JP2015161653A

JP2015161653A - 磁気特性測定装置

Info

Publication number: JP2015161653A
Application number: JP2014038545A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　栄一; Eiichi Suzuki; 栄一鈴木; 功造飯島; Kozo Iijima; 修一横田; Shuichi Yokota
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2015-09-07

Abstract

【課題】磁気センサーＩＣに磁気を印加しながら磁気特性の検査を行う半導体検査装置において、磁気印加精度が均一になることを特徴とする磁気特性測定装置を提供する。
【解決手段】磁気特性測定装置上には、下面に角部を持たない、すなわち、下面が半円球状のフェライト芯２０２と、フェライト芯２０２の上側部にそれを取巻く励磁コイル２０１とからなる磁界印加部を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、磁気センサーＩＣを検査する磁気特性測定装置に関する。

一般に磁界を検出して電気信号に変換するために用いられる磁気センサーＩＣなどの磁気特性を検査する場合、励磁コイルや永久磁石を用いて磁気センサーＩＣに磁束密度を印加し特性検査をする。図４に従来の励磁コイルを使用した磁気特性測定装置の側面図を示す。先端形状が平面であるフェライト芯４０２を用いた場合の磁界図を図４の４０５に示す。磁界図の横軸はフェライト芯の先端と平行な水平方向の位置である。磁界図から明らかなように、フェライト芯４０２の先端のエッジ部分において磁束密度が高く、フェライト芯４０２の中心部分に近づくにしたがって磁束密度が低下する分布をしているので、一様になっておらず、これが測定精度悪化の要因となっている。

磁気特性検査を高精度に測定を行おうとする場合、磁気センサーＩＣに印加する磁束密度は均一であることが基本的な要求であるが、均一な磁束密度を印加するためにはＩＣチップの面積よりも大きな励磁コイルや永久磁石が必要となり、多数個同時測定の際に磁気印加装置が大型化してしまうという課題がある。特許文献３の検査方法には、磁気発生手段としてのコイルプローバを有する検査装置を用いてウェハ状態で検査する方法が示されているが、コイルプローバの発生する磁束密度の均一性については言及されていない。また、特許文献１および２には、測定精度の向上手法が示されているが、同様に磁束密度の均一性については言及されておらず、前述の問題は解決されていない。

特開２００８−１３９３０５号公報特開２０１１−３５７５号公報特開昭６２−５５９７７号公報

磁気センサーＩＣに磁束密度を印加する際に、従来型である励磁コイルや永久磁石を用いた場合磁束密度を印加する中心部４０３ではほぼ均一な磁束密度が得られるが、磁束密度を印加する外周部４０４では磁束密度が強くなる特性を有しており、検査対象である磁気センサーＩＣチップに均一な磁束密度を印加するには中心部４０３のみを使用する必要があり、多数個同時測定検査の同時測定数を増やそうとすると磁気印加検査装置が大型化してしまい、多数個同時測定数が制限されるという問題がある。

上記課題の解決のため、本発明では以下の手段を用いた。
まず、半導体ウェハに磁界を印加する磁界印加部と、前記磁界印加部と前記半導体ウェハとの間に配された、プローブ針を有するプローブカード部とを備えた磁気特性測定装置であって、前記磁界印加部の下面は半円球状であることを特徴とする磁気特性測定装置とした。

また、前記磁界印加部が、半円球状の下面を有する永久磁石からなることを特徴とする磁気特性測定装置とした。
また、前記磁界印加部が、半円球状の下面を有するフェライト芯からなることを特徴とする磁気特性測定装置とした。

また、前記フェライト芯の上部には永久磁石が設けられていることを特徴とする磁気特性測定装置とした。
また、前記フェライト芯の上側部には励磁コイルが設けられていることを特徴とする磁気特性測定装置とした。

上記手段を用いることで、磁束密度のバラツキが小さくなり、広い範囲で検査が可能となり、同程度の大きさの磁気印加装置であっても、より多数の磁気センサーＩＣを同時に測定することが可能となる。

本発明の永久磁石を使用した磁気特性測定装置の側面図である。本発明の励磁コイルを使用した磁気特性測定装置の側面図である。本発明の永久磁石を使用した磁気特性測定装置の側面図である。従来の励磁コイルを使用した磁気特性測定装置の側面図である。

以下では図面を参照し、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の第１の実施例である永久磁石を使用した磁気特性測定装置の側面図である。図１に示すように、磁気特性測定装置上には、下面に角部を持たない、すなわち下面が半円球状の永久磁石１０１からなる磁界印加部が半導体ウェハ１０２に近接して配置されている。このような形状とすることで永久磁石から発生する磁束密度は磁界図１０６のように広い範囲でバラツキの少ない一定の値を示す状態となる。この永久磁石１０１の下には、半導体ウェハ１０４上に形成された磁気センサーＩＣ１０５が配置され、永久磁石１０１と半導体ウェハ１０４の間にはプローブカード基板１０２付属のプローブ針１０３が配置される。磁気センサーＩＣ１０５とプローブ針１０３とを接触させた状態で均一性の高い磁界を印加することで、広範囲での検査が可能となる。これにより、多数個の磁気センサーＩＣを同時測定することが可能となる。

