JP5053788B2 - Conductive probe, conductive probe manufacturing method, and magnetic property measuring method - Google Patents

Description

本発明は、導電性プローブ、導電性プローブの製造方法、及び磁気特性測定方法に関するものである。   The present invention relates to a conductive probe, a method for manufacturing a conductive probe, and a method for measuring magnetic properties.

巨大磁気抵抗（ＧＭＲ：Giant Magnetic Resistive ）効果やトンネル磁気抵抗（ＴＭ
Ｒ：Tunneling Magnetoresistive ）効果を利用する磁気抵抗素子は、優れた磁気抵抗変
化率を有するため、磁気センサ、磁気再生ヘッド、磁気メモリ等の各種の磁気デバイスに広く採用されている。磁気抵抗素子は、ＡｌＴｉＣウェハやＳｉウェハ等の基板の上に、下部電極層／反強磁性層／固定層／非磁性層／自由層／保護層／上部電極層からなる人工格子多層膜構造を有する。 Giant magnetoresistive (GMR) effect and tunnel magnetoresistance (TM
Magnetoresistive elements utilizing the R (Tunneling Magnetoresistive) effect have an excellent rate of change in magnetoresistance, and are therefore widely used in various magnetic devices such as magnetic sensors, magnetic reproducing heads, and magnetic memories. The magnetoresistive element has an artificial lattice multilayer film structure comprising a lower electrode layer / antiferromagnetic layer / fixed layer / nonmagnetic layer / free layer / protective layer / upper electrode layer on a substrate such as an AlTiC wafer or Si wafer. Have.

上記非磁性層としては、膜厚が０．４ｎｍ〜２．５ｎｍのＣｕ、Ａｌ、Ｍｇ、これらの合金からなる金属膜、あるいはＡｌＯｘやＭｇＯ等の金属酸化物膜が用いられる。上記固定層及び自由層としては、Ｃｏ−Ｆｅ膜、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ膜、Ｎｉ−Ｆｅ膜等の強磁性膜、これらの積層膜、あるいは該積層膜にＲｕ膜を挟入した積層膜が用いられる。磁気抵抗素子は、固定層の自発磁化の方向と、自由層の自発磁化の方向とが平行であるか、あるいは反平行であるかに応じて、自身の電気抵抗値を低抵抗、あるいは高抵抗に切り替える。   As the nonmagnetic layer, a metal film made of Cu, Al, Mg, or an alloy thereof having a film thickness of 0.4 nm to 2.5 nm, or a metal oxide film such as AlOx or MgO is used. Examples of the fixed layer and the free layer include a Co—Fe film, a Co—Fe—B film, a Ni—Fe film, and other ferromagnetic films, a laminated film thereof, or a laminated film in which a Ru film is sandwiched between the laminated films. Used. The magnetoresistive element has a low resistance or a high resistance depending on whether the direction of spontaneous magnetization of the fixed layer and the direction of spontaneous magnetization of the free layer are parallel or antiparallel. Switch to.

人工格子多層膜の磁気特性を評価するとき、まず、人工格子多層膜は、基板上で所定の評価サイズ（例えば、磁気デバイスのサイズ）に区画される。次いで、人工格子多層膜は、所定の入力電流が各層の積層方向に沿って入力されることにより、自発磁化の方向に依存する電気抵抗値を、出力電圧の大きさとして出力する。   When evaluating the magnetic properties of the artificial lattice multilayer film, first, the artificial lattice multilayer film is partitioned into a predetermined evaluation size (for example, the size of the magnetic device) on the substrate. Next, the artificial lattice multilayer film outputs an electric resistance value depending on the direction of spontaneous magnetization as the magnitude of the output voltage when a predetermined input current is input along the stacking direction of the layers.

例えば、人工格子多層膜は、その上部電極層と下部電極層に一対の導電性プローブが接続されて、一対の導電性プローブが定電流源に接続されることにより、上部電極層と下部電極層との間に所定の入力電流を入力する。人工格子多層膜の磁気特性を評価するとき、入力電流の入力によって誘起する電圧が一対のプローブを介して測定されて、この測定結果と入力電流値とに基づいて、電気抵抗値が検出される。   For example, an artificial lattice multilayer film has an upper electrode layer and a lower electrode layer formed by connecting a pair of conductive probes to the upper electrode layer and the lower electrode layer, and connecting the pair of conductive probes to a constant current source. A predetermined input current is input between When evaluating the magnetic characteristics of the artificial lattice multilayer film, the voltage induced by the input of the input current is measured through a pair of probes, and the electrical resistance value is detected based on the measurement result and the input current value. .

導電性プローブとしては、探針部を有する接触型のプローブを用いることができ、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ：Scanning Probe Microscope ）に利用される走査プローブを用いることができる。例えば、導電性プローブとしては、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Atomic Force Microscope ）や、走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ：Scanning Tunneling Microscope ）等の走査プローブを用いることができる（例えば、特許文献１）。
特開２００２−３５７５２９号公報 As the conductive probe, a contact type probe having a probe portion can be used, and a scanning probe used in a scanning probe microscope (SPM) can be used. For example, as the conductive probe, a scanning probe such as an atomic force microscope (AFM) or a scanning tunneling microscope (STM) can be used (for example, Patent Document 1).
JP 2002-357529 A

上記導電性プローブの探針部は、安定した導電性を得るため、耐酸化性に優れたＡｕ、Ｐｔ、ＰｔＩｒからなる導電膜で被覆されている。探針部の先端は、測定対象物の電気抵抗値を計測するたびに、測定対象物の表面に機械的に接触する。そのため、探針部に被覆される導電膜は、電気抵抗値を計測するたびに磨耗して、探針部における導電性を容易に損なってしまう。   The probe portion of the conductive probe is covered with a conductive film made of Au, Pt, or PtIr having excellent oxidation resistance in order to obtain stable conductivity. The tip of the probe portion mechanically contacts the surface of the measurement object every time the electrical resistance value of the measurement object is measured. Therefore, the conductive film coated on the probe portion is worn every time the electrical resistance value is measured, and the conductivity in the probe portion is easily lost.

また、測定対象物の抵抗率が高い場合、導電性プローブは、探針部から大きな電圧を印加して探針部の先端に電界を集中させる。導電膜で被覆される探針部は、ＳｉやＳｉＮ等
からなる探針と導電膜との間の密着性が低いため、局所的に電界が集中すると、導電膜の剥がれを来たして導電性を損なってしまう。この結果、上記探針部では、導電性プローブの使用寿命を著しく短くしてしまう。 Further, when the resistivity of the measurement object is high, the conductive probe applies a large voltage from the probe unit to concentrate the electric field on the tip of the probe unit. Since the probe portion covered with the conductive film has low adhesion between the probe made of Si, SiN, or the like and the conductive film, when the electric field is locally concentrated, the conductive film is peeled off and becomes conductive. It will be lost. As a result, in the probe portion, the service life of the conductive probe is remarkably shortened.

こうした使用寿命の短縮は、導電膜の薄膜化に伴い加速するため、探針部の小型化を大きく阻害し、ひいては測定対象物の縮小化を妨げている。そこで、探針部の接触領域が１μｍ^２以下になる場合、上記磁気特性測定方法では、従来から、測定対象物に対して以下の加工を施している。 Such shortening of the service life is accelerated as the thickness of the conductive film is reduced, so that the miniaturization of the probe portion is greatly hindered, and consequently the reduction of the measurement object is hindered. Therefore, when the contact area of the probe portion is 1 μm ² or less, in the above magnetic property measurement method, conventionally, the following processing is performed on the measurement object.

図１０（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ上記磁気特性測定に用いる測定試料の形成工程を示す工程図である。図１０（ａ）に示すように、磁気特性測定方法では、まず、基板５０の上に人工格子多層膜５１（下部電極層５２／反強磁性層５３／固定層５４／非磁性層５５／自由層５６／保護層５７／上部電極層５８）が形成され、この人工格子多層膜５１に対して、測定領域５１Ａが規定される。すなわち、人工格子多層膜５１の表面にレジストパターンが形成されて、レジストパターンをマスクにする人工格子多層膜５１のエッチングにより、測定領域５１Ａが形成される。   FIGS. 10A to 10C are process diagrams showing a process of forming a measurement sample used for measuring the magnetic characteristics. As shown in FIG. 10A, in the magnetic property measurement method, first, an artificial lattice multilayer film 51 (lower electrode layer 52 / antiferromagnetic layer 53 / fixed layer 54 / nonmagnetic layer 55 / free layer) is formed on a substrate 50. Layer 56 / protective layer 57 / upper electrode layer 58), and a measurement region 51A is defined for the artificial lattice multilayer film 51. That is, a resist pattern is formed on the surface of the artificial lattice multilayer film 51, and the measurement region 51A is formed by etching the artificial lattice multilayer film 51 using the resist pattern as a mask.

次いで、図１０（ｂ）に示すように、測定領域５１Ａを覆うＳｉＯ２等の層間絶縁膜５９が積層され、測定領域５１Ａ上の層間絶縁膜５９がエッチングされることにより、測定領域５１Ａ上に開口するコンタクトホール５９Ｈが形成される。コンタクトホール５９Ｈの内部と層間絶縁膜５９の表面には、それぞれＣｕ、Ａｕ、Ｒｕ等からなる引出電極６０が成膜され、これにより測定領域５１Ａを拡張した接触領域６０Ａが形成される。そして、導電性プローブ６１の探針部６１ａは、自身に対して十分に大きい接触領域６０Ａに接触することにより、その入力電流を測定領域５１Ａに入力する。   Next, as shown in FIG. 10B, an interlayer insulating film 59 such as SiO 2 covering the measurement region 51A is laminated, and the interlayer insulating film 59 on the measurement region 51A is etched, thereby opening the measurement region 51A. A contact hole 59H is formed. An extraction electrode 60 made of Cu, Au, Ru, or the like is formed inside the contact hole 59H and the surface of the interlayer insulating film 59, thereby forming a contact region 60A that extends the measurement region 51A. And the probe part 61a of the electroconductive probe 61 inputs the input electric current into the measurement area | region 51A by contacting the contact area | region 60A large enough with respect to self.

