(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-11
(45)【発行日】2022-10-19
(54)【発明の名称】磁場を生成する装置及び当該装置の使用方法
(51)【国際特許分類】
H01L 43/08 20060101AFI20221012BHJP
H01L 29/82 20060101ALI20221012BHJP
【ＦＩ】
H01L43/08 Z
H01L29/82 Z
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2020502997
(86)(22)【出願日】2018-06-25
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-09-24
(86)【国際出願番号】 IB2018054662
(87)【国際公開番号】W WO2019021078
(87)【国際公開日】2019-01-31
【審査請求日】2021-03-08
(31)【優先権主張番号】62/537,519
(32)【優先日】2017-07-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】509096201
【氏名又は名称】クロッカス・テクノロジー・ソシエテ・アノニム
(74)【代理人】
【識別番号】100069556
【弁理士】
【氏名又は名称】江崎 光史
(74)【代理人】
【識別番号】100111486
【弁理士】
【氏名又は名称】鍛冶澤 實
(74)【代理人】
【識別番号】100191835
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 真介
(74)【代理人】
【識別番号】100208258
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 友子
(72)【発明者】
【氏名】アルヴァレス－エロール・ジェレミィ
(72)【発明者】
【氏名】ロンバール・ルシアン
(72)【発明者】
【氏名】ステネル・カンタン
(72)【発明者】
【氏名】チルドレス・ジェフリー
【審査官】宮本 博司
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－１３８８３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１９３５４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／０５０９８２（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ４３／０８
Ｈ０１Ｌ ２９／８２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
永久磁石のそれぞれが、所定の間隔で隣の磁石から空間的に離して平面に沿って平面に配置されている、複数の永久磁石を備え、前記複数の永久磁石のそれぞれは、隣の磁石の磁場が実質的に前記平面に垂直で隣の磁石の磁場と反対方向に配向されるように、隣の磁石の磁場とは反対向きの磁極性を持ち、
前記永久磁石のそれぞれは、前記平面において、非磁性材料によって隣の磁石から空間的に分離されている、
磁場を生成する装置を備えるシステムであって、
さらに、
低いしきい値温度でピン止めされ、高いしきい値温度で自由に配向可能な第１磁化を有する第１磁性層と、複数の磁気セルのそれぞれから物理的に分離され、複数の磁気セルのいずれか一つを加熱するための加熱電流パルスを通すように構成された加熱線とを備える、複数の磁気セルを備える磁気機器を備える前記システムにおいて、
前記磁場を生成する装置によって生成される磁場は、高いしきい値温度で加熱されている複数の磁気セルの任意の１つの第１磁化を切り替えるように構成されていることと、
前記磁場を生成する装置は、
前記平面に沿って磁気機器の上又は下に移動可能に構成されていて、
前記磁場を生成する装置が前記磁気機器の上又は下に移動する際に、前記平面に沿って前記磁気機器の１面に対向する板部であって、鉄を含有する前記板部を備えることと
