JP4387987B2 - 微小構造体の検査装置、微小構造体の検査方法および微小構造体の検査プログラム - Google Patents
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Description
基板上に構成され、可動部と、可動部の動きに応じて、可動部が有する互いに異なる複数の可動特性それぞれに応じた信号を出力する複数の感応素子とを有する微小構造体の特性を評価する微小構造体の検査装置であって、基板上に構成された微小構造体の各感応素子の出力信号を取り出すために、微小構造体に構成された複数の出力パッドに電気的に接続するプローブ針と、音波を発生すると共に該音波の周波数を調整する機能を備え、テスト時において微小構造体の可動部に対してテスト音波を出力する音波発生手段と、音波発生手段により出力されたテスト音波に応答した可動部の動きに応じて複数の感応素子が出力した複数の信号をプローブ針を介して取得して、音波発生手段が発生したテスト音波の周波数に対応するテスト結果と予め定められた基準とを比較することにより、微小構造体の複数の可動特性をそれぞれ評価する特性評価手段と、を備える。
例えば、音波発生手段は、空気振動を介して、テスト音波を各可動部に伝達する。
例えば、特性評価手段は、音波発生手段の出力する音波の周波数を変化させ、音波の周波数の変化に伴う信号の変化を評価する。
例えば、微小構造体は3軸加速度センサを備え、各感応素子は、可動部の互いに直交する3軸方向の加速度に対応する信号を出力し、特性評価手段は、プローブ針を介して得られた、音波発生手段が発生している音波に対する各軸方向の加速度に対応する信号を評価する。
例えば、微小構造体は加速度検出用可動部を備える加速度センサと圧力検出用可動部を備える圧力センサとから構成され、複数の感応素子は加速度検出用可動部の動きに対応する信号を出力する加速度検出用の感応素子と、圧力検出用可動部の動きに対応する信号を出力する圧力検出用の感応素子と、を含み、特性評価手段は、プローブ針を介して得られた、加速度検出用の感応素子の出力信号と圧力検出用の感応素子の出力信号をそれぞれ評価する。
また、例えば、音波発生手段は、特定評価手段の指示に基づいて、発生するテスト音波の周波数を調整し、特性評価手段は、微小構造体から得られた信号に基づいて、音波発生手段が発生する音波を調整するための指示を出力する、ように構成してもよい。
また、特性評価手段は、微小構造体から得られた信号が示す可動特性が予め設定されている所望の特性に一致するか否かを判別する判別手段と、該判別手段が一致しないと判別したときに音波発生手段に音波を調整するための指示を出力する指示手段と、判別手段が一致すると判別したときに音波発生手段が発生している音波が予め定められている基準に対して許容範囲にあるか否かを判別することにより微小構造体の可動特性を評価する手段と、を備えても良い。
また、テスト音波を出力するステップは、例えば、微小構造体から得られた信号に基づいて、発生する音波を調整する。
図1は、本発明の実施の形態1に従う微小構造体の検査システム1の概略構成図である。
かを判定する(ステップS6)。ステップS6において、許容範囲であると判定された場合には合格(ステップS7)であるとし、データの出力および保存を実行する(ステップS8)。そして、ステップS9に進む。たとえば、制御部20において、許容範囲の判定の一例としてスピーカ2から出力されるテスト音波の音圧に応答して所望の出力電圧が得られるか、より具体的にはスピーカ2から出力されるテスト音波の音圧の変化に応答して3軸加速度センサの抵抗値が線形に変化していくかどうか、すなわち図7で説明した線形関係が得られるかどうかを判定することにより、そのチップが適正な特性を有しているかどうかを判定することができる。なお、データの保存については、図示しないが制御部20からの指示に基づいてテスタ5内部に設けられたメモリ等の記憶部に記憶されるものとする。
図11は、本発明の実施の形態1の変形例に従う微小構造体の検査システム11を説明する概略構成図である。本発明の実施の形態1の変形例においては、実施の形態1で説明したのと異なる方式で微小構造体の特性を評価する場合について説明する。
図13は、本発明の実施の形態2に従う微小構造体の検査システム1♯を説明する概略構成図である。本発明の実施の形態2においては、さらに精度の高い検査を実行する検査方法および検査装置について説明する。
図16は、本発明の実施の形態2の変形例1に従う検査システム1♯aの概略構成図である。
本発明の実施の形態2の変形例2においては、上記の図14で説明したノイズを除去する方式とは異なる方式でノイズを除去すなわちノイズキャンセルを実行する方法について
説明する。
上記の実施の形態1および2に示される方式においては、主に微小構造体のチップのパッドに対してプローブ針を接触させることにより微小構造体から出力される電気信号を検出して微小構造体の特性を検査する方式について説明してきた。
プローブ針、5,5#,5#a,6 テスタ、10 基板、15 入出力インタフェース、20 制御部、25,25#,25#a 測定部、30,30# スピーカ制御部、35 信号調整部、40,40# ノイズ除去制御部。
Claims (29)
