JP2013186053A - 磁気センサの磁気検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検査機器を複数台並べて設置した環境において、磁気シールドルームや検査機器を離間させる広い設置スペースの確保を不要にするとともに、各検査機器で簡単な構成で隣接機器からの磁場の影響を排除しながら三次元磁気センサの磁気特性を検査する。
【解決手段】一方の磁気検査機器の検査磁場発生コイルと他方の磁気検査機器のキャンセル磁場発生コイルとが、いずれかのコイルの軸を同一軸上に向けて電気的接続状態に設けられ、検査磁場発生コイルからその検査領域までの距離をＬ１、他方の検査領域までの距離をＬ２としたときに、検査磁場発生コイルが発生する検査磁場に対して、キャンセル磁場発生コイルが距離の比率Ｌ２／Ｌ１の２乗に反比例した大きさのキャンセル磁場を発生し、他方の磁気検査機器から自身の検査領域に作用する磁場をキャンセル磁場発生コイルによりキャンセルした状態で三次元磁気センサを検査する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁場を発生させながら三次元磁気センサの磁気特性等を検査する磁気センサの磁気検査装置に関する。

磁気センサの磁気特性を検査する場合、ヘルムホルツコイル等の磁場発生コイルにより発生させた磁場内に磁気センサを配置し、その磁場に対する磁気センサの出力信号を測定する。磁気センサが方位センサである場合は、磁場発生コイルを備えた磁気検査装置として地磁気シミュレータが開発されている。
このような磁気検査装置は、外部からの磁場の影響を受けないように、磁気遮蔽材で囲った磁気シールドルーム内に設置され、あるいは、近くに他の磁場発生源が存在する場合は、その磁場発生源からの磁場の影響を受けない程度に離れた場所に設置されるが、高価な磁気シールドルームが必要であったり、装置を設置するための広いスペースが必要であるなど、コスト高を招く。
そこで、外部から影響する磁場に対して逆磁場を発生させて外部磁場をキャンセルするアクティブ磁気シールド装置が開発されている。

特許文献１には、電子顕微鏡の真空シリンダが三次元のホルムヘルツコイルの中央に配置されるとともに、真空シリンダの近傍に、センサ（ゾンデ）がＸ、Ｙ、Ｚの各方向に配向して三つ設置され、これらのセンサがそれぞれ磁力計、出力増幅器に接続され、各出力増幅器がそれぞれのホルムヘルツコイルに接続された装置が開示されている。センサにより検出された磁場に依存する電流をヘルムホルツコイルに流して外部からの磁場（擾乱磁場）と反対方向の磁場を形成することにより、センサの設置箇所に生ずる磁場の和が実質上零になるようにして、真空シリンダへの影響を除去している。また、各コイルからセンサへの相互干渉を除去するために、各コイルに接続された可調整抵抗及び補償巻線を各センサに設けて、これら可調整抵抗及び補償巻線の設定により、コイルからセンサに作用する磁場の影響をも除去するようにしている。

また、特許文献２には、直方体状の空間の外面をＸ、Ｙ、Ｚ方向に直交するように配設し、これら各軸方向に向けて配設した各電磁コイルの相対するシールド面位置に、その軸方向の磁気変動を測定する磁気センサがそれぞれ配設され、これら磁気センサによる測定で得られた磁気変動量をもとに、それぞれ独立に各磁気センサ設置箇所に磁気変動を相殺する方向に磁界をかけて、電磁コイルで囲まれた空間をアクティブ磁気シールド空間とする技術が開示されている。

特公昭５１−３８２１５号公報 特許第３８８３８５５号公報

このような特許文献記載の技術を用いれば、地磁気シミュレータのような精密な磁場制御と磁場測定が必要な磁気検査装置を設置した環境においても、隣接機器からの磁場の影響を打ち消すことができるため、機器相互を磁気遮蔽材で囲った磁気シールドルーム内に設置して区画する必要はなく、また、機器間を離間させるための広いスペースを確保する必要もなく、接近した位置に機器を配置することが可能である。

