KR20080031346A - 미소 구조체의 검사 장치, 검사 방법 및 검사 프로그램이 기록된 기록 매체 - Google Patents

미소 구조체의 검사 장치, 검사 방법 및 검사 프로그램이 기록된 기록 매체 Download PDF

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KR20080031346A
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마사미 야카베
나오키 이케우치
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도쿄 일렉트론 가부시키가이샤
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Abstract

간이한 방식으로 미소한 가동부를 갖는 미소 구조체를 정밀도 좋게 검사하는 검사 장치, 검사 방법 및 검사 프로그램을 제공한다. 테스트 음파를 입력하여, 테스트 음파의 입력에 응답한 센서 출력 전압 진폭의 주파수 특성을 해석한다. 미리 상정되는 사용 조건 등으로부터 디바이스에 요구되는 최대 주파수 및 최소 주파수를 산출하고, 그 주파수 대역 중에서 바람직한 특성이 검출할 수 있는지를 판정한다. 구체적으로는, 소정의 주파수 대역에 있어서, 응답 특성이 문턱값인 최소 특성 레벨을 초과하고 있는지 아닌지에 기초하여, 양품 또는 불량품이라고 판정한다.
Figure P1020087002357
미소 구조체, 테스트 음파, 출력 전압, 출력 음압

Description

미소 구조체의 검사 장치, 검사 방법 및 검사 프로그램{MINUTE STRUCTURE INSPECTION DEVICE, INSPECTION METHOD, AND INSPECTION PROGRAM}
본 발명은, 미소 구조체, 예를 들면 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)를 검사하는 검사 장치, 검사 방법 및 검사 프로그램에 관한 것이다.
근년, 특히 반도체 미세 가공 기술 등을 이용하여, 기계·전자·빛·화학 등의 다양한 기능을 집적화한 디바이스인 MEMS가 주목되고 있다. 이제까지 실용화된 MEMS 기술로서는, 예를 들면 자동차·의료용의 각종 센서로서, 마이크로 센서인 가속도 센서나 압력 센서, 에어 플로우 센서 등에 MEMS 디바이스가 탑재되어 왔었다. 또한, 잉크젯 프린터 헤드에 이 MEMS 기술을 채용함으로써 잉크를 분출하는 노즐수의 증가와 정확한 잉크의 분출이 가능해져 화질의 향상과 인쇄 스피드의 고속화를 도모하는 것이 가능해지고 있다. 나아가서는, 반사형의 프로젝터에 있어서 이용되고 있는 마이크로 미러 어레이 등도 일반적인 MEMS 디바이스로서 알려져 있다.
또한, 앞으로 MEMS 기술을 이용한 여러 가지 센서나 액츄에이터가 개발됨으로써 광통신·모바일 기기로의 응용, 계산기의 주변 기기로의 응용, 나아가서는 바이오 분석이나 휴대용 전원으로의 응용으로 전개하는 것이 기대되고 있다. 기술 조사 레포트 제3호(일본경제 산업성 산업 기술 환경국 기술 조사실 제조 산업국 산 업 기계과 발행 2003(평성 15)년 3월 28일)에는, MEMS에 관한 기술의 현상과 과제란 의제로 여러 종류의 MEMS 기술이 소개되고 있다.
한편에서, MEMS 디바이스의 발전에 따라, 미세한 구조 등이기 때문에 그것을 적절히 검사하는 방식도 중요해지고 있다. 종래에 있어서는, 패키지 후에 디바이스를 회전시키는 것이나, 또는 진동 등의 수단을 이용하여 그 특성의 평가를 실행하여 왔지만, 미세 가공 기술 후의 웨이퍼 상태 등의 초기 단계에 있어서 적정한 검사를 실행하여 불량을 검출함으로써 수율을 향상시켜 제조 비용을 보다 저감하는 것이 가능해진다.
일본공개특허공보 평5-34371호에 있어서는, 일 예로서 웨이퍼상에 형성된 가속도 센서에 대하여, 공기를 불어댐으로써 변화하는 가속도 센서의 저항치를 검출하여 가속도 센서의 특성을 판별하는 검사 방식이 제안되고 있다.
[특허 문헌 1]: 일본공개특허공보 평5-34371호
[비특허 문헌 1]: 기술 조사 레포트 제3호(일본경제 산업성 산업 기술 환경국 기술 조사실 제조 산업국 산업 기계과 발행 2003(평성 15)년 3월 28일)
(발명의 개시)
(발명이 해결하고자 하는 과제)
일반적으로, 가속도 센서 등의 미소한 가동부를 갖는 구조체는, 미소한 움직임에 대해서도 그 응답 특성이 변화하는 디바이스이다. 따라서, 그 특성을 평가하기 위해서는, 정밀도가 높은 검사를 할 필요가 있다. 상기 공보에 나타나는 바와 같은 공기의 불어댐에 의해 디바이스에 변화를 가할 경우에도 미조정을 시행하여 가속도 센서의 특성을 평가하지 않으면 안되지만, 기체의 유량을 제어함과 함께 균일하게 디바이스에 기체를 불어대어 정밀도가 높은 조사를 실행하는 것은 매우 곤란하며, 설령 실행하더라도 복잡하며 그리고 고가인 테스터를 마련하지 않으면 안된다.
또한, 공기의 불어댐의 경우에는, 공기에 대하여 지향성을 가지게 하여, 특정한 위치에 대하여 공기를 불어대어 정밀도가 높은 검사를 실행하는 것은 곤란하다.
본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 간이한 방식으로 미소한 가동부를 갖는 미소 구조체를 정밀도 좋게 검사하는 검사 장치, 검사 방법 및 검사 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
본 발명에 따른 미소 구조체의 검사 장치는, 기판상에 형성된 가동부를 갖는, 적어도 1개의 미소 구조체의 특성을 평가하는 미소 구조체의 검사 장치로서, 테스트 시에 있어서 미소 구조체에 대하여 음파를 출력하는 음파 발생 수단과, 음파 발생 수단에 의해 출력된 테스트 음파에 응답한 미소 구조체의 가동부의 움직임을 검출하고, 검출 결과에 기초하여 미소 구조체의 특성을 평가하기 위한 평가 수단을 구비한다. 평가 수단은, 적어도 1개의 소정의 주파수 대역에 있어서의 미소 구조체의 가동부의 움직임에 기초하여 출력되는 출력 전압과 소정의 문턱값이 되는 출력 전압과의 비교에 기초하여 미소 구조체의 특성을 평가한다.
바람직하게는, 소정의 문턱값은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 제1 및 제2 문턱값 판정 레벨을 갖고, 평가 수단은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 제1 및 제2 문턱값 판정 레벨과의 사이에 출력 전압의 주파수 응답 특성이 포함되는 경우에는, 양품(良品)으로 판단한다.
바람직하게는, 소정의 문턱값은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 복수의 문턱값 판정 레벨을 갖고, 평가 수단은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 출력 전압의 주파수 응답 특성의 분포를 복수의 문턱값 판정 레벨에 기초하여 복수의 그룹으로 분할하고, 출력 전압의 주파수 응답 특성이 속하는 그룹에 기초하여 품질을 평가한다.
바람직하게는, 평가 수단은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 출력 전압의 주파수 응답 특성의 분포를 복수의 주파수 대역 그룹으로 분할하고, 출력 전압의 주파수 응답 특성이 속하는 그룹에 기초하여 품질을 평가한다.
바람직하게는, 테스트 음파는, 단일의 임의의 주파수를 갖는다.
바람직하게는, 테스트 음파는, 복수의 다른 임의의 주파수를 갖는다.
특히, 테스트 음파는, 화이트 노이즈에 상당한다.
본 발명에 따른 미소 구조체의 검사 장치는, 기판에 형성된 가동부를 갖는, 적어도 1개의 미소 구조체의 특성을 평가하는 미소 구조체의 검사 장치로서, 전기적으로 미소 구조체의 가동부에 움직임을 부여하는 구동 수단과, 미소 구조체의 움직임에 응답하여 출력되는 음을 검출하고, 검출 결과에 기초하여 미소 구조체의 특성을 평가하기 위한 평가 수단을 구비한다. 평가 수단은, 적어도 1개의 소정의 주파수 대역에 있어서의 미소 구조체의 가동부의 움직임에 기초하여 출력되는 출력 음압과 소정의 문턱값이 되는 출력 음압과의 비교에 기초하여 미소 구조체의 특성을 평가한다.
바람직하게는, 소정의 문턱값은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 제1 및 제2 문턱값 판정 레벨을 갖는다. 평가 수단은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 제1 및 제2 문턱값 판정 레벨과의 사이에 출력 음압의 주파수 응답 특성이 포함되는 경우에는, 양품으로 판단한다.
바람직하게는, 소정의 문턱값은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 복수의 문턱값 판정 레벨을 갖는다. 평가 수단은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 출력 음압의 주파수 응답 특성의 분포를 복수의 문턱값 판정 레벨에 기초하여 복수의 그룹으로 분할하고, 음압의 주파수 응답 특성이 속하는 그룹에 기초하여 품질을 평가한다.
바람직하게는, 평가 수단은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 출력 음압의 주파수 응답 특성의 분포를 복수의 주파수 대역 그룹으로 분할하고, 출력 음압의 주파수 응답 특성이 속하는 그룹에 기초하여 품질을 평가한다.
본 발명에 따른 미소 구조체의 검사 방법은, 기판상에 형성된 가동부를 갖는, 적어도 1개의 미소 구조체의 특성을 평가하는 미소 구조체의 검사 방법으로서, 테스트시에 있어서 미소 구조체에 대하여 테스트 음파를 출력하는 스텝과, 음파 발생 수단에 의해 출력된 테스트 음파에 응답한 미소 구조체의 가동부의 움직임을 검출하는 스텝과, 검출 결과에 기초하여 미소 구조체의 특성을 평가하는 스텝을 구비한다. 평가하는 스텝은, 적어도 1개의 소정의 주파수 대역에 있어서의 검출된 출력 전압과 소정의 문턱값이 되는 출력 전압과의 비교에 기초하여 미소 구조체의 특성을 평가한다.
