４の膜厚は、例えば１００ｎｍ以上７００ｎｍ以下（例えば４００ｎｍ）である。
【００７４】
また、構造体は図５（Ｂ）に示すように、犠牲層２０３上に第２の導電層２０４および絶縁性を有する層２０５を成膜した後に、加工することによって形成することも可能である。その後、図５（Ｃ）に示すように、エッチングによって犠牲層２０３を除去して空間部分２０６を形成することによって、最終的な構造体を形成することができる。
【００７５】
ここで、第１の導電層２０２ならびに第２の導電層２０４、犠牲層２０３および絶縁性を有する層２０５に用いられる材料について例を示す。
第１の導電層２０２及び第２の導電層２０４は、導電性を有する材料、例えば、アルミニウム、タングステン、タンタル、チタン、金、ルビジウム等の金属およびそれらの窒化物や酸化物、又は上記金属を主成分とする合金を用いてスパッタリング法により形成する。
また、犠牲層エッチングの際にエッチング剤としてフッ酸を用いる場合、犠牲層２０３をリンガラス（ＰＳＧ）やシリコン酸化物で形成し、絶縁性を有する層２０５は多結晶構造を有するシリコンで形成することができる。また、エッチング剤にアンモニア過水を用いる場合、犠牲層２０３をタングステン（Ｗ）、絶縁性を有する層２０５を酸化シリコンで形成することができる。
【００７６】
なお、犠牲層２０３の除去には、ウェットエッチング法又はドライエッチング法を適用することができる。犠牲層２０３を除去することにより、空間部分２０６が形成される。
【００７７】
本明細書では、犠牲層エッチング前の構造体、および犠牲層エッチング後の構造体の両方を「構造体」と記載しているが、マイクロマシンを構成するための構造体は、犠牲層エッチングを経て空間部分を有する構造体であるため、ここでは、最終的な構造体と記載した。
また、図５（Ｃ）の構造体は、図５（Ｂ）の構造体に犠牲層エッチングを適用したものを示している。
【００７８】
上記の構造体を作製するプロセスは、最も簡単な例を示している。したがって、例えば基板上に下地となる保護層を形成した上に第１の導電層を形成することができる。基板上に保護層を形成することによって、基板から構造体への汚染を防止し、また、基板上に成膜する他の層の内部応力を緩和することができる。保護層としては、酸化シリコン、窒化シリコン、酸素を含む窒化シリコン（窒化酸化シリコンともいう）、窒素を含む酸化シリコン（酸化窒化シリコンともいう）などを用いることができる。なお、保護層は、上記に上げた材料を用いて積層構造としてもよい。保護層として、例えば膜厚５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下（好ましくは１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以下）の窒素を含む酸化シリコンをプラズマＣＶＤ法により形成することができる。
【００７９】
また、第１の導電層２０２上に保護層となるものを形成した上に犠牲層２０３を形成することも可能である。さらには第２の導電層２０４の上下に保護層となるものを形成することが可能であり、導電層や絶縁層等の各層は単層のみならず積層で形成することも可能である。第１の導電層２０２上、第２の導電層２０４下に保護層を形成することによって、犠牲層エッチング時の導電層表面の劣化を防止することができる。また、第２の導電層と保護層との積層によって構造層を形成することにより、構造層の内部応力を緩和し、また、構造層の硬さを任意に制御することができる。
【００８０】
構造体は動作の必要上、基板２０１に固定されていて可動することのない固定電極（第１の導電層）、犠牲層、構造層として可動する可動電極（第２の導電層）を順に積層することによって構成されることが多く、本発明ではこの構造を利用して犠牲層の膜厚の測定を行う。ここで、「固定電極」、「可動電極」とは、その電極が機械的に可動するか、基板等に固定されているかを表現するためであり、その電極に印加される電位が固定であるといった意味は含まない。
【００８１】
また、図５（Ｄ）に示す例のように、第１の導電層２０２、犠牲層２０３および第２の導電層２０４の各層が重なって形成され、第１の導電層２０２と第２の導電層２０４との重なる部分２０７面積Ｓは設計時に既に分かっているものとする。
【００８２】
上記のように形成した構造体は、第１の導電層と第２の導電層が向かい合い、間に絶縁体を有する平行平板型の容量とみなすことができる。したがって、アンテナと構造体とを閉回路に接続した検査回路は、インダクタと容量とを、抵抗を介して接続した共振回路となる。ここで、抵抗はアンテナと構造体とを接続する配線によって生じる寄生抵抗である。
【００８３】
アンテナは、設計時に予想される構造体の容量値とある周波数で共振するインダクタンスＬを有するように作製する。また、寄生抵抗の抵抗値Ｒは配線材料固有の抵抗率および配線の断面積と長さによって求めることができる。
【００８４】
このように作製した検査回路に対して、検査装置から電磁波を放射すると、アンテナの両端には誘導起電圧Ｖが生じる。ここで当該電磁波の周波数を変化させると、アンテナ、抵抗および容量（構造体）で構成される検査回路が共振する周波数ｆ０で最も大きな吸収が起こり、検査回路内に流れる電流ｉが最大となる。
【００８５】
図６は、上記で説明した検査回路内に流れる電流ｉの周波数特性を示す。検査回路はインダクタ、容量、抵抗の共振回路であるため、電流ｉはある周波数を中心にピークを持つ曲線で示される。犠牲層エッチング前の電流の周波数特性２０８は、図６に示すように周波数ｆ０を中心に電流値がピークを持つ。
【００８６】
検査回路のアンテナは、検査回路内に流れる電流ｉの時間変化に比例した電磁波を発生することから、この電磁波を検査装置で受信することで検査回路内に流れる電流の周波数特性を得ることができる。
【００８７】
ここで、検査回路の共振周波数ｆ０は式（１）で表すことができる。また、構造体の容量Ｃは式（２）で表すことができる。
【数１】
2007175861.tif 000003
【数２】
2007175861.tif 000004
【００８８】
このように、検査回路の共振周波数ｆ０はインダクタンスＬ、抵抗Ｒおよび構造体の容量Ｃによって決定する。インダクタンスＬ、抵抗Ｒ、二つの導電層の重なり面積Ｓ、犠牲層の比誘電率εは設計時および作製時に既知である。したがって、検査回路の共振周波数ｆ０から犠牲層の膜厚を求めることができる。この方法は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す両方の構造体に対して適用することができる。
【００８９】
次に、犠牲層エッチングによって犠牲層を除去した後にも、同様にして共振周波数を測定することができる。このときの共振周波数をｆ１とすると、式（１）、式（２）から周波数ｆ１を測定することにより空間の高さ、すなわち二つの導電層間の距離を求めることができる。
【００９０】
図６に、犠牲層エッチング後の、検査回路の電流ｉの周波数特性２０９を示す。犠牲層エッチング後の電流の周波数特性２０９は、図に示すように周波数ｆ１を中心に電流値がピークを持つ。犠牲層エッチング後は空間部分の比誘電率は１に近似することができるため、犠牲層エッチング前後の二つの導電層間の距離が等しい場合には、検査回路の共振周波数は式（３）で表すことができる。
【数３】
2007175861.tif 000005
【００９１】
しかしながら、犠牲層の膜厚が犠牲層エッチング前にはｄであったものが、犠牲層エッチング後には二つの導電層間の距離がｄ±Δｄに変化した場合、共振周波数は式（４）で表される（このときの共振周波数をｆ２とする）。
【数４】
2007175861.tif 000006
【００９２】
したがって図６に示すように、検査回路に流れる電流の周波数特性２１０は、周波数がｆ１からマイナス側もしくはプラス側にずれたｆ２でピークを持つようになる。
【００９３】
上記のように本発明を適用することによって、犠牲層エッチング前後で同一の検査回路を用いて犠牲層の膜厚の検査、および空間部分の高さの検査を行うことができる。そしてそれらの検査結果を比較することによって、構造体の特性を、プロセスごとに評価することができる。また、犠牲層エッチング前後で同一の構造体の検査を行い、例えばその結果を比較して犠牲層の厚さと空間の高さが異なった場合には、構造層の歪みを検出することができるため、構造層の内部応力やバネ定数等の特性を評価することが可能になる。
【００９４】
ここで、犠牲層が導電性を有する材料で形成されている場合は、犠牲層エッチング前の構造体を容量と見なすことができないため、上記の方法は使えない。しかしながら、この構造体を抵抗素子と見なすと、検査回路はインダクタと抵抗とを接続した共振回路となるので、上記とは異なる方法を用いて非接触で膜厚測定を行うことができる。ここでは、構造体の抵抗値が犠牲層の膜厚を反映するので、構造体の電流電圧特性を得ることで膜厚の検査を行うことができる。
【００９５】
