專利名稱：微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法以及微機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用表面微加工制造的微機(jī)械所具有的結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法、以及適用該測(cè)試方法制造的微機(jī)械和結(jié)構(gòu)體。
背景技術(shù)：
微機(jī)械還稱作MEMS(Micro Electro Mechanical System；微機(jī)電系統(tǒng))、MST(Micro System Technology；微系統(tǒng)技術(shù))，是指將微小的機(jī)械結(jié)構(gòu)體(稱作微結(jié)構(gòu)體、或簡(jiǎn)單地稱作結(jié)構(gòu)體)和電路融合到一起的綜合系統(tǒng)。此外，微機(jī)械包括利用硅襯底的晶體各向異性制造結(jié)構(gòu)體的體微加工、以及在各種襯底上層疊薄膜而制造立體結(jié)構(gòu)體的表面微加工。不管制造這些中的哪一個(gè)，都以單片方式或封裝方式集成具有某種功能的結(jié)構(gòu)體和周邊電路(電路)。在此，單片方式是指在同一襯底上制造具有半導(dǎo)體元件的電路及結(jié)構(gòu)體，而封裝方式是指將制造在不同襯底上的電路和結(jié)構(gòu)體集成到一個(gè)封裝中并形成為成品的方式。
成品率降低的原因在通過表面微加工技術(shù)、或體微加工技術(shù)制造的結(jié)構(gòu)體和通過現(xiàn)有的LSI技術(shù)制造的周邊電路之間不同。因此，不管采用單片方式還是采用封裝方式，兼具這些的微機(jī)械的成品率都是結(jié)構(gòu)體的成品率和電路的成品率的積，所以難以提高生產(chǎn)率。
尤其是，成品率低的是結(jié)構(gòu)體一側(cè)。它有各種原因，例如具有如下問題不能將經(jīng)過過程檢測(cè)如膜厚度或蝕刻速度等的襯底返回到過程中，以必須要廢棄；或者在一直到將結(jié)構(gòu)體安裝到成品之間的過程中難以評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)體是否正常工作。為了解決這些問題，正在進(jìn)行各種研究(例如參見專利文獻(xiàn)1、2)。
特開2005-43514號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]專利第3549105號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)1提出了一種器件的測(cè)定方法及測(cè)試方法，其中精度高地判定結(jié)構(gòu)體是否因內(nèi)應(yīng)力而變形、或是否可以獲得設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)定的特性。此外，專利文獻(xiàn)2提出了利用結(jié)構(gòu)體的頻率特性測(cè)試致動(dòng)器的機(jī)械特性的方法。
根據(jù)上述技術(shù)，可以使用顯微鏡觀察或電特性測(cè)定等測(cè)試結(jié)構(gòu)體，而不會(huì)測(cè)試后廢棄襯底。然而，例如在上述專利文獻(xiàn)1的測(cè)試中，對(duì)于測(cè)試圖形進(jìn)行測(cè)試，而不能測(cè)試要制造的結(jié)構(gòu)體本身。此外，在上述專利文獻(xiàn)2的測(cè)試中，僅僅在結(jié)構(gòu)體的制造結(jié)束之后可以實(shí)施，以不能進(jìn)行為了檢測(cè)過程的測(cè)試。
一般來說，為了對(duì)于制造在襯底上的結(jié)構(gòu)體的全部進(jìn)行過程檢測(cè)的測(cè)試或電特性的測(cè)試而需要高度技術(shù)或高價(jià)裝置，并且花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，這是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)或機(jī)構(gòu)很復(fù)雜，所以不容易實(shí)施。此外，電特性測(cè)定是使探頭的針接觸到襯底來進(jìn)行的，與一般的半導(dǎo)體元件不同，破壞具有三維立體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體的危險(xiǎn)很大。
此外，當(dāng)接觸探頭的針來測(cè)試時(shí)，接觸部分的層剝落，垃圾落下，從而導(dǎo)致污染襯底。
在一般的半導(dǎo)體元件制造過程中進(jìn)行接觸式測(cè)試的情況下，一定將襯底清洗后返回到過程中。然而，在具有空間部分即三維立體結(jié)構(gòu)的微機(jī)械中，由于導(dǎo)致破壞其結(jié)構(gòu)體所以不能清洗。
此外，結(jié)構(gòu)體所具有的空間部分通過蝕刻除去在結(jié)構(gòu)層下的犧牲層來形成。在此，當(dāng)結(jié)構(gòu)層由不透明的材料形成(在大多情況下將金屬用于結(jié)構(gòu)層，因此是不透明)時(shí)，使用簡(jiǎn)單的部件如用光學(xué)顯微鏡等就不能測(cè)試犧牲層通過犧牲層蝕刻是否完全被除去。如果要進(jìn)行測(cè)試，在進(jìn)行犧牲層蝕刻后分?jǐn)嘁r底，然后用SEM等觀察其截面。然而，即使通過所述測(cè)試來明白犧牲層是否完全被除去，也不能將已經(jīng)被分?jǐn)嗟囊r底返回到過程中。
由這樣的狀況，在以封裝方式集成結(jié)構(gòu)體和周邊電路的情況下，通過測(cè)試選擇確實(shí)工作的周邊電路，但是由于難以測(cè)試全結(jié)構(gòu)體，所以在封裝后是否工作的最終測(cè)試中才進(jìn)行全數(shù)測(cè)試。這是大幅度地降低微機(jī)械的生產(chǎn)率的原因。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)試方法，其中可以無接觸地容易實(shí)施為了檢測(cè)微機(jī)械的結(jié)構(gòu)體的過程的測(cè)試、電特性的測(cè)試及機(jī)械特性的測(cè)試。此外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種測(cè)試方法，其中使用為測(cè)試而設(shè)置的圖形或電路對(duì)于全部結(jié)構(gòu)體實(shí)施過程檢測(cè)的測(cè)試、電特性的測(cè)試及機(jī)械特性的測(cè)試。
涉及本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法如下連接包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、以及設(shè)置在第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或空間部分的結(jié)構(gòu)體與天線而形成電路，通過天線給結(jié)構(gòu)體無線地供給電力，檢驗(yàn)出從天線中產(chǎn)生的電磁波作為結(jié)構(gòu)體的特性。
涉及本發(fā)明的另一微結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法如下連接包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、以及設(shè)置在第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或空間部分的結(jié)構(gòu)體與電源電路，連接結(jié)構(gòu)體及電源電路與天線而形成電路，通過天線給結(jié)構(gòu)體及電源電路無線地供給電力，檢驗(yàn)出從天線中產(chǎn)生的電磁波作為結(jié)構(gòu)體的特性。
涉及本發(fā)明的另一微結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法如下連接包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、以及設(shè)置在第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或空間部分的結(jié)構(gòu)體與電源電路，連接結(jié)構(gòu)體及電源電路與天線而形成電路，通過天線給結(jié)構(gòu)體及電源電路無線地供給電力，檢驗(yàn)出從天線中產(chǎn)生的電磁波作為結(jié)構(gòu)體及電源電路的特性。
涉及本發(fā)明的另一微結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法如下連接包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、以及設(shè)置在第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或空間部分的結(jié)構(gòu)體與控制電路，連接控制電路與電源電路，形成具有與結(jié)構(gòu)體、控制電路及電源電路中的任何至少一個(gè)連接的天線的電路，通過天線給結(jié)構(gòu)體、控制電路及電源電路無線地供給電力，檢驗(yàn)出從天線中產(chǎn)生的電磁波作為結(jié)構(gòu)體的特性。
上述控制電路具備驅(qū)動(dòng)器或譯碼器。
上述電源電路具備升壓電路。
涉及本發(fā)明的另一微結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法如下連接包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、以及設(shè)置在第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或空間部分的結(jié)構(gòu)體與天線；連接第一導(dǎo)電層與第一墊；連接第二導(dǎo)電層與第二墊；從墊到結(jié)構(gòu)體供給電力；檢驗(yàn)出從天線中產(chǎn)生的電磁波的變化作為結(jié)構(gòu)體的特性。
涉及本發(fā)明的另一微結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法如下連接包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、以及設(shè)置在第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或空間部分的結(jié)構(gòu)體與天線，連接第一導(dǎo)電層與第一墊，連接第二導(dǎo)電層與第二墊，通過天線給所述結(jié)構(gòu)體無線地供給電力，從第一墊及第二墊檢驗(yàn)出施加到結(jié)構(gòu)體的電壓、或流入結(jié)構(gòu)體中的電流作為所述結(jié)構(gòu)體的特性。
涉及本發(fā)明的另一微結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法如下連接包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、以及設(shè)置在第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或空間部分的第一結(jié)構(gòu)體與天線，具有與第一結(jié)構(gòu)體相同的結(jié)構(gòu)的第二結(jié)構(gòu)體設(shè)置為與第一結(jié)構(gòu)體鄰接，通過天線給第一結(jié)構(gòu)體無線地供給電力，檢驗(yàn)出從天線中產(chǎn)生的電磁波作為第一結(jié)構(gòu)體的特性，來評(píng)價(jià)第二結(jié)構(gòu)體的特性。
涉及本發(fā)明的另一微結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法如下改變電力的頻率或強(qiáng)度，有關(guān)于頻率的變化或強(qiáng)度地檢驗(yàn)出從天線中產(chǎn)生的電磁波的強(qiáng)度作為特性。
涉及本發(fā)明的另一微結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法如下在包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、以及設(shè)置在所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或空間部分的結(jié)構(gòu)體中，連接第一導(dǎo)電層與第一墊，連接第二導(dǎo)電層與第二墊，從第一墊及第二墊給結(jié)構(gòu)體供給電力，檢驗(yàn)出流入結(jié)構(gòu)體中的電流作為結(jié)構(gòu)體的特性。
涉及本發(fā)明的另一微結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法如下連接包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、以及設(shè)置在所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或空間部分并其特性為已知的第一結(jié)構(gòu)體與第一天線，連接具有與第一結(jié)構(gòu)體相同的結(jié)構(gòu)的第二結(jié)構(gòu)體與具有與第一天線相同的結(jié)構(gòu)的第二天線，通過第一天線給第一結(jié)構(gòu)體無線地供給電力，檢驗(yàn)出從第一天線中產(chǎn)生的電磁波作為第二結(jié)構(gòu)體的標(biāo)準(zhǔn)特性，通過第二天線給第二結(jié)構(gòu)體無線地供給電力，檢驗(yàn)出從第二天線中產(chǎn)生的電磁波作為第二結(jié)構(gòu)體的特性，通過比較被檢驗(yàn)出了的第二結(jié)構(gòu)體的特性和所述標(biāo)準(zhǔn)特性，評(píng)價(jià)第二結(jié)構(gòu)體的特性。
涉及上述本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法例如如下改變電力的頻率，有關(guān)于頻率的變化地檢驗(yàn)出從第一天線及第二天線中產(chǎn)生的電磁波的強(qiáng)度作為特性。
涉及上述本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法如下空間部分是通過除去犧牲層來形成的，所述犧牲層的除去通過蝕刻來進(jìn)行，在本說明書中將該步驟稱為犧牲層蝕刻。
在涉及上述本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法中，第一結(jié)構(gòu)體和第二結(jié)構(gòu)體可以設(shè)置在同一襯底上。
在涉及上述本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法中，第一結(jié)構(gòu)體和第二結(jié)構(gòu)體可以設(shè)置在不同襯底上。
在涉及本發(fā)明的另一微結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法中，特性是犧牲層的厚度、施加到犧牲層的應(yīng)力、空間部分的高度(即，第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間的距離)、結(jié)構(gòu)體的彈簧常數(shù)、結(jié)構(gòu)體的諧振頻率、結(jié)構(gòu)體的驅(qū)動(dòng)電壓、或是否存在所述犧牲層。此外，通過組合其測(cè)定結(jié)果，可以獲得結(jié)構(gòu)層的內(nèi)應(yīng)力。再者，在本發(fā)明中，第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層優(yōu)選設(shè)置為平行。