上記説明では永久磁石の下面は半円球状としたが、完全な半円球のように曲率半径が一定でなくともよく、下に凸の局面であって、周囲からもっとも低い頂点に向かって曲率半径が減少するような盆あるいは丼状の曲面であっても良い。

図２は、本発明の第２の実施例である励磁コイルを使用した磁気特性測定装置の側面図である。図２に示すように、磁気特性測定装置上には、下面に角部を持たない、すなわち、下面が半円球状のフェライト芯２０２と、フェライト芯２０２の上側部にそれを取巻く励磁コイル２０１とからなる磁界印加部を配置している。励磁コイル２０１に電圧印加することにより、発生する磁束密度は磁界図２０７のように広い範囲でバラツキの少ない一定の値を示す状態となる。フェライト芯２０２の下には、半導体ウェハ２０５上に形成された磁気センサーＩＣ２０６が配置され、フェライト芯２０２と半導体ウェハ２０５の間にはプローブカード基板２０３付属のプローブ針２０４が設けられ、磁気センサーＩＣ２０６とプローブ針２０４とを接触させた状態で均一性の高い磁界を印加することで、広範囲での検査が可能となる。これにより、多数個の磁気センサーＩＣを同時測定することが可能となる。
なお、実施例では芯材としてフェライトを図示しているが、鉄など他の部材を用いても良い。

上記説明ではフェライト芯の下面は半円球状としたが、完全な半円球のように曲率半径が一定でなくともよく、下に凸の局面であって、周囲からもっとも低い頂点に向かって曲率半径が減少するような盆あるいは丼状の曲面であっても良い。

図３は、本発明の第３の実施例である永久磁石を使用した磁気特性測定装置の側面図である。図３に示すように、磁気特性測定装置上には、下面に角部を持たない、すなわち、下面が半円球状のフェライト芯３０２と、フェライト芯３０２の上部に永久磁石３０１とからなる磁界印加部を配置している。永久磁石３０１とフェライト芯３０２を接触させることにより、永久磁石３０１から発生している磁束密度がフェライト芯３０２を通じて半導体ウェハ３０５内の磁気センサーＩＣ３０６に印加され、磁気センサーＩＣ３０６の磁気特性が検査される。実施例では芯材としてフェライトを図示しているが、鉄など他の部材を用いても良い。

以上のように、図１〜図３を用いて説明した本発明の実施形態では、フェライト芯や永久磁石の先端形状を半円球状とすることで、図４に示した従来型の励磁コイルを使用した場合に比べ、磁界図１０６、２０７、３０７に示すように、広範囲にわたってバラツキが小さい一定の値の磁束密度を形成することができる磁気特性測定装置を提供することが可能となる。このため、フェライト芯や永久磁石の外周付近まで高精度な測定が可能となり、同程度の大きさの磁気印加装置であっても、より多数の磁気センサーＩＣを同時に測定することが可能となる。

本発明は、磁気センサーＩＣなどの測定のように、一様な磁束密度を用いた磁気特性測定を必要とする分野に利用することが出来る。

１０１永久磁石
１０２プローブカード基板
１０３プローブ針
１０４半導体ウェハ
１０５磁気センサーＩＣ
１０６磁界図
２０１励磁コイル
２０２フェライト芯
２０３プローブカード基板
２０４プローブ針
２０５半導体ウェハ
２０６磁気センサーＩＣ
２０７磁界図
３０１永久磁石
３０２フェライト芯
３０３プローブカード基板
３０４プローブ針
３０５半導体ウェハ
３０６磁気センサーＩＣ
３０７磁界図
４０１励磁コイル
４０２フェライト芯
４０３中心部
４０４外周部
４０５磁界図

Claims

半導体ウェハに磁界を印加する磁界印加部と、前記磁界印加部と前記半導体ウェハとの間に配された、プローブ針を有するプローブカード部とを備えた磁気特性測定装置であって、前記磁界印加部の下面は半円球状であることを特徴とする磁気特性測定装置。
半導体ウェハに磁界を印加する磁界印加部と、前記磁界印加部と前記半導体ウェハとの間に配された、プローブ針を有するプローブカード部とを備えた磁気特性測定装置であって、前記磁界印加部の下面は下に凸の曲面であって、前記曲面は周囲からもっとも低い頂点に向かって曲率半径が減少していることを特徴とする磁気特性測定装置。
前記磁界印加部が、永久磁石からなることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気特性測定装置。
前記磁界印加部が、フェライト芯からなることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気特性測定装置。
前記フェライト芯の上部には永久磁石が設けられていることを特徴とする請求項４記載の磁気特性測定装置。
前記フェライト芯の上側部には励磁コイルが設けられていることを特徴とする請求項４記載の磁気特性測定装置。