(57)【要約】  【課題】本発明は、電子デバイスの製造工程、特に、磁気ディスクヘッド素子などの製造工程における静電気の発生量を高感度で検出して評価するためのものであり、微細な空間的位置において過大電流を高感度に検出するための技術の提供を目的とする。  【解決手段】少なくとも表面が絶縁性の基板上に、両端に電極パッドと、前記電極パッド間を接続する電気配線部と、前記電気配線部表面には感温ペレットとを有し、電流が前記電気配線部を通過後に前記感温ペレットの外観形状を観測することにより、前記感温ペレットの形状の変化をもって前記電気配線部に流れた電流量を検出することを特徴とする過大電流検出素子。  【選択図】図１
2008053451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表面が絶縁性の基板上に、両端に電極パッドと、
前記電極パッド間を接続する電気配線部と、
前記電気配線部表面には感温ペレットとを有し、
電流が前記電気配線部を通過後に前記感温ペレットの外観形状を観測することにより、前記感温ペレットの形状の変化をもって前記電気配線部に流れた電流量を検出することを特徴とする過大電流検出素子。
【請求項２】
前記電極パッド間を接続する電気配線部は配線幅の異なる複数の領域を有し、前記配線幅の異なる複数の領域に感温ペレットを設けることを特徴とする請求項１に記載の過大電流検出素子。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の前記感温ペレットは融点の異なる材質の複数の感温ペレットであることを特徴とする過大電流検出素子。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の前記感温ペレットは大きさの異なる複数の感温ペレットであることを特徴とする過大電流検出素子。
【請求項５】
上記基板の主要部が導電性部材から構成されるとともに、上記電極パッドの内の少なくとも一方を、前記基板を構成する導電性部材と導通させることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の過大電流検出素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は過大電流検出素子に関するものであり、電子デバイスの製造工程、特に、磁気ディスクヘッド素子などの製造工程における静電気の発生量を高感度で検出して評価するための過大電流検出素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高密度化が進む磁気ディスクヘッド素子の製造工程では、静電気や電気的ストレスによって磁気ディスクヘッド素子そのものが損傷を受け、このことが磁気ディスクヘッド素子の小型化に伴って歩留り低下の主要因の一つとなっている。
【０００３】
特に、磁気抵抗素子には、過大電流が素子に流れて磁気特性が悪化する不良モードが存在する。これらを防止するために、組み立て工程では帯電防止措置として帯電プレートモニタや表面電位計による評価が行われ、プローブを用いたプロセス装置内の帯電量評価も行われている。
【０００４】
また、特許文献１では、アンテナ用導電膜と半導体基板をヒューズ配線で接続し、アンテナ部に印加されたプラズマチャージがヒューズ配線を流れ、基準値より大きい場合にヒューズ配線が溶断することを利用したプラズマチャージ評価基板が開示されている。この基板により異常チャージの影響による過大電流を検出することが可能となっている。
【０００５】
上記のヒューズ型の素子での電流検出では、ヒューズ幅やアンテナの大きさなどの素子寸法で決定される電流基準値より大きいか否かの判定しかできない。
【０００６】
もちろん、ヒューズ幅などの素子寸法を変えた複数のヒューズ素子を近い位置に配列することにより、ヒューズ素子集合として電流を定量的に評価することは可能であるが、この場合、微細な空間的位置における電流検出において限度が生じてしまう。
【０００７】
磁気ディスクヘッド製造装置や半導体プロセス装置は時系列的に装置状態が悪化し、被加工物への静電気や異常チャージが増加すると考えられるため、製造装置の評価を行う際には定量的な電流評価が必要となっている。