在本發(fā)明中，改變電力的強(qiáng)度，有關(guān)于電力的強(qiáng)度地檢驗(yàn)出從天線中產(chǎn)生的電磁波的強(qiáng)度作為特性。
在本發(fā)明中，改變電力的頻率，有關(guān)于頻率的變化地檢驗(yàn)出從天線中產(chǎn)生的電磁波的變化，根據(jù)電磁波的強(qiáng)度最大的頻率評(píng)價(jià)犧牲層的厚度。
在本發(fā)明中，結(jié)構(gòu)體形成在具有絕緣表面的襯底上。
涉及本發(fā)明的微機(jī)械是具有適用上述微結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法中的任何一個(gè)來測(cè)試了的微結(jié)構(gòu)和與該微結(jié)構(gòu)連接的電路的微機(jī)械。
涉及本發(fā)明的微機(jī)械包括形成在襯底上的第一導(dǎo)電層、以及與第一導(dǎo)電層平行地設(shè)置的第二導(dǎo)電層，第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層中的至少一個(gè)與被斷線了的布線連接。
在本發(fā)明中，第一導(dǎo)電層形成在具有絕緣性的襯底上。
在本發(fā)明中，具有絕緣性的襯底是玻璃襯底或塑料襯底。
第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層設(shè)置為彼此平行。再者，在本說明書中，平行包含稍微錯(cuò)開的狀態(tài)，即錯(cuò)開±5°左右的狀態(tài)。
涉及本發(fā)明的微機(jī)械如下在襯底上具有第一導(dǎo)電層、設(shè)置為與第一導(dǎo)電層平行的第二導(dǎo)電層、連接到與第一導(dǎo)電層相同節(jié)點(diǎn)(node)的第一布線、或連接到與第二導(dǎo)電層相同節(jié)點(diǎn)的第二布線，襯底被分?jǐn)酁榍袛嗟谝徊季€或第二布線。換言之，襯底的側(cè)面和第一布線或第二布線的截面大概一致。像這樣，通過保持布線被切斷的狀態(tài)，可以省略除去布線的步驟。
在本發(fā)明中，微機(jī)械包括其內(nèi)部具有空間部分且具有三維立體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體(也稱為微結(jié)構(gòu))、以及用于控制該結(jié)構(gòu)體且檢驗(yàn)出從結(jié)構(gòu)體的輸出的電路。并且，結(jié)構(gòu)體具有夾著空間部分相對(duì)且平行的兩個(gè)電極，其中一個(gè)是固定在襯底而不會(huì)可動(dòng)的固定電極(在本說明書中是第一導(dǎo)電層)，另一個(gè)是可移動(dòng)的可動(dòng)電極(在本說明書中是第二導(dǎo)電層)。此外，可移動(dòng)的第二導(dǎo)電層有可能形成為單層，然而在很多情況下，在該第二導(dǎo)電層上層疊絕緣層等而構(gòu)成可移動(dòng)的層。在本說明書中，將所述層疊第二導(dǎo)電層和絕緣層而形成的可移動(dòng)的層記載為結(jié)構(gòu)層。
在本發(fā)明中，通過設(shè)置連接天線和結(jié)構(gòu)體而成的測(cè)試電路，可以無接觸地測(cè)試制造途中或制造后的微機(jī)械。由此，實(shí)施者可以容易測(cè)試，而不需要在例如使探頭的針接觸的測(cè)試中的測(cè)試時(shí)的位置精密度。此外，在對(duì)于多個(gè)項(xiàng)目或多個(gè)襯底進(jìn)行測(cè)試的情況下，由于不需要為確定針的位置而花費(fèi)的時(shí)間，所以可以縮短測(cè)試時(shí)間且提高生產(chǎn)率。此外，還可以降低因針的接觸而破壞具有空間部分的三維立體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體的危險(xiǎn)性，并且可以消除因針的接觸的襯底污染。
此外，由于可以無接觸地測(cè)試膜厚度和工作特性等，所以在測(cè)試之后可以將襯底返回到過程中。由此，不需要在每一次測(cè)試分?jǐn)嘁r底并廢棄，可以提高生產(chǎn)率。
此外，通過檢驗(yàn)出基于供給電力和頻率的變化，可以測(cè)試在不透明的層之下的狀態(tài)，例如在結(jié)構(gòu)層下的犧牲層的厚度、犧牲層蝕刻的進(jìn)展?fàn)顟B(tài)、空間部分的高度等。此外，由于測(cè)試電路包括具有天線的無線通信電路和控制電路等，所以可以測(cè)試結(jié)構(gòu)體的各種動(dòng)特性或靜特性如結(jié)構(gòu)層的內(nèi)應(yīng)力、結(jié)構(gòu)層的彈簧常數(shù)、結(jié)構(gòu)層的諧振頻率、結(jié)構(gòu)體的驅(qū)動(dòng)電壓等。
通過適用本發(fā)明的測(cè)試方法，在制造微機(jī)械的途中，優(yōu)選在蝕刻犧牲層之前或分?jǐn)嘁r底之前，可以測(cè)試結(jié)構(gòu)體的特性。由此，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不良時(shí)可以修復(fù)的比率升高，并且可以提高生產(chǎn)率。
此外，由于使用MEMS技術(shù)與構(gòu)成測(cè)試電路的結(jié)構(gòu)體一起可以制造天線等的部分，所以可以同時(shí)形成高靈敏度的無線通信電路，以提高測(cè)試精度。


圖1A和1B是描述本發(fā)明的微機(jī)械的測(cè)定方法的圖；圖2是描述犧牲層蝕刻時(shí)產(chǎn)生的不良的圖；圖3A和3B是描述測(cè)試電路的應(yīng)答例子的圖；圖4是描述測(cè)試電路的應(yīng)答例子的圖；圖5A至5D是描述本發(fā)明的微機(jī)械的圖；圖6是描述測(cè)試電路的應(yīng)答例子的圖；圖7A至7C是描述本發(fā)明的微機(jī)械的測(cè)定方法的圖；圖8A至8C是描述本發(fā)明的微機(jī)械的測(cè)定方法的圖；圖9A和9B是描述電源電路的圖；圖10A至10C是描述本發(fā)明的微機(jī)械的測(cè)定方法的圖；圖11A至11C是描述本發(fā)明的微機(jī)械的測(cè)定方法的圖；圖12A和12B是描述本發(fā)明的微機(jī)械的測(cè)定方法的圖；圖13是描述制造本發(fā)明的微機(jī)械的流程圖；
圖14A至14C是描述本發(fā)明的微機(jī)械的一個(gè)流程例子；圖15A至15D是描述本發(fā)明的微機(jī)械的一個(gè)流程例子；圖16A和16B是描述本發(fā)明的微機(jī)械的一個(gè)流程例子；圖17A至17C是描述制造本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體的方法的圖；圖18A和18B是描述制造本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體的方法的圖；圖19A和19B是描述制造本發(fā)明的微機(jī)械的方法的圖；以及圖20A至20C是描述制造本發(fā)明的微機(jī)械的方法的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。注意，本發(fā)明不局限于以下說明。這是因?yàn)樗鶎兕I(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以很容易地理解一個(gè)事實(shí)就是其方式和詳細(xì)內(nèi)容可以被變換為各種各樣的形式，而不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限定在以下將說明的實(shí)施方式所記載的內(nèi)容中。此外，在參照

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，表示相同部分的附圖標(biāo)記有時(shí)在不同附圖中共同使用。
實(shí)施方式1在本實(shí)施方式中，對(duì)于本發(fā)明的微機(jī)械的測(cè)試方法、以及為進(jìn)行該測(cè)試而設(shè)置的電路。在本發(fā)明的微機(jī)械的測(cè)試方法中，設(shè)置連接測(cè)試對(duì)象即構(gòu)成微機(jī)械的結(jié)構(gòu)體和天線而成的電路，使用電磁波無線地測(cè)試。在本說明書中，將為測(cè)試而設(shè)置的所述電路記載為測(cè)試電路。
圖1A示出了測(cè)試器件101和測(cè)試電路102。測(cè)試器件101包括用于測(cè)定人又操作又輸出測(cè)定結(jié)果的輸入輸出接口103；用于與測(cè)定項(xiàng)目對(duì)應(yīng)地控制無線通信的控制電路104；以及用于與測(cè)試電路102通信的無線電路105。無線電路105包括可變電阻和可變電容器等，還包括可以改變要輸出的電力大小和頻率等的可變電源；以及天線106，并且通過由控制電路104控制而從天線106輻射對(duì)應(yīng)于測(cè)定項(xiàng)目的頻率和電力的電磁波。
測(cè)試電路102在襯底107上包括天線108、以及作為測(cè)試對(duì)象的測(cè)試元件即構(gòu)成微機(jī)械的結(jié)構(gòu)體109。并且，測(cè)試電路102接收從測(cè)試器件101輻射的電磁波，由產(chǎn)生在天線108中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)向結(jié)構(gòu)體109供給電力。
當(dāng)改變從測(cè)試器件101的天線106輻射的電磁波的頻率或電力等時(shí)，流入到測(cè)試電路102中的電流對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)體109的特性產(chǎn)生變化，而在測(cè)試電路102的天線108中產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所述電流的變化的電磁波。因此，在涉及本發(fā)明的測(cè)試方法中，測(cè)試器件101的天線106通過接收所述電磁波，可以無接觸地測(cè)試結(jié)構(gòu)體109的特性。
圖1B示出了由電等效電路表示測(cè)試器件的一部分(無線電路)及測(cè)試電路的附圖。測(cè)試器件101可以表示為串聯(lián)諧振電路，所述串聯(lián)諧振電路由控制電路104、電容值C1的電容器110、電阻值R1的電阻器111及感應(yīng)系數(shù)L1的天線106串聯(lián)連接。在所述電路中，通過由控制電路104控制而施加電壓V，電流i1流過。在此，當(dāng)改變要施加的電壓或頻率時(shí)，天線106可以輻射與流入電路中的電流的大小成比例的強(qiáng)度及與電流的時(shí)間變化成比例的頻率的電磁波。
另一方面，測(cè)試電路102可以表示為閉合電路，所述閉合電路由電阻值R2的電阻器112、感應(yīng)系數(shù)L2的天線108及阻抗Z2的結(jié)構(gòu)體109連接。此外，測(cè)試器件的天線106及測(cè)試電路的天線108具有互感系數(shù)M，并且當(dāng)測(cè)試電路的天線108接收從測(cè)試器件的天線106輻射的電磁波時(shí)，與互感系數(shù)M和流入天線106的電流i1的時(shí)間變化的積成比例的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)u2產(chǎn)生在測(cè)試電路的天線108中，而電流i2流過在閉合電路中。
在此，自感系數(shù)L1、L2及互感系數(shù)M是根據(jù)線圈的幾何形狀、尺寸、介質(zhì)等確定的固有值。此外，測(cè)試器件101的電容器110所具有的電容值C1、電阻器111所具有的電阻值R1、以及天線106的感應(yīng)系數(shù)L1都是已知的，而施加到測(cè)試器件的天線106的電壓V及流入的電流i1都是可以測(cè)定的量。并且，流入到測(cè)試電路102的電流i2反映測(cè)試電路、尤其是結(jié)構(gòu)體109的特性，天線108產(chǎn)生與電流i2的大小及時(shí)間變化成比例的電磁波。從而，通過設(shè)計(jì)并制造為測(cè)試電路102的天線108的感應(yīng)系數(shù)L2及電阻器112的電阻值R2分別具有某種值，來可以獲得結(jié)構(gòu)體109的阻抗Z2。
將參照?qǐng)D3A和3B描述測(cè)試器件的天線106輻射的電磁波和產(chǎn)生在測(cè)試電路的天線108中的電磁波的關(guān)系。圖3A示出了從測(cè)試器件輻射的電磁波的頻率和產(chǎn)生在測(cè)試電路的天線中的電磁波的強(qiáng)度的關(guān)系(在附圖中，橫軸和縱軸分別表示頻率和強(qiáng)度)。例如，在結(jié)構(gòu)體109具有電容阻抗的情況下，測(cè)試電路是由電阻器、電感器及電容器連接的諧振電路。從而，如圖3A所示，輸出強(qiáng)度的峰值在特定的頻率f處的電磁波，所述特定的頻率f是根據(jù)電阻值、感應(yīng)系數(shù)、以及電容值而確定的。像這樣，通過改變從測(cè)試器件101輻射的電磁波的頻率，可以獲得基于所述頻率的測(cè)試電路的特性113。例如，在制造天線106并使天線106的感應(yīng)系數(shù)L為L(zhǎng)＝10μH，并且制造結(jié)構(gòu)體109并使結(jié)構(gòu)體的電容阻抗大約為500pF左右的情況下，諧振頻率f0為f0＝2.25GHz。
此外，圖3B示出了測(cè)試器件101的天線106輻射的電磁波的強(qiáng)度和產(chǎn)生在測(cè)試電路102的天線108中的電磁波的強(qiáng)度的關(guān)系(在附圖中，橫軸和縱軸分別表示來自測(cè)試器件的電磁波的強(qiáng)度和來自測(cè)試電路的電磁波的強(qiáng)度)。例如，在結(jié)構(gòu)體109具有電阻阻抗的情況下，測(cè)試電路是由電阻器及電感器連接的諧振電路。在此，當(dāng)從測(cè)試器件101輻射以某種特定頻率改變強(qiáng)度的電磁波時(shí)，流入到測(cè)試電路中的電流的大小產(chǎn)生變化。從而，如圖3B所示，測(cè)試電路輸出與所述電流值成比例的強(qiáng)度的電磁波。像這樣，通過改變從測(cè)試器件輻射的電磁波的電力，產(chǎn)生于測(cè)試電路中的電壓及流入的電流發(fā)生變化，由此可以獲得測(cè)試電路的特性114。
在此，通過設(shè)計(jì)并制造為測(cè)試電路102的天線108的感應(yīng)系數(shù)L2及電阻器112的電阻值R2都具有某種值，上述測(cè)試電路的特性成為反映結(jié)構(gòu)體的特性的。從而，通過制造對(duì)應(yīng)于測(cè)定項(xiàng)目的測(cè)試電路并供給合適于目的的電力，可以無接觸地測(cè)試結(jié)構(gòu)體的特性如在制造結(jié)構(gòu)體的途中形成的犧牲層的膜厚度、結(jié)構(gòu)體的空間部分的高度、結(jié)構(gòu)層的膜應(yīng)力、結(jié)構(gòu)層的彈簧常數(shù)、結(jié)構(gòu)層的諧振頻率、以及結(jié)構(gòu)體的驅(qū)動(dòng)電壓等。
此外，根據(jù)通過上述測(cè)定而獲得了的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行各種運(yùn)算、抽出涉及結(jié)構(gòu)體的特性的參數(shù)，并且根據(jù)所述參數(shù)是否在基于規(guī)格確定的范圍內(nèi)，可以評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)體的特性。
此外，使用上述測(cè)試電路的結(jié)構(gòu)體特性的測(cè)試也可以通過與特性為已知并標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)體的測(cè)定結(jié)果比較進(jìn)行，而不是根據(jù)測(cè)定結(jié)果獲得結(jié)構(gòu)體的特性本身。就是說，通過上述方法測(cè)定具有特性如膜厚度和驅(qū)動(dòng)電壓等為已知的結(jié)構(gòu)體的測(cè)試電路。接著，以相同的條件測(cè)定具有特性為未知的結(jié)構(gòu)體的測(cè)試電路，然后比較其結(jié)果和所述具有已知特性的結(jié)構(gòu)體的測(cè)定結(jié)果，來可以評(píng)價(jià)未知特性的結(jié)構(gòu)體的特性。
