JP7623925B2 - 検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、検査装置に関し、例えば、磁気抵抗メモリ素子の磁気特性を高速及び高感度に検査する検査装置に関する。

磁気抵抗メモリ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｒａｎｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ＭＲＡＭ）と呼ばれる半導体メモリ素子は、磁気トンネル接合（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｔｕｎｎｅｌ Ｊｕｎｃｔｉｏｎ、ＭＴＪ）を構成要素とする不揮発性メモリである。半導体生産ラインにおいては、磁気抵抗メモリデバイス（ＭＲＡＭ Ｄｅｖｉｃｅ）の完成前に、ウエーハ上に形成された磁気抵抗メモリの異常を早期に検査することは、磁気抵抗メモリデバイスの生産の歩留まり向上にとって重要である。磁気抵抗メモリデバイスの完成前の検査のためには、光学的顕微鏡や電子ビームなどによる非破壊の外観検査だけでなく磁場特性を把握しておく必要がある。磁場測定の高速測定手段として、磁気光学カー効果（Ｍａｇｎｅｔｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｋｅｒｒ Ｅｆｆｅｃｔ、ＭＯＫＥ）と呼ばれる磁気光学効果を利用した光学測定が知られている。本手法によれば、磁気抵抗メモリデバイスにおける各磁気抵抗メモリに外部磁場を印加し、その磁場強度を変化させながら、反射光における偏光の変化量により、測定点の磁気ヒステリシスループ（Ｌｏｏｐ）を得ることができる。

特開平０６ー３１７６３８号公報

しかしながら、測定点ごとに外部磁場を印加して磁気ヒステリシスループを得るのに、例えば、１０～３０秒かかるので、多数の磁気抵抗メモリを含む半導体ウエーハの測定に長時間を要する。

本発明は、測定時間を短縮し、スループットを向上させることができる検査装置を提供することを目的とする。

一実施形態の検査装置は、
ステージ面を有するステージであって、前記ステージ面に磁気抵抗メモリ素子を固定させ、前記ステージ面に平行な検査面内において前記磁気抵抗メモリ素子を移動させる前記ステージと、
前記検査面に直交する方向の磁場成分の向きが前記検査面の位置によって第１向きから前記第１向きの反対向きの第２向きに変化する傾斜磁場を発生させる複数の磁石と、
前記傾斜磁場内において前記磁気抵抗メモリ素子の位置を移動させることにより、前記磁気抵抗メモリ素子の第１位置における磁気光学効果を検出する第１ラインセンサ及び前記第１位置とは異なる第２位置における前記磁気光学効果を検出する第２ラインセンサを含む複数のラインセンサと、
前記複数のラインセンサが検出した前記磁気光学効果を処理する情報処理部と、
を備える。

このような構成により、測定時間を短縮し、スループットを向上させることができる検査装置を提供することができる。

上記検査装置において、
前記複数のラインセンサは、前記第１向きの前記磁場成分による前記磁気光学効果、前記第２向きの前記磁場成分による前記磁気光学効果、及び、前記検査面に直交する方向の磁場成分が０による前記磁気光学効果のうち、少なくともいずれかを検出する前記ラインセンサを含んでもよい。

上記検査装置において、
前記情報処理部は、前記第１ラインセンサが検出した前記磁気光学効果と、前記第２ラインセンサが検出した前記磁気光学効果と、の差分から前記磁気抵抗メモリ素子を検査してもよい。

上記検査装置において、
前記ステージは、磁性体を含む板部材を埋め込まれ、
前記ステージ面に直交する方向から見て、前記板部材の外縁に囲まれる領域は、前記ステージ面に固定された前記磁気抵抗メモリ素子を含んでもよい。

上記検査装置において、
前記ステージ面に、ウエーハが固定され、
前記ウエーハは、複数の前記磁気抵抗メモリ素子あるいはメモリ素子形成工程前の垂直磁化ベタ膜を含み、
前記ステージは、磁性体を含む板部材を埋め込まれ、
前記ステージ面に直交する方向から見て、前記磁性体の外縁に囲まれる領域は、前記ステージ面に固定された前記ウエーハを含んでもよい。

上記検査装置において、
前記複数の磁石は、印加される電流が独立に制御された２つの電磁石を含んでもよい。

上記検査装置において、
前記ステージは、前記磁気抵抗メモリ素子あるいはメモリ素子形成工程前の垂直磁化ベタ膜を前記検査面内において一方向に沿って直線状に移動させてもよい。

上記検査装置において、
前記ステージは、前記磁気抵抗メモリ素子あるいはメモリ素子形成工程前の垂直磁化ベタ膜を前記検査面に直交する回転軸を中心にして回転移動させてもよい。

上記検査装置において、
前記ステージ面に、ウエーハが固定され、
前記ウエーハは、複数の前記磁気抵抗メモリ素子あるいは複数のメモリ素子形成工程前の垂直磁化ベタ膜を含み、
前記複数の磁石は、検査する前記磁気抵抗メモリ素子あるいは前記垂直磁化ベタ膜の位置に基づいて、相互の間隔を調整して前記傾斜磁場を発生させてもよい。

