機能素子の寸法の測定方法、機能素子付き基板の製造方法、機能素子付き基板および電子装置
【課題】機能素子の寸法を精度よく求めることができ、精度よく機能素子の周波数特性を推定することのできる機能素子の寸法の測定方法を提供すること。
【解決手段】 機能素子の寸法の測定方法は、基板２と、基板２上に設けられた固定電極３１および可動電極３２を有する機能素子３とを有する機能素子付き基板１に対し、機能素子３の寸法を測定する方法であって、固定電極３１の形成と同時に、固定電極３１と同様の方法で第１の検査用膜４１を形成する工程と、可動電極３２の形成と同時に、可動電極３２の形成と同様の方法で第２の検査用膜４２を形成する工程と、第１の検査用膜４１と第２の検査用膜４２とからなる検査体４の所定の部位の寸法を測定する工程と、測定の結果から、機能素子３の所定の部位の寸法を求める工程とを有することを特徴とする。
【解決手段】 機能素子の寸法の測定方法は、基板２と、基板２上に設けられた固定電極３１および可動電極３２を有する機能素子３とを有する機能素子付き基板１に対し、機能素子３の寸法を測定する方法であって、固定電極３１の形成と同時に、固定電極３１と同様の方法で第１の検査用膜４１を形成する工程と、可動電極３２の形成と同時に、可動電極３２の形成と同様の方法で第２の検査用膜４２を形成する工程と、第１の検査用膜４１と第２の検査用膜４２とからなる検査体４の所定の部位の寸法を測定する工程と、測定の結果から、機能素子３の所定の部位の寸法を求める工程とを有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能素子の寸法の測定方法、機能素子付き基板の製造方法、機能素子付き基板および電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を利用し、半導体基板にＭＥＭＳ素子を備えたセンサ、共振器、通信用デバイスなどの電子装置が注目されている。このような電子装置として、基板と、この基板上に形成された機能素子（ＭＥＭＳ素子）と、基板上に設けられ、機能素子が配置された空洞部を画成する素子周囲構造体とを有する電子装置が知られている（例えば、特許文献１）。
このような電子装置において、機能素子の周波数特性は、当該機能素子の寸法に依存し、特に、機能素子が有する可動板の形状、大きさ、形成位置等に大きく依存する。
【０００３】
機能素子の寸法は、例えば、基板上に機能素子を形成した時点で測定することができる。しかしながら、可動板の寸法を測定する場合、例えば、可動板の境界が把握しづらく、正確に寸法を測定することが困難であった。また、部品ごとに寸法値や合わせ値を測定することで、機能素子の寸法値等を把握することも可能ではある。しかしながら、これらの値は機能素子から離れたところにある代表値を使ったもので、正確な測定値把握には向かない。
このように、機能素子の寸法を正確に測れないと、機能素子を実際に作動させるまで機能素子の周波数特性が把握できない。このため、基板上に形成された機能素子の周波数特性が分からないまま、所望の周波数特性を有していない機能素子についても電子装置を作ることとなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２１４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、機能素子の寸法を精度よく求めることができ、精度よく機能素子の周波数特性を推定することのできる機能素子の寸法の測定方法、該機能素子付き基板の製造方法、該機能素子付き基板および電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の機能素子の寸法の測定方法は、基板と、前記基板上に設けられた固定電極および前記固定電極と空隙を隔てて対向配置された可動部を備える可動電極を有する機能素子とを有する機能素子付き基板に対し、前記機能素子の寸法を測定する方法であって、
前記固定電極の形成と同時に、前記基板上の前記固定電極と接触しない位置に、前記固定電極と同様の方法で第１の検査用膜を形成する工程と、
前記可動電極の形成と同時に、前記基板上の前記固定電極および前記可動電極と接触しない部位に、前記可動電極の形成と同様の方法で第２の検査用膜を形成する工程と、
前記第１の検査用膜と前記第２の検査用膜とからなる検査体の所定の部位の寸法を測定する工程と、
前記測定の結果から、前記機能素子の所定の部位の寸法を求める工程とを有することを特徴とする。
これにより、機能素子の寸法を精度よく求めることができ、精度よく機能素子の周波数特性を推定することのできる機能素子の寸法の測定方法を提供することができる。
【０００７】
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記機能素子の寸法が求められる所定の部位の設計された寸法をＡ［μｍ］、前記検査体の測定される所定の部位の目的とする寸法をＢ［μｍ］としたとき、０．１≦Ａ／Ｂ≦１０００の関係を満足することが好ましい。
これにより、機能素子の寸法をより正確に把握することができる。
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記機能素子の寸法が求められる所定の部位の寸法の方向と平行に前記検査体の前記所定の部位の寸法を測定するものであり、
前記第１の検査用膜の一端と、前記第２の検査用膜の一端とを前記検査体の寸法の測定に用いることが好ましい。
これにより、固定電極に対応する第１の検査用膜と、可動電極に対応する第２の検査用膜の位置関係およびこれらの大きさ形状のずれが検査体の寸法の測定結果に反映され、機能素子の寸法をより精度よく求めることができる。
【０００８】
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記検査体は、略長方形状の前記第１の検査用膜と略長方形状の前記第２の検査用膜とが直交しており、
前記第１の検査用膜の前記第２の検査用膜が重なっていない辺と、前記第１の検査用膜と重なっており、前記辺からより離れた前記第２の検査用膜の辺とが寸法の測定に用いられることが好ましい。
これにより、検査体の寸法の測定の基点が明確なものとなり、好適に検査体の寸法測定を行うことができる。
【０００９】
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記第２の検査用膜は、前記第１の検査用膜と重なるようにして設けられ、前記第１の検査用膜の端部の少なくとも一部が露出するようにして形成された開口部を有し、
前記開口部から露出した前記第１の検査用膜の端部と、前記第２の検査用膜の外周部の一端とが寸法の測定に用いられることが好ましい。
これにより、機能素子の所定の部位における寸法の測定精度が向上する。
【００１０】
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記可動電極は、前記固定電極を挟んで対向して設けられ、可動部を支持する一対の支持部と、前記各支持部と可動部とを連結する一対の連結部と有し、
前記第２の検査用膜は、前記第１の検査用膜と重なるようにして設けられ、前記第１の検査用膜の一端の少なくとも一部が露出するようにして形成された第１の開口部と、前記第１の検査用膜の前記一端と対向する他端の少なくとも一部とが露出するようにして形成された第２の開口部とを有し、
前記第１の開口部から露出した前記第１の検査用膜の前記一端と、前記第２の開口部から露出した前記第１の検査用膜の前記他端とが寸法の測定に用いられることが好ましい。
これにより、可動板が両持ち支持された機能素子の所定の部位における寸法を好適に求めることができる。
【００１１】
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記基板上に、１つの前記機能素子につき前記検査体は２つ以上形成されるものであり、
前記２以上の検査体のうち、一対の前記検査体が、前記機能素子を介して対向するように形成されることが好ましい。
これにより、機能素子の所定の部位における寸法の測定精度が向上する。
【００１２】
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、形成される前記検査体の前記所定の部位の目的とする寸法と、測定された寸法とを比較することにより、前記機能素子の所定の部位の寸法を求めることが好ましい。
これにより、機能素子の寸法を精度よく求めることができる。
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記第２の検査用膜の形成と同時に、前記第２の検査用膜付近に、前記第２の検査用膜と同様の方法で第３の検査用膜形成することが好ましい。
これにより、機能素子の所定の部位における寸法の測定精度が向上する。
【００１３】
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記第１の検査用膜と前記固定電極とは、同じ材料によって構成されていることが好ましい。
これにより、固定電極で生じる形状、位置ずれ等の誤差が、第１の検査用膜で生じる誤差により同程度に反映されやすいものとなる。
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記第２の検査用膜と前記可動電極とは、同じ材料によって構成されていることが好ましい。
これにより、可動電極で生じる形状、位置ずれ等の誤差が、第２の検査用膜で生じる誤差により同程度に反映されやすいものとなる。
【００１４】
発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記検査体は、前記機能素子との離間距離が０．１〜１０００μｍの位置に配置されることが好ましい。
これにより、検査体が機能素子の寸法の誤差（位置ずれ、機能素子の形状等による誤差）を反映しやすいものとなる。また、検査体が機能素子の周波数特性に影響を与えることが防止される。
【００１５】
発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記機能素子は、前記基板上に複数配置されるものであり、
前記基板上には、１つの前記機能素子につき１つ以上の前記検査体が形成されることが好ましい。
これにより、機能素子の所定の部位における寸法の測定精度が向上する。
発明の機能素子の寸法の測定方法では、２つの前記検査体において、各検査体における第１の検査用膜と前記第２の検査用膜との位置関係を比較することにより、前記可動電極の前記固定電極に対する配置角度を推定することが好ましい。
これにより、可動電極の固定電極に対する配置角度を推定することができる。
【００１６】
本発明の機能素子付き基板の製造方法は、基板上に、固定電極と第１の検査用膜とを、同様の方法により形成する工程と、
前記基板上に、可動電極と第２の検査用膜とを、同様の方法により形成する工程と、
を有し、
前記固定電極および前記可動電極で構成される機能素子と前記第１の検査用膜および第２の検査用膜で構成される検査体とは接触しないように形成されており、
前記検査体は、所定の部位の寸法が測定されることにより、前記機能素子の所定の部位の寸法を求めるために用いられることを特徴とする。
これにより、機能素子の寸法を精度よく求めることができ、精度よく機能素子の周波数特性を推定することのできる機能素子付き基板の製造方法を提供することができる。
【００１７】
本発明の機能素子付き基板は、基板と、
前記基板上に配置され、前記基板上に設けられた固定電極および前記固定電極と空隙を隔てて対向配置された可動部を備える可動電極を有する機能素子と、
所定の部位の寸法が測定されることにより、前記機能素子の所定の部位の寸法を求めるための検査体とを有し、
前記検査体は、前記基板上の前記機能素子と接触しない位置に、前記固定電極と同様の方法で形成された第１の検査用膜と、前記可動電極と同様の方法で形成された第２の検査用膜とを有することを特徴とする。
これにより、機能素子の寸法を精度よく求めることができ、精度よく機能素子の周波数特性を推定することのできる機能素子付き基板を提供することができる。
本発明の電子装置は、本発明の機能素子付き基板を有することを特徴とする。
これにより、備えられた機能素子の寸法を精度よく求めることができ、精度よく機能素子の周波数特性を推定することのできる電子装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る機能素子付き基板を示す平面図である。
【図２】図１に示す機能素子付き基板の断面図（ｘ−ｘ線断面図）および図１に示す機能素子の拡大平面図である。
【図３】図１の機能素子付き基板が備える検査体の拡大平面図である。
【図４】図１に示す機能素子付き基板の製造方法を示す断面図（図１の機能素子付き基板のｙ−ｙ線断面図）である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る電子装置の断面図である。
【図６】図５に示す電子装置の製造方法を示す断面図である。
【図７】図５に示す電子装置の製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る機能素子付き基板が備える検査体を示す拡大平面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る機能素子付き基板を示す平面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る機能素子付き基板を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す機能素子付き基板の断面図（ｘ’−ｘ’線断面図）である。
【図１２】図１０の機能素子付き基板が備える検査体の拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を添付図面に示す各実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る機能素子付き基板を示す平面図、図２は、図１に示す機能素子付き基板の断面図（ｘ−ｘ線断面図）および図１に示す機能素子の拡大平面図、図３は、図１の機能素子付き基板が備える検査体の拡大平面図、図４は、図１に示す機能素子付き基板の製造方法を示す断面図（図１の機能素子付き基板のｙ−ｙ線断面図）、図５は、本発明の第１実施形態に係る電子装置の断面図、図６、図７は、図５に示す電子装置の製造方法を示す断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１〜図６の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００２０】
まず、本発明の機能素子の寸法の測定方法、機能素子付き基板の製造方法の説明に先立ち、本発明の機能素子付き基板について説明する。