を特徴とするシステム。
【請求項2】
所定の間隔が０．２５ｍｍと５０ｍｍとの間、又は１．２ｍｍと２５ｍｍとの間の値である、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記平面に沿った磁石の横方向の寸法は、２．５ｍｍと８０ｍｍとの間、又は１２ｍｍと５０ｍｍとの間である、請求項１に記載のシステム。
【請求項4】
板部は、０．２５ｍｍと５０ｍｍとの間、又は５ｍｍと２５ｍｍとの間の厚みを持つ、請求項１に記載のシステム。
【請求項5】
磁場を生成する装置と、磁気機器とを備えるシステムを使用する方法であって、磁気機器は、低いしきい値温度でピン止めされ、高いしきい値温度で自由に配向可能な第１磁化を有する第１磁性層と、複数の磁気セルのそれぞれから物理的に分離され、複数の磁気セルのいずれか一つを加熱するための加熱電流パルスを通すように構成された加熱線とを備える、複数の磁気セルを備え、
前記磁場を生成する装置は、
永久磁石のそれぞれが、所定の間隔で隣の磁石から空間的に離して平面に配置されている、複数の永久磁石を備え、
前記複数の永久磁石のそれぞれは、隣の磁石の磁場が実質的に平面に垂直で隣の磁石の磁場と反対方向に配向されるように、隣の磁石のとは反対向きの磁極性を持ち、
前記複数の永久磁石のそれぞれは、非磁性材料によって隣の磁石から空間的に分離されている、
前記方法において、
加熱ラインに加熱電流パルスを通すことにより、複数の磁性セルのいずれか一つを高いしきい値温度に加熱することと、
複数の磁気セルのうちのいずれか一つが高いしきい値温度になったならば、複数の磁気セルのうちのいずれか一つの第１磁化の向きを再設定するために、前記磁場を生成する装置によって生成された磁場を適用することと
を備えることと、
前記磁場を生成する装置は、磁場を適用している間、移動されることと
を特徴とする、システムを使用する方法。
【請求項6】
プログラミング線は、複数の磁気セルの一つ又は複数の行を含む第１サブセットをプログラミングするために配置された少なくとも一つの第１支線と、第１サブセットの複数の磁気セルの一つ又は複数の行の隣の複数の磁気セルの一つ又は複数の行を備える第２サブセットをプログラミングするために配置された少なくとも１本の第２の支線とを備え、当該方法が、
第１方向の第１サブセットの磁気セルの基準磁化を再配向することと、
第２サブセットの磁気セルの基準磁化を、第１方向と反対向きの第２方向に再配向することと、
を備える、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
第１サブセット内の磁気セルの基準磁化の再配向は、第１サブセット内の磁性セルを加熱するように、第１加熱電流パルスを少なくとも一つの第１支線内に通すことを備え、第１サブセットの任意の磁気セルが高いしきい値温度にひとたびなると、当該装置によって生成される第１磁場を提供し、そして
第２サブセットの磁気セルを加熱するように少なくとも１つの第２支線に第２加熱パルスを通し、
第２サブセットのいずれかの磁気セルが高いしきい値温度にひとたびなると、当該装置によって生成される第２磁場を提供する、
請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記第１磁場を提供することは、第１方向に平面に沿って装置を移動させて、第１サブセット内の磁性セルの基準磁化を第１プログラム方向にプログラムすることを備え、前記第２磁場を提供することは、第１方向に対向する第２方向に平面に沿って装置を移動させて、第１プログラムされた方向に対向する第２プログラム方向に第２サブセット内の磁性セルの基準磁化をプログラムすることを備える、
請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記第１磁場を提供することは、磁気機器をアニールすることと、第１切り替えられた方向に複数の磁性セルの第１磁化を切り替えるために外部磁場を提供することとを備え、 前記第２磁場を提供することは、第１方向に対向する第２方向に平面に沿って装置を移動させて、第１プログラム方向に対向する第２プログラム方向に第２サブセット内の磁性セルの第１磁化をプログラムすることを備える、請求項７又は８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、磁場の生成に関し、特に、実質的にゼロの電力消費及び自己発熱を有する高磁場の生成に関する。