上記の場合と同様、構造体を形成する二つの導電層の重なり面積Ｓ、犠牲層の抵抗率ρは設計時および作製時に既知である。この検査回路に対して検査装置は、周波数が一定で出力強度を変化させた電磁波を放射する。そしてその出力強度の変化に対応した検査回路の応答により構造体の抵抗値を得て、犠牲層の膜厚を求めることができる。ここで、検査精度を高めるために、検査装置が放出する電磁波の周波数は検査回路の共振周波数であることが望ましい。
【００９６】
また、上記検査回路を用いた構造体の特性評価は、上記実施の形態で説明したように、基準となる構造体を用いた測定結果と比較することにより行うことも可能である。例えば、既知の膜厚を有する構造体をある条件で測定する。その後、検査したい構造体を同一の条件で測定し、その結果を前記既知の構造体の測定結果と比較することで評価を行うことができる。
【００９７】
表面マイクロマシンは、基板上に薄膜を形成、加工することで作製されるが、薄膜は異なる材料上に成膜することで内部応力が発生する。そして犠牲層エッチングを行うことで、構造体を形成する薄膜は隣り合う膜（犠牲層）が除去されて内部応力が開放されるため、基板と接していない部分が凹や凸に変形する。このように構造体を形成する膜が変形すると、空間の高さが変化するため、構造体の特性が大きく変化する。したがって、その空間の高さを測定することで構造体の特性を概算することができ、また、構造体の良又は不良を判断することができる。
【００９８】
本発明のように非接触で構造体の測定を行うことで、構造体を破壊することなく容易に構造体の評価を行うことができる。さらには、電磁波の強度や周波数特性によって構造体の特性検査することで、たとえば金属膜の下の膜の厚さのように、顕微鏡で見えないものでも検査することができる。このような不透明な膜の下にある膜厚を測定する場合は、一般的には基板を分断して断面を観察することにより膜厚を測定するが、本発明を適用することにより容易に測定を行うことができ、検査後に基板を工程に戻すことができる。これは破棄する必要がなく、生産性を向上することができる。
【００９９】
上記のように本発明を適用することによって、犠牲層エッチング前後で同一の検査回路を用いて犠牲層の膜厚の検査、および空間部分の高さの検査を行うことができるため、構造体の特性を、プロセスごとに評価することができる。これは、犠牲層エッチング前や、ダイシング前にプロセスの検査をすることで、不良を発見した時にリペアできる確率が高くなり、生産性を向上することができる。また、犠牲層エッチング前後で同一の構造体の検査を行い、その結果を比較することによって、構造層を形成する層の特性（応力等）を評価することができる。
【０１００】
なお、本実施の形態は上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【０１０１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、上記実施の形態で説明した検査方法に関して、異なる検査回路の構成、およびその回路を用いた検査方法の例を説明する。本発明の検査方法は、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す検査回路にも適用することができる。
【０１０２】
図７（Ａ）、（Ｂ）に示す検査回路は、アンテナ３０１、構造体３０２および測定用パッド３０３によって構成されている。また検査回路が有する配線抵抗を、抵抗３０４によって示す。図７（Ｃ）は、構造体３０２と測定用パッド３０３によって構成される。この検査回路は、アンテナと構造体とが閉回路になるように接続され、構造体を構成する導電層と同じノードにパッドが接続されている。このパッドの接続する場所、およびその数は測定対象によって決定することができる。
【０１０３】
この検査回路を用いる場合、プローバの針をパッドに接触させて電力を供給し、アンテナから発生する電磁波を受信することで構造体の特性を検査することができる。逆に、検査装置からアンテナ３０１を介して検査回路に無線で電力を供給し、プローバの針をパットに接触させて構造体に流れる電流や印加される電圧を測定することも可能である。
【０１０４】
ここでは、後者の方法を適用して犠牲層の膜厚を測定する方法の例を示す。図７（Ａ）〜（Ｃ）の検査回路は、図５（Ｂ）で示した構造体を有し、構造体の第１の導電層と同じノードおよび第２の導電層と同じノードに接続された二つのパッドを有するものとする。この検査回路に対して検査装置から電磁波を放射すると、アンテナ３０１に誘導起電圧が生じる。ここで当該電磁波の周波数を変化させると、検査回路の共振周波数で最も大きな吸収が起こり、生じる誘導起電圧は最大となる。ここで、パットにプローバの針を接触させ、構造体に印加される電圧の周波数特性を測定することによって、検査回路の共振周波数を得ることができる。上記実施の形態２で説明したように、この共振周波数から犠牲層の膜厚を評価することができる。
【０１０５】
さらに、上記測定を犠牲層エッチング前後に行うことによって、犠牲層の膜厚および構造体が有する空間の高さ（二つの導電層間の距離）を比較し、構造層を形成する層の特性（応力等）を評価することができる。ここで、構造体が有する空間は、上記実施の形態で説明したように、第１の導電層と第２の導電層との間の犠牲層を除去することによって形成される。
【０１０６】
また、検査回路に交流の電圧および基準となる電圧（例えば接地電圧や、一定の電圧等）を印加して検査を行う場合には、図７（Ｂ）に示す検査回路を適用することができる。図７（Ｂ）の検査回路は、アンテナ、構造体、および構造体の一部に接続される一つのパッドを有する。例えば、構造体の第１の電極にパッドを介してある一定の電圧を供給し、アンテナを介して電力を供給することができる。このような操作を行うことによって構造体の機械的共振周波数が分かるため、犠牲層エッチングによって犠牲層が完全に除去されたか否か、構造層の膜応力、またはバネ定数といった特性を求めることもできる。これは上記のような特性が、構造体の機械的共振周波数に依存するからである。
【０１０７】
また、犠牲層の膜厚の検査や、犠牲層が除去されたか否かの検査は、図７（Ｃ）に示す検査回路を用いて接触式の検査で行うことも可能である。図７（Ｃ）の検査回路は、構造体、構造体の第１の導電層と同じノードに接続されるパッド、および構造体の第２の導電層と同じノードに接続されるパッドによって構成される。そして、上記のような検査回路に対してパッドから交流の電力を供給し、周波数依存性や強度の依存性を測定することで検査することができる。
【０１０８】
以上のように、図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す構造体に上記検査方法を適用することにより、基板を分断してＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）観察を行わずに、基板を破壊することなく工程確認の検査を行うことができる。また、この検査を行った後の基板は工程に戻すことができるので、生産性を向上することができる。
【０１０９】
また、図５（Ａ）〜（Ｄ）に示した上記検査回路を用いた構造体の特性評価は、上記実施の形態で説明したように、基準となる構造体を用いた測定結果と比較することにより行うことも可能である。例えば、電圧の周波数依存性から膜厚を求めることが困難である場合、既知の膜厚を有する構造体を上記の方法で測定する。その後検査したい構造を同一の条件で測定し、その結果を前記既知の構造体の測定結果と比較することで評価を行うことができる。
【０１１０】
このように、電磁波の強度や周波数特性によって構造体の特性を検査することで、例えば金属膜の下に設けられた膜の厚さのように、顕微鏡で容易に見えないものでも検査することができる。また、犠牲層エッチング前や、ダイシング前にプロセスの検査をすることで、不良を発見した時にリペアできる確率が高くなり、生産性を向上することができる。
【０１１１】
なお、本実施の形態は上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【０１１２】
（実施の形態４）
本実施の形態では、電源回路を有する検査回路を用いて行うマイクロマシンの検査方法について説明する。電源回路は交流電圧から定電圧を生成する機能を有し、構造体に定電圧の電力を供給することができるため、検査回路が電源回路を有することによって様々な構造体の特性を測定することができる。
【０１１３】
図８（Ａ）〜（Ｃ）に検査回路の取り得る構成の例を示す。図８（Ａ）の検査回路は、アンテナ４０１、容量４０２、構造体４０３、電源回路４０４およびスイッチング素子４０５を有する。ここでスイッチング素子とは、例えばトランジスタのような入力端子、出力端子、制御電極を有する三端子素子であり、入力端子と出力端子を接続するか否か（ＯＮ又はＯＦＦ）を制御電極によって制御することができる素子のことである。なお、スイッチング素子として薄膜トランジスタを用いることができる。薄膜トランジスタは、トップゲート型、ボトムゲート型のいずれを用いてもよい。
【０１１４】