しかしながら、上記する磁気特性測定方法では、層間絶縁膜５９を成膜する工程、コンタクトホール５９Ｈを形成する工程、引出電極６０を形成する工程等、各種の処理工程が、人工格子多層膜５１の磁気特性に対し、物理的、又は化学的な影響を与えてしまう。   However, in the magnetic characteristic measurement method described above, various processing steps such as the step of forming the interlayer insulating film 59, the step of forming the contact hole 59H, the step of forming the extraction electrode 60, etc. It has a physical or chemical effect on the properties.

例えば、コンタクトホール５９Ｈを形成する工程では、エッチング量に過不足があると、上部電極層５８の欠損や層間絶縁膜５９の残渣の形成によって、正確な出力電圧を得られなくなってしまう。また、引出電極６０を形成する工程では、コンタクトホール５９Ｈに埋め込み不良を生じると、コンタクト抵抗やプラグ抵抗の増大により、出力電圧を大幅に増大させてしまう。   For example, in the process of forming the contact hole 59H, if the etching amount is excessive or insufficient, an accurate output voltage cannot be obtained due to the loss of the upper electrode layer 58 or the formation of the residue of the interlayer insulating film 59. Further, in the step of forming the extraction electrode 60, if a defective filling occurs in the contact hole 59H, the output voltage is greatly increased due to an increase in contact resistance and plug resistance.

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、耐摩耗性を向上して小型化を図ることにより寿命を損なうことなく磁気特性の測定精度を向上した導電性プローブ、導電性プローブの製造方法、及びその導電性プローブを用いた磁気特性測定方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to improve the measurement accuracy of the magnetic characteristics without impairing the life by improving the wear resistance and reducing the size. An object of the present invention is to provide a probe, a method for manufacturing a conductive probe, and a magnetic property measurement method using the conductive probe.

上記目的を達成するため、請求項１に記載する導電性プローブは、支持部と、前記支持部から延びるレバーと、前記レバーの自由端に形成されて測定対象物に接触する探針部と、を有する導電性プローブであって、前記探針部は、前記自由端から延びる探針と、前記
探針の表面に形成されてタンタルからなる下地層と、前記下地層の表面に形成されてルテニウムからなる被覆層と、を有し、前記被覆層は最外層として形成されていることを要旨とする。 In order to achieve the above object, a conductive probe according to claim 1 includes a support portion, a lever extending from the support portion, a probe portion formed at a free end of the lever and in contact with a measurement object, The probe section includes a probe extending from the free end, an underlayer made of tantalum formed on the surface of the probe, and ruthenium formed on the surface of the underlayer. have a, a coating layer comprising the coating layer and gist that you have been formed as an outermost layer.

請求項１に記載する導電性プローブによれば、タンタルからなる下地層は、被覆層が探針の表面に直接積層される場合に比べて、被覆層と探針の表面との間の密着性を向上させる。また、ルテニウムからなる被覆層は、探針部の表面が酸化される場合であっても、そ
の導電性を維持することができる。しかも、ルテニウムからなる被覆層は、被覆層がＡｕやＰｔからなる場合に比べて、探針部の表面の耐摩耗性を向上させる。したがって、請求項１に記載する導電性プローブは、耐摩耗性を向上できる分だけ、その小型化を図ることができる。この結果、請求項１に記載する導電性プローブは、その寿命を損なうことなく、磁気特性の測定精度を向上することができる。 According to the conductive probe of the first aspect, the underlayer made of tantalum has better adhesion between the coating layer and the probe surface than in the case where the coating layer is directly laminated on the probe surface. To improve. Further, the covering layer made of ruthenium can maintain its conductivity even when the surface of the probe portion is oxidized. In addition, the covering layer made of ruthenium improves the wear resistance of the surface of the probe portion as compared with the case where the covering layer is made of Au or Pt. Therefore, the conductive probe according to the first aspect can be downsized as much as the wear resistance can be improved. As a result, the conductive probe according to claim 1 can improve the measurement accuracy of the magnetic characteristics without deteriorating the lifetime.

請求項２に記載する導電性プローブの製造方法は、導電性プローブの製造方法であって、基板に設けられた探針の表面にタンタルからなる下地層を形成する工程と、前記下地層の表面にルテニウムからなる被覆層を形成する工程と、を有し、前記被覆層を最外層として形成することを要旨とする。 The method for manufacturing a conductive probe according to claim 2 is a method for manufacturing a conductive probe, the step of forming an underlayer made of tantalum on the surface of a probe provided on a substrate, and the surface of the underlayer forming a coating layer made of ruthenium, it possesses in, and be required to form the coating layer as an outermost layer.

請求項２に記載する導電性プローブの製造方法によれば、タンタルからなる下地層は、探針表面に被覆層を直接成膜する場合に比べて、探針表面と被覆層との間の密着性を向上させる。ルテニウムからなる被覆層は、探針部表面が酸化される場合であっても、その導電性を維持することができる。しかも、ルテニウムからなる被覆層は、被覆層がＡｕやＰｔからなる場合に比べて、探針部の表面の耐摩耗性を向上させる。したがって、請求項２に記載する導電性プローブの製造方法は、耐摩耗性を向上できる分だけ、その小型化を図ることができる。この結果、請求項２に記載する導電性プローブの製造方法は、その寿命を損なうことなく、磁気特性の測定精度を向上することができる。   According to the method for manufacturing a conductive probe according to claim 2, the underlayer made of tantalum has a close contact between the probe surface and the coating layer as compared with the case where the coating layer is directly formed on the probe surface. Improve sexiness. The covering layer made of ruthenium can maintain its conductivity even when the probe surface is oxidized. In addition, the covering layer made of ruthenium improves the wear resistance of the surface of the probe portion as compared with the case where the covering layer is made of Au or Pt. Therefore, the conductive probe manufacturing method according to the second aspect can be downsized as much as the wear resistance can be improved. As a result, the method for manufacturing a conductive probe according to claim 2 can improve the measurement accuracy of the magnetic characteristics without deteriorating the lifetime.

請求項３に記載する導電性プローブの製造方法は、請求項２に記載の導電性プローブの製造方法であって、前記下地層を形成する工程は、斜入射スパッタ法を用いて前記下地層を形成し、前記被覆層を形成する工程は、斜入射スパッタ法を用いて前記被覆層を形成することを要旨とする。   The method for manufacturing a conductive probe according to claim 3 is the method for manufacturing the conductive probe according to claim 2, wherein the step of forming the base layer is performed by using the oblique incidence sputtering method. The step of forming and forming the coating layer is summarized as forming the coating layer using a grazing incidence sputtering method.

請求項３に記載する導電性プローブの製造方法によれば、下地層と被覆層は、それぞれ斜入射スパッタ法を用いて成膜されるため、垂直入射式のスパッタ法やＣＶＤ法を用いて成膜される場合に比べて、探針の被覆性やその膜厚均一性を向上させることができる。したがって、請求項３に記載する導電性プローブの製造方法は、下地層及び被覆層の被覆性や膜厚均一性を向上させる分だけ、その耐摩耗性を向上することができ、ひいては小型化を促進させることができる。   According to the method for manufacturing a conductive probe described in claim 3, since the underlayer and the coating layer are formed by using the oblique incidence sputtering method, respectively, the vertical incidence sputtering method or the CVD method is used. Compared with the case where the film is formed, the coverage of the probe and the film thickness uniformity can be improved. Therefore, the method for manufacturing a conductive probe according to claim 3 can improve the wear resistance as much as the coverage and the film thickness uniformity of the base layer and the coating layer are improved. Can be promoted.

請求項４に記載する導電性プローブの製造方法は、請求項２又は３に記載の導電性プローブの製造方法であって、前記被覆層を形成する工程は、前記下地層を形成する真空系を用いて前記被覆層を形成することを要旨とする。   The method for manufacturing a conductive probe according to claim 4 is the method for manufacturing the conductive probe according to claim 2 or 3, wherein the step of forming the coating layer includes a vacuum system for forming the base layer. The gist is to form the coating layer by using.

請求項４に記載する導電性プローブの製造方法において、ルテニウムからなる被覆層は、タンタルからなる下地層を大気に曝すことなく、同下地層を覆うことができる。したがって、請求項４に記載する導電性プローブの製造方法は、下地層の酸化を抑制することができ、下地層と被覆層との間の密着性を向上させることができる。よって、請求項４に記載する導電性プローブの製造方法は、導電性プローブの耐摩耗性を、さらに向上させることができる。   In the method for manufacturing a conductive probe according to claim 4, the covering layer made of ruthenium can cover the underlying layer made of tantalum without exposing the underlying layer to the atmosphere. Therefore, the method for producing a conductive probe according to claim 4 can suppress the oxidation of the underlayer and improve the adhesion between the underlayer and the coating layer. Therefore, the method for manufacturing a conductive probe according to claim 4 can further improve the wear resistance of the conductive probe.

請求項５に記載する導電性プローブの製造方法は、請求項２〜４のいずれか一つに記載の導電性プローブの製造方法であって、前記下地層を形成する工程は、第一ターゲットと第二ターゲットを有する真空槽の圧力を１０^−６Ｐａ以下にして前記基板を前記真空槽に搬入し、前記真空槽にアルゴンを導入して前記真空槽の圧力を０．０３Ｐａ〜０．１０Ｐａにした後に前記第一ターゲットをスパッタすることにより前記タンタルからなる前記下地層を形成し、前記被覆層を形成する工程は、前記下地層を形成した後に前記基板を前記真空槽に配置し続けるとともに、前記第二ターゲットをスパッタすることにより、前記下地層の表面に前記ルテニウムからなる前記被覆層を形成することを要旨とする。 The method for manufacturing a conductive probe according to claim 5 is the method for manufacturing a conductive probe according to any one of claims 2 to 4, wherein the step of forming the base layer includes: The pressure of the vacuum chamber having the second target is set to 10 ⁻⁶ Pa or less, the substrate is carried into the vacuum chamber, argon is introduced into the vacuum chamber, and the pressure of the vacuum chamber is set to 0.03 Pa to 0.10 Pa. Then, the step of forming the underlayer made of tantalum by sputtering the first target and forming the coating layer continues to place the substrate in the vacuum chamber after forming the underlayer, The gist is to form the coating layer made of ruthenium on the surface of the base layer by sputtering the second target.