しかしながら、いずれの特許文献記載の技術も、外部からの磁場を磁気センサにより測定し、その測定値に基いて外部からの磁場とは反対方向の磁場を形成するものであるから、外部から影響受ける磁場を正確に測定する磁気センサが必要である。前述したように地磁気シミュレータ等の磁気検査装置を複数台並べて設置する場合、それぞれの検査機器において、他の検査機器からの磁場の影響を打ち消すために、各特許文献記載のように三次元のホルムヘルツコイルに対応した複数ずつの磁気センサが必要になり、装置構成が複雑になる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、検査機器を複数台並べて設置した環境において、磁気シールドルームや検査機器を離間させる広い設置スペースの確保を不要にするとともに、各検査機器で簡単な構成で隣接機器からの磁場の影響を排除しながら三次元磁気センサの磁気特性を検査することができる磁気センサの磁気検査装置を提供することを目的とする。

本発明の磁気検査装置は、第１検査領域で三次元磁気センサの磁気特性を検査する第１検査領域用磁気検査機器と該第１検査領域から離間した第２検査領域で三次元磁気センサの磁気特性を検査する第２検査領域用磁気検査機器とを備え、これら各検査領域用磁気検査機器は、両検査領域のうち検査対象とする検査領域に検査磁場を発生して該検査領域に配置した磁気センサの磁気特性を検査するための三次元構造の検査磁場発生コイルと、該検査領域に作用する他方の検査機器からの磁場を打ち消すためのキャンセル磁場を発生する三次元構造のキャンセル磁場発生コイルとが設けられるとともに、一方の検査領域用磁気検査機器の検査磁場発生コイルと他方の検査領域用磁気検査機器のキャンセル磁場発生コイルとが、三次元のうちのいずれかのコイルの軸を同一軸上に向けて電気的接続状態に設けられ、これら電気的接続状態とされた前記検査磁場発生コイルとキャンセル磁場発生コイルとは、前記検査磁場発生コイルから前記検査対象とする検査領域までの距離をＬ１とし、前記検査磁場発生コイルから前記他方の検査領域までの距離をＬ２としたときに、前記検査磁場発生コイルが発生する検査磁場に対して、前記キャンセル磁場発生コイルが前記距離の比率Ｌ２／Ｌ１の２乗に反比例した大きさのキャンセル磁場を発生し、各検査領域用磁気検査機器は、他方の検査領域用磁気検査機器から自身の検査領域に作用する磁場を前記キャンセル磁場発生コイルによりキャンセルした状態で、前記検査磁場発生コイルから検査磁場を発生して前記検査領域に配置した三次元磁気センサの磁気特性を検査することを特徴とする。

第１検査領域及び第２検査領域の両方で磁気センサを検査する場合、各検査領域用磁気検査機器に電流を流すと、第１検査領域用磁気検査機器においては、検査磁場発生コイルにより、磁気センサの磁気特性の検査のために必要な検査磁場が第１検査領域に発生し、また、第２検査領域用磁気検査機器においても、その検査磁場発生コイルにより、必要な検査磁場が第２検査領域に発生する。このため、第１検査領域において、検査磁場だけでなく、第２検査領域用磁気検査機器からの磁場も作用するが、第１検査領域に設置されているキャンセル磁場発生コイルが、第２検査領域用磁気検査機器からの磁場を打ち消すためのキャンセル磁場を第１検査領域に発生するので、この第１検査領域においては、第２検査領域用磁気検査機器による磁場は実質零となり、第１検査領域用磁気検査機器による検査磁場のみが残る。この場合、第２検査領域用磁気検査機器から第１検査領域に影響する磁場は、第２検査領域用磁気検査機器の検査磁場発生コイルから第２検査領域までの距離をＬ１とし、第１検査領域までの検査磁場発生コイルからの距離をＬ２としたときに、これら距離の比率Ｌ２／Ｌ１の２乗に反比例して減少しており、キャンセル磁場発生コイルは、その減少した磁場を打ち消す程度のキャンセル磁場を発生すればよい。

