磁場検出素子の評価装置
【課題】磁場検出素子に対して所定の強度で均一に磁場を印加し、磁場検出素子を正確に評価することが可能な磁場検出素子の評価装置を提供する。
【解決手段】シールド部材１３は、磁場をシールドする材料から形成され、磁場検出素子２２，２２‥のうちの少なくとも１つを露呈する開口部１５が形成されている。磁場印加手段１４は、例えばシールド部材１３の開口部１５の近傍に配され、所定の強度の磁場を発生させる。磁場印加手段１４で発生した磁場の漏れ磁界Ｍは、開口部１５の成す開口面に対して略水平に磁界Ｍが誘導され、開口部１５から露呈された磁場検出素子２２，２２‥のうちの少なくとも１つに対して磁場を印加する。
【解決手段】シールド部材１３は、磁場をシールドする材料から形成され、磁場検出素子２２，２２‥のうちの少なくとも１つを露呈する開口部１５が形成されている。磁場印加手段１４は、例えばシールド部材１３の開口部１５の近傍に配され、所定の強度の磁場を発生させる。磁場印加手段１４で発生した磁場の漏れ磁界Ｍは、開口部１５の成す開口面に対して略水平に磁界Ｍが誘導され、開口部１５から露呈された磁場検出素子２２，２２‥のうちの少なくとも１つに対して磁場を印加する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁場検出素子の磁気的特性を評価する磁場検出素子の評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空間に存在する微弱な外部磁場、例えば地磁気などを検出する磁場検出素子としては、例えば磁気インピーダンス素子、磁気抵抗効果素子、フラックスゲート等が挙げられる。例えば、磁気インピーダンス素子は、外部磁界の正、負双方の出力特性がほぼ対称形をなし、かつ磁場０付近でそのインピーダンスが極小となる。このような出力特性を利用して、磁場の検出感度を上げたり、磁場の方向を検知するために、磁気インピーダンス素子にバイアス磁界を印加する方法が知られている。
【０００３】
こうした磁気インピーダンス素子の磁場に対する応答特性を測定する装置として、例えば、磁気インピーダンス素子を備えた被測定物に対して、磁場を印加し、磁気インピーダンス素子の出力を測定する磁場検出素子の評価装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３０５４４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁場検出素子の出力特性を正確に測定する際には、磁場検出素子の検出面に対して水平な磁場を、全域に渡って均一な強度で印加することが必要となる。しかしながら、こうした磁場の印加は磁場発生装置による漏れ磁界を利用するため、磁場検出素子の検出面全域に渡って均一な強度の磁場を印加しようとすると、磁場検出素子の外側まで広く漏れ磁界を発生させる必要が生じる。
【０００５】
こうして、磁場検出素子の外側まで漏れ磁界を発生させると、磁場検出素子の外側に磁性体が存在する場合、この磁性体が磁束を集めてしまい、測定対象の磁場検出素子に印加される磁場の強度が設定値と異なってしまうという不都合が生じる。特に、ウェハ上に複数の磁場検出素子が互いに高密度に隣接して形成されている場合、測定対象の磁場検出素子に隣接する磁場検出素子の影響によって磁束が集められ、測定対象の磁場検出素子に印加される磁場の強度が設定値よりも強められて正確な測定ができないといった課題があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、磁場検出素子に対して所定の強度で均一に磁場を印加し、磁場検出素子を正確に評価することが可能な磁場検出素子の評価装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る磁場検出素子の評価装置は、１つ以上の磁場検出素子が面状に配された被測定物を載置するステージと、前記被測定物の近傍に配され、前記磁場検出素子のうちの少なくとも１つを露呈する開口部を有するシールド部材と、前記開口部の成す開口面に対して略水平に磁界を誘導する磁場印加手段とを少なくとも備えたことを特徴とする。
本発明の請求項２に係る磁場検出素子の評価装置は、請求項１において、前記開口部は、前記磁場印加手段から前記被測定物に向かって、その側壁が内側に傾斜したテーパー形状であることを特徴とする。
本発明の請求項３に係る磁場検出素子の評価装置は、請求項１において、前記ステージは、移動可能であることを特徴とする。
本発明の請求項４に係る磁場検出素子の評価装置は、請求項１において、前記開口部は、前記磁場検出素子と略同じ面積か、または、前記磁場検出素子より大きい面積を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の磁場検出素子の評価装置によれば、開口部から露呈された磁場検出素子の検出面全体に均一な強度の磁場を印加するために、１つの磁場検出素子よりも広い範囲に磁場を与えても、開口部から露呈された磁場検出素子の周辺はシールド部材によって覆われ、印加された磁場の影響を受けない。