構造体４０３はその形状により様々な構成を取ることができるが、ここでは一例として、二つの入力端子４２０、４２１、および一つの出力端子４２２を有するとする。また、電源回路４０４は一つの入力端子４０９、および二つの出力端子４１０、４１１を有する。
検査回路は、アンテナ４０１、容量４０２およびスイッチング素子４０５が閉回路になるように接続され、容量４０２とスイッチング素子４０５は共に電源回路４０４の入力端子４０９に接続され、スイッチング素子４０５の制御電極（スイッチング素子がトランジスタの場合はゲート電極）に構造体４０３の出力端子４２２が接続されている。
【０１１５】
この検査回路において、アンテナ４０１および容量４０２は、検査装置から放射される電磁波を特定の共振周波数で吸収し、大きな誘導起電力を発生する。その誘導起電力は電源回路４０４の入力端子４０９に供給され、電源回路は当該電力を整流して基準となる一定の電圧、およびその基準となる電圧より高い一定の電圧を生成する。ここで、基準となる電圧とは検査回路内での基準の電圧であり、一般的には接地電圧、グランド等とよばれるが、本明細書中では基準電圧と記載する。また、電源回路はその基準電圧より高い一定の電圧を生成し、本明細書中ではその電圧を電源電圧と記載する。すなわち、電源回路は電源電圧および基準電圧を生成し、電源電圧を出力端子４１０から、基準電圧を出力端子４１１から出力し、それらの電圧を構造体４０３を含む検査回路全体へ供給する。
【０１１６】
構造体４０３は、電源回路４０４から供給された電力によって動作し、動作特性に応じた出力（電圧変化）をスイッチング素子４０５に出力する。構造体４０３の出力によってスイッチング素子４０５がＯＮ、ＯＦＦすることで、アンテナ４０１および容量４０２に付随するインピーダンスが変化し、アンテナは構造体の動作特性を反映した電磁波を出力する。このアンテナから出力される電磁波を検査装置によって受信することで構造体４０３の特性を評価することができる。
【０１１７】
また、図８（Ｂ）に示すように、検査回路はアンテナ４０１、容量４０２、電源回路４０４および構造体４０３を有することもできる。すなわち、検査回路はスイッチング素子を有さず、電源回路の入力端子４０９は容量４０２を介してアンテナ４０１と接続されている。そして上記同様、電源回路４０４は電源電圧および基準電圧を生成し、電源電圧を出力端子４１０から、基準電圧を出力端子４１１から出力して構造体４０３に供給する。また、電源回路４０４の出力端子４１１は、容量４０２が接続されていない方のアンテナの一端に接続される。
【０１１８】
図８（Ａ）で示した検査回路は、スイッチング素子のＯＮ、ＯＦＦによって構造体の動作特性に応じた電磁波を出力する構成であるので、構造体からの出力がデジタルである場合に適用できる。例えば構造体がスイッチの機能を有し、そのＯＮ、ＯＦＦ特性を検査する場合に用いることができる。一方、図８（Ｂ）で示した検査回路は、アンテナ４０１が構造体４０３の出力端子と直接接続されている。図８（Ｂ）に示す検査回路は、構造体の出力端子の電圧の変化に応じた電磁波を出力することができる。したがって、この検査回路は構造体からの出力がアナログである場合、例えば構造体が可変容量であり、その容量変化を検査する場合に適用することができる。
【０１１９】
さらに検査回路は図８（Ｃ）に示すように、アンテナ４０１、容量４０２、スイッチング素子４０５、電源回路４０４、制御回路４０６および構造体４０３を有することができる。
アンテナ４０１、容量４０２、スイッチング素子４０５は閉回路になるように接続され、電源回路４０４および制御回路４０６は容量４０２を介してアンテナ４０１の一端に接続される。電源回路は、上記同様交流電圧を整流し、整流された電力は制御回路および構造体に供給されている。また電源回路で生成された接地電位はアンテナのもう一方の端に接続されている。
【０１２０】
制御回路４０６はアンテナ４０１が受信した電磁波から、検査装置から送信される制御信号を取り出して構造体４０３を制御する機能を有する。制御回路４０６によって制御された構造体は、その動作特性をスイッチング素子の制御電極に出力する。スイッチング素子は構造体の出力に応じてＯＮ、ＯＦＦするため、アンテナおよび容量に付随するインピーダンスが変化する。したがって、アンテナは、構造体の出力を反映した電磁波を出力する。
【０１２１】
図８（Ｃ）の検査回路において、スイッチング素子を有さず、構造体の端子がアンテナの一端に接続されていても良い。
【０１２２】
次に、検査回路を構成する電源回路４０４について、図９（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。電源回路４０４は図９（Ａ）に示すように、ダイオード４０７および容量４０８を有し、アンテナと接続される入力端子４０９から入力された交流電圧を一定の電圧に整流する。整流された電源電圧は、出力端子４１０から検査回路内の各部へ出力される。また、電源回路４０４は電源電圧と同時に基準電圧を生成し、出力端子４１１より出力し、アンテナおよび構造層に供給する。
【０１２３】
ここで示した電源回路４０４は、二つのダイオード４０７を、一つは順方向に接続することによって電圧を整流し、もう一つを逆方向に接続することによって逆流を防止するように回路を接続しているが、二つ以上のダイオードを用いて整流および逆流の防止を行うことにより電源回路を構成することも可能である。また、電源回路４０４をダイオード４０７および容量４０８によって構成しているが、インダクタ等の受動素子を用いて構成することも可能である。
【０１２４】
また、図９（Ｂ）に示すように電源回路４０４は、整流回路４１２とレギュレータ４１３とで構成することもできる。整流回路４１２は、上記電源回路４０４と同様、アンテナと接続される入力端子４０９から供給される交流電圧を整流し、レギュレータは、整流回路４１２によって生成した電圧をある一定の電圧に保持する。したがって、電源回路４０４は、レギュレータ４１３によって一定の値に保持された電圧、および基準電圧を出力端子４１０、４１１より検査回路内の各部へ出力する。
【０１２５】
検査装置から放射された電磁波の電力が大きい場合、整流回路が高い電圧を発生して構造体に供給し、構造体を破壊してしまう場合がある。このような時に、電源回路にレギュレータを設けることで、所定の電源電圧を構造体に供給することができる。
【０１２６】
逆に、構造体に高い電圧を供給したい場合には、電源回路は昇圧回路を有することも可能である。昇圧回路は、ダイオードおよび容量を用いて構成することができる。電源回路が昇圧回路を有することによって、電源回路では生成できないような高い電圧や、負の電圧を生成し、構造体へ供給することができる。
【０１２７】
このように、検査回路に上記のような電源回路を設けることで、構造体に電源電圧を供給することができるため、無線によって構造体の静的特性を測定することも可能になる。また、検査回路が電源回路を有することで、犠牲層の膜厚、空間の高さ、構造層の膜応力、構造層のバネ定数、構造層の共振周波数、構造体の駆動電圧、等の構造体の特性を測定することができる。
【０１２８】
次に、図１０（Ａ）に示す検査回路を用いて、構造体の駆動電圧を測定する方法について説明する。検査回路は図に示すように、アンテナ４０１、容量４０２、構造体４０３、電源回路４０４、およびスイッチング素子４０５を有し、電源回路４０４は整流回路４１２と昇圧回路４１４とを有する。
【０１２９】
検査回路の構造体は、図１０（Ｂ）に示すように、基板上に第１の導電層４１５、出力端子４１６、構造層４１７を有する。構造層４１７は第１の導電層４１５と向かい合う第２の導電層４１８を有し、構造層４１７の一部は基板に支持され、他の部分は、空間を介して基板と向かい合っている。
このような構造体４０３の第１の導電層４１５と第２の導電層４１８との間に電圧を印加すると、構造層４１７が可動して基板へ引き寄せられる。さらに印加電圧を大きくすると、構造層４１７は基板へ引き寄せられて第１の導電層４１５と第２の導電層４１８が接する。このときの電圧をプルダウン電圧という。ここでは、構造体の駆動電圧の一例として、プルダウン電圧の検査方法について説明する。
【０１３０】
電源回路４０４は、入力端子が容量４０２を介してアンテナの一端と接続され、整流回路４１２によってアンテナに生じた交流の誘導起電圧から電源電圧を生成し、昇圧回路４１４によって高い電圧を生成し、構造体の第２の導電層に供給する。また、電源回路が生成する基準電圧は、アンテナの一端、および構造体の第１の導電層に供給される。ここで、検査装置が検査回路に供給する電力を大きくしていくと、整流回路が生成する電源電圧が大きくなるため、その電源電圧を元に高い電圧を生成する昇圧回路もそれに比例するように大きな電圧を出力する。
【０１３１】
また、構造体の第１の導電層と同じ層に設けられている出力端子は、スイッチング素子の制御電極に接続され、第１の導電層とは導通していない。このような構造体の第１の導電層に基準電圧を供給し、第２の導電層に電源回路が生成した高い電圧を供給すると、上記したように構造層が可動し、第２の導電層が第１の導電層および出力端子と接触する。出力端子が第２の導電層と接触することでスイッチング素子の動作が変わり、アンテナおよび容量に付随するインピーダンスが変化する。