바람직하게는, 소정의 문턱값은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 제1 및 제2 문턱값 판정 레벨을 갖는다. 평가하는 스텝은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 제1 및 제2 문턱값 판정 레벨과의 사이에 출력 전압의 주파수 응답 특성이 포함되는 경우에는, 양품으로 판단한다.
바람직하게는, 소정의 문턱값은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 복수의 문턱값 판정 레벨을 갖는다. 소정의 주파수 대역에 있어서의 출력 전압의 주파수 응답 특성의 분포는 복수의 문턱값 판정 레벨에 기초하여 복수의 그룹으로 분할된다. 평가하는 스텝은, 출력 전압의 주파수 응답 특성이 속하는 그룹에 기초하여 품질을 평가한다.
바람직하게는, 소정의 주파수 대역에 있어서의 출력 전압의 주파수 응답 특성의 분포는 복수의 주파수 대역 그룹으로 분할된다. 평가하는 스텝은, 출력 전압의 주파수 응답 특성이 속하는 그룹에 기초하여 품질을 평가한다.
바람직하게는, 테스트 음파는, 단일의 임의의 주파수를 갖는다.
바람직하게는, 테스트 음파는, 복수의 다른 임의의 주파수를 갖는다.
특히, 테스트 음파는 화이트 노이즈에 상당한다.
본 발명에 따른 미소 구조체의 검사 방법은, 기판에 형성된 가동부를 갖는, 적어도 1개의 미소 구조체의 특성을 평가하는 미소 구조체의 검사 방법으로서, 전기적으로 미소 구조체의 가동부에 움직임을 부여하는 스텝과, 미소 구조체의 움직임에 응답하여 출력되는 음을 검출하는 스텝과, 검출 결과에 기초하여 미소 구조체의 특성을 평가하기 위한 스텝을 구비한다. 평가하는 스텝은, 적어도 1개의 소정의 주파수 대역에 있어서의 검출된 출력 음압과 소정의 문턱값이 되는 출력 음압과의 비교에 기초하여 미소 구조체의 특성을 평가한다.
바람직하게는, 소정의 문턱값은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 제1 및 제2 문턱값 판정 레벨을 갖는다. 평가하는 스텝은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 제1 및 제2 문턱값 판정 레벨과의 사이에 음압의 주파수 응답 특성이 포함되는 경우에는, 양품으로 판단한다.
바람직하게는, 소정의 문턱값은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 복수의 문턱값 판정 레벨을 갖는다. 주파수 응답 특성의 분포는, 소정의 주파수 대역에 있어서의 출력 음압의 복수의 문턱값 판정 레벨에 기초하여 복수의 그룹으로 분할된다. 평가하는 스텝은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 출력 음압의 주파수 응답 특성이 속하는 그룹에 기초하여 품질을 평가한다.
바람직하게는, 소정의 주파수 대역에 있어서의 출력 음압의 주파수 응답 특성의 분포는 복수의 주파수 대역 그룹으로 분할된다. 평가하는 스텝은, 출력 음압의 주파수 응답 특성이 속하는 그룹에 기초하여 품질을 평가한다.
본 발명에 따른 미소 구조체의 검사 프로그램은, 상기에 기재된 미소 구조체의 검사 방법을 컴퓨터로 실행시킨다.
본 발명에 따른 미소 구조체의 검사 장치는, 기판에 형성된 가동부를 갖는, 적어도 1개의 미소 구조체의 특성을 평가하는 미소 구조체의 검사 장치로서, 전기적으로 미소 구조체의 가동부에 움직임을 부여하는 구동 수단과, 미소 구조체의 움직임에 응답하여 출력되는 음을 검출하고, 검출 결과에 기초하여 미소 구조체의 특성을 평가하기 위한 평가 수단을 구비한다. 평가 수단은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 미소 구조체의 가동부의 움직임에 기초하는 출력 음압 특성에 대하여, 최소 특성 레벨과 최대 특성 레벨과의 사이에 둘러싸이는 소정의 영역의 점유 면적을 산출하여 점유율을 산출하고, 소정의 문턱값이 되는 점유율과의 비교에 기초하여 미소 구조체의 특성을 평가한다.
(발명의 효과)
본 발명에 따른 미소 구조체의 검사 장치, 검사 방법 및 검사 프로그램은, 테스트시에 있어서 미소 구조체에 대하여 테스트 음파를 출력하고, 테스트 음파에 응답한 미소 구조체의 가동부의 움직임에 기초하여 변화하는 변화량의 주파수 응답 특성으로부터 미소 구조체의 특성을 평가하기 위해 간이한 방식으로 미소한 가동부를 갖는 미소 구조체를 정밀도 좋게 검사할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다른 미소 구조체의 검사 장치, 검사 방법 및 검사 프로그램은, 전기적으로 미소 구조체의 가동부에 움직임을 부여하고, 미소 구조체의 움직임에 응답하여 출력되는 음을 검출하고, 검출된 음압의 주파수 응답 특성으로부터 미소 구조체의 특성을 평가한다. 즉, 주파수 응답 특성에 기초하여 미소 구조체의 특성을 평가하기 위한 간이한 방식으로 미소한 가동부를 갖는 미소 구조체를 정밀도 좋게 검사할 수 있다.
도1 은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 미소 구조체의 검사 시스템(1)의 개략 구성도이다.
도2 는 3축 가속도 센서의 디바이스 상면에서 본 도면이다.
도3 은 3축 가속도 센서의 개략도이다.
도4 는 각 축 방향의 가속도를 받은 경우의 중추체와 빔의 변형을 설명하는 개념도이다.
도5 는 각 축에 대하여 마련되는 휘트스톤 브리지의 회로 구성도이다.
도6 은 3축 가속도 센서의 경사각에 대한 출력 응답을 설명하는 도면이다.
도7 은 중력 가속도(입력)와 센서 출력과의 관계를 설명하는 도면이다.
도8 은 3축 가속도 센서의 주파수 특성을 설명하는 도면이다.
도9 는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 미소 구조체의 검사 방법에 대하여 설명하는 플로우 차트 도면이다.
도10 은 스피커(2)로부터 출력된 테스트 음파에 응답하는 3축 가속도 센서의 주파수 응답을 설명하는 도면이다.
도11 은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 허용 범위의 판정 방법에 대하여 설명하는 도면이다.
도12 는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 다른 허용 범위의 판정 방법에 대하여 설명하는 도면이다.
도13 은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 또 다른 허용 범위의 판정 방법에 대 하여 설명하는 도면이다.
도14 는 센서 출력 전압에 대하여 소정의 주파수 대역내에 있어서, 문턱값을 바꾸어 허용 범위의 판정을 실행하는 경우를 설명하는 도면이다.
도15 는 센서 출력 전압에 대하여 면적 비율에 기초하여 허용 범위의 판정을 실행하는 경우를 설명하는 도면이다.
도16 은 센서 출력 전압에 대하여 디바이스의 공진점을 이용하여 허용 범위의 판정을 실행하는 경우를 설명하는 도면이다.
도17 은 본 발명의 실시 형태 2에 따른 미소 구조체의 검사 시스템(1#)의 개략 구성도이다.
도18 은 전자 빔 조사기의 조사창에 멤브레인 구조가 이용되어 있는 경우를 설명하는 도면이다.
도19 는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 미소 구조체의 검사 방법에 대하여 설명하는 플로우 차트 도면이다.
도20 은 본 발명의 실시 형태 2에 따른 미소 구조체의 검사 시스템(1#)의 일부를 설명하는 개념도이다.
도21 은 측정지그(45) 및 그 위에 올려진 전자 빔 조사기의 조사창(80)을 상세하게 설명하는 도면이다.
도22 는 측정지그(45) 및 그 위에 올려진 전자 빔 조사기의 조사창(80)을 상세하게 설명하는 다른 도면이다.
도23 은 멤브레인 구조의 조사창(80)의 주파수 특성을 설명하는 도면이다.
도24 는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 허용 범위의 측정 방법에 대하여 설명하는 도면이다.
도25 는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 다른 허용 범위의 측정 방법에 대하여 설명하는 도면이다.
도26 은 본 발명의 실시 형태 2에 따른 또 다른 허용 범위의 측정 방법에 대하여 설명하는 도면이다.
도27 은 출력 음압(音壓)에 대하여 소정의 주파수 대역내에 있어서, 문턱값을 바꾸어 허용 범위의 판정을 실행하는 경우를 설명하는 도면이다.
도28 은 출력 음압에 대하여 면적 비율에 기초하여 허용 범위의 판정을 실행하는 경우를 설명하는 도면이다.
도29 는 출력 음압에 대하여 디바이스의 공진점을 이용하여 허용 범위의 판정을 실행하는 경우를 설명하는 도면이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
1, 1# : 검사 시스템
2 : 스피커
3 : 마이크
4, P : 프로브 침
5 : 테스터
6 : 프로브 카드
10 : 기판
15 : 입출력 인터페이스
20 : 제어부
25 : 측정부
30 : 스피커 제어부
31 : 전압 구동부
35 : 신호 조정부
45 : 측정지그
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
이하, 이 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 도 중 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 반복하지 않는다.
(실시 형태 1)
도1 은, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 미소 구조체의 검사 시스템(1)의 개략 구성도이다.
도1 을 참조하여, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 검사 시스템(1)은, 테스터(검사 장치)(5)와, 미소한 가동부를 갖는 미소 구조체의 칩(TP)이 복수 형성된 기판(10)을 구비한다.
본 예에 있어서는 테스트하는 미소 구조체의 일 예로서, 다축인 3축 가속도 센서를 들어 설명한다.