【０００９】
よって、開口部から露呈された評価対象の磁場検出素子に対しては、均一な強度の磁場を印加できるとともに、開口部から露呈された磁場検出素子の周辺に配された磁性体による磁場の影響をシールド部材によって防止できるので、開口部から露呈された磁場検出素子の正確な磁気特性を測定、評価することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る磁場検出素子の評価装置の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
図１は、磁場検出素子の評価装置の一例を示す斜視図であり、図２はその側断面図である。磁場検出素子の評価装置１０は、一面に被測定物１１を載置するステージ１２と、被測定物１１の近傍に配されるシールド部材１３と、被測定物１１に磁場を印加する磁場印加手段１４とを有している。
【００１２】
評価装置１０によって磁気的特性を評価する被測定物１１は、例えばウェハ２１に複数の磁場検出素子２２，２２‥が面状に配されたものである。シールド部材１３は、磁場をシールドする材料から形成され、磁場検出素子２２，２２‥のうちの少なくとも１つを露呈する開口部１５が形成されている。
【００１３】
磁場印加手段１４は、例えばシールド部材１３の開口部１５の近傍に配され、所定の強度の磁場を発生させる。磁場印加手段１４で発生した磁場の漏れ磁界Ｍは、開口部１５の成す開口面Ｆに対して略水平に磁界Ｍが誘導され、開口部１５から露呈された磁場検出素子２２，２２‥のうちの少なくとも１つに対して磁場を印加する。
【００１４】
このような構成の磁場検出素子の評価装置１０によれば、開口部１５から露呈された磁場検出素子２２の検出面全体に均一な強度の磁場を印加するために、１つの磁場検出素子２２よりも広い範囲に磁場を与えても、開口部１５から露呈された磁場検出素子２２の周辺はシールド部材１３によって覆われ、印加された磁場の影響を受けない。
【００１５】
従って、開口部１５から露呈された磁場検出素子２２の周辺にも磁性体、例えば複数の磁場検出素子２２，２２‥が配されていたとしても、これらはシールド部材１３によって覆われるので、広い範囲に印加された磁場を集めて開口部１５から露呈された磁場検出素子２２の磁場を強めてしまうといったことを防止する。
【００１６】
よって、開口部１５から露呈された評価対象の磁場検出素子２２に対しては、均一な強度の磁場を印加できるとともに、開口部１５から露呈された磁場検出素子２２の周辺に配された他の磁場検出素子２２などの磁性体による磁場の影響をシールド部材１３によって防止できるので、開口部１５から露呈された磁場検出素子２２の正確な磁気特性を測定、評価することが可能になる。
【００１７】
ステージ１２は、移動機構（図示せず）によって水平方向に移動可能にしてもよい。ステージ１２を移動可能にすることで、ウェハ２１に複数の磁場検出素子２２，２２‥が面状に配された被測定物１１などに、ステージ１２を移動させつつ磁場を印加して、開口部１５に露呈される磁場検出素子２２をスクロールさせ、連続して多数の磁場検出素子２２，２２‥を短時間に測定、評価することが可能になる。
【００１８】
磁場検出素子２２は、例えば、磁性体がメアンダ状に配されたものであればよい。シールド部材１３は、磁性材料、例えば、パーマロイ等を板状に形成したものを用いればよい。こうしたシールド部材１３と磁場検出素子２２との隙間ｔは、例えば１００μｍ〜１ｍｍ 程度に設定すればよい。
【００１９】
シールド部材１３に形成される開口部１５は、磁場検出素子２２を１つないし複数露呈させる大きさに形成されていれば良い。そして、開口部１５の形状は、例えば、被測定物１１に向かって側壁Ｒが内側に傾斜したテーパー形状に形成されていればよい。こうしたテーパー形状に形成された側壁Ｒの傾斜角度θは、例えば、１０〜７０°に設定されていれば良い。開口部１５の側壁Ｒを内側に傾斜したテーパー形状に形成することによって、磁場印加手段１４で形成された磁界Ｍを開口部１５の成す開口面Ｆに対して略水平に誘導することが容易になる。
【００２０】
磁場印加手段１４としては、例えば、ソレノイドコイルなどの電磁石や永久磁石などを用いればよく、磁界を発生できるものであれば、どのような形態のものであってもよい。こうした、磁場印加手段１４の磁場発生面はシールド部材１３の開口部１５に対して任意の角度に設定されれば良い（図２中の符号１４点線部参照）。また、磁場印加手段１４で形成された磁界Ｍを開口部１５の成す開口面Ｆに対して略水平に誘導しやすくするために、開口部１５の縁部に磁性体などを形成しても良い。
【００２１】
被測定物１１は、磁場検出素子２２が１つだけ形成されていても良く、また、複数の磁場検出素子２２が不規則に配列されていても良い。磁場検出素子２２としては、例示した磁性材をメアンダ形状に形成したもの以外にも、例えば、導電材をコイル状に形成したものや、スパイラル状に形成したものなど、磁場の強度や方向を検知できる形態のものであれば、どのようなものであってもよく、限定されるものではない。