図１、図２に示す機能素子付き基板１は、基板２と、機能素子３と、検査体４と、半導体回路（図示せず）とを有している。以下これら各部について順次説明する。
基板２は、平面視形状が例えば、略円形状を有する板部材である。このような基板２は、半導体で構成された半導体基板２１上に、絶縁膜２２と、窒化膜２３とをこの順に積層することにより構成されている。なお、基板２は、平面視形状が略正方形状や略長方形状、略楕円形状等の任意の他の形状であってもよい。
【００２１】
機能素子３は、基板２上に形成された固定電極３１と、可動電極３２とを有している。
固定電極３１は、平面視した際に略長方形となっており、一方の長辺の中央付近からは、他の回路と導通するための配線（図示せず）が配されている。
可動電極３２は、平面視した際に略長方形となっており、その一方の長辺が固定電極３１上に配されるように、一部が固定電極３１と重複している。可動電極３２は、基板２の窒化膜２３上に形成された支持部３２１と、固定電極３１と空隙を隔てて対向配置された可動板（可動部）３２２と、支持部３２１と可動板３２２とを連結する連結部３２３とを有している。可動板３２２は、連結部３２３を介して支持部３２１に片持ち支持されている。
【００２２】
可動板３２２に、可動板３２２の固有振動数と同等の周波数を持つ高周波を印加すると、可動板３２２が振動（共振）し、容量変化がおきることで、固定電極３１および可動板３２２間に電流が流れ、固定電極３１から前記電流が出力（検出）される。
なお、機能素子３は、基板２上に複数配されているが、説明を簡略化するため、図示の構成では、基板２上に１つの機能素子３が配されている。
【００２３】
図１、図３に示すように、検査体４は、基板２上の機能素子３と接触しない位置に設けられ、第１の検査用膜４１と第２の検査用膜４２とを有している。また、１つの機能素子３につき２つの検査体４が、可動電極３２の可動板３２２にある長辺の方向と平行な方向に、機能素子３を介して対向して配置されている。なお、上記の２つの検査体４は、同一の構成となっている。
【００２４】
検査体４は、後述するように、所定の部位の寸法を測定されることにより、機能素子３の所定の部位の寸法を推定するのに、および周波数特性を推定するのに用いられる。
また、検査体４は、機能素子３を直接測定するのに比べ、寸法の測定に適した形状をなしている。
また、検査体４は、検査体４の所定の部位の目的とする寸法からの誤差が十分に精度よく測定されるような大きさとなっており、機能素子３よりも平面視における面積が小さいものとなっている。
【００２５】
また、検査体４は、機能素子３と所定の離間距離を置いて配置されている。このように検査体４と機能素子３とが所定の離間距離を隔てて配置されることにより、機能素子３の駆動時において検査体４が周波数特性に影響を与えるのを防止することができる。
また、本実施形態においては、検査体４と機能素子３との離間距離は、０．１〜１００００μｍであることが好ましい。このように、検査体４を十分に機能素子３から近い部位に配置することにより、検査体４が機能素子３の寸法の誤差（位置ずれ、機能素子３の形状等による誤差）を反映しやすいものとなる。また、検査体４が機能素子３の周波数特性に影響を与えることが防止される。
【００２６】
また、上述したように、本実施形態では、１つの機能素子３につき２つの検査体４が配置されている。このため、基板２上に複数ある機能素子３毎について、検査体４による後述する寸法の推定が可能となり、機能素子３の所定の部位の寸法測定の精度が向上する。
図３に示すように、第１の検査用膜４１は、略長方形をなしており、長辺方向が可動電極３２の可動板３２２にある長辺の方向と垂直になるように配されている。また、第１の検査用膜４１は、固定電極３１と同様の材料で構成されており、固定電極３１と同様の方法により形成されている。
【００２７】
第２の検査用膜４２は、略長方形をなしており、長辺方向が可動電極３２の可動板３２２にある長辺の方向と平行になるように、かつ、第１の検査用膜４１と直交して交差するように配されている。また、第２の検査用膜４２は、可動電極３２と同様の材料で構成されており、可動電極３２と同様の方法により形成されている。
図１〜図３において、半導体基板２１上およびその上方には、図示しない半導体回路が作り込まれている。この半導体回路は、必要に応じて形成されたＭＯＳトランジスタ等の能動素子、コンデンサ、インダクタ、抵抗、ダイオード、配線（前記電極配線、配線層４２、４４を含む）等の回路要素を有している。
【００２８】
上述したような、機能素子付き基板１は、後述するように、検査体４を用いることにより、精度よく機能素子３の所望の部位の寸法の設計された値からの誤差が推定でき、これから、精度よく機能素子３の前記部位の寸法および機能素子３の固有振動数等の周波数特性が容易に把握できるものである。
なお、上記の機能素子付き基板１は、第２の検査用膜４２の周囲に後述する犠牲層２２０を有するが、説明を簡易化するために、図１、図３では省略した。
【００２９】
次に、本発明の機能素子付き基板の製造方法、機能素子の寸法の測定方法について説明する。
また、本発明の機能素子付き基板の製造方法は、固定電極と第１の検査用膜とを、同時に、同様の方法により形成する固定電極形成工程（第１の検査用膜形成工程）と、前記基板上に、可動電極と第２の検査用膜とを、同様の方法により形成する可動電極形成工程（第２の検査用膜形成工程）とを備える。
【００３０】
本発明の機能素子の寸法の測定方法は、基板上に、上述した第１の検査用膜形成工程（固定電極形成工程）と、第２の検査用膜形成工程（可動電極形成工程）とに加えて、前記第１の検査用膜と前記第２の検査用膜とからなる検査体の所定の部位の寸法を測定する検査体測定工程と、前記測定の結果から、前記機能素子の所定の部位の寸法を求める寸法測定工程とを有する。
【００３１】
以下、各工程について順次説明する。
［基板準備工程］
第１の検査用膜形成工程に先立ち、基板２を準備する。
まず、図４（ａ）に示すように、シリコン基板等の半導体よりなる半導体基板１００を用意する。なお、半導体基板１００の代わりに、セラミックス基板、ガラス基板、サファイア基板、ダイヤモンド基板、合成樹脂基板等を用いてもよい。次いで、用意した半導体基板１００の表面（上面）を熱酸化することによりシリコン酸化膜（絶縁膜）１１０を形成し、さらに、シリコン酸化膜１１０上にシリコン窒化膜１２０をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成する。これにより基板２が得られる。
【００３２】
シリコン酸化膜１１０は、半導体基板１００およびその上方に半導体回路を形成する際の素子間分離膜として機能する。また、シリコン窒化膜１２０は、後に行われるリリース工程において実施されるエッチングに対する耐久性を有しており、いわゆるエッチングストップ層として機能する。なお、シリコン窒化膜１２０は、パターニング処理によって、機能素子３および検査体４を形成する平面範囲を含む範囲に限定して形成する。これにより、半導体基板１００およびその上方に半導体回路を形成する際の障害となることがなくなる。なお、シリコン窒化膜１２０は、必要に応じて、コンデンサ等の回路要素を形成するために、範囲を限定せずに形成することもできる。
【００３３】
［第１の検査用膜形成工程（固定電極形成工程）］
次いで、図４（ｂ）に示すように、シリコン窒化膜１２０上に、固定電極３１および第１の検査用膜４１を形成するためのシリコン膜２００をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成し、このシリコン膜２００にリンイオン、ボロン、ヒ素等の不純物イオンをドープして導電性を付与する。そして、シリコン膜２００上にフォトレジストを塗布し、固定電極３１および第１の検査用膜４１の形状（平面視形状）にパターニングしフォトレジスト膜２１０を形成する。なお、シリコン膜２００を構成するシリコンは、多結晶シリコンであってもよいし、非結晶シリコンであってもよい。
【００３４】
次いで、図４（ｃ）に示すように、パターニングしたフォトレジスト膜２１０をマスクとしてシリコン膜２００をエッチングした後、フォトレジスト膜２１０を除去する。
次いで、図４（ｄ）に示すように、固定電極３１および第１の検査用膜４１を覆うようにＰＳＧ（リンドープガラス）、シリコン酸化膜等からなる犠牲層２２０を熱酸化法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成する。
これにより、固定電極３１と第１の検査用膜４１とが、同様の方法により同時に形成される。また、固定電極３１と第１の検査用膜４１とは、このように同様の方法により同時に形成されることで、同じ材料によって構成されるものとなる。
【００３５】
［第２の検査用膜形成工程（可動電極形成工程）］
次いで、図４（ｅ）に示すように、シリコン窒化膜１２０および犠牲層２２０上に、可動電極３２および第２の検査用膜４２を形成するためのシリコン膜２３０をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成し、形成したシリコン膜２３０にリンイオン、ボロン、ヒ素等の不純物イオンをドープして導電性を付与する。そして、シリコン膜２３０上からフォトレジストを塗布し、可動電極３２の形状（平面視形状）および第２の検査用膜４２の形状（平面視形状）にパターニングしフォトレジスト膜２４０を形成する。なお、シリコン膜２３０を構成するシリコンは、多結晶シリコンであってもよいし、非結晶シリコンであってもよい。
【００３６】
次いで、図４（ｆ）に示すように、フォトレジスト膜２４０をマスクとしてシリコン膜２３０をエッチングした後、フォトレジスト膜２４０を除去する。これにより、可動電極３２および第２の検査用膜４２が同様の方法により同時に形成される。なお、可動電極３２は、支持部３２１、可動板３２２および連結部３２３が一体的に形成される。また、可動電極３２と第２の検査用膜４２とは、このように同様の方法により同時に形成されることで、同じ材料によって構成されるものとなる。
【００３７】
そして、可動電極３２と固定電極３１との間にある犠牲層２２０を後述するようなリリース工程と同様の手法で除去すると、固定電極３１および可動電極３２を有する機能素子３と、第１の検査用膜４１および第２の検査用膜４２を有する検査体４とが形成される。
以上のような工程により、機能素子付き基板１を製造することができる。なお、機能素子付き基板１が有する半導体回路が有するＭＯＳトランジスタ等の能動素子、コンデンサ、インダクタ、抵抗、ダイオード、配線等の回路要素は、上述した適宜の工程の途中において作り込んでおくことができる。例えば、シリコン酸化膜１１０とともに回路素子間分離膜を形成したり、固定電極３１や可動電極３２とともにゲート電極、容量電極、配線等を形成したり、犠牲層２２０とともにゲート絶縁膜、容量誘電体層、層間絶縁膜を形成したりすることができる。
【００３８】
［検査体測定工程］
次に、製造された機能素子付き基板１について、検査体４の所定の部位の寸法を測定する。
検査体４の第１の検査用膜４１は、固定電極３１に対応するものであり、固定電極３１についての位置、形状、大きさの理想の値からのずれに対応する同程度のずれ（誤差）を有していると仮定される。また、第２の検査用膜４２は、可動電極３２に対応するものであり、可動電極３２についての位置、形状、大きさの理想の値からのずれに対応する同程度のずれ（誤差）を有していると仮定される。
【００３９】
すなわち、検査体４と機能素子３とは同時に同様の方法で形成されたものであるため、例えば、パターニング時のマスク等のずれによって、固定電極３１と可動電極３２との位置ずれが起きた場合、その位置ずれの距離、方向は、第１の検査用膜４１と第２の検査用膜４２との間で起きた位置ずれの距離、方向とほぼ同様である。
同様に、例えば固定電極３１が過度にエッチングされた場合、固定電極３１が過度にエッチングされる度合いと、第１の検査用膜４１が過度にエッチングされる度合いとはほぼ同じである。
【００４０】
以上より、機能素子３と検査体４とは、その大きさ、形状の違いに関わらず、位置ずれ、エッチングの過不足による影響を同程度に受けている。特に第１の検査用膜４１と固定電極３１との構成材料が同じであり、第２の検査用膜４２と可動電極３２との構成材料が同一である場合、このような傾向は顕著になる。
このため、機能素子３の本来寸法を測定したい部位（以下、「希望測定部位」ともいう。）の代わりに、検査体４の所定の部位（以下、「実測部位」ともいう。）について寸法を測定することにより、後述するように、機能素子３の希望測定部位の寸法の目的とする値（設計値）からの誤差を推定することができ、機能素子３の希望測定部位の寸法を求めることができる。
【００４１】
本工程では、まず、検査体４の実測部位の決定前に、対応する機能素子３の希望測定部位を決定する。機能素子３を平面視した際において、希望測定部位は、２点の基点を有する線分である。
機能素子３の希望測定部位としては、周波数特性に影響を与えやすい部位とすることが好ましい。このため、固定電極３１と可動電極３２との位置ずれ、可動電極３２の振動部分（特に可動板３２２）の形状、大きさを総合的に判断する指標として、例えば、図２（ａ）、（ｂ）中で、固定電極３１の可動電極３２側（図２左側）にある長辺を通る線を線Ａ、可動電極３２の固定電極３１上にある長辺（図２右側の長辺）を通る線を線Ｂとしたとき、線Ａ−線Ｂの距離を測定することが考えられ、本実施形態では、線Ａを通る点Ａ１と線Ｂを通る点Ｂ１との間を希望測定部位とする。このような希望測定部位において設計された寸法からの誤差が生じ、固定電極３１と可動電極３２との位置がずれたり、可動電極３２が大きさが変化したりする場合、可動電極３２の振動部分の質量および質量分布の変化が大きく、機能素子３の周波数特性に影響が大きい。
【００４２】
次に、機能素子３の希望測定部位に対応する検査体４の実測部位を決定する。
本実施形態では、図３に示す機能素子３付近に設けられた検査体４について、実測部位として、第１の検査用膜４１の一方の短辺４１１（図３中左側の短辺）と、第２の検査用膜４２の短辺４１１とは反対側にある長辺４２１（図３中右側の長辺）との距離を測定することとし、短辺４１１上にある点Ｄと長辺４２１上にある点Ｅとを基点とする実測部位とする。係る実測部位は、上述した希望実測部位と平行な線分である。また、第１の検査用膜４１と第２の検査用膜４２とを測定に用いることから、実測部位で測定される寸法に、その実測部位の測定方向における、第１の検査用膜４１と第２の検査用膜４２との位置関係が反映されるとともに、第１の検査用膜４１の大きさ、形状のずれ（形成時よるエッチング等のずれ）、第２の検査用膜４２の大きさ、形状のずれ（形成時よるエッチング等のずれ）が反映される。また、上述した点Ｄは、第１の検査用膜４１と基板２との境界にあり、点Ｅは、第２の検査用膜４２と第１の検査用膜４１との境界にあることから、これらの点は、明確に認識でき測定の基点として用いることができる。