上記検査装置において、
前記第１ラインセンサ及び前記第２ラインセンサは、ＴＤＩを含んでもよい。

本発明の検査装置によれば、測定時間を短縮し、スループットを向上させることができる。

実施形態１に係る検査装置を例示した構成図である。 実施形態１に係る検査装置の磁石を例示した図である。 実施形態１に係る検査装置において、検査面における磁力線のＺ軸方向の磁場成分を例示したグラフであり、横軸は、検査面上のＸ軸方向の位置を示し、縦軸は、検査面における磁力線のＺ軸方向の磁場成分を示す。 実施形態１に係る検査装置において、検査を行うウエーハの搬送方法を例示したフローチャート図である。 実施形態１に係るウエーハを例示した平面図である。 実施形態１に係るウエーハに含まれたダイの検査方法を例示したシークエンス図であり、横軸は、時間を示し、縦軸は、磁石の電流、検査帯、ウエーハの移動方向、ダイの検査期間及び移動ステージとカメラが同期するための信号ＬＲＣを示す。 磁気抵抗メモリ素子の磁気特性を例示した図であり、横軸は、外部磁場を示し、縦軸は、カー回転角を示す。 磁気抵抗メモリ素子の磁気特性を例示した図であり、横軸は、外部磁場を示し、縦軸は、カー回転角を示す。 比較例に係る検査装置において、１つのラインセンサが検出する検査面上の領域を例示したイメージ図である。 比較に係る検査装置において、検査面におけるＺ軸方向の磁場成分を例示したグラフであり、横軸は、検査面上のＸ軸方向の位置を示し、縦軸は、検査面におけるＺ軸方向の磁場成分を示す。 比較例に係る検査装置において、検査面におけるカー回転角を例示したグラフであり、横軸は、外部磁場のＺ軸方向の磁場成分を示し、縦軸は、カー回転角を示す。 実施形態１に係る検査装置において、複数のラインセンサが検出する検査面上の領域を例示したイメージ図である。 実施形態１に係る検査装置において、検査面におけるＺ軸方向の磁場成分を例示したグラフであり、横軸は、検査面上のＸ軸方向の位置を示し、縦軸は、検査面におけるＺ軸方向の磁場成分を示す。 実施形態１に係る検査装置において、検査面におけるカー回転角を例示したグラフであり、横軸は、外部磁場のＺ軸方向の磁場成分を示し、縦軸は、カー回転角を示す。 実施形態１に係る検査装置において、カー回転角を例示したグラフであり、横軸は、外部磁場のＺ軸方向の磁場成分を示し、縦軸は、カー回転角を示す。 実施形態１に係る検査装置１において、磁気抵抗メモリ素子のグレイ値を例示したグラフであり、横軸は磁気抵抗メモリ素子を示し、縦軸はグレイ値を示す。 実施形態２に係る検査装置において、ステージ及び磁石を例示した断面図である。 実施形態３に係る検査装置において、ステージ及び磁石を例示した斜視図である。 実施形態３の変形例１に係る検査装置において、ステージ、磁石及びラインセンサの配置を例示した平面図である。 実施形態３の変形例１に係る検査装置において、検査面におけるＺ軸方向の磁場成分を例示したグラフであり、横軸は、検査面上のＹ軸方向の位置を示し、縦軸は、検査面におけるＺ軸方向の磁場成分を示す。 実施形態３の変形例１に係る検査装置において、検査面におけるカー回転角を例示したグラフであり、横軸は、外部磁場のＺ軸方向の磁場成分を示し、縦軸は、カー回転角を示す。 実施形態３の変形例２に係る検査装置において、ステージ、磁石及びラインセンサの配置を例示した平面図である。 実施形態３の変形例２に係る検査装置において、検査面におけるＺ軸方向の磁場成分を例示したグラフであり、横軸は、回転軸の周りの角度で示した位置を示し、縦軸は、検査面におけるＺ軸方向の磁場成分を示す。 実施形態３の変形例２に係る検査装置において、検査面におけるカー回転角を例示したグラフであり、横軸は、外部磁場のＺ軸方向の磁場成分を示し、縦軸は、カー回転角を示す。 実施形態３の変形例３に係る検査装置において、ステージ、磁石及びラインセンサの配置を例示した平面図である。 実施形態３の変形例３に係る検査装置において、検査面におけるＺ軸方向の磁場成分を例示したグラフであり、横軸は、回転軸の周りの角度で示した位置を示し、縦軸は、検査面におけるＺ軸方向の磁場成分を示す。 実施形態３の変形例３に係る検査装置において、検査面におけるカー回転角を例示したグラフであり、横軸は、外部磁場のＺ軸方向の磁場成分を示し、縦軸は、カー回転角を示す。

（実施形態１）
実施形態１に係る検査装置を説明する。図１は、実施形態１に係る検査装置を例示した構成図である。図１に示すように、検査装置１は、ウエーハＷＦの搬送に関する装置Ｗ１～３、検査装置１の基台に関する部材Ｂ１～Ｂ４、ステージ１０、複数の磁石２０、光学系３０、検出器４０、情報処理部５０、電源及び制御部６０を備えている。検査対象は、例えば、磁気抵抗メモリ素子（ＭＲＡＭ素子）を含むウエーハＷＦである。

ウエーハＷＦの搬送に関する装置Ｗ１～Ｗ３は、ウエーハ搬送ロボットＷ１、事前ウエーハライメント装置Ｗ２及びウエーハ供給カセットＷ３を含んでいる。ウエーハ搬送ロボットＷ１は、検査するウエーハＷＦをウエーハ供給カセットＷ３から検査装置１の内部に搬送する。事前ウエーハライメント装置Ｗ２は、ウエーハＷＦの回転角度やシフトを補正する。ウエーハＷＦは、事前ウエーハライメント装置ＰＷＡで調整後、検査装置１のステージ１０に搬送される。

検査装置１の基台に関する部材Ｂ１～Ｂ４は、石定盤（Ｂａｓｅ）Ｂ１、アクティブ除振台（Ｉｓｏｌａｔｏｒ）Ｂ２、くさびＢ３、分散板Ｂ４を含んでいる。石定盤Ｂ１は、ステージ１０、光学系３０等の部材が配置される土台となる。アクティブ除振台Ｂ２は、石定盤Ｂ１上の部材の振動を抑制する。くさびＢ３は、石定盤Ｂ１及びアクティブ除振台Ｂ２の水平調整を行う。分散板Ｂ４は、床に対する装置荷重を分散させる。情報処理部５０は、検出器４０が検出した情報を処理する。電源及び制御部６０は、検査装置１に電力を供給するとともに、検査装置１の各部を制御する。

ステージ１０は、移動部１１及び本体部１２を含んでいる。移動部１１の上面をステージ面１３と呼ぶ。よって、ステージ１０は、ステージ面１３を有する。ステージ１０における移動部１１は、ウエーハＷＦを保持するためのウエーハチャックを有してもよい。ウエーハＷＦは、ウエーハチャックによってバキュームあるいは静電気により、ステージ面１３上に固定される。本体部１２は、ウエーハＷＦを保持した移動部１１を移動させるために、リニアモータ、ボールねじ、ＶＣＭ、ピエゾ等によるアクチュエータを有するＸＹＺθ駆動軸を有している。

移動部１１は、ＸＹＺθ駆動軸に基づいて、本体部１２に対して移動する。ステージ面１３に平行な面として検査面Ｗ０を導入する。そうすると、ステージ面１３に固定されたウエーハＷＦ（磁気抵抗メモリ素子）は、検査面Ｗ０内において移動する。ウエーハＷＦ及び磁気抵抗メモリ素子の位置をレーザ干渉計１４により測定してもよい。このようにして、ステージ１０は、ステージ面１３に磁気抵抗メモリ素子を固定させ、ステージ面１３に平行な検査面Ｗ０内において磁気抵抗メモリ素子を移動させる。例えば、ステージ１０は、磁気抵抗メモリ素子を検査面Ｗ０内において一方向に沿って直線状に移動させる。図１に示すように、本実施形態では、ＸＹＺθステージの構成を示したが、後半の実施例ではｒθステージによる構成も示す。