【０１３２】
ここで、横軸に検査装置が放射する電磁波の強度を、縦軸に検査回路が出力する電磁波の強度を取った曲線４１９を描くと、図１０（Ｃ）に示すように、横軸のある点Ｘにおいて、検査回路から出力する電磁波の強度が変化することがわかる。この点がプルダウン電圧を示している。
【０１３３】
上記実施の形態で説明した方法によって、構造体の空間の高さを検査し、さらにこのようにプルダウン電圧を検査することによって、構造体を構成する構造層の特性を評価することも可能である。例えば、プルダウン電圧は、空間の高さと構造層の形状および応力に関係して決定される。したがって、これらの検査を行うことによって構造層を形成する層の応力を評価することが可能になる。
【０１３４】
ここでさらに、上記のような電源回路等を有する検査回路を用いて、犠牲層エッチングによって犠牲層を完全に除去できたか、それとも犠牲層エッチングが不足で犠牲層が残っているのかを検査する方法を図２（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。なお、図２（Ａ）に、片持ち梁構造の構造体、図２（Ｂ）に橋状に形成された梁構造の構造体を示す。
【０１３５】
例えば、図２（Ａ）に示すように、片持ち梁構造である構造体の検査は、第１の導電層２０２に一定の電圧を印加し、第２の導電層２０４に高い周波数の電圧を供給する。これは例えば、実施の形態３において図７（Ｂ）で説明した検査回路を用いて行うことができる。
梁の長さは設計および作製時に既知であるとすると、当該構造体の共振周波数となるところで梁が共振を起こす。しかしながら犠牲層残り２１１（犠牲層エッチングによっても除去されずに残った犠牲層）が存在すると梁の長さが変化して、当該周波数では共振を起こさなくなる（詳細には犠牲層残り２１１によって実質的な梁の長さが短くなるため、共振周波数は高い方向へシフトする。）。この共振周波数を測定することによって犠牲層残りが存在するか否かを検査することができる。
【０１３６】
また、上記で示したように、プルダウン電圧を測定することによっても犠牲層残りがあるか否かの検査を行うことができる。これはプルダウン電圧が、構造体の構造によって決定することを利用する。すなわち片持ち梁の場合、梁の長さが短くなるにしたがってプルダウン電圧が上昇するため、その電圧変化を測定することで犠牲層残りがあるか否かを検査することができる。
【０１３７】
また、犠牲層残り２１１が非常に多い場合や、図２（Ｂ）に示すような梁構造において犠牲層残り２１１が存在する場合はプルダウンが起こらなくなるので、それによっても検査することができる。
【０１３８】
さらに構造が片持ち梁（図２（Ａ））の場合でも梁構造（図２（Ｂ））であっても、上記実施の形態２で説明した検査方法のように、構造体のインピーダンスが変化すること利用して上記検査を行うことができる。例えば、構造体が容量性のインピーダンスである場合（すなわち犠牲層が誘電率εの絶縁性の材料であった場合）、犠牲層残りが存在すると構造体の容量は、導電層間の誘電率がε０（真空の誘電率）である容量と、誘電率がεの容量とが並列接続された容量値となる。この容量の変化を利用することによって、犠牲層残りがあるか否かの検査を行うことも可能である。また、構造体が抵抗性のインピーダンスである場合（すなわち犠牲層が導電性材料であった場合）、犠牲層が完全に除去されていれば構造層は導電性を有さない。しかし、犠牲層残りが存在すると構造体は導電性を示すことから、検査を行うことが可能である。
【０１３９】
したがって、上記検査方法を適用することにより犠牲層が完全に除去されているか否かを光学顕微鏡などの容易な手段を用いて容易に検査することができる。また、検査を行った基板を工程に戻すことも可能となる。したがって、生産性を向上させることができる。
【０１４０】
このように、検査回路に電源回路や制御回路を設けることで、構造体の様々な静的特性又は動的特性、例えば犠牲層の膜厚、空間の高さ、犠牲層が除去されているか否か、構造体の機械的共振周波数、構造体の駆動電圧、等を検査することが可能となる。また、これらの検査結果から、構造層の膜の応力や構造体のバネ定数等を求めることが可能となる。さらに、基板を分断せずに検査を行うことができるので、続けて工程を進めたり、不良が発見された時にはリペアを行ったりすることが可能であり、生産性を向上することができる。
【０１４１】
なお、本実施の形態は上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【０１４２】
（実施の形態５）
本実施の形態では、マイクロマシンおよび構造体を作製する基板上で試験的に犠牲層エッチングを行い、構造体の特性を検査する方法について説明する。ここでは、図１１に示す形状の構造体を作製する場合の例を挙げて説明する。
【０１４３】
構造体を作製する工程は、はじめに、基板５０１上に固定電極となる第１の導電層５０２を形成する。第１の導電層５０２は、金属や金属酸化物等の導電性を有する材料を、スパッタリング法やＣＶＤ法等を用いて成膜し、フォトリソグラフィ法等を用いて任意の形状に加工することにより形成することができる。また、図に示すように第１の導電層５０２は基板５０１上に直接形成してもよいが、下地となる第１の保護層を成膜した上に形成してもよい。
【０１４４】
次に、第１の導電層５０２上に犠牲層５０３を形成する。犠牲層５０３は、犠牲層に適した材料を成膜し、任意の形状に加工することで形成することができる。ここで、犠牲層に適した材料とは、例えば、犠牲層エッチング時に早く除去できたり、短時間で厚い膜を成膜でき、かつ加工しやすいといったものを指す。もちろん、犠牲層エッチング時に他の層との選択比がとれる材料であることも重要である。犠牲層５０３の膜厚は例えば０．５μｍ以上５μｍ以下（例えば２μｍである）とする。
【０１４５】
次に、犠牲層５０３上に、可動電極となる第２の導電層５０４、および第１の絶縁層５０５を成膜する。そして、第２の導電層および第一の絶縁層５０５を加工することにより図１１（Ａ）に示す構造体を形成する。ここで、第２の導電層および第１の絶縁層は構造層５０６を形成する。なお、これらの構成は一例であり、例えば、構造層は第２の導電層のみで形成することができ、また第１の絶縁層５０５を多層に形成することもできる。すなわち、構造層や犠牲層、固定電極等のすべての層は、必要な構造体の構造に応じて様々な形状、および積層構造を適用することが好ましい。なお、第１の絶縁層５０５の膜厚は、例えば５００ｎｍ以上３μｍ以下（例えば８００ｎｍ）である。
【０１４６】
上記のように構造体を形成した後、図１１（Ａ）に示すように、検査用に用いない第１の構造体５０８上に第２の保護層５０７を形成する。図１１では、左側に検査に用いない構造体５０８、右側に検査用の構造体５０９を示す。図１１に示すように、検査用に用いる構造体５０９上には第２の保護層５０７は形成しない。
【０１４７】
次に、犠牲層エッチングを行うことで、図１１（Ｂ）に示すように、検査用の構造体が有する犠牲層のみが除去され、空間部分５１０が形成される。犠牲層エッチングを行うためには、第１の導電層ならびに構造層に加えて、第２の保護層とも選択比をとることのできる犠牲層およびエッチング剤を使用する。
【０１４８】
このようにして検査用の構造体を形成することで、基板上の一部で先行して構造体の検査を行うことができる。検査は、上記実施の形態で説明した検査回路および検査方法を用いて行うことができる。そして、空間部分の高さや、構造体に電圧を印加したときに第１の導電層と第２の導電層とが接触するプルダウン電圧、構造層の固有振動数等を測定することで、構造層の膜の応力や、それに起因する構造層のひずみ、構造体の動作電圧等を評価することができる。
【０１４９】
これらの検査によって、構造体の特性が設計時の仕様値の範囲であり、正常動作すると評価されれば、図１１（Ｃ）に示すように、検査用の構造体５０９および第２の保護層５０７を除去する。その後、構造体５０８の犠牲層エッチングを行うことで、マイクロマシンを作製するための構造体を形成することができる。
【０１５０】
逆に、構造体の特性が悪く、このまま工程を進めれば不良品となる場合には、構造体のリペアを行うことができる。リペアは、例えば、検査用の構造体、第２の保護層および構造層を除去し、再度、構造層を形成するといった手段をとることが可能である。
【０１５１】
上記で説明したように本発明は、作製するための構造体と検査用の構造体とを設け、検査用の構造体にのみ先に犠牲層エッチングを行い、構造体の検査を行うことができる。このように、検査用の構造体を用いて犠牲層エッチング後の検査を行うことで、特性が不良である場合に、基板上の構造体に対してリペアを行うことができ、生産性を向上することができる。
【０１５２】