【００４３】
また、機能素子３の希望測定部位の設計された寸法をＡ［μｍ］、検査体４の実測部位の設計された寸法をＢ［μｍ］としたとき、０．１≦Ａ／Ｂ≦１０００の関係を満足することが好ましく、１．０≦Ａ／Ｂ≦１０の関係を満足することがより好ましい。これにより、検査体４の測定される寸法において、機能素子３の寸法の誤差をより正確に把握することができる。
【００４４】
ところで、機能素子３自身について直接寸法を測定することも考えられる。
しかしながら、機能素子３を観察した場合、図２（ｂ）中の点Ａ１−点Ｂ１で線Ａ−線Ｂの距離を測定する場合、点Ａ１は、可動電極３２が固定電極３１を覆っているため位置が不明瞭となる。また、図２（ｂ）中の線Ａ上にある点Ａ２と線Ｂ上にあり、可動電極３２の角部と想定される点Ｂ２で線Ａ−線Ｂの距離を測定する場合、通常エッチング等で形成された可動電極３２は、可動電極３２の角部が丸みを帯びてしまうため、可動電極３２の長辺と短辺との交点である点Ｂ２が正確には把握しにくい。
【００４５】
また、線Ｂの代わりに、可動電極３２の連結部３２３によって形成される線Ｃと、線Ａとで距離を測定することも考えられる。線Ｃは、犠牲層２２０を介して固定電極３１上に形成された、可動電極３２の支持部３２１と連結部３２３との境界である。このため、線Ｃは、固定電極３１の位置を反映した位置に配されている。しかしながら、機能素子３における線Ｃは、しわのように観察され、明確な境界が判定できない。
【００４６】
また、機能素子３の全体を観察して、機能素子３の形状、大きさを判断する方法も考えられるが、機能素子３の形状、大きさは、その周波数特性所定の範囲内とするために、狭い範囲の誤差しか許容されないため、誤差を測定することが困難な場合がある。例えば、このような場合、測定したい寸法の許容される誤差（例えば、±０．０２μｍ以下）に対して、大きすぎるスケールレンジ（例えば、５μｍ）で観察することになり、誤差を測定しにくい。
なお、検査体４を観察する手段としては、各種電子顕微鏡、光学顕微鏡、ＣＣＤカメラ等の観察手段を用いることができる。
【００４７】
［寸法測定工程］
次に、上記の測定の結果から、実測部位の目的とする寸法（設計された寸法）と、測定された寸法とを比較することにより、機能素子３の希望測定部位の寸法の設計された値からの誤差（寸法誤差）を推定し、さらに、機能素子３の希望測定部位の寸法を求める。
形成された検査体４の測定部位の目的とする（設計した）寸法（Ｓｉ［μｍ］）と、測定された寸法（Ｓａ［μｍ］）との比較は、例えば、誤差（Ｓａ−Ｓｉ［μｍ］）を求めることにより行うことができる。
【００４８】
また、本実施形態において、機能素子３の寸法誤差は、例えば、検査体４での誤差（Ｓａ−Ｓｉ［μｍ］）とすることができる。
また、機能素子３の希望測定部位の寸法は、例えば、希望測定部位の設計された寸法に機能素子３の寸法誤差を加えることにより得られる。
機能素子３の周波数特性の推定は、希望測定部位の寸法と周波数特性とについての関数やデータベースを参照し、これらに対し機能素子３の求めれた寸法をあてはめることにより行うことができる。また、機能素子３の周波数特性の推定は、例えば、機能素子３の寸法誤差と周波数特性とについての関数やデータベースを参照し、これらに対し機能素子３の寸法誤差をあてはめて行うものであってもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、上述したように、一対の検査体４が、機能素子３を介して対向するように形成されている。このため、一対の検査体４において、各検査体４における第１の検査用膜４１と第２の検査用膜４２との位置関係を比較することにより、可動電極３２の固定電極３１に対する配置角度を推定することができる。これにより、より厳密な機能素子３の寸法管理が可能となる。
【００５０】
具体的には、例えば、各検査体４の実測部位における誤差を算出する。そして、各検査体４の実測部位における誤差同士に差があった場合、第１の検査用膜４１と第２の検査用膜４２の位置関係が２つの各検査体４で異なることが推定されるため、可動電極３２の固定電極３１に対する配置角度について、例えば、可動電極３２の長辺が固定電極３１の長辺と平行であるかそうでないか、またどの程度の角度を有しているのか等を推定することができる。
【００５１】
以上のように、機能素子３の寸法が反映され、寸法の測定が容易な検査体４の寸法を基準とすることにより、機能素子３の寸法を精度よく求めることができ、機能素子３の寸法の管理が容易となる。この結果、機能素子３の周波数特性を容易に把握することができるとともに、機能素子３の性能が十分に発揮されない場合に原因の解析を行うことができる。以上のような方法は、機能素子３の希望測定部位の設計される寸法と、希望測定部位の許容される寸法誤差の範囲とで、スケール（桁数）が大きく異なる場合には、特に有効である。
【００５２】
また、特に、機能素子３の希望測定部位が測定しにくい部位であった場合でも、検査体４の対応する実測部位を測定することにより、希望測定部位の寸法が精度よく求められる。
なお、機能素子３の寸法が求める範囲内にない場合や、推定された周波数特性が所望の特性の範囲内でない場合、必要に応じて、例えば、機能素子３を作成しなおしたり、所望の周波数特性を有しない機能素子３を廃棄したり、機能素子３が所望の周波数特性を有するように機能素子３に対し調整を加えたりすることができる。調整方法の一例としては、可動板３２２の一部をレーザ照射等により除去して質量を減少させる方法、逆に、可動板３２２に重りを付与して重量を増大させる方法が挙げられる。可動板３２２の重量の増減の程度は、上記の求められた寸法から判断する。
【００５３】
また、本実施形態では、機能素子付き基板１に対して、上記の検査体測定工程および誤差寸法推定工程を行ったが、犠牲層２２０を除去する前にこれらの工程を行ってもよい。犠牲層２２０は、酸化したシリコンで構成されており、かつ、非常に薄いため、光学的には透明であり、検査体４の寸法の測定に影響を与えず、機能素子３の希望測定部位の寸法の測定に影響を与えない。
【００５４】
次に、本発明の電子装置について説明する。
図５に示すように、電子装置５００は、機能素子付き基板１と、素子周囲構造体５とを有する。
素子周囲構造体５は、機能素子３が配置された空洞部６を画成するように形成されている。このような素子周囲構造体５は、基板２上に機能素子３を取り囲むように形成された層間絶縁膜５１と、層間絶縁膜５１上に形成された配線層５２と、配線層５２および層間絶縁膜５３上に形成された層間絶縁膜５３と、層間絶縁膜５３上に形成され、複数の細孔（開孔）を備えた被覆層５４１を有する配線層５４と、配線層５４および層間絶縁膜５３上に形成された表面保護膜５５と、被覆層５４１上に設けられた封止層５６とを有している。
【００５５】
このような素子周囲構造体５において、図５に示すように検査体４は、素子周囲構造体５が画成した空洞部６の外部に設けられ、層間絶縁膜５１と層間絶縁膜５３とによって埋設されている。検査体４は、このように空洞部６の外部に配置されることによって、機能素子３について寄生容量となることが防止され、機能素子３が所望の周波数で振動しやすくなる。また、検査体４は、犠牲層２２０を第１の検査膜４１と第２の検査用膜４２との間に有している。
【００５６】
また、このような構成の素子周囲構造体５には、一部欠損した図示しない開口部が形成されている。機能素子３の固定電極３１および可動電極３２には、それぞれ、電極配線（図示せず）が接続されており、これら配線は、前記開口部を介して素子周囲構造体５の外側へ引き出される。
また、電子装置５００に不具合が生じた場合においては、必要に応じて、後述するリリース工程と同様の方法で層間絶縁膜５１と層間絶縁膜５３を取り除いて検査体４を露出させ、検査体４の所定の部位を測定することにより、機能素子３の寸法を求めることができ、電子装置５００の不具合の原因を調査することができる。また、光学顕微鏡、ＣＣＤカメラ等の光学装置を測定に用いる場合には、検体を露出させなくとも測定することができる。
次に、上述したような電子装置５００の製造方法について説明する。電子装置５００は、以下のような各工程を行うことによって製造することができる。
【００５７】
［絶縁膜形成工程］
まず、上述した機能素子付き基板１（但し、図４（ｆ）にあるような犠牲層２２０を除去していないもの）を準備する。
次に、図６（ａ）に示すように、機能素子付き基板１のシリコン窒化膜１２０、機能素子３および検査体４上に、シリコン酸化膜等からなる層間絶縁膜３００をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成する。また、層間絶縁膜３００に、半導体基板１００の平面視にて機能素子３を取り巻く環状の開口部３０１をパターニング処理（例えば、前述したようなフォトレジストを用いたパターニング処理）等により形成する。また、このとき、検査体４が、上記の環状の開口部３０１の外部となるように、パターニング処理を行う。なお、開口部３０１は、半導体基板１００の平面視にて、環状をなしてなくてもよく、その一部が欠損していてもよい。
【００５８】
次いで、図６（ｂ）に示すように、層間絶縁膜３００上に、例えばアルミニウムよりなる層をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成した後、パターニング処理することにより配線層３１０を形成する。配線層３１０は、開口部３０１に対応するように、半導体基板１００の平面視にて環状をなしている。また、配線層３１０の一部は、開口部３０１を通して半導体基板１００上およびその上方に形成された配線（図示しない半導体回路の一部を構成する配線）に電気的に接続される。なお、配線層３１０は、機能素子３を取り巻く部分にのみ存在するように形成されているが、一般的には、図示しない半導体回路の一部を構成する配線層の一部が、配線層３１０を構成している。
【００５９】
次いで、図６（ｃ）に示すように、層間絶縁膜３００および配線層３１０上に、シリコン酸化膜等からなる層間絶縁膜３２０をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成する。また、層間絶縁膜３２０に、半導体基板１００の平面視にて機能素子３を取り巻く環状の開口部３２４をパターニング処理等により形成する。また、このとき、検査体４が、上記の環状の開口部３２４の外部となるように、パターニング処理を行う。なお、開口部３２４は、開口部３０１と同様に、半導体基板１００の平面視にて、環状をなしてなくてもよく、その一部が欠損していてもよい。
このような層間絶縁膜と配線層との積層構造は、通常のＣＭＯＳプロセスにより形成され、その積層数は、必要に応じて適宜に設定される。すなわち、必要に応じてさらに多くの配線層が層間絶縁膜を介して積層される場合もある。
【００６０】
［被覆層形成工程］
図７（ａ）に示すように、層間絶縁膜３２０上に、例えばアルミニウムよりなる層をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成した後、パターニング処理することにより配線層３３０を形成する。この配線層３３０の一部は、開口部３２４を通して配線層３１０に電気的に接続される。また、配線層３３０の一部は、機能素子３の上方に位置し、複数の細孔３３２が形成された被覆層３３１を構成している。このような配線層３３０も、前述した配線層３１０と同様に、一般的には、図示しない半導体回路の一部を構成する配線層の一部で構成されている。
【００６１】
次いで、図７（ｂ）に示すように、配線層３３０および層間絶縁膜３２０上に、例えばシリコン窒化膜、レジストその他の樹脂材料よりなる表面保護膜３４０をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成する。また、この表面保護膜３４０は、被覆層３３１の細孔３３２を封止してしまわないように形成する。なお、表面保護膜３４０の構成材料としては、後述するリリース工程において行われるエッチング処理に対する耐性を有するものであれば、特に限定されない。
【００６２】
［リリース工程］
図７（ｃ）に示すように、被覆層３３１に形成された複数の細孔３３２を通して、機能素子３上にある層間絶縁膜３００、３２０を除去するとともに、固定電極３１と可動板３２２との間にある犠牲層２２０を除去する。これにより、機能素子３が配置された空洞部６が形成されるとともに、固定電極３１と可動板３２２とが離間し、機能素子３が駆動し得る状態となる。
【００６３】
層間絶縁膜３００、３２０および犠牲層２２０の除去は、例えば、複数の細孔３３２からエッチング液としてのフッ酸、緩衝フッ酸等を供給するウェットエッチングや、複数の細孔３３２からエッチングガスとしてフッ化水素酸ガス等を供給するドライエッチングにより行うことができる。
なお空洞部６内の洗浄を行ってもよい。
【００６４】
［封止工程］
最後に、図７（ｄ）に示すように、配線層３３０上に、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ等の金属膜等からなる封止層３５０をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成し、各細孔３３２を封止する。
以上のような工程により、電子装置５００を製造することができる。なお、電子装置５００が有する半導体回路が有するＭＯＳトランジスタ等の能動素子、コンデンサ、インダクタ、抵抗、ダイオード、配線等の回路要素は、上述した適宜の工程中（例えば、絶縁膜形成工程、被覆層形成工程、封止層形成工程）途中において作り込んでおくことができる。例えば、層間絶縁膜３００、３２０とともにゲート絶縁膜、容量誘電体層、層間絶縁膜を形成したり、配線層３１０、３３０とともに回路内配線を形成したりすることができる。
また、このような電子装置５００は、必要に応じて、ダイシング処理等によって、機能素子３毎の電子装置に切り分けられる。
【００６５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図８は、本発明の第２実施形態に係る機能素子付き基板が備える検査体を示す拡大平面図である。
以下、本発明の第２実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第２実施形態では、検査体の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００６６】
図８に示すように、機能素子付き基板１Ａは、検査体４Ａを有している。
検査体４Ａは、第１の検査用膜４１Ａと、第２の検査用膜４２Ａと、第３の検査用膜４３Ａ、４３Ｂとを有している。
第１の検査用膜４１Ａは、略長方形をなしており、長辺方向が可動電極３２の可動板３２２にある長辺の方向と垂直になるように配されている。
【００６７】
第２の検査用膜４２Ａは、略長方形をなしており、長辺方向が可動電極３２の可動板３２２にある長辺の方向と平行になるように、かつ、第１の検査用膜４１Ａと直交するように配されている。