図２は、実施形態１に係る検査装置１の磁石２０を例示した図である。図２に示すように、説明の便宜のため、ＸＹＺ直交座標軸系を導入する。検査面Ｗ０に直交する方向をＺ軸方向とし、検査面Ｗ０に平行な面内における直交する２つの方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とする。図２に示すように、検査装置１の複数の磁石２０は、例えば、複数の電磁石２１及び電磁石２２を含んでいる。複数の磁石２０は、印加される電流が同時に制御された２つの電磁石２１及び電磁石２２を含んでもよいし、印加される電流が独立に制御された２つの電磁石２１及び電磁石２２を含んでもよい。また、複数の磁石２０は、永久磁石を含んでもよい。

図３は、実施形態１に係る検査装置１において、検査面Ｗ０における磁力線のＺ軸方向の磁場成分を例示したグラフであり、横軸は、検査面Ｗ０上のＸ軸方向の位置を示し、縦軸は、検査面Ｗ０における磁力線のＺ軸方向の磁場成分を示す。

図２及び図３に示すように、複数の磁石２０は、検査面Ｗ０上に傾斜磁場を発生させる。傾斜磁場は、検査面Ｗ０に直交するＺ軸方向の磁場成分の向きが検査面Ｗ０の位置によって＋Ｚ軸向きから－Ｚ軸向きに変化する傾斜磁場を発生させる。ここで、－Ｚ軸向きは、＋Ｚ軸向きの反対向きである。このように、複数の磁石２０は、時間的に一定であり、場所により異なる磁場を発生させる。

図１に示すように、光学系３０は、光学顕微鏡を含んでもよい。光学顕微鏡は、ウエーハＷＦの表面を結像する。光学系３０は、光源３１、フィルタ３２、偏光子３３、対物レンズ３４、アナライザ３５、フィルタ３６、ウエーハＷＦの焦点を得るためのＡＦセンサ３７並びにいくつかのレンズＰ１～Ｐ９及びいくつかのミラー（Мｉｒｒоｒ）Ｍ１～Ｍ４を有している。

光源３１は照明光を出射する。照明光は、例えば、レーザ光である。光源３１から出射した照明光は、フィルタ３２を透過することによって、所定の波長帯域を含むようになる。フィルタ３２を透過した照明光は、偏光子３３によって直線偏光を含むように変換される。直線偏光を含む照明光は、ミラーＭ２によって反射し、対物レンズ３４によってウエーハＷＦに集光される。なお、ミラーＭ２は、例えば、無偏光ビームスプリッタである。

対物レンズ３４は、ウエーハＷＦ上のパターンを結像するためのもので、一般に非磁性のものが選ばれる。ウエーハＷＦが磁気抵抗メモリ素子を含む場合には、磁気光学カー効果によって、直線偏光の偏光角が変化する。ウエーハＷＦで反射した反射光は、対物レンズ３４を透過し、アナライザ（Ａｎａｌｙｚｅｒ）３５に入射する。アナライザ３５は、反射光に含まれる直線偏光の偏光角の変化を検出する。アナライザ３５は、例えば、検光子を含む。アナライザ３５を透過した反射光は、フィルタ３６を介して検出器４０に入射する。ＡＦセンサ３７は、ウエーハＷＦ面の焦点を結ぶための部材である。ＡＦセンサ３７は、光学系３０で用いられる照明光及び反射光の波長よりも長いあるいは短い半導体レーザ光源を使用する。

検出器４０は、ウエーハＷＦのパターンを取得する。検出器４０は、複数のラインセンサＬ１及びＬ２、並びに、レビューモニタ４２を有してもよい。複数のラインセンサＬ１及びＬ２を総称してラインセンサ４１と呼ぶ。ラインセンサ４１は、２個に限らず、３個以上でもよい。複数のラインセンサ４１は、例えば、ＴＤＩ（Ｔｉｍｅ Ｄｅｌａｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）センサを含んでもよい。レビューモニタ４２は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサを含んでもよい。ＣＣＤセンサは、レビューに用いられてもよい。ミラーＭ３の挿入によって、ラインセンサＬ１及びＬ２とレビューモニタ４２との光路の切り替えを行う。

図４は、実施形態１に係る検査装置１において、検査を行うウエーハＷＦの搬送方法を例示したフローチャート図である。図４のステップＳ１１に示すように、まず、ウエーハＷＦを検査装置１に載置させる。具体的には、ウエーハ搬送ロボットＷ１は、検査するウエーハＷＦをウエーハ供給カセットＷ３から検査装置１の内部に搬送する。

次に、ステップＳ１２に示すように、事前ウエーハライメント装置Ｗ２は、ウエーハＷＦの回転角度やシフトを補正する。ウエーハＷＦは、事前ウエーハライメント装置Ｗ２で調整後、検査装置１のステージ１０に搬送される。次に、ステップＳ１３に示すように、ウエーハＷＦは、ステージ１０上で位置合わせが行われる。例えば、レーザ干渉計１４を用いてウエーハＷＦの位置合わせを行う。次に、ステップＳ１４に示すように、磁気抵抗メモリ素子の検査のために、ステージ１０上のウエーハＷＦを移動させる。このようにして、磁気抵抗メモリ素子を傾斜磁場内において移動させる。

次に、ステップＳ１５に示すように、検出器４０によって、ウエーハＷＦの磁気抵抗メモリ素子における磁気光学効果のイメージを取得する。具体的には、磁気抵抗メモリ素子の磁気光学効果による偏光角を測定する。このようにして、磁気抵抗メモリ素子を検査する。次に、ステップＳ１６に示すように、検査後、ウエーハＷＦを、ステージ１０から除去する。

図５は、実施形態１に係るウエーハＷＦを例示した平面図である。図５に示すように、ウエーハＷＦは、複数のダイＤＩＥを含んでいる。ダイＤＩＥ形成前の垂直磁化膜のベタ膜のみを検査対象としても良い。なお、図５において、図が煩雑にならないように、いくつかの符号を省略している。ダイＤＩＥは、例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に短辺及び長辺を有する長方形である。複数のダイＤＩＥは、ウエーハＷＦにおいて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に空間的に繰り返し周期性を有するように配置されている。ダイＤＩＥは、複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭを含んでいる。磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭは、アレイ状に並んだ繰り返し周期性を持つ記憶領域を有している。ラインセンサ４１は、複数のダイＤＩＥを横切るようにＸ軸方向に移動しながら画像を順方向に取得する。Ｘ軸方向に沿った１列の画像の取得が終わると、Ｙ軸方向に移動し、再びＸ軸方向に沿った１列の画像を逆方向から取得する。