請求項５に記載する導電性プローブの製造方法において、下地層と被覆層は、それぞれ共通する真空槽を用いて連続的に積層される。したがって、タンタルからなる下地層は、その酸化を確実に抑えることができ、被覆層との間の密着性を、より確実に向上させることができる。したがって、請求項５に記載する導電性プローブの製造方法は、導電性プローブの耐摩耗性を、さらに向上させることができ、ひいては導電性プローブの寿命を損なうことなく、磁気特性の測定精度を向上することができる。   6. The method for manufacturing a conductive probe according to claim 5, wherein the underlayer and the coating layer are successively laminated using a common vacuum chamber. Therefore, the base layer made of tantalum can reliably suppress the oxidation, and can more reliably improve the adhesion with the coating layer. Therefore, the method for manufacturing a conductive probe according to claim 5 can further improve the wear resistance of the conductive probe, and thus improve the measurement accuracy of the magnetic characteristics without degrading the life of the conductive probe. can do.

請求項６に記載する磁気特性測定方法は、一対の電極層間に磁性層を有する積層膜の磁気特性を測定する磁気特性測定方法であって、前記一対の電極層の少なくともいずれか一方にエッチングを施して前記積層膜に測定領域を区画する工程と、請求項２〜５のいずれか一つに記載の導電性プローブの製造方法を用いて製造した導電性プローブの探針部を前記測定領域の前記電極層に接続して前記積層膜の電気抵抗値を検出する工程と、を有することを要旨とする。   A magnetic property measurement method according to claim 6 is a magnetic property measurement method for measuring a magnetic property of a laminated film having a magnetic layer between a pair of electrode layers, and etching is performed on at least one of the pair of electrode layers. A step of partitioning the measurement region into the laminated film, and a probe portion of the conductive probe manufactured by using the method of manufacturing a conductive probe according to claim 2. And a step of detecting an electric resistance value of the laminated film by connecting to the electrode layer.

請求項６に記載する磁気特性測定方法において、導電性プローブは、その耐摩耗性を向上させる分だけ、その寿命を損なうことなく、プローブのサイズを小さくできる。積層膜の測定領域は、導電性プローブのサイズを小さくできる分だけ、そのサイズを小さくできる。したがって、請求項６に記載する磁気特性測定方法では、導電性プローブのサイズを小さくできる分だけ、測定領域と導電性プローブとを結ぶ引出電極等の追加工が不要になる。この結果、請求項６に記載する磁気特性測定方法は、磁気特性の測定精度を向上させることができる。   In the magnetic property measuring method according to the sixth aspect, the size of the probe can be reduced by reducing the life of the conductive probe as much as its wear resistance is improved. The size of the measurement region of the laminated film can be reduced by the amount that can reduce the size of the conductive probe. Therefore, in the magnetic characteristic measuring method according to the sixth aspect, no additional work such as an extraction electrode connecting the measurement region and the conductive probe is required as much as the size of the conductive probe can be reduced. As a result, the magnetic characteristic measuring method according to the sixth aspect can improve the measurement accuracy of the magnetic characteristics.

上記するように、本発明によれば、耐摩耗性を向上して小型化を図ることにより、寿命を損なうことなく磁気特性の測定精度を向上した導電性プローブ、導電性プローブの製造方法、及びその導電性プローブを用いた磁気特性測定方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, by improving wear resistance and downsizing, a conductive probe that improves the measurement accuracy of magnetic characteristics without impairing its life, a method of manufacturing a conductive probe, and A magnetic property measuring method using the conductive probe can be provided.

以下、本発明の一実施形態を図面に従って説明する。図１は、導電性プローブ１０の全体を模式的に示す平面図及び側面図であり、図２は、図１における探針部１３を示す要部側断面図である。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view and a side view schematically showing the entire conductive probe 10, and FIG. 2 is a side sectional view of a main part showing a probe portion 13 in FIG. 1.

（導電性プローブ１０）
図１において、導電性プローブ１０は、支持部１１、レバー１２、及び探針部１３を有する。支持部１１は、レバー１２の一端を支持する剛体であって、例えば単結晶シリコンを用いることができる。支持部１１は、定電流電源（図５（ｃ）参照）に接続されることにより、定電流電源からの入力電流をレバー１２に供給する。 (Conductive probe 10)
In FIG. 1, the conductive probe 10 includes a support portion 11, a lever 12, and a probe portion 13. The support portion 11 is a rigid body that supports one end of the lever 12, and for example, single crystal silicon can be used. The support part 11 supplies an input current from the constant current power source to the lever 12 by being connected to a constant current power source (see FIG. 5C).

レバー１２は、支持部１１から延びる撓曲可能なレバーであって、その一端を支持部１１に固定されることにより片持ち梁構造を成す。レバー１２は、探針部１３と支持部１１との間を電気的に接続して、支持部１１からの入力電流を探針部１３に供給する。レバー１２は、例えば単結晶シリコン、導電性の被膜を有するシリコン窒化物、あるいは導電性の被膜を有するシリコン酸化物を用いることができる。レバー１２は、その自由端１２ａに探針部１３を有する。探針部１３は、その先端を測定対象物の表面に当接させて、レバー１２からの入力電流を測定対象物に入力するためのものである。   The lever 12 is a bendable lever extending from the support portion 11, and has one end fixed to the support portion 11 to form a cantilever structure. The lever 12 electrically connects the probe unit 13 and the support unit 11, and supplies an input current from the support unit 11 to the probe unit 13. The lever 12 may be made of, for example, single crystal silicon, silicon nitride having a conductive film, or silicon oxide having a conductive film. The lever 12 has a probe portion 13 at its free end 12a. The probe unit 13 is for inputting the input current from the lever 12 to the measurement object by bringing its tip into contact with the surface of the measurement object.

図２において、探針部１３は、自由端１２ａから延びる円錐状の探針１３ａと、探針１３ａの表面を覆う下地層１４と、下地層１４の覆う被覆層１５とを有する。探針１３ａは、レバー１２の自由端１２ａと一体に形成されるが、これに限らず、自由端１２ａと異な
る構成であっても良い。 In FIG. 2, the probe unit 13 includes a conical probe 13 a extending from the free end 12 a, a base layer 14 that covers the surface of the probe 13 a, and a coating layer 15 that covers the base layer 14. The probe 13a is formed integrally with the free end 12a of the lever 12, but is not limited thereto, and may be configured differently from the free end 12a.

下地層１４は、タンタル（以下、Ｔａ）からなる薄膜であって、探針１３ａの表面の全体にわたり層状に形成されている。下地層１４は、探針１３ａの表面の全体にわたり、極薄（数〜数十原子層：例えば、１〜５ｎｍ）の膜厚を均一に有する。なお、Ｔａからなる薄膜とは、薄膜の構成元素が実質的にＴａであれば良く、下地層１４を成膜するときの成膜原料中の不純物や成膜雰囲気中の気体を不純物として含む構成であっても良い。   The underlayer 14 is a thin film made of tantalum (hereinafter referred to as Ta), and is formed in layers over the entire surface of the probe 13a. The underlayer 14 has an extremely thin (several to several tens of atomic layers: for example, 1 to 5 nm) film thickness uniformly over the entire surface of the probe 13a. Note that the thin film made of Ta is sufficient if the constituent element of the thin film is substantially Ta, and includes an impurity in a film forming raw material when forming the underlayer 14 or a gas in a film forming atmosphere as an impurity. It may be.

被覆層１５は、ルテニウム（以下、Ｒｕ）からなる薄膜であって、下地層１４の表面の全体にわたり層状に形成されている。被覆層１５は、下地層１４の表面の全体にわたり、例えば２０ｎｍの膜厚を有する。なお、Ｒｕからなる薄膜とは、薄膜の構成元素が実質的にＲｕであれば良く、被覆層１５を成膜するときの成膜原料中の不純物や成膜雰囲気中の気体を不純物として含む構成であっても良い。   The covering layer 15 is a thin film made of ruthenium (hereinafter referred to as Ru), and is formed in a layer shape over the entire surface of the base layer 14. The covering layer 15 has a film thickness of, for example, 20 nm over the entire surface of the foundation layer 14. The thin film made of Ru may be any element as long as the constituent element of the thin film is substantially Ru, and includes an impurity in a film forming raw material when forming the coating layer 15 and a gas in a film forming atmosphere as impurities. It may be.

Ｒｕの抵抗率は７．７μΩ・ｃｍであり、酸化した状態、すなわちＲｕＯ_２の状態においても、その抵抗率は３５μΩ・ｃｍである。ＡｕやＰｔは、その抵抗率が２．０μΩ・ｃｍと低く、酸化し難い材料であるが、その引張強さが１３．３ｋｇｆ／ｍｍと小さいために摩耗し易い。一方、Ｒｕは、その引張強さが５０ｋｇｆ／ｍｍと高いために磨耗し難い。したがって、被覆層１５は、導電性プローブ１０の使用期間や使用環境に関わらず、探針部１３の電気抵抗値の増加を軽減させることができる。 The resistivity of Ru is 7.7 μΩ · cm, and the resistivity is 35 μΩ · cm even in the oxidized state, that is, in the state of RuO ₂ . Au or Pt is a material that has a low resistivity of 2.0 μΩ · cm and is difficult to oxidize, but easily wears because of its small tensile strength of 13.3 kgf / mm. On the other hand, Ru is difficult to wear because its tensile strength is as high as 50 kgf / mm. Therefore, the coating layer 15 can reduce an increase in the electrical resistance value of the probe portion 13 regardless of the period of use or the usage environment of the conductive probe 10.