將參照?qǐng)D4描述所述測(cè)試方法的示例。在此將描述結(jié)構(gòu)體109具有電容阻抗，并且其電容值反映測(cè)試對(duì)象的結(jié)構(gòu)體特性的情況作為一例。首先，對(duì)于測(cè)試對(duì)象的具有特性為已知的結(jié)構(gòu)體的測(cè)試電路進(jìn)行測(cè)試。由于結(jié)構(gòu)體的阻抗為電容性的，測(cè)試電路為串聯(lián)諧振電路，所以通過從測(cè)試器件供給強(qiáng)度為一定而頻率產(chǎn)生變化的電力并接收從測(cè)試電路的輸出，來進(jìn)行測(cè)試。如圖4所示，當(dāng)橫軸和縱軸分別表示測(cè)試器件輻射的電磁波的頻率和測(cè)試電路輸出的電磁波的強(qiáng)度時(shí)，可以獲得強(qiáng)度在特定頻率f處為最大值的頻率特性115的結(jié)果。以所述結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)頻率特性115的測(cè)定結(jié)果。
此外，也可以基于所述頻率特性115的測(cè)定結(jié)果設(shè)定測(cè)定測(cè)試對(duì)象的特性為未知的結(jié)構(gòu)體而得到的結(jié)果會(huì)存在的允許范圍。例如，如圖4的虛線所示，可以根據(jù)由上述測(cè)定而獲得的諧振頻率f向正及負(fù)的方向設(shè)定預(yù)定范圍，以將此為諧振頻率的允許范圍。另外，也可以設(shè)定輸出18強(qiáng)度和諧振的Q值等的允許范圍。作為所述允許范圍，優(yōu)選選擇為了評(píng)價(jià)測(cè)試對(duì)象的結(jié)構(gòu)體特性而最合適的范圍，并且根據(jù)工作規(guī)格的范圍而設(shè)定。
接下來，以相同條件測(cè)定測(cè)試對(duì)象的具有特性為未知的結(jié)構(gòu)體的測(cè)試電路。例如，如圖4中由雙點(diǎn)劃線表示的頻率特性116，當(dāng)獲得了與標(biāo)準(zhǔn)的頻率特性115的測(cè)定結(jié)果類似的結(jié)果時(shí)，可以評(píng)價(jià)為所述結(jié)構(gòu)體具有與上面測(cè)定的結(jié)構(gòu)體相同的特性。此外，當(dāng)預(yù)定變數(shù)在上面設(shè)定的允許范圍內(nèi)時(shí)，可以評(píng)價(jià)為所述結(jié)構(gòu)體具有與上面測(cè)定的結(jié)構(gòu)體相同的特性。
此外，如圖4中由點(diǎn)劃線表示的頻率特性117，當(dāng)其測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定結(jié)果完全不同，并且其強(qiáng)度的最大值在上面設(shè)定的允許范圍以外時(shí)，可以評(píng)價(jià)為所述結(jié)構(gòu)體具有與上面測(cè)定的結(jié)構(gòu)體完全不同的特性。此外，如圖4中由點(diǎn)劃線表示的頻率特性118，當(dāng)雖然其最大值在允許范圍內(nèi)，但是其曲線具有兩個(gè)或更多的極大時(shí)，可以評(píng)價(jià)為特性不同。
像這樣，通過使用相同條件的測(cè)試電路測(cè)試特性為已知的結(jié)構(gòu)體和特性為未知的結(jié)構(gòu)體，然后比較這些結(jié)果，可以進(jìn)行關(guān)于特性為未知的結(jié)構(gòu)體的評(píng)價(jià)。在此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)體的優(yōu)良或不良的評(píng)價(jià)的情況下，使用具有評(píng)價(jià)為優(yōu)良品的特性的結(jié)構(gòu)體作為具有已知特性且為評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)體。并且，優(yōu)選通過與所述優(yōu)良品的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果比較，進(jìn)行優(yōu)良或不良的評(píng)價(jià)。如上那樣的通過比較結(jié)果的測(cè)試方法可以有效地適用于根據(jù)測(cè)試電路輸出的電磁波難以直接獲得結(jié)構(gòu)體的特性的情況等。
如上所示，通過適用本發(fā)明，可以無接觸地測(cè)試制造途中以及制造后的結(jié)構(gòu)體的特性。由此，實(shí)施者可以容易測(cè)試，而不需要在例如使探頭的針接觸的測(cè)試中的測(cè)試時(shí)的位置精密度。此外，在對(duì)于多個(gè)項(xiàng)目或多個(gè)襯底進(jìn)行測(cè)試的情況下，由于不需要為確定針的位置而花費(fèi)的時(shí)間，所以可以縮短測(cè)試時(shí)間且提高生產(chǎn)率。此外，還可以降低因針的接觸而破壞具有空間部分的三維立體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體的危險(xiǎn)性。
此外，由于可以無接觸地測(cè)試膜厚度和工作特性等，所以在測(cè)試之后可以將襯底返回到過程中。由此，不需要在每一次測(cè)試分?jǐn)嗖U棄襯底，可以提高生產(chǎn)率。
此外，通過檢驗(yàn)出基于供給電力的強(qiáng)度和頻率的變化，可以測(cè)試結(jié)構(gòu)體的各種動(dòng)特性、靜特性、或這兩個(gè)特性。
通過適用本發(fā)明的測(cè)試方法，在制造微機(jī)械的途中，優(yōu)選在蝕刻犧牲層之前或分?jǐn)嘁r底之前，可以測(cè)試結(jié)構(gòu)體的特性。由此，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不良時(shí)可以修復(fù)的比率升高，并且可以提高生產(chǎn)率。
此外，通過與標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)體的測(cè)定結(jié)果比較，可以有效地適用于通過測(cè)試而判斷優(yōu)良或不良而不需要獲得具體值的情況，或當(dāng)從測(cè)試電路輸出的電磁波難以直接獲得結(jié)構(gòu)體的特性時(shí)等。
實(shí)施方式2在本實(shí)施方式中，將說明適用上述實(shí)施方式所說明的測(cè)試方法，無接觸地測(cè)定膜厚度的方法的例子。
在表面微加工中，首先在襯底上形成犧牲層，在其上形成結(jié)構(gòu)層。然后，通過除去犧牲層，來制造結(jié)構(gòu)層的一部分從襯底離開并被支撐的結(jié)構(gòu)體及具有該結(jié)構(gòu)體的微機(jī)械。在此，將成為結(jié)構(gòu)體的可動(dòng)部分的層在本說明書中記載為結(jié)構(gòu)層。此外，將為了形成所述結(jié)構(gòu)層可動(dòng)的區(qū)域即空間而之后通過蝕刻除去的層記載為犧牲層。此外，將所述蝕刻稱作犧牲層蝕刻。在要想做成空間部分的區(qū)域形成犧牲層。犧牲層是用于通過犧牲層蝕刻被除去從而從襯底分離結(jié)構(gòu)層的同時(shí)，形成空間部分時(shí)非常重要的層。然而，由于犧牲層被除去，所以在很多情況下，成品方式的結(jié)構(gòu)體和微機(jī)械沒有犧牲層。
像這樣，由于犧牲層的厚度及除去犧牲層來形成的空間的高度(從襯底到結(jié)構(gòu)層的距離)影響到結(jié)構(gòu)體的工作特性，所以這些厚度的控制及測(cè)定非常重要。
在本實(shí)施方式中，將說明無接觸地測(cè)試犧牲層的膜厚度和除去犧牲層之后形成的空間部分的高度的方法。
使用上述實(shí)施方式中所說明的測(cè)試電路來測(cè)試。所述測(cè)試電路具有的結(jié)構(gòu)體的截面圖表示于圖5A至5C，其俯視圖表示于圖5D。再者，圖5D是在蝕刻犧牲層之前的俯視圖，沿點(diǎn)A-A’的截面圖與圖5A彼此對(duì)應(yīng)。通過適用制造一般的半導(dǎo)體元件的過程來可以制造結(jié)構(gòu)體。首先，如圖5A所示，在襯底201上形成第一導(dǎo)電層202，在其上形成犧牲層203，還在其上形成第二導(dǎo)電層204。在此，作為襯底201一般使用硅襯底，然而也可以使用玻璃襯底、塑料襯底、金屬襯底等。在使用金屬襯底等的情況下，優(yōu)選進(jìn)行表面處理如形成絕緣膜等。此外，例如通過在塑料襯底上形成結(jié)構(gòu)體，可以形成輕量且具有柔性的薄型微機(jī)械。此外，也可以通過研磨并薄化硅襯底、玻璃襯底及金屬襯底，形成薄型微機(jī)械。
此外，第一導(dǎo)電層202及第二導(dǎo)電層204由具有導(dǎo)電性的物質(zhì)形成，而犧牲層203由相對(duì)介電常數(shù)為ε的絕緣性的物質(zhì)形成。第一導(dǎo)電層202及第二導(dǎo)電層204的膜厚度例如為100至700nm(包括100nm和700nm)(例如400nm)。
此外，如圖5B所示，也可以在犧牲層203上形成第二導(dǎo)電層204及具有絕緣性的層205，然后通過加工來形成結(jié)構(gòu)體。然后，如圖5C所示，通過蝕刻除去犧牲層203形成空間部分206，來形成最終結(jié)構(gòu)體。
在此，將舉出分別用于第一導(dǎo)電層202、第二導(dǎo)電層204、犧牲層203、以及具有絕緣性的層205的材料的例子。通過濺射法使用金屬如鋁、鎢、鉭、鈦、金、銣等；這些金屬的氮化物或氧化物；或以上述金屬為主要成分的合金形成第一導(dǎo)電層202及第二導(dǎo)電層204。此外，當(dāng)進(jìn)行犧牲層蝕刻時(shí)使用氟酸作為蝕刻劑的情況下，犧牲層203可以由磷玻璃(PSG)或硅氧化物形成，具有絕緣性的層205可以由具有多晶結(jié)構(gòu)的硅形成。此外，在使用過氧化氫氨水作為蝕刻劑的情況下，犧牲層203和具有絕緣性的層205分別可以由鎢(W)和氧化硅形成。
再者，可以適用濕式蝕刻法或干式蝕刻法而除去犧牲層203。通過除去犧牲層203，形成空間部分206。
在本說明書中，將犧牲層蝕刻之前的結(jié)構(gòu)體和犧牲層蝕刻之后的結(jié)構(gòu)體都記載為‘結(jié)構(gòu)體’，然而由于用于構(gòu)成微機(jī)械的結(jié)構(gòu)體是通過犧牲層蝕刻而具有空間部分的結(jié)構(gòu)體，所以在此記載為最終結(jié)構(gòu)體。此外，圖5C的結(jié)構(gòu)體是將犧牲層蝕刻適用于圖5B的結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)體。
上述制造結(jié)構(gòu)體的過程是最簡(jiǎn)單的例子。因此，例如可以在襯底上形成作為基底的保護(hù)層，在其上形成第一導(dǎo)電層。通過在襯底上形成保護(hù)層，又可以防止結(jié)構(gòu)體由襯底污染，又可以緩和形成在襯底上的其他層的內(nèi)應(yīng)力。作為保護(hù)層，可以使用氧化硅、氮化硅、含有氧的氮化硅(也稱作氮氧化硅)、含有氮的氧化硅(也稱作氧氮化硅)等。再者，作為保護(hù)層，使用上面舉出的材料可以形成為疊層結(jié)構(gòu)。為保護(hù)層，例如通過等離體CVD法形成膜厚度為50至200nm(包括50nm200nm)(優(yōu)選為100至150nm(包括100nm和150nm))的含有氮的氧化硅。
此外，也可以在第一導(dǎo)電層202上形成用作保護(hù)層的層，在其上形成犧牲層203。再者，可以在第二導(dǎo)電層204上下形成用作保護(hù)層的層，并且每個(gè)層如導(dǎo)電層和絕緣層等也可以形成為單層或疊層。通過在第一導(dǎo)電層202上并第二導(dǎo)電層204下形成保護(hù)層，可以防止?fàn)奚鼘游g刻時(shí)的導(dǎo)電層表面的退化。此外，通過用第二導(dǎo)電層和保護(hù)層的疊層形成結(jié)構(gòu)層，可以又緩和結(jié)構(gòu)層的內(nèi)應(yīng)力，又任意控制結(jié)構(gòu)層的硬度。
在很多情況下，在工作的需要上，結(jié)構(gòu)體通過順序?qū)盈B固定在襯底201上并不會(huì)可動(dòng)的固定電極(第一導(dǎo)電層)、犧牲層、作為結(jié)構(gòu)層可動(dòng)的可動(dòng)電極(第二導(dǎo)電層)而構(gòu)成。在本發(fā)明中，利用所述結(jié)構(gòu)體測(cè)定犧牲層的膜厚度。在此，固定電極、可動(dòng)電極分別表示該電極固定在襯底等的狀態(tài)、機(jī)械性可動(dòng)的狀態(tài)，并不包含施加到該電極的電位是恒定等的意思。
此外，如圖5D所示的例子，第一導(dǎo)電層202、犧牲層203、第二導(dǎo)電層204形成為彼此重疊，并且第一導(dǎo)電層202和第二導(dǎo)電層204重疊的部分207的面積S是當(dāng)設(shè)計(jì)時(shí)已知的。
如上述那樣形成的結(jié)構(gòu)體可以視為平行平板電容器，在該平行平板電容器中第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層相對(duì)，絕緣體夾在其中。因此，將天線和結(jié)構(gòu)體連接為閉合電路而成的測(cè)試電路成為夾著電阻器連接電感器和電容器而成的諧振電路。在此，電阻是由用于連接天線和結(jié)構(gòu)體的布線而產(chǎn)生的寄生電阻。
天線制造為具有感應(yīng)系數(shù)L，該感應(yīng)系數(shù)L以某種頻率與當(dāng)設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)測(cè)的結(jié)構(gòu)體的電容值諧振。此外，寄生電阻的電阻值R可以根據(jù)布線材料固有的電阻率及布線截面面積和長(zhǎng)度而獲得。
當(dāng)從測(cè)試器件向這樣制造了的測(cè)試電路輻射電磁波時(shí)，天線的兩端處產(chǎn)生感應(yīng)電壓V。在此，當(dāng)改變所述電磁波的頻率時(shí)，在由天線、電阻器及電容器(結(jié)構(gòu)體)構(gòu)成的測(cè)試電路諧振的頻率f0處產(chǎn)生最大的吸收，從而流入測(cè)試電路內(nèi)的電流i成為最大。
圖6示出了流入上面所說明的測(cè)試電路內(nèi)的電流i的頻率特性。由于測(cè)試電路是由電感器、電容器、電阻器構(gòu)成的諧振電路，電流i表示為具有以某種頻率為中心的峰值的曲線。在犧牲層蝕刻之前的電流的頻率特性208中，如圖6所示，電流值具有以頻率f0為中心的峰值。
測(cè)試電路的天線產(chǎn)生與流入測(cè)試電路內(nèi)的電流i的時(shí)間變化成比例的電磁波，然后測(cè)試器件接收該電磁波，以可以獲得流入測(cè)試電路內(nèi)的電流的頻率特性。
在此，測(cè)試電路的諧振頻率f0可以表示為公式1。此外，結(jié)構(gòu)體的電容C可以表示為公式2。
f0=12πL·C---(1)]]>[公式2]C=ϵ·ϵ0·Sd---(2)]]>像這樣，測(cè)試電路的諧振頻率f0根據(jù)感應(yīng)系數(shù)L、電阻R及結(jié)構(gòu)體的電容C來確定。感應(yīng)系數(shù)L、電阻R、兩個(gè)導(dǎo)電層的重疊面積S、犧牲層的相對(duì)介電常數(shù)ε當(dāng)設(shè)計(jì)時(shí)及制造時(shí)都是已知的。因此，可以根據(jù)測(cè)試電路的諧振頻率f0獲得犧牲層的膜厚度。所述方法可以適用于圖5A、5B所示的雙方結(jié)構(gòu)體。
接下來，在通過犧牲層蝕刻來除去犧牲層之后，還可以同樣測(cè)定諧振頻率。以此時(shí)的諧振頻率為f1，通過根據(jù)公式1、公式2測(cè)定頻率f1，可以獲得空間的高度，即兩個(gè)導(dǎo)電層之間的距離。