- 基板上に構成され、可動部と、前記可動部の動きに応じて、前記可動部が有する互いに異なる複数の可動特性それぞれに応じた信号を出力する複数の感応素子とを有する微小構造体の特性を評価する微小構造体の検査装置であって、
前記基板上に構成された微小構造体の各前記感応素子の出力信号を取り出すために、前記微小構造体に構成された複数の出力パッドに電気的に接続するプローブ針と、
音波を発生すると共に該音波の周波数を調整する機能を備え、テスト時において前記微小構造体の前記可動部に対してテスト音波を出力する音波発生手段と、
前記音波発生手段により出力されたテスト音波に応答した前記可動部の動きに応じて前記複数の感応素子が出力した複数の信号を前記プローブ針を介して取得して、前記音波発生手段が発生したテスト音波の周波数に対応するテスト結果と予め定められた基準とを比較することにより、前記微小構造体の複数の可動特性をそれぞれ評価する特性評価手段と、
を備えることを特徴とする微小構造体の検査装置。 - 前記音波発生手段は、空気振動を介して、テスト音波を前記可動部に伝達する、ことを特徴とする請求項1に記載の微小構造体の検査装置。
- 前記特性評価手段は、音波発生手段の出力する音波の周波数を変化させ、音波の周波数の変化に伴う信号の変化を評価する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の微小構造体の検査装置。
- 前記微小構造体は3軸加速度センサを備え、
前記各感応素子は、前記可動部の互いに直交する3軸方向の加速度に対応する信号を出力し、
前記特性評価手段は、前記プローブ針を介して得られた、前記音波発生手段が発生している音波に対する各軸方向の加速度に対応する信号を評価する、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の微小構造体の検査装置。 - 前記微小構造体は加速度検出用可動部を備える加速度センサと圧力検出用可動部を備える圧力センサとから構成され、
前記複数の感応素子は前記加速度検出用可動部の動きに対応する信号を出力する加速度検出用の感応素子と、前記圧力検出用可動部の動きに対応する信号を出力する圧力検出用の感応素子と、を含み、
前記特性評価手段は、前記プローブ針を介して得られた、前記加速度検出用の感応素子の出力信号と前記圧力検出用の感応素子の出力信号をそれぞれ評価する、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の微小構造体の検査装置。 - 前記微小構造体は、基板上にアレイ状に複数個配置されており、
前記プローブ針は、前記基板上に構成された複数の微小構造体の出力パッドに電気的に接続し、
前記音波発生手段は、空気を介して複数の微小構造体の可動部に音波を伝達し、
前記特性評価手段は、複数の前記微小構造体から取得された信号から、複数の前記微小構造体の複数の可動特性を評価する、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の微小構造体の検査装置。 - 前記特性評価手段は、前記プローブ針を介して得られる信号から、前記音波発生手段により出力された前記テスト音波に応答した前記微小構造体の可動部の動きを検出し、検出結果と予め定められた基準とを比較することにより、前記微小構造体の特性を評価する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の微小構造体の検査装置。
- 前記特性評価手段は、
前記微小構造体の可動部の動きに基づいて変化する変化量を検出するための変化量検出手段と、
前記変化量検出手段により検出された変化量と所定のしきい値となる変化量との比較に基づいて前記微小構造体の特性を評価する判定手段とを含む、請求項7記載の微小構造体の検査装置。 - 前記変化量検出手段は、前記微小構造体の可動部の動きにより変化するインピーダンスの変化量を検出し、
前記判定手段は、前記変化量検出手段により検出されたインピーダンスの変化量と所定のしきい値となるインピーダンスの変化量とを比較して前記微小構造体の特性を評価する、請求項8記載の微小構造体の検査装置。 - 前記判定手段は、前記変化量検出手段により検出された最大の変化量に対応するテスト音波の周波数と、予め定められた周波数とを比較して前記微小構造体の特性を評価する、請求項8記載の微小構造体の検査装置。
- 前記音波発生手段は、
外部からの入力に応じた音圧の前記テスト音波を出力する音波出力手段と、
前記微小構造体の近傍に到達するテスト音波を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出されたテスト音波の音圧レベルと基準となる所定のテスト音波の音圧レベルとを比較して、前記音波出力手段から出力されるテスト音波を補正する音波補正手段とを含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の微小構造体の検査装置。 - 前記音波発生手段は、外部から前記微小構造体に到達するノイズ音波を除去するためのノイズ除去手段をさらに含む、請求項11記載の微小構造体の検査装置。
- 前記ノイズ除去手段は、テスト前において前記検出手段により検出した前記ノイズ音波に基づいて前記ノイズ音波を打ち消すように前記ノイズ音波と逆位相であり、かつ同一の周波数および音圧を有するアンチノイズ音波を出力する、請求項12記載の微小構造体の検査装置。