테스터(5)는, 소밀파(疏密波)인 음파를 출력하는 스피커(2)와, 외부와 테스터 내부와의 사이에서 입출력 데이터의 주고 받음을 실행하기 위한 입출력 인터페이스(15)와, 테스터(5) 전체를 제어하는 제어부(20)와, 테스트 대상물과의 접촉에 이용되는 프로브 침(4)과, 프로브 침(4)을 통하여 테스트 대상물의 특성 평가가 되는 측정치를 검출하기 위한 측정부(25)와, 제어부(20)로부터의 지시에 응답하여 스피커(2)를 제어하는 스피커 제어부(30)와, 외부의 음을 검출하는 마이크로폰(마이크)(3)과, 마이크(3)가 검출한 음파를 전압 신호로 변환하고, 더욱 증폭하여 제어부(20)로 출력하기 위한 신호 조정부(35)를 구비한다. 또한, 마이크(3)는, 테스트 대상물 근방에 배치하는 것이 가능하다.
본 실시 형태에 따른 검사 방법에 대하여 설명하기 전에 먼저 테스트 대상물인 미소 구조체의 3축 가속도 센서에 대하여 설명한다.
도2 는, 3축 가속도 센서의 디바이스 상면에서 본 도면이다.
도2 에 나타나는 바와 같이, 기판(10)에 형성되는 칩(TP)에는, 복수의 전극 패드(PD)가 그 주변에 배치되어 있다. 그리고, 전기 신호를 전극 패드에 대하여 전달 또는 전극 패드로부터 전달하기 위해 금속 배선이 마련되어 있다. 그리고, 중앙부에는, 크로버형을 형성하는 4개의 중추체(AR)가 배치되어 있다.
도3 은, 3축 가속도 센서의 개략도이다.
도3 을 참조하여, 이 3축 가속도 센서는 피에조 저항형이며 검출 소자인 피에조 저항 소자가 확산 저항으로서 마련되어 있다. 이 피에조 저항형의 가속도 센서는, 저렴한 IC 프로세스를 이용할 수 있음과 함께, 검출 소자인 저항 소자를 작 게 형성해도 감도 저하가 없기 때문에, 소형화·저비용화에 유리하다.
구체적인 구성으로서는, 중앙의 중추체(AR)는 4개의 빔(BM)으로 지지한 구조로 되어 있다. 빔(BM)은 X, Y의 2축 방향으로 서로 직교하도록 형성되어 있고, 1축당 4개의 피에조 저항 소자를 구비하고 있다. Z축 방향 검출용의 4개의 피에조 저항 소자는, X축 방향 검출용 피에조 저항 소자의 옆으로 배치되어 있다. 중추체(AR)의 상면 형상은 크로버형을 형성하여, 중앙부에서 빔(BM)과 연결되어 있다. 이 크로버형 구조를 채용함으로써, 중추체(AR)를 크게 하면 동시에 빔 길이도 길게 할 수 있기 때문에 소형이라도 고감도인 가속도 센서를 실현하는 것이 가능하다.
이 피에조 저항형의 3축 가속도 센서의 동작 원리는, 중추체가 가속도(관성력)를 받으면, 빔(BM)이 변형하고, 그 표면에 형성된 피에조 저항 소자의 저항치의 변화에 의해 가속도를 검출하는 메커니즘이다. 그리고 이 센서 출력은, 3축 각각 독립적으로 편입된 후술하는 휘트스톤 브리지(wheatstone bridge)의 출력으로부터 취출하는 구성으로 설정되어 있다.
도4 는, 각 축 방향의 가속도를 받은 경우의 중추체와 빔의 변형을 설명하는 개념도이다.
도4 에 나타나는 바와 같이 피에조 저항 소자는, 가해진 왜곡에 의해 그 저항치가 변화하는 성질(피에조 저항 효과)을 갖고 있고, 인장 왜곡의 경우는 저항치가 증가하고, 압축 왜곡의 경우는 저항치가 감소한다. 본 예에 있어서는, X축 방향 검출용 피에조 저항 소자(Rx1∼Rx4), Y축 방향 검출용 피에조 저항 소자(Ry1∼Ry4) 및 Z축 방향 검출용 피에조 저항 소자(Rz1∼Rz4)가 일 예로서 나타나 있다.
도5 는, 각 축에 대하여 마련되는 휘트스톤 브리지의 회로 구성도이다.
도5(a) 는, X(Y)축에 있어서의 휘트스톤 브리지의 회로 구성도이다. X축 및 Y축의 출력 전압으로서는 각각 Vxout 및 Vyout로 한다.
도5(b) 는, Z축에 있어서의 휘트스톤 브리지의 회로 구성도이다. Z축의 출력 전압으로서는 Vzout로 한다.
전술한 바와 같이 가해진 왜곡에 의해 각 축 4개의 피에조 저항 소자의 저항치는 변화하고, 이 변화에 기초하여 각 피에조 저항 소자는 예를 들면 X축 Y축에 있어서는, 휘트스톤 브리지로 형성되는 회로의 출력 각 축의 가속도 성분이 독립적으로 분리된 출력 전압으로서 검출된다. 또한, 상기의 회로가 구성되도록 도2 에서 나타나는 바와 같은 전술한 금속 배선 등이 연결되고, 소정의 전극 패드로부터 각 축에 대한 출력 전압이 검출되도록 구성되어 있다.
또한, 이 3축 가속도 센서는, 가속도의 DC 성분도 검출할 수 있기 때문에 중력 가속도를 검출하는 경사각 센서로서도 이용하는 것이 가능하다.
도6 은, 3축 가속도 센서의 경사각에 대한 출력 응답을 설명하는 도면이다.
도6 에 나타나는 바와 같이 센서를 X, Y, Z축 둘레에 회전시켜 X, Y, Z축 각각의 브리지 출력을 디지털 볼트 미터로 측정한 것이다. 센서의 전원으로서는 저전압 전원 +5V를 사용하고 있다. 또한, 도6 에 나타나는 각 측정점은, 각 축 출력의 제로점 오프셋을 산술적으로 감한 값이 플롯되어 있다.
도7 은, 중력 가속도(입력)와 센서 출력과의 관계를 설명하는 도면이다.
도7 에 나타나는 입출력 관계는, 도6 의 경사각의 코사인으로부터 X, Y, Z축 에 각각 관련되어 있는 중력 가속도 성분을 계산하고, 중력 가속도(입력)와 센서 출력과의 관계를 구하여 그 입출력의 선형성(線形性)을 평가한 것이다. 즉 가속도와 출력 전압과의 관계는 거의 선형이다.
도8 은, 3축 가속도 센서의 주파수 특성을 설명하는 도면이다.
도8 에 나타나는 바와 같이 X, Y, Z축 각각의 센서 출력의 주파수 특성은, 일 예로서 3축 모두 200Hz 부근까지는 플랫한 주파수 특성을 나타내고 있고 X축에 있어서는 602Hz, Y축에 있어서는 600Hz, Z축에 있어서는 883Hz에 있어서 공진하고 있다.
다시 도1 을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 미소 구조체의 검사 방법은, 미소 구조체인 3축 가속도 센서에 대하여 소밀파(疏密波)인 음파를 출력함으로써 그 음파에 기초하는 미소 구조체의 가동부의 움직임을 검출하여 그 특성을 평가하는 방식이다.
도9 의 플로우 차트 도면을 이용하여, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 미소 구조체의 검사 방법에 대하여 설명한다.
도9 를 참조하여, 우선 미소 구조체의 검사(테스트)를 개시(스타트)한다(스텝 S0). 다음으로, 검출 칩(TP)의 전극 패드(PD)에 프로브 침(4)을 접촉시킨다(스텝 S1). 구체적으로는, 도5 에서 설명한 휘트스톤 브리지 회로의 출력 전압을 검출하기 위해 소정의 전극 패드(PD)에 프로브 침(4)을 접촉시킨다. 또한, 도1 의 구성에 있어서는, 1조의 프로브 침(4)을 이용한 구성이 나타나 있지만, 복수조의 프로브 침을 이용한 구성으로 하는 것도 가능하다. 복수조의 프로브 침을 이용함 으로써 병렬로 출력 신호를 검출할 수 있다.
다음으로, 스피커(2)로부터 출력하는 테스트 음파를 설정한다(스텝 S2a). 구체적으로는, 제어부(20)는, 입출력 인터페이스(15)를 통하여 외부로부터의 입력 데이터의 입력을 받는다. 그리고, 제어부(20)는, 스피커 제어부(30)를 제어하고, 입력 데이터에 기초하여 소망의 주파수 및 소망의 음압의 테스트 음파를 스피커(2)로부터 출력하도록 스피커 제어부(30)에 대하여 지시한다. 다음으로, 스피커(2)로부터 검출 칩(TP)에 대하여 테스트 음파를 출력한다(스텝 S2b).
다음으로, 마이크(3)를 이용하여 스피커(2)로부터 검출 칩(TP)에 대하여 부여되는 테스트 음파를 검출한다(스텝 S3). 마이크(3)에서 검출한 테스트 음파는 신호 조정부(35)에 있어서, 전압 신호로 변환·증폭되어 제어부(20)로 출력된다.
다음으로, 제어부(20)는, 신호 조정부(35)로부터 입력되는 전압 신호를 해석하고, 판정하여, 소망의 테스트 음파가 도달하고 있는지 어떤지를 판정한다(스텝 S4).
스텝 S4 에 있어서, 제어부(20)는, 소망의 테스트 음파라고 판정한 경우에는, 다음의 스텝 S5로 진행하고, 검출 칩의 특성치를 측정한다. 구체적으로는, 프로브 침(4)을 통하여 전달되는 전기 신호에 기초하여 측정부(25)에서 특정치를 측정한다(스텝 S5).
구체적으로는, 스피커(2)로부터 출력되는 소밀파인 테스트 음파의 도달 즉 공기 진동에 의해 검출 칩의 미소 구조체의 가동부는 움직인다. 이 움직임에 기초하여 변화하는 미소 구조체인 3축 가속도 센서의 저항치의 변화에 대하여 프로브 침(4)을 통하여 부여되는 출력 전압에 기초하여 측정하는 것이 가능하다.