図６は、実施形態１に係るウエーハＷＦに含まれたダイＤＩＥの検査方法を例示したシークエンス図であり、横軸は、時間を示し、縦軸は、電磁石の電流、検査帯、ウエーハＷＦの移動方向、ダイの検査期間及びＬＲＣを示す。図６に示すように、ウエーハＷＦのダイＤＩＥを全て検査する場合には、ラインセンサ４１の移動方向を、順方向及び逆方向に交互に繰り返す。そして、フィルタ処理やスキャン補正用の数画素を含めて隙間なく画像取得する。検査時間の都合により必ずしも隙間なく検査する必要はなく、Y方向に間引きして検査することも可能である。

図１に示すように、偏光子３３により直線偏光となったレーザ光をウエーハＷＦに照射し、その反射光を、検光子を含むアナライザ３５を通して検出器４０に入射させている。アナライザ３５により検出器４０に入射する光量が偏光角に従って変化する為、磁化分布が画像化される。磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭに印加される磁場を変化させることにより、磁場に応じた偏光角の分布から、ウエーハＷＦ内の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの磁気特性を測定することができる。

図７は、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの磁気特性を例示した図であり、横軸は、外部磁場を示し、縦軸は、カー（Ｋｅｒｒ）回転角を示す。図７に示すように、外部磁場が０の場合から外部磁場を大きくすると、カー回転角は大きくなる。しかしながら、カー回転角は、ある一定値に達すると飽和し、外部磁場を大きくしても変化しなくなる。次に、飽和した状態から外部磁場を小さくすると、カー回転角は小さくなる。そして、外部磁場を０にしても、カー回転角が残留する。外部磁場をさらに小さくすると、カー回転角は、ある一定値に達し、飽和する。よって、外部磁場を小さくしても変化しなくなる。飽和した状態から外部磁場を大きくすると、カー回転角は大きくなる。外部磁場を大きくする場合と、外部磁場を小さくする場合とでは、カー回転角の値の経路に違いが生じる。このように、カー回転角は、外部磁場を大きくする場合と、外部磁場を小さくする場合とでは、別のルートをたどるヒステリシス曲線を形成する。

図８は、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの磁気特性を例示した図であり、横軸は、外部磁場を示し、縦軸は、カー回転角を示す。図８には、外部磁場Ｈが、Ｈ１、Ｈ２及びＨ３の場合の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの偏光状態を含む画像も模式的に示している。図８に示すように、外部磁場を徐々に増加したときに撮像した画像は、外部磁場Ｈ＝Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３で異なるカー回転角による輝度を示す。カー回転角と、検出器４０で検出される輝度とは、相関関係にある。よって、検出器４０で得られた画像から各磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの保磁力(上の例ではＨ２の画像の磁場)及びそのばらつきを取得することができる。磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの大きさがカメラ解像度あるいは光学分解能より小の場合は、観察領域の平均的な磁気特性を取得することとなる。

本実施形態は、傾斜磁場内において、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭを移動させることにより検査を行う。これに対して、ステージ１０を固定し、電磁石に流す電流を変更させることにより、磁場を変化させる方法は、電流の変更に時間を要する。また、高感度な検出のためには、カメラの露光時間を長くする必要がある。特に、ウエーハＷＦの全面を検査する際には、ウエーハＷＦにおける各磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭを検査位置に移動させた上で、電磁石に流す電流を変更するという測定を繰り返す必要がある。よって、検査時間の増大が問題となる。

本実施形態は、電磁石に流す電流を変更する時間を削減することができる。また、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの移動に検出器４０を同期させることにより、カメラの露光時間を短縮することができる。

傾斜磁場内において、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭを移動させる検査方法は、１つのラインセンサを用いる場合と、複数のラインセンサを用いる場合とがある。ここで、本実施形態の複数のラインセンサを用いる場合を説明する前に、比較例における１つのラインセンサを用いる場合を説明する。これにより、本実施形態を明確にする。

図９は、比較例に係る検査装置において、１つのラインセンサＬ１が検出する検査面Ｗ０上の領域Ｓ１を例示したイメージ図である。図９に示すように、例えば、レビューモニタ４２の視野において、ラインセンサＬ１は、Ｙ軸方向に延びた領域Ｓ１を検出する。磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭをＸ軸方向に移動させることにより、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの磁気光学効果、すなわち、カー回転角による輝度変化を検出する。

図１０は、比較に係る検査装置において、検査面Ｗ０におけるＺ軸方向の磁場成分を例示したグラフであり、横軸は、検査面Ｗ０上のＸ軸方向の位置を示し、縦軸は、検査面Ｗ０におけるＺ軸方向の磁場成分を示す。図１０には、ラインセンサＬ１が検出する検査面Ｗ０上の領域Ｓ１も示している。図１１は、比較例に係る検査装置において、検査面Ｗ０におけるカー回転角を例示したグラフであり、横軸は、外部磁場のＺ軸方向の磁場成分を示し、縦軸は、カー回転角を示す。図１１には、複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの輝度も模式的に示している。

図１０及び図１１に示すように、時間ｔ＝ｔ０において、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭは、Ｚ軸方向の磁場成分が０の領域に位置している。磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭをＸ軸方向に移動すると、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭが受ける外部磁場は大きくなる。これにより、カー回転角も大きくなる。

しかしながら、カー回転角は、ある一定値に達すると飽和し、外部磁場を大きくしても変化しなくなる（時間ｔ＝ｔ１）。比較例において、ラインセンサＬ１は、時間ｔ＝ｔ１におけるＹ軸方向に並んだ複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭのカー回転角による輝度を取得する。例えば、Ｙ軸方向に並んだ複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭに欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）が存在した場合には、欠陥の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭは、隣の正常な磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭと異なる輝度を示す。この場合には、ラインセンサＬ１は、欠陥の輝度と、隣の正常な磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの輝度との差ｄｉｆｆを検出する。

次に、本実施形態の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの検査方法を説明する。本実施形態では、複数のラインセンサＬ１及びＬ２を有している。図１２は、実施形態１に係る検査装置１において、複数のラインセンサＬ１及びＬ２が検出する検査面Ｗ０上の領域Ｓ１及びＳ２を例示したイメージ図である。図１２に示すように、複数のラインセンサＬ１及びＬ２は、それぞれ、Ｙ軸方向に延びた領域Ｓ１及びＳ２を検出する。領域Ｓ１及びＳ２は、Ｘ軸方向の長さｄ１及びｄ２、並びに、Ｙ軸方向の長さＷを有している。領域Ｓ１及びＳ２は、Ｘ軸方向に隙間ｇａｐを空けて並んで配置されている。