導電性プローブ１０は、Ｔａからなる下地層１４が被覆層１５と探針１３ａとの間で密着性を発現する分だけ、被覆層１５の剥がれを抑えることができる。また、導電性プローブ１０は、Ｒｕからなる被覆層１５によって探針部１３の表面を覆う分だけ、被覆層１５の剥がれや磨耗を軽減することができる。したがって、導電性プローブ１０は、そのサイズを小型化する場合に、小型化に伴う剥がれや磨耗の加速、すなわち使用寿命の短縮を、下地層１４の密着性や被覆層１５の耐磨耗性によって抑制することができる。これにより、導電性プローブ１０は、その使用寿命を短くすることなく、小型化を図ることができる。また、導電性プローブ１０は、下地層１４の膜厚を極薄の膜厚で形成する分だけ、その小型化を容易に図ることができる。   The conductive probe 10 can suppress the peeling of the covering layer 15 to the extent that the underlayer 14 made of Ta exhibits adhesion between the covering layer 15 and the probe 13a. Further, the conductive probe 10 can reduce peeling and wear of the covering layer 15 by the amount that covers the surface of the probe portion 13 with the covering layer 15 made of Ru. Therefore, when the size of the conductive probe 10 is reduced, the peeling and wear acceleration associated with the reduction in size, that is, the shortening of the service life can be reduced by the adhesion of the base layer 14 and the wear resistance of the covering layer 15. Can be suppressed. Thereby, the conductive probe 10 can be reduced in size without shortening its service life. In addition, the conductive probe 10 can be easily reduced in size as much as the base layer 14 is formed with a very thin film thickness.

（導電性プローブ１０の製造方法）
図３は、斜入射スパッタ装置２０を模式的に示す側断面図であり、図４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ導電性プローブ１０の製造工程を示す工程図である。まず、下地層１４及び被覆層１５を成膜するための斜入射スパッタ装置２０について以下に説明する。 (Method for manufacturing conductive probe 10)
FIG. 3 is a side cross-sectional view schematically showing the oblique incidence sputtering apparatus 20, and FIGS. 4A to 4C are process diagrams each showing a manufacturing process of the conductive probe 10. First, the oblique incidence sputtering apparatus 20 for forming the underlayer 14 and the coating layer 15 will be described below.

図３において、斜入射スパッタ装置２０は、真空槽（以下単に、チャンバ本体２１という。）を有する。チャンバ本体２１の内部には、複数の上記探針１３ａを有する基板Ｓ（図４（ａ）参照）が搬入される。チャンバ本体２１には、供給配管２２を介してＡｒのマスフローコントローラＭＦＣが連結されるとともに、排気配管２３を介して排気系ＰＵが連結されている。排気系ＰＵが駆動するとき、チャンバ本体２１の内部圧力は、例えば１０^−６Ｐａ以下に減圧される。排気系ＰＵが駆動し、かつ、マスフローコントローラＭＦＣが駆動するとき、チャンバ本体２１は、供給配管２２からの所定流量のＡｒを受けて、内部圧力を０．０３Ｐａ〜０．１０Ｐａにする。 In FIG. 3, the oblique incidence sputtering apparatus 20 includes a vacuum chamber (hereinafter simply referred to as a chamber body 21). A substrate S (see FIG. 4A) having a plurality of the probes 13a is carried into the chamber body 21. An Ar mass flow controller MFC is connected to the chamber body 21 via a supply pipe 22 and an exhaust system PU is connected via an exhaust pipe 23. When the exhaust system PU is driven, the internal pressure of the chamber body 21 is reduced to, for example, 10 ⁻⁶ Pa or less. When the exhaust system PU is driven and the mass flow controller MFC is driven, the chamber body 21 receives Ar at a predetermined flow rate from the supply pipe 22 and sets the internal pressure to 0.03 Pa to 0.10 Pa.

チャンバ本体２１の内部には、基板ホルダ２４が配設されている。基板ホルダ２４は、チャンバ本体２１の内部に搬入される基板Ｓを載置し、その探針１３ａを上側にして位置決め固定する。基板ホルダ２４は、チャンバ本体２１の下側に搭載されるホルダモータ２５の出力軸に連結されて、ホルダモータ２５が駆動するとき、基板Ｓの中心を通る鉛直線Ａを回転中心にして基板Ｓを回転する。基板ホルダ２４の周囲には防着板２６が配設され
ている。防着板２６は、チャンバ本体２１の内壁に対してスパッタ粒子の付着を軽減する。 A substrate holder 24 is disposed inside the chamber body 21. The substrate holder 24 places the substrate S carried into the chamber body 21 and positions and fixes the probe 13a upward. The substrate holder 24 is connected to an output shaft of a holder motor 25 mounted on the lower side of the chamber body 21, and when the holder motor 25 is driven, the substrate S is centered on a vertical line A passing through the center of the substrate S. Rotate. A deposition preventing plate 26 is disposed around the substrate holder 24. The deposition preventing plate 26 reduces the adhesion of sputtered particles to the inner wall of the chamber body 21.

基板ホルダ２４の斜め上方には、第一カソードＣ１と第二カソードＣ２が配設されている。第一カソードＣ１と第二カソードＣ２は、それぞれ円盤状の第一ターゲットＴ１と第二ターゲットＴ２とを搭載する。第一ターゲットＴ１は、Ｔａを主成分とするターゲットであり、第二ターゲットＴ２は、Ｒｕを主成分とするターゲットである。第一ターゲットＴ１と第二ターゲットＴ２は、それぞれ内表面の法線を鉛直線Ａから所定角度、例えば２２°だけ傾斜させる。第一カソードＣ１と第二カソードＣ２は、それぞれ外部電源に接続されて、外部電源が駆動するとき、第一ターゲットＴ１と第二ターゲットＴ２とに所定の直流電圧を供給する。第一カソードＣ１と第二カソードＣ２は、それぞれ第一磁気回路Ｍ１と第二磁気回路Ｍ２とを搭載する。第一磁気回路Ｍ１と第二磁気回路Ｍ２とは、それぞれ第一ターゲットＴ１の内表面と第二ターゲットＴ２の内表面に沿ってマグネトロン磁場を形成する。   A first cathode C1 and a second cathode C2 are disposed obliquely above the substrate holder 24. The first cathode C1 and the second cathode C2 are mounted with a disk-shaped first target T1 and a second target T2, respectively. The first target T1 is a target whose main component is Ta, and the second target T2 is a target whose main component is Ru. The first target T1 and the second target T2 respectively incline the normal of the inner surface from the vertical line A by a predetermined angle, for example, 22 °. The first cathode C1 and the second cathode C2 are respectively connected to an external power source, and supply a predetermined DC voltage to the first target T1 and the second target T2 when the external power source is driven. The first cathode C1 and the second cathode C2 are mounted with a first magnetic circuit M1 and a second magnetic circuit M2, respectively. The first magnetic circuit M1 and the second magnetic circuit M2 form magnetron magnetic fields along the inner surface of the first target T1 and the inner surface of the second target T2, respectively.

第一ターゲットＴ１と第二ターゲットＴ２の内表面には、対向するシャッタ２７が配設されている。シャッタ２７は、自身の一部に開口を有し、鉛直線Ａを中心にして回転することにより、その開口の位置を、第一ターゲットＴ１と対向する位置と、第二ターゲットＴ２と対向する位置との間で切り替える。なお、図３においては、シャッタ２７の開口が第一ターゲットＴ１と対向する状態を示す。   Opposing shutters 27 are disposed on the inner surfaces of the first target T1 and the second target T2. The shutter 27 has an opening in a part of itself, and rotates around the vertical line A, so that the position of the opening faces the first target T1 and the second target T2. Switch between. FIG. 3 shows a state in which the opening of the shutter 27 faces the first target T1.

斜入射スパッタ装置２０は、下地層１４を成膜するとき、排気系ＰＵを駆動してチャンバ本体２１の内部を１０^−６Ｐａ以下に減圧し、基板ホルダ２４を駆動して基板Ｓを回転する。次いで、斜入射スパッタ装置２０は、マスフローコントローラＭＦＣを駆動してＡｒをチャンバ本体２１に供給し、内部圧力を０．０３Ｐａ〜０．１０Ｐａに調整する。また、斜入射スパッタ装置２０は、シャッタ２７を駆動してシャッタ２７の開口を第一ターゲットＴ１と対向する位置に配置する。そして、斜入射スパッタ装置２０は、第一カソードＣ１を駆動して第一ターゲットＴ１に所定電圧を印加し、第一ターゲットＴ１の内表面に高密度のプラズマを生成して第一ターゲットＴ１をスパッタする。 When forming the underlayer 14, the oblique incidence sputtering apparatus 20 drives the exhaust system PU to depressurize the interior of the chamber body 21 to 10 ⁻⁶ Pa or less, and drives the substrate holder 24 to rotate the substrate S. . Next, the oblique incidence sputtering apparatus 20 drives the mass flow controller MFC to supply Ar to the chamber body 21 and adjust the internal pressure to 0.03 Pa to 0.10 Pa. Further, the oblique incidence sputtering apparatus 20 drives the shutter 27 and arranges the opening of the shutter 27 at a position facing the first target T1. Then, the oblique incidence sputtering apparatus 20 drives the first cathode C1 to apply a predetermined voltage to the first target T1, generates high-density plasma on the inner surface of the first target T1, and sputters the first target T1. To do.

この際、ターゲット表面から飛散したＴａ粒子は、第一ターゲットＴ１が基板Ｓの表面に対して斜め上方に配置しているため、基板Ｓの表面に到達した際に、探針１３ａの傾斜面のある片面にのみ着弾することになるが、基板Ｓの回転に伴い探針１３ａの表面の全体にわたり均一に着弾する。図４（ｂ）に示すように、探針１３ａの表面に着弾するＴａ粒子は、探針１３ａの表面の全体にわたり層状に成長し、均一な膜厚からなる下地層１４を形成する。これにより、斜入射スパッタ装置２０は、探針１３ａのサイズや形状に関わらず、探針１３ａの表面の全体にわたり極薄のＴａ層を均一に成膜することができる。   At this time, the Ta particles scattered from the target surface are arranged obliquely above the surface of the substrate S so that when the Ta target reaches the surface of the substrate S, the Ta particles Although it will land only on a certain one surface, it will land uniformly over the whole surface of the probe 13a with rotation of the board | substrate S. FIG. As shown in FIG. 4B, Ta particles that land on the surface of the probe 13a grow in layers over the entire surface of the probe 13a, and form an underlayer 14 having a uniform film thickness. Accordingly, the oblique incidence sputtering apparatus 20 can uniformly form an ultrathin Ta layer over the entire surface of the probe 13a regardless of the size and shape of the probe 13a.