なお、本実施の形態は上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【０１５３】
（実施の形態６）
上記実施の形態４で示したように、検査回路が電源回路や制御回路を有することで、複数種類の構造体の特性を検査することができ、または、同一種類の構造体を複数検査することできる。本実施の形態ではこのような検査方法について、図１２（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。
【０１５４】
複数の構造体を検査するためには、例えば、検査回路が複数の構造体を有するように構成すれば良い。そして、検査装置から電力、および必要に応じては検査回路を制御する制御信号を送信し、検査回路は一つひとつの構造体を動作させてその応答を順次出力すれば良い。
【０１５５】
このような検査を行うための検査回路の一例を図１２（Ａ）に示す。検査回路６０１は、無線通信回路６０２、制御回路６０３、および複数の構造体６０４〜６０６を有する。
無線通信回路は、アンテナ、容量、および上記実施の形態４で説明した電源回路等を有する。アンテナおよび容量は検査装置との通信を行い、電源回路は定電力の生成と回路内への電力供給を行う。
【０１５６】
制御回路は、復調回路や分周回路、ドライバ等を有し、電源回路から供給される電力で動作する。復調回路は検査装置から送信される制御信号を復調し、分周回路は必要な周波数のクロック信号を生成する。そして、ドライバは制御信号を受けて、検査対象となる構造体を選択して電力を供給する。また、制御回路は構造体からの応答信号を無線通信回路に伝える。
【０１５７】
複数の構造体の中から一つの構造体を選択するための回路をドライバで構成する場合、制御信号は、ドライバの動作開始させるためのスタートパルスでよい。また、この回路はドライバではなくデコーダで構成することもでき、その場合の制御信号はアドレス信号となる。
【０１５８】
上記構成を有する制御回路は、複数の構造体を順次一つずつ選択して動作させ、その構造体の応答を出力信号として無線通信回路に伝達し、無線通信回路はそれを無線で出力する。
制御回路が構造体を選択する期間は、ドライバもしくはデコーダの構成やそれらに供給するクロック信号によって任意に決定することができる。なお、この選択期間は、構造体の検査に必要十分な時間に設定することが望ましい。また、制御回路は、最初の構造体６０４から最後の構造体６０６までを順次選択して検査を行った後、最初の構造体に戻って繰り返し検査を行うこともできるし、一度検査を行えば回路の動作を停止させる構造とすることも可能である。
【０１５９】
上記のように制御回路が順次一つずつの構造体を選択することで、検査回路が有する複数の構造体について検査を行うことができる。
【０１６０】
ここで、図１２（Ａ）は無線通信回路および構造体が制御回路と接続し、無線通信回路と構造体とは接続しない構成を示している。これは上記で説明したように、構造体からの応答信号が制御回路を経由して無線通信回路に伝えられるからである。なお、無線通信回路と構造体とを接続し、構造体からの応答信号を直接出力する構成とすることも可能である。また、検査回路は構造体を一つだけ有し、制御回路が複数の検査項目に応じて様々な信号を構造体に入力することで、一つの構造体に対して複数項目の検査を行うことも可能である。
【０１６１】
また、上記と異なる構成の検査回路を、図１２（Ｂ）を用いて説明する。検査回路６０７は図に示すように、無線通信回路６０８、制御回路６０９および複数の構造体がマトリックス状に並んでいる構造体アレイ６１０を有する。無線通信回路は、上記実施の形態４および図１２（Ａ）で示した検査回路と同様、アンテナや電源回路を有する。
【０１６２】
制御回路６０９は、複数の構造体の中から一つの構造体を選択するためのドライバ６１１とセレクタ６１２、ならびに構造体の信号を無線通信回路に伝えるＩＦ６１３から構成することができる。そしてアレイ状に配列された複数の構造体は、ドライバによって順次一つずつ選択される。
【０１６３】
ここで制御回路のドライバは、デコーダを有することも可能である。すなわち制御回路は、例えばフラットパネルディスプレイやメモリのように、複数の中から一つのもの（ここでは構造体）を選択するような構造を有する。そして上記の構成の検査回路は、図１２（Ａ）で示した検査回路と同様に、制御回路によって一つの構造体を選択し、その応答信号を無線通信回路から出力する。
【０１６４】
検査回路をこのような構造にすることで、複数の構造体について一度に検査を行うことができる。ここで検査回路内の複数の構造体が、同一種類の構造体である場合は、複数の構造体について同一の検査を行うことができる。また、検査回路内に異なる構成の構造体があれば、異なる検査項目についての検査を行うことができる。
【０１６５】
このように、アンテナと構造体とを接続した検査回路を構成することで、作製中および作製後の構造体の特性を非接触で検査することができる。また、針を接触させるために要する時間や針の置き換えに要する時間が不要になり、スピーディーに検査することができるため、生産性を向上することができる。また、無線通信での測定により、検査対象となる構造体の数や検査項目が多くても一度に検査することができるため、検査に要する時間を短縮することができる。
【０１６６】
また、一般的な電気特性測定に使用するプローバを用いた針の接触による検査をする必要がないので、検査時の位置精度が大きくても良く、測定者も容易に検査を行うことができる。また、構造体は、一般的な半導体素子と異なり、空間を有する三次元の立体構造であるので、針との接触によって破壊される可能性が非常に大きい。なお、非接触測定を行うことで針によって基板に傷を付ける恐れが無くなるので、歩留まりを高くすることができる。さらに、検査後に基板を工程に戻すことができる。これは破棄する必要がなく、生産性を向上することができる。
【０１６７】
なお、本実施の形態は上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【０１６８】
（実施の形態７）
本実施の形態では、図１３に示すマイクロマシンを構成する構造体の作製フローを参照しながら、構造体を検査する方法について説明する。
【０１６９】
構造体の作製はまず、構造体を作製するための基板を準備し（ステップ７０１）、犠牲層エッチングまでの作製工程を進める（ステップ７０２）。ここで犠牲層エッチングまでの工程は、一般的な半導体素子の作製方法を適用し、上記実施の形態で説明したように、基板上に固定電極、犠牲層および構造層を形成する工程である。
【０１７０】
次に、これまでの工程確認のための検査、代表的には犠牲層の膜厚検査を行う（ステップ７０３）。当該検査は、上記実施の形態で説明した検査回路を作製しておき、検査を行うことが可能である。そして、不良が発見された場合には、再度成膜し直す等のリペアを行うことができる。
【０１７１】
ここで、図５（Ｂ）に示すような、構造層を複数の層を積層させて形成する場合、上記犠牲層の膜厚の検査は、構造層をすべて形成した後に行っても良いが、図５（Ａ）に示すように、構造層を形成する導電層（第２の導電層）のみを形成して検査を行い、その後絶縁層を形成して構造層を作製しても良い。このように、構造層を部分的に形成して検査を行うことで、検査結果が不適合だった場合に容易にリペアを行うことができる。
【０１７２】
構造体を作製する場合、次に犠牲層エッチングにより犠牲層を除去するのであるが、上記実施の形態５で説明したように、検査用の構造体にのみ先に犠牲層エッチングを行い、構造体の検査を行うことができる。ここで、基板上の一部の犠牲層を除去し、構造体の特性、例えば構造層の膜の応力や、それに起因する構造層のひずみ、構造体の動作電圧等を測定することによって、プロセスチェックを行うことが可能である（ステップ７０４）。
【０１７３】
このように、作製する構造体の犠牲層エッチングを行う前に、ステップ７０３およびステップ７０４の検査を行うことによって不良が発見された場合、不良箇所を取り除き、再度形成する修復を行うことができる。
【０１７４】
上記の検査を行い、設計時に予定したように構造体が作製できる範囲内の測定値であれば、犠牲層エッチングを行い、犠牲層を除去することによって構造体の空間部分を形成する（ステップ７０５）。そして、犠牲層エッチングの後に、実施の形態２で説明した空間部分の高さの検査や、実施の形態４で説明した動作電圧の検査等を行うことができる（ステップ７０６）。それらの検査により構造体が正常に動作することを確認できれば、基板を分断して構造体をチップにする（ステップ７０７）。
【０１７５】
その後、パッケージングを行うことで最終製品の形態とし（ステップ７０８）、最終検査を行う（ステップ７０９）。パッケージは、上記プロセスによって作製された構造体のみがパッケージされてもよく、また、他で作製された電気回路と上記構造体とを一つのパッケージに入れ、ボンディングすることで電気的に接合し、最終製品の形態とすることも可能である。
【０１７６】