圖6示出了犧牲層蝕刻之后的測(cè)試電路的電流i的頻率特性209。犧牲層蝕刻之后的電流的頻率特性209如圖所示，電流值具有以頻率f1為中心的峰值。由于在犧牲層蝕刻之后空間部分的相對(duì)介電常數(shù)可以接近于1，所以在犧牲層蝕刻之前和之后兩個(gè)導(dǎo)電層之間的距離相同的情況下，測(cè)試電路的諧振頻率可以表示于公式3。
f1=d2πL·ϵ0·S=ϵ·f0---(3)]]>然而，在犧牲層蝕刻之前犧牲層的膜厚度為d而犧牲層蝕刻之后兩個(gè)導(dǎo)電層之間的距離變?yōu)閐±Δd的情況下，諧振頻率表示為公式4(以此時(shí)的共振頻率為f2)。
f2=d±Δd2πL·ϵ0·S---(4)]]>從而，如圖6所示，在流入測(cè)試電路的電流的頻率特性210中，頻率在f1向負(fù)一側(cè)或正一側(cè)錯(cuò)開的f2處具有峰值。
通過如上所述那樣適用本發(fā)明，在犧牲層蝕刻之前和之后使用同一測(cè)試電路可以測(cè)試犧牲層的膜厚度及空間部分的高度。并且，通過比較這些的測(cè)試結(jié)果，可以對(duì)于每一步驟評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)體的特性。此外，當(dāng)在犧牲層蝕刻之前和之后測(cè)試同一結(jié)構(gòu)體，例如比較其結(jié)果而犧牲層的厚度和空間的高度不同時(shí)，可以檢驗(yàn)出結(jié)構(gòu)層的彎曲，因此可以評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)層的特性如內(nèi)應(yīng)力和彈簧常數(shù)等。
在此，在犧牲層由具有導(dǎo)電性的材料形成的情況下，不能將犧牲層蝕刻之前的結(jié)構(gòu)體視為電容器，因此不能使用上述方法。然而，在將所述結(jié)構(gòu)體視為電阻元件的情況下，測(cè)試電路成為連接電感器和電阻器的諧振電路，因此使用與上述不同的方法可以無接觸地測(cè)定膜厚度。在此，結(jié)構(gòu)體的電阻值反映犧牲層的膜厚度，因此，通過獲得結(jié)構(gòu)體的電流電壓特性可以測(cè)試膜厚度。
與上述情況同樣，形成結(jié)構(gòu)體的兩個(gè)導(dǎo)電層的重疊面積S、犧牲層的電阻率ρ當(dāng)設(shè)計(jì)時(shí)及制造時(shí)都是已知的。測(cè)試器件向所述測(cè)試電路輻射頻率為一定而輸出強(qiáng)度產(chǎn)生變化的電磁波。并且，根據(jù)對(duì)應(yīng)于所述輸出強(qiáng)度的變化的測(cè)試電路的應(yīng)答獲得結(jié)構(gòu)體的電阻值，從而可以獲得犧牲層的膜厚度。在此，為了提高測(cè)試精度，測(cè)試器件輻射的電磁波的頻率優(yōu)選為測(cè)試電路的諧振頻率。
此外，如上述實(shí)施方式所說明，也可以通過與使用標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)體的測(cè)定結(jié)果比較而進(jìn)行使用上述測(cè)試電路的結(jié)構(gòu)體特性的評(píng)價(jià)。例如，以某種條件測(cè)定具有已知的膜厚度的結(jié)構(gòu)體。然后，以相同的條件測(cè)定要測(cè)試的結(jié)構(gòu)體，并且比較其結(jié)果和所述已知的結(jié)構(gòu)體的測(cè)定結(jié)果，以可以評(píng)價(jià)。
表面微機(jī)械通過在襯底上形成薄膜、加工來制造，該薄膜當(dāng)形成在不同的材料上時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。并且，通過進(jìn)行犧牲層蝕刻，形成結(jié)構(gòu)體的薄膜由于鄰接的膜(犧牲層)被除去而內(nèi)應(yīng)力被釋放，所以與襯底不接觸的部分變形為凹或凸。像這樣，當(dāng)形成結(jié)構(gòu)體的膜變形時(shí)，空間的高度產(chǎn)生變化，由此結(jié)構(gòu)體的特性大幅度地改變。因此，通過測(cè)定所述空間的高度，又可概算結(jié)構(gòu)體的特性，又可判斷結(jié)構(gòu)體的優(yōu)良或不良。
如本發(fā)明那樣，通過無接觸地測(cè)定結(jié)構(gòu)體，可以容易評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)體而不需要破壞結(jié)構(gòu)體。進(jìn)一步地，通過根據(jù)電磁波的強(qiáng)度、頻率特性測(cè)試結(jié)構(gòu)體的特性，可以測(cè)試用顯微鏡不能看到的狀態(tài)，例如在金屬膜下的膜的厚度等。在測(cè)定存在這樣不透明的膜的下面的膜厚度的情況下，一般分?jǐn)嘁r底并觀察其截面來測(cè)定膜厚度。然而，通過適用本發(fā)明，可以容易測(cè)定，并且在測(cè)試之后可以將襯底返回到過程中。由此，不需要廢棄，可以提高生產(chǎn)率。
通過如上那樣適用本發(fā)明，在犧牲層蝕刻之前和之后使用同一測(cè)試電路可以測(cè)試犧牲層的膜厚度及空間部分的高度，因此可以對(duì)于每一步驟評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)體特性。由此，通過在犧牲層蝕刻之前或分割之前測(cè)試過程，可以提高當(dāng)發(fā)現(xiàn)不良時(shí)能夠修復(fù)的比率和生產(chǎn)率。此外，當(dāng)在犧牲層蝕刻之前和之后測(cè)試同一結(jié)構(gòu)體并比較其結(jié)果，可以評(píng)價(jià)形成結(jié)構(gòu)層的層的特性(應(yīng)力等)。
再者，本實(shí)施方式可以自由組合上述實(shí)施方式而實(shí)施。
實(shí)施方式3在本實(shí)施方式中，關(guān)于上述實(shí)施方式中所說明的測(cè)試方法，將說明不同的測(cè)試電路的結(jié)構(gòu)、以及使用該電路的測(cè)試方法的例子。本發(fā)明的測(cè)試方法也可以適用于圖7A至7C所示的測(cè)試電路。
圖7A和7B所示的測(cè)試電路由天線301、結(jié)構(gòu)體302及測(cè)定墊303構(gòu)成。此外，測(cè)試電路具有的布線電阻表示為電阻器304。圖7C由結(jié)構(gòu)體302和測(cè)定墊303構(gòu)成。在所述測(cè)試電路中，天線和結(jié)構(gòu)體連接為閉合電路，與構(gòu)成結(jié)構(gòu)體的導(dǎo)電層相同的節(jié)點(diǎn)上連接有墊。所述墊的連接位置及其數(shù)目可以根據(jù)測(cè)定對(duì)象來確定。
在使用所述測(cè)試電路的情況下，使探頭的針接觸到墊并供給電力，并且接收從天線發(fā)生的電磁波，來可以測(cè)試結(jié)構(gòu)體的特性。與此相反，也可以從測(cè)試器件通過天線301向測(cè)試電路無線地供給電力，使探頭的針接觸到墊，來測(cè)定流入結(jié)構(gòu)體的電流和要施加的電壓。
在此，將說明適用后者的方法測(cè)定犧牲層的膜厚度的方法的例子。圖7A至7C的測(cè)試電路具有圖5B所示的結(jié)構(gòu)體，還具有連接到結(jié)構(gòu)體的與第一導(dǎo)電層相同的節(jié)點(diǎn)及第二導(dǎo)電層相同的節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)墊。當(dāng)從測(cè)試器件向所述測(cè)試電路輻射電磁波時(shí)，天線301處產(chǎn)生感應(yīng)電壓。在此，如果改變所述電磁波的頻率，則在測(cè)試電路的諧振頻率產(chǎn)生最大的吸收，要產(chǎn)生的感應(yīng)電壓也成為最大。在此，使探頭的針接觸到墊，測(cè)定要施加到結(jié)構(gòu)體的電壓的頻率特性，從而可以獲得測(cè)試電路的諧振頻率。如上述實(shí)施方式2所示，可以根據(jù)所述諧振頻率評(píng)價(jià)犧牲層的膜厚度。
進(jìn)一步，通過在犧牲層蝕刻之前和之后進(jìn)行上述測(cè)定，比較犧牲層的膜厚度及結(jié)構(gòu)體所具有的空間的高度(兩個(gè)導(dǎo)電層之間的距離)，從而可以評(píng)價(jià)形成結(jié)構(gòu)層的層的特性(應(yīng)力等)。在此，如上述實(shí)施方式說明，結(jié)構(gòu)體所具有的空間通過除去第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間的犧牲層來形成。
此外，在對(duì)于測(cè)試電路施加交流電壓及標(biāo)準(zhǔn)的電壓(例如接地電壓、恒定電壓等)來進(jìn)行測(cè)試的情況下，可以適用圖7B所示的測(cè)試電路。圖7B的測(cè)試電路具有天線、結(jié)構(gòu)體、以及連接到結(jié)構(gòu)體的一部分的一個(gè)墊。例如，可以通過墊對(duì)于結(jié)構(gòu)體的第一電極供給某種一定的電壓，并且通過天線供給電力。通過進(jìn)行這樣的操作來可以獲得結(jié)構(gòu)體的機(jī)械諧振頻率。因此，也可以獲得犧牲層由犧牲層蝕刻是否完全除去、結(jié)構(gòu)層的膜應(yīng)力、或彈簧常數(shù)等的特性。這是因?yàn)槿缟咸匦砸蕾囉诮Y(jié)構(gòu)體的機(jī)械諧振頻率。
此外，也可以使用圖7C所示的測(cè)試電路以接觸的方式測(cè)試犧牲層的膜厚度、犧牲層是否被除去。圖7C的測(cè)試電路包括結(jié)構(gòu)體；連接到與結(jié)構(gòu)體的第一導(dǎo)電層相同的節(jié)點(diǎn)的墊；以及連接到與結(jié)構(gòu)體的第二導(dǎo)電層相同的節(jié)點(diǎn)的墊。并且，從墊向如上測(cè)試電路供給交流的電力，測(cè)定頻率依賴性和強(qiáng)度依賴性，來可以測(cè)試。
如上那樣，通過將上述測(cè)試方法適用于圖5A至5D所示的結(jié)構(gòu)體，可以進(jìn)行檢測(cè)過程的測(cè)試而不需要分?jǐn)嘁r底后用SEM(ScanningElectron Microscope；掃描電子顯微鏡)觀察且不需要破壞襯底。此外，由于將進(jìn)行所述測(cè)試之后的襯底可以返回到過程中，所以可以提高生產(chǎn)率。
此外，如上述實(shí)施方式所說明，也可以通過比較使用標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)體的測(cè)定結(jié)果來評(píng)價(jià)圖5A至5D所示的使用上述測(cè)試電路的結(jié)構(gòu)體的特性。例如，在根據(jù)電壓的頻率依賴性不容易獲得膜厚度的情況下，用上述方法測(cè)定具有已知的膜厚度的結(jié)構(gòu)體。然后，以相同的條件測(cè)定要測(cè)試的結(jié)構(gòu)體，并且比較其結(jié)果和所述已知的結(jié)構(gòu)體的測(cè)定結(jié)果，以可以評(píng)價(jià)。
像這樣，通過根據(jù)電磁波的強(qiáng)度、頻率特性測(cè)試結(jié)構(gòu)體的特性，可以測(cè)試用顯微鏡不能看到的狀態(tài)，例如設(shè)置在金屬膜下的膜的厚度等。此外，通過在犧牲層蝕刻之前或分割之前測(cè)試過程，可以提高當(dāng)發(fā)現(xiàn)不良時(shí)能夠修復(fù)的比率和生產(chǎn)率。
再者，本實(shí)施方式可以自由組合上述實(shí)施方式而實(shí)施。
實(shí)施方式4
在本實(shí)施方式中，將說明使用具有電源電路的測(cè)試電路而進(jìn)行的微機(jī)械的測(cè)試方法。電源電路具有由交流電壓生成恒定電壓的功能，并且可以給結(jié)構(gòu)體供給恒定電壓的電力，因此，如果測(cè)試電路具有電源電路，則可以測(cè)定各種結(jié)構(gòu)體的特性。
圖8A至8C示出了能適用于測(cè)試電路的結(jié)構(gòu)例子。圖8A的測(cè)試電路具有天線401、電容器402、結(jié)構(gòu)體403、電源電路404、以及開關(guān)元件405。在此，開關(guān)元件是指具有輸入終端、輸出終端、控制電極的三終端元件例如晶體管等，并且是指由控制電極可以控制是否連接輸入終端和輸出終端(ON或OFF)的元件。再者，可以使用薄膜晶體管作為開關(guān)元件。薄膜晶體管可以為頂部柵極型和底部柵極型的任何一種。
結(jié)構(gòu)體403根據(jù)其形狀可以為各種結(jié)構(gòu)，然而在此采用具有兩個(gè)輸入終端420、421、以及一個(gè)輸出終端422的結(jié)構(gòu)作為一例。此外，電源電路404具有一個(gè)輸入終端409、以及兩個(gè)輸出終端410、411。在測(cè)試電路中，天線401、電容器402、以及開關(guān)元件405彼此連接為閉合電路，電容器402和開關(guān)元件405都與電源電路404的輸入終端409連接，并且開關(guān)元件405的控制電極(當(dāng)開關(guān)元件是晶體管時(shí)，相當(dāng)于柵電極)和結(jié)構(gòu)體403的輸出終端422連接。
在所述測(cè)試電路中，天線401及電容器402以特定諧振頻率吸收從測(cè)試器件輻射的電磁波，來產(chǎn)生很大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。該感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)被供給到電源電路404的輸入終端409。電源電路整流所述電力，來生成標(biāo)準(zhǔn)的恒定電壓、以及比該標(biāo)準(zhǔn)電壓高的恒定電壓。在此，標(biāo)準(zhǔn)電壓是指在測(cè)試電路內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)電壓，一般稱作接地電壓(grounding)等，然而在本說明書中，記載該電壓為標(biāo)準(zhǔn)電壓。此外，在本說明書中，記載電源電路所生成的比所述標(biāo)準(zhǔn)電壓高的恒定電壓為電源電壓。就是說，電源電路生成電源電壓及標(biāo)準(zhǔn)電壓，從輸出終端410和從輸出終端411分別輸出電源電壓和標(biāo)準(zhǔn)電壓，并且給包括結(jié)構(gòu)體403的測(cè)試電路整體供給這些電壓。
結(jié)構(gòu)體403由從電源電路404供給的電力來工作，并且給開關(guān)元件405輸出對(duì)應(yīng)于工作特性的輸出(電壓變化)。開關(guān)元件405根據(jù)結(jié)構(gòu)體403的輸出來開關(guān)(ON/OFF)，使得隨著天線401及電容器402的阻抗產(chǎn)生變化，天線輸出反映結(jié)構(gòu)體的工作特性的電磁波。通過用測(cè)試器件接收從所述天線輸出的電磁波，來可以評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)體403的特性。
此外，如圖8B所示，測(cè)試電路可以具有天線401、電容器402、電源電路404及結(jié)構(gòu)體403。就是說，測(cè)試電路不具有開關(guān)元件，并且電源電路的輸入終端409通過電容器402與天線401連接。而且，與上述同樣，電源電路404生成電源電壓及標(biāo)準(zhǔn)電壓，從輸出終端410和從輸出終端411分別輸出電源電壓和標(biāo)準(zhǔn)電壓，供給到結(jié)構(gòu)體403。此外，電源電路404的輸出終端411與不連接有電容器402一側(cè)的天線的一端連接。
圖8A所示的測(cè)試電路為根據(jù)開關(guān)元件的ON/OFF輸出對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)體的工作特性的電磁波的結(jié)構(gòu)，這可適用于從結(jié)構(gòu)體的輸出為數(shù)字的情況。例如，可以適用于結(jié)構(gòu)體具有開關(guān)的功能，并測(cè)試其ON/OFF特性的情況。另一方面，在圖8B所示的測(cè)試電路中，天線401與結(jié)構(gòu)體403的輸出終端直接連接。圖8B所示的測(cè)試電路可以輸出對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)體的輸出終端的電壓變化的電磁波。因此，所述測(cè)試電路可以適用于從結(jié)構(gòu)體的輸出為模擬的情況，例如結(jié)構(gòu)體為可變電容器，并測(cè)試其電容變化的情況。