図１３は、実施形態１に係る検査装置１において、検査面Ｗ０におけるＺ軸方向の磁場成分を例示したグラフであり、横軸は、検査面Ｗ０上のＸ軸方向の位置を示し、縦軸は、検査面Ｗ０におけるＺ軸方向の磁場成分を示す。図１３には、各ラインセンサが検出する検査面Ｗ０上の領域Ｓ１及びＳ２も示している。図１４は、実施形態１に係る検査装置１において、検査面Ｗ０におけるカー回転角を例示したグラフであり、横軸は、外部磁場のＺ軸方向の磁場成分を示し、縦軸は、カー回転角を示す。図１４には、複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの輝度も模式的に示している。

図１３及び図１４に示すように、時間ｔ＝ｔ０において、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭは、Ｚ軸方向の磁場成分が０の領域に位置している。磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭをＸ軸方向に移動させると、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭが受ける外部磁場は大きくなる。これにより、カー回転角も大きくなる。しかしながら、カー回転角は、ある一定値に達すると飽和し、外部磁場を大きくしても変化しなくなる（時間ｔ＝ｔ１）。ラインセンサＬ２は、時間ｔ＝ｔ１におけるＹ軸方向に並んだ複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭのカー回転角による輝度を取得する。

さらに、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭをＸ軸方向に移動させると、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭが受ける外部磁場は小さくなる。これにより、カー回転角も小さくなる。そして、外部磁場は０になる。さらに、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭをＸ軸方向に移動させると、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭが受ける外部磁場は逆向きになる。これにより、カー回転角は小さくなる。そして、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭをＸ軸方向に移動させると、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭが受ける逆向きの外部磁場は大きくなる。これにより、カー回転角はさらに小さくなる。

時間ｔ＝ｔ２において、逆向きの外部磁場が大きくなると、カー回転角は小さくなり、輝度も小さくなる。ラインセンサＬ１は、時間ｔ＝ｔ２におけるＹ軸方向に並んだ複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭのカー回転角による輝度を取得する。さらに、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭをＸ軸方向に移動させると、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭが受ける逆向きの外部磁場は小さくなる。そして、外部磁場は０になる。

図１４に示すように、本実施形態において、ラインセンサＬ２は、時間ｔ＝ｔ１における複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの輝度を取得する。また、ラインセンサＬ１は、時間ｔ＝ｔ２における複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの輝度を取得する。このように、本実施形態において、ラインセンサＬ２は、傾斜磁場内において磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの位置を移動させることにより、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの時間ｔ＝ｔ１の位置における磁気光学効果を検出する。ラインセンサＬ１は、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの時間ｔ＝ｔ２の位置における磁気光学効果を検出する。したがって、複数のラインセンサＬ２及びＬ１は、それぞれ、＋Ｚ軸向きの磁場成分による磁気光学効果、及び、－Ｚ軸向きの磁場成分による磁気光学効果を検出する。

時間ｔ＝ｔ１において、Ｙ軸方向に並んだ複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭに欠陥が存在した場合には、ラインセンサＬ２は、欠陥の輝度を検出する。欠陥の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭは、隣の正常な磁気抵抗メモリ素子と異なる輝度を示す。また、時間ｔ＝ｔ２において、Ｙ軸方向に並んだ複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭに欠陥が存在した場合には、ラインセンサＬ１は、欠陥の輝度を検出する。欠陥の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭは、隣の正常な磁気抵抗メモリ素子と異なる輝度を示す。

情報処理部５０は、複数のラインセンサＬ１及びＬ２が検出した磁気光学効果を処理する。具体的には、情報処理部５０は、ラインセンサＬ１が検出した磁気光学効果と、ラインセンサＬ２が検出した磁気光学効果と、の差分から磁気抵抗メモリ素子を検査する。例えば、情報処理部５０は、ラインセンサＬ２が検出した時間ｔ＝ｔ１における欠陥の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの輝度と、ラインセンサＬ１が検出した時間ｔ＝ｔ２における欠陥の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの輝度との差Ｄｉｆｆを検出する。このように、情報処理部５０は、同じ磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの異なる時間ｔ１及びｔ２の輝度を比較する。

なお、情報処理部５０は、ラインセンサＬ１が検出した欠陥の輝度と、隣の正常な磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの輝度との差ｄｉｆｆを検出してもよいし、ラインセンサＬ２が検出した欠陥の輝度と、隣の正常な磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの輝度との差ｄｉｆｆを検出してもよい。また、情報処理部５０は、２つのラインセンサＬ１及びＬ２に限らず、３つ以上のラインセンサが検出した磁気抵抗効果を処理してもよい。

図１５は、実施形態１に係る検査装置１において、カー回転角を例示したグラフであり、横軸は、外部磁場のＺ軸方向の磁場成分を示し、縦軸は、カー回転角を示す。図１５に示すように、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭにおいて、カー回転角は、外部磁場により、ヒステリシスを示す。Ｚ軸方向の磁場成分が＋Ｚ軸向きの場合のカー回転角による輝度をＭｓ＋とする。Ｚ軸方向の磁場成分が－Ｚ軸向きの場合のカー回転角による輝度をＭｓ－とする。ヒステリシスなしにおいてＺ軸方向の磁場成分が０の場合のカー回転角による輝度をＭ＝０とする。

図１６は、実施形態１に係る検査装置１において、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭのグレイ値を例示したグラフであり、横軸は磁気抵抗メモリ素子を示し、縦軸はグレイ値を示す。図１６に示すように、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭのカー回転角によって、輝度のグレイ値が異なる。そして、輝度Ｍｓ＋によるグレイ値と、輝度Ｍｓ－によるグレイ値との間には大きな差異がある。よって、本実施形態のように、複数のラインセンサＬ１及びＬ２を含む検出器４０は、一つのラインセンサが検出する輝度の差ｄｉｆｆより大きい差Ｄｉｆｆを検出することができる。

次に、本実施形態の効果を説明する。本実施形態の検査装置１は、傾斜磁場を有している。傾斜磁場は、検査面Ｗ０の位置によって、＋Ｚ軸向きから－Ｚ軸向きに磁場成分が変化する。傾斜磁場は、時間的に一定であり場所により異なる。このような傾斜磁場内を移動させることにより、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭに与える磁場を変化させる。このため、電磁石等の磁石２０が発生する磁場の分布は、傾斜磁場として一定でよい。よって、検査時に電磁石のコイルに流す電流を変化させる必要はない。従って、電磁石の応答性による測定速度は低下しないので、測定時間を短縮し、スループットを向上させることができる。