同様にして、第２検査領域用磁気検査機器においては、検査磁場発生コイルが第２検査領域に検査磁場を発生し、第１検査領域用磁気検査機器によって第２検査領域に影響する磁場を第２検査領域に設けられたキャンセル磁場発生コイルのキャンセル磁場によって打ち消し、この第１検査領域用磁気検査機器による第２検査領域での磁場を実質零にする。

このように各検査領域用磁気検査機器のそれぞれが検査磁場発生コイルとキャンセル磁場発生コイルとを備えて、他方の検査領域での検査のために発生した検査磁場による自身の磁気検査機器の検査領域への影響をキャンセルするので、各検査領域において、他方の磁気検査機器において発生させている検査磁場がいかなる軸方向のものであっても、その磁場の影響を受けることなく、自身の検査磁場のみによって検査することができ、各軸方向の単独の磁場、あるいはこれらの合成磁場等、検査磁場を切り替えながら順次検査する場合も、断続させることなく連続して検査することができる。この場合、両検査機器における検査領域の離間距離に応じて互いの磁場の影響をキャンセルするので、両検査機器の離間距離を小さくすることが可能である。
なお、各磁場の大きさの関係は、電気的接続状態とされた検査磁場発生コイルの検査磁場に対して、キャンセル磁場発生コイルのキャンセル磁場の大きさが前述した距離の比率（Ｌ２／Ｌ１）の２乗に反比例した関係となっていればよい。

また、それぞれのキャンセル磁場発生コイルで発生するキャンセル磁場が他方の検査領域に逆作用することが考えられるが、キャンセル磁場は、前述したように距離の２乗に反比例した小さい磁場であり、その逆作用は、さらに距離の２乗に反比例して小さくなるので、現実的な磁気検査装置として１ｍ四方のヘルムホルツ型コイルを備えたものを、２ｍ程度の離間距離で配置するものと想定すれば、実質上無視することができる。

本発明の磁気検査装置おいて、前記電気的接続状態とされた前記検査磁場発生コイルとキャンセル磁場発生コイルとは、一つの電源に直列に接続されるとともに、相互に逆向きに巻回され、コイル径に対する巻数が、前記検査磁場発生コイルに対して、前記キャンセル磁場発生コイルが前記距離の比率Ｌ２／Ｌ１の２乗に反比例した関係に設定されているものとしてもよい。

または、前記電気的接続状態とされた前記検査磁場発生コイルとキャンセル磁場発生コイルとは、相互に逆向きに巻回されるとともに、コイル径に対する巻数が同じに設定され、これらコイルに接続された電源に、前記検査磁場発生コイルに供給する電流に対して、前記距離の比率Ｌ２／Ｌ１の２乗に反比例した電流を前記キャンセル磁場発生コイルに供給する電流制御手段が設けられているものとしてもよい。

本発明の磁気検査装置によれば、各検査領域用磁気検査機器が検査対象の検査領域に発生させた検査磁場によって磁気センサを検査する際に、その検査領域に他方の磁気検査機器から及ぶ磁場をキャンセル磁場によりキャンセルするので、相互に他の磁気検査機器からの磁場の影響を受けることなく、自身の検査磁場のみによって検査することができ、一方でＸ軸方向の磁場により検査しているときに、他方でＹ軸方向の磁場により検査するなど、各磁気検査機器が独立して磁気センサの三次元の検査を行うことができる。したがって、磁気シールドルームや検査機器を離間させる広いスペースを必要とせず、また、検査対象の検査領域と他方の検査領域とのそれぞれの距離に応じたキャンセル磁場を発生するので、キャンセルすべき磁場の測定等も不要で、装置構成を簡略にすることができる。