- 前記アンチノイズ音波は、前記テスト時において、前記音波出力手段から前記テスト音波とともに出力される、請求項13記載の微小構造体の検査装置。
- 前記音波発生手段の前記検出手段により検出されたテスト音波の検出結果を受けて、前記特性評価手段は評価結果を出力する、請求項11記載の微小構造体の検査装置。
- 前記特性評価手段は、前記微小構造体の可動部の2つ以上の動きを同時に検出し、検出結果に基づいて前記微小構造体の2つ以上の特性を同時に評価することを特徴とする、請求項1〜15のいずれか一項に記載の微小構造体の検査装置。
- 前記特性評価手段は、前記微小構造体の可動部の2つ以上の方向の動きを同時に検出し、検出結果に基づいて前記微小構造体の2つ以上の方向の特性を同時に評価することを特徴とする、請求項16記載の微小構造体の検査装置。
- 前記特性評価手段は、前記微小構造体が2つ以上の可動部を有する場合、および/または前記基板上に2つ以上の微小構造体を有する場合であって、2つ以上の可動部の動きを同時に検出し、検出した結果に基づいて1または2つ以上の前記微小構造体の2つ以上の可動部の特性を同時に評価することを特徴とする、請求項16記載の微小構造体の検査装置。
- 前記特性評価手段は、前記2つ以上の可動部が異なる可動特性を有する場合に、該2つ以上の可動部の動きを同時に検出し、検出した結果に基づいて前記異なる可動特性を有する2つ以上の可動部の特性を同時に評価することを特徴とする、請求項18記載の微小構造体の検査装置。
- 前記音波発生手段は、前記テスト音波として2つ以上の異なる周波数の音波を含む合成波を出力する、請求項1〜19のいずれか一項に記載の微小構造体の検査装置。
- 前記音波発生手段は、前記テスト音波としてホワイトノイズを出力する、請求項1〜19のいずれか一項に記載の微小構造体の検査装置。
- 前記音波発生手段は、前記テスト音波として所定の周波数範囲でホワイトノイズを出力する、請求項1〜19のいずれか一項に記載の微小構造体の検査装置。
- 前記音波発生手段は、前記特性評価手段の指示に基づいて、発生するテスト音波の周波数を調整し、
前記特性評価手段は、前記微小構造体から得られた信号に基づいて、前記音波発生手段が発生する音波を調整するための指示を出力する、
ことを特徴とする請求項1〜22のいずれか一項に記載の微小構造体の検査装置。 - 前記特性評価手段は、
前記微小構造体から得られた信号が示す可動特性が予め設定されている所望の特性に一致するか否かを判別する判別手段と、
該判別手段が一致しないと判別したときに前記音波発生手段に音波を調整するための指示を出力する指示手段と、
前記判別手段が一致すると判別したときに前記音波発生手段が発生している音波が予め定められている基準に対して許容範囲にあるか否かを判別することにより前記微小構造体の可動特性を評価する手段と、
を備えることを特徴とする請求項1〜23のいずれか一項に記載の微小構造体の検査装置。 - 基板上に構成され、可動部と、前記可動部の動きに応じて、前記可動部が有する互いに異なる複数の可動特性それぞれに応じた信号を出力する複数の感応素子とを有する微小構造体の各前記感応素子の出力信号を取り出すために、前記微小構造体に構成された複数の出力パッドにプローブ針を電気的に接続するステップと、
テスト時において前記微小構造体の前記可動部に対してテスト音波を出力するステップと、
出力されたテスト音波に応答した前記可動部の動きに応じて前記複数の感応素子が出力した複数の信号を、前記プローブ針を介して取得し、テスト音波の周波数に対応するテスト結果と予め定められた基準とを比較することにより、前記微小構造体の複数の可動特性をそれぞれ評価するステップと、
を備える微小構造体の検査方法。 - 前記評価するステップが、前記微小構造体の可動部の2つ以上の動きを同時に検出し、前記検出結果に基づいて、前記微小構造体の2つ以上の特性を同時に評価する、
ことを特徴とする、請求項25記載の微小構造体の検査方法。 - 前記テスト音波を出力するステップが、テスト音波としてホワイトノイズを出力するステップである、請求項25または26記載の微小構造体の検査方法。
- 前記テスト音波を出力するステップは、前記微小構造体から得られた信号に基づいて、発生する音波を調整する、
ことを特徴とする請求項25〜27のいずれか一項に記載の微小構造体の検査方法。 - コンピュータを、
基板上に構成され、可動部と、前記可動部の動きに応じて、前記可動部が有する互いに異なる複数の可動特性それぞれに応じた信号を出力する複数の感応素子とを有する微小構造体の各前記感応素子の出力信号を取り出すために、前記微小構造体に構成された複数の出力パッドにプローブ針を電気的に接続するように制御し、
テスト時において前記微小構造体の前記可動部に対してテスト音波を出力するように音波発生手段を制御し、
出力されたテスト音波に応答した前記可動部の動きに応じて前記複数の感応素子が出力した複数の信号を前記プローブ針を介して取得して、前記音波発生手段が発生したテスト音波の周波数に対応するテスト結果と予め定められた基準とを比較することにより、前記微小構造体の複数の可動特性をそれぞれ評価する、
動作を実行させるコンピュータプログラム。
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