一般的にマイクロマシンを作製する場合、構造体は作製基板上での動作確認等の検査が行われず、基板の分断およびパッケージを行い最終製品の形態を作製した後、動作するか否の検査が行われる。これは、基板上で構造体の全数検査を行うことが難しいからであるが、生産効率を著しく引き下げている。しかしながら本発明を適用した上記一連のフローのように、犠牲層エッチング前に検査を実施することで、不良をリペアすることができるようになる。
上記すべての検査を行えない場合は、作製する構造体に応じて適宜検査項目を決めれば良いが、できる限り犠牲層エッチング前、もしくは基板の分断前に不良を発見し、リペアすることで生産性を向上することができる。
【０１７７】
なお、本実施の形態は上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【０１７８】
（実施の形態８）
本実施の形態では、図１４に示すマイクロマシンの作製方法に上記実施の形態で説明したマイクロマシンの検査方法を適用する例を説明する。ここでマイクロマシンは、図１４（Ａ）に示すように、構造体８０２と構造体を制御する電気回路８０４とを別々の基板８０１、８０３に作製する。そして図１４（Ｂ）に示すように、基板を分断して構造体を有するチップ８０５、および電気回路を有するチップ８０６を形成し、図１４（Ｃ）に示すように同一のパッケージに入れ、ワイヤボンディングによって電気的に接合し、最終製品の形態であるマイクロマシン８０７を作製する。
【０１７９】
まず、上記実施の形態７においてステップ７０６に示した検査方法を適用し、基板を分断する前に良品の構造体を選別する例を示す。例えば、図１５に示すように、マイクロマシンを形成するための構造体８１６、および構造体の特性を評価するためのＴＥＧ（Ｔｅｓｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｇｒｏｕｐ）８１７を同一の基板８１５上に作製する。
【０１８０】
構造体を作製する工程が終了した後、各基板に設けられたＴＥＧの検査を行う。ＴＥＧは上記実施の形態で説明した検査回路とすることで、非接触で検査を行うことができる。例えばこの検査は、いくつかのＴＥＧを接触式で検査し、正常に動作することを確認できた検査回路に対して非接触での検査を行う。その検査結果を基準の結果とし、他のＴＥＧの非接触式による検査結果を基準の結果と比較してＴＥＧ評価を行うこともできる。ここで、接触式の測定結果から、非接触式測定における許容特性図のようなものを作成して比較基準としてもよい。
【０１８１】
そして図１５（Ｂ）に示すように、上記評価によってＴＥＧの特性が正常範囲内で動作する基板８１８と、正常範囲でない基板８１９とに分ける。ＴＥＧの特性が正常範囲内で動作すると判断された基板８１８は、図１５（Ｃ）に示すように基板を分断し、構造体を有するチップ８２０にする。また、ＴＥＧが正常範囲内で動作しなかった基板８１９に対しては、作製されている構造体の特性が悪い可能性があるため、再度詳細な検査において良又は不良の評価を行うとともに、工程管理のフィードバックをかけることが望ましい。
【０１８２】
構造体を有するチップ８２０は、そのままパッケージを行っても良いが、各チップ８２０に対する検査を行ってもよい。各チップに対する検査は、上記実施の形態で説明した検査回路のようにアンテナが実装されているチップの場合、非接触式で検査を行うことができ、アンテナが実装されていないチップの場合は接触式で検査を行うことができる。そして図１５（Ｄ）に示すように、正常に動作することが確認されたチップ８２１と、動作が確認されなかったチップ８２２に分け、正常動作するチップのみをパッケージしてマイクロマシンを作製することも可能である。
【０１８３】
このように、正常に作製されたか否かを基板単位で判断して構造体をチップに切り分けることが可能になる。パッケージ前に検査を行い、良品の構造体を有するチップを選択することで最終的に作製されるマイクロマシンの生産性を向上することができる。
【０１８４】
また、上記実施の形態５で説明した検査回路を用いて、複数の構造体を非接触で一度に検査する方法を適用することもできる。図１６（Ａ）に示すように、基板８１０上に無線通信回路８１１、制御回路８１２および複数の構造体を有する検査回路を形成し、作製されるすべての構造体の特性を検査する。検査によって、基板上の構造体は、正常動作する構造体８１３と正常動作しない構造体８１４とに評価する。そして図１６（Ｂ）に示すように、基板を分断してチップにし、正常動作する構造体を有するチップをパッケージすることができる。
【０１８５】
ここで基板分断時には、検査時に必要であった回路を切り落とし、製品に必要な部分（構造体）のみを取り出す。例えば、図１６（Ａ）の検査回路は、無線通信回路８１１、制御回路８１２および複数の構造体によって構成されており、ダイシング時には、基板からここの構造体を切り離してチップとする。このように、複数の構造体が一つの回路を構成するように接続している場合は、基板の分断によって個々のチップを取り出すことが必要である。したがって、基板の分断によって構造体のみを取り出せるようなレイアウトデザインにする必要がある。
【０１８６】
マイクロマシンが有する電気回路８０４は、ＬＳＩ作製技術を用いて作製、検査が行われ、正常動作するチップが選択されてパッケージされる。しかしながら、構造体８０２は作製基板８０１上での検査は行われずパッケージされた後にマイクロマシン８０７の検査が行われるため、生産効率を著しく引き下げる。
しかしながら本発明の測定方法を上記のように適用することで、マイクロマシンを作製する前の構造体に対して全数の検査を行うことができる。また、正常に作製されたか否かを基板単位で判断して構造体をチップに切り分けることが可能になる。その結果、生産効率を向上し、マイクロマシンの不良検査の迅速化を図ることができる。
【０１８７】
なお、本実施の形態は上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【０１８８】
（実施の形態９）
本実施の形態では、上記実施の形態で説明した検査回路の作製方法について一例を挙げて説明する。例えば実施の形態１で説明したようなアンテナと構造体から構成される検査回路の作製方法について図１７〜１９を用いて説明する。図は工程順の断面図であり、左側にアンテナを、右側に構造体を形成する図を示す。
【０１８９】
初めに図１７（Ａ）に示すように、基板９１３上に、導電性を有する材料（金属や金属酸化物、導電性を有する有機物等）を成膜し、加工することで第１の導電層９１５を形成する。第１の導電層９１５は、アンテナ９０２、および構造体９０３の固定電極（第一の導電層）となる。また、第１の導電層９１５により、アンテナ９０２と構造体９０３の固定電極とが接続される（図示していない）。ここで使用する基板９１３は、そのまま用いてもよいが、保護層９１４を形成した後に第一の導電層を形成することもでき、図は基板上に保護層９１４を成膜しその上に第１の導電層を形成した例を示す。
【０１９０】
次に、第１の導電層９１５上に、絶縁性を有する材料（珪素酸化物や珪素窒化物、絶縁性を有する有機物等）を成膜し、加工することで第１の絶縁層９１６を形成する。
この第１の絶縁層９１６は、構造体９０３の部分では犠牲層となり、アンテナ９０２部分ではアンテナの中心から取り出される配線を絶縁するための層間膜となる。
【０１９１】
次に図１７（Ｂ）に示すように、第１の絶縁層９１６上に、導電性を有する第２の導電層９１７、および絶縁性を有する第２の絶縁層９１８を成膜し、加工することで構造体の構造層を形成する。この構造層は、導電性を有する層のみの単層構造でも良いが、ここでは導電層および絶縁層を積層した構造層を示す。
また、導電層および絶縁層は別々に成膜および加工を行うこともできるが、ここでは二つの層を順次成膜した後に、セルフアラインによって一度で加工を行う例を示す。セルフアラインによって加工することで、フォトリソグラフィ工程およびその工程に使用するフォトマスクを減らすことができるためである。この第２の導電層９１７は、構造体９０３の可動電極、およびアンテナ９０２から配線を取り出して構造体の可動電極と接続するための配線となる。
【０１９２】
ここまでを形成すれば、この検査回路を用いて上記実施の形態で説明した検査、例えば犠牲層の膜厚検査等を行うことができる。また、上記第２の絶縁層９１８を形成せず、第２の導電層９１７のみを形成した時点でも検査を行うことが可能である。
【０１９３】
次に、図１７（Ｃ）に示すように、アンテナを形成する第２の導電層および第２絶縁層９１８上に、前記第１の絶縁層と選択比がとれる材料を成膜し、加工することで保護層９１９を形成する。
この保護層９１９は、構造体９０３を作製するための犠牲層エッチング時に、アンテナ部分の第一の絶縁層をエッチングしないための保護層である。
【０１９４】
次に、犠牲層エッチングを行うことで犠牲層を除去し、空間部分を有する構造体９０３、およびアンテナ９０２を形成することができる。
このように作製した検査回路を用いることで、上記実施の形態で説明した検査、例えば空間部分の高さの検査や、犠牲層が除去されているか否かの検査、動作電圧の検査等を行うことができる。