한편, 스텝 S4에 있어서, 소망의 테스트 음파가 아니라고 판정한 경우에는, 다시 스텝 S2로 되돌아가 테스트 음파를 재설정한다. 그 때, 제어부(20)는, 스피커 제어부(30)에 대하여 테스트 음파의 보정을 하도록 스피커 제어부(30)에 대하여 지시한다. 스피커 제어부(30)는, 제어부(20)로부터의 지시에 응답하여 소망의 테스트 음파가 되도록 주파수 및/또는 음압을 미조정하여 스피커(2)로부터 소망의 테스트 음파를 출력하도록 제어한다. 또한, 본 예에 있어서는, 테스트 음파를 검출하여, 소망의 테스트 음파로 보정하는 방식에 대하여 설명하고 있지만, 미리 소망의 테스트 음파가 검출 칩의 미소 구조체에 도달하는 경우에는, 특별히 테스트 음파의 보정 수단 및 테스트 음파를 보정하는 방식을 마련하지 않는 구성으로 하는 것도 가능하다. 구체적으로는, 미리 스텝 S2a∼S4에 이르는 처리를 테스트 개시전에 실행하고, 스피커 제어부(30)에 있어서, 소망의 테스트 음파를 출력하기 위한 보정된 제어값을 기억한다. 그리고, 실제의 미소 구조체의 테스트시에는, 스피커 제어부(30)는, 이 기록된 제어값으로 스피커(2)로의 입력을 제어함으로써, 전술한 테스트시에 있어서의 스텝 S3 및 S4의 처리를 생략하는 것도 가능하다.
다음으로, 제어부(20)는, 측정된 특성치 즉 측정 데이터가, 허용 범위인지 어떤지를 판정한다(스텝 S6). 스텝 S6에 있어서, 허용 범위라고 판정된 경우에는 합격(스텝 S7)이라고 하고, 데이터의 출력 및 보존을 실행한다(스텝 S8). 그리고, 스텝 S9로 진행한다. 본 실시 형태에 있어서는, 제어부(20)에 있어서, 허용 범위의 판정으로서 스피커(2)로부터 출력되는 테스트 음파의 입력에 의해, 3축 가속도 센서의 주파수 응답 특성을 검출하여, 그 칩이 적정한 특성을 갖고 있는지 어떤지를 판정한다. 또한, 데이터의 보존에 대해서는, 도시하지 않지만 제어부(20)로부터의 지시에 기초하여 테스터(5) 내부에 마련된 메모리 등의 기억부에 기억되는 것으로 한다.
스텝 S9에 있어서, 다음에 검사하는 칩이 없는 경우에는, 미소 구조체의 검사(테스트)를 종료한다(스텝 S10).
한편, 스텝 S9에 있어서, 추가로 다음의 검사를 해야 할 칩이 있는 경우에는, 최초의 스텝 S1로 되돌아가 다시 전술한 검사를 실행한다.
여기서, 스텝 S6에 있어서, 제어부(20)는, 측정된 특성치 즉 측정 데이터가, 허용 범위가 아니라고 판정한 경우에는 불합격(스텝 S11)으로 하고, 재검사한다(스텝 S12). 구체적으로는, 재검사에 의해, 허용 범위외라고 판정되는 칩에 대해서는 제거할 수 있다. 또는, 허용 범위외라고 판정되는 칩이어도 복수의 그룹으로 나눌 수 있다. 즉, 엄격한 테스트 조건에 클리어할 수 없는 칩이어도 보수·보정 등 행함으로써 실제상 출하해도 문제도 없는 칩도 복수 존재하는 것이 고려된다. 따라서, 재검사 등에 의해 그 그룹 분리를 실행함으로써 칩을 선별하고, 선별 결과에 기초하여 출하하는 것도 가능하다.
또한, 본 예에 있어서는, 일 예로서 3축 가속도 센서의 움직임에 응답하여, 3축 가속도 센서에 마련된 피에조 저항 소자의 저항치의 변화를 출력 전압에 의해 검출하고, 판정하는 구성에 대하여 설명했지만 특별히 저항 소자에 한정되지 않고 용량 소자나 리액턴스 소자 등의 임피던스 값의 변화 또는 임피던스 값의 변화에 기초하는 전압, 전류, 주파수, 위상차, 지연 시간 및 위치 등의 변화를 검출하고, 판정하는 구성으로 하는 것도 가능하다.
도10 은, 스피커(2)로부터 출력된 테스트 음파에 응답하는 3축 가속도 센서의 주파수 응답을 설명하는 도면이다.
도10 에 있어서는, 음압으로서 1Pa(파스칼)의 테스트 음파를 부여하여, 그 주파수를 변화시킨 경우에 3축 가속도 센서로부터 출력되는 출력 전압이 나타나 있다. 종축이 3축 가속도 센서의 출력 전압(mV), 횡축이 테스트 음파의 주파수(Hz)를 나타내고 있다.
여기에서는, 특히 X축 방향에 대하여 얻어지는 출력 전압이 나타나 있다. 본 예에 있어서는, X축만 밖에 도시하고 있지 않지만, 동일하게 Y축 및 Z축에 있어서도 동일한 주파수 특성을 얻는 것이 가능하기 때문에 3축 각각에 있어서 가속도 센서의 특성을 평가할 수 있다.
여기서, 허용 범위의 판정에 대하여 상세하게 설명한다. 예를 들면, 3축 가속도 센서와 같은 디바이스에 있어서, 실제로 디바이스가 사용되는 경우의 주파수 대역은 미리 정해져 있다. 따라서, 미리 상정되는 사용 조건 또는 사용 상황에 있어서 응답 특성이 허용 범위내인지 아닌지를 조사할 필요가 있다. 특히 도10 에 나타나는 바와 같이 디바이스에는 고유의 공진 주파수가 존재한다. 또한, 크랙, 파손 등에 의해 디바이스 응답 특성의 연속성이 보증되지 않을 가능성이 존재한다. 따라서, 정밀도가 높은 검사를 실행하기 위해서는 디바이스의 응답 특성이 연속적이며, 또한 소망의 특성을 나타내는 것을 판별할 필요가 있다.
이 점에서, 도10 에 나타나는 바와 같이 주파수와 센서 출력과의 관계는 비선형이며, 또한 전술한 바와 같이 디바이스가 사용되는 주파수 대역에는, 일정한 폭이 있기 때문에 문턱값을 마련하여 간이하게 판정하는 것이 가능하다.
도11 은, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 허용 범위의 판정 방법에 대하여 설명하는 도면이다.
도11(A) 를 참조하여, 여기에서는, 미리 상정되는 사용 조건 등으로부터 디바이스에 요구되는 최대 주파수 및 최소 주파수를 산출하고, 그 주파수 대역 중에서 바람직한 특성이 검출할 수 있는지를 판정한다. 여기에서는, 하한 레벨로서 최소 특성 레벨이 문턱값으로서 나타나 있고, 도11 에 나타나는 예에 있어서는, 소정의 주파수 대역내에 있어서 최소 특성 레벨인 문턱값 이상의 응답 특성이 검출되고 있기 때문에 양품이라고 판정하는 것이 가능하다.
한편에서, 문턱값 이하라면 불량품으로서 재검사 등의 공정으로라고 선별하는 것이 가능하다. 또한, 문턱값의 설정 방식으로서는 여러 종류의 방식이 고려되지만, 웨이퍼 레벨로부터 어셈블리하여 패키지 레벨(제품 레벨)로 양품 또는 불량품으로 판정되지만, 양품 및 불량품으로 판정되는 제품의 웨이퍼 레벨에서의 출력 전압의 주파수 응답 특성을 기준으로 문턱값을 설정할 수 있다. 복수의 양품 및 불량품의 샘플을 기준으로 불균일 등을 고려함으로써 적절한 문턱값을 설정하는 것이 가능하다. 또한, 본 예에 있어서는, 정해진 문턱값 레벨 이하인지 어떤지만을 판정하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 양품의 출력 전압의 주파수 응답 특성의 시뮬레이션 결과를 기준으로 당해 양품의 출력 전압의 주파수 응답 특성을 문턱값으 로서 이용하여, 양품의 출력 전압의 주파수 응답 특성에 근사하고 있는지 아닌지에 의해 양품 또는 불량품을 판정하는 것도 가능하다. 또한, 정밀도를 향상시키기 위해 목시 검사와 조합하여 양품 또는 불량품으로 판정하는 것도 가능하다.
도11(B) 에 나타나는 바와 같이, 미리 상정되는 사용 조건 등으로부터 디바이스에 요구되는 최대 주파수 및 최소 주파수를 사전에 설정하고, 그 제1 주파수 대역 중에서 바람직한 특성이 검출할 수 있는지를 판정함과 함께, 미리 상정되는 공진 주파수가 소정의 주파수 대역(제2 주파수 대역) 중에 포함되어 있는지 어떤지를 판정함으로써, 정밀도가 높은 양품 또는 불량품의 판정을 실행하는 것도 가능하다. 또한, 여기에서는, 2개의 주파수 대역을 이용하여 양품 또는 불량품의 판정을 실행하는 방식을 일 예로서 나타내고 있지만, 이에 한정되지 않고, 추가로 복수의 주파수 대역을 이용하여 문턱값을 마련하여 판정함으로써 디바이스의 특성을 보다 상세하게 분석하는 것이 가능해지고, 정밀도가 높은 양품 또는 불량품의 판정을 실행하는 것도 가능하다. 또한, 상기와 같이, 미리 상정되는 사용 조건 등으로부터 디바이스에 요구되는 최대 주파수 및 최소 주파수를 설정하는 취지 설명하고 있지만, 이 조건에 한정되지 않고, 다른 조건 또는 다른 방식에 기초하여 최대 주파수 및 최소 주파수를 설정하는 것도 당연히 가능하다.