【特許文献１】特開２００６−１３１４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明は、微細な空間的位置において過大電流を高感度に検出するための技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の発明は、少なくとも表面が絶縁性の基板上に、両端に電極パッドと、前記電極パッド間を接続する電気配線部と、前記電気配線部表面には感温ペレットとを有し、電流が前記電気配線部を通過後に前記感温ペレットの外観形状を観測することにより、前記感温ペレットの形状の変化をもって前記電気配線部に流れた電流量を検出することを特徴とする過大電流検出素子である。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、本発明の過大電流検出素子は、少なくとも表面が絶縁性の基板上に、例えば、第１の電極パッドと第２の電極パッドを設け、第１の電極パッドと第２の電極パッドとの間を接続する電気配線部と、電気配線部上に配置された複数の感温ペレットから構成されている。
【００１１】
このため、基板の主要部を導電性部材で構成し、第１の電極パッドと第２の電極パッドのうちの一方、例えば、第２の電極パッドを、基板と導通させるようにしておくと、アンテナとなる第１の電極パッドに流入した電荷に依存した過大電流を検出することができる。
【００１２】
また、第１の電極パッドと第２の電極パッドの両方を基板と電気的に絶縁された状態にしておくと、第１の電極パッドと第２の電極パッドに流入した電荷の違い、つまり局所的な電荷のバランスを検出することができるようになっている。
【００１３】
第２の電極パッドを基板と導通させ、アンテナとなる第１の電極パッドに流入した電荷に依存した過大電流を検出する場合を例にとって説明すると、電気配線部に流れた電流により発生したジュール熱により溶融して形状の変化した複数の感温ペレットの各々の外観形状を光学顕微鏡などで観測することで、第１の電極パッドに流入した電荷によって電気配線部に流れた電流を検出することができる。
【００１４】
ここで、電極パッドは２つ以上設けても構わない。
【００１５】
また、感温ペレットは、常温では固形であり、加熱する温度によって軟化あるいは溶融してその外観形状が変化し、外観形状の観測のため再び常温にもちきたらす過程において、外観形状の保持される均質な材質のものが好ましい。
【００１６】
さらに、感温ペレットの外観形状の観測は、感温ペレットを有する基板に対して、光学顕微鏡等により外部からできるようになっている。
【００１７】
なお、観測された感温ペレットの外観形状と、電気配線部に流れた電流により発生したジュール熱との関係は、例えば、予め観測して求めておいた感温ペレットとジュール熱との対応データとの比較により求める。
【００１８】
本発明の請求項２に記載の発明は、前記電極パッド間を接続する電気配線部は配線幅の異なる複数の領域を有し、前記配線幅の異なる複数の領域に感温ペレットを設けることを特徴とする請求項１に記載の過大電流検出素子である。
【００１９】
図１は本発明による過大電流検出素子の実施例１を示す図である。図1の上図は平面図を示し、下図は平面図におけるＡ−Ａ’部分の断面図を示す。
【００２０】
図１に示すように、少なくとも表面２が絶縁性の基板１上に、電極パッド３、４と、電極パッド３、４間を接続する電気配線部６と、電気配線部６上に配置された感温ペレット７ａ、７ｂ、７ｃから構成されている。電気配線部６に流れた電流によるジュール熱により溶融して形状の変化した感温ペレット７ａ、７ｂ、７ｃを光学顕微鏡などにより外観検査することで、電極パッド３に流入した電荷によって電気配線部６に流れた電流の大きさを検出する。
【００２１】
電気配線部６は部分的に配線幅を変化させてあり、各幅をもつ領域上に感温ペレット７ａ、７ｂ、７ｃをそれぞれ配置する。電流が流れた際に各幅の領域で発生したジュール熱が異なることから、例えば、複数のいずれの感温ペレットも加熱によって溶融する均質な同じ材料により形成しておくことにより、電気配線部６に流れた電流をほぼ定量的に検出可能である。
【００２２】
更に、一つの小さな過大電流検出素子により多くの複数の感温ペレットが設けられていてもよく、一つの過大電流検出素子により電流を段階的な定量値として検出できるため、微細な空間的位置においても過大電流の定量的な評価が可能である。
【００２３】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の前記感温ペレットは融点の異なる材質の複数の感温ペレットであることを特徴とする過大電流検出素子である。
【００２４】
図２は本発明による過大電流検出素子の実施例２を示す図である。図２の上図は平面図を示し、下図は平面図におけるＢ−Ｂ’部分の断面図を示す。
【００２５】
図２において、表面１２が絶縁性の導電性基板１１上に、アンテナとなる電極パッド１３と、基板接続部１５によって基板１１との電気的導通が確保されている電極パッド１４と、電極パッド１３、１４間を接続する電気配線部１６と、電気配線部１６上に配置された融点の異なる材質で形成された複数の感温ペレット１７ａ、１７ｂ、１７ｃから構成されている。