第３の検査用膜４３Ａ、４３Ｂは、それぞれ第２の検査用膜４２Ａと同様の形状をなしており、第２の検査用膜４２Ａを介して対向して、第２の検査用膜４２Ａと平行となるように配置されている。第３の検査用膜４３Ａは、第２の検査用膜４２Ａの左側に配され、第１の検査用膜４１と重複しないように、基板２上に直接設けられている。一方、第３の検査用膜４３Ｂは、第２の検査用膜４２Ａの右側に設けられ、かつ、第１の検査用膜４１Ａと直交するように配されている。
【００６８】
また、第３の検査用膜４３Ａ、４３Ｂと第２の検査用膜４２Ａとは、機能素子付き基板１Ａの製造におけるデザインルールに従って、所定の間隔が設けられている。
また、第３の検査用膜４３Ａ、４３Ｂは、可動電極３２および第２の検査用膜４２Ａと同様の材料で構成されており、可動電極３２および第２の検査用膜４２Ａと同様の方法により形成されている。
【００６９】
検査体４Ａは、このような第３の検査用膜４３Ａ、４３Ｂを有することにより、第２の検査用膜４２Ａ形成時における形状、大きさの誤差が、可動電極３２の形成時における形状、大きさの誤差とより対応しやすいものとなる。例えば、第２の検査用膜４２Ａ形成時における第２の検査用膜４２Ａのエッチングによる誤差の影響と、可動電極３２形成時のける可動電極３２のエッチングによる誤差の影響が近いものとなる。この結果、機能素子３の希望測定部位の寸法の測定精度が向上する。
【００７０】
なお、機能素子３の希望測定部位が第１実施形態と同様の部位である場合、検査体４Ａにおける実測部位は、第１実施形態と同様に、第１の検査用膜４１の一方の短辺４１１Ａと、第２の検査用膜４２Ａの短辺４１１Ａとは反対側の短辺に近い長辺４２１Ａとの距離を測定することのできる短辺４１１Ａ上の点Ｆと長辺４２１Ａ上の点Ｇとを基点とすることができる。
以上のような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００７１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図９は、本発明の第３実施形態に係る機能素子付き基板を示す平面図である。
以下、本発明の第３実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００７２】
本発明の第３実施形態では、検査体の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
図９に示すように、機能素子付き基板１Ｂは、機能素子３を介して対向配置された２つの検査体４Ｂを有している。
検査体４Ｂは、第１の検査用膜４１Ｂと、第２の検査用膜４２Ｂとを有している。
【００７３】
第１の検査用膜４１Ｂは、固定電極３１と略相似をなしており、略長方形をなし、その長辺が固定電極３１の長辺と平行になるように配置されている。
第２の検査用膜４２Ｂは、その外形が可動電極３２と略相似をなしており、略長方形をなし、その長辺が可動電極３２の長辺と平行になるように、かつ、右側の長辺４２１Ｂが第１の検査用膜４１Ｂ上に配されるように、第１の検査用膜４１Ｂと重なって配置されている。
【００７４】
また、第２の検査用膜４２Ｂは、開口部４２３Ｂを有している。開口部４２３Ｂは、その長辺が長辺４２１Ｂと平行な略長方形をなしている。そして、開口部４２３Ｂからは、第１の検査用膜４１Ｂの左側の長辺４１２Ｂの一部が露出している。
このように、機能素子３の形状とより近い形状の検査体４Ｂを用いることにより、第１実施形態の検査体４を用いる場合と比較して、機能素子３の希望測定部位の寸法の測定精度が向上する。
【００７５】
なお、機能素子３の希望測定部位が第１実施形態と同様の部位である場合、検査体４Ｂにおける実測部位は、開口部４２３Ｂから露出している第１の検査用膜４１Ａの長辺４１２Ｂと、第２の検査用膜４２Ｂの長辺４２１Ｂとの距離を測定するために、長辺４１２Ｂ上の点Ｈと長辺４２１上の点Ｉとを基点とすることができる。なお、検査体４Ｂの実測部位である点Ｈ−点Ｉは、機能素子３の希望測定部位である点Ａ１−点Ｂ１に対応する個所となる。
【００７６】
また、検査体４Ｂが機能素子３の形状と同一の形状である場合には、実測部位の設定が困難であるが、検査体４Ｂに開口部４２３Ｂが設けられていることにより、好適に実測部位の設定ができる。
以上のような第３実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００７７】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図１０は、本発明の第４実施形態に係る機能素子付き基板を示す平面図、図１１は、図１０に示す機能素子付き基板の断面図（ｘ’−ｘ’線断面図）、図１２は、図１０の機能素子付き基板が備える検査体の拡大平面図である。
【００７８】
以下、本発明の第４実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第４実施形態では、機能素子および検査体の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００７９】
機能素子付き基板１Ｃは、基板２上に形成された機能素子３Ａと検査体４Ｃとを有している。
機能素子３Ａは、基板２上に形成された固定電極３１Ａと、可動電極３２Ａとを有している。
固定電極３１Ａは、平面視した際に略長方形となっており、一方の短辺の中央付近からは、他の回路と導通するための配線（図示せず）が配されている。
可動電極３２Ａは、平面視した際に略長方形となっており、固定電極３１Ａと直交するように配されている。
【００８０】
可動電極３２Ａは、その短辺付近で構成され、基板２の窒化膜２３上に形成された一対の支持部３２１と、固定電極３１Ａと空隙を隔てて対向配置された可動板（可動部）３２２Ａと、各支持部３２１Ａと可動板３２２Ａとを連結する２つの連結部３２３Ａとを有している。可動板３２２Ａは、各連結部３２３Ａを介して各支持部３２１Ａに両持ち支持されている。
【００８１】
図１０、図１２に示すように、検査体４Ｃは、基板２上の機能素子３Ａと接触しない位置に設けられ、第１の検査用膜４１Ｃと第２の検査用膜４２Ｃとを有している。また、１つの機能素子３Ａにつき２つの検査体４Ｃが、可動電極３２Ａの短辺の方向と平行な方向に、機能素子３Ａを介して対向して配置されている。なお、上記の２つの検査体４Ｃは、同一の構成となっている。
【００８２】
第１の検査用膜４１Ｃは、平面視した際に略長方形をなしており、その長辺が固定電極３１Ａの長辺と平行になるように配されている。また、第１の検査用膜４１Ｃは、固定電極３１Ａとその外形が略相似である。
第２の検査用膜４２Ｃは、平面視した際にその外形が略長方形をなしており、第１の検査用膜４１Ｃと直交して重複するように配されている。また、第２の検査用膜４２Ｃは、平面視でその外形が可動電極３２Ａと略相似である。
【００８３】
また、第２の検査用膜４２Ｃは、２つの開口部４２３Ｃを有している。開口部４２３Ｃは、それぞれ、その長辺が第１の検査用膜４１Ｃの長辺４１１Ｃと平行な略長方形をなしている。また、左側の開口部４２３Ｃからは、第１の検査用膜４１Ｃの長辺４１１Ｃが寸法の測定の基点として利用可能程度に露出している。右側の開口部４２３Ｃからは、第１の検査用膜４１Ｃの長辺４１２Ｃが寸法の測定の基点として利用可能程度に露出している。
【００８４】
このように、機能素子３Ａの形状と近い形状の検査体Ｃを用いることにより、機能素子３Ａの希望測定部位の寸法の測定精度を比較的高いものとすることができる。
なお、本実施形態においては、機能素子３Ａの希望測定部位としては、例えば、固定電極３１Ａの長辺同士の距離を測定するために、固定電極３１Ａの左側の長辺上にある点Ｊと右側にある長辺上にある点Ｋとを基点とすることができる。第１実施形態で詳述したように、機能素子３Ａは、固定電極３１Ａを形成し、固定電極３１Ａ上に犠牲層２２０を介して可動電極３２Ａを形成することにより、製造される。このため、機能素子３Ａにおいては、固定電極３１Ａの点Ｊ−点Ｋ間の距離を測定することにより、固定電極３１Ａの幅が測定されるとともに、固定電極３１Ａの上に形成された可動電極３２Ａの可動板３２２Ａの幅も間接的に測定される。これによって、可動電極３２Ａの重量、可動電極３２Ａと固定電極３１Ａとの重複面積とが、ある程度推定可能であり、機能素子３Ａの周波数特性の傾向を推定することができると考えられる。
【００８５】
また、上記の希望測定部位の寸法の測定に対応した検査体４Ｃの実測部位としては、例えば、第１の検査用膜４１の長辺４１１Ｃと長辺４１２Ｃとの距離を測定することを目的として、長辺４１１Ｃ上の点Ｌと長辺４１２Ｃ上の点Ｍとを基点とすることができる。なお、検査体４Ｃの実測部位である点Ｌ−点Ｍは、相似する機能素子３の希望測定部位である点Ｊ−点Ｋに対応する個所である。
【００８６】
以上のような第４実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
以上、本発明について図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。また、本発明の電子装置の製造方法は、前記各実施形態のうち、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
また、例えば、前述した実施形態では、検査体は、１つの機能素子につき、２つ設けられるものとして説明したが、基板上に１以上の検査体があればよく、複数の機能素子につき１つの検査体を用いるものであってもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ……機能素子付き基板 ２……基板 ２１……半導体基板 ２２……絶縁膜 ２３……窒化膜 ３、３Ａ……機能素子 ３１、３１Ａ……固定電極 ３２、３２Ａ……可動電極 ３２１、３２１Ａ……支持部 ３２２、３２２Ａ……可動板 ３２３、３２３Ａ……連結部 ４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ……検査体 ４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ……第１の検査用膜 ４１１、４１１Ａ……短辺 ４１２Ｂ、４１２Ｃ、４１１Ｃ……長辺 ４２、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ……第２の検査用膜 ４２１、４２１Ａ、４２１Ｂ……長辺 ４２３Ｂ、４２３Ｃ……開口部 ４３Ａ、４３Ｂ……第３の検査用膜 ５……素子周囲構造体 ５１、５３……層間絶縁膜 ５２、５４……配線層 ５４１……被覆層 ５５……表面保護膜 ５６……封止層 ６…空洞部 １００……半導体基板 １１０……シリコン酸化膜 １２０……シリコン窒化膜 ２００、２３０……シリコン膜 ２１０、２４０……フォトレジスト膜 ２２０……犠牲層 ３００、３２０……層間絶縁膜 ３０１、３２４……開口部 ３１０、３３０……配線層 ３３１……被覆層 ３３２……細孔 ３４０……表面保護膜 ３５０……封止層 ５００……電子装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能素子の寸法の測定方法、機能素子付き基板の製造方法、機能素子付き基板および電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を利用し、半導体基板にＭＥＭＳ素子を備えたセンサ、共振器、通信用デバイスなどの電子装置が注目されている。このような電子装置として、基板と、この基板上に形成された機能素子（ＭＥＭＳ素子）と、基板上に設けられ、機能素子が配置された空洞部を画成する素子周囲構造体とを有する電子装置が知られている（例えば、特許文献１）。
このような電子装置において、機能素子の周波数特性は、当該機能素子の寸法に依存し、特に、機能素子が有する可動板の形状、大きさ、形成位置等に大きく依存する。
【０００３】
機能素子の寸法は、例えば、基板上に機能素子を形成した時点で測定することができる。しかしながら、可動板の寸法を測定する場合、例えば、可動板の境界が把握しづらく、正確に寸法を測定することが困難であった。また、部品ごとに寸法値や合わせ値を測定することで、機能素子の寸法値等を把握することも可能ではある。しかしながら、これらの値は機能素子から離れたところにある代表値を使ったもので、正確な測定値把握には向かない。
このように、機能素子の寸法を正確に測れないと、機能素子を実際に作動させるまで機能素子の周波数特性が把握できない。このため、基板上に形成された機能素子の周波数特性が分からないまま、所望の周波数特性を有していない機能素子についても電子装置を作ることとなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２１４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、機能素子の寸法を精度よく求めることができ、精度よく機能素子の周波数特性を推定することのできる機能素子の寸法の測定方法、該機能素子付き基板の製造方法、該機能素子付き基板および電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の機能素子の寸法の測定方法は、基板と、前記基板上に設けられた固定電極および前記固定電極と空隙を隔てて対向配置された可動部を備える可動電極を有する機能素子とを有する機能素子付き基板に対し、前記機能素子の寸法を測定する方法であって、
前記固定電極の形成と同時に、前記基板上の前記固定電極と接触しない位置に、前記固定電極と同様の方法で第１の検査用膜を形成する工程と、
前記可動電極の形成と同時に、前記基板上の前記固定電極および前記可動電極と接触しない部位に、前記可動電極の形成と同様の方法で第２の検査用膜を形成する工程と、
前記第１の検査用膜と前記第２の検査用膜とからなる検査体の所定の部位の寸法を測定する工程と、
前記測定の結果から、前記機能素子の所定の部位の寸法を求める工程とを有することを特徴とする。
これにより、機能素子の寸法を精度よく求めることができ、精度よく機能素子の周波数特性を推定することのできる機能素子の寸法の測定方法を提供することができる。
【０００７】
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記機能素子の寸法が求められる所定の部位の設計された寸法をＡ［μｍ］、前記検査体の測定される所定の部位の目的とする寸法をＢ［μｍ］としたとき、０．１≦Ａ／Ｂ≦１０００の関係を満足することが好ましい。
これにより、機能素子の寸法をより正確に把握することができる。
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記機能素子の寸法が求められる所定の部位の寸法の方向と平行に前記検査体の前記所定の部位の寸法を測定するものであり、