本発明に係る磁気検査装置の一実施形態を一部を省略して示した概略斜視図である。 一実施形態の磁気検査装置の磁場キャンセルの原理を説明するためにＸ軸コイルを抜き出して示した模式図である。 図１の磁気検査装置における磁場発生コイル、ステージ及びプローブカードを示す斜視図である。 図３のステージとプローブカードとの水平面上の位置関係を示す平面図である。 本発明の第２実施形態を示した図２同様の模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１〜図４は本発明の第１実施形態の磁気検査装置を示しており、この磁気検査装置１は、第１検査領域Ｔ１と第１検査領域Ｔ１から離間した第２検査領域Ｔ２とでそれぞれ磁気検査する二組の磁気検査機器２，３を備えている。
第１検査領域用磁気検査機器２は、検査対象とする第１検査領域Ｔ１に検査磁場を発生する検査磁場発生コイル４と、第１検査領域Ｔ１に作用する第２検査領域用磁気検査機器３からの磁場を打ち消すためのキャンセル磁場を第１検査領域Ｔ１に発生するキャンセル磁場発生コイル５とを有しており、また、第２検査領域用磁気検査機器３は、検査対象とする第２検査領域Ｔ２に検査磁場を発生する検査磁場発生コイル６と、第２検査領域Ｔ２に作用する第１検査領域用磁気検査機器２からの磁場を打ち消すためのキャンセル磁場を第２検査領域Ｔ２に発生するキャンセル磁場発生コイル７とを有している。
これら検査機器２，３は、その基本構成が共通しており、以下では、第１検査領域用磁気検査機器２を代表として装置構成の詳細を説明する。

この第１検査領域用磁気検査機器２は、検査磁場発生コイル４が、相互に直交したＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のそれぞれの軸方向に沿って対向する２個を一組とした３組のヘルムホルツ型コイル１１，１２，１３から構成されており、フレーム１４の両側部、上部及び下部、前面及び背面にそれぞれ一組ずつ配設され、全体として正六面体を構成するように配置されている。

具体的には、図３に示すように、フレーム１４の両側部に、水平方向に沿う軸方向（Ｘ軸方向とする）を一致させた一組のＸ軸コイル１１が設けられ、これらＸ軸コイル１１の軸方向と直交する水平方向に軸方向（Ｙ軸方向とする）を向けた一組のＹ軸コイル１２がフレーム１４の前面及び背面に設けられ、これらＸ軸コイル１１とＹ軸コイル１２との両軸方向のいずれにも直交する垂直方向に軸方向（Ｚ軸方向とする）を向けた一組のＺ軸コイル１３がフレーム１４の上部及び下部に設けられている。図３には、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各軸を一点鎖線で示している。また、これらコイル１１，１２，１３に囲まれた空間の中心位置に第１検査領域Ｔ１が設けられており、各組のコイル１１，１２，１３により、第１検査領域Ｔ１に、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の３軸方向のそれぞれの単独の磁場を発生するとともに、これら３軸の合成磁場を作用させ得るようになっている。

第１検査領域Ｔ１には、プローブカード１５が固定されるとともに、磁気センサ１６を有するウエハ１７を載置する移動可能なステージ１８が設けられている。この場合、磁気センサ１６は、ウエハ１７から分離される前の状態であり、ウエハ１７に整列状態に多数形成されたものが用いられる。プローブカード１５は、このウエハ状態に並べられた多数の磁気センサ１６のうちの複数個の磁気センサ１６に対して同時に接触可能なプローブ群１９が設けられ、これら複数個の磁気センサ１６を同時に検査することができるようになっている。そして、ステージ１８上に固定したウエハ１７を図４の矢印で示すようにＸ方向、Ｙ方向に移動しながら、プローブカード１５のプローブ群１９に複数個の磁気センサ１６を対峙させ、この対峙状態でステージ１８をＺ方向に移動することにより、これら磁気センサ１６にプローブ群１１９を接触させ、各磁気センサ１６に通電して、その出力から磁気センサ１６の磁気特性を検査する。この検査を３組のコイル１１，１２，１３によりＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に磁場を発生させながら行う。

また、キャンセル磁場発生コイル５も、検査磁場発生コイル４と同様に、相互に直交したＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のそれぞれの軸方向に沿って対向する２個を一組とした３組のヘルムホルツ型コイル２１，２２，２３から構成されており、図示例では、検査磁場発生コイル４よりも大きいコイル径に形成され、検査磁場発生コイル４を囲むフレーム２４の両側部、上部及び下部、前面及び背面にそれぞれ一組ずつ配設され、全体として正六面体を構成するように配置されている。