【００２２】
開口部は、磁場検出素子が複数同時に露呈される形状であっても良い。図３に示す磁場検出素子の評価装置３０によれば、シールド部材３３の開口部３５は、被測定物１１を成す磁場検出素子２２，２２‥を複数同時に露呈する略長方形の形状に形成されている。また、磁場印加手段３４は、こうした開口部３５の形状に合わせて、開口部３５から露呈された複数の磁場検出素子２２，２２‥に対して、均一な強度で磁場を印加できる構成となっている。
【００２３】
このような磁場検出素子の評価装置３０によれば、複数の磁場検出素子２２，２２‥を同時に測定、評価が可能になり、より一層短時間で複数の磁場検出素子２２，２２‥が形成された被測定物１１の評価を行うことができる。
【００２４】
なお、こうしたシールド部材に形成される開口部は、複数形成されていてもよい。例えば、複数の磁場検出素子が形成された被測定物１１に対して、千鳥状に互い違いに開口を形成することで、磁場印加手段のレイアウトがしやすくすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の磁場検出素子の評価装置の実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の磁場検出素子の評価装置の実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の磁場検出素子の評価装置の別な実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０…磁場検出素子の評価装置、１１…被測定物、１２…ステージ、１３…シールド部材、１４…磁場印加手段、１５…開口部、２２…磁場検出素子。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁場検出素子の磁気的特性を評価する磁場検出素子の評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空間に存在する微弱な外部磁場、例えば地磁気などを検出する磁場検出素子としては、例えば磁気インピーダンス素子、磁気抵抗効果素子、フラックスゲート等が挙げられる。例えば、磁気インピーダンス素子は、外部磁界の正、負双方の出力特性がほぼ対称形をなし、かつ磁場０付近でそのインピーダンスが極小となる。このような出力特性を利用して、磁場の検出感度を上げたり、磁場の方向を検知するために、磁気インピーダンス素子にバイアス磁界を印加する方法が知られている。
【０００３】
こうした磁気インピーダンス素子の磁場に対する応答特性を測定する装置として、例えば、磁気インピーダンス素子を備えた被測定物に対して、磁場を印加し、磁気インピーダンス素子の出力を測定する磁場検出素子の評価装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３０５４４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁場検出素子の出力特性を正確に測定する際には、磁場検出素子の検出面に対して水平な磁場を、全域に渡って均一な強度で印加することが必要となる。しかしながら、こうした磁場の印加は磁場発生装置による漏れ磁界を利用するため、磁場検出素子の検出面全域に渡って均一な強度の磁場を印加しようとすると、磁場検出素子の外側まで広く漏れ磁界を発生させる必要が生じる。
【０００５】
こうして、磁場検出素子の外側まで漏れ磁界を発生させると、磁場検出素子の外側に磁性体が存在する場合、この磁性体が磁束を集めてしまい、測定対象の磁場検出素子に印加される磁場の強度が設定値と異なってしまうという不都合が生じる。特に、ウェハ上に複数の磁場検出素子が互いに高密度に隣接して形成されている場合、測定対象の磁場検出素子に隣接する磁場検出素子の影響によって磁束が集められ、測定対象の磁場検出素子に印加される磁場の強度が設定値よりも強められて正確な測定ができないといった課題があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、磁場検出素子に対して所定の強度で均一に磁場を印加し、磁場検出素子を正確に評価することが可能な磁場検出素子の評価装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る磁場検出素子の評価装置は、１つ以上の磁場検出素子が面状に配された被測定物を載置するステージと、前記被測定物の近傍に配され、前記磁場検出素子のうちの少なくとも１つを露呈する開口部を有するシールド部材と、前記開口部の成す開口面に対して略水平に磁界を誘導する磁場印加手段とを少なくとも備えたことを特徴とする。
本発明の請求項２に係る磁場検出素子の評価装置は、請求項１において、前記開口部は、前記磁場印加手段から前記被測定物に向かって、その側壁が内側に傾斜したテーパー形状であることを特徴とする。
本発明の請求項３に係る磁場検出素子の評価装置は、請求項１において、前記ステージは、移動可能であることを特徴とする。
