JP3054458B2 - 磁気抵抗素子の磁気特性測定方法及び磁気特性測定装置 - Google Patents
磁気抵抗素子の磁気特性測定方法及び磁気特性測定装置Info
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Description
磁性磁気抵抗素子の磁気特性測定方法並びに磁気特性測
定装置に関する。
0ー28989号公報、特開昭55ー13959号公報
又は特開昭57ー48283号公報参照)は、磁場を検
出する磁気センサとして広く用いられており、印加する
磁場の方向とか強さに応じて電気抵抗が変る特性を利用
している。又、四つの磁気抵抗素子を図3(a)のよう
にブリッジに接続したかたちでチップ上に1〜4形成
し、磁界の方向に応じてブリッジの出力電圧が変る特性
を利用することもある。
は図4に示す工程で磁気特性が測定されている。先ずウ
ェハーの表面に強磁性抵抗体を蒸着して薄膜を形成し、
リソグラフィー,エッチング工程で複数の強磁性磁気抵
抗素子(以下磁気抵抗素子又は単に素子という)のパタ
ーンを形成した後で、その表面に保護膜を形成する。
ワイヤーボンディングの各工程を経た後、数個を抜き取
って磁気特性を測定していた。このように、1枚のウェ
ハーの中から数個の磁気抵抗素子のチップを抜き取って
磁気特性を測定するときは、磁気特性を測定するために
チップと測定用電気回路とをワイヤーボンディングで接
続していた。
とって測定用電気回路に接続したチップ(素子)は生産
ラインに戻すことなく、捨てていた。なお、ウェハーの
状態で磁気抵抗素子の磁気特性を測定するには、ウェハ
ー上のチップに磁場を印加しなければならないが、ヘル
ムホルツコイルをプローバに組み込むことは構造が複雑
になり、大きなスペースも必要となることから現実的で
なく、これまで適当な磁場を印加する方法がなかった。
いで素子の電気的特性、例えば抵抗値だけを測定するこ
とが行われており、図5に示すようなプローバ5を用い
ていた。
するステージ(6)にウェハー(7)をのせ、ウェハー
(7)の表面に形成されている素子(8)の一つ(8
a)にプローブニードル(9)を接触させて、その素子
の電気的特性を測定する。プローブニードル(9)は複
数のプローブ(10)に夫々取付られ図示されてない抵
抗測定器と素子との間の電気的接続を行なうもので、一
つの素子(8a)の測定が終了するとステージ(6)を
下降させて次の素子(8)をプローブニードル9の下に
移動させたあと再度ステージ(6)を上昇してほどよい
強さでプローブニードルを素子(8)の端子部分へ圧接
させるもので、順に多数の素子への電気的接続を行なう
周知の装置である。
気特性を測定するのに、生産工程の後の方で抜き取りで
行なっており、しかも抜き取ったチップは捨てていたた
め、歩溜りに悪影響するだけでなく、生産工程の最後の
段階にならなければ不良ロットが分からない。そして抜
き取りであるため個々のチップの磁気特性は測定してい
ないという問題点があった。
ィングやワイヤーボンディング等の準備作業を要し、磁
気特性を測定するための時間が長くなるという問題点が
あった。
抗値とか断線の有無のチェックについては、上述のよう
に図5のプローバ5を用いて可能であるが、磁場による
磁気抵抗変化を測定したり、図3(a)の4素子タイプ
の中心電圧の違いを測定するには素子面内で回転する磁
場をかけて測定する必要がある。
ら測定する必要があるのは、図6(a)又は(b)に示
すように、磁気抵抗素子は、素子を構成する強磁性抵抗
体の材質によっては、磁場が"零”の場合に残留磁気を
もったり、製造上一方向に自発磁化をもっており、磁場
が"零”で抵抗値又は出力電圧を測定しても動作の中心
値を示すとは限らないからである。図6において強磁性
抵抗体の材質は、同図(a)はNi−Co系、同図
(b)はNi−Fe系である。
力の磁気抵抗素子の出力を図3(b)のコンパレータ1
1に入力し、素子面内で回転する回転磁界に応じたパル
ス出力を出させる場合、そのデューティ比は50%が望
ましく、そのためには4素子の接続点のOUT1とOU
T2の電圧が等しい素子を正確に選び出さなければなら
ない。そこで回転磁場を加えながらOUT1とOUT2
の信号電圧を正確に測定する磁気特性測定が必要とな
る。
バランスな不良素子の除去や、製造工程中のミスによる
ロットアウトは、工程中のできるだけ早い段階で行なう
のが望ましい。
プローバによって自動的に磁気特性を測定できる測定方
法とこの測定方法の実施に使用する測定装置を提供し
て、前記の問題点を解消することを目的とする。
に、本発明の磁気抵抗素子の磁気特性測定方法は、ウェ
ハー(7)に形成された磁気抵抗素子(8)の電気特性
をプローバで測定するときに、ウェハー(7)の面と平
行な面内で磁石を回転させて、ウェハー上の測定すべき
磁気抵抗素子(8a)に回転磁場を印加しながら磁気特
性を測定している。
性測定装置は、先端にプローブニードル(9)を組付け
た複数のプローブ(10)を備えたプローバのプローブ
ヘッド(12)に、磁石(18)と該磁石(18)を回
転させる駆動機構(17)とを着脱可能に取付けたこと
を特徴とする。
ジに載置されたウェハーの、プローブニードルに圧接さ
れた磁気抵抗素子に印加され、ウェハー上の磁気抵抗素
子の磁気特性を順に測定できる。
で、6はプローバのステージ、7はステージ6に載置さ
れたウェハー、8はウェハー7上に多数形成された磁気