【０１９５】
アンテナおよび構造体を有する検査回路は、一般的な半導体素子を作製する方法を適用して作製することができる。例えば、成膜はＣＶＤ法やスパッタリング法、蒸着法等を適用して行うことができ、各膜や層の加工はフォトリソグラフィ法およびエッチングによって行うことができる。そして、上記のように導電層と絶縁層とを組み合わせることで、アンテナおよび構造体を有する検査回路を形成することができる。
【０１９６】
上記説明では、第１の導電層を用いてアンテナを形成したが、第２の導電層を用いてアンテナを形成することもできる。この例を図１８を用いて説明する。
【０１９７】
図１８（Ａ）に示すように、基板９２０上に保護層９２１を成膜し、その上に第１の導電層９２２を形成する。第１の導電層９２２は、構造体９０３の固定電極を形成するとともに、アンテナ９０２と固定電極を接続する配線となる。
次に第１の導電層９２２上に第１の絶縁層９２３を形成する。第１の絶縁層９２３は、構造体９０３の犠牲層となるほか、アンテナ９０２部分ではアンテナの中心から取り出される配線を絶縁するための層間膜となる。
そして、第１の絶縁層９２３上に第２の導電層９２４および第２の絶縁層９２５を成膜して加工することにより、構造体の構造層およびアンテナを形成する。ここで、第２の導電層は、構造体９０３の可動電極であり、第２の導電層によりアンテナと構造体の可動電極とが接続される（図示していない）。
【０１９８】
アンテナ９０２を形成する第２の導電層および第２の絶縁層上に、前記第１の絶縁層と選択比がとれる材料を成膜し、加工することで保護層を形成する。そして、犠牲層エッチングを行うことで犠牲層を除去し、空間部分を有する構造体、およびアンテナを形成することができる。
【０１９９】
しかしながら、図１８（Ｂ）に示すように、上記の保護層を形成せず、犠牲層エッチングを行うことによって、空間部分９２６を有する構造体と共に、空間部分９２６を介して基板９２０から切り離されたアンテナ９０２を形成することができる。このようなアンテナは、基板や周辺に存在する導電層からのノイズを受けにくい。
上記のようにアンテナおよび構造体を作製することで、高感度のアンテナとなり、精度の高い検査を行うことができる。なお、ここで挙げた作成例は一例であり、様々な方法で検査回路を作製することができる。
【０２００】
また、検査回路が電源回路や制御回路を有する場合、同一基板上に容量や半導体素子を形成する必要がある。半導体素子と構造体とを同一基板上に作製する方法は様々あるが、ここでは基板上に薄膜トランジスタと構造体とを形成する例を、図１９を用いて示す。
【０２０１】
まず、図１９（Ａ）に示すように半導体素子を形成する方法を説明する。
初めに基板９２７上に絶縁層を形成する。絶縁層は、珪素酸化物や珪素窒化物等で形成する。次に、絶縁層上に半導体層９２８を形成し、レーザ結晶化や、金属触媒を用いた熱結晶化等により、当該半導体層を結晶化させ、その後、エッチングなどにより所定の形状に加工（パターニング）を行う。次に、半導体層を覆うようにゲート絶縁層を形成する。ゲート絶縁層は、珪素酸化物や珪素窒化物等で形成する。
【０２０２】
次に、ゲート電極層９２９を形成する。ゲート電極層９２９は、導電性を持つ元素や化合物で導電層を形成し、所望の形状にパターニングする。フォトリソグラフィー法によりパターニングを行う場合、レジストマスクをプラズマ等でエッチングすると、ゲート電極幅を短くし、トランジスタの性能を高めることができる。次に、半導体層に不純物元素を添加してＮ型不純物領域、および、Ｐ型不純物領域を形成する。不純物領域は、フォトリソグラフィ法によりレジストマスクを形成し、燐や砒素、ボロン等の不純物元素を添加することで形成する。次に、窒素化合物等により絶縁層を形成し、当該絶縁層を垂直方向の異方性エッチングすることで、ゲート電極の側面に接する絶縁層（サイドウォール）を形成する。次に、Ｎ型不純物領域を有する半導体層に不純物を添加し、サイドウォール直下の第一のＮ型不純物領域と、第一の不純物領域よりも高い不純物濃度を有する第二のＮ型不純物領域とを形成する。上記の工程により、Ｎ型およびＰ型の半導体素子９３０が形成される。
【０２０３】
上記の工程により作製した半導体素子が有する半導体層は、非晶質半導体、微結晶半導体、ナノクリスタル半導体、多結晶半導体、有機半導体等のいずれの半導体を用いてもよい。良好な特性の半導体素子を得るためには、２００度から６００度の温度（好適には３５０度から５００度）で結晶化した結晶質半導体層（低温ポリシリコン層）や、６００度以上の温度で結晶化した結晶質半導体層（高温ポリシリコン層）を用いることができる。さらに良好な特性の半導体素子を得るためには、金属元素を触媒として結晶化した半導体層や、レーザ照射法により結晶化した半導体層を用いるとよい。また、プラズマＣＶＤ法により、ＳｉＨ４及びＦ２を含むガス、ＳｉＨ４及びＨ２を含むガス等を用いて形成した半導体層や、前記半導体層にレーザ照射を行ったものを用いるとよい。また、回路内の半導体素子の半導体層は、キャリアの流れる方向（チャネル長方向）と平行に延びる結晶粒界を有するように形成するとよい。このような活性層は、連続発振レーザ（ＣＷＬＣと略記することができる）や、１０ＭＨｚ以上、好ましくは６０〜１００ＭＨｚで動作するパルスレーザで形成することができる。また、半導体層の厚さは、２０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜１５０ｎｍとするとよい。また、半導体層（特にチャネル形成領域）には、１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〜１×１０２２ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度、好適には１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〜５×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度で、水素又はハロゲン元素を添加することで、欠陥が少なく、クラックが生じにくい活性層を得ることができる。
【０２０４】
上記のように作製した半導体素子は、Ｓ値（サブスレッシュホールド値）が０．３５Ｖ／ｄｅｃ以下、好ましくは０．０９〜０．２５Ｖ／ｄｅｃを有する。また、移動度は、１０ｃｍ２／Ｖｓ以上の特性を有するとよい。さらに、当該半導体素子は、電源電圧が３〜５Ｖで動作するリングオシレータで、１ＭＨｚ以上、好適には１０ＭＨｚ以上の特性を有することが望ましい。また、本実施の形態に示された半導体素子は、基板上に半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極層を順に積層を積層させる構造を取るが、この例には限定されず、例えば、ゲート電極層、絶縁膜、半導体層を順に積層させる構造を取ることも可能である。また、本実施の形態においてＮ型の半導体素子は、第一のＮ型不純物領域と第二のＮ型不純物領域を有するが、この例には限定されず、不純物領域における不純物濃度が一様であっても良い。
【０２０５】
また、半導体素子は複数の層に渡って設けられていてもよい。多層構造で作製する場合は、層間での寄生容量を低減するために、層間絶縁膜の材料に低誘電率材料を用いるとよい。例えば、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等の樹脂材料、シロキサン系ポリマー等の重合によってできた化合物材料などが挙げられる。多層構造において寄生容量を低減すれば、小面積化、動作の高速化、低消費電力化を実現することができる。また、アルカリ金属の汚染を防ぐための保護層を設けることで、信頼性を向上することができる。当該保護層は、窒化アルミニウム、窒化珪素膜等の無機材料により、回路内の半導体素子を包むように、または、回路全体を包むように設けるとよい。
【０２０６】
続いて、半導体素子９３０を覆うように絶縁層９３１を形成する。絶縁層は、絶縁性を有する無機化合物や、有機化合物等により形成する。次に、第二のＮ型不純物領域と、Ｐ型不純物領域とを露出させるコンタクトホールを形成し、当該コンタクトホールを充填するように、導電層を形成し、当該導電層を所望の形状にパターニングする。導電層は、導電性を有する金属元素や化合物等で形成する。
【０２０７】
次に、導電層を覆うように絶縁層９３３を形成する。絶縁層９３３は、絶縁性を有する無機化合物、または、有機化合物等で形成する。次に、導電層を露出させるコンタクトホールを形成し、当該コンタクトホールを充填するように導電層を形成し、所望の形状にパターニングすることで、構造層の固定電極（第１の導電層９３４）を形成する。なお、上記固定電極は、アンテナと固定電極を接続する配線にもなる。
【０２０８】
