針對MRAM的極向克爾效應(yīng)測量系統(tǒng)利用極向克爾效應(yīng)去表征在研究和生產(chǎn)垂直MRAM中使用的多層晶片。系統(tǒng)采用非接觸全晶片測試技術(shù)表征大厚度為300 mm的全晶片磁性能分布圖。這個系統(tǒng)在科研或者生產(chǎn)的時候支持手動加載或者全自動化配置。采用MicroSense磁測量設(shè)備中特有的直接場控制技術(shù)，MRAM極向克爾測量系統(tǒng)提供高的磁場測量范圍和優(yōu)異的低場分辨率來表征單個系統(tǒng)中自由層或者釘扎層的性質(zhì)。

優(yōu)點

l 可表征厚達(dá)300 mm的垂直MRAM晶片的非接觸分布。

l 多層膜測試大磁場為2.4 T，自由層測試的場分辨率為0.05 Oe。

l 采用集成的高分辨攝像頭和光學(xué)模式識別（OPR）軟件對圖案化樣品進(jìn)行表征。

l 多層軟磁或硬磁薄膜的表征。

磁性表征

這套系統(tǒng)采用了MicroSense獨有的高靈敏極化克兒探測技術(shù)和直接場控制系統(tǒng)。這使得測量先進(jìn)垂直MRAM中使用的多層膜成為可能。直接場控制系統(tǒng)避免了可能影響測試的極尖剩磁和磁場的過沖和，即使多層膜在之前經(jīng)過高場磁化使之飽和。

因此，只要簡單運行不同的測試程序就可以觀測到釘扎磁層（圖1）和自由磁層（圖2） 的空間變化。

利用可選的鏡頭和OPR軟件，這套系統(tǒng)也可以用來測試圖案化晶片。

過程控制

這套系統(tǒng)可以測試晶片任意位置的整條回線。20秒之內(nèi)可以獲得一條±2.4T采點超過16000個點的完整回線。獨有的可擴展的軟件可以自動計算很多參數(shù)。比如釘扎層的交換場，矯頑力，自由層交換場，矯頑力和各項異性場，等等。mapping結(jié)果可以以圖或者表格的形式顯示出來，也可以保存為網(wǎng)格。（圖3）

模塊化設(shè)計

基于攝像頭的可視系統(tǒng)：

采用了用戶友好的軟件界面和高分辨攝像頭和光學(xué)系統(tǒng)，因此可以觀測到需要測試的晶片的具體位置。

光學(xué)模式識別系統(tǒng)

OPR模塊使得自動鎖定和在圖案化晶片上的結(jié)構(gòu)成為可能。因為具有這個功能，圖案化晶片可以不需要操作員的情況下就可進(jìn)行自動測量。

與300毫米EFEM晶圓搬運機器人與預(yù)對準(zhǔn)器完全兼容

軟件和硬件的結(jié)合使得全自動大規(guī)模生產(chǎn)成為可能。采取集成的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的EFEM終端，晶片可以在沒有人工控制的情況下進(jìn)行測試。