一方、第２検査領域用磁気検査機器３においても、第１検査領域用磁気検査機器２と同様に、検査磁場発生コイル６は、相互に同一コイル径のＸ軸コイル３１、Ｙ軸コイル３２、Ｚ軸コイル３３がフレーム３０に一対ずつ固定されたヘルムホルツ型コイルを構成しているとともに、キャンセル磁場発生コイル７は、検査磁場発生コイル６の各コイルよりも大きいＸ軸コイル３５、Ｙ軸コイル３６、Ｚ軸コイル３７がフレーム３８に一対ずつ固定されたヘルムホルツ型コイルを構成しており、第２検査領域Ｔ２を囲んで検査磁場発生コイル６が設けられ、その外側にキャンセル磁場発生コイル７が配置されている。

そして、第１検査領域用磁気検査機器２と第２検査領域用磁気検査機器３とは、その一方の検査機器の検査磁場発生コイルと他方の検査機器のキャンセル磁場発生コイルとが、図１に示すように、３軸のうちの一つ、図示例ではＸ軸を同一軸線上に配置した状態に並べられており、他のＹ軸、Ｚ軸は相互に平行とされている。
また、第１検査領域用磁気検査機器２の検査磁場発生コイル４と第２検査領域用磁気検査機器３のキャンセル磁場発生コイル７との各コイルはＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸ごとに直列に接続されて一つの電源２５に接続され、同じ電流が流されるようになっている。同様に、第２検査領域用磁気検査機器３の検査磁場発生コイル６と第１検査領域用磁気検査機器２のキャンセル磁場発生コイル５との各コイルも、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸ごとに直列に接続されて一つの電源に接続され、同じ電流が流されるようになっている。また、これら電気的接続状態の各軸ごとに検査磁場発生コイルとキャンセル磁場発生コイルとのコイルの巻方向が逆向きとされ、かつ異なる巻数に設定されている。

Ｘ軸コイルを例にとって図２により説明すると、検査磁場発生コイル４のＸ軸コイル１１とキャンセル磁場発生コイル７のＸ軸コイル３４とは、直列に接続され、相互に巻方向が逆向きとされ、検査磁場発生コイル４のＸ軸コイル１１よりもキャンセル磁場発生コイル７のＸ軸コイル３４の方が巻数が小さく設定されている。
コイルによって発生する磁場の大きさは、コイルの巻数に比例するとともに、コイル径に反比例し、ビオ・サバールの法則（定常電流が流れる導線の微小部分から所定距離離れた点に作用する磁場の大きさは、距離の２乗に反比例する）により、コイルからの距離の２乗に反比例する。

したがって、検査磁場発生コイル４のＸ軸コイル１１とキャンセル磁場発生コイル７のＸ軸コイル３４とは、検査磁場発生コイル４のＸ軸コイル１１から第１検査領域Ｔ１までの距離をＬ１とし、そのＸ軸コイル１１から第２検査領域Ｔ２までの距離をＬ２としたときに、第１検査領域Ｔ１に作用する検査磁場に対して、第１検査領域Ｔ１までの距離Ｌ１に対する第２検査領域Ｔ２までの距離Ｌ２の比率（Ｌ２／Ｌ１）の２乗に反比例した大きさのキャンセル磁場を第２検査領域Ｔ２に発生するように、コイル径に対する巻数の関係を設定すればよい。例えば、検査磁場発生コイル４のＸ軸コイル１１から第１検査領域Ｔ１までの距離Ｌ１が５０ｃｍで、そのＸ軸コイル１１から第２検査領域Ｔ２までの距離Ｌ２が２ｍである場合、検査磁場発生コイル４のＸ軸コイル１１により第２検査領域Ｔ２に作用する磁場は、第１検査領域Ｔ１で受ける磁場の（２００／５０）の２乗に反比例し、１／１６となる。したがって、キャンセル磁場発生コイル７におけるＸ軸コイル３４のコイル径に対する巻数を、検査磁場発生コイル４におけるＸ軸コイル１１で発生した磁場の１／１６の磁場を発生するように設定すればよい。