本発明の請求項４に係る磁場検出素子の評価装置は、請求項１において、前記開口部は、前記磁場検出素子と略同じ面積か、または、前記磁場検出素子より大きい面積を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の磁場検出素子の評価装置によれば、開口部から露呈された磁場検出素子の検出面全体に均一な強度の磁場を印加するために、１つの磁場検出素子よりも広い範囲に磁場を与えても、開口部から露呈された磁場検出素子の周辺はシールド部材によって覆われ、印加された磁場の影響を受けない。
【０００９】
よって、開口部から露呈された評価対象の磁場検出素子に対しては、均一な強度の磁場を印加できるとともに、開口部から露呈された磁場検出素子の周辺に配された磁性体による磁場の影響をシールド部材によって防止できるので、開口部から露呈された磁場検出素子の正確な磁気特性を測定、評価することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る磁場検出素子の評価装置の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
図１は、磁場検出素子の評価装置の一例を示す斜視図であり、図２はその側断面図である。磁場検出素子の評価装置１０は、一面に被測定物１１を載置するステージ１２と、被測定物１１の近傍に配されるシールド部材１３と、被測定物１１に磁場を印加する磁場印加手段１４とを有している。
【００１２】
評価装置１０によって磁気的特性を評価する被測定物１１は、例えばウェハ２１に複数の磁場検出素子２２，２２‥が面状に配されたものである。シールド部材１３は、磁場をシールドする材料から形成され、磁場検出素子２２，２２‥のうちの少なくとも１つを露呈する開口部１５が形成されている。
【００１３】
磁場印加手段１４は、例えばシールド部材１３の開口部１５の近傍に配され、所定の強度の磁場を発生させる。磁場印加手段１４で発生した磁場の漏れ磁界Ｍは、開口部１５の成す開口面Ｆに対して略水平に磁界Ｍが誘導され、開口部１５から露呈された磁場検出素子２２，２２‥のうちの少なくとも１つに対して磁場を印加する。
【００１４】
このような構成の磁場検出素子の評価装置１０によれば、開口部１５から露呈された磁場検出素子２２の検出面全体に均一な強度の磁場を印加するために、１つの磁場検出素子２２よりも広い範囲に磁場を与えても、開口部１５から露呈された磁場検出素子２２の周辺はシールド部材１３によって覆われ、印加された磁場の影響を受けない。
【００１５】
従って、開口部１５から露呈された磁場検出素子２２の周辺にも磁性体、例えば複数の磁場検出素子２２，２２‥が配されていたとしても、これらはシールド部材１３によって覆われるので、広い範囲に印加された磁場を集めて開口部１５から露呈された磁場検出素子２２の磁場を強めてしまうといったことを防止する。
【００１６】
よって、開口部１５から露呈された評価対象の磁場検出素子２２に対しては、均一な強度の磁場を印加できるとともに、開口部１５から露呈された磁場検出素子２２の周辺に配された他の磁場検出素子２２などの磁性体による磁場の影響をシールド部材１３によって防止できるので、開口部１５から露呈された磁場検出素子２２の正確な磁気特性を測定、評価することが可能になる。
【００１７】
ステージ１２は、移動機構（図示せず）によって水平方向に移動可能にしてもよい。ステージ１２を移動可能にすることで、ウェハ２１に複数の磁場検出素子２２，２２‥が面状に配された被測定物１１などに、ステージ１２を移動させつつ磁場を印加して、開口部１５に露呈される磁場検出素子２２をスクロールさせ、連続して多数の磁場検出素子２２，２２‥を短時間に測定、評価することが可能になる。
【００１８】
磁場検出素子２２は、例えば、磁性体がメアンダ状に配されたものであればよい。シールド部材１３は、磁性材料、例えば、パーマロイ等を板状に形成したものを用いればよい。こうしたシールド部材１３と磁場検出素子２２との隙間ｔは、例えば１００μｍ〜１ｍｍ 程度に設定すればよい。
【００１９】
シールド部材１３に形成される開口部１５は、磁場検出素子２２を１つないし複数露呈させる大きさに形成されていれば良い。そして、開口部１５の形状は、例えば、被測定物１１に向かって側壁Ｒが内側に傾斜したテーパー形状に形成されていればよい。こうしたテーパー形状に形成された側壁Ｒの傾斜角度θは、例えば、１０〜７０°に設定されていれば良い。開口部１５の側壁Ｒを内側に傾斜したテーパー形状に形成することによって、磁場印加手段１４で形成された磁界Ｍを開口部１５の成す開口面Ｆに対して略水平に誘導することが容易になる。
【００２０】
磁場印加手段１４としては、例えば、ソレノイドコイルなどの電磁石や永久磁石などを用いればよく、磁界を発生できるものであれば、どのような形態のものであってもよい。こうした、磁場印加手段１４の磁場発生面はシールド部材１３の開口部１５に対して任意の角度に設定されれば良い（図２中の符号１４点線部参照）。また、磁場印加手段１４で形成された磁界Ｍを開口部１５の成す開口面Ｆに対して略水平に誘導しやすくするために、開口部１５の縁部に磁性体などを形成しても良い。