前記第１の検査用膜の一端と、前記第２の検査用膜の一端とを前記検査体の寸法の測定に用いることが好ましい。
これにより、固定電極に対応する第１の検査用膜と、可動電極に対応する第２の検査用膜の位置関係およびこれらの大きさ形状のずれが検査体の寸法の測定結果に反映され、機能素子の寸法をより精度よく求めることができる。
【０００８】
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記検査体は、略長方形状の前記第１の検査用膜と略長方形状の前記第２の検査用膜とが直交しており、
前記第１の検査用膜の前記第２の検査用膜が重なっていない辺と、前記第１の検査用膜と重なっており、前記辺からより離れた前記第２の検査用膜の辺とが寸法の測定に用いられることが好ましい。
これにより、検査体の寸法の測定の基点が明確なものとなり、好適に検査体の寸法測定を行うことができる。
【０００９】
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記第２の検査用膜は、前記第１の検査用膜と重なるようにして設けられ、前記第１の検査用膜の端部の少なくとも一部が露出するようにして形成された開口部を有し、
前記開口部から露出した前記第１の検査用膜の端部と、前記第２の検査用膜の外周部の一端とが寸法の測定に用いられることが好ましい。
これにより、機能素子の所定の部位における寸法の測定精度が向上する。
【００１０】
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記可動電極は、前記固定電極を挟んで対向して設けられ、可動部を支持する一対の支持部と、前記各支持部と可動部とを連結する一対の連結部と有し、
前記第２の検査用膜は、前記第１の検査用膜と重なるようにして設けられ、前記第１の検査用膜の一端の少なくとも一部が露出するようにして形成された第１の開口部と、前記第１の検査用膜の前記一端と対向する他端の少なくとも一部とが露出するようにして形成された第２の開口部とを有し、
前記第１の開口部から露出した前記第１の検査用膜の前記一端と、前記第２の開口部から露出した前記第１の検査用膜の前記他端とが寸法の測定に用いられることが好ましい。
これにより、可動板が両持ち支持された機能素子の所定の部位における寸法を好適に求めることができる。
【００１１】
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記基板上に、１つの前記機能素子につき前記検査体は２つ以上形成されるものであり、
前記２以上の検査体のうち、一対の前記検査体が、前記機能素子を介して対向するように形成されることが好ましい。
これにより、機能素子の所定の部位における寸法の測定精度が向上する。
【００１２】
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、形成される前記検査体の前記所定の部位の目的とする寸法と、測定された寸法とを比較することにより、前記機能素子の所定の部位の寸法を求めることが好ましい。
これにより、機能素子の寸法を精度よく求めることができる。
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記第２の検査用膜の形成と同時に、前記第２の検査用膜付近に、前記第２の検査用膜と同様の方法で第３の検査用膜形成することが好ましい。
これにより、機能素子の所定の部位における寸法の測定精度が向上する。
【００１３】
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記第１の検査用膜と前記固定電極とは、同じ材料によって構成されていることが好ましい。
これにより、固定電極で生じる形状、位置ずれ等の誤差が、第１の検査用膜で生じる誤差により同程度に反映されやすいものとなる。
本発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記第２の検査用膜と前記可動電極とは、同じ材料によって構成されていることが好ましい。
これにより、可動電極で生じる形状、位置ずれ等の誤差が、第２の検査用膜で生じる誤差により同程度に反映されやすいものとなる。
【００１４】
発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記検査体は、前記機能素子との離間距離が０．１〜１０００μｍの位置に配置されることが好ましい。
これにより、検査体が機能素子の寸法の誤差（位置ずれ、機能素子の形状等による誤差）を反映しやすいものとなる。また、検査体が機能素子の周波数特性に影響を与えることが防止される。
【００１５】
発明の機能素子の寸法の測定方法では、前記機能素子は、前記基板上に複数配置されるものであり、
前記基板上には、１つの前記機能素子につき１つ以上の前記検査体が形成されることが好ましい。
これにより、機能素子の所定の部位における寸法の測定精度が向上する。
発明の機能素子の寸法の測定方法では、２つの前記検査体において、各検査体における第１の検査用膜と前記第２の検査用膜との位置関係を比較することにより、前記可動電極の前記固定電極に対する配置角度を推定することが好ましい。
これにより、可動電極の固定電極に対する配置角度を推定することができる。
【００１６】
本発明の機能素子付き基板の製造方法は、基板上に、固定電極と第１の検査用膜とを、同様の方法により形成する工程と、
前記基板上に、可動電極と第２の検査用膜とを、同様の方法により形成する工程と、
を有し、
前記固定電極および前記可動電極で構成される機能素子と前記第１の検査用膜および第２の検査用膜で構成される検査体とは接触しないように形成されており、
前記検査体は、所定の部位の寸法が測定されることにより、前記機能素子の所定の部位の寸法を求めるために用いられることを特徴とする。
これにより、機能素子の寸法を精度よく求めることができ、精度よく機能素子の周波数特性を推定することのできる機能素子付き基板の製造方法を提供することができる。
【００１７】
本発明の機能素子付き基板は、基板と、
前記基板上に配置され、前記基板上に設けられた固定電極および前記固定電極と空隙を隔てて対向配置された可動部を備える可動電極を有する機能素子と、
所定の部位の寸法が測定されることにより、前記機能素子の所定の部位の寸法を求めるための検査体とを有し、
前記検査体は、前記基板上の前記機能素子と接触しない位置に、前記固定電極と同様の方法で形成された第１の検査用膜と、前記可動電極と同様の方法で形成された第２の検査用膜とを有することを特徴とする。
これにより、機能素子の寸法を精度よく求めることができ、精度よく機能素子の周波数特性を推定することのできる機能素子付き基板を提供することができる。
本発明の電子装置は、本発明の機能素子付き基板を有することを特徴とする。
これにより、備えられた機能素子の寸法を精度よく求めることができ、精度よく機能素子の周波数特性を推定することのできる電子装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る機能素子付き基板を示す平面図である。
【図２】図１に示す機能素子付き基板の断面図（ｘ−ｘ線断面図）および図１に示す機能素子の拡大平面図である。
【図３】図１の機能素子付き基板が備える検査体の拡大平面図である。
【図４】図１に示す機能素子付き基板の製造方法を示す断面図（図１の機能素子付き基板のｙ−ｙ線断面図）である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る電子装置の断面図である。
【図６】図５に示す電子装置の製造方法を示す断面図である。
【図７】図５に示す電子装置の製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る機能素子付き基板が備える検査体を示す拡大平面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る機能素子付き基板を示す平面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る機能素子付き基板を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す機能素子付き基板の断面図（ｘ’−ｘ’線断面図）である。
【図１２】図１０の機能素子付き基板が備える検査体の拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を添付図面に示す各実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る機能素子付き基板を示す平面図、図２は、図１に示す機能素子付き基板の断面図（ｘ−ｘ線断面図）および図１に示す機能素子の拡大平面図、図３は、図１の機能素子付き基板が備える検査体の拡大平面図、図４は、図１に示す機能素子付き基板の製造方法を示す断面図（図１の機能素子付き基板のｙ−ｙ線断面図）、図５は、本発明の第１実施形態に係る電子装置の断面図、図６、図７は、図５に示す電子装置の製造方法を示す断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１〜図６の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００２０】
まず、本発明の機能素子の寸法の測定方法、機能素子付き基板の製造方法の説明に先立ち、本発明の機能素子付き基板について説明する。
図１、図２に示す機能素子付き基板１は、基板２と、機能素子３と、検査体４と、半導体回路（図示せず）とを有している。以下これら各部について順次説明する。
基板２は、平面視形状が例えば、略円形状を有する板部材である。このような基板２は、半導体で構成された半導体基板２１上に、絶縁膜２２と、窒化膜２３とをこの順に積層することにより構成されている。なお、基板２は、平面視形状が略正方形状や略長方形状、略楕円形状等の任意の他の形状であってもよい。
【００２１】
機能素子３は、基板２上に形成された固定電極３１と、可動電極３２とを有している。
固定電極３１は、平面視した際に略長方形となっており、一方の長辺の中央付近からは、他の回路と導通するための配線（図示せず）が配されている。
可動電極３２は、平面視した際に略長方形となっており、その一方の長辺が固定電極３１上に配されるように、一部が固定電極３１と重複している。可動電極３２は、基板２の窒化膜２３上に形成された支持部３２１と、固定電極３１と空隙を隔てて対向配置された可動板（可動部）３２２と、支持部３２１と可動板３２２とを連結する連結部３２３とを有している。可動板３２２は、連結部３２３を介して支持部３２１に片持ち支持されている。
【００２２】
可動板３２２に、可動板３２２の固有振動数と同等の周波数を持つ高周波を印加すると、可動板３２２が振動（共振）し、容量変化がおきることで、固定電極３１および可動板３２２間に電流が流れ、固定電極３１から前記電流が出力（検出）される。
なお、機能素子３は、基板２上に複数配されているが、説明を簡略化するため、図示の構成では、基板２上に１つの機能素子３が配されている。
【００２３】
図１、図３に示すように、検査体４は、基板２上の機能素子３と接触しない位置に設けられ、第１の検査用膜４１と第２の検査用膜４２とを有している。また、１つの機能素子３につき２つの検査体４が、可動電極３２の可動板３２２にある長辺の方向と平行な方向に、機能素子３を介して対向して配置されている。なお、上記の２つの検査体４は、同一の構成となっている。
【００２４】
検査体４は、後述するように、所定の部位の寸法を測定されることにより、機能素子３の所定の部位の寸法を推定するのに、および周波数特性を推定するのに用いられる。
また、検査体４は、機能素子３を直接測定するのに比べ、寸法の測定に適した形状をなしている。
また、検査体４は、検査体４の所定の部位の目的とする寸法からの誤差が十分に精度よく測定されるような大きさとなっており、機能素子３よりも平面視における面積が小さいものとなっている。
【００２５】
また、検査体４は、機能素子３と所定の離間距離を置いて配置されている。このように検査体４と機能素子３とが所定の離間距離を隔てて配置されることにより、機能素子３の駆動時において検査体４が周波数特性に影響を与えるのを防止することができる。
また、本実施形態においては、検査体４と機能素子３との離間距離は、０．１〜１００００μｍであることが好ましい。このように、検査体４を十分に機能素子３から近い部位に配置することにより、検査体４が機能素子３の寸法の誤差（位置ずれ、機能素子３の形状等による誤差）を反映しやすいものとなる。また、検査体４が機能素子３の周波数特性に影響を与えることが防止される。
【００２６】
また、上述したように、本実施形態では、１つの機能素子３につき２つの検査体４が配置されている。このため、基板２上に複数ある機能素子３毎について、検査体４による後述する寸法の推定が可能となり、機能素子３の所定の部位の寸法測定の精度が向上する。
図３に示すように、第１の検査用膜４１は、略長方形をなしており、長辺方向が可動電極３２の可動板３２２にある長辺の方向と垂直になるように配されている。また、第１の検査用膜４１は、固定電極３１と同様の材料で構成されており、固定電極３１と同様の方法により形成されている。
【００２７】
第２の検査用膜４２は、略長方形をなしており、長辺方向が可動電極３２の可動板３２２にある長辺の方向と平行になるように、かつ、第１の検査用膜４１と直交して交差するように配されている。また、第２の検査用膜４２は、可動電極３２と同様の材料で構成されており、可動電極３２と同様の方法により形成されている。
図１〜図３において、半導体基板２１上およびその上方には、図示しない半導体回路が作り込まれている。この半導体回路は、必要に応じて形成されたＭＯＳトランジスタ等の能動素子、コンデンサ、インダクタ、抵抗、ダイオード、配線（前記電極配線、配線層４２、４４を含む）等の回路要素を有している。
【００２８】
上述したような、機能素子付き基板１は、後述するように、検査体４を用いることにより、精度よく機能素子３の所望の部位の寸法の設計された値からの誤差が推定でき、これから、精度よく機能素子３の前記部位の寸法および機能素子３の固有振動数等の周波数特性が容易に把握できるものである。
なお、上記の機能素子付き基板１は、第２の検査用膜４２の周囲に後述する犠牲層２２０を有するが、説明を簡易化するために、図１、図３では省略した。
【００２９】
次に、本発明の機能素子付き基板の製造方法、機能素子の寸法の測定方法について説明する。
また、本発明の機能素子付き基板の製造方法は、固定電極と第１の検査用膜とを、同時に、同様の方法により形成する固定電極形成工程（第１の検査用膜形成工程）と、前記基板上に、可動電極と第２の検査用膜とを、同様の方法により形成する可動電極形成工程（第２の検査用膜形成工程）とを備える。
【００３０】