また、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの磁化分布を画像としてモニタし、ＴＤＩカメラ等のラインセンサ４１を用いて積算させる。このため、高感度の測定が可能であり、これまで行われていた長時間の撮像は不要である。このように、２つ以上のラインセンサ４１と、磁気抵抗効果素子ＭＲＡＭに対して、傾斜磁場を発生させる磁石２０と、を用いることにより、検査時間を短縮し、欠陥検出能力を向上させることができる。

さらに、検査装置１は、複数の電磁石における電流の向きを独立に切り替えることによって、磁場分布の形状を垂直磁場分布となるように変化させ、ヒステリシス分布の測定をすることができる。

（実施形態２）
次に、実施形態２に係る検査装置を説明する。本実施形態の検査装置において、ステージ１０は、磁性体を含む板部材を埋め込まれている。図１７は、実施形態２に係る検査装置において、ステージ１０及び磁石２０を例示した断面図である。図１７に示すように、検査装置２におけるステージ１０は、板部材１５を含んでいる。板部材１５は、板状であり、磁性体を含んでいる。板部材１５は、例えば、鉄板である。なお、板部材１５は、磁性体を含んでいれば、鉄板に限らない。板部材１５は、ステージ１０の内部に埋め込まれ、ステージ面１３に露出していない。

ステージ面１３に直交する方向から見て、板部材１５の外縁に囲まれる領域は、ステージ面１３に固定された磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭを含む。例えば、ステージ面１３に直交する方向から見て、板部材１５の外縁に囲まれる領域の面積は、ステージ面１３に固定された磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの面積よりも大きい。

ウエーハＷＦが複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭを含み、ステージ面１３にウエーハＷＦが固定された場合には、ステージ面１３に直交する方向から見て、板部材１５の外縁に囲まれる領域は、ステージ面１３に固定されたウエーハＷＦを含む。例えば、ステージ面１３に直交する方向から見て、板部材１５の外縁に囲まれる領域の面積は、ステージ面１３に固定されたウエーハＷＦの面積よりも大きい。このような構成とすることにより、傾斜磁場を安定化させることができる。実施形態２におけるこれ以外の構成及び効果は、実施形態１の記載に含まれている。

（実施形態３）
次に、実施形態３に係る検査装置を説明する。本実施形態において、ステージは、ステージ面に直交する回転軸を中心にして回転する。よって、ステージは、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭを検査面Ｗ０に直交する回転軸を中心にして回転移動させる。図１８は、実施形態３に係る検査装置において、ステージ及び磁石を例示した斜視図である。図１８に示すように、検査装置３におけるステージ１１０は、例えば、円板状である。ステージ１１０は、ステージ面１１３を有し、ステージ面１１３に直交する回転軸Ｃを中心にして回転する。回転軸Ｃを中心にして時計の針の回転方向と反対方向を＋θ方向とする。

２つの磁石１２１及び磁石１２２は、ステージ面１１３の上方に配置されている。磁石１２１と磁石１２２との間の中心位置は固定されている。しかしながら、磁石１２１及び磁石１２２の相互間の距離は、伸び縮み可能である。例えば、磁石１２１と磁石１２２との間の中心位置が回転軸Ｃ上に固定されている場合には、磁石１２１及び磁石１２２は、ステージ１１０の半径方向に伸び縮み可能である。よって、２つの磁石１２１及び磁石１２２は、検査する磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの位置に基づいて、相互の間隔を調整して傾斜磁場を発生させる。なお、磁石１２１と磁石１２２との間の中心位置は、回転軸Ｃ上に限らない。

ウエーハＷＦの中心を回転軸Ｃ上に配置させた場合に、複数のラインセンサ４１は、それぞれ、磁石１２１及び磁石１２２による磁場特性を測定する。各ラインセンサ４１は、ウエーハＷＦが１周回ることにより、＋Ｚ軸向きの磁場（＋Ｈ）及び－Ｚ軸向きの磁場（－Ｈ）による磁場特性を測定することができる。測定領域ＳＲは、検査面Ｗ０における回転軸Ｃを中心にした円環状である。

ウエーハＷＦの中心から磁石１２１（または磁石１２２）までの距離をｒとする。測定領域ＳＲの接線方向の速度ｖ（ｌｉｎｅａｒ ｓｐｅｅｄ）は、ウエーハＷＦの中心からの距離ｒに依存する。つまり、ｖ＝ｒωにおいて、ＴＤＩ等のラインセンサ４１のスキャン速度（ｓｃａｎ ｓｐｅｅｄ）に合わせるように角速度ωを調整する。これによりラインセンサ４１は、磁気光学効果の画像を取得する。本実施形態によれば、回転するステージ１１０を適用することにより、ＸＹステージと比べて、折り返しの時間を節約することと、スキャン方向に対して、ＴＤＩ等のラインセンサ４１の積算方向を制御する必要はないこと等のメリットがあげられる。以下では、実施形態３の変形例をいくつか示す。

（変形例１）
図１９は、実施形態３の変形例１に係る検査装置において、ステージ１１０、磁石１２１、１２２及びラインセンサＬ１、Ｌ２の配置を例示した平面図である。図１９に示すように、本変形例の検査装置３ａにおいて、ステージ面１１３上における磁石１２１と磁石１２２との間の中心位置は、回転軸Ｃと、ステージ面１１３の＋Ｘ軸方向側の周縁と、の間に位置している。磁石１２１は、中心位置の＋Ｙ軸方向側に配置され、磁石１２２は、中心位置の－Ｙ軸方向側に配置されている。傾斜磁場は、Ｙ軸方向に沿って形成されている。

複数のラインセンサＬ１及びＬ２は、磁石１２１と磁石１２２との間に配置されている。複数のラインセンサＬ１及びＬ２は、Ｘ軸方向に延びている。ステージ１１０が回転することにより、複数のラインセンサＬ１及びＬ２は、ラインセンサ４１の測定幅を幅とする円環状の測定領域ＳＲを測定する。

図２０は、実施形態３の変形例１に係る検査装置３ａにおいて、検査面Ｗ０におけるＺ軸方向の磁場成分を例示したグラフであり、横軸は、検査面上のＹ軸方向の位置を示し、縦軸は、検査面Ｗ０におけるＺ軸方向の磁場成分を示す。図２１は、実施形態３の変形例１に係る検査装置３ａにおいて、検査面Ｗ０におけるカー回転角を例示したグラフであり、横軸は、外部磁場のＺ軸方向の磁場成分を示し、縦軸は、カー回転角を示す。