この状態から、斜入射スパッタ装置２０は、被覆層１５を成膜するとき、第一カソードＣ１を停止するとともに、シャッタ２７を駆動してシャッタ２７の開口を第二ターゲットＴ２と対向する位置に配置する。そして、斜入射スパッタ装置２０は、第二カソードＣ２を駆動して第二ターゲットＴ２に所定電圧を印加し、第二ターゲットＴ２の内表面に高密度のプラズマを生成して第二ターゲットＴ２をスパッタする。   From this state, the oblique incidence sputtering device 20 stops the first cathode C1 when the coating layer 15 is formed, and drives the shutter 27 to place the opening of the shutter 27 at a position facing the second target T2. To do. Then, the oblique incidence sputtering apparatus 20 drives the second cathode C2 to apply a predetermined voltage to the second target T2, generates high-density plasma on the inner surface of the second target T2, and sputters the second target T2. To do.

この際、ターゲット表面から飛散したＲｕ粒子は、第二ターゲットＴ２が基板Ｓの表面に対して斜め上方に配置しているため、基板Ｓの表面に到達した際に、探針１３ａの傾斜面のある片面にのみ着弾することになるが、Ｔａ粒子と同じく、基板Ｓの回転に伴い下地層１４の表面の全体にわたり均一に着弾する。図４（ｃ）に示すように、下地層１４の表面に着弾するＲｕ粒子は、下地層１４の表面の全体にわたり層状に成長し、均一な膜厚からなる被覆層１５を形成する。これにより、斜入射スパッタ装置２０は、探針１３ａのサ
イズや形状に関わらず、下地層１４の表面の全体にわたりＲｕ層を均一に成膜することができる。 At this time, the Ru particles scattered from the surface of the target are arranged obliquely above the surface of the substrate S, so that when the second target T2 reaches the surface of the substrate S, the Ru particles Although it will land only on one side, it will land uniformly on the whole surface of the base layer 14 with rotation of the board | substrate S similarly to Ta particle | grains. As shown in FIG. 4C, the Ru particles that land on the surface of the underlayer 14 grow in layers over the entire surface of the underlayer 14 to form a coating layer 15 having a uniform film thickness. Accordingly, the oblique incidence sputtering apparatus 20 can uniformly form the Ru layer over the entire surface of the underlayer 14 regardless of the size and shape of the probe 13a.

（磁気特性測定方法）
次に、上記導電性プローブ１０を用いる磁気特性測定方法ついて以下に説明する。図５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ磁気特性測定方法を示す工程図である。 (Magnetic property measurement method)
Next, a method for measuring magnetic characteristics using the conductive probe 10 will be described below. FIGS. 5A to 5C are process diagrams showing a magnetic property measuring method.

図５（ａ）において、測定対象物としての積層膜３０は、素子基板３１の表面から順に、下部電極層３２、反強磁性層３３、固定層３４、非磁性層３５、自由層３６、保護層３７、及び上部電極層３８を有する。   In FIG. 5A, a laminated film 30 as an object to be measured includes a lower electrode layer 32, an antiferromagnetic layer 33, a fixed layer 34, a nonmagnetic layer 35, a free layer 36, a protective layer in order from the surface of the element substrate 31. A layer 37 and an upper electrode layer 38 are provided.

詳述すると、下部電極層３２は、素子基板３１の表面荒れを緩和する導電性のバッファ層であって、反強磁性層３３の結晶配向を規定するシード層である。下部電極層３２としては、単層構造に限らず、例えばバッファ層とシード層からなる２層構造で構成しても良く、例えばＴａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒ、又はこれらの合金を用いることができる。   More specifically, the lower electrode layer 32 is a conductive buffer layer that alleviates surface roughness of the element substrate 31 and is a seed layer that defines the crystal orientation of the antiferromagnetic layer 33. The lower electrode layer 32 is not limited to a single layer structure, and may be formed of a two-layer structure including, for example, a buffer layer and a seed layer. For example, Ta, Ti, W, Cr, or an alloy thereof can be used. .

反強磁性層３３と固定層３４は、それぞれ反強磁性体と強磁性体からなる層であって、固定層３４の磁化方向は、反強磁性層３３との間の相互作用により一方向に固定される。反強磁性層３３としては、例えばＩｒＭｎ、ＰｔＭｎ、ＰｄＰｔＭｎを用いることができる。固定層３４は、単層構造に限らず、例えば強磁性層／磁気結合層／強磁性層からなる公知の積層フェリ構造で構成しても良い。固定層３４としては、例えばＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢを用いることができる。   The antiferromagnetic layer 33 and the fixed layer 34 are layers made of an antiferromagnetic material and a ferromagnetic material, respectively, and the magnetization direction of the fixed layer 34 is unidirectional due to the interaction with the antiferromagnetic layer 33. Fixed. As the antiferromagnetic layer 33, for example, IrMn, PtMn, or PdPtMn can be used. The fixed layer 34 is not limited to a single layer structure, and may be formed of a known laminated ferrimagnetic structure including, for example, a ferromagnetic layer / magnetic coupling layer / ferromagnetic layer. As the fixed layer 34, for example, NiFe, CoFe, or CoFeB can be used.

非磁性層３５は、非磁性の絶縁膜であって厚さ方向にトンネル電流が流れる程度の膜厚を有する。非磁性層３５の電気抵抗値は、固定層３４の自発磁化と自由層３６の自発磁化が平行であるか、あるいは反平行であるかによって変化する。非磁性層３５には、例えばＭｇＯやＡｌ_２Ｏ_３を用いることができる。 The nonmagnetic layer 35 is a nonmagnetic insulating film and has such a thickness that a tunnel current flows in the thickness direction. The electric resistance value of the nonmagnetic layer 35 varies depending on whether the spontaneous magnetization of the fixed layer 34 and the spontaneous magnetization of the free layer 36 are parallel or antiparallel. For the nonmagnetic layer 35, for example, MgO or Al ₂ O ₃ can be used.

自由層３６は、自発磁化の方向を回転にする保磁力を有した強磁性体からなる層であって、自発磁化の方向を、固定層３４の自発磁化の方向と平行、あるいは反平行にする。自由層３６としては、例えばＣｏＦｅの単層構造、ＣｏＦｅにＮｉＦｅを積層した積層構造を用いることができる。   The free layer 36 is a layer made of a ferromagnetic material having a coercive force that rotates the direction of the spontaneous magnetization, and makes the direction of the spontaneous magnetization parallel or antiparallel to the direction of the spontaneous magnetization of the fixed layer 34. . As the free layer 36, for example, a single layer structure of CoFe or a stacked structure in which NiFe is stacked on CoFe can be used.

保護層３７は、外気に対するバリア層であって、バリア性の高い不動態を形成して自由層３６の自発磁化を保護する。保護層３７としては、例えばＴａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒ、またはこれらの合金を用いることができる。上部電極層３８は、積層膜３０の表面荒れを緩和するバッファ層であって、周辺回路と積層膜３０の接続を円滑にする。上部電極層３８としては、例えばＲｕ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒ、又はこれらの合金を用いることができる。   The protective layer 37 is a barrier layer against the outside air, and forms a passive state having a high barrier property to protect the spontaneous magnetization of the free layer 36. As the protective layer 37, for example, Ta, Ti, W, Cr, or an alloy thereof can be used. The upper electrode layer 38 is a buffer layer that alleviates surface roughness of the laminated film 30, and facilitates connection between the peripheral circuit and the laminated film 30. As the upper electrode layer 38, for example, Ru, Ti, W, Cr, or an alloy thereof can be used.

積層膜３０の磁気特性を測定するとき、積層膜３０は、まず、測定領域３０Ａを規定する。すなわち、図５（ａ）に示すように、上部電極層３８の上面には、測定領域３０Ａに応じたレジストパターンＰＲが形成される。次いで、図５（ｂ）に示すように、積層膜３０には、レジストパターンＰＲをマスクにする上部電極層３８、保護層３７、及び自由層３６のエッチングが施され、下部電極層３２、反強磁性層３３、固定層３４、及び非磁性層３５を共通にする複数の測定領域３０Ａが形成される。   When measuring the magnetic properties of the laminated film 30, the laminated film 30 first defines a measurement region 30A. That is, as shown in FIG. 5A, a resist pattern PR corresponding to the measurement region 30A is formed on the upper surface of the upper electrode layer 38. Next, as shown in FIG. 5B, the upper electrode layer 38, the protective layer 37, and the free layer 36 are etched on the stacked film 30 using the resist pattern PR as a mask, and the lower electrode layer 32 and the counter electrode 30 are etched. A plurality of measurement regions 30A sharing the ferromagnetic layer 33, the fixed layer 34, and the nonmagnetic layer 35 are formed.

測定領域３０Ａが形成されると、図５（ｃ）に示すように、各測定領域３０Ａの上部電極層３８には、測定順序に従って導電性プローブ１０の探針部１３が接続される。この状態において、積層膜３０には、素子基板３１の面方向に沿う所定磁界が印加されて、測定領域３０Ａの上部電極層３８と下部電極層３２との間には、探針部１３からの入力電流が
入力される。測定領域３０Ａは、探針部１３からの入力電流が各層の積層方向に沿って入力されることにより、自由層３６の自発磁化の方向に応じた電気抵抗値を出力電圧の大きさとして出力する。 When the measurement region 30A is formed, as shown in FIG. 5C, the probe portion 13 of the conductive probe 10 is connected to the upper electrode layer 38 of each measurement region 30A according to the measurement order. In this state, a predetermined magnetic field along the surface direction of the element substrate 31 is applied to the laminated film 30, and the gap from the probe unit 13 is between the upper electrode layer 38 and the lower electrode layer 32 in the measurement region 30 </ b> A. Input current is input. The measurement region 30A outputs an electric resistance value corresponding to the direction of spontaneous magnetization of the free layer 36 as the magnitude of the output voltage when the input current from the probe unit 13 is input along the stacking direction of each layer. .