此外，測(cè)試電路如圖8C所示可以具有天線401、電容器402、開關(guān)元件405、電源電路404、控制電路406、以及結(jié)構(gòu)體403。天線401、電容器402及開關(guān)元件405連接為閉合電路，并且電源電路404及控制電路406通過電容器402與天線401的一端連接。與上述同樣，電源電路整流交流電壓，而被整流的電力被供給到控制電路及結(jié)構(gòu)體。此外，在電源電路處生成的接地電位與天線的另一端連接。
控制電路406具有如下功能從天線401所接收的電磁波取出測(cè)試器件發(fā)送的控制信號(hào)，以控制結(jié)構(gòu)體403。由控制電路406控制的結(jié)構(gòu)體給開關(guān)元件的控制電極輸出其工作特性。開關(guān)元件根據(jù)結(jié)構(gòu)體的輸出開關(guān)(ON/OFF)，使得隨著天線及電容器的阻抗產(chǎn)生變化。因此，天線輸出反映結(jié)構(gòu)體的輸出的電磁波。
在圖8C的測(cè)試電路中，也可以不具有開關(guān)元件，并且結(jié)構(gòu)體的終端與天線的一端連接。
接下來，將參照?qǐng)D9A和9B說明構(gòu)成測(cè)試電路的電源電路404。如圖9A所示，電源電路404具有二極管407及電容器408，并且將從與天線連接的輸入終端409輸入的交流電壓整流為恒定電壓。被整流的電源電壓從輸出終端410輸出到測(cè)試電路內(nèi)的各個(gè)部分。此外，電源電路404生成電源電壓和標(biāo)準(zhǔn)電壓，從輸出終端411輸出并供給到天線及結(jié)構(gòu)層。
在此所示的電源電路404中的連接結(jié)構(gòu)如下正向連接兩個(gè)二極管407中的一個(gè)以便整流電壓，而反向連接另一個(gè)以便防止逆流。然而，也可以通過使用兩個(gè)或更多個(gè)二極管來整流且防止反流，來構(gòu)成電源電路。此外，由二極管407及電容器408構(gòu)成電源電路404，然而也可以使用無源元件如電感器(inductor)等構(gòu)成。
此外，如圖9B所示，電源電路404可以由整流電路412和調(diào)節(jié)器(regulator)413構(gòu)成。整流電路412與上述電源電路404相同，整流從與天線連接的輸入終端409供給的交流電壓，而調(diào)節(jié)器將整流電路412所生成的電壓保持為某個(gè)恒定電壓。因此，電源電路404從輸出終端410、411向測(cè)試電路內(nèi)的各個(gè)部分輸出由調(diào)節(jié)器413保持為恒定電壓的電壓及標(biāo)準(zhǔn)電壓。
在從測(cè)試器件輻射的電磁波的電力大的情況下，有可能整流電路產(chǎn)生高電壓并供給到結(jié)構(gòu)體，導(dǎo)致破壞結(jié)構(gòu)體。在如上情況下，通過在電源電路中設(shè)置調(diào)節(jié)器，可以給結(jié)構(gòu)體供給預(yù)定的電源電壓。
與此相反，當(dāng)要給結(jié)構(gòu)體供給高電壓時(shí)，電源電路可以具有升壓電路。升壓電路可以由二極管及電容器構(gòu)成。電源電路具有升壓電路，使得可以生成電源電路不能生成的高電壓和負(fù)電壓等，并且供給到結(jié)構(gòu)體。
像這樣，在測(cè)試電路中設(shè)置如上電源電路，使得給結(jié)構(gòu)體供給電源電壓，因此也可以以無線測(cè)定結(jié)構(gòu)體的靜特性。此外，測(cè)試電路具有電源電路，使得可以測(cè)定結(jié)構(gòu)體的特性如犧牲層的膜厚度、空間的高度、結(jié)構(gòu)層的膜應(yīng)力、結(jié)構(gòu)層的彈簧常數(shù)、結(jié)構(gòu)層的諧振頻率、結(jié)構(gòu)體的驅(qū)動(dòng)電壓等。
接下來，將說明使用圖10A所示的測(cè)試電路測(cè)定結(jié)構(gòu)體的驅(qū)動(dòng)電壓的方法。如圖所示，測(cè)試電路具有天線401、電容器402、結(jié)構(gòu)體403、電源電路404、以及開關(guān)元件405，其中電源電路404具有整流電路412和升壓電路414。
如圖10B所示，測(cè)試電路的結(jié)構(gòu)體在襯底上具有第一導(dǎo)電層415、輸出終端416、以及結(jié)構(gòu)層417。結(jié)構(gòu)層417具有與第一導(dǎo)電層415相對(duì)的第二導(dǎo)電層418，并且結(jié)構(gòu)層417的一部分支撐在襯底而其他部分隔著空間與襯底相對(duì)。當(dāng)將電壓施加到這樣的結(jié)構(gòu)體403的第一導(dǎo)電層415和第二導(dǎo)電層418之間時(shí)，結(jié)構(gòu)層417可動(dòng)并接近于襯底。當(dāng)進(jìn)一步提高施加電壓時(shí)，結(jié)構(gòu)層417接近到襯底，第一導(dǎo)電層415和第二導(dǎo)電層418接觸。稱此時(shí)的電壓為下拉(pull down)電壓。在此，將說明作為結(jié)構(gòu)體的驅(qū)動(dòng)電壓的下拉電壓的測(cè)試方法。
在電源電路404中，輸入終端通過電容器402與天線的一端連接，整流電路412根據(jù)產(chǎn)生在天線中的交流感應(yīng)電壓生成電源電壓，而升壓電路414生成高電壓并供給到結(jié)構(gòu)體的第二導(dǎo)電層。此外，電源電路所生成的標(biāo)準(zhǔn)電壓被供給到天線的一端、以及結(jié)構(gòu)體的第一導(dǎo)電層。在此，如果增大測(cè)試器件供給到測(cè)試電路的電力，整流電路生成的電源電壓就變大，所以基于所述電源電壓生成高電壓的升壓電路與此成比例地輸出大電壓。
此外，設(shè)置在與結(jié)構(gòu)體的第一導(dǎo)電層相同的層中的輸出終端與開關(guān)元件的控制電極連接，而與該第一導(dǎo)電層不導(dǎo)通。當(dāng)給這樣的結(jié)構(gòu)體的第一導(dǎo)電層供給標(biāo)準(zhǔn)電壓，而給第二導(dǎo)電層供給電源電路所生成的高電壓時(shí)，如上述那樣，結(jié)構(gòu)層可動(dòng)，并第二導(dǎo)電層與第一導(dǎo)電層及輸出終端接觸。輸出終端與第二導(dǎo)電層接觸，使得開關(guān)元件的工作產(chǎn)生變化，從而隨著天線及電容器的阻抗產(chǎn)生變化。
在此，圖10C示出了以橫軸和縱軸分別為測(cè)試器件輻射的電磁波的強(qiáng)度和測(cè)試電路輸出的電磁波的強(qiáng)度的曲線419。如圖10C所示，可以看到在橫軸的某一點(diǎn)X處從測(cè)試電路輸出的電磁波的強(qiáng)度產(chǎn)生變化。這一點(diǎn)表示下拉電壓。
也可以通過使用上述實(shí)施方式所說明的方法測(cè)試結(jié)構(gòu)體的空間的高度，另外，像這樣測(cè)試下拉電壓，來評(píng)價(jià)構(gòu)成結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)層的特性。例如，下拉電壓根據(jù)空間的高度、結(jié)構(gòu)層的形狀及應(yīng)力來確定。因此，通過進(jìn)行這些測(cè)試，可以評(píng)價(jià)形成結(jié)構(gòu)層的層的應(yīng)力。
另外，在此，將參照?qǐng)D2A和2B說明使用具有如上電源電路等的測(cè)試電路測(cè)試是通過犧牲層蝕刻完全除去了犧牲層，還是犧牲層蝕刻不夠?qū)е聽奚鼘託堄嗟姆椒?。再者，圖2A和2B分別示出了懸臂梁結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體和形成為橋型的梁結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體。
例如，如圖2A所示，為懸臂梁結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體的測(cè)試通過給第一導(dǎo)電層202施加恒定電壓，而給第二導(dǎo)電層204施加高頻率的電壓來進(jìn)行。這是，例如使用在實(shí)施方式3中參照?qǐng)D7B說明的測(cè)試電路來進(jìn)行的。在梁的長(zhǎng)度當(dāng)設(shè)計(jì)時(shí)及制造時(shí)是已知的情況下，該梁以所述結(jié)構(gòu)體的諧振頻率引起諧振。然而，在殘余犧牲層211(通過犧牲層蝕刻沒除去而殘余的犧牲層)存在的狀態(tài)下，梁的長(zhǎng)度產(chǎn)生變化，從而在所述頻率不引起諧振(詳細(xì)地說，梁的實(shí)際長(zhǎng)度因殘余犧牲層211而縮短，因此諧振頻率轉(zhuǎn)移到高方向)。通過測(cè)定所述諧振頻率，可以測(cè)試是否存在殘余犧牲層。
此外，如上所示，也可以通過測(cè)定下拉電壓，測(cè)試是否存在殘余犧牲層。這是利用下拉電壓根據(jù)結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)確定的特性的。就是說，由于在懸臂梁中，梁的長(zhǎng)度越短，下拉電壓越上升，所以通過測(cè)定其電壓變化可以測(cè)試是否存在殘余犧牲層。
此外，在殘余犧牲層211非常多的情況或如圖2B所示的梁結(jié)構(gòu)中存在殘余犧牲層211的情況下，不產(chǎn)生下拉，因此也可以利用此來測(cè)試。
另外，即使在結(jié)構(gòu)為懸臂梁(圖2A)或梁結(jié)構(gòu)(圖2B)的情況下，如上述實(shí)施方式2所說明的測(cè)試方法可以利用結(jié)構(gòu)體的阻抗變化進(jìn)行上述測(cè)試。例如，在結(jié)構(gòu)體為電容阻抗的情況(就是說，犧牲層為介電常數(shù)ε的絕緣材料的情況)下，當(dāng)存在殘余犧牲層時(shí)，結(jié)構(gòu)體的電容成為如下電容值，即導(dǎo)電層之間的介電常數(shù)為ε0(真空的介電常數(shù))的電容和介電常數(shù)為ε的電容并聯(lián)連接而成的電容值。通過利用所述電容的變化，也可以測(cè)試是否存在殘余犧牲層。此外，在結(jié)構(gòu)體為電阻阻抗的情況(就是說，犧牲層為導(dǎo)電材料的情況)下，當(dāng)犧牲層被完全除去時(shí)，結(jié)構(gòu)層不具有導(dǎo)電性。但是，當(dāng)存在殘余犧牲層時(shí)，結(jié)構(gòu)體呈現(xiàn)導(dǎo)電性，從而可以測(cè)試。
因此，通過適用上述測(cè)試方法，可以使用簡(jiǎn)單方法如光學(xué)顯微鏡等容易測(cè)試犧牲層是否被完全除去。此外，也可以將測(cè)試了的襯底返回到過程中。因此，可以提高生產(chǎn)率。
像這樣，在測(cè)試電路中設(shè)置電源電路和控制電路等，使得可以測(cè)試結(jié)構(gòu)體的各種靜特性或動(dòng)特性，例如犧牲層的膜厚度、空間的高度、犧牲層是否被除去、結(jié)構(gòu)體的機(jī)械諧振頻率、結(jié)構(gòu)體的驅(qū)動(dòng)電壓、等。此外，根據(jù)這些測(cè)試結(jié)果可以獲得結(jié)構(gòu)層的膜應(yīng)力和結(jié)構(gòu)體的彈簧常數(shù)等。另外，由于可以測(cè)試而不需要分?jǐn)嘁r底，所以又可繼續(xù)進(jìn)行過程，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不良時(shí)又可修復(fù)，以提高生產(chǎn)率。
再者，本實(shí)施方式可以自由組合上述實(shí)施方式而實(shí)施。
實(shí)施方式5在本實(shí)施方式中，將說明在制造微機(jī)械及結(jié)構(gòu)體的襯底上試驗(yàn)性地進(jìn)行犧牲層蝕刻，并且測(cè)試結(jié)構(gòu)體的特性的方法。在此，以制造圖11A至11C所示的形狀的結(jié)構(gòu)體的情況為例子進(jìn)行說明。
在制造結(jié)構(gòu)體的步驟中，首先，在襯底501上形成將成為固定電極的第一導(dǎo)電層502。通過濺射法、CVD法等形成具有導(dǎo)電性的材料如金屬、金屬氧化物等，然后使用光刻法等加工為任意形狀來可以形成第一導(dǎo)電層502。此外，如圖所示，第一導(dǎo)電層502可以在襯底501上直接形成，也可以形成作為基底的第一保護(hù)膜之后形成。
接下來，在第一導(dǎo)電層502上形成犧牲層503。通過形成適合于犧牲層的材料，并且加工為任意形狀來可以形成犧牲層503。在此，適合于犧牲層的材料是指例如如下材料當(dāng)犧牲層蝕刻時(shí)可盡早除去，或可在短時(shí)間內(nèi)形成膜厚度厚的膜，并且容易加工等的材料。當(dāng)然，是當(dāng)犧牲層蝕刻時(shí)對(duì)于其他層可以獲得選擇比的材料這一點(diǎn)也是重要的。犧牲層503的膜厚度例如為0.5至5μm(包括0.5μm和5μm)(例如為2μm)。
接下來，在犧牲層503上形成將成為可動(dòng)電極的第二導(dǎo)電層504、以及第一絕緣層505。然后，通過加工第二導(dǎo)電層及第一絕緣層505，形成圖11A所示的結(jié)構(gòu)體。在此，第二導(dǎo)電層及第一絕緣層形成結(jié)構(gòu)層506。再者，這些結(jié)構(gòu)只是一例，例如結(jié)構(gòu)層可以僅僅由第二導(dǎo)電層形成，或第一絕緣層505可以形成為多層。就是說，所有的層如結(jié)構(gòu)層、犧牲層、固定電極等優(yōu)選根據(jù)需要的結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)適用各種形狀、以及疊層結(jié)構(gòu)。再者，第一絕緣層505的膜厚度例如為500nm至3μm(包括500nm和3μm)(例如為800nm)。
在如上那樣形成結(jié)構(gòu)體之后，如圖11A所示，在不用于測(cè)試的第一結(jié)構(gòu)體508上形成第二保護(hù)層507。在圖11A至11C中，左邊示出不用于測(cè)試的結(jié)構(gòu)體508而右邊示出用于測(cè)試的結(jié)構(gòu)體509。如圖11A至11C所示，在用于測(cè)試的結(jié)構(gòu)體509上不形成第二保護(hù)層507。
接下來，通過進(jìn)行犧牲層蝕刻，如圖11B所示，只有用于測(cè)試的結(jié)構(gòu)體具有的犧牲層被除去，空間部分510被形成。為了進(jìn)行犧牲層蝕刻，使用除了第一導(dǎo)電層、結(jié)構(gòu)層以外，還對(duì)于第二保護(hù)層可以獲得選擇比的犧牲層及蝕刻劑。
通過這樣形成用于測(cè)試的結(jié)構(gòu)體，可以在襯底的一部分上預(yù)先測(cè)試結(jié)構(gòu)體。使用上述實(shí)施方式中所說明的測(cè)試電路及測(cè)試方法可以進(jìn)行測(cè)試。并且，通過測(cè)定空間部分的高度、將電壓施加到結(jié)構(gòu)體時(shí)第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層接觸的下拉電壓、結(jié)構(gòu)層的固有頻率等，可以評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)層的膜的應(yīng)力、起因于此的結(jié)構(gòu)層的變形、結(jié)構(gòu)體的工作電壓等。
當(dāng)根據(jù)這些測(cè)試，結(jié)構(gòu)體的特性評(píng)價(jià)為在設(shè)計(jì)時(shí)的規(guī)格值的范圍內(nèi)，并且正常地工作時(shí)，如圖11C所示，除去用于測(cè)試的結(jié)構(gòu)體509及第二保護(hù)層507。然后，通過進(jìn)行結(jié)構(gòu)體508的犧牲層蝕刻，可以形成為了形成微機(jī)械的結(jié)構(gòu)體。