도11(C) 에 나타나는 바와 같이, 예를 들면 도11(B) 와 비교하여, 소정의 주파수 대역을 추가로 복수의 주파수 대역으로 그룹 분리하는 것도 가능하다. 본 예에 있어서는, 제2 주파수 대역을 2개의 그룹으로 분할하여, 제1 및 제2 주파수 그룹 대역으로서 미리 상정되는 공진 주파수가 소정의 주파수 대역 중의 어느 그룹에 속하는지를 판정하는 것도 가능하다. 여기에서는, 제1 주파수 그룹 대역에 공진 주파수가 포함되는 경우가 나타나 있다. 이에 따라, 예를 들면, 양품으로 판단되는 경우에 있어서도, 그룹 분리하여 양품 중에서도 성능의 분류 분리를 하는 것도 가능해진다.
도12 는, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 다른 허용 범위의 판정 방법에 대하여 설명하는 도면이다.
도12(A) 에서는, 양품인 경우의 주파수 특성이 나타나 있다. 여기에서는, 도11 에서 설명한 판정 방법에 더하여 추가로, 상한 레벨로서 최대 특성 레벨이 문턱값으로서 나타나 있다. 예를 들면, 소정의 주파수 대역 내에 있어서, 최소 특성 레벨 이상 최대 특성 레벨 이하의 디바이스를 양품으로 판정하고 있다. 이 예에 있어서는, 디바이스는 양품(합격)으로 판정할 수 있다.
도12(B) 는, 불량품인 경우의 주파수 특성이 나타나 있다. 전술한 판정 방법에 의하면, 소정의 주파수 대역내에 있어서 최소 특성 레벨 미만의 출력밖에 얻어지지 않기 때문에 불량품(불합격)으로 판정할 수 있다.
또한, 최소 특성 레벨을 만족시키고 있는 경우더라도 예를 들면 공진점이 소정의 주파수 대역 내에 포함되어 있는 경우, 그 공진 주파수에 대해서는 응답 특성이 급격히 변화하게 된다. 즉, 센서 감도가 이상(異常)으로 상승하게 된다. 그러면, 가속도 센서로서 적절한 값을 정확히 계측 및 출력하는 것이 곤란해진다. 따라서, 당해 판정 방법에 의해, 최대 특성 레벨의 문턱값을 마련함으로써, 허용 범위의 판정으로서 이러한 불량품을 선별하여 양품만으로 선별하는 것이 가능해진다.
또한, 최소 특성 레벨 및 최대 특성 레벨의 문턱값으로서는, 전술한 바와 같이 복수의 양품 및 불량품의 샘플을 기준으로 그들의 불균일을 고려함으로써, 상한 및 하한의 문턱값이 되는 출력 전압의 주파수 응답 특성을 설정할 수 있다.
또한, 다른 방법으로서는, 추가로 복수의 특성 레벨을 문턱값으로서 마련하여, 어느 영역에 포함되는지 어떤지를 판정하여, 성능의 분류 분리를 하는 것이 가능하다.
도13 은, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 또 다른 허용 범위의 판정 방법에 대하여 설명하는 도면이다. 여기에서는, 복수의 특성 레벨(L1∼L3)이 마련되어 있다.
예를 들면, 특성 레벨 L1과 L2와의 사이에 끼워지는 영역에 출력 특성이 검출되는 경우에는, 성능 CB로 한다. 또한, 특성 레벨 L2와 L3과의 사이에 끼워지는 영역에 출력 특성이 검출되는 경우에는, 성능 CA로 한다.
당해 분류 분리에 의해, 예를 들면 성능 CB에 포함되는 디바이스에 대해서는, 감도가 통상의 것으로서 취급하고, 한편, 성능 CA에 포함되는 디바이스에 대해서는, 감도가 너무 높은 것으로서 분류 분리하는 것도 가능하다.
또한, 다른 판정 방법으로서는, 소정의 주파수 대역 내에 있어서, 문턱값을 바꾸어 판정하는 것도 가능하다.
도14 는, 센서 출력 전압에 대하여 소정의 주파수 대역 내에 있어서, 문턱값을 바꾸어 허용 범위의 판정을 실행하는 경우를 설명하는 도면이다.
도14 에 나타나는 바와 같이, 복수의 특성 레벨(L1∼L3)을 마련한다. 최소 주파수로부터 중간 주파수까지는, 특성 레벨 L1과 특성 레벨 L2와의 사이에 끼워지는 영역에 응답 특성이 나타나고 있는지 어떤지를 판정한다. 그리고, 중간 주파수로부터 최대 주파수까지는, 특성 레벨 L1과 특성 레벨 L3과의 사이에 끼워지는 영역에 응답 특성이 나타나고 있는지 어떤지를 판정하는 것이 가능하다.
이와 같이 조건을 더욱 세밀하게 하여 판정함으로써 보다 정밀도가 높은 판정이 가능해진다.
또한, 다른 판정 방법으로서는, 미리 상정되는 사용 조건 등으로부터 디바이스에 요구되는 최대 주파수 및 최소 주파수를 산출하고, 그 범위로 둘러싸이는 주파수 대역을 차지하는 면적의 비율을 산출함으로써, 면적 비율에 기초하여 소정의 기준이 되는 면적 비율을 상회하고 있는지 어떤지에 의해 허용 범위인지 아닌지를 판정하는 방법도 가능하다.
도15 는, 센서 출력 전압에 대하여 면적 비율에 기초하여 허용 범위의 판정을 실행하는 경우를 설명하는 도면이다.
도15 에 나타나는 바와 같이 최소 주파수와 최대 주파수와의 사이 및 최소 특성 레벨과 최대 특성 레벨과의 사이에 둘러싸이는 영역의 면적을 기준으로 한다. 그리고, 디바이스의 응답 특성이 이 영역에 있어서 점유하는 면적을 산출한다. 그리고, 면적 비율을 산출한다. 본 예에 있어서는, 사선 부분의 면적/OK(합격)존의 면적이 기준이 되는 소정의 면적 비율 즉 면적 문턱값 이상인지 어떤지가 판정된다. 면적 문턱값 이상이라면 합격으로 하고, 면적 문턱값 미만이라면 불합격으로 한다.
또한, 다른 판정 방법으로서는, 공진점을 이용하여 판정하는 것도 가능하다. 도16 은, 센서 출력 전압에 대하여 디바이스의 공진점을 이용하여 허용 범위의 판정을 실행하는 경우를 설명하는 도면이다.
도16(A) 에 나타나는 바와 같이 최소 주파수와 최대 주파수와의 사이의 소정의 주파수 대역에 있어서, 최소 공진점 레벨을 초과하고 있는지 어떤지를 판정한다. 초과하고 있으면 합격으로 한다.
한편, 도16(B) 에 나타나는 바와 같이 최소 공진점 레벨을 초과하고 있지 않은 경우에는, 불합격으로 한다.
또한, 도16(C) 에 나타나는 바와 같이 최소 주파수와 최대 주파수와의 사이의 소정의 주파수 대역에 있어서, 공진점이 없는 경우에 있어서도 불합격으로 한다.
이상, 설명한 바와 같이 본 실시 형태 1에 따른 미소 구조체의 판정 방법에 의해, 디바이스가 허용 범위인지 아닌지를 용이하게 판정할 수 있고, 또한, 디바이스를 용이하게 분류 분리하는 것이 가능하다. 또한, 상기에 있어서는, 미소 구조체의 판정을 실행하는 방식의 예를 여러 가지 들었지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 각각을 조합하여 판정하는 것도 당연히 가능하다.
또한, 상기의 실시 형태에 따른 구성에 있어서, 스피커 제어부(30)는, 스피커로부터 단일의 주파수의 정현파(正弦波)인 테스트 음파를 출력하지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면 도시하지 않은 가산기 등을 이용하여 복수의 다른 주파수의 정현파 신호를 합성하여 스피커로부터 출력하는 것도 가능하다. 이에 따라, 복수 의 주파수에 대한 응답을 한번에 검출할 수 있기 때문에, 도10 에서 설명한 바와 같은 주파수 응답 특성의 검사를 효율적 그리고 효과적으로 실시할 수 있다. 또한, 스피커로부터 출력되는 테스트 음파는, 정현파 신호 또는 그 합성에 한정되지 않고 도시하지 않은 펑션 제네레이터(임의 파형 발생기)를 이용하여 화이트 노이즈와 같은 임의의 파형의 테스트 음파를 출력해도 좋다. 이에 따라, 예를 들면 화이트 노이즈는 모든 주파수의 성분을 거의 같은 양씩 포함하는 음이기 때문에, 미소 구조체의 공진 주파수나 그 진동 특성을 간편하게 검사할 수 있다. 그 때, 예를 들면 밴드 패스 필터 등을 이용하여 테스트 음파의 주파수 대역을 미소 구조체의 공진 주파수의 근방 영역으로 제한함으로써, 효율적 그리고 효과적으로 미소 구조체의 공진 특성의 검사를 실행하는 것도 가능하다.
(실시 형태 2)
상기의 실시 형태 1에 있어서는, 테스트 음파를 입력하여, 입력에 응답한 출력 결과의 주파수 특성을 해석함으로써 디바이스가 허용 범위인지 아닌지를 판정하는 방법에 대하여 설명했다.
본 발명의 실시 형태 2에 있어서는, 디바이스 자신으로부터의 음 출력 결과의 주파수 특성을 해석함으로써 디바이스가 허용 범위인지 아닌지를 판정하는 방법에 대하여 설명한다.
도17 은, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 미소 구조체의 검사 시스템(1#)의 개략 구성도이다.
도17 을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 따른 검사 시스템(1#)은, 테스터 (검사 장치)(5#)와, 미소한 가동부를 갖는 미소 구조체의 칩(TP)이 복수 형성된 기판(10#)을 구비한다.