この際、積層膜３０の測定領域３０Ａは、導電性プローブ１０のサイズを小さくできる分だけ、そのサイズを小さくできる。換言すれば、上記磁気特性測定方法では、導電性プローブ１０のサイズを小さくできる分だけ、測定領域３０Ａと導電性プローブ１０とを結ぶ引出電極６０（図１０（ｃ）参照）等の追加工が不要になる。したがって、上記磁気特性測定方法は、磁気特性の測定精度に対して、追加工の影響を回避させることができる。そのため、上記磁気特性測定方法は、磁気特性の測定精度を向上させることができる。   At this time, the size of the measurement region 30 </ b> A of the laminated film 30 can be reduced as much as the size of the conductive probe 10 can be reduced. In other words, in the above magnetic property measurement method, an additional process such as the extraction electrode 60 (see FIG. 10C) connecting the measurement region 30A and the conductive probe 10 is performed by the amount that the size of the conductive probe 10 can be reduced. It becomes unnecessary. Therefore, the magnetic property measurement method can avoid the influence of additional processing on the measurement accuracy of the magnetic property. Therefore, the magnetic characteristic measuring method can improve the measurement accuracy of the magnetic characteristics.

なお、上記磁気特性測定方法において、入力電流は、測定領域３０Ａの積層方向に沿って入力され、接地領域の積層方向に沿って出力される。この際、入力電流は、非磁性層３５、固定層３４、及び反強磁性層３３を２回にわたり通過するが、接地領域の断面積（１ｃｍ^２）が測定領域３０Ａの断面積（１μｍ^２〜１００μｍ^２）よりも十分に大きいため、接地領域側の電気抵抗値を無視することができる。
（実施例）
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を説明する。図６は、上記磁気特性測定方法を用いて測定した電流‐電圧曲線（以下単に、ＩＶ曲線という。）を示す図である。図７は、上記磁気特性測定方法を用いて測定した磁気抵抗曲線を示す図であり、図８は、上記磁気特性測定方法を用いて測定した素子基板３１の各位置における磁気抵抗変化率を示す図である。 In the magnetic characteristic measurement method, the input current is input along the stacking direction of the measurement region 30A and output along the stacking direction of the ground region. At this time, the input current passes through the nonmagnetic layer 35, the fixed layer 34, and the antiferromagnetic layer 33 twice, but the cross-sectional area of the ground region (1 cm ² ) is the cross-sectional area of the measurement region 30A (1 μm ² to Since it is sufficiently larger than 100 μm ² ), the electric resistance value on the ground region side can be ignored.
(Example)
Next, an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated. FIG. 6 is a diagram showing a current-voltage curve (hereinafter simply referred to as an IV curve) measured using the above magnetic property measuring method. FIG. 7 is a diagram showing a magnetoresistance curve measured using the magnetic characteristic measurement method, and FIG. 8 shows a magnetoresistance change rate at each position of the element substrate 31 measured using the magnetic characteristic measurement method. FIG.

基板Ｓとして、直径が８インチのシリコン基板を用い、基板Ｓを斜入射スパッタ装置２０に搬入して、膜厚が５ｎｍのＴａからなる下地層１４と、膜厚が２０ｎｍのＲｕからなる被覆層１５とを成膜することにより実施例の導電性プローブ１０を得た。また、下地層１４と被覆層１５を、それぞれ垂直入射のスパッタ法を用いるＣｒ層とＡｕ層に変更し、その他の製造工程を同じくすることにより、比較例の導電性プローブを得た。   As the substrate S, a silicon substrate having a diameter of 8 inches is used, and the substrate S is carried into the oblique incidence sputtering apparatus 20, and a base layer 14 made of Ta having a thickness of 5 nm and a coating layer made of Ru having a thickness of 20 nm. 15 was formed to obtain the conductive probe 10 of the example. In addition, the base layer 14 and the coating layer 15 were changed to a Cr layer and an Au layer, respectively, using a normal incidence sputtering method, and the other manufacturing steps were the same to obtain a conductive probe of a comparative example.

素子基板３１として、直径が８インチのシリコン基板を用い、積層膜３０としてＴａ（５ｎｍ）／ＰｔＭｎ（１５ｎｍ）／ＣｏＦｅ（２．５ｎｍ）／Ｒｕ（０．９ｎｍ）／ＣｏＦｅＢ（２．５ｎｍ）／ＭｇＯ（３．０ｎｍ）／ＣｏＦｅＢ（３ｎｍ）／Ｔａ（３０ｎｍ）／Ｒｕ（７ｎｍ）を形成した。次いで、積層膜３０の上面にレジストパターンＰＲを形成し、レジストパターンＰＲをマスクにするエッチングにより、複数の測定領域３０Ａを形成した。なお、各測定領域３０Ａは、それぞれ積層方向から見た断面積を１μｍ^２〜１００μｍ^２にする。 A silicon substrate having a diameter of 8 inches is used as the element substrate 31, and Ta (5 nm) / PtMn (15 nm) / CoFe (2.5 nm) / Ru (0.9 nm) / CoFeB (2.5 nm) / MgO (3.0 nm) / CoFeB (3 nm) / Ta (30 nm) / Ru (7 nm) were formed. Next, a resist pattern PR was formed on the upper surface of the laminated film 30, and a plurality of measurement regions 30A were formed by etching using the resist pattern PR as a mask. Each measurement region 30A is a cross-sectional area as viewed from the respective stacking direction 1μm ² ~100μm ^2.

詳述すると、レジストパターンＰＲを有する積層膜３０に対してＡｒプラズマを照射し、Ｒｕからなる上部電極層３８をＡｒイオンによってエッチングした。次に、積層膜３０に対してＣｌ_２とＢＣｌ_３との混合ガスを用いる反応性イオンエッチングを施し、Ｔａからなる保護層３７とＣｏＦｅＢからなる自由層３６をエッチングした。次いで、積層膜３０にＨ_２プラズマを照射することにより、積層膜３０の表面に残存するＣｌを除去し、その後、積層膜３０をアセトンに浸漬して洗浄することにより、レジストパターンＰＲを剥離した。続いて、圧力が１０^−４Ｐａ以下の真空槽に積層膜３０を搬入し、素子基板３１の面方向に沿って約１０ｋＯｅの磁界を印加しつつ、積層膜３０を約３６０℃の下で約二時間保持することにより、各測定領域３０Ａを得た。 More specifically, the laminated film 30 having the resist pattern PR was irradiated with Ar plasma, and the upper electrode layer 38 made of Ru was etched with Ar ions. Next, reactive ion etching using a mixed gas of Cl ₂ and BCl ₃ was performed on the laminated film 30 to etch the protective layer 37 made of Ta and the free layer 36 made of CoFeB. Next, by irradiating the laminated film 30 with H ₂ plasma, Cl remaining on the surface of the laminated film 30 is removed, and thereafter, the laminated film 30 is immersed in acetone and washed to remove the resist pattern PR. . Subsequently, the laminated film 30 is carried into a vacuum chamber having a pressure of 10 ⁻⁴ Pa or less, and a magnetic field of about 10 kOe is applied along the surface direction of the element substrate 31, while the laminated film 30 is reduced at about 360 ° C. Each measurement region 30A was obtained by holding for two hours.

そして、素子基板３１の面方向に沿って＋１００Ｏｅ〜−１００Ｏｅの範囲で外部磁界を印加しつつ、実施例の導電性プローブ１０を測定順序に従って各測定領域３０Ａの上部電極層３８に接続して、各測定領域３０Ａにそれぞれ＋０．０１ｍＡ〜−０．０１ｍＡの
範囲で入力電流を入力した。 Then, while applying an external magnetic field in the range of +100 Oe to −100 Oe along the surface direction of the element substrate 31, the conductive probe 10 of the example is connected to the upper electrode layer 38 of each measurement region 30 </ b> A according to the measurement order, Input current was input in the range of +0.01 mA to −0.01 mA in each measurement region 30 </ b> A.

また、素子基板３１の面方向に沿って＋１００Ｏｅ〜−１００Ｏｅの範囲で外部磁界を印加しつつ、比較例の導電性プローブを測定順序に従って各測定領域３０Ａの上部電極層３８に接続して、各測定領域３０Ａにそれぞれ＋０．０１ｍＡ〜−０．０１ｍＡの範囲で入力電流を入力した。これにより、各測定領域３０Ａに対して、実施例と比較例の電気抵抗値と、該電気抵抗値の外部磁界の依存性を得た。   In addition, while applying an external magnetic field in the range of +100 Oe to −100 Oe along the surface direction of the element substrate 31, the conductive probe of the comparative example was connected to the upper electrode layer 38 of each measurement region 30 A according to the measurement order, Input current was input in the range of +0.01 mA to −0.01 mA in the measurement area 30 </ b> A. As a result, the electrical resistance values of the example and the comparative example and the dependence of the electrical resistance value on the external magnetic field were obtained for each measurement region 30A.

図６に示すように、実施例のＩＶ曲線は、同じ測定領域３０Ａにおける比較例のＩＶ曲線に比べて、大幅に小さい傾きを有する。比較例のＩＶ曲線では、測定領域３０Ａの電気抵抗値が約１．９ｋΩであるのに対し、実施例のＩＶ曲線では、測定領域３０Ａの電気抵抗値が約０．３ｋΩである。これは、実施例の磁気特性測定方法が、０．３ｋΩ程度の低い電気抵抗値を有する測定領域３０Ａに対して、その磁気輸送特性を、より高い精度の下で測定できることを示す。換言すると、これは、下地層１４による密着性の向上、被覆層１５による耐摩耗性の向上、下地層１４及び被覆層１５の被覆性の向上等により、磁気特性の測定精度を向上できることを示す。   As shown in FIG. 6, the IV curve of the example has a significantly smaller slope than the IV curve of the comparative example in the same measurement region 30A. In the IV curve of the comparative example, the electric resistance value of the measurement region 30A is about 1.9 kΩ, whereas in the IV curve of the example, the electric resistance value of the measurement region 30A is about 0.3 kΩ. This indicates that the magnetic property measurement method of the example can measure the magnetic transport property with higher accuracy for the measurement region 30A having a low electrical resistance value of about 0.3 kΩ. In other words, this indicates that the measurement accuracy of the magnetic properties can be improved by improving the adhesion by the underlayer 14, improving the wear resistance by the coating layer 15, and improving the coverage of the underlayer 14 and the coating layer 15. .