與此相反，在結(jié)構(gòu)體的特性不好且如果一直繼續(xù)過程的話就要成為不良品的情況下，可以修復(fù)結(jié)構(gòu)體。作為修復(fù)的方法，可以除去用于測(cè)試的結(jié)構(gòu)體、第二保護(hù)層及結(jié)構(gòu)層，并且再一次形成結(jié)構(gòu)層。
如上所說明，在本發(fā)明中設(shè)置用于制造的結(jié)構(gòu)體和用于測(cè)試的結(jié)構(gòu)體，先僅僅對(duì)于用于測(cè)試的結(jié)構(gòu)體進(jìn)行犧牲層蝕刻，來可以測(cè)試結(jié)構(gòu)體。像這樣，通過使用用于測(cè)試的結(jié)構(gòu)體進(jìn)行犧牲層蝕刻后的測(cè)試，當(dāng)特性不良時(shí)，可以修復(fù)在襯底上的結(jié)構(gòu)體，從而可以提高生產(chǎn)率。
再者，本實(shí)施方式可以自由組合上述實(shí)施方式而實(shí)施。
實(shí)施方式6如上述實(shí)施方式4所示，測(cè)試電路具有電源電路和控制電路，來可以測(cè)試多種結(jié)構(gòu)體的特性或多個(gè)同一類型的結(jié)構(gòu)體。在本實(shí)施方式中，將參照?qǐng)D12A和12B說明這樣的測(cè)試方法。
為了測(cè)試多個(gè)結(jié)構(gòu)體，例如將測(cè)試電路構(gòu)成為具有多個(gè)結(jié)構(gòu)體即可。并且，從測(cè)試器件供給電力，必要時(shí)發(fā)送用于控制測(cè)試電路的控制信號(hào)，而測(cè)試電路使每一個(gè)結(jié)構(gòu)體工作并順序輸出其應(yīng)答即可。
用于進(jìn)行這樣的測(cè)試的測(cè)試電路的一例表示于圖12A。測(cè)試電路601具有無線通信電路602、控制電路603、以及多個(gè)結(jié)構(gòu)體604至606。無線通信電路具有天線、電容器、以及上述實(shí)施方式4所說明的電源電路等。天線及電容器與測(cè)試器件通信，而電源電路生成恒定電力且給電路內(nèi)供給電力。
控制電路具有解調(diào)電路、分頻電路、驅(qū)動(dòng)器等，并且用從電源電路供給的電力工作。解調(diào)電路解調(diào)從測(cè)試器件發(fā)送的控制信號(hào)，而分頻電路生成需要的頻率的時(shí)鐘信號(hào)。并且，驅(qū)動(dòng)器接收控制信號(hào)，選擇作為測(cè)試對(duì)象的結(jié)構(gòu)體而供給電力。此外，控制電路將來自結(jié)構(gòu)體的應(yīng)答信號(hào)傳送到無線通信電路。
在由驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成用于在多個(gè)結(jié)構(gòu)體中選擇一個(gè)結(jié)構(gòu)體的電路的情況下，控制信號(hào)是用于使驅(qū)動(dòng)器開始工作的起始脈沖即可。此外，所述電路也可以由譯碼器而不由驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成，此時(shí)的控制信號(hào)是地址信號(hào)。
具有上述結(jié)構(gòu)的控制電路順序一個(gè)個(gè)選擇多個(gè)結(jié)構(gòu)體并使此工作，給無線通信電路傳送其結(jié)構(gòu)體的應(yīng)答作為輸出信號(hào)，而無線通信電路將此無線輸出?？刂齐娐愤x擇結(jié)構(gòu)體的期間可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)器或譯碼器的結(jié)構(gòu)或供給到這些的時(shí)鐘信號(hào)任意確定。再者，所述選擇期間優(yōu)選設(shè)定為為結(jié)構(gòu)體的測(cè)試而十分必要的時(shí)間。此外，控制電路可以為如下結(jié)構(gòu)從最初結(jié)構(gòu)體604到最后結(jié)構(gòu)體606順序選擇并測(cè)試，然后返回到最初結(jié)構(gòu)體反復(fù)測(cè)試；或測(cè)試一次就停止電路的工作。
如上那樣，通過控制電路順序一個(gè)個(gè)選擇結(jié)構(gòu)體，可以測(cè)試測(cè)試電路所具有的多個(gè)結(jié)構(gòu)體。
在此，圖12A示出了無線通信電路及結(jié)構(gòu)體與控制電路連接，與無線通信電路和結(jié)構(gòu)體不連接的結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)椋缟纤f明，來自結(jié)構(gòu)體的應(yīng)答信號(hào)經(jīng)由控制電路傳送到無線通信電路。再者，也可以為連接無線通信電路和結(jié)構(gòu)體并直接輸出來自結(jié)構(gòu)體的應(yīng)答信號(hào)的結(jié)構(gòu)。此外，也可以采用如下結(jié)構(gòu)測(cè)試電路只有一個(gè)結(jié)構(gòu)體，而控制電路對(duì)應(yīng)于多個(gè)測(cè)試項(xiàng)目給結(jié)構(gòu)體輸入各種信號(hào)，從而對(duì)于一個(gè)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行多個(gè)項(xiàng)目的測(cè)試。
此外，將參照?qǐng)D12B說明與上述不相同的結(jié)構(gòu)的測(cè)試電路。測(cè)試電路607如圖所示具有無線通信電路608、控制電路609、以及多個(gè)結(jié)構(gòu)體排列為矩陣形而成的結(jié)構(gòu)體陣列610。無線通信電路與上述實(shí)施方式4及圖12A所示的測(cè)試電路同樣，具有天線和電源電路。
控制電路609可以由用于在多個(gè)結(jié)構(gòu)體中選擇一個(gè)結(jié)構(gòu)體的驅(qū)動(dòng)器611、選擇器612、以及用于給無線通信電路傳送結(jié)構(gòu)體的信號(hào)的IF613構(gòu)成。并且，排列為陣列形的多個(gè)結(jié)構(gòu)體由驅(qū)動(dòng)器順序一個(gè)個(gè)選擇。
在此，控制電路的驅(qū)動(dòng)器可以具有譯碼器。就是說，控制電路如平面顯示器和存儲(chǔ)器那樣具有從多個(gè)選擇一個(gè)(在此是結(jié)構(gòu)體)的結(jié)構(gòu)。并且，上述結(jié)構(gòu)的測(cè)試電路與圖12A所示的測(cè)試電路同樣，由控制電路選擇一個(gè)結(jié)構(gòu)體，并從無線通信電路輸出其應(yīng)答信號(hào)。
通過使測(cè)試電路為這樣的結(jié)構(gòu)，可以一齊測(cè)試多個(gè)結(jié)構(gòu)體。在此，在測(cè)試電路內(nèi)的多個(gè)結(jié)構(gòu)體都是同一類型的結(jié)構(gòu)體的情況下，可以對(duì)于多個(gè)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行同一測(cè)試。此外，在測(cè)試電路內(nèi)有不同結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體的情況下，可以進(jìn)行對(duì)于不同的測(cè)試項(xiàng)目的測(cè)試。
像這樣，通過構(gòu)成連接天線和結(jié)構(gòu)體的測(cè)試電路，可以無接觸地測(cè)試制造途中或制造后的結(jié)構(gòu)體的特性。此外，由于不需要為接觸針而需要的時(shí)間和為移動(dòng)針的位置而需要的時(shí)間來迅速測(cè)試，所以可以提高生產(chǎn)率。此外，通過無線通信而測(cè)定，即使作為測(cè)試對(duì)象的結(jié)構(gòu)體的數(shù)量和測(cè)試項(xiàng)目根多，也可以一齊測(cè)試，因此可以縮短為測(cè)試而需要的時(shí)間。
此外，由于不需要進(jìn)行用于一般的電特性測(cè)定的通過使用探頭的針的接觸的測(cè)試，所以測(cè)試時(shí)的位置精密度大也好，測(cè)定者也可以容易測(cè)試。此外，結(jié)構(gòu)體由于與一般的半導(dǎo)體元件不同，則是具有空間的三維立體結(jié)構(gòu)，從而因與針接觸而破壞的可能性非常大。再者，通過無接觸測(cè)定，襯底由針損傷的憂慮解消了，因此可以提高成品率。另外，在測(cè)試后可以將襯底返回到過程中。由此，不需要廢棄襯底并可提高生產(chǎn)率。
再者，本實(shí)施方式可以自由組合上述實(shí)施方式而實(shí)施。
實(shí)施方式7在本實(shí)施方式中，將參照?qǐng)D13所示的構(gòu)成微機(jī)械的結(jié)構(gòu)體的制造流程圖說明測(cè)試結(jié)構(gòu)體的方法。
在制造結(jié)構(gòu)體中，首先準(zhǔn)備用于制造結(jié)構(gòu)體的襯底(步驟701)，進(jìn)行到犧牲層蝕刻之前的制造步驟(步驟702)。在此，作為犧牲層蝕刻之前的步驟適用一般的半導(dǎo)體元件的制造方法，如上實(shí)施方式所示，就是在襯底上形成固定電極、犧牲層及結(jié)構(gòu)層的步驟。
接下來，進(jìn)行為了檢測(cè)到此過程的測(cè)試，典型地是犧牲層的膜厚度的測(cè)試(步驟703)?？梢灶A(yù)先制造上述實(shí)施方式所說明的測(cè)試電路，來進(jìn)行所述測(cè)試。并且，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不良時(shí)，可以修復(fù)如重新成膜等。
在此，如圖5B所示，在層疊多個(gè)層來形成結(jié)構(gòu)層的情況下，也可以在形成全部結(jié)構(gòu)層之后測(cè)試上述犧牲層的膜厚度，然而如圖5A所示，也可以僅僅形成用于形成結(jié)構(gòu)層的導(dǎo)電層(第二導(dǎo)電層)并測(cè)試，然后形成絕緣層來制造結(jié)構(gòu)層。像這樣，通過部分形成結(jié)構(gòu)層并測(cè)試，當(dāng)測(cè)試結(jié)果不合適時(shí)，可以容易修復(fù)。
在制造結(jié)構(gòu)體的情況下，其次通過犧牲層蝕刻來除去犧牲層，然而如上述實(shí)施方式5所說明，也可以先僅僅對(duì)于用于測(cè)試的結(jié)構(gòu)體進(jìn)行犧牲層蝕刻，來測(cè)試結(jié)構(gòu)體。在此，除去襯底上的犧牲層的一部分，測(cè)定結(jié)構(gòu)體的特性如結(jié)構(gòu)層的膜應(yīng)力、起因于此的結(jié)構(gòu)層的變形、結(jié)構(gòu)體的工作電壓等，來可以檢測(cè)過程(步驟704)。
像這樣，通過在進(jìn)行要制造的結(jié)構(gòu)體的犧牲層蝕刻之前，進(jìn)行步驟703及步驟704的測(cè)試來發(fā)現(xiàn)不良時(shí)，可以除去不良部分并修復(fù)如重新形成等。
如果進(jìn)行上述測(cè)試的結(jié)果的測(cè)定值在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)測(cè)的可以制造結(jié)構(gòu)體的范圍內(nèi)，則進(jìn)行犧牲層蝕刻，然后通過除去犧牲層來形成結(jié)構(gòu)體的空間部分(步驟705)。在犧牲層蝕刻之后，可以進(jìn)行對(duì)于實(shí)施方式2所說明的空間部分的高度的測(cè)試、對(duì)于實(shí)施方式4所說明的工作電壓的測(cè)試等(步驟706)。當(dāng)通過這些測(cè)試來可以確認(rèn)結(jié)構(gòu)體正常工作時(shí)，分?jǐn)嘁r底并將結(jié)構(gòu)體做成芯片(步驟707)。
然后，進(jìn)行封裝來形成為成品的方式(步驟708)，進(jìn)行最終測(cè)試(步驟709)。當(dāng)封裝時(shí)，又可僅僅封裝根據(jù)上述步驟制造的結(jié)構(gòu)體，又可將另外制造的電路和上述結(jié)構(gòu)體集成到一個(gè)封裝中，鍵合來電連接，而形成為成品的方式。
一般在制造微機(jī)械的情況下，在分?jǐn)嗖⒎庋b襯底來制造為成品的方式之后，測(cè)試結(jié)構(gòu)體是否工作，而不測(cè)試結(jié)構(gòu)體在制造襯底上的工作確認(rèn)等。這是因?yàn)樵谝r底上不容易測(cè)試全部結(jié)構(gòu)體的緣故，然而導(dǎo)致大幅度地降低生產(chǎn)效率。但是，如適用本發(fā)明的上述一連串的流程圖，通過在犧牲層蝕刻之前實(shí)施測(cè)試，可以修復(fù)不良。在不能進(jìn)行上述全部測(cè)試的情況下，對(duì)應(yīng)于要制造的結(jié)構(gòu)體適當(dāng)?shù)卮_定測(cè)試項(xiàng)目即可，然而盡可能在犧牲層蝕刻之前或在分?jǐn)嘁r底之前發(fā)現(xiàn)不良并修復(fù)，來可以提高生產(chǎn)率。
再者，本實(shí)施方式可以自由組合上述實(shí)施方式而實(shí)施。
實(shí)施方式8在本實(shí)施方式中，將說明將上述實(shí)施方式所說明的微機(jī)械的測(cè)試方法適用于圖14A至14C所示的微機(jī)械的制造方法的例子。在此，如圖14A所示，在襯底801和襯底803上分別形成結(jié)構(gòu)體802和控制結(jié)構(gòu)體的電路804來制造微機(jī)械。并且，如圖14B所示，分?jǐn)嘁r底并形成具有結(jié)構(gòu)體的芯片805、以及具有電路的芯片806，然后如圖14C所示，集成到同一封裝中，引線鍵合來電接合，來制造作為成品方式的微機(jī)械807。
首先，將說明適用在實(shí)施方式7中的步驟706所示的測(cè)試方法，在分?jǐn)嘁r底之前挑選優(yōu)良品的結(jié)構(gòu)體的例子。例如，圖15A至15D所示，在同一襯底815上制造用于形成微機(jī)械的結(jié)構(gòu)體816、以及用于評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)體的特性的TEG(Test Element Group；測(cè)試元件組合)817。
在制造結(jié)構(gòu)體的步驟結(jié)束之后，測(cè)試設(shè)置在各個(gè)襯底的TEG。通過使TEG為上述實(shí)施方式所說明的測(cè)試電路，可以無接觸地測(cè)試。例如，接觸地測(cè)試幾個(gè)TEG，然后對(duì)于能夠確認(rèn)正常工作的測(cè)試電路無接觸地測(cè)試。也可以以其測(cè)試結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果，與該標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果比較其他TEG的無接觸方式的測(cè)試結(jié)果，來進(jìn)行TEG評(píng)價(jià)。在此，也可根據(jù)接觸方式的測(cè)定結(jié)果制作無接觸測(cè)定方式中的允許特性圖之類作為比較標(biāo)準(zhǔn)。
然后，如圖15B所示，根據(jù)上述評(píng)價(jià)分類成TEG特性在正常范圍內(nèi)工作的襯底818和正常范圍以外的襯底819。判斷為TEG特性在正常范圍內(nèi)工作的襯底818如圖15C所示，被分?jǐn)酁榫哂薪Y(jié)構(gòu)體的芯片820。此外，TEG特性在正常范圍以外的襯底819由于有可能制造了的結(jié)構(gòu)體的特性不好，因此優(yōu)選在詳細(xì)測(cè)試中再一次評(píng)價(jià)優(yōu)良還是不良的同時(shí)，進(jìn)行過程管理的反饋。
雖然可以直接封裝具有結(jié)構(gòu)體的芯片820，但是也可以對(duì)于每個(gè)芯片820進(jìn)行測(cè)試。對(duì)于每個(gè)芯片的測(cè)試，在如上述實(shí)施方式所說明的測(cè)試電路安裝有天線的芯片中可無接觸地進(jìn)行，而在不安裝有天線的芯片中可接觸地進(jìn)行。然后如圖15D所示，也可以分類為確認(rèn)為正常工作的芯片821和沒有確認(rèn)為正常工作的芯片822，只封裝正常工作的芯片來制造微機(jī)械。