테스터(5#)는, 검출 칩(TP)으로부터 출력되는 음을 검출하는 마이크(3)와, 외부와 테스터 내부와의 사이에서 입출력 데이터의 주고 받음을 실행하기 위한 입출력 인터페이스(15)와, 테스터(5) 전체를 제어함과 함께 측정부(25)에 의해 검출된 음을 해석하는 제어부(20)와, 마이크(3)에 의해 검출된 음을 측정하는 측정부(25)와, 칩(TP)의 가동부에 대하여 움직임을 부여하기 위한 전기 신호인 전압을 출력하는 전압 구동부(31)를 구비한다. 또한, 마이크(3)는 테스트 대상물 근방에 배치되어 있는 것으로 한다. 또한, 도17 에 있어서는, 도시하지 않은 칩(TP)의 패드에 전압 구동부(31)로부터 프로브 침(P)을 통하여 소정의 전압이 인가되어 있는 것으로 한다. 또한, 본 예에 있어서는, 전기적 작용에 의해 칩(TP)의 가동부를 움직이는 경우에 대하여 설명하지만 이에 한정되지 않고 다른 수단 예를 들면 자기적(磁氣的) 작용 등에 의해 칩(TP)의 가동부를 움직이는 것도 가능하다.
다음으로, 검출 칩으로서 멤브레인 구조의 미소 구조체를 검사할 경우에 대하여 설명한다.
도18 은, 전자 빔 조사기의 조사창에 멤브레인 구조가 이용되고 있는 경우를 설명하는 도면이다.
도18 에 나타나는 바와 같이, 진공관(81)으로부터 대기중에 대하여 전자 빔(EB)이 출사되는 조사창(80)의 일부가 나타나 있고, 그 확대된 단면 구조에 나타나는 바와 같이 박막의 멤브레인 구조가 채용되고 있다. 또한, 도18 에서는 단일 재료에 멤브레인이 형성되고, 그리고 1개의 멤브레인 구조만이 도시되어 있지만, 복수의 재료로 다층막 구조로서 형성되는 경우나, 또는 복수의 멤브레인 구조가 어레이 형상으로 배치된 조사창으로 하는 것도 가능하다.
도19 의 플로우 차트 도면을 이용하여, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 미소 구조체의 검사 방법에 대하여 설명한다.
도19 를 참조하여, 우선 미소 구조체의 검사(테스트)를 개시(스타트)한다(스텝 S0#). 다음으로 검사 칩(TP)에 대하여 테스트 신호를 입력한다(스텝 S1#). 또한, 테스트 신호는, 외부로부터 입력되는 입출력 데이터에 기초하여 입출력 인터페이스(15)를 통하여 제어부(20)에 입력되고, 제어부(20)가 소정의 테스트 신호가 되는 출력 전압을 출력하도록 전압 구동부(31)를 지시하는 것으로 한다.
그리고, 테스트 신호에 의해, 검출 칩(TP)의 가동부가 동작한다(스텝 S2#). 구체적인 동작에 대해서는 후술하지만, 테스트 신호를 인가함으로써, 멤브레인이 상하로 동작한다. 이 상하의 동작 상태시에 발생하는 음을 마이크(3)로 검출한다. 즉 검출 칩의 가동부인 멤브레인의 음을 검출한다(스텝 S3#).
다음으로, 제어부(20)는, 마이크(3)에 의해 검출된 검출음에 기초하는 검출 칩의 특성치를 평가한다(스텝 S4#).
다음으로, 제어부(20)는, 측정된 특성치 즉 측정 데이터가 허용 범위인지 어떤지를 판정한다(스텝 S6#). 구체적으로는, 측정부(25)에 의해 검출된 검출음의 신호 특성을 해석하여, 디바이스가 허용 범위인지 아닌지가 판정된다.
스텝 S6#에 있어서, 허용 범위라고 판정된 경우에는 합격이라고 하고(스텝 S7#), 데이터의 출력 및 보존을 실행한다(스텝 S8#). 또한, 데이터의 보존에 대해서는 도시하지 않지만, 제어부(20)로부터의 지시에 기초하여 테스터(5) 내부에 마련된 메모리 등의 기억부에 기억되는 것으로 한다. 또한, 제어부(20)는, 측정부(25)로부터의 측정 데이터에 기초하여 검출 칩을 판정하는 판정부로서의 역할도 하고 있다.
스텝 S9#에 있어서, 다음으로 검사하는 칩이 없는 경우에는 미소 구조체의 검사(테스트)를 종료한다(스텝 S10#). 한편, 스텝 S9#에 있어서, 추가로 다음의 검사해야 할 칩이 있는 경우에는, 최초의 스텝 S1#으로 되돌아가 다시 전술한 검사를 실행한다.
여기서, 스텝 S6# 에 있어서, 제어부(20)는 측정된 특성치 즉 측정 데이터가 허용 범위가 아니라고 판정한 경우에는 불합격(스텝 S11#)이라고 하고, 재검사한다(스텝 S12#). 구체적으로는 재검사에 의해, 허용 범위외라고 판정되는 칩에 대해서는 제거할 수 있다. 또는, 허용 범위외라고 판정되는 칩이어도 복수의 그룹으로 나눌 수 있다. 즉 엄격한 테스트 조건에 클리어할 수 없는 칩이어도, 보수·보정 등을 행함으로써 실제상 출하해도 문제도 없는 칩도 다수 존재하는 것이 고려된다. 따라서, 재검사 등에 의한 그 그룹 분리를 실행함으로써 칩을 선별하고, 선별 결과에 기초하여 출하하는 것도 가능하다.
도20 은, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 미소 구조체의 검사 시스템(1#)의 일부를 설명하는 개념도이다.
도20 을 참조하여, 여기에서는, 측정지그(45)가 마련되어 있다. 그리고, 테 스터(5#)의 전압 구동부(31)는, 프로브 침(P)을 통하여 측정지그(45)의 패드(PD#)와 전기적으로 결합되어 있다.
여기에서는, 1개의 패드(PD#)와 프로브 침(P)이 전기적으로 결합되어 있는 경우가 일 예로서 나타나 있다. 그리고, 이 측정지그(45)의 표면에, 전극(ED)과 조사창(80)이 직접 접촉하지 않도록 스페이서(47)가 마련되어 있다.
도21 은, 측정지그(45) 및 그 위에 올려진 전자 빔 조사기의 조사창(80)을 상세하게 설명하는 도면이다.
도21 을 참조하여, 측정지그(45)의 표면에 전극(ED)이 마련되어 있다. 그리고 전극(ED)과 조사창(80)과의 사이에 있어서 소정 간극(L)을 확보하기 위한 스페이서(47)가 마련되어 있다. 또한, 전극(PD)과 외부 패드(PD#)와는 전술한 바와 같이 전기적으로 결합되어 있다.
검사 방법에 대해서는, 도19 에서 설명한 것과 동일한 방식에 따라 실행된다. 즉, 전압 구동부(31)로부터 프로브 침(P)을 통하여 전압을 인가함으로써, 멤브레인과 전극(ED)과의 사이의 정전 인력에 기초하여 멤브레인이 측정지그(45)에 흡인되고, 이 흡인 동작을 주기적으로 실행함으로써 멤브레인 구조를 갖는 디바이스로부터 출력된 검출음을 마이크(3)로 검출한다. 그리고, 측정부(25)에 있어서 검출된 검출음을 측정하고, 제어부(20)에 있어서 그 판정을 실행한다.
도22 는, 측정지그(45) 및 그 위에 올려진 전자 빔 조사기의 조사창(80)을 상세하게 설명하는 다른 도면이다.
도22 를 참조하여, 도21 에 나타나는 조사창(80)과 비교하여 다른 점은, 도 21 에 나타나는 멤브레인 구조의 조사창(80)은 하향으로서 배치되어 있는 것에 대하여, 도22 에 나타나는 멤브레인 구조의 조사창(80)은 상향으로서 배치되어 있다. 또한 전극(ED) 위에 스페이서(48)와, 서브 전극(EDa)을 마련하여, 스페이서(48)를 관통하는 콘택트 홀에 의해 전극(ED)과 서브 전극(EDa)이 전기적으로 결합되어 있다. 그리고, 도21 에서 설명한 바와 같이 전극 즉 서브 전극(EDa)과 멤브레인 구조와의 거리가 L이 되도록 설정되어 있다. 이 경우에 있어서도 도20 에 있어서의 경우와 동일한 방식에 따라 미소 구조체의 검사를 실행할 수 있다.
도23 은, 멤브레인 구조의 조사창(80)의 주파수 특성을 설명하는 도면이다.
도23 에 나타나는 바와 같이, 횡축에 주파수(Hz), 종축에 출력 음압이 나타나 있다. 그리고, 전술한 것과 동일한 판정 방법을 실행하는 것이 가능하다.
도24 는, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 허용 범위의 판정 방법에 대하여 설명하는 도면이다. 본 예에 있어서는, 출력 음압의 주파수 특성으로부터 허용 범위를 판정하는 경우에 대하여 설명한다.
도24(A) 를 참조하여, 여기에서는, 미리 상정되는 사용 조건 등으로부터 디바이스에 요구되는 최대 주파수 및 최소 주파수를 산출하고, 그 주파수 대역 중에서 바람직한 특성을 검출할 수 있는지를 판정한다. 여기에서는, 하한 레벨로서 최소 특성 레벨이 문턱값으로서 나타나 있고, 도24 에 나타나는 예에 있어서는, 소정의 주파수 대역 내에 있어서 최소 특성 레벨인 문턱값 이상의 응답 특성이 검출되고 있기 때문에 양품이라고 판정하는 것이 가능하다.
한편에서, 문턱값 이하라면 불량품으로서 재검사 등의 공정으로라고 선별하 는 것이 가능하다.
또한, 문턱값의 설정 방법으로서는 여러 종류의 방식이 고려되지만, 웨이퍼 레벨로부터 어셈블리하여 패키지 레벨(제품 레벨)로 양품 또는 불량품으로 판정되지만, 양품 및 불량품으로 판정되는 제품의 웨이퍼 레벨에서의 출력 음압의 주파수 응답 특성을 기준으로 문턱값을 설정할 수 있다. 복수의 양품 및 불량품의 샘플을 기준으로 불균일 등을 고려함으로써 적절한 문턱값을 설정하는 것이 가능하다. 또한, 본 예에 있어서는, 정해진 문턱값 레벨 이하인지 어떤지만을 판정하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 양품의 출력 음압의 주파수 응답 특성의 시뮬레이션 결과를 기준으로 당해 양품의 출력 음압의 주파수 응답 특성을 문턱값으로서 이용하여, 양품의 출력 음압의 주파수 응답 특성에 근사하고 있는지 아닌지에 의해 양품 또는 불량품을 판정하는 것도 가능하다. 또한, 정밀도를 향상시키기 위해 목시 검사와 조합하여 양품 또는 불량품으로 판정하는 것도 가능하다.