本発明の機能素子の寸法の測定方法は、基板上に、上述した第１の検査用膜形成工程（固定電極形成工程）と、第２の検査用膜形成工程（可動電極形成工程）とに加えて、前記第１の検査用膜と前記第２の検査用膜とからなる検査体の所定の部位の寸法を測定する検査体測定工程と、前記測定の結果から、前記機能素子の所定の部位の寸法を求める寸法測定工程とを有する。
【００３１】
以下、各工程について順次説明する。
［基板準備工程］
第１の検査用膜形成工程に先立ち、基板２を準備する。
まず、図４（ａ）に示すように、シリコン基板等の半導体よりなる半導体基板１００を用意する。なお、半導体基板１００の代わりに、セラミックス基板、ガラス基板、サファイア基板、ダイヤモンド基板、合成樹脂基板等を用いてもよい。次いで、用意した半導体基板１００の表面（上面）を熱酸化することによりシリコン酸化膜（絶縁膜）１１０を形成し、さらに、シリコン酸化膜１１０上にシリコン窒化膜１２０をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成する。これにより基板２が得られる。
【００３２】
シリコン酸化膜１１０は、半導体基板１００およびその上方に半導体回路を形成する際の素子間分離膜として機能する。また、シリコン窒化膜１２０は、後に行われるリリース工程において実施されるエッチングに対する耐久性を有しており、いわゆるエッチングストップ層として機能する。なお、シリコン窒化膜１２０は、パターニング処理によって、機能素子３および検査体４を形成する平面範囲を含む範囲に限定して形成する。これにより、半導体基板１００およびその上方に半導体回路を形成する際の障害となることがなくなる。なお、シリコン窒化膜１２０は、必要に応じて、コンデンサ等の回路要素を形成するために、範囲を限定せずに形成することもできる。
【００３３】
［第１の検査用膜形成工程（固定電極形成工程）］
次いで、図４（ｂ）に示すように、シリコン窒化膜１２０上に、固定電極３１および第１の検査用膜４１を形成するためのシリコン膜２００をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成し、このシリコン膜２００にリンイオン、ボロン、ヒ素等の不純物イオンをドープして導電性を付与する。そして、シリコン膜２００上にフォトレジストを塗布し、固定電極３１および第１の検査用膜４１の形状（平面視形状）にパターニングしフォトレジスト膜２１０を形成する。なお、シリコン膜２００を構成するシリコンは、多結晶シリコンであってもよいし、非結晶シリコンであってもよい。
【００３４】
次いで、図４（ｃ）に示すように、パターニングしたフォトレジスト膜２１０をマスクとしてシリコン膜２００をエッチングした後、フォトレジスト膜２１０を除去する。
次いで、図４（ｄ）に示すように、固定電極３１および第１の検査用膜４１を覆うようにＰＳＧ（リンドープガラス）、シリコン酸化膜等からなる犠牲層２２０を熱酸化法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成する。
これにより、固定電極３１と第１の検査用膜４１とが、同様の方法により同時に形成される。また、固定電極３１と第１の検査用膜４１とは、このように同様の方法により同時に形成されることで、同じ材料によって構成されるものとなる。
【００３５】
［第２の検査用膜形成工程（可動電極形成工程）］
次いで、図４（ｅ）に示すように、シリコン窒化膜１２０および犠牲層２２０上に、可動電極３２および第２の検査用膜４２を形成するためのシリコン膜２３０をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成し、形成したシリコン膜２３０にリンイオン、ボロン、ヒ素等の不純物イオンをドープして導電性を付与する。そして、シリコン膜２３０上からフォトレジストを塗布し、可動電極３２の形状（平面視形状）および第２の検査用膜４２の形状（平面視形状）にパターニングしフォトレジスト膜２４０を形成する。なお、シリコン膜２３０を構成するシリコンは、多結晶シリコンであってもよいし、非結晶シリコンであってもよい。
【００３６】
次いで、図４（ｆ）に示すように、フォトレジスト膜２４０をマスクとしてシリコン膜２３０をエッチングした後、フォトレジスト膜２４０を除去する。これにより、可動電極３２および第２の検査用膜４２が同様の方法により同時に形成される。なお、可動電極３２は、支持部３２１、可動板３２２および連結部３２３が一体的に形成される。また、可動電極３２と第２の検査用膜４２とは、このように同様の方法により同時に形成されることで、同じ材料によって構成されるものとなる。
【００３７】
そして、可動電極３２と固定電極３１との間にある犠牲層２２０を後述するようなリリース工程と同様の手法で除去すると、固定電極３１および可動電極３２を有する機能素子３と、第１の検査用膜４１および第２の検査用膜４２を有する検査体４とが形成される。
以上のような工程により、機能素子付き基板１を製造することができる。なお、機能素子付き基板１が有する半導体回路が有するＭＯＳトランジスタ等の能動素子、コンデンサ、インダクタ、抵抗、ダイオード、配線等の回路要素は、上述した適宜の工程の途中において作り込んでおくことができる。例えば、シリコン酸化膜１１０とともに回路素子間分離膜を形成したり、固定電極３１や可動電極３２とともにゲート電極、容量電極、配線等を形成したり、犠牲層２２０とともにゲート絶縁膜、容量誘電体層、層間絶縁膜を形成したりすることができる。
【００３８】
［検査体測定工程］
次に、製造された機能素子付き基板１について、検査体４の所定の部位の寸法を測定する。
検査体４の第１の検査用膜４１は、固定電極３１に対応するものであり、固定電極３１についての位置、形状、大きさの理想の値からのずれに対応する同程度のずれ（誤差）を有していると仮定される。また、第２の検査用膜４２は、可動電極３２に対応するものであり、可動電極３２についての位置、形状、大きさの理想の値からのずれに対応する同程度のずれ（誤差）を有していると仮定される。
【００３９】
すなわち、検査体４と機能素子３とは同時に同様の方法で形成されたものであるため、例えば、パターニング時のマスク等のずれによって、固定電極３１と可動電極３２との位置ずれが起きた場合、その位置ずれの距離、方向は、第１の検査用膜４１と第２の検査用膜４２との間で起きた位置ずれの距離、方向とほぼ同様である。
同様に、例えば固定電極３１が過度にエッチングされた場合、固定電極３１が過度にエッチングされる度合いと、第１の検査用膜４１が過度にエッチングされる度合いとはほぼ同じである。
【００４０】
以上より、機能素子３と検査体４とは、その大きさ、形状の違いに関わらず、位置ずれ、エッチングの過不足による影響を同程度に受けている。特に第１の検査用膜４１と固定電極３１との構成材料が同じであり、第２の検査用膜４２と可動電極３２との構成材料が同一である場合、このような傾向は顕著になる。
このため、機能素子３の本来寸法を測定したい部位（以下、「希望測定部位」ともいう。）の代わりに、検査体４の所定の部位（以下、「実測部位」ともいう。）について寸法を測定することにより、後述するように、機能素子３の希望測定部位の寸法の目的とする値（設計値）からの誤差を推定することができ、機能素子３の希望測定部位の寸法を求めることができる。
【００４１】
本工程では、まず、検査体４の実測部位の決定前に、対応する機能素子３の希望測定部位を決定する。機能素子３を平面視した際において、希望測定部位は、２点の基点を有する線分である。
機能素子３の希望測定部位としては、周波数特性に影響を与えやすい部位とすることが好ましい。このため、固定電極３１と可動電極３２との位置ずれ、可動電極３２の振動部分（特に可動板３２２）の形状、大きさを総合的に判断する指標として、例えば、図２（ａ）、（ｂ）中で、固定電極３１の可動電極３２側（図２左側）にある長辺を通る線を線Ａ、可動電極３２の固定電極３１上にある長辺（図２右側の長辺）を通る線を線Ｂとしたとき、線Ａ−線Ｂの距離を測定することが考えられ、本実施形態では、線Ａを通る点Ａ１と線Ｂを通る点Ｂ１との間を希望測定部位とする。このような希望測定部位において設計された寸法からの誤差が生じ、固定電極３１と可動電極３２との位置がずれたり、可動電極３２が大きさが変化したりする場合、可動電極３２の振動部分の質量および質量分布の変化が大きく、機能素子３の周波数特性に影響が大きい。
【００４２】
次に、機能素子３の希望測定部位に対応する検査体４の実測部位を決定する。
本実施形態では、図３に示す機能素子３付近に設けられた検査体４について、実測部位として、第１の検査用膜４１の一方の短辺４１１（図３中左側の短辺）と、第２の検査用膜４２の短辺４１１とは反対側にある長辺４２１（図３中右側の長辺）との距離を測定することとし、短辺４１１上にある点Ｄと長辺４２１上にある点Ｅとを基点とする実測部位とする。係る実測部位は、上述した希望実測部位と平行な線分である。また、第１の検査用膜４１と第２の検査用膜４２とを測定に用いることから、実測部位で測定される寸法に、その実測部位の測定方向における、第１の検査用膜４１と第２の検査用膜４２との位置関係が反映されるとともに、第１の検査用膜４１の大きさ、形状のずれ（形成時よるエッチング等のずれ）、第２の検査用膜４２の大きさ、形状のずれ（形成時よるエッチング等のずれ）が反映される。また、上述した点Ｄは、第１の検査用膜４１と基板２との境界にあり、点Ｅは、第２の検査用膜４２と第１の検査用膜４１との境界にあることから、これらの点は、明確に認識でき測定の基点として用いることができる。
【００４３】
また、機能素子３の希望測定部位の設計された寸法をＡ［μｍ］、検査体４の実測部位の設計された寸法をＢ［μｍ］としたとき、０．１≦Ａ／Ｂ≦１０００の関係を満足することが好ましく、１．０≦Ａ／Ｂ≦１０の関係を満足することがより好ましい。これにより、検査体４の測定される寸法において、機能素子３の寸法の誤差をより正確に把握することができる。
【００４４】
ところで、機能素子３自身について直接寸法を測定することも考えられる。
しかしながら、機能素子３を観察した場合、図２（ｂ）中の点Ａ１−点Ｂ１で線Ａ−線Ｂの距離を測定する場合、点Ａ１は、可動電極３２が固定電極３１を覆っているため位置が不明瞭となる。また、図２（ｂ）中の線Ａ上にある点Ａ２と線Ｂ上にあり、可動電極３２の角部と想定される点Ｂ２で線Ａ−線Ｂの距離を測定する場合、通常エッチング等で形成された可動電極３２は、可動電極３２の角部が丸みを帯びてしまうため、可動電極３２の長辺と短辺との交点である点Ｂ２が正確には把握しにくい。
【００４５】
また、線Ｂの代わりに、可動電極３２の連結部３２３によって形成される線Ｃと、線Ａとで距離を測定することも考えられる。線Ｃは、犠牲層２２０を介して固定電極３１上に形成された、可動電極３２の支持部３２１と連結部３２３との境界である。このため、線Ｃは、固定電極３１の位置を反映した位置に配されている。しかしながら、機能素子３における線Ｃは、しわのように観察され、明確な境界が判定できない。
【００４６】
また、機能素子３の全体を観察して、機能素子３の形状、大きさを判断する方法も考えられるが、機能素子３の形状、大きさは、その周波数特性所定の範囲内とするために、狭い範囲の誤差しか許容されないため、誤差を測定することが困難な場合がある。例えば、このような場合、測定したい寸法の許容される誤差（例えば、±０．０２μｍ以下）に対して、大きすぎるスケールレンジ（例えば、５μｍ）で観察することになり、誤差を測定しにくい。
なお、検査体４を観察する手段としては、各種電子顕微鏡、光学顕微鏡、ＣＣＤカメラ等の観察手段を用いることができる。
【００４７】
［寸法測定工程］
次に、上記の測定の結果から、実測部位の目的とする寸法（設計された寸法）と、測定された寸法とを比較することにより、機能素子３の希望測定部位の寸法の設計された値からの誤差（寸法誤差）を推定し、さらに、機能素子３の希望測定部位の寸法を求める。
形成された検査体４の測定部位の目的とする（設計した）寸法（Ｓｉ［μｍ］）と、測定された寸法（Ｓａ［μｍ］）との比較は、例えば、誤差（Ｓａ−Ｓｉ［μｍ］）を求めることにより行うことができる。
【００４８】
また、本実施形態において、機能素子３の寸法誤差は、例えば、検査体４での誤差（Ｓａ−Ｓｉ［μｍ］）とすることができる。
また、機能素子３の希望測定部位の寸法は、例えば、希望測定部位の設計された寸法に機能素子３の寸法誤差を加えることにより得られる。
機能素子３の周波数特性の推定は、希望測定部位の寸法と周波数特性とについての関数やデータベースを参照し、これらに対し機能素子３の求めれた寸法をあてはめることにより行うことができる。また、機能素子３の周波数特性の推定は、例えば、機能素子３の寸法誤差と周波数特性とについての関数やデータベースを参照し、これらに対し機能素子３の寸法誤差をあてはめて行うものであってもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、上述したように、一対の検査体４が、機能素子３を介して対向するように形成されている。このため、一対の検査体４において、各検査体４における第１の検査用膜４１と第２の検査用膜４２との位置関係を比較することにより、可動電極３２の固定電極３１に対する配置角度を推定することができる。これにより、より厳密な機能素子３の寸法管理が可能となる。
【００５０】
具体的には、例えば、各検査体４の実測部位における誤差を算出する。そして、各検査体４の実測部位における誤差同士に差があった場合、第１の検査用膜４１と第２の検査用膜４２の位置関係が２つの各検査体４で異なることが推定されるため、可動電極３２の固定電極３１に対する配置角度について、例えば、可動電極３２の長辺が固定電極３１の長辺と平行であるかそうでないか、またどの程度の角度を有しているのか等を推定することができる。
【００５１】
以上のように、機能素子３の寸法が反映され、寸法の測定が容易な検査体４の寸法を基準とすることにより、機能素子３の寸法を精度よく求めることができ、機能素子３の寸法の管理が容易となる。この結果、機能素子３の周波数特性を容易に把握することができるとともに、機能素子３の性能が十分に発揮されない場合に原因の解析を行うことができる。以上のような方法は、機能素子３の希望測定部位の設計される寸法と、希望測定部位の許容される寸法誤差の範囲とで、スケール（桁数）が大きく異なる場合には、特に有効である。
【００５２】
また、特に、機能素子３の希望測定部位が測定しにくい部位であった場合でも、検査体４の対応する実測部位を測定することにより、希望測定部位の寸法が精度よく求められる。
なお、機能素子３の寸法が求める範囲内にない場合や、推定された周波数特性が所望の特性の範囲内でない場合、必要に応じて、例えば、機能素子３を作成しなおしたり、所望の周波数特性を有しない機能素子３を廃棄したり、機能素子３が所望の周波数特性を有するように機能素子３に対し調整を加えたりすることができる。調整方法の一例としては、可動板３２２の一部をレーザ照射等により除去して質量を減少させる方法、逆に、可動板３２２に重りを付与して重量を増大させる方法が挙げられる。可動板３２２の重量の増減の程度は、上記の求められた寸法から判断する。