次に図１９（Ｂ）に示すように、第１の導電層９３４上に第１の絶縁層９３５を形成する。第１の絶縁層は、構造体の犠牲層となるほか、アンテナ部分ではアンテナの中心から取り出される配線を絶縁するための層間膜となる。そして、第１の絶縁層上に第２の導電層９３６および第２の絶縁層９３７を成膜して加工することにより、構造体の構造層およびアンテナを形成する。ここで、第２の導電層は、構造体の可動電極であり、第２の導電層によりアンテナと構造体の可動電極とが接続される（図示していない）。
アンテナを形成する第２の導電層および第２の絶縁層上に、前記第１の絶縁層と選択比がとれる材料を成膜し、加工することで保護層を形成する。そして、犠牲層エッチングを行うことで犠牲層を除去し、空間部分を有する構造体９０３、およびアンテナ９０２を形成することができる。
【０２０９】
絶縁層、導電層、半導体素子および構造体を形成する各々の層は、単一材料の単層構造、もしくは、複数の材料の積層構造で形成することができる。
【０２１０】
上記のように半導体素子、アンテナ、および構造体を有する検査回路を作製し、本発明の検査方法を適用することによって、作製途中および作製後の構造体の検査を行うことができる。
【０２１１】
上記のように作製され、検査によって良品と評価された構造体は、基板を分断し、チップとなってマイクロマシンに組み立てられる。したがって基板分断時には、検査時にのみ必要であった回路を切り落とし、製品に必要な部分のみを取り出すこともできる。
【０２１２】
例えば、図２０を用いて検査回路から構造体をチップに取り出す場合を説明する。図２０（Ａ）に示すように、検査回路９０１がアンテナ９０２および構造体９０３を有する場合、それらを接続している配線９０４を点線で示す部分でアンテナ９０２と構造体９０３とを切り離し、構造体９０３をマイクロマシンを作製するためのチップとして取り出すことができる。
【０２１３】
また、図２０（Ｂ）に示すように、検査回路９０１に構造体９０３とパッド９０６が接続されている場合にも、構造体９０３とアンテナ９０２ならびにパッド９０６を接続している配線９０４、９０５を点線で示す部分でアンテナ９０２およびパッド９０６を構造体９０３から切り離し、構造体９０３をチップとして取り出すことができる。この場合、断線された配線９０４が構造体９０３に接続されている状態となる。なお、構造体９０３とアンテナ９０２とを接続するための配線９０４のみを切り離し、パッド９０６は電気回路と接続するためのボンディングパッドとして利用することも可能である。
【０２１４】
また、図１２や図１６（Ａ）に示すように、検査回路が容量や電源回路、制御回路等の周辺回路を有する場合でも、構造体と回路とを接続する配線部分で基板を分断し、構造体のみをチップとして取り出すことができる。なお、ここでも同様に、検査回路が有する電源回路や制御回路等の周辺回路をマイクロマシンに組み込むように設計し、構造体および周辺回路と配線を介して接続されるアンテナとを配線部分で切り出して構造体及び周辺回路をチップとし、マイクロマシンとしてパッケージを行うことも可能である。なお、構造体および周辺回路とアンテナを接続する配線は、必ずしも必要ではない。例えば、配線を介せず直接構造体及び周辺回路とアンテナとを接続することもできる。この場合、アンテナを切り出すことになる。
【０２１５】
そして、周辺の回路と配線上で分断され切り離された構造体９０３は、図２０（Ｃ）に示すように、別の基板で作製された電気回路９０７とともにパッケージされる。例えば図に示すように、構造体９０３と電気回路９０７は、パッド９０８、９１０を介してワイヤボンディング９０９で接合される。またここでは、電気回路９０７を有するチップ上に設けられたパッド９１０からパッケージの端子９１１にワイヤボンディング９０９により接続する例を示す。
【０２１６】
ここでは構造体と電気回路とを別々の基板上に作製してチップにし、パッケージを行う例を示した。しかしながら、本実施の形態に示した半導体素子作製工程を適用して同一基板上に構造体および電気回路を作製し、パッケージすることも可能である。このときも、複数の回路や構造体が配線で接合している場合には、上記と同様に配線部分で基板を分断して各チップにし、パッケージングを行うことができる。また、この切断される配線は、検査時に共通の電位を与えるための電源といった、周辺回路とは異なる部分と構造体とをつなぐ配線であっても良い。このように配線部分で切断するように構造体をレイアウトし、基板上に作製することで、複数の構造体を同一基板上に作製し、さらに基板上の構造体の検査を行うことが可能になる。
【０２１７】
このように、上記実施の形態で説明した検査回路が有する構造体を配線部分で切り出すことによって、検査を行った構造体を用いてマイクロマシンを作製することが可能である。
このようにマイクロマシンを作製することによって、動作することが確認された構造体をパッケージすることができ、一緒にパッケージを行う電気回路や、パッケージ材料等が無駄になることがない。
【０２１８】
なお、本実施の形態は上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１９】
【図１】本発明のマイクロマシンの測定方法を説明する図。
【図２】犠牲層エッチングで生じる不良を説明する図。
【図３】検査回路の応答例を説明する図。
【図４】検査回路の応答例を説明する図。
【図５】本発明のマイクロマシンを説明する図。
【図６】検査回路の応答例を説明する図。
【図７】本発明のマイクロマシンの測定方法を説明する図。
【図８】本発明のマイクロマシンの測定方法を説明する図。
【図９】電源回路を説明する図。
【図１０】本発明のマイクロマシンの測定方法を説明する図。
【図１１】本発明のマイクロマシンの測定方法を説明する図。
【図１２】本発明のマイクロマシンの測定方法を説明する図。
【図１３】本発明のマイクロマシンを作製するためのフローを説明する図。
【図１４】本発明のマイクロマシンを作製するフローの一例を説明する図。
【図１５】本発明のマイクロマシンを作製するフローの一例を説明する図。
【図１６】本発明のマイクロマシンを作製するフローの一例を説明する図。
【図１７】本発明の構造体を作製する方法を説明する図。
【図１８】本発明の構造体を作製する方法を説明する図。
【図１９】本発明のマイクロマシンを作製する方法を説明する図。
【図２０】本発明のマイクロマシンを作製する方法を説明する図。
【符号の説明】
【０２２０】
１０１    検査装置
１０２    検査回路
１０３    入出力インターフェース
１０４    制御回路
１０５    無線回路
１０６    アンテナ
１０７    基板
１０８    アンテナ
１０９    構造体
１１０    容量
１１１    抵抗
１１２    抵抗
１１３    特性
１１４    特性
１１５    周波数特性
１１６    周波数特性
１１７    周波数特性
１１８    周波数特性
２０１    基板
２０２    第１の導電層
２０３    犠牲層
２０４    第２の導電層
２０５    層
２０６    空間部分
２０７    部分
２０８    周波数特性
２０９    周波数特性
２１０    周波数特性
２１１    犠牲層残り
３０１    アンテナ
３０２    構造体
３０３    測定用パッド
３０４    抵抗
４０１    アンテナ
４０２    容量
４０３    構造体
４０４    電源回路
４０５    スイッチング素子
４０６    制御回路
４０７    ダイオード
４０８    容量
４０９    入力端子
４１０    出力端子
４１１    出力端子
４１２    整流回路
４１３    レギュレータ
４１４    昇圧回路
４１５    第１の導電層
４１６    出力端子
４１７    構造層
４１８    第２の導電層
４１９    曲線
４２０    入力端子
４２１    入力端子
４２２    出力端子
【図１】
2007175861.tif 000007
【図２】
2007175861.tif 000008
【図３】
2007175861.tif 000009
【図４】
2007175861.tif 000010
【図５】
2007175861.tif 000011
【図６】
2007175861.tif 000012
【図７】
2007175861.tif 000013
【図８】
2007175861.tif 000014
【図９】
2007175861.tif 000015
【図１０】
2007175861.tif 000016
【図１１】
2007175861.tif 000017
【図１２】
2007175861.tif 000018
【図１３】
2007175861.tif 000019
【図１４】
2007175861.tif 000020
【図１５】
2007175861.tif 000021
【図１６】
2007175861.tif 000022
【図１７】
2007175861.tif 000023
【図１８】
2007175861.tif 000024
【図１９】
2007175861.tif 000025
【図２０】
2007175861.tif 000026