【背景技術】
【0002】
磁場は、物品の製造又は試験でよく使用される。例えば、ディスクドライブ、磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）、又は磁気論理ユニット（ＭＬＵ）でデータを読み書きするために使用される磁気ヘッドは、通常、磁場に置かれた状態でテストされる。そのような装置をテストして、欠陥のある装置がディスクドライブ、センサ、又はメモリシステム内にインストールされていないことを確認することが重要である。さらに、コストを削減するため、及び／又はスループットを向上させるために、生産サイクルの早い段階で欠陥のある装置の有無をテストすることが望ましい。
【0003】
ＭＬＵセルは、磁気センサ又はコンパスで磁場を感知するために使用できる。ＭＬＵセルは、典型的には、基準磁化を有する基準層と自由センス磁化を有するセンス層との間にトンネル障壁層がある磁気トンネル接合を備える。基準磁化が外部磁場によって実質的に妨害されていない状態の間、センス磁化は外部磁場の存在下で配向可能である。外部磁場は、そのため、外部磁場によって方向付けられたセンス磁化の相対的な向きと、記憶磁化とに依存する磁気トンネル接合の抵抗を測定することによって、検出可能である。ＭＬＵに基づくセンサ装置は、通常アレイ状に配置された複数のＭＬＵセルを備える。生産サイクルの早い段階で装置の性能と信頼性を確保するために使用されるテスターの１つは、ＭＬＵセルが数千個のＭＬＵセルを含むウエハの状態で、磁気抵抗特性をテストする。通常、ウエハ内のＭＬＵセルの１サブセットのみがテストされる。ウエハ形式のＭＬＵセルをテストするには、特定のＭＬＵセル又はテスト中のＭＬＵセルの平面に磁場が生成される中で、１つ又は複数のＭＬＵセルに接触するプローブが必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ウエハをプローブしながらウエハレベルで、又はパッケージレベルで、高い平面磁場を印加可能である。これを実現するために、電磁石を使用して磁場を生成する。ただし、電磁石は、通常１から３ｋＯｅの大きさの磁場を生成できる。電磁石の別の問題は、自己発熱が重要であることである。コイルによって生成される熱の問題に遭遇することなく、高強度の磁場を長時間印加することはできない。電磁石は大きな電源を必要とし、冷却要件のために電力消費、費用、サイズの問題がある。電磁石は、そのため、ウエハ又はパッケージが高温にさらされるため、又はテストのデューティサイクルが制限されるため、テスト中の高磁場の生成における使用が限定又は制限される。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示は、高磁場を生成するための装置を備えるシステムに関する。装置は、平面に配置された複数の永久磁石を備え、各磁石は、平面に沿って所定の間隔で隣りの磁石から空間的に分離され、各磁石は、磁場が平面に対して実質的に垂直かつ隣の１つの磁石とは反対方向に向けられる極性を持ち、各磁石は、非磁性材料によって隣りの磁石から平面内で空間的に分離されている。システムは、低いしきい値温度でピン止めされ、高いしきい値温度で自由に配向可能な第１磁化を有する第１磁性層と、複数の磁気セルのそれぞれから物理的に分離され、複数の磁気セルのいずれかを加熱するための加熱電流パルスを通すように構成された加熱線とを備える、複数の磁気セルを備える磁気機器をさらに備える。当該装置によって生成される磁場は、高いしきい値温度で加熱されている複数の磁気セルの任意の１つの第１磁化を切り替えるように構成されていて、装置は、磁気機器の上又は下に移動可能に構成されている。
【0006】
本開示はまた、磁気機器又はセンサ機器をプログラミングする、上記システムを使用する方法に関する。