【００５３】
また、本実施形態では、機能素子付き基板１に対して、上記の検査体測定工程および誤差寸法推定工程を行ったが、犠牲層２２０を除去する前にこれらの工程を行ってもよい。犠牲層２２０は、酸化したシリコンで構成されており、かつ、非常に薄いため、光学的には透明であり、検査体４の寸法の測定に影響を与えず、機能素子３の希望測定部位の寸法の測定に影響を与えない。
【００５４】
次に、本発明の電子装置について説明する。
図５に示すように、電子装置５００は、機能素子付き基板１と、素子周囲構造体５とを有する。
素子周囲構造体５は、機能素子３が配置された空洞部６を画成するように形成されている。このような素子周囲構造体５は、基板２上に機能素子３を取り囲むように形成された層間絶縁膜５１と、層間絶縁膜５１上に形成された配線層５２と、配線層５２および層間絶縁膜５３上に形成された層間絶縁膜５３と、層間絶縁膜５３上に形成され、複数の細孔（開孔）を備えた被覆層５４１を有する配線層５４と、配線層５４および層間絶縁膜５３上に形成された表面保護膜５５と、被覆層５４１上に設けられた封止層５６とを有している。
【００５５】
このような素子周囲構造体５において、図５に示すように検査体４は、素子周囲構造体５が画成した空洞部６の外部に設けられ、層間絶縁膜５１と層間絶縁膜５３とによって埋設されている。検査体４は、このように空洞部６の外部に配置されることによって、機能素子３について寄生容量となることが防止され、機能素子３が所望の周波数で振動しやすくなる。また、検査体４は、犠牲層２２０を第１の検査膜４１と第２の検査用膜４２との間に有している。
【００５６】
また、このような構成の素子周囲構造体５には、一部欠損した図示しない開口部が形成されている。機能素子３の固定電極３１および可動電極３２には、それぞれ、電極配線（図示せず）が接続されており、これら配線は、前記開口部を介して素子周囲構造体５の外側へ引き出される。
また、電子装置５００に不具合が生じた場合においては、必要に応じて、後述するリリース工程と同様の方法で層間絶縁膜５１と層間絶縁膜５３を取り除いて検査体４を露出させ、検査体４の所定の部位を測定することにより、機能素子３の寸法を求めることができ、電子装置５００の不具合の原因を調査することができる。また、光学顕微鏡、ＣＣＤカメラ等の光学装置を測定に用いる場合には、検体を露出させなくとも測定することができる。
次に、上述したような電子装置５００の製造方法について説明する。電子装置５００は、以下のような各工程を行うことによって製造することができる。
【００５７】
［絶縁膜形成工程］
まず、上述した機能素子付き基板１（但し、図４（ｆ）にあるような犠牲層２２０を除去していないもの）を準備する。
次に、図６（ａ）に示すように、機能素子付き基板１のシリコン窒化膜１２０、機能素子３および検査体４上に、シリコン酸化膜等からなる層間絶縁膜３００をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成する。また、層間絶縁膜３００に、半導体基板１００の平面視にて機能素子３を取り巻く環状の開口部３０１をパターニング処理（例えば、前述したようなフォトレジストを用いたパターニング処理）等により形成する。また、このとき、検査体４が、上記の環状の開口部３０１の外部となるように、パターニング処理を行う。なお、開口部３０１は、半導体基板１００の平面視にて、環状をなしてなくてもよく、その一部が欠損していてもよい。
【００５８】
次いで、図６（ｂ）に示すように、層間絶縁膜３００上に、例えばアルミニウムよりなる層をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成した後、パターニング処理することにより配線層３１０を形成する。配線層３１０は、開口部３０１に対応するように、半導体基板１００の平面視にて環状をなしている。また、配線層３１０の一部は、開口部３０１を通して半導体基板１００上およびその上方に形成された配線（図示しない半導体回路の一部を構成する配線）に電気的に接続される。なお、配線層３１０は、機能素子３を取り巻く部分にのみ存在するように形成されているが、一般的には、図示しない半導体回路の一部を構成する配線層の一部が、配線層３１０を構成している。
【００５９】
次いで、図６（ｃ）に示すように、層間絶縁膜３００および配線層３１０上に、シリコン酸化膜等からなる層間絶縁膜３２０をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成する。また、層間絶縁膜３２０に、半導体基板１００の平面視にて機能素子３を取り巻く環状の開口部３２４をパターニング処理等により形成する。また、このとき、検査体４が、上記の環状の開口部３２４の外部となるように、パターニング処理を行う。なお、開口部３２４は、開口部３０１と同様に、半導体基板１００の平面視にて、環状をなしてなくてもよく、その一部が欠損していてもよい。
このような層間絶縁膜と配線層との積層構造は、通常のＣＭＯＳプロセスにより形成され、その積層数は、必要に応じて適宜に設定される。すなわち、必要に応じてさらに多くの配線層が層間絶縁膜を介して積層される場合もある。
【００６０】
［被覆層形成工程］
図７（ａ）に示すように、層間絶縁膜３２０上に、例えばアルミニウムよりなる層をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成した後、パターニング処理することにより配線層３３０を形成する。この配線層３３０の一部は、開口部３２４を通して配線層３１０に電気的に接続される。また、配線層３３０の一部は、機能素子３の上方に位置し、複数の細孔３３２が形成された被覆層３３１を構成している。このような配線層３３０も、前述した配線層３１０と同様に、一般的には、図示しない半導体回路の一部を構成する配線層の一部で構成されている。
【００６１】
次いで、図７（ｂ）に示すように、配線層３３０および層間絶縁膜３２０上に、例えばシリコン窒化膜、レジストその他の樹脂材料よりなる表面保護膜３４０をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成する。また、この表面保護膜３４０は、被覆層３３１の細孔３３２を封止してしまわないように形成する。なお、表面保護膜３４０の構成材料としては、後述するリリース工程において行われるエッチング処理に対する耐性を有するものであれば、特に限定されない。
【００６２】
［リリース工程］
図７（ｃ）に示すように、被覆層３３１に形成された複数の細孔３３２を通して、機能素子３上にある層間絶縁膜３００、３２０を除去するとともに、固定電極３１と可動板３２２との間にある犠牲層２２０を除去する。これにより、機能素子３が配置された空洞部６が形成されるとともに、固定電極３１と可動板３２２とが離間し、機能素子３が駆動し得る状態となる。
【００６３】
層間絶縁膜３００、３２０および犠牲層２２０の除去は、例えば、複数の細孔３３２からエッチング液としてのフッ酸、緩衝フッ酸等を供給するウェットエッチングや、複数の細孔３３２からエッチングガスとしてフッ化水素酸ガス等を供給するドライエッチングにより行うことができる。
なお空洞部６内の洗浄を行ってもよい。
【００６４】
［封止工程］
最後に、図７（ｄ）に示すように、配線層３３０上に、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ等の金属膜等からなる封止層３５０をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成し、各細孔３３２を封止する。
以上のような工程により、電子装置５００を製造することができる。なお、電子装置５００が有する半導体回路が有するＭＯＳトランジスタ等の能動素子、コンデンサ、インダクタ、抵抗、ダイオード、配線等の回路要素は、上述した適宜の工程中（例えば、絶縁膜形成工程、被覆層形成工程、封止層形成工程）途中において作り込んでおくことができる。例えば、層間絶縁膜３００、３２０とともにゲート絶縁膜、容量誘電体層、層間絶縁膜を形成したり、配線層３１０、３３０とともに回路内配線を形成したりすることができる。
また、このような電子装置５００は、必要に応じて、ダイシング処理等によって、機能素子３毎の電子装置に切り分けられる。
【００６５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図８は、本発明の第２実施形態に係る機能素子付き基板が備える検査体を示す拡大平面図である。
以下、本発明の第２実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第２実施形態では、検査体の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００６６】
図８に示すように、機能素子付き基板１Ａは、検査体４Ａを有している。
検査体４Ａは、第１の検査用膜４１Ａと、第２の検査用膜４２Ａと、第３の検査用膜４３Ａ、４３Ｂとを有している。
第１の検査用膜４１Ａは、略長方形をなしており、長辺方向が可動電極３２の可動板３２２にある長辺の方向と垂直になるように配されている。
【００６７】
第２の検査用膜４２Ａは、略長方形をなしており、長辺方向が可動電極３２の可動板３２２にある長辺の方向と平行になるように、かつ、第１の検査用膜４１Ａと直交するように配されている。
第３の検査用膜４３Ａ、４３Ｂは、それぞれ第２の検査用膜４２Ａと同様の形状をなしており、第２の検査用膜４２Ａを介して対向して、第２の検査用膜４２Ａと平行となるように配置されている。第３の検査用膜４３Ａは、第２の検査用膜４２Ａの左側に配され、第１の検査用膜４１と重複しないように、基板２上に直接設けられている。一方、第３の検査用膜４３Ｂは、第２の検査用膜４２Ａの右側に設けられ、かつ、第１の検査用膜４１Ａと直交するように配されている。
【００６８】
また、第３の検査用膜４３Ａ、４３Ｂと第２の検査用膜４２Ａとは、機能素子付き基板１Ａの製造におけるデザインルールに従って、所定の間隔が設けられている。
また、第３の検査用膜４３Ａ、４３Ｂは、可動電極３２および第２の検査用膜４２Ａと同様の材料で構成されており、可動電極３２および第２の検査用膜４２Ａと同様の方法により形成されている。
【００６９】
検査体４Ａは、このような第３の検査用膜４３Ａ、４３Ｂを有することにより、第２の検査用膜４２Ａ形成時における形状、大きさの誤差が、可動電極３２の形成時における形状、大きさの誤差とより対応しやすいものとなる。例えば、第２の検査用膜４２Ａ形成時における第２の検査用膜４２Ａのエッチングによる誤差の影響と、可動電極３２形成時のける可動電極３２のエッチングによる誤差の影響が近いものとなる。この結果、機能素子３の希望測定部位の寸法の測定精度が向上する。
【００７０】
なお、機能素子３の希望測定部位が第１実施形態と同様の部位である場合、検査体４Ａにおける実測部位は、第１実施形態と同様に、第１の検査用膜４１の一方の短辺４１１Ａと、第２の検査用膜４２Ａの短辺４１１Ａとは反対側の短辺に近い長辺４２１Ａとの距離を測定することのできる短辺４１１Ａ上の点Ｆと長辺４２１Ａ上の点Ｇとを基点とすることができる。
以上のような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００７１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図９は、本発明の第３実施形態に係る機能素子付き基板を示す平面図である。
以下、本発明の第３実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００７２】
本発明の第３実施形態では、検査体の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
図９に示すように、機能素子付き基板１Ｂは、機能素子３を介して対向配置された２つの検査体４Ｂを有している。
検査体４Ｂは、第１の検査用膜４１Ｂと、第２の検査用膜４２Ｂとを有している。
【００７３】
第１の検査用膜４１Ｂは、固定電極３１と略相似をなしており、略長方形をなし、その長辺が固定電極３１の長辺と平行になるように配置されている。
第２の検査用膜４２Ｂは、その外形が可動電極３２と略相似をなしており、略長方形をなし、その長辺が可動電極３２の長辺と平行になるように、かつ、右側の長辺４２１Ｂが第１の検査用膜４１Ｂ上に配されるように、第１の検査用膜４１Ｂと重なって配置されている。
【００７４】
また、第２の検査用膜４２Ｂは、開口部４２３Ｂを有している。開口部４２３Ｂは、その長辺が長辺４２１Ｂと平行な略長方形をなしている。そして、開口部４２３Ｂからは、第１の検査用膜４１Ｂの左側の長辺４１２Ｂの一部が露出している。
このように、機能素子３の形状とより近い形状の検査体４Ｂを用いることにより、第１実施形態の検査体４を用いる場合と比較して、機能素子３の希望測定部位の寸法の測定精度が向上する。
【００７５】
なお、機能素子３の希望測定部位が第１実施形態と同様の部位である場合、検査体４Ｂにおける実測部位は、開口部４２３Ｂから露出している第１の検査用膜４１Ａの長辺４１２Ｂと、第２の検査用膜４２Ｂの長辺４２１Ｂとの距離を測定するために、長辺４１２Ｂ上の点Ｈと長辺４２１上の点Ｉとを基点とすることができる。なお、検査体４Ｂの実測部位である点Ｈ−点Ｉは、機能素子３の希望測定部位である点Ａ１−点Ｂ１に対応する個所となる。
【００７６】
また、検査体４Ｂが機能素子３の形状と同一の形状である場合には、実測部位の設定が困難であるが、検査体４Ｂに開口部４２３Ｂが設けられていることにより、好適に実測部位の設定ができる。
以上のような第３実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００７７】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図１０は、本発明の第４実施形態に係る機能素子付き基板を示す平面図、図１１は、図１０に示す機能素子付き基板の断面図（ｘ’−ｘ’線断面図）、図１２は、図１０の機能素子付き基板が備える検査体の拡大平面図である。
【００７８】
以下、本発明の第４実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第４実施形態では、機能素子および検査体の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００７９】
機能素子付き基板１Ｃは、基板２上に形成された機能素子３Ａと検査体４Ｃとを有している。
機能素子３Ａは、基板２上に形成された固定電極３１Ａと、可動電極３２Ａとを有している。