図２０及び図２１に示すように、時間ｔ＝ｔ０において、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭは、Ｚ軸方向の磁場成分が０の領域に位置している。磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭを＋θ方向に移動させると、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭが受ける外部磁場は大きくなる。これにより、カー回転角も大きくなる。しかしながら、カー回転角は、ある一定値に達すると飽和し、外部磁場を大きくしても変化しなくなる（時間ｔ＝ｔ１）。ラインセンサＬ２は、時間ｔ＝ｔ１における半径方向に並んだ複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭのカー回転角による輝度を取得する。

さらに、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭを＋θ方向に移動させると、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭが受ける外部磁場は小さくなる。これにより、カー回転角は小さくなる。そして、外部磁場は０になる。さらに、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭを＋θ方向に移動させると、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭが受ける外部磁場は逆向きになる。これにより、カー回転角は小さくなる。そして、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭを＋θ方向に移動させると、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭが受ける逆向きの外部磁場は大きくなる。これにより、カー回転角はさらに小さくなる。

時間ｔ＝ｔ２において、逆向きの外部磁場が大きくなると、カー回転角は小さくなる。ラインセンサＬ１は、時間ｔ＝ｔ２における半径方向に並んだ複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭのカー回転角による輝度を取得する。さらに、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭを＋θ方向に移動させると、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭが受ける逆向きの外部磁場は小さくなる。そして、外部磁場は０になる。

図２０に示すように、本実施形態において、ラインセンサＬ２は、時間ｔ＝ｔ１における複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの輝度を取得する。また、ラインセンサＬ１は、時間ｔ＝ｔ２における複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの輝度を取得する。情報処理部５０は、時間ｔ＝ｔ１における欠陥の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの輝度と、時間ｔ＝ｔ２における欠陥の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの輝度との差Ｄｉｆｆを検出する。

（変形例２）
次に、実施形態３の変形例２に係る検査装置を説明する。図２２は、実施形態３の変形例２に係る検査装置において、ステージ１１０、磁石１２１、１２２及びラインセンサＬ１、Ｌ２の配置を例示した平面図である。図２２に示すように、検査装置３ｂにおいて、ステージ面１１３における磁石１２１と磁石１２２との間の中心位置は、回転軸Ｃに位置している。磁石１２１は、回転軸Ｃの－Ｘ軸方向側に配置され、磁石１２２は、回転軸Ｃの＋Ｘ軸方向側に配置されている。傾斜磁場は、Ｘ軸方向に沿って形成されている。

複数のラインセンサＬ１及びＬ２は、回転軸Ｃの＋Ｙ軸方向側及び回転軸Ｃの－Ｙ軸方向側に配置されている。複数のラインセンサＬ１及びＬ２は、Ｙ軸方向に延びている。磁石１２１、磁石１２２、ラインセンサＬ１及びラインセンサＬ２は、回転軸Ｃから等距離に位置している。よって、磁石１２１、ラインセンサＬ１、磁石１２２及びラインセンサＬ２は、回転軸を中心にした円周上に等間隔で配置されている。ステージ１１０が回転することにより、複数のラインセンサＬ１及びＬ２は、ラインセンサ４１の測定幅を幅とする円環状の測定領域ＳＲを測定する。

図２３は、実施形態３の変形例２に係る検査装置３ｂにおいて、検査面Ｗ０におけるＺ軸方向の磁場成分を例示したグラフであり、横軸は、回転軸Ｃの周りの角度で示す測定領域ＳＲ上の位置を示し、縦軸は、検査面Ｗ０におけるＺ軸方向の磁場成分を示す。図２４は、実施形態３の変形例２に係る検査装置３ｂにおいて、検査面Ｗ０におけるカー回転角を例示したグラフであり、横軸は、外部磁場のＺ軸方向の磁場成分を示し、縦軸は、カー回転角を示す。

図２３及び図２４に示すように、検査面Ｗ０上のθ＝０の位置において、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭは、磁石１２２の直下である。よって、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭは、＋Ｚ軸向きの磁場成分が大きい領域に位置している。磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭを＋θ方向に移動すると、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭが受ける外部磁場は小さくなる。これにより、カー回転角も小さくなる。そして、θ＝π／２において、外部磁場は０になる。ラインセンサＬ１は、θ＝π／２における半径方向に並んだ複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭのカー回転角による輝度を取得する。

さらに、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭをθ方向に移動させると、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭが受ける逆向きの外部磁場は、大きくなる。これにより、カー回転角は小さくなる。θ＝πにおいて、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭは、磁石１２１の直下である。よって、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭは、逆向きの磁場成分が大きい領域に位置している。さらに、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭを＋θ方向に移動させると、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭが受ける逆向きの磁場成分は小さくなる。そして、θ＝３π／２において、外部磁場は０になる。ラインセンサＬ２は、θ＝３π／２における半径方向に並んだ複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭのカー回転角による輝度を取得する。情報処理部５０は、θ＝π／２における欠陥の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの輝度と、θ＝３π／２における欠陥の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの輝度との差Ｄｉｆｆを検出する。

（変形例３）
次に、実施形態３の変形例３に係る検査装置を説明する。図２５は、実施形態３の変形例３に係る検査装置において、ステージ１１０、磁石１２１、１２２及びラインセンサＬ１、Ｌ２の配置を例示した平面図である。図２５に示すように、検査装置３ｃにおいて、ステージ面１１３上における磁石１２１と磁石１２２との間の中心位置は、回転軸Ｃに位置している。磁石１２１は、回転軸Ｃの－Ｘ軸方向側に配置され、磁石１２２は、回転軸Ｃの＋Ｘ軸方向側に配置されている。傾斜磁場は、Ｘ軸方向に沿って形成されている。

ラインセンサＬ１は、磁石１２１のわずかに＋θ方向側に配置され、ラインセンサＬ２は、磁石１２２のわずかに＋θ方向側に配置されている。複数のラインセンサＬ１及びＬ２は、Ｘ軸方向に延びている。ステージ１１０が回転することにより、複数のラインセンサＬ１及びＬ２は、ラインセンサ４１の測定幅を幅とする円環状の測定領域ＳＲを測定する。