【0007】
本明細書に開示される、当該システムに備わる装置は、１０ｋＯｅ以上の大きさの磁場の生成を可能にする。当該装置は、実質的に電力消費と自己発熱がゼロであり、費用対効果が高い。
【0008】
本発明は、例として与えられ以下の内容の図面によって示される、実施形態の説明の援用によりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
図１は、磁場６０を生成するための装置５の上面図を示し、図２は、装置５の断面図を示す。この装置は、第２永久磁石５２と並んで配置された第１永久磁石５１を備える。第１磁石５１は、第２磁石５２によって生成される磁場６０とは反対の方向に磁場６０を生成するように、第２磁石５２の磁極と反対の方向に向けられた磁極を有する。
【0011】
第１磁石５１及び第２磁石５２は、隣りの磁石５１、５２のそれぞれによって生成される磁場６０が平面５０に対して実質的に垂直かつ反対方向に配向されるように、平面５０に並んで配置される。
図１と図２の例では、第１磁石５１は、第１磁石５１の上面から出る磁場６０を「上向き」に向けて示され、第２磁石５２は、下第２磁石５２の面５８から出ている磁場６０を「下向き」に向けて示されている。
図１と図２の例では、第１磁石５１は、第１磁石５１の上面から出る磁場６０を「上向き」に向けて示され、第２磁石５２は、下第２磁石５２の面５８から出ている磁場６０を「下向き」に向けて示されている。
【0012】
第１磁石５１は、平面５０に沿って、隣りの第２磁石５２から所定の間隔Ｄだけ空間的に分離されている。
【0013】
一実施形態では、第１磁石５１は、非磁性材料５５によって第２磁石５２から空間的に分離されている。言い換えると、所定の間隔Ｄは、非磁性材料５５で満たされている。非磁性材料は、プラスチック、金属、木材、又は磁化率が低い他の適切な剛性材料を含有してよい。
【0014】
図２に示す変形例では、第１及び第２磁石５１、５２は、非磁性材料５５によって埋め込んでもよい。そのような中で構成では、非磁性材料は、２つの磁石５１、５２を保持する枠部５５を形成してもよい。図２の変形例では、磁石５１、５２の上面５７及び下面５８のみが非磁性枠部によって覆われていない。
【0015】
図３は、非磁性の枠部５５に埋め込まれた第１磁石５１及び第２磁石５２を備える装置５を示す。この例では、磁石５１、５２は実質的に立方体形状であり、１辺は約２５ｍｍの長さを有する。しかしながら、第１磁石５１及び第２磁石５２は、長方形、多角形、円筒形などの他の任意の寸法及び任意の他の適切な形状を有してよい。
【0016】
【0017】
図５に示されるグラフは、磁石５１、５２間の間隔Ｄの関数として、装置５によって生成される磁場６０の均一性の変化を報告する。磁場６０の均一性は、間隔Ｄの増加とともに増加し、間隔Ｄが約０．５インチ（１２．７ｍｍ）を超えると減少する。約１２．７ｍｍの間隔の均一性に、最適値が存在する。
【0018】
一実施形態では、所定の間隔Ｄは０．２５ｍｍから５０ｍｍの間である。好ましくは、所定の間隔Ｄは１．２ｍｍから２５ｍｍの間である。
【0019】
別の実施形態では、平面５０に沿った磁石５１、５２の横方向寸法Ｌ（又はその幅）は、２．５ｍｍから８０ｍｍの間である。好ましくは、磁石５１、５２の横方向寸法Ｌは、１２ｍｍから５０ｍｍの間である。
【0020】
さらに別の実施形態では、装置５は、板部５６を備え、板部５６は、平面５０内にあって、鉄を含有し、装置５の表面の隣にある。板部５０を磁石５１、５２の一方の面（図２の例では上面５７）に追加すると、板部５６が追加された面に対向する面（図２の例では下面５８）での磁場６０が大幅に増加する。板部５６は、生成された磁場６０の均一性及び最大値をさらに改善可能である。
【0021】
一実施形態では、板部５６は、０．２５ｍｍから５０ｍｍの間の厚さを有する。好ましくは、板部５６は、５ｍｍから２５ｍｍの間の厚さを有する。
【0022】
本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されることなく、そして実施の他の例もまた特許請求の範囲内で可能であることが理解される。