図７に示すように、実施例において、印加磁界が−１００Ｏｅの場合、積層膜３０の電気抵抗値は、８．８ｋΩである。また、印加磁界が＋１００Ｏｅの場合、積層膜３０の電気抵抗値は、２９．３ｋΩに増大する。これは、積層膜３０における固定層３４の自発磁化と自由層３６の自発磁化の方向とが平行から反平行に変化するためである。この電気抵抗値の変化の値から磁気抵抗変化率（以下単に、ＴＭＲ比という。）を算出すると、測定領域３０ＡのＴＭＲ比は、１００×（２９．３−８．８）／８．８＝約２３３％である。   As shown in FIG. 7, in the example, when the applied magnetic field is −100 Oe, the electrical resistance value of the laminated film 30 is 8.8 kΩ. When the applied magnetic field is +100 Oe, the electrical resistance value of the laminated film 30 increases to 29.3 kΩ. This is because the spontaneous magnetization of the fixed layer 34 and the direction of the spontaneous magnetization of the free layer 36 in the laminated film 30 change from parallel to antiparallel. When the magnetoresistance change rate (hereinafter simply referred to as the TMR ratio) is calculated from the change value of the electrical resistance value, the TMR ratio of the measurement region 30A is 100 × (29.3-8.8) /8.8= About 233%.

図８において、接合抵抗は、磁気抵抗曲線における電気抵抗値の最小値と、測定領域３０Ａの断面積の積を示す。また、図８における横軸は、素子基板３１の中心位置を０ｍｍとして、中心位置から径方向外側に沿う座標系を示す。図８に示すように、素子基板３１の中心位置（０ｍｍ）において、ＴＭＲ比は２３４％を示し、素子基板３１の外縁に近づくに連れて徐々に低下して、最外周近傍（９０ｍｍ）において２０４％に達する。一方、接合抵抗は、素子基板３１の中心位置（０ｍｍ）において３．７×１０^６Ω・（μｍ）^２を示し、素子基板３１の外縁に近づくに連れて徐々に増加して、最外周近傍（９０ｍｍ）において９．０×１０^７Ω・（μｍ）^２に達する。 In FIG. 8, the junction resistance indicates the product of the minimum value of the electrical resistance value in the magnetoresistance curve and the cross-sectional area of the measurement region 30A. Further, the horizontal axis in FIG. 8 indicates a coordinate system extending radially outward from the center position, where the center position of the element substrate 31 is 0 mm. As shown in FIG. 8, the TMR ratio is 234% at the center position (0 mm) of the element substrate 31 and gradually decreases as the outer edge of the element substrate 31 is approached, and is 204 near the outermost periphery (90 mm). Reach%. On the other hand, the junction resistance is 3.7 × 10 ⁶ Ω · (μm) ² at the center position (0 mm) of the element substrate 31, and gradually increases as the outer edge of the element substrate 31 is approached. It reaches 9.0 × 10 ⁷ Ω · (μm) ² at (90 mm).

ＴＭＲ比の低下と接合抵抗の増加は、一般的に、ＭｇＯからなる非磁性層３５の膜厚分布や膜質分布、並びに反応性イオンエッチングによる積層膜３０の酸化に起因する。反応性イオンエッチングによる積層膜３０の酸化は、増大する電気抵抗値が接合抵抗に重畳してＴＭＲ比を大きく低下させる。一方、図８においては、接合抵抗が一桁以上増大しているのに対して、ＴＭＲ比の低下は、高々１０％程度である。したがって、実施例におけるＴＭＲ比の低下と接合抵抗の増加は、ＭｇＯからなる非磁性層３５の膜厚分布や膜質分布によることを示唆している。   The decrease in the TMR ratio and the increase in the junction resistance are generally caused by the film thickness distribution and film quality distribution of the nonmagnetic layer 35 made of MgO and the oxidation of the laminated film 30 by reactive ion etching. Oxidation of the laminated film 30 by reactive ion etching causes the increasing electrical resistance value to be superimposed on the junction resistance, greatly reducing the TMR ratio. On the other hand, in FIG. 8, the junction resistance increases by an order of magnitude or more, while the decrease in the TMR ratio is at most about 10%. Therefore, it is suggested that the decrease in the TMR ratio and the increase in the junction resistance in the examples are due to the film thickness distribution and film quality distribution of the nonmagnetic layer 35 made of MgO.

次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態において、導電性プローブ１０は、支持部１１と、支持部１１から延びるレバー１２と、レバー１２の自由端１２ａに形成されて測定領域３０Ａに接触するための探針部１３とを有する。探針部１３は、自由端１２ａから延びる探針１３ａと、探針１３ａの表面に形成されてＴａからなる下地層１４と、下地層１４に積層されてＲｕからなる被覆層１５とを有する。 Next, effects of the present embodiment configured as described above will be described below.
(1) In the above embodiment, the conductive probe 10 includes the support portion 11, the lever 12 extending from the support portion 11, and the probe portion 13 that is formed on the free end 12a of the lever 12 and contacts the measurement region 30A. And have. The probe section 13 includes a probe 13a extending from the free end 12a, a base layer 14 made of Ta and formed on the surface of the probe 13a, and a coating layer 15 made of Ru and stacked on the base layer 14.

Ｔａからなる下地層１４は、被覆層１５が探針１３ａの表面に直接積層される場合に比べて、被覆層１５と探針１３ａの表面との間の密着性を向上させることができる。Ｒｕか
らなる被覆層１５は、探針部１３の表面が酸化される場合であっても、その導電性を維持することができる。しかも、Ｒｕからなる被覆層１５は、ＡｕやＰｔからなる場合に比べて、探針部１３の表面の耐摩耗性を向上させることができる。 The foundation layer 14 made of Ta can improve the adhesion between the coating layer 15 and the surface of the probe 13a as compared with the case where the coating layer 15 is directly laminated on the surface of the probe 13a. The covering layer 15 made of Ru can maintain its conductivity even when the surface of the probe portion 13 is oxidized. Moreover, the coating layer 15 made of Ru can improve the wear resistance of the surface of the probe portion 13 as compared to the case of being made of Au or Pt.

したがって、導電性プローブ１０は、耐摩耗性を向上できる分だけ、その小型化を図ることができる。この結果、導電性プローブ１０は、測定領域３０Ａの磁気特性を測定するとき、引出電極６０等の追加工を要しないため、その寿命を損なうことなく、磁気特性の測定精度を向上することができる。   Therefore, the conductive probe 10 can be downsized as much as the wear resistance can be improved. As a result, since the conductive probe 10 does not require additional processing such as the extraction electrode 60 when measuring the magnetic characteristics of the measurement region 30A, the measurement accuracy of the magnetic characteristics can be improved without deteriorating the lifetime. .

（２）上記実施形態において、導電性プローブ１０の下地層１４と被覆層１５は、それぞれ斜入射スパッタ法を用いて成膜される。したがって、下地層１４と被覆層１５は、それぞれ垂直入射式のスパッタ法やＣＶＤ法を用いて成膜される場合に比べて、探針１３ａの被覆性や膜厚均一性を向上させることができる。この結果、導電性プローブ１０は、下地層１４及び被覆層１５の被覆性や膜厚均一性を向上させる分だけ、その耐摩耗性を向上することができ、ひいては小型化を促進させることができる。   (2) In the above embodiment, the base layer 14 and the coating layer 15 of the conductive probe 10 are formed by using the oblique incidence sputtering method. Accordingly, the covering property and film thickness uniformity of the probe 13a can be improved as compared with the case where the underlayer 14 and the covering layer 15 are formed by using a normal incidence sputtering method or CVD method, respectively. . As a result, the conductive probe 10 can improve its wear resistance by improving the coverage and film thickness uniformity of the underlayer 14 and the coating layer 15, and thus can promote downsizing. .

（３）上記実施形態において、導電性プローブ１０の被覆層１５は、下地層１４を大気に曝すことなく下地層１４の表面に成膜される。したがって、導電性プローブ１０の下地層１４は、大気に曝されない分だけ、その酸化を抑制することができ、被覆層１５との間の密着性を向上させることができる。よって、導電性プローブ１０は、その耐摩耗性を、さらに向上させることができる。   (3) In the above embodiment, the covering layer 15 of the conductive probe 10 is formed on the surface of the underlayer 14 without exposing the underlayer 14 to the atmosphere. Therefore, the base layer 14 of the conductive probe 10 can suppress the oxidation to the extent that it is not exposed to the atmosphere, and can improve the adhesion with the coating layer 15. Therefore, the conductive probe 10 can further improve its wear resistance.

（４）上記実施形態において、斜入射スパッタ装置２０は、チャンバ本体２１の圧力を１０^−６Ｐａ以下にして基板Ｓを搬入し、チャンバ本体２１の内部にＡｒを導入して内部圧力を０．０３Ｐａ〜０．１０Ｐａする。その後、斜入射スパッタ装置２０は、第一ターゲットＴ１をスパッタすることによりＴａからなる下地層１４を成膜し、第二ターゲットＴ２を連続してスパッタすることにより、下地層１４の表面にＲｕからなる被覆層１５を成膜する。 (4) In the above embodiment, the grazing incidence sputtering apparatus 20 carries the substrate S with the pressure of the chamber body 21 being 10 ⁻⁶ Pa or less, introduces Ar into the chamber body 21, and sets the internal pressure to 0. 03 Pa to 0.10 Pa. Thereafter, the oblique incidence sputtering apparatus 20 forms a base layer 14 made of Ta by sputtering the first target T1, and continuously sputters the second target T2 to form Ru on the surface of the base layer 14. A coating layer 15 is formed.