固定電極３１Ａは、平面視した際に略長方形となっており、一方の短辺の中央付近からは、他の回路と導通するための配線（図示せず）が配されている。
可動電極３２Ａは、平面視した際に略長方形となっており、固定電極３１Ａと直交するように配されている。
【００８０】
可動電極３２Ａは、その短辺付近で構成され、基板２の窒化膜２３上に形成された一対の支持部３２１と、固定電極３１Ａと空隙を隔てて対向配置された可動板（可動部）３２２Ａと、各支持部３２１Ａと可動板３２２Ａとを連結する２つの連結部３２３Ａとを有している。可動板３２２Ａは、各連結部３２３Ａを介して各支持部３２１Ａに両持ち支持されている。
【００８１】
図１０、図１２に示すように、検査体４Ｃは、基板２上の機能素子３Ａと接触しない位置に設けられ、第１の検査用膜４１Ｃと第２の検査用膜４２Ｃとを有している。また、１つの機能素子３Ａにつき２つの検査体４Ｃが、可動電極３２Ａの短辺の方向と平行な方向に、機能素子３Ａを介して対向して配置されている。なお、上記の２つの検査体４Ｃは、同一の構成となっている。
【００８２】
第１の検査用膜４１Ｃは、平面視した際に略長方形をなしており、その長辺が固定電極３１Ａの長辺と平行になるように配されている。また、第１の検査用膜４１Ｃは、固定電極３１Ａとその外形が略相似である。
第２の検査用膜４２Ｃは、平面視した際にその外形が略長方形をなしており、第１の検査用膜４１Ｃと直交して重複するように配されている。また、第２の検査用膜４２Ｃは、平面視でその外形が可動電極３２Ａと略相似である。
【００８３】
また、第２の検査用膜４２Ｃは、２つの開口部４２３Ｃを有している。開口部４２３Ｃは、それぞれ、その長辺が第１の検査用膜４１Ｃの長辺４１１Ｃと平行な略長方形をなしている。また、左側の開口部４２３Ｃからは、第１の検査用膜４１Ｃの長辺４１１Ｃが寸法の測定の基点として利用可能程度に露出している。右側の開口部４２３Ｃからは、第１の検査用膜４１Ｃの長辺４１２Ｃが寸法の測定の基点として利用可能程度に露出している。
【００８４】
このように、機能素子３Ａの形状と近い形状の検査体Ｃを用いることにより、機能素子３Ａの希望測定部位の寸法の測定精度を比較的高いものとすることができる。
なお、本実施形態においては、機能素子３Ａの希望測定部位としては、例えば、固定電極３１Ａの長辺同士の距離を測定するために、固定電極３１Ａの左側の長辺上にある点Ｊと右側にある長辺上にある点Ｋとを基点とすることができる。第１実施形態で詳述したように、機能素子３Ａは、固定電極３１Ａを形成し、固定電極３１Ａ上に犠牲層２２０を介して可動電極３２Ａを形成することにより、製造される。このため、機能素子３Ａにおいては、固定電極３１Ａの点Ｊ−点Ｋ間の距離を測定することにより、固定電極３１Ａの幅が測定されるとともに、固定電極３１Ａの上に形成された可動電極３２Ａの可動板３２２Ａの幅も間接的に測定される。これによって、可動電極３２Ａの重量、可動電極３２Ａと固定電極３１Ａとの重複面積とが、ある程度推定可能であり、機能素子３Ａの周波数特性の傾向を推定することができると考えられる。
【００８５】
また、上記の希望測定部位の寸法の測定に対応した検査体４Ｃの実測部位としては、例えば、第１の検査用膜４１の長辺４１１Ｃと長辺４１２Ｃとの距離を測定することを目的として、長辺４１１Ｃ上の点Ｌと長辺４１２Ｃ上の点Ｍとを基点とすることができる。なお、検査体４Ｃの実測部位である点Ｌ−点Ｍは、相似する機能素子３の希望測定部位である点Ｊ−点Ｋに対応する個所である。
【００８６】
以上のような第４実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
以上、本発明について図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。また、本発明の電子装置の製造方法は、前記各実施形態のうち、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
また、例えば、前述した実施形態では、検査体は、１つの機能素子につき、２つ設けられるものとして説明したが、基板上に１以上の検査体があればよく、複数の機能素子につき１つの検査体を用いるものであってもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ……機能素子付き基板 ２……基板 ２１……半導体基板 ２２……絶縁膜 ２３……窒化膜 ３、３Ａ……機能素子 ３１、３１Ａ……固定電極 ３２、３２Ａ……可動電極 ３２１、３２１Ａ……支持部 ３２２、３２２Ａ……可動板 ３２３、３２３Ａ……連結部 ４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ……検査体 ４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ……第１の検査用膜 ４１１、４１１Ａ……短辺 ４１２Ｂ、４１２Ｃ、４１１Ｃ……長辺 ４２、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ……第２の検査用膜 ４２１、４２１Ａ、４２１Ｂ……長辺 ４２３Ｂ、４２３Ｃ……開口部 ４３Ａ、４３Ｂ……第３の検査用膜 ５……素子周囲構造体 ５１、５３……層間絶縁膜 ５２、５４……配線層 ５４１……被覆層 ５５……表面保護膜 ５６……封止層 ６…空洞部 １００……半導体基板 １１０……シリコン酸化膜 １２０……シリコン窒化膜 ２００、２３０……シリコン膜 ２１０、２４０……フォトレジスト膜 ２２０……犠牲層 ３００、３２０……層間絶縁膜 ３０１、３２４……開口部 ３１０、３３０……配線層 ３３１……被覆層 ３３２……細孔 ３４０……表面保護膜 ３５０……封止層 ５００……電子装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に設けられた固定電極および前記固定電極と空隙を隔てて対向配置された可動部を備える可動電極を有する機能素子とを有する機能素子付き基板に対し、前記機能素子の寸法を測定する方法であって、
前記固定電極の形成と同時に、前記基板上の前記固定電極と接触しない位置に、前記固定電極と同様の方法で第１の検査用膜を形成する工程と、
前記可動電極の形成と同時に、前記基板上の前記固定電極および前記可動電極と接触しない部位に、前記可動電極の形成と同様の方法で第２の検査用膜を形成する工程と、
前記第１の検査用膜と前記第２の検査用膜とからなる検査体の所定の部位の寸法を測定する工程と、
前記測定の結果から、前記機能素子の所定の部位の寸法を求める工程とを有することを特徴とする機能素子の寸法の測定方法。
【請求項２】
前記機能素子の寸法が求められる所定の部位の設計された寸法をＡ［μｍ］、前記検査体の測定される所定の部位の目的とする寸法をＢ［μｍ］としたとき、０．１≦Ａ／Ｂ≦１０００の関係を満足する請求項２に記載の機能素子の寸法の測定方法。
【請求項３】
前記機能素子の寸法が求められる所定の部位の寸法の方向と平行に前記検査体の前記所定の部位の寸法を測定するものであり、
前記第１の検査用膜の一端と、前記第２の検査用膜の一端とを前記検査体の寸法の測定に用いる請求項１または２に記載の機能素子の寸法の測定方法。
【請求項４】
前記検査体は、略長方形状の前記第１の検査用膜と略長方形状の前記第２の検査用膜とが直交しており、
前記第１の検査用膜の前記第２の検査用膜が重なっていない辺と、前記第１の検査用膜と重なっており、前記辺からより離れた前記第２の検査用膜の辺とが寸法の測定に用いられる請求項１ないし３のいずれかに記載の機能素子の寸法の測定方法。
【請求項５】
前記第２の検査用膜は、前記第１の検査用膜と重なるようにして設けられ、前記第１の検査用膜の端部の少なくとも一部が露出するようにして形成された開口部を有し、
前記開口部から露出した前記第１の検査用膜の端部と、前記第２の検査用膜の外周部の一端とが寸法の測定に用いられる請求項１ないし４のいずれかに記載の機能素子の寸法の測定方法。
【請求項６】
前記可動電極は、前記固定電極を挟んで対向して設けられ、可動部を支持する一対の支持部と、前記各支持部と可動部とを連結する一対の連結部と有し、
前記第２の検査用膜は、前記第１の検査用膜と重なるようにして設けられ、前記第１の検査用膜の一端の少なくとも一部が露出するようにして形成された第１の開口部と、前記第１の検査用膜の前記一端と対向する他端の少なくとも一部とが露出するようにして形成された第２の開口部とを有し、
前記第１の開口部から露出した前記第１の検査用膜の前記一端と、前記第２の開口部から露出した前記第１の検査用膜の前記他端とが寸法の測定に用いられる請求項１ないし５のいずれかに記載の機能素子の寸法の測定方法。
【請求項７】
前記基板上に、１つの前記機能素子につき前記検査体は２つ以上形成されるものであり、
前記２以上の検査体のうち、一対の前記検査体が、前記機能素子を介して対向するように形成される請求項１ないし６のいずれかに記載の機能素子の寸法の測定方法。
【請求項８】
基板上に、固定電極と第１の検査用膜とを、同様の方法により形成する工程と、
前記基板上に、可動電極と第２の検査用膜とを、同様の方法により形成する工程と、
を有し、
前記固定電極および前記可動電極で構成される機能素子と前記第１の検査用膜および第２の検査用膜で構成される検査体とは接触しないように形成されており、
前記検査体は、所定の部位の寸法が測定されることにより、前記機能素子の所定の部位の寸法を求めるために用いられることを特徴とする機能素子付き基板の製造方法。
【請求項９】
基板と、
前記基板上に配置され、前記基板上に設けられた固定電極および前記固定電極と空隙を隔てて対向配置された可動部を備える可動電極を有する機能素子と、
所定の部位の寸法が測定されることにより、前記機能素子の所定の部位の寸法を求めるための検査体とを有し、
前記検査体は、前記基板上の前記機能素子と接触しない位置に、前記固定電極と同様の方法で形成された第１の検査用膜と、前記可動電極と同様の方法で形成された第２の検査用膜とを有することを特徴とする機能素子付き基板。
【請求項１０】
請求項９に記載の機能素子付き基板を有する電子装置。
【請求項１】
基板と、前記基板上に設けられた固定電極および前記固定電極と空隙を隔てて対向配置された可動部を備える可動電極を有する機能素子とを有する機能素子付き基板に対し、前記機能素子の寸法を測定する方法であって、
前記固定電極の形成と同時に、前記基板上の前記固定電極と接触しない位置に、前記固定電極と同様の方法で第１の検査用膜を形成する工程と、
前記可動電極の形成と同時に、前記基板上の前記固定電極および前記可動電極と接触しない部位に、前記可動電極の形成と同様の方法で第２の検査用膜を形成する工程と、
前記第１の検査用膜と前記第２の検査用膜とからなる検査体の所定の部位の寸法を測定する工程と、
前記測定の結果から、前記機能素子の所定の部位の寸法を求める工程とを有することを特徴とする機能素子の寸法の測定方法。
【請求項２】
前記機能素子の寸法が求められる所定の部位の設計された寸法をＡ［μｍ］、前記検査体の測定される所定の部位の目的とする寸法をＢ［μｍ］としたとき、０．１≦Ａ／Ｂ≦１０００の関係を満足する請求項２に記載の機能素子の寸法の測定方法。
【請求項３】
前記機能素子の寸法が求められる所定の部位の寸法の方向と平行に前記検査体の前記所定の部位の寸法を測定するものであり、
前記第１の検査用膜の一端と、前記第２の検査用膜の一端とを前記検査体の寸法の測定に用いる請求項１または２に記載の機能素子の寸法の測定方法。
【請求項４】
前記検査体は、略長方形状の前記第１の検査用膜と略長方形状の前記第２の検査用膜とが直交しており、
前記第１の検査用膜の前記第２の検査用膜が重なっていない辺と、前記第１の検査用膜と重なっており、前記辺からより離れた前記第２の検査用膜の辺とが寸法の測定に用いられる請求項１ないし３のいずれかに記載の機能素子の寸法の測定方法。
【請求項５】
前記第２の検査用膜は、前記第１の検査用膜と重なるようにして設けられ、前記第１の検査用膜の端部の少なくとも一部が露出するようにして形成された開口部を有し、
前記開口部から露出した前記第１の検査用膜の端部と、前記第２の検査用膜の外周部の一端とが寸法の測定に用いられる請求項１ないし４のいずれかに記載の機能素子の寸法の測定方法。
【請求項６】
前記可動電極は、前記固定電極を挟んで対向して設けられ、可動部を支持する一対の支持部と、前記各支持部と可動部とを連結する一対の連結部と有し、
前記第２の検査用膜は、前記第１の検査用膜と重なるようにして設けられ、前記第１の検査用膜の一端の少なくとも一部が露出するようにして形成された第１の開口部と、前記第１の検査用膜の前記一端と対向する他端の少なくとも一部とが露出するようにして形成された第２の開口部とを有し、
前記第１の開口部から露出した前記第１の検査用膜の前記一端と、前記第２の開口部から露出した前記第１の検査用膜の前記他端とが寸法の測定に用いられる請求項１ないし５のいずれかに記載の機能素子の寸法の測定方法。
【請求項７】
前記基板上に、１つの前記機能素子につき前記検査体は２つ以上形成されるものであり、
前記２以上の検査体のうち、一対の前記検査体が、前記機能素子を介して対向するように形成される請求項１ないし６のいずれかに記載の機能素子の寸法の測定方法。
【請求項８】
基板上に、固定電極と第１の検査用膜とを、同様の方法により形成する工程と、
前記基板上に、可動電極と第２の検査用膜とを、同様の方法により形成する工程と、
を有し、
前記固定電極および前記可動電極で構成される機能素子と前記第１の検査用膜および第２の検査用膜で構成される検査体とは接触しないように形成されており、
前記検査体は、所定の部位の寸法が測定されることにより、前記機能素子の所定の部位の寸法を求めるために用いられることを特徴とする機能素子付き基板の製造方法。
【請求項９】
基板と、
前記基板上に配置され、前記基板上に設けられた固定電極および前記固定電極と空隙を隔てて対向配置された可動部を備える可動電極を有する機能素子と、
所定の部位の寸法が測定されることにより、前記機能素子の所定の部位の寸法を求めるための検査体とを有し、
前記検査体は、前記基板上の前記機能素子と接触しない位置に、前記固定電極と同様の方法で形成された第１の検査用膜と、前記可動電極と同様の方法で形成された第２の検査用膜とを有することを特徴とする機能素子付き基板。
【請求項１０】
請求項９に記載の機能素子付き基板を有する電子装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−２２１３７３（Ｐ２０１０−２２１３７３Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７３８１９（Ｐ２００９−７３８１９）
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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