図２６は、実施形態３の変形例３に係る検査装置３ｃにおいて、検査面Ｗ０におけるＺ軸方向の磁場成分を例示したグラフであり、横軸は、回転軸Ｃの周りの角度で示す測定領域ＳＲ上の位置を示し、縦軸は、検査面Ｗ０におけるＺ軸方向の磁場成分を示す。図２７は、実施形態３の変形例２に係る検査装置３ｃにおいて、検査面Ｗ０におけるカー回転角を例示したグラフであり、横軸は、外部磁場のＺ軸方向の磁場成分を示し、縦軸は、カー回転角を示す。

図２６及び図２７に示すように、検査面Ｗ０上のθ＝０の位置において、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭは、磁石１２２の直下である。よって、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭは、＋Ｚ軸向きの磁場成分が大きい領域に位置している。ラインセンサＬ２は、磁石１２２からわずかに＋θ方向に移動した半径方向に並んだ複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭのカー回転角による輝度を取得する。

磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭをさらに＋θ方向に移動すると、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭが受ける外部磁場は小さくなる。これにより、カー回転角は小さくなる。そして、θ＝π／２において、外部磁場は０になる。さらに、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭを＋θ方向に移動させると、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭが受ける逆向きの外部磁場は、大きくなる。これにより、カー回転角は小さくなる。

θ＝πにおいて、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭは、磁石１２１の直下である。よって、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭは、逆向きの磁場成分が大きい領域に位置している。ラインセンサＬ１は、磁石１２１からわずかに＋θ方向に移動した半径方向に並んだ複数の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭのカー回転角による輝度を取得する。

さらに、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭを＋θ方向に移動させると、磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭが受ける逆向きの磁場成分は小さくなる。そして、θ＝３π／２において、外部磁場は０になる。情報処理部５０は、θ＝０からわずかに＋θ方向の位置における欠陥の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの輝度と、θ＝πからわずかに＋θ方向の位置における欠陥の磁気抵抗メモリ素子ＭＲＡＭの輝度との差Ｄｉｆｆを検出する。実施形態３及び変形例１～３におけるこれ以外の構成及び効果は、実施形態１及び２の記載に含まれている。

なお、本発明は、上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施形態１～３及び変形例１～３の各構成を組み合わせたものも本発明の技術思想の範囲内である。

１、２、３、３ａ、３ｂ、３ｃ 検査装置
１０、１１０ ステージ
１１ 移動部
１２ 本体部
１３、１１３ ステージ面
１４ レーザ干渉計
１５ 板部材
２０、１２１、１２２ 磁石
２１、２２ 電磁石
３０ 光学系
３１ 光源
３２ フィルタ
３３ 偏光子
３４ 対物レンズ
３５ アナライザ
３６ フィルタ
３７ ＡＦセンサ
４０ 検出器
４１ ラインセンサ
４２ レビューモニタ
５０ 情報処理部
６０ 電源及び制御部
Ｂ１ 石定盤
Ｂ２ アクティブ除振台
Ｂ３ クサビ
Ｂ４ 分散板
Ｃ 回転軸
ＤＩＥ ダイ
ＭＲＡＭ 磁気抵抗メモリ素子
ＳＲ 測定領域
Ｗ０ 検査面
Ｗ１ ウエーハ搬送ロボット
Ｗ２ 事前ウエーハアライメント装置
Ｗ３ ウエーハ供給カセット
ＷＦ ウエーハ

Claims (10)

1. ステージ面を有するステージであって、前記ステージ面に磁気抵抗メモリ素子を固定させ、前記ステージ面に平行な検査面内において前記磁気抵抗メモリ素子を移動させる前記ステージと、
   前記検査面に直交する方向の磁場成分の向きが前記検査面の位置によって第１向きから前記第１向きの反対向きの第２向きに変化する傾斜磁場を発生させる複数の磁石と、
   前記傾斜磁場内において前記磁気抵抗メモリ素子の位置を移動させることにより、前記磁気抵抗メモリ素子の第１位置における磁気光学効果を検出する第１ラインセンサ及び前記第１位置とは異なる第２位置における前記磁気光学効果を検出する第２ラインセンサを含む複数のラインセンサと、
   前記複数のラインセンサが検出した前記磁気光学効果を処理する情報処理部と、
   を備えた検査装置。
2. 前記複数のラインセンサは、前記第１向きの前記磁場成分による前記磁気光学効果、前記第２向きの前記磁場成分による前記磁気光学効果、及び、前記検査面に直交する方向の磁場成分が０による前記磁気光学効果のうち、少なくともいずれかを検出する前記ラインセンサを含む、
   請求項１に記載の検査装置。
3. 前記情報処理部は、前記第１ラインセンサが検出した前記磁気光学効果と、前記第２ラインセンサが検出した前記磁気光学効果と、の差分から前記磁気抵抗メモリ素子を検査する、
   請求項１または２に記載の検査装置。
4. 前記ステージは、磁性体を含む板部材を埋め込まれ、
   前記ステージ面に直交する方向から見て、前記板部材の外縁に囲まれる領域は、前記ステージ面に固定された前記磁気抵抗メモリ素子を含む、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の検査装置。
5. 前記ステージ面に、ウエーハが固定され、
   前記ウエーハは、複数の前記磁気抵抗メモリ素子あるいはメモリ素子形成工程前の垂直磁化ベタ膜を含み、
   前記ステージは、磁性体を含む板部材を埋め込まれ、
   前記ステージ面に直交する方向から見て、前記磁性体の外縁に囲まれる領域は、前記ステージ面に固定された前記ウエーハを含む、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の検査装置。
6. 前記複数の磁石は、印加される電流が独立に制御された２つの電磁石を含む、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の検査装置。
7. 前記ステージは、前記磁気抵抗メモリ素子あるいはメモリ素子形成工程前の垂直磁化ベタ膜を前記検査面内において一方向に沿って直線状に移動させる、
   請求項１～６のいずれか１項に記載の検査装置。
8. 前記ステージは、前記磁気抵抗メモリ素子あるいはメモリ素子形成工程前の垂直磁化ベタ膜を前記検査面に直交する回転軸を中心にして回転移動させる、
   請求項１～６のいずれか１項に記載の検査装置。
9. 前記ステージ面に、ウエーハが固定され、
   前記ウエーハは、複数の前記磁気抵抗メモリ素子あるいは複数のメモリ素子形成工程前の垂直磁化ベタ膜を含み、
   前記複数の磁石は、検査する前記磁気抵抗メモリ素子あるいは前記垂直磁化ベタ膜の位置に基づいて、相互の間隔を調整して前記傾斜磁場を発生させる、
   請求項１～８のいずれか１項に記載の検査装置。
10. 前記第１ラインセンサ及び前記第２ラインセンサは、ＴＤＩを含む、
    請求項１～９のいずれか１項に記載の検査装置。

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