このような検査磁場発生コイル４とキャンセル磁場発生コイル７のＸ軸コイル１１，３４相互の関係は、Ｙ軸コイル１２，３５、Ｚ軸コイル１３，３６についても同様であり、各軸ごとに検査磁場発生コイル４とキャンセル磁場発生コイル７とではコイルの巻方向が逆向きとされ、かつ、検査磁場発生コイル４のＹ軸コイル１２及びＺ軸コイル１３から第１検査領域Ｔ１までの距離をそれぞれＬ１とし、これらＹ軸コイル１２及びＺ軸コイル１３から第２検査領域Ｔ２までの距離をそれぞれＬ２としたときに、検査磁場発生コイル４のＹ軸コイル１２及びＺ軸コイル１３から第１検査領域Ｔ１までの距離Ｌ１に対する第２検査領域Ｔ２までの距離Ｌ２の比率（Ｌ２／Ｌ１）の２乗に反比例したキャンセル磁場をそれぞれ発生するようにコイル径に対する巻数が設定されている。この場合、それぞれの距離Ｌ１，Ｌ２は図２のＸ軸コイル１１の場合と同じ符号を用いているが、Ｘ軸コイル１１の場合と同一寸法になるとは限らない。

また、第２検査領域Ｔ２に検査磁場を発生する検査磁場発生コイル６に対して、第１検査領域Ｔ１にキャンセル磁場を発生するキャンセル磁場発生コイル５も、コイルの巻方向が逆向きとされ、かつ、検査磁場に対して、検査磁場発生コイル６から第２検査領域Ｔ２までの距離Ｌ１に対する第１検査領域Ｔ１までの距離Ｌ２の比率（Ｌ２／Ｌ１）の２乗に反比例したキャンセル磁場を発生するようにコイル径に対する巻数が設定されている。この場合も、それぞれの距離Ｌ１，Ｌ２は第１検査領域用磁気検査機器２の場合と同じ符号を用いているが、第１検査領域用磁気検査機器２の場合と同一寸法となるとは限らない。

そして、これら第１検査領域用磁気検査機器２と第２検査領域用磁気検査機器３とを組み合わせ、相互の検査磁場発生コイル４及びキャンセル磁場発生コイル５を第１検査領域Ｔ１及び第２検査領域Ｔ２に前述した位置関係で配置することにより、２箇所の検査領域Ｔ１，Ｔ２で別個に磁気特性の検査ができる磁気検査装置１が構成される。

このように構成した磁気検査装置１において、第１検査領域Ｔ１及び第２検査領域Ｔ２の両方で磁気検査する場合、第１検査領域用磁気検査機器２の磁場発生コイル４に電流を流すと、第２検査領域用磁気検査機器３のキャンセル磁場発生コイル７にも同じ電流が流れ、検査磁場発生コイル４においては第１検査領域Ｔ１に検査のために必要な大きさの検査磁場を発生する。この検査磁場発生コイル４で発生する磁場は、前述したように、検査磁場発生コイル４から第１検査領域Ｔ１及び第２検査領域Ｔ２までのそれぞれの距離Ｌ１，Ｌ２に応じた大きさで第２検査領域Ｔ２にも影響する。この第２検査領域Ｔ２では、キャンセル磁場発生コイル７により、検査磁場発生コイル４から第２検査領域Ｔ２に影響する磁場とは逆方向で同じ大きさのキャンセル磁場が発生して、検査磁場発生コイル４からの磁場をキャンセルする。

一方、第２検査領域用磁気検査機器３においても、磁場発生コイル６に電流を流すと、第１検査領域用磁気検査機器２のキャンセル磁場発生コイル５にも同じ電流が流れ、第２検査領域Ｔ２に検査磁場発生コイル６により検査磁場が発生し、この検査磁場発生コイル６から第１検査領域Ｔ１に影響する磁場をキャンセル磁場発生コイル５の逆方向の磁場によってキャンセルする。