도24(B) 에 나타나는 바와 같이, 미리 상정되는 사용 조건 등으로부터 디바이스에 요구되는 최대 주파수 및 최소 주파수를 사전에 설정하고, 그 제1 주파수 대역 중에서 바람직한 특성이 검출할 수 있는지를 판정함과 함께, 미리 상정되는 공진 주파수가 소정의 주파수 대역(제2 주파수 대역) 중에 포함되어 있는지 어떤지를 판정함으로써, 정밀도가 높은 양품 또는 불량품의 판정을 실행하는 것도 가능하다. 또한, 여기에서는, 2개의 주파수 대역을 이용하여 양품 또는 불량품의 판정을 실행하는 방식을 일 예로서 나타내고 있지만, 이에 한정되지 않고, 추가로 복수의 주파수 대역을 이용하여 문턱값을 마련하여 판정함으로써 디바이스의 특성을 보다 상세하게 분석하는 것이 가능해지고, 정밀도가 높은 양품 또는 불량품의 판정을 실행하는 것도 가능하다. 또한, 상기와 같이, 미리 상정되는 사용 조건 등으로부터 디바이스에 요구되는 최대 주파수 및 최소 주파수를 설정하는 취지 설명하고 있지만, 이 조건에 한정되지 않고, 다른 조건 또는 다른 방식에 기초하여 최대 주파수 및 최소 주파수를 설정하는 것도 당연히 가능하다.
도24(C) 에 나타나는 바와 같이, 예를 들면 도24(B) 와 비교하여, 소정의 주파수 대역을 추가로 복수의 주파수 대역으로 그룹 분리하는 것도 가능하다. 본 예에 있어서는, 제2 주파수 대역을 2개의 그룹으로 분할하여, 제1 및 제2 주파수 그룹 대역으로서 미리 상정되는 공진 주파수가 소정의 주파수 대역 중의 어느 그룹에 속하는지를 판정하는 것도 가능하다. 여기에서는, 제1 주파수 그룹 대역에 공진 주파수가 포함되는 경우가 나타나 있다. 이에 따라, 예를 들면, 양품으로 판단되는 경우에 있어서도, 그룹 분리하여 양품 중에서도 성능의 분류 분리를 하는 것도 가능해진다.
도25 는, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 다른 허용 범위의 판정 방법에 대하여 설명하는 도면이다.
도25(a) 에서는, 양품인 경우의 주파수 특성이 나타나 있다. 여기에서는, 도24 에서 설명한 판정 방법에 더하여 추가로, 상한 레벨로서 최대 특성 레벨이 문턱값으로서 나타나 있다. 예를 들면, 소정의 주파수 대역 내에 있어서, 최소 특성 레벨 이상 최대 특성 레벨 이하의 디바이스를 양품으로 판정하고 있다. 이 예에 있어서는, 디바이스는 양품(합격)으로 판정할 수 있다.
도25(b) 에서는, 불량품인 경우의 주파수 특성이 나타나고 있다. 전술의 판정 방법에 의하면, 소망의 주파수 대역 내에 있어서 최소 특성 레벨 미만의 출력 밖에 얻어지지 않기 때문에 불량품(불합격)으로 판정할 수 있다.
또한, 최소 특성 레벨 및 최대 특성 레벨의 문턱값으로서는, 전술한 바와 같이 복수의 양품 및 불량품의 샘플을 기준으로 그들의 불균일을 고려함으로써, 상한 및 하한의 문턱값이 되는 출력 음압의 주파수 응답 특성을 설정할 수 있다.
도26 은, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 또 다른 허용 범위의 판정 방법에 대하여 설명하는 도면이다. 여기에서는, 복수의 특성 레벨(L1∼L3)이 마련되어 있다.
예를 들면, 특성 레벨 L1과 L2과의 사이에 끼워지는 영역에 출력 특성이 검출되는 경우에는, 성능 CB로 한다. 또한, 특성 레벨 L2와 L3과의 사이에 끼워지는 영역에 출력 특성이 검출되는 경우에는, 성능 CA로 한다.
당해 분류 분리에 의해, 예를 들면 성능 CB에 포함되는 디바이스에 대해서는, 감도가 통상의 것으로 하여 취급하고, 한편, 성능 CA에 포함되는 디바이스에 대해서는, 감도가 너무 높은 것으로서 분류 분리하는 것도 가능하다.
또한, 다른 판정 방법으로서는, 소정의 주파수 대역 내에 있어서, 문턱값을 바꾸어 판정하는 것도 가능하다.
도27 은, 출력 음압에 대하여 소정의 주파수 대역 내에 있어서, 문턱값을 바꾸어 허용 범위의 판정을 실행하는 경우를 설명하는 도면이다.
도27 에 나타나는 바와 같이, 복수의 특성 레벨(L1∼L3)을 마련한다. 최소 주파수에서 중간 주파수까지는, 특성 레벨 L1과 특성 레벨 L2와의 사이에 끼워지는 영역에 응답 특성이 나타나고 있는지 어떤지를 판정한다. 그리고, 중간 주파수에서 최대 주파수까지는, 특성 레벨 L1과 특성 레벨 L3과의 사이에 끼워지는 영역에 응답 특성이 나타나고 있는지 어떤지를 판정하는 것이 가능하다.
이와 같이 조건을 더욱 세밀하게 하여 판정함으로써 보다 정밀도가 높은 판정이 가능해진다.
또한, 다른 판정 방법으로서는, 미리 상정되는 사용 조건 등으로부터 디바이스에 요구되는 최대 주파수 및 최소 주파수를 산출하고, 그 범위로 둘러싸이는 주파수 대역을 차지하는 면적의 비율을 산출함으로써, 면적 비율에 기초하여 소정의 기준이 되는 면적 비율을 상회하고 있는지 어떤지에 의해 허용 범위인지 아닌지를 판정하는 방법도 가능하다.
도28 은, 출력 음압에 대하여 면적 비율에 기초하여 허용 범위의 판정을 실행하는 경우를 설명하는 도면이다.
도28 에 나타나는 바와 같이 최소 주파수와 최대 주파수와의 사이 및 최소 특성 레벨과 최대 특성 레벨과의 사이에 둘러싸이는 영역의 면적을 기준으로 한다. 그리고, 디바이스의 응답 특성이 이 영역에 있어서 점유하는 면적을 산출한다. 그리고, 면적 비율을 산출한다. 본 예에 있어서는, 사선 부분의 면적/OK(합격)존의 면적이 기준이 되는 소정의 면적 비율 즉 면적 문턱값 이상인지 어떤지가 판정된다. 면적 문턱값 이상이라면 합격으로 하고, 면적 문턱값 미만이라면 불합격으로 한다.
또한, 다른 판정 방법으로서는, 공진점을 이용하여 판정하는 것도 가능하다.
도29 는, 출력 음압에 대하여 디바이스의 공진점을 이용하여 허용 범위의 판정을 실행하는 경우를 설명하는 도면이다.
도29(A) 에 나타나는 바와 같이 최소 주파수와 최대 주파수와의 사이의 소정의 주파수 대역에 있어서, 최소 공진점 레벨을 초과하고 있는지 어떤지를 판정한다. 초과하고 있으면 합격으로 한다.
한편, 도29(B) 에 나타나는 바와 같이 최소 공진점 레벨을 초과하고 있지 않은 경우에는, 불합격으로 한다.
또한, 도29(C) 에 나타나는 바와 같이 최소 주파수와 최대 주파수와의 사이의 소정의 주파수 대역에 있어서, 공진점이 없는 경우에 있어서도 불합격으로 한다.
이상, 설명한 바와 같이 본 실시 형태 2에 따른 미소 구조체의 판정 방법에 의해, 디바이스가 허용 범위인지 아닌지를 용이하게 판정할 수 있고, 또한, 디바이스를 용이하게 분류 분리하는 것이 가능하다. 이에 따라, 나중의 패키지 단계 등의 파라미터 등의 조정에 있어서, 이 분류 분리된 판정 결과를 이용하는 것도 가능하다. 또는, 나중의 출하 단계에 있어서, 분류 분리에 따라 클래스 분리가 가능해지고, 유저의 희망에 맞춘 디바이스의 제공이 가능해진다. 또한, 상기에 있어서는, 미소 구조체의 판정을 실행하는 방식의 예를 여러 가지 들었지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 각각을 조합하여 판정하는 것도 당연히 가능하다.
또한, 본 예에 있어서는, 출력 음압의 주파수 특성으로부터 허용 범위를 판 정하는 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않고 디바이스의 특성을 나타내는 다른 주파수 특성으로부터 상기의 판정 방법을 적용하여 디바이스가 허용 범위인지 아닌지를 판정하는 것도 당연히 가능하다.
또한, 본 실시 형태에 따른 판정 방법을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램을 미리 FD, CD-ROM 또는 하드 디스크 등의 기억 매체에 기억시켜 두는 것도 가능하다. 이 경우에는, 테스터에 기록 매체에 격납된 당해 프로그램을 읽어내는 드라이버 장치를 마련하여, 드라이버 장치를 통하여 제어부(20)가 프로그램을 수신하여, 전술한 허용 범위의 판정을 실행하는 것도 가능하다. 또한, 네트워크 접속되어 있는 경우에는, 서버로부터 당해 프로그램을 다운 로드하여 제어부(20)에 있어서 허용 범위의 판정 방법을 실행하는 것도 가능하다.