したがって、下地層１４と被覆層１５は、それぞれ共通するチャンバ本体２１の内部で連続的に積層される。この結果、Ｔａからなる下地層１４は、その酸化を確実に抑えることができ、被覆層１５との間の密着性を、より確実に向上させることができる。   Therefore, the underlayer 14 and the covering layer 15 are continuously laminated inside the common chamber body 21. As a result, the underlying layer 14 made of Ta can reliably suppress the oxidation, and the adhesion with the coating layer 15 can be improved more reliably.

（５）上記実施形態において、磁気特性測定方法は、積層膜３０の上部電極層３８、保護層３７、及び自由層３６にエッチングを施して積層膜３０に複数の測定領域３０Ａを形成する。そして、測定領域３０Ａにある上部電極層３８に導電性プローブ１０の探針部１３を接続し、測定領域３０Ａの積層方向に沿って入力電流を入力する２端子法により、電気抵抗値を検出する。   (5) In the above embodiment, in the magnetic property measurement method, the upper electrode layer 38, the protective layer 37, and the free layer 36 of the laminated film 30 are etched to form a plurality of measurement regions 30 </ b> A in the laminated film 30. The probe portion 13 of the conductive probe 10 is connected to the upper electrode layer 38 in the measurement region 30A, and the electric resistance value is detected by the two-terminal method in which an input current is input along the stacking direction of the measurement region 30A. .

したがって、上記磁気特性測定方法は、導電性プローブ１０の耐摩耗性を向上させる分だけ、測定領域３０Ａのサイズを小さくでき、引出電極６０等の追加工が不要になる。この結果、上記磁気特性測定方法は、磁気特性の測定精度を向上することができる。   Therefore, in the magnetic characteristic measuring method, the size of the measurement region 30A can be reduced by the amount that improves the wear resistance of the conductive probe 10, and no additional work such as the extraction electrode 60 is required. As a result, the magnetic property measurement method can improve the measurement accuracy of the magnetic property.

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、積層膜３０は、上部電極層３８、保護層３７、及び自由層３６のエッチングにより、複数の測定領域３０Ａを形成する。これに限らず、例えば、積層膜３０は、図９に示すように、上部電極層３８、保護層３７、自由層３６、非磁性層３５、固定層３４、及び反強磁性層３３のエッチングにより、複数の測定領域３０Ａを形成する構成であっても良い。 In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, the stacked film 30 forms a plurality of measurement regions 30 </ b> A by etching the upper electrode layer 38, the protective layer 37, and the free layer 36. For example, as illustrated in FIG. 9, the stacked film 30 is formed by etching the upper electrode layer 38, the protective layer 37, the free layer 36, the nonmagnetic layer 35, the fixed layer 34, and the antiferromagnetic layer 33. A configuration in which a plurality of measurement regions 30A are formed may be employed.

・上記実施形態において、磁気特性測定方法は、１つの導電性プローブ１０を用いる２端子法により、測定領域３０Ａの電気抵抗値を測定する。これに限らず、例えば、磁気特性測定方法は、２つ以上の導電性プローブを用いる４端子法により、測定領域３０Ａの電気抵抗値を測定する構成であっても良い。   In the above embodiment, the magnetic property measurement method measures the electrical resistance value of the measurement region 30 </ b> A by the two-terminal method using one conductive probe 10. For example, the magnetic characteristic measurement method may be configured to measure the electric resistance value of the measurement region 30A by a four-terminal method using two or more conductive probes.

導電性プローブを示す平面図及び側面図。The top view and side view which show a conductive probe. 探針部を示す側断面図。The side sectional view showing a probe part. 斜入射スパッタ装置を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows a grazing incidence sputtering apparatus typically. （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ導電性プローブの製造工程を示す工程図。(A)-(c) is process drawing which shows the manufacturing process of a conductive probe, respectively. （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ磁気特性測定方法を示す工程図。(A)-(c) is process drawing which shows a magnetic characteristic measuring method, respectively. 導電性プローブの入力電流に対する出力電圧を示す図。The figure which shows the output voltage with respect to the input current of a conductive probe. 導電性プローブを用いて計測した磁気抵抗曲線を示す図。The figure which shows the magnetoresistive curve measured using the electroconductive probe. 導電性プローブを用いて計測した磁気抵抗変化率の分布を示す図。The figure which shows distribution of the magnetoresistive change rate measured using the conductive probe. 変更例の磁気特性測定を示す工程図。Process drawing which shows the magnetic characteristic measurement of the example of a change. （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ従来例の磁気特性測定方法を示す工程図。(A)-(c) is process drawing which shows the magnetic characteristic measuring method of a prior art example, respectively.

符号の説明Explanation of symbols

１０…導電性プローブ、１１…支持部、１２…レバー、１３…探針部、１３ａ…探針、１４…下地層、１５…被覆層、３０…積層膜、３１…下部電極層、３８…上部電極層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Conductive probe, 11 ... Support part, 12 ... Lever, 13 ... Probe part, 13a ... Probe, 14 ... Underlayer, 15 ... Covering layer, 30 ... Multilayer film, 31 ... Lower electrode layer, 38 ... Upper part Electrode layer.

Claims (6)

支持部と、
前記支持部から延びるレバーと、
前記レバーの自由端に形成されて測定対象物に接触する探針部と、
を有する導電性プローブであって、
前記探針部は、
前記自由端から延びる探針と、
前記探針の表面に形成されてタンタルからなる下地層と、
前記下地層の表面に形成されてルテニウムからなる被覆層と、
を有し、
前記被覆層は最外層として形成されていることを特徴とする導電性プローブ。 A support part;
A lever extending from the support;
A probe portion that is formed at the free end of the lever and contacts a measurement object;
A conductive probe comprising:
The probe section is
A probe extending from the free end;
An underlayer made of tantalum formed on the surface of the probe;
A coating layer formed of ruthenium formed on the surface of the underlayer;
I have a,
The coating layer is a conductive probe which is characterized that you have been formed as an outermost layer. 導電性プローブの製造方法であって、
基板に設けられた探針の表面にタンタルからなる下地層を形成する工程と、
前記下地層の表面にルテニウムからなる被覆層を形成する工程と、
を有し、
前記被覆層を最外層として形成することを特徴とする導電性プローブの製造方法。 A method for manufacturing a conductive probe, comprising:
Forming a base layer made of tantalum on the surface of a probe provided on the substrate;
Forming a ruthenium coating layer on the surface of the underlayer;
I have a,
A method of manufacturing a conductive probe, wherein the coating layer is formed as an outermost layer . 請求項２に記載の導電性プローブの製造方法であって、
前記下地層を形成する工程は、斜入射スパッタ法を用いて前記下地層を形成し、
前記被覆層を形成する工程は、斜入射スパッタ法を用いて前記被覆層を形成すること、を特徴とする導電性プローブの製造方法。 It is a manufacturing method of the electroconductive probe of Claim 2, Comprising:
The step of forming the underlayer includes forming the underlayer using a grazing incidence sputtering method,
The method for producing a conductive probe is characterized in that the step of forming the coating layer forms the coating layer by using an oblique incidence sputtering method. 請求項２又は３に記載の導電性プローブの製造方法であって、
前記被覆層を形成する工程は、前記下地層を形成する真空系を用いて前記被覆層を形成することを特徴とする導電性プローブの製造方法。 It is a manufacturing method of the electroconductive probe of Claim 2 or 3,
The step of forming the covering layer forms the covering layer using a vacuum system for forming the base layer. 請求項２〜４のいずれか一つに記載の導電性プローブの製造方法であって、
前記下地層を形成する工程は、
第一ターゲットと第二ターゲットを有する真空槽の圧力を１０^−６Ｐａ以下にして前記基板を前記真空槽に搬入し、前記真空槽にアルゴンを導入して前記真空槽の圧力を０．０３Ｐａ〜０．１０Ｐａにした後に前記第一ターゲットをスパッタすることにより前記タンタルからなる前記下地層を形成し、
前記被覆層を形成する工程は、
前記下地層を形成した後に前記基板を前記真空槽に配置し続けるとともに、前記第二ターゲットをスパッタすることにより、前記下地層の表面に前記ルテニウムからなる前記被覆層を形成することを特徴とする導電性プローブの製造方法。 It is a manufacturing method of the electroconductive probe as described in any one of Claims 2-4,
The step of forming the underlayer includes
The pressure of the vacuum chamber having the first target and the second target is set to 10 ⁻⁶ Pa or less, the substrate is carried into the vacuum chamber, argon is introduced into the vacuum chamber, and the pressure of the vacuum chamber is set to 0.03 Pa− The underlayer made of tantalum is formed by sputtering the first target after 0.10 Pa,
The step of forming the coating layer includes
The substrate is continuously placed in the vacuum chamber after forming the underlayer, and the covering layer made of ruthenium is formed on the surface of the underlayer by sputtering the second target. A method for manufacturing a conductive probe. 一対の電極層間に磁性層を有する積層膜の磁気特性を測定する磁気特性測定方法であって、
前記一対の電極層の少なくともいずれか一方にエッチングを施して前記積層膜に測定領域を区画する工程と、
請求項２〜５のいずれか一つに記載の導電性プローブの製造方法を用いて製造した導電性プローブの探針部を前記測定領域の前記電極層に接続して前記積層膜の電気抵抗値を検出する工程と、
を有することを特徴とする磁気特性測定方法。 A magnetic property measuring method for measuring magnetic properties of a laminated film having a magnetic layer between a pair of electrode layers,
Etching at least one of the pair of electrode layers to partition a measurement region in the laminated film; and
An electrical resistance value of the laminated film obtained by connecting a probe portion of a conductive probe manufactured using the method for manufacturing a conductive probe according to any one of claims 2 to 5 to the electrode layer in the measurement region. Detecting
A magnetic property measuring method comprising:

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