像這樣，可以對(duì)于每個(gè)襯底判斷是否被正常制造，然后將結(jié)構(gòu)體分割為芯片。通過在封裝之前測(cè)試來選擇具有優(yōu)良結(jié)構(gòu)體的芯片，可以提高最后要制造的微機(jī)械的生產(chǎn)性。
此外，也可以適用使用上述實(shí)施方式5所說明的測(cè)試電路且無接觸地一齊測(cè)試多個(gè)結(jié)構(gòu)體的方法。如圖16A所示，在襯底810上形成具有無線通信電路811、控制電路812及多個(gè)結(jié)構(gòu)體的測(cè)試電路，并且測(cè)試要制造的全部結(jié)構(gòu)體的特性。通過測(cè)試，將在襯底上的結(jié)構(gòu)體評(píng)價(jià)為正常工作的結(jié)構(gòu)體813和不正常工作的結(jié)構(gòu)體814。然后，如圖16B所示，可以將襯底分?jǐn)酁樾酒⒎庋b具有正常工作的結(jié)構(gòu)體的芯片。
在此，當(dāng)分?jǐn)嘁r底時(shí)，分開測(cè)試時(shí)需要的電路而僅僅取出對(duì)商品必要的部分(結(jié)構(gòu)體)。例如，圖16A的測(cè)試電路由無線通信電路811、控制電路812及多個(gè)結(jié)構(gòu)體構(gòu)成，當(dāng)分割時(shí)，從襯底分開每個(gè)結(jié)構(gòu)體來形成芯片。像這樣，在連接為多個(gè)結(jié)構(gòu)體構(gòu)成一個(gè)電路的情況下，必須要通過分?jǐn)嘁r底來取出各個(gè)芯片。因此，必須要設(shè)計(jì)為通過分?jǐn)嘁r底來可以僅僅取出結(jié)構(gòu)體。
微機(jī)械所具有的電路804用LSI制造技術(shù)制造并測(cè)試，正常工作的芯片被選擇并封裝。然而，由于在封裝之后測(cè)試微機(jī)械807而在制造襯底801上不測(cè)試結(jié)構(gòu)體802，所以生產(chǎn)率大幅度地降低。但是，通過如上所述適用本發(fā)明的測(cè)定方法，可以測(cè)試制造微機(jī)械之前的結(jié)構(gòu)體的全部。此外，可以對(duì)于每個(gè)襯底判斷是否被正常制造并將結(jié)構(gòu)體分?jǐn)酁樾酒＝Y(jié)果，可以提高生產(chǎn)率，并且謀求實(shí)現(xiàn)微機(jī)械的不良檢測(cè)的迅速化。
再者，本實(shí)施方式可以自由組合上述實(shí)施方式而實(shí)施。
實(shí)施方式9在本實(shí)施方式中，將舉個(gè)例子而說明上述實(shí)施方式所說明的測(cè)試電路的制造方法。例如，將參照?qǐng)D17A至17C至圖19A和19B說明如實(shí)施方式1所說明的由天線和結(jié)構(gòu)體構(gòu)成的測(cè)試電路的制造方法。圖以步驟的順序表示截面圖，并且示出其中左邊和右邊分別形成天線和結(jié)構(gòu)體的圖。
首先，如圖17A所示，在襯底913上形成具有導(dǎo)電性的材料(金屬、金屬氧化物、具有導(dǎo)電性的有機(jī)物等)并加工，來形成第一導(dǎo)電層915。第一導(dǎo)電層915成為天線902及結(jié)構(gòu)體903的固定電極(第一導(dǎo)電層)。此外，由第一導(dǎo)電層915連接天線902和結(jié)構(gòu)體903的固定電極(未圖示)。在此雖可直接使用襯底913，但也可形成保護(hù)層914之后形成第一導(dǎo)電層。圖表示在襯底上形成保護(hù)層914，在其上形成第一導(dǎo)電層。
接下來，在第一導(dǎo)電層915上形成具有絕緣性的材料(硅氧化物、硅氮化物、以及具有絕緣性的有機(jī)物等)并加工，來形成第一絕緣層916。該第一絕緣層916在結(jié)構(gòu)體903部分中成為犧牲層，而在天線902部分中成為用于使從天線的中心取出的布線絕緣化的層間膜。
接下來，如圖17B所示，在第一絕緣層916上形成具有導(dǎo)電性的第二導(dǎo)電層917、以及具有絕緣性的第二絕緣層918并加工，來形成結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)層。該結(jié)構(gòu)層雖然可以為只有具有導(dǎo)電性的層的單層結(jié)構(gòu)，然而在此表示層疊導(dǎo)電層及絕緣層而成的結(jié)構(gòu)層。此外，雖然可以分別形成并加工導(dǎo)電層及絕緣層，然而在此表示在順序形成兩個(gè)層之后，自對(duì)準(zhǔn)地一齊加工的例子。這是因?yàn)橥ㄟ^以自對(duì)準(zhǔn)加工，可以省略光刻步驟并且減少用于該步驟的光掩模。所述第二導(dǎo)電層917成為結(jié)構(gòu)體903的可動(dòng)電極、以及為了連接到結(jié)構(gòu)體的可動(dòng)電極而從天線902取出的布線。
當(dāng)形成到此處時(shí)，可以使用所述測(cè)試電路來進(jìn)行上述實(shí)施方式所說明的測(cè)試，例如犧牲層的膜厚度測(cè)試等。此外，當(dāng)僅僅形成第二導(dǎo)電層917而沒形成上述第二絕緣層918時(shí)，也可進(jìn)行測(cè)試。
接下來，如圖17C所示，在要形成天線的第二導(dǎo)電層及第二絕緣層918上形成能夠?qū)τ谏鲜龅谝唤^緣層獲得選擇比的材料并加工，來形成保護(hù)層919。該保護(hù)層919是當(dāng)用于制造結(jié)構(gòu)體903的犧牲層蝕刻時(shí)為了不蝕刻天線部分的第一絕緣層的保護(hù)層。
接下來，通過進(jìn)行犧牲層蝕刻除去犧牲層，來形成具有空間部分的結(jié)構(gòu)體903、以及天線902。通過使用這樣制造的測(cè)試電路可以進(jìn)行上述實(shí)施方式所說明的測(cè)試，例如空間部分的高度的測(cè)試、犧牲層是否被除去的測(cè)試、以及工作電壓的測(cè)試等。
通過適用一般制造半導(dǎo)體元件的方法來可以制造具有天線及結(jié)構(gòu)體的測(cè)試電路。例如，可以適用CVD法、濺射法、蒸發(fā)淀積法等來形成膜，而通過光刻法及蝕刻來加工各膜或各層。并且，通過如上那樣組合導(dǎo)電層和絕緣層，可以形成具有天線及結(jié)構(gòu)體的測(cè)試電路。
在上述說明中，使用第一導(dǎo)電層形成天線，但是也可使用第二導(dǎo)電層形成天線。將參照?qǐng)D18A和18B說明其例子。
如圖18A所示，在襯底920上形成保護(hù)層921，在其上形成第一導(dǎo)電層922。第一導(dǎo)電層922成為結(jié)構(gòu)體903的固定電極的同時(shí)，還成為連接天線902和固定電極的布線。接下來，在第一導(dǎo)電層922上形成第一絕緣層923。第一絕緣層923除了成為結(jié)構(gòu)體903的犧牲層之外，在天線902部分中還成為為了使從天線的中心取出的布線絕緣化的層間膜。然后，在第一絕緣層923上形成第二導(dǎo)電層924及第二絕緣層925并加工，來形成結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)層及天線。在此，第二導(dǎo)電層是結(jié)構(gòu)體903的可動(dòng)電極，天線和結(jié)構(gòu)體的可動(dòng)電極由第二導(dǎo)電層連接(未圖示)。
在要形成天線902的第二導(dǎo)電層及第二絕緣層上形成對(duì)于所述第一絕緣層獲得選擇比的材料并加工，來形成保護(hù)層。然后，通過進(jìn)行犧牲層蝕刻除去犧牲層，來可以形成具有空間部分的結(jié)構(gòu)體、以及天線。
然而，如圖18B所示，不形成上述保護(hù)層而進(jìn)行犧牲層蝕刻，來可以形成具有空間部分926的結(jié)構(gòu)體和從襯底920中間夾著空間部分926離開的天線902。這種天線不容易受到來自存在于襯底或周邊的導(dǎo)電層的噪音。通過如上制造天線及結(jié)構(gòu)體，成為具有高靈敏度的天線，并且可以進(jìn)行精密度高的測(cè)試。再者，在此舉出的制造例子只是一個(gè)例子，通過各種方法可以制造測(cè)試電路。
此外，測(cè)試電路具有電源電路和控制電路的情況下，必須要在同一襯底上形成電容器或半導(dǎo)體元件。在同一襯底上制造半導(dǎo)體元件和結(jié)構(gòu)體的方法各種各樣，在此將參照?qǐng)D19A和19B示出在襯底上形成薄膜晶體管和結(jié)構(gòu)體的例子。
如圖19A所示，將說明形成半導(dǎo)體元件的方法。首先，在襯底927上形成絕緣層。絕緣層由硅氧化物或硅氮化物等形成。接下來，在絕緣層上形成半導(dǎo)體層928，通過激光晶化法、使用金屬催化劑的熱晶化法等，來使所述半導(dǎo)體層晶化，然后加工(圖形化)為所希望的形狀。接下來，覆蓋半導(dǎo)體層地形成柵極絕緣層。柵極絕緣層由硅氧化物、硅氮化物等形成。
接下來，形成柵電極層929。柵電極層929由具有導(dǎo)電性的元素、化合物形成導(dǎo)電層，然后圖形化為所希望的形狀。在通過光刻法進(jìn)行圖形化的情況下，當(dāng)通過等離子體等蝕刻抗蝕劑掩模時(shí)，縮短?hào)烹姌O的寬度，并且可以提高晶體管的性能。接下來，對(duì)于半導(dǎo)體層添加雜質(zhì)元素來形成N型雜質(zhì)區(qū)域、以及P型雜質(zhì)區(qū)域。通過光刻法形成抗蝕劑掩模，然后添加磷、砷、硼等的雜質(zhì)元素來形成雜質(zhì)區(qū)域。接下來，由氮化合物等形成絕緣層，對(duì)于該絕緣層向垂直方向進(jìn)行各向異性蝕刻，來形成接觸到柵電極側(cè)面的絕緣層(側(cè)壁)。接下來，對(duì)于具有N型雜質(zhì)區(qū)域的半導(dǎo)體層添加雜質(zhì)，來形成在側(cè)壁之正下的第一N型雜質(zhì)區(qū)域、以及具有高于第一N型雜質(zhì)區(qū)域的雜質(zhì)濃度的第二N型雜質(zhì)區(qū)域。根據(jù)上述步驟，形成N型及P型的半導(dǎo)體元件930。
作為根據(jù)上述步驟制造的半導(dǎo)體元件所具有的半導(dǎo)體層，可以使用非晶半導(dǎo)體、微晶半導(dǎo)體、納米晶半導(dǎo)體、多晶半導(dǎo)體、有機(jī)半導(dǎo)體等中的任何一個(gè)。為了獲得優(yōu)良特性的半導(dǎo)體元件，可以使用以200至600℃的溫度(優(yōu)選為350至500℃)晶化了的結(jié)晶半導(dǎo)體層(低溫多晶硅層)、以600℃或更高的溫度晶化了的結(jié)晶半導(dǎo)體層(高溫多晶硅層)。為了獲得進(jìn)一步優(yōu)良的特性的半導(dǎo)體元件，可以使用以金屬元素為催化劑晶化了的半導(dǎo)體層、通過激光照射法晶化了的半導(dǎo)體層。此外，還可以使用通過等離子體CVD法使用含有SiH4及F2的氣體、含有SiH4及H2的氣體等形成了的半導(dǎo)體層、以及對(duì)于所述半導(dǎo)體層照射激光而成的半導(dǎo)體層。此外，電路內(nèi)的半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體層優(yōu)選形成為具有平行于載流子流過的方向(溝道長(zhǎng)度方向)地延長(zhǎng)的晶粒界面。如上所述的有源層可以通過連續(xù)振蕩激光器(可以略記為CWLC)、或以10MHz或更高，優(yōu)選以60至100MHz工作的脈沖激光器來形成。此外，半導(dǎo)體層的厚度為20至200nm，優(yōu)選為50至150nm。此外，以1×1019至1×1022atoms/cm3的濃度，優(yōu)選以1×1019至5×1020atoms/cm3的濃度將氫或鹵元素添加到半導(dǎo)體層(尤其是溝道形成區(qū)域)，以可以獲得缺陷少并難以產(chǎn)生裂縫的有源層。
如上述那樣制造的半導(dǎo)體元件具有0.35V/dec或更低、優(yōu)選0.09至0.25V/sec的S值(亞閾值)。此外，所述半導(dǎo)體元件優(yōu)選還具有遷移率10cm2/Vs或更高的特性。而且，所述半導(dǎo)體元件優(yōu)選具有在以電源電壓3至5V工作的環(huán)形振蕩器中1MHz或更高、優(yōu)選為10MHz或更高的特性。此外，本實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體元件雖然具有在襯底上順序?qū)盈B半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、柵電極層的結(jié)構(gòu)，但是不局限于上述例子，而例如可以具有順序?qū)盈B柵電極層、絕緣膜、半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)。此外，本實(shí)施方式的N型半導(dǎo)體元件雖然具有第一N型雜質(zhì)區(qū)域和第二N型雜質(zhì)區(qū)域，但是不局限于上述例子，而在雜質(zhì)區(qū)域中的雜質(zhì)濃度可以為相同的。
此外，半導(dǎo)體元件可以形成在多個(gè)層中。當(dāng)采用多層結(jié)構(gòu)制造時(shí)，優(yōu)選將低介電常數(shù)材料用作層間絕緣層的材料，以便降低在層間的寄生電容。例如，可以舉出樹脂材料如環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等、以及通過聚合而成的化合物材料如硅氧烷聚合物等。若在多層結(jié)構(gòu)中降低寄生電容，就可以實(shí)現(xiàn)小面積化、工作的高速化、低耗電量化。此外，通過設(shè)置為了防止堿金屬的污染的保護(hù)層，可以提高可靠性。所述保護(hù)層優(yōu)選由氮化鋁、氮化硅膜等的無機(jī)材料設(shè)置并覆蓋電路內(nèi)的半導(dǎo)體元件或電路整體。
接下來，以覆蓋半導(dǎo)體元件930的方式形成絕緣層931。絕緣層由具有絕緣性的無機(jī)化合物、有機(jī)化合物等形成。接著，使第二N型雜質(zhì)區(qū)域和P型雜質(zhì)區(qū)域露出地形成接觸孔，填充該接觸孔地形成導(dǎo)電層，然后將該導(dǎo)電層圖形為所希望的形狀。導(dǎo)電層由具有導(dǎo)電性的金屬元素或化合物等。
接下來，覆蓋導(dǎo)電層地形成絕緣層933。絕緣層933由具有絕緣性的無機(jī)化合物、有機(jī)化合物等形成。接著，形成使導(dǎo)電層露出的接觸孔，填充該接觸孔地形成導(dǎo)電層并圖形化為所希望的形狀，來形成結(jié)構(gòu)層的固定電極(第一導(dǎo)電層934)。再者，上述固定電極還成為連接天線和固定電極的布線。
接下來，如圖19B所示，在第一導(dǎo)電層934上形成第一絕緣層935。第一絕緣層除了成為結(jié)構(gòu)體的犧牲層之外，還成為天線部分中用于使從天線的中心取出的布線絕緣化的層間膜。然后，在第一絕緣層上形成第二導(dǎo)電層936及第二絕緣層937并加工，來形成結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)層及天線。在此，第二導(dǎo)電層是結(jié)構(gòu)體的可動(dòng)電極，并且天線和機(jī)構(gòu)體的可動(dòng)電極由第二導(dǎo)電層連接(未圖示)。在用于形成天線的第二導(dǎo)電層及第二絕緣層上形成對(duì)于所述第一絕緣層能夠獲得選擇比的材料并加工，來形成保護(hù)層。然后，通過進(jìn)行犧牲層蝕刻除去犧牲層，來可以形成具有空間部分的結(jié)構(gòu)體903、以及天線902。
形成絕緣層、導(dǎo)電層、半導(dǎo)體元件、以及結(jié)構(gòu)體的各個(gè)層由單一材料的單層結(jié)構(gòu)、或多個(gè)材料的疊層結(jié)構(gòu)可以形成。
通過如上制造具有半導(dǎo)體元件、天線、以及結(jié)構(gòu)體的測(cè)試電路，并且適用本發(fā)明的測(cè)試方法，來可以進(jìn)行對(duì)于制造途中及制造后的結(jié)構(gòu)體的測(cè)試。
如上那樣制造并測(cè)試來評(píng)價(jià)為良品的結(jié)構(gòu)體在分割襯底之后成為芯片，而組合為微機(jī)械。因此，當(dāng)分?jǐn)嘁r底時(shí)，也可以分離僅僅為測(cè)試時(shí)而需要的電路并僅僅取出為商品而需要的部分。
例如，將參照?qǐng)D20A至20C說明從測(cè)試電路中取出結(jié)構(gòu)體并成為芯片的情況。如圖20A所示，在測(cè)試電路901具有天線902和結(jié)構(gòu)體903的情況下，在由虛線所表示的部分切斷用于連接天線902和結(jié)構(gòu)體903的布線904來分離天線902和結(jié)構(gòu)體903，以可以取出結(jié)構(gòu)體903作為用于制造微機(jī)械的芯片。