抵抗素子、9はプローブニードルで、複数のプローブ1
0に夫々取付けられている。なおこのような構造のプロ
ーバは前記従来技術の項で説明したように周知であるた
め、より詳しい説明はしない。
状のスペーサ13が載置されている。14はプローブヘ
ッド12に植設された数本のノックピンでスペーサ13
などの位置合わせ用に用いられる。
ルダーで、全体がほぼ円板状で、その中央にモータケー
ス16が取付られ、該モータケース16内に、モータ1
7がその回転軸17aを垂直にしてモータケース16か
ら下方に突出している。
タ17の回転軸17aの軸心と一致するように、回転軸
17aの下端に取付られ、直径方向に磁化されている。
ステージ6を図示の位置に上昇させて、プローブニード
ル9を多数の素子8のうちの一つの素子8aに圧接させ
たときに、磁石18による磁場が、素子8aの面と平行
に印加される。
2極着磁の希土類磁石を用い、素子面から磁石18まで
の高さ6mmで、100[G]の磁場を素子8aにかけ
ることができた。
8aにかける磁場を回転させ、プローブ10と接続され
た図示されてない抵抗測定器、又は電圧源とシンクロス
コープ等の測定器を用いて、素子の磁気特性を測定す
る。
てウェーハ上の多数の素子の磁気特性を順に測定する。
なお磁石12を回転させる駆動機構としては、電気的な
モータ17に限らなくて、エアモータを用いることもで
きる。
ース16のねじ部を調節することで、上下方向に加減で
き、こうすることで、素子にかかる磁場の強さを設定で
きる。又、モータケース16のねじ部を調節する代りに
スペーサ13を厚みの違うものに替えて加減してもよ
い。
7を装着したホルダー15と、スペーサ13をプローブ
ヘッド12上に取付ける前に、磁石の中心をウェハー上
の素子の中心に合わせる作業を説明する図である。
の透明な芯出し治具20をノックピン14に合わせて、
プローブヘッド12上に取付け、芯出し治具20の中央
にルーズに挿入された位置合わせ針21を頼りに、目視
で、針21の先端(下端)が一つの素子8aの中央に位
置するようにステージ6を移動させて磁石と素子のセン
ター合せを完了し、そのあと、芯出し治具20を取外
し、代りに、ホルダー15を図1のように取付けて磁気
測定を行なう。
測定方法並びに磁気特性測定装置は、上述のように構成
されているので、ウェハー状態で素子の磁気特性が測定
でき、ダイボンディングやワイヤーボンディング等の準
備作業をしなくてもよいため、磁気特性測定に費す時間
を短縮できる。
定できるので、後行程へ不良ウェハーを送る無駄が防止
でき、かつ性能の安定したチップを供給できる。更に
又、従来抜き取り検査して捨てていたチップが要らなく
なるため、歩溜りが向上する。
縦断面図。
面図。
(a)の磁気抵抗素子の信号電圧をパルスに変換する電
気回路図。
(b)は強磁性抵抗体の素材が違う場合を示し、△R/
Rは抵抗変化率を示す。
Claims (2)
- 【請求項1】 ウェハー(7)に形成された磁気抵抗素
子(8)の電気特性をプローバで測定するときに、ウェ
ハー(7)の面と平行な面内で磁石を回転させて、ウェ
ハー上の測定すべき磁気抵抗素子(8a)に回転磁場を
印加することを特徴とする磁気抵抗素子の磁気特性測定
方法。 - 【請求項2】 先端にプローブニードル(9)を組付け
た複数のプローブ(10)を備えたプローバのプローブ
ヘッド(12)に、磁石(18)と該磁石(18)を回
転させる駆動機構(17)とを着脱可能に取付けたこと
を特徴とする磁気抵抗素子の磁気特性測定装置。
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JP3105307A JP3054458B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 磁気抵抗素子の磁気特性測定方法及び磁気特性測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3105307A JP3054458B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 磁気抵抗素子の磁気特性測定方法及び磁気特性測定装置 |
Publications (2)
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JPH04334077A JPH04334077A (ja) | 1992-11-20 |
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ID=14404052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP3105307A Expired - Fee Related JP3054458B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 磁気抵抗素子の磁気特性測定方法及び磁気特性測定装置 |
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- 1991-05-10 JP JP3105307A patent/JP3054458B2/ja not_active Expired - Fee Related
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