【0023】
例えば、装置５は、平面５０に配置された複数の永久磁石５１、５２を備えてもよく、各磁石は、所定の間隔Ｄだけ隣りの磁石から平面５０において空間的に分離されている。そのような構成において、各磁石５１、５２は、隣の磁石の磁場６０が実質的に平面５０に垂直で反対方向に配向されるように、隣の１つの磁石と反対の極性を有する。
【0024】
図６は、装置５の拡大図を示していて、この図に、２つの隣り合う磁石５１、５２の一部と非磁性材料５５の間隔Ｄと、装置５の近傍に位置する物品６１が見られる。
【0025】
この例は、装置５の表面（下面５８）及び約０．５ｃｍの物品距離Ｄａに位置する物品の表面における磁場６０の例示的な大きさを示している。この例では、間隔５５の中央の磁場６０の大きさは０．９Ｔ（テスラ）である。
間隔５５の中央に垂直な位置での物品６１の表面での磁場６０の大きさは約０．３８Ｔである。磁場６０の大きさは、第１磁石５１と間隔５５との境界、及び第２磁石５２と間隔５５との境界に垂直な位置にある物品６１の表面で約０．３７Ｔである。磁場６０は、物品６１の表面で均一である。
間隔５５の中央に垂直な位置での物品６１の表面での磁場６０の大きさは約０．３８Ｔである。磁場６０の大きさは、第１磁石５１と間隔５５との境界、及び第２磁石５２と間隔５５との境界に垂直な位置にある物品６１の表面で約０．３７Ｔである。磁場６０は、物品６１の表面で均一である。
【0026】
磁場６０の大きさは、物品と装置５との間の距離Ｄａが増加するにつれて減少するので、距離Ｄａ及び磁場６０が適用されるアプリケーションと互換性がある磁場６０の大きさを得るために、磁石５１、５２の幾何学的形状（厚さ、横寸法）を適合させてもよい。
【0027】
固定磁場６０の大きさは、磁石５１、５２に含まれる材料を適切に選択することにより最適化してもよい。
【0028】
本明細書に開示される装置５は、物品の製造、試験、又は磁気装置又はセンサのプログラミングに使用可能である。例えば、ディスクドライブのデータの読み取りと書き込みに使用される磁気ヘッドと光磁気ヘッドは、一般的に、磁場に置かれた状態でテストされる。
【0029】
図７は、第１電流線３の間に含まれている磁気トンネル接合２を備えるＭＬＵセル１の例を表す。磁気トンネル接合２は、第１磁化２１１を有する第１強磁性層２１、第２磁化２３１を有する第２強磁性層２３、及び第１強磁性層２１と第２強磁性層２３との間のトンネル障壁層２２を備える。第１磁性層２１は基準層としてもよく、第２強磁性層２３はセンス層としてもよい。第１及び第２強磁性層２１、２３のそれぞれは、磁性材料、特に強磁性タイプの磁性材料を含有するか、又はそれらから形成される。強磁性層２１と第２強磁性層２３との相対位置は逆にしてもよく、第１強磁性層２１は第２強磁性層２３の上に配置される。トンネル障壁層２２は、酸化アルミニウム（例えば、Ａｌ２Ｏ３）及び酸化マグネシウム（例えば、ＭｇＯ）といった酸化物のような絶縁材料を含有してもよいし、又はそのような絶縁材料で形成してもよい。
【0030】
第１及び第２磁化２１１、２３１の一方は磁気的に固定され、他方は可変の磁化方向を有してもよい。好ましくは、センス層２１は、外部磁場の小さな変動の測定を容易にするために、外部磁場によって方向付けられたときに線形及び非ヒステリシス挙動を有してもよい。これは、０．５エルステッド（Ｏｅ）程度の平均値を持つ外部磁場（地球の磁場など）を感知する場合に関係する。外部磁場は、第１及び第２磁化２１１、２３１の相対的な向きに依存する磁気トンネル接合２の抵抗Ｒを測定することによって感知可能である。
【0031】
磁気トンネル接合２は、反強磁性層２４を備えてもよく、反強磁性層２４は、反強磁性層２４の内部又は近傍の温度が低閾値温度ＴＬにあるとき、すなわちニール温度又は反強磁性層２４の別のしきい値温度のようなブロッキング温度以下のとき、交換バイアスを通じて特定の方向に沿って第１磁化２１１をピン止めする。反強磁性層２４は、温度が高いしきい値ＴＨ、すなわちブロッキング温度より高温で、それにより第１磁化２１１が別の方向に切り替えられる温度にあるとき、第１磁化２１１のピンを外す、又は解放する。反強磁性層２４は、反強磁性タイプの磁性材料を含有してもよく、又はそのような磁性材料で形成してもよい。