したがって、両磁気検査機器２，３とも、自身の検査領域での検査のために検査磁場を発生することにより、他の磁気検査機器からの検査領域への影響はキャンセル磁場によってキャンセルするので、各検査領域Ｔ１，Ｔ２において、他の磁気検査機器からの磁場の影響を受けることなく、自身の検査磁場のみによって検査することができる。

例えば、各磁気検査機器２，３において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各検査磁場発生コイルにより、各軸毎に切り替えながら検査領域に各軸の磁場を順次発生させ、その検査領域に配置した磁気センサに対してプローブカードを接触させて、各軸毎の磁気特性を順次検査する場合、第１検査領域用磁気検査機器２で、例えばＸ軸方向の検査磁場を発生させて検査しているときには、第２検査領域用磁気検査機器３で発生する磁場がどの軸方向の磁場であっても、この第２検査領域用磁気検査機器３からの磁場の影響は第１検査領域用磁気検査装置２においてはキャンセル磁場発生コイル５によってキャンセルされるので、第１検査領域Ｔ１でＸ軸方向の検査磁場のみによって磁気検査することができる。Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の各磁場においても同様である。

また、第２検査領域用磁気検査機器３においても、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向に検査磁場を発生させて検査する際に、第１検査領域用磁気検査機器２で発生する磁場がどの軸方向の磁場であっても、自身の検査領域Ｔ２では、自身の検査磁場発生コイルから発生する検査磁場のみによって検査することができる。
これら二つの磁気検査機器２，３相互間で、互いの磁場の影響を受けずにそれぞれ独立して磁気検査することができ、各軸方向の単独の磁場、あるいはこれらの合成磁場等、検査磁場を切り替えながら順次検査する場合も、断続させることなく連続して検査することができる。

図５は本発明の磁気検査装置の第２実施形態を示すもので、図２と同様に、Ｘ軸コイルのみを模式的に示している。この磁気検査装置は、第１実施形態と同様、第１検査領域用磁気検査機器及び第２検査領域用磁気検査機器ともに、自身の検査領域に検査磁場を発生する検査磁場発生コイルと、他方の磁気検査機器の検査領域に生じる磁場を打ち消すためのキャンセル磁場を発生するキャンセル磁場発生コイルとを有しており、それぞれが、相互に直交したＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のそれぞれの軸方向に沿って対向する２個を一組とした３組のヘルムホルツ型コイルから構成され、一方の検査領域用磁気検査機器の磁場発生コイルと他方の検査領域用磁気検査機器のキャンセル磁場発生コイルとが電気的接続状態とされ、これら電機接続状態の検査磁場発生コイルとキャンセル磁場発生コイルとはＸ軸コイルが同一軸上に、Ｙ軸コイル及びＺ軸コイルが平行に配置されている。

また、電機接続状態の検査磁場発生コイルとキャンセル磁場発生コイルとは、Ｘ軸コイル、Ｙ軸コイル、Ｚ軸コイルとも、キャンセル磁場発生コイルの方が大きいコイル直径に形成されているが、これらのコイル径に対する巻数が同じに設定され、検査磁場発生コイルとキャンセル磁場発生コイルとで巻方向が逆向きに設定されており、検査磁場発生コイルとキャンセル磁場発生コイルとに接続された電源に、これらに供給する電流を制御する電流制御手段が設けられている。図５では、検査磁場発生コイル５１のＸ軸コイル５２とキャンセル磁場発生コイル５３のＸ軸コイル５４とが電源５５に接続され、各Ｘ軸コイル５２，５４への電流を制御する電流制御手段５６が設けられている。