또한, 상기에 있어서는, 멤브레인의 구동 방법으로서 정전 인력에 기초하여 흡인하는 방식을 설명했지만, 이에 한정되지 않고 액츄에이터로 흡인하는 방식으로 하는 것도 가능하다.
또한, 상기에 있어서는, 검사 대상 디바이스로서, 멤브레인 구조를 예로 들어 설명했지만 이에 한정되지 않고 빔 구조와 검사 대상 디바이스로서 전술한 방식에 따라 검사하는 것도 가능하다.
이번에 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 청구의 범위에 의해 나타나고, 청구의 범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (24)

  1. 기판상에 형성된 가동부를 갖는, 적어도 1개의 미소 구조체의 특성을 평가하는 미소 구조체의 검사 장치로서,
    테스트 시에 있어서 상기 미소 구조체에 대하여 테스트 음파를 출력하는 음파 발생 수단과,
    상기 음파 발생 수단에 의해 출력된 상기 테스트 음파에 응답한 상기 미소 구조체의 가동부의 움직임을 검출하고, 검출 결과에 기초하여 상기 미소 구조체의 특성을 평가하기 위한 평가 수단을 구비하고,
    상기 평가 수단은, 적어도 1개의 소정의 주파수 대역에 있어서의 상기 미소 구조체의 가동부의 움직임에 기초하여 출력되는 출력 전압과 소정의 문턱값이 되는 출력 전압과의 비교에 기초하여 상기 미소 구조체의 특성을 평가하는 미소 구조체의 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소정의 문턱값은, 상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 상기 제1 및 제2 문턱값 판정 레벨을 갖고,
    상기 평가 수단은, 상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 상기 제1 및 제2 문턱값 판정 레벨과의 사이에 상기 출력 전압의 주파수 응답 특성이 포함되는 경우에는, 양품(良品)으로 판단하는 미소 구조체의 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 소정의 문턱값은, 상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 복수의 문턱값 판정 레벨을 갖고,
    상기 평가 수단은, 상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 상기 출력 전압의 주파수 응답 특성의 분포를 상기 복수의 문턱값 판정 레벨에 기초하여 복수의 그룹으로 분할하고,
    상기 출력 전압의 주파수 응답 특성이 속하는 그룹에 기초하여 품질을 평가하는 미소 구조체의 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 평가 수단은, 상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 상기 출력 전압의 주파수 응답 특성의 분포를 상기 복수의 주파수 대역 그룹으로 분할하고,
    상기 출력 전압의 주파수 응답 특성이 속하는 그룹에 기초하여 품질을 평가하는 미소 구조체의 검사 장치.
  5. 제1∼4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테스트 음파는, 단일의 임의의 주파수를 갖는 미소 구조체의 검사 장치.
  6. 제1∼4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테스트 음파는, 복수의 다른 임의의 주파수를 갖는 미소 구조체의 검사 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 테스트 음파는, 화이트 노이즈에 상당하는 미소 구조체의 검사 장치.
  8. 기판에 형성된 가동부를 갖는, 적어도 1개의 미소 구조체의 특성을 평가하는 미소 구조체의 검사 장치로서,
    전기적으로 상기 미소 구조체의 가동부에 움직임을 부여하는 구동 수단과,
    상기 미소 구조체의 움직임에 응답하여 출력되는 음을 검출하고, 검출 결과에 기초하여 상기 미소 구조체의 특성을 평가하기 위한 평가 수단을 구비하고,
    상기 평가 수단은, 적어도 1개의 소정의 주파수 대역에 있어서의 상기 미소 구조체의 가동부의 움직임에 기초하여 출력되는 출력 음압과 소정의 문턱값이 되는 출력 음압과의 비교에 기초하여 상기 미소 구조체의 특성을 평가하는 미소 구조체의 검사 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 소정의 문턱값은, 상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 제1 및 제2 문턱값 판정 레벨을 갖고,
    상기 평가 수단은, 상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 상기 제1 및 제2 문턱값 판정 레벨과의 사이에 상기 출력 음압의 주파수 응답 특성이 포함되는 경우에는, 양품으로 판단하는 미소 구조체의 검사 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 소정의 문턱값은, 상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 복수의 문턱값 판정 레벨을 갖고,
    상기 평가 수단은, 상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 상기 출력 음압의 주파수 응답 특성의 분포를 상기 복수의 문턱값 판정 레벨에 기초하여 복수의 그룹으로 분할하고, 상기 음압의 주파수 응답 특성이 속하는 그룹에 기초하여 품질을 평가하는 미소 구조체의 검사 장치.
  11. 제8∼10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평가 수단은, 상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 상기 출력 음압의 주파수 응답 특성의 분포를 상기 복수의 주파수 대역 그룹으로 분할하고, 상기 출력 음압의 주파수 응답 특성이 속하는 그룹에 기초하여 품질을 평가하는 미소 구조체의 검사 장치.
  12. 기판상에 형성된 가동부를 갖는, 적어도 1개의 미소 구조체의 특성을 평가하는 미소 구조체의 검사 방법으로서,
    테스트시에 있어서 미소 구조체에 대하여 테스트 음파를 출력하는 스텝과,
    상기 음파 발생 수단에 의해 출력된 상기 테스트 음파에 응답한 상기 미소 구조체의 가동부의 움직임을 검출하는 스텝과,
    검출 결과에 기초하여 상기 미소 구조체의 특성을 평가하는 스텝을 구비하고,
    상기 평가하는 스텝은, 적어도 1개의 소정의 음파수 대역에 있어서의 검출된 출력 전압과 소정의 문턱값이 되는 출력 전압과의 비교에 기초하여 상기 미소 구조체의 특성을 평가하는 미소 구조체의 검사 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 소정의 문턱값은, 상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 제1 및 제2 문턱값 판정 레벨을 갖고,
    상기 평가하는 스텝은, 상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 상기 제1 및 제2 문턱값 판정 레벨과의 사이에 상기 출력 전압의 주파수 응답 특성이 포함되는 경우에는, 양품으로 판단하는 미소 구조체의 검사 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 소정의 문턱값은, 상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 복수의 문턱값 판정 레벨을 갖고,
    상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 상기 출력 전압의 주파수 응답 특성의 분포는 상기 복수의 문턱값 판정 레벨에 기초하여 복수의 그룹으로 분할되고,
    상기 평가하는 스텝은, 상기 출력 전압의 주파수 응답 특성이 속하는 그룹에 기초하여 품질을 평가하는 미소 구조체의 검사 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 상기 출력 전압의 주파수 응답 특성의 분포는 상기 복수의 주파수 대역 그룹으로 분할되고,
    상기 평가하는 스텝은, 상기 출력 전압의 주파수 응답 특성이 속하는 그룹에 기초하여 품질을 평가하는 미소 구조체의 검사 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 테스트 음파는, 단일의 임의의 주파수를 갖는 미소 구조체의 검사 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 테스트 음파는, 복수의 다른 임의의 주파수를 갖는 미소 구조체의 검사 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 테스트 음파는, 화이트 노이즈에 상당하는 미소 구조체의 검사 방법.
  19. 기판에 형성된 가동부를 갖는, 적어도 1개의 미소 구조체의 특성을 평가하는 미소 구조체의 검사 방법으로서,
    전기적으로 미소 구조체의 가동부에 움직임을 부여하는 스텝과,
    상기 미소 구조체의 움직임에 응답하여 출력되는 음을 검출하는 스텝과,
    검출 결과에 기초하여 상기 미소 구조체의 특성을 평가하는 스텝을 구비하고,
    상기 평가하는 스텝은, 적어도 1개의 소정의 주파수 대역에 있어서의 검출된 출력 음압과 소정의 문턱값이 되는 출력 음압과의 비교에 기초하여 상기 미소 구조체의 특성을 평가하는 미소 구조체의 검사 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 소정의 문턱값은, 상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 제1 및 제2 문턱값 판정 레벨을 갖고,
    상기 평가하는 스텝은, 상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 상기 제1 및 제2 문턱값 판정 레벨과의 사이에 상기 음압의 주파수 응답 특성이 포함되는 경우에는, 양품으로 판단하는 미소 구조체의 검사 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 소정의 문턱값은, 상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 복수의 문턱값 판정 레벨을 갖고,
    주파수 응답 특성의 분포는, 상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 상기 출력 음압의 상기 복수의 문턱값 판정 레벨에 기초하여 복수의 그룹으로 분할되고,
    상기 평가하는 스텝은, 상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 상기 출력 음압의 주파수 응답 특성이 속하는 그룹에 기초하여 품질을 평가하는 미소 구조체의 검사 방법.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 소정의 주파수 대역에 있어서의 상기 출력 음압의 주파수 응답 특성의 분포는 상기 복수의 주파수 대역 그룹으로 분할되고,
    상기 평가하는 스텝은, 상기 출력 음압의 주파수 응답 특성이 속하는 그룹에 기초하여 품질을 평가하는 미소 구조체의 검사 방법.
  23. 제12∼22항 중 어느 한 항에 기재된 미소 구조체의 검사 방법을 컴퓨터에 실행시키는 미소 구조체의 검사 프로그램.
  24. 기판에 형성된 가동부를 갖는, 적어도 1개의 미소 구조체의 특성을 평가하는 미소 구조체의 검사 장치로서,
    전기적으로 상기 미소 구조체의 가동부에 움직임을 부여하는 구동 수단과,
    상기 미소 구조체의 움직임에 응답하여 출력되는 음을 검출하고, 검출 결과 에 기초하여 상기 미소 구조체의 특성을 평가하기 위한 평가 수단을 구비하고,
    상기 평가 수단은, 소정의 주파수 대역에 있어서의 상기 미소 구조체의 가동부의 움직임에 기초하는 출력 음압 특성에 대하여, 최소 특성 레벨과 최대 특성 레벨과의 사이에 둘러싸이는 소정의 영역의 점유 면적을 산출하여 점유율을 산출하고, 소정의 문턱값이 되는 점유율과의 비교에 기초하여 상기 미소 구조체의 특성을 평가하는 미소 구조체의 검사 장치.
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