【0032】
第２（センス）磁化２３１は、固定解除され、低しきい値温度ＴＬ及び高閾値温度ＴＨで自由に調整可能であり得る。
【0033】
熱支援スイッチング（ＴＡＳ）ベースのＭＬＵセルの場合、第１磁化は低閾値温度ＴＬに固定され、ＭＬＵセル１が高しきい値温度ＴＨにある場合にのみ切り替え可能である。
【0034】
図８は、行及び列のアレイに配置された複数のＭＬＵセル１を備えるＭＬＵベースの機器１００の上面図を示し、各ＭＬＵセル１は、第１電流線３と第２電流線４の交差点にある。
【0035】
図９に示される実施形態では、システムは装置５及びＭＬＵベースの機器１００を備える。装置５は、ＭＬＵベースの機器１００の近くに持ち込まれ、高しきい値温度ＴＨで加熱されるＭＲＡＭセルの第１及び第２磁化２１１、２３１のスイッチを入れるなど、ＭＬＵベースの機器１００に磁場６０を印加するために使用してもよい。
【0036】
一実施形態によれば、ＭＬＵベースの機器１００をプログラミングする方法は、以下のステップを備える。
装置５を提供する。
加熱ライン４に加熱電流パルス４１を流すことにより、複数のＭＬＵセル１のいずれか１つを高しきい値温度ＴＨに加熱する。
複数のＭＬＵセル１のいずれか１つが高しきい値温度ＴＨになったら、複数のＭＬＵセル１のいずれか１つの第１（基準）磁化２１１を切り替えるように装置５によって生成される磁場６０を印加する。
装置５を提供する。
加熱ライン４に加熱電流パルス４１を流すことにより、複数のＭＬＵセル１のいずれか１つを高しきい値温度ＴＨに加熱する。
複数のＭＬＵセル１のいずれか１つが高しきい値温度ＴＨになったら、複数のＭＬＵセル１のいずれか１つの第１（基準）磁化２１１を切り替えるように装置５によって生成される磁場６０を印加する。
【0037】
図７に示すように、加熱線４及び磁気トンネル接合２は、誘電体又は酸化物層７１によって表される非導電層によって互いに物理的に分離されている。したがって、加熱ライン４は、磁気トンネル接合部２に磁気的及び熱的に結合可能であるが、磁気トンネル接合部２と電気的には接触していない。加熱電流パルス４１は、磁気トンネル接合２が高いしきい値温度ＴＨで加熱可能な強度を有してもよい。加熱電流パルス４１を通すことにより加熱線４を介してジュール効果により発生した熱は、誘電体／酸化物層７１を介した熱伝導により磁気トンネル接合２に伝達される。
【0038】
図１０は、ＭＬＵベースの機器１００の上面図を示し、ＭＬＵベース機器１００は、行及び列のアレイに配置された複数のＭＬＵセル１を備え、各行は、ビット線３及び導電性ストラップを介して直列に接続されたＭＬＵセル１を有する。加熱ライン４は、前記複数のＭＬＵセル１のいずれか１つを加熱するための加熱電流パルス４１を通すように形成されている。加熱ライン４は、１つ又は複数の第１支線４’を備え、各第１支線４’は、複数のＭＬＵセル１の１つ又は複数の行を備える第１サブセット１１１を加熱するように形成されている。加熱ライン４は、１つ又は複数の第２支線４”をさらに備え、各第２支線４”は、複数のＭＬＵセル１の１つ又は複数の列を含む第２サブセット１１２を加熱するように形成されている。第１支線４’は、第２支線４”に電気的に直列接続してもよい。
【0039】
「Ｕ」字形又は蛇行的形状をなす第１支線４’及び第２支線４”の構成により、加熱電流パルス４１は、反対方向で第１支線４’及び第２支線４”を通過するようにしてもよい。しかしながら、加熱電流パルス４１は、同じ方向で第１支線４’及び第２支線４”を通過するものとしてもよい。
【0040】
一実施形態によれば、ＭＬＵベースの機器１００をプログラミングする方法は、以下のステップを備える。
第１サブセット１１１のＭＬＵセル１の基準磁化２１１を第１方向に再配向する。
第２サブセット１１２内のＭＬＵセル１の基準磁化２１１を、第１方向とは反対の第２方向に向け直す。
第１サブセット１１１のＭＬＵセル１の基準磁化２１１を第１方向に再配向する。
第２サブセット１１２内のＭＬＵセル１の基準磁化２１１を、第１方向とは反対の第２方向に向け直す。