【００２１】
被測定物１１は、磁場検出素子２２が１つだけ形成されていても良く、また、複数の磁場検出素子２２が不規則に配列されていても良い。磁場検出素子２２としては、例示した磁性材をメアンダ形状に形成したもの以外にも、例えば、導電材をコイル状に形成したものや、スパイラル状に形成したものなど、磁場の強度や方向を検知できる形態のものであれば、どのようなものであってもよく、限定されるものではない。
【００２２】
開口部は、磁場検出素子が複数同時に露呈される形状であっても良い。図３に示す磁場検出素子の評価装置３０によれば、シールド部材３３の開口部３５は、被測定物１１を成す磁場検出素子２２，２２‥を複数同時に露呈する略長方形の形状に形成されている。また、磁場印加手段３４は、こうした開口部３５の形状に合わせて、開口部３５から露呈された複数の磁場検出素子２２，２２‥に対して、均一な強度で磁場を印加できる構成となっている。
【００２３】
このような磁場検出素子の評価装置３０によれば、複数の磁場検出素子２２，２２‥を同時に測定、評価が可能になり、より一層短時間で複数の磁場検出素子２２，２２‥が形成された被測定物１１の評価を行うことができる。
【００２４】
なお、こうしたシールド部材に形成される開口部は、複数形成されていてもよい。例えば、複数の磁場検出素子が形成された被測定物１１に対して、千鳥状に互い違いに開口を形成することで、磁場印加手段のレイアウトがしやすくすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の磁場検出素子の評価装置の実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の磁場検出素子の評価装置の実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の磁場検出素子の評価装置の別な実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０…磁場検出素子の評価装置、１１…被測定物、１２…ステージ、１３…シールド部材、１４…磁場印加手段、１５…開口部、２２…磁場検出素子。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の磁場検出素子が面状に配された被測定物を載置するステージと、前記被測定物の近傍に配され、前記磁場検出素子のうちの少なくとも１つを露呈する開口部を有するシールド部材と、前記開口部の成す開口面に対して略水平に磁界を誘導する磁場印加手段とを少なくとも備えたことを特徴とする磁場検出素子の評価装置。
【請求項２】
前記開口部は、前記磁場印加手段から前記被測定物に向かって、その側壁が内側に傾斜したテーパー形状であることを特徴とする請求項１に記載の磁場検出素子の評価装置。
【請求項３】
前記ステージは、移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の磁場検出素子の評価装置。
【請求項４】
前記開口部は、前記磁場検出素子と略同じ面積か、または、前記磁場検出素子より大きい面積を有することを特徴とする請求項１に記載の磁場検出素子の評価装置。
【請求項１】
１つ以上の磁場検出素子が面状に配された被測定物を載置するステージと、前記被測定物の近傍に配され、前記磁場検出素子のうちの少なくとも１つを露呈する開口部を有するシールド部材と、前記開口部の成す開口面に対して略水平に磁界を誘導する磁場印加手段とを少なくとも備えたことを特徴とする磁場検出素子の評価装置。
【請求項２】
前記開口部は、前記磁場印加手段から前記被測定物に向かって、その側壁が内側に傾斜したテーパー形状であることを特徴とする請求項１に記載の磁場検出素子の評価装置。
【請求項３】
前記ステージは、移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の磁場検出素子の評価装置。
【請求項４】
前記開口部は、前記磁場検出素子と略同じ面積か、または、前記磁場検出素子より大きい面積を有することを特徴とする請求項１に記載の磁場検出素子の評価装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−２６６３４０（Ｐ２００７−２６６３４０Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８９９１２（Ｐ２００６−８９９１２）
【出願日】平成１８年３月２９日（２００６．３．２９）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２９日（２００６．３．２９）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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