この電流制御手段５６は、例えば、電源５５とキャンセル磁場発生コイル５３の間にシャント回路を設けて、電流を距離の比率Ｌ２／Ｌ１に応じて調整するものとされる。つまり、検査磁場発生コイルに流れる電流に対して、検査磁場発生コイルから第１検査領域までの距離Ｌ１に対する第２検査領域までの距離Ｌ２の比率（Ｌ２／Ｌ１）の２乗に反比例した電流が流れるようになっている。図５では、検査磁場発生コイル５１のＸ軸コイル５２に流れる電流に対して、このＸ軸コイル５２から第１検査領域Ｔ１までの距離Ｌ１に対する第２検査領域Ｔ２までの距離Ｌ２の比率（Ｌ２／Ｌ１）の２乗に反比例した電流がキャンセル磁場発生コイル５３のＸ軸コイル５４に流れる。このような電流制御により、検査磁場発生コイルによって第２検査領域Ｔ２に発生した検査磁場により第１検査領域Ｔ１に影響する磁場をキャンセル磁場発生コイルによってキャンセルすることができる。
その他の構成は第１実施形態のものと同様である。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、各磁気検査機器において検査磁場発生コイルの外側にキャンセル磁場発生コイルを配置したが、逆にキャンセル磁場発生コイルの外側に検査磁場発生コイルを配置してもよい。また、電気的接続状態とされる検査磁場発生コイルとキャンセル磁場発生コイルとは、コイル直径、巻数、電流を適宜組み合わせることにより、検査磁場発生コイルが発生する検査磁場に対して、キャンセル磁場発生コイルが、検査磁場発生コイルから検査対象の検査領域までの距離Ｌ１と、他方の検査領域までの距離Ｌ２との比率Ｌ２／Ｌ１の２乗に反比例した大きさのキャンセル磁場を発生するように設定すればよい。

１…磁気検査装置、２…第１検査領域用磁気検査機器、３…第２検査領域用磁気検査機器、４…検査磁場発生コイル、５…キャンセル磁場発生コイル、６…検査磁場発生コイル、７…キャンセル磁場発生コイル、１１，３１…Ｘ軸コイル、１２，３２…Ｙ軸コイル、１３，３３…Ｚ軸コイル、１４，３０…フレーム、１５…プローブカード、１６…磁気センサ、１７…ウエハ、１８…ステージ、１９…プローブ群、２５…電源、２１，３５…Ｘ軸コイル、２２，３６…Ｙ軸コイル、２３，３７…Ｚ軸コイル、２４，３８…フレーム、５１…検査磁場発生コイル、５２…Ｘ軸コイル、５３…キャンセル磁場発生コイル、５４…Ｘ軸コイル、５５…電源、５６…電流制御手段、Ｔ１…第１検査領域、Ｔ２…第２検査領域

Claims (1)

1. 第１検査領域で三次元磁気センサの磁気特性を検査する第１検査領域用磁気検査機器と該第１検査領域から離間した第２検査領域で三次元磁気センサの磁気特性を検査する第２検査領域用磁気検査機器とを備え、これら各検査領域用磁気検査機器は、両検査領域のうち検査対象とする検査領域に検査磁場を発生して該検査領域に配置した磁気センサの磁気特性を検査するための三次元構造の検査磁場発生コイルと、該検査領域に作用する他方の検査機器からの磁場を打ち消すためのキャンセル磁場を発生する三次元構造のキャンセル磁場発生コイルとが設けられるとともに、一方の検査領域用磁気検査機器の検査磁場発生コイルと他方の検査領域用磁気検査機器のキャンセル磁場発生コイルとが、三次元のうちのいずれかのコイルの軸を同一軸上に向けて電気的接続状態に設けられ、これら電気的接続状態とされた前記検査磁場発生コイルとキャンセル磁場発生コイルとは、前記検査磁場発生コイルから前記検査対象とする検査領域までの距離をＬ１とし、前記検査磁場発生コイルから前記他方の検査領域までの距離をＬ２としたときに、前記検査磁場発生コイルが発生する検査磁場に対して、前記キャンセル磁場発生コイルが前記距離の比率Ｌ２／Ｌ１の２乗に反比例した大きさのキャンセル磁場を発生し、各検査領域用磁気検査機器は、他方の検査領域用磁気検査機器から自身の検査領域に作用する磁場を前記キャンセル磁場発生コイルによりキャンセルした状態で、前記検査磁場発生コイルから検査磁場を発生して前記検査領域に配置した三次元磁気センサの磁気特性を検査することを特徴とする磁気センサの磁気検査装置。

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