【0041】
一実施形態では、第１サブセット１１１のＭＬＵセル１の基準磁化２１１を再配向することは、第１サブセット１１１のＭＬＵセル１を加熱するように第１支線４’に第１加熱電流パルス４１’を通過させることを含む。第１サブセット１１１の任意のＭＬＵセル１が高しきい値温度ＴＨになると、装置５によって生成される第１磁場６０は、基準磁化を所望の方向に再配向する。そして、装置５によって生成された磁場を別の所望の方向に向けた後、第２サブセット１１２内のＭＬＵセル１を加熱するように第２支線４”内に第２加熱電流パルス４１を流す。そして第２サブセット１１２内の任意のＭＬＵセル１が高しきい値温度ＴＨにあると、装置５によって生成される第２磁場６０は、基準磁化を所望の方向に再配向する。
【0042】
一実施形態では、装置５を平面に沿って第１方向に動かして第１サブセット１１１のＭＬＵセル１の基準磁化２１１を第１プログラム方向にプログラムすることにより、第１磁場６０が印加される。第２磁場６０を、第１方向とは反対の第２方向に平面５０に沿って装置５を動かし、第２サブセット１１２のＭＬＵセル１の基準磁化を第１プログラムとは反対の第２プログラム方向にプログラムすることにより、印加する。
【0043】
別の実施形態では、複数のＭＬＵセル１の基準磁化２１１を第１切り替え方向に切り替えるように外部磁場を印加しながら、ＭＬＵベースの機器１００を最初にアニールする。次に、装置５を平面５０に沿って第２方向に動かし、第２サブセット１１２のＭＬＵセル１の基準磁化２１１を第２プログラムされた方向にプログラムすることにより、第２磁場６０が印加される。
【0044】
図１１及び図１２に示されるように、装置５は、プローブカード１２０の下で、１つ又はいくつかのＭＬＵベースの機器１００に、あるいは１つ又はいくつかのＭＬＵベースの機器１００を備えるウエハ１１０に磁場６０を印加するために使用できる。装置５はさらに、１つ又はいくつかのＭＬＵベースの装置を備えるパッケージの上又は下に置いてもよい。装置５によって生成される固定磁場６０は、磁石５１、５２の極性及び装置５が移動される方向に応じて、任意の方向に印加するものとしてよい。
【0045】
装置５をプローブカード１２０に固定的に取り付けるために、固定手段１２１を設けてもよい。図１１及び図１２に示すように、固定手段は、プローブカード１２０に対して２つの直交する向きで装置５を配置するように構成された当止部１２１を備える。
【符号の説明】
【0046】
１ ＭＬＵセル
１００ ＭＬＵベースの機器
１１０ ウエハ
１１１ 第１サブセット
１１２ 第２サブセット
１２０ プローブカード
１２１ 固定手段
２ 磁気トンネル接合
２１ 第１強磁性層、センス層
２１１ 第１磁化、センス磁化
２２ トンネル障壁層
２３ 第２強磁性層、基準層
２３１ 第２磁化、基準磁化
２４ 反強磁性層
３ 第１電流線
３２ センス電流
４ 第２電流線
４’ 第１支線
４” 第２支線
４１ 加熱電流パルス
５ 装置
５０ 平面
５１ 第１磁石
５２ 第２磁石
５５ 非磁性体、枠部
５６ 板部
５７ 上面
５８ 下面
６０ 外部磁場
６１ 物体
７１ 誘電体／酸化物層
Ｄ 間隔
Ｄａ 物体の距離
Ｌ 横寸法
Ｒ 接合抵抗
ＴＨ 高しきい値温度
ＴＬ 低しきい値温度
１００ ＭＬＵベースの機器
１１０ ウエハ
１１１ 第１サブセット
１１２ 第２サブセット
１２０ プローブカード
１２１ 固定手段
２ 磁気トンネル接合
２１ 第１強磁性層、センス層
２１１ 第１磁化、センス磁化
２２ トンネル障壁層
２３ 第２強磁性層、基準層
２３１ 第２磁化、基準磁化
２４ 反強磁性層
３ 第１電流線
３２ センス電流
４ 第２電流線
４’ 第１支線
４” 第２支線
４１ 加熱電流パルス
５ 装置
５０ 平面
５１ 第１磁石
５２ 第２磁石
５５ 非磁性体、枠部
５６ 板部
５７ 上面
５８ 下面
６０ 外部磁場
６１ 物体
７１ 誘電体／酸化物層
Ｄ 間隔
Ｄａ 物体の距離
Ｌ 横寸法
Ｒ 接合抵抗
ＴＨ 高しきい値温度
ＴＬ 低しきい値温度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】