此外，如圖20B所示，在測(cè)試電路901連接有結(jié)構(gòu)體903和墊906的情況下，在由虛線表示的部分切斷用于連接結(jié)構(gòu)體903與天線902及墊906的布線904、905來從結(jié)構(gòu)體903分離天線902及墊906，可以取出結(jié)構(gòu)體903作為芯片。在此情況下，處于被切斷了的布線904與結(jié)構(gòu)體903連接的狀態(tài)。再者，也可以僅僅切斷用于連接結(jié)構(gòu)體903和天線902的布線904，而利用墊906作為為了與電路連接的鍵合墊。
此外，如圖12A和12B或圖16A所示，在測(cè)試電路具有電容器、電源電路、控制電路等的周邊電路的情況下，也可以在連接結(jié)構(gòu)體和電路的布線部分分?jǐn)嘁r底，并且僅僅取出結(jié)構(gòu)體作為芯片。再者，在此也同樣，也可以設(shè)計(jì)為將測(cè)試電路所具有的電源電路和控制電路等的周邊電路嵌入到微機(jī)械中，在布線部分處切出結(jié)構(gòu)體及周邊電路與通過布線連接到結(jié)構(gòu)體及周邊電路的天線并將結(jié)構(gòu)體及周邊電路做成芯片，進(jìn)行封裝作為微機(jī)械。再者，用于連接結(jié)構(gòu)體及周邊電路與天線的布線是并不一定需要的。例如，也可以不通過布線直接連接結(jié)構(gòu)體及周邊電路與天線。此時(shí)，切出天線。
并且，在布線上從周邊的電路分?jǐn)嗖⒎珠_的結(jié)構(gòu)體903如圖20C所示，與在另一襯底上制造了的電路907一起被封裝。例如，如圖所示，結(jié)構(gòu)體903和電路907通過引線鍵合909夾著墊908、910連接。此外，在此表示通過引線鍵合909從設(shè)置在具有電路907的芯片上的墊910到封裝的終端911連接的例子。
在此示出了在不同的襯底上分別制造結(jié)構(gòu)體和電路并形成芯片，然后封裝的例子。然而，也可以適用本實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體元件制造步驟來在同一襯底上制造結(jié)構(gòu)體及電路并封裝。此時(shí)，在多個(gè)電路或結(jié)構(gòu)體由布線接合的情況下，與上述同樣也可以在布線部分分?jǐn)嘁r底并形成各個(gè)芯片，然后封裝。此外，所述被切斷的布線也可以為用于連接不同于周邊電路的部分如用于測(cè)試時(shí)施加共同電位的電源和結(jié)構(gòu)體的布線。像這樣，通過將結(jié)構(gòu)體設(shè)計(jì)為在布線部分切斷并在襯底上制造，可以在同一襯底上制造多個(gè)結(jié)構(gòu)體，并且測(cè)試在襯底上的結(jié)構(gòu)體。
像這樣，通過在布線部分切出上述實(shí)施方式所說明的測(cè)試電路所具有的結(jié)構(gòu)體，可以使用被測(cè)試了的結(jié)構(gòu)體制造微機(jī)械。通過這樣制造微機(jī)械，可以封裝被確認(rèn)工作的結(jié)構(gòu)體，并且不會(huì)浪費(fèi)一起封裝的電路或封裝材料等。
再者，本實(shí)施方式可以自由組合上述實(shí)施方式而實(shí)施。
本說明書根據(jù)2005年12月2日在日本專利局受理的日本專利申請(qǐng)編號(hào)2005-350035而制作，所述申請(qǐng)內(nèi)容包括在本說明書中。
權(quán)利要求
1.一種包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、以及設(shè)置在所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或空間的微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，包括以下步驟通過連接到所述微結(jié)構(gòu)體的天線向所述微結(jié)構(gòu)體無線地供給電力；以及檢驗(yàn)出所述天線產(chǎn)生的電磁波作為所述微結(jié)構(gòu)體的特性。
2.一種包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、以及設(shè)置在所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或空間的微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，包括以下步驟將所述微結(jié)構(gòu)體連接到電源電路；通過連接到所述微結(jié)構(gòu)體及所述電源電路的天線向所述微結(jié)構(gòu)體及所述電源電路無線地供給電力；以及檢驗(yàn)出所述天線產(chǎn)生的電磁波作為所述微結(jié)構(gòu)體的特性。
3.一種包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、以及設(shè)置在所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或空間的微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，包括以下步驟將所述微結(jié)構(gòu)體連接到電源電路；通過連接到所述微結(jié)構(gòu)體及所述電源電路的天線向所述微結(jié)構(gòu)體及所述電源電路無線地供給電力；以及檢驗(yàn)出所述天線產(chǎn)生的電磁波作為所述微結(jié)構(gòu)體及所述電源電路的特性。
4.一種包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、以及設(shè)置在所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或空間的微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，包括以下步驟將所述微結(jié)構(gòu)體連接到控制電路；將所述控制電路連接到電源電路；通過連接到所述微結(jié)構(gòu)體、所述控制電路、以及所述電源電路中的至少一個(gè)的天線向所述微結(jié)構(gòu)體、所述控制電路、以及所述電源電路無線地供給電力；以及檢驗(yàn)出所述天線產(chǎn)生的電磁波作為所述微結(jié)構(gòu)體的特性。
5.一種包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、以及設(shè)置在所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或空間的微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，包括以下步驟將所述第一導(dǎo)電層連接到第一墊；將所述第二導(dǎo)電層連接到第二墊；從所述第一墊及所述第二墊向所述微結(jié)構(gòu)體供給電力；以及檢驗(yàn)出連接到所述微結(jié)構(gòu)體的天線產(chǎn)生的電磁波作為所述微結(jié)構(gòu)體的特性。
6.一種包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、以及設(shè)置在所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或空間的微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，包括以下步驟將所述第一導(dǎo)電層連接到第一墊；將所述第二導(dǎo)電層連接到第二墊；通過連接到所述微結(jié)構(gòu)體的天線向所述微結(jié)構(gòu)體無線地供給電力；以及從所述第一墊及所述第二墊檢驗(yàn)出施加到所述微結(jié)構(gòu)體的電壓或流入所述微結(jié)構(gòu)體中的電流作為所述微結(jié)構(gòu)體的特性。
7.一種微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，包括以下步驟將天線連接到包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、以及設(shè)置在所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或空間的第一微結(jié)構(gòu)體；將具有與所述第一微結(jié)構(gòu)體相同的結(jié)構(gòu)的第二微結(jié)構(gòu)體設(shè)置為鄰接于所述第一微結(jié)構(gòu)體；通過所述天線向所述第一微結(jié)構(gòu)體無線地供給電力；以及檢驗(yàn)出所述天線產(chǎn)生的電磁波作為所述第一微結(jié)構(gòu)體的特性，并且評(píng)價(jià)所述第二微結(jié)構(gòu)體的特性。
8.一種包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、以及設(shè)置在所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或空間的微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，包括以下步驟將所述第一導(dǎo)電層連接到第一墊；將所述第二導(dǎo)電層連接到第二墊；從所述第一墊及所述第二墊向所述微結(jié)構(gòu)體供給電力；以及檢驗(yàn)出流入所述微結(jié)構(gòu)體中的電流作為所述微結(jié)構(gòu)體的特性。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，其中改變所述電力的頻率或強(qiáng)度，并且與所述電力的頻率或強(qiáng)度的變化相關(guān)地檢驗(yàn)出流入所述微結(jié)構(gòu)體中的電流作為所述特性。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，其中所述特性是選自包括所述犧牲層的厚度、所述空間的高度、是否存在所述犧牲層、所述微結(jié)構(gòu)體的彈簧常數(shù)、所述微結(jié)構(gòu)體的諧振頻率、以及所述微結(jié)構(gòu)體的驅(qū)動(dòng)電壓的組。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，其中所述空間是通過除去所述犧牲層來形成的區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，其中所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層設(shè)置為平行。
13.一種包括通過使用根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的測(cè)試方法來測(cè)試的微結(jié)構(gòu)體和連接到所述微結(jié)構(gòu)體的電路的微機(jī)械。
14.一種微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，包括以下步驟將第一天線連接到包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、以及設(shè)置在所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或空間且具有已知特性的第一微結(jié)構(gòu)體；將具有與所述第一微結(jié)構(gòu)體相同的結(jié)構(gòu)的第二微結(jié)構(gòu)體連接到具有與所述第一天線相同的結(jié)構(gòu)的第二天線；通過所述第一天線向所述第一微結(jié)構(gòu)體無線地供給電力；檢驗(yàn)出所述第一天線產(chǎn)生的電磁波作為所述第二微結(jié)構(gòu)體的標(biāo)準(zhǔn)特性；通過所述第二天線向所述第二微結(jié)構(gòu)體無線地供給電力；檢驗(yàn)出所述第二天線產(chǎn)生的電磁波作為所述第二微結(jié)構(gòu)體的特性；以及通過比較檢驗(yàn)出的所述第二微結(jié)構(gòu)體的特性和所述第二微結(jié)構(gòu)體的所述標(biāo)準(zhǔn)特性，來評(píng)價(jià)所述第二微結(jié)構(gòu)體的特性。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，其中改變所述電力的頻率或強(qiáng)度，并且與所述電力的頻率或強(qiáng)度的變化相關(guān)地檢驗(yàn)出所述第一天線及所述第二天線產(chǎn)生的電磁波的強(qiáng)度作為所述特性。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，其中所述特性是選自包括所述犧牲層的厚度、所述空間的高度、是否存在所述犧牲層、所述第一微結(jié)構(gòu)體的彈簧常數(shù)、所述第一微結(jié)構(gòu)體的諧振頻率、以及所述第一微結(jié)構(gòu)體的驅(qū)動(dòng)電壓的組。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，其中所述特性是選自包括所述犧牲層的厚度、所述空間的高度、是否存在所述犧牲層、所述第二微結(jié)構(gòu)體的彈簧常數(shù)、所述第二微結(jié)構(gòu)體的諧振頻率、以及所述第二微結(jié)構(gòu)體的驅(qū)動(dòng)電壓的組。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，其中所述第一微結(jié)構(gòu)體和所述第二微結(jié)構(gòu)體設(shè)置在同一襯底上。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，其中所述第一微結(jié)構(gòu)體和所述第二微結(jié)構(gòu)體設(shè)置在不同襯底上。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，其中所述空間是通過除去所述犧牲層來形成的區(qū)域。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的微結(jié)構(gòu)體的測(cè)試方法，其中所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層設(shè)置為平行。
22.一種包括通過使用根據(jù)權(quán)利要求17所述的測(cè)試方法來測(cè)試的微結(jié)構(gòu)體和連接到所述微結(jié)構(gòu)體的電路的微機(jī)械。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種微機(jī)械的測(cè)試方法，其中無接觸地進(jìn)行微機(jī)械的結(jié)構(gòu)體的過程檢測(cè)的測(cè)試、電特性的測(cè)試及機(jī)械特性的測(cè)試。本發(fā)明的測(cè)試方法如下包括具有第一導(dǎo)電層、設(shè)置為與所述第一導(dǎo)電層平行的第二導(dǎo)電層、設(shè)置在所述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間的犧牲層或具有空間部分的結(jié)構(gòu)體、以及與連接到所述結(jié)構(gòu)體的天線，通過所述天線向所述結(jié)構(gòu)體以無線供給電力，檢驗(yàn)出從所述天線中產(chǎn)生的電磁波作為所述結(jié)構(gòu)體的特性。
文檔編號(hào)G01M99/00GK1975345SQ20061016360
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月2日
發(fā)明者山口真弓, 泉小波, 立石文則 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所