【００２６】
請求項３に記載の発明によれば、例えば、厚さと配線幅の同じ電気配線部１６に流れた電流によるジュール熱により溶融して形状の変化した感温ペレット１７ａ、１７ｂ、１７ｃを光学顕微鏡などで検査することで、電極パッド１３に流入した電荷によって電気配線部１６に流れた電流を検出する。ここで、感温ペレット１７ａ、１７ｂ、１７ｃはそれぞれ融点の異なる材質で形成されており、それぞれの融点の違いからジュール熱による溶融する感温ペレットの形状が異なり、電気配線部１６に流れた電流をほぼ定量的に検出可能である。
【００２７】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の前記感温ペレットは大きさの異なる複数の感温ペレットであることを特徴とする過大電流検出素子である。
【００２８】
本発明による過大電流検出素子は、例えば、表面が絶縁性の導電性基板上に、アンテナとなる電極パッドと、基板接続部によって基板との電気的導通が確保されている電極パッドと、これら二つの電極パッド間を接続する電気配線部と、電気配線部上に配置されたそれぞれ大きさの異なる複数の感温ペレットから構成されている。
【００２９】
ここで、電気配線部の厚さと幅を一定とし、大きさの異なる感温ペレットは、例えば、同じ高さの円柱状で外径の異なる感温ペレットであり、同じ材質でもよいし、それぞれ融点の異なる材質で形成してもよい。
【００３０】
大きさの異なる感温ペレットは、それぞれ溶融するのに必要なジュール熱が違うため、同じ材質で形成すれば、電気配線部に流れた電流量をより精密に検出可能である。
【００３１】
例えば、観測された感温ペレットの外観形状と、電気配線部に流れた電流により発生したジュール熱との関係を、同じ材質で大きさの異なる感温ペレットについて、予め段階的に細かく観測して求めておいた感温ペレットとジュール熱との対応データとの比較により求めることができる。
【００３２】
本発明の請求項５に記載の発明は、上記基板の主要部が導電性部材から構成されるとともに、上記電極パッドの内の少なくとも一方を、前記基板を構成する導電性部材と導通させることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の過大電流検出素子である。
【００３３】
本発明による過大電流検出素子は、例えば、表面が絶縁性の導電性基板上に、アンテナとなる電極パッドと、基板接続部によって基板との電気的導通が確保されている電極パッドと、これら二つの電極パッド間を接続する電気配線部と、電気配線部上に配置された複数の感温ペレットから構成されている。
【００３４】
基板がアース線と接続されていることにより、基板との電気的導通が確保されていない電極パッドに電荷がたまると、電荷は電気配線部を通って基板接続部によって基板と電気的導通が確保されている電極パッドからアース線へ移動する。
【００３５】
このような構成の過大電流検出素子にあっては、アンテナとなる電極パッドが設置される位置にたまる電荷の量を、基板とアース線を接続してから切断し、所望の時間が経過した後、基板とアース線を再び接続することにより、アンテナとなる電極パッドに大きな電荷がたまっていると、電荷は瞬時に電流となって流れるため、本発明による過大電流検出素子を測定したい広い範囲に複数設置することにより、時間経過とともに蓄積される電荷量を詳細に測定することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明は、実際の磁気ディスクヘッド素子などの電子デバイスの製造時に起きている異常放電現象を捉えることにより、ウエハ工程において静電気や電気的ストレスに起因する素子の損傷を定量的に評価し、電子デバイスを高歩留りで生産するための指針を得ることができる。特に、磁気ディスクヘッド製造工程において、磁気抵抗素子に特有の不良モードを正確に捉えることができる。そのためプロセス条件のフィードバックを短期間で行うことができる。その結果、歩留りを高め、大幅なコスト削減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
（実施例１）
図３は、本発明の実施例１の過大電流検出素子の製造工程の説明図である。図において、上図は断面図により工程の推移を、また、最下図は、完成した過大電流検出素子の平面図を示す。
【００３８】
図３を参照して、まず、本発明による過大電流検出素子の作成手順を説明する。
【００３９】
Ｓｉ基板３１の表面に熱酸化によりＳｉＯ２膜３２を形成したのち、レジストパターン（図示を省略）をマスクとしてフッ酸を用いてウェットエッチングすることによって基板接続部３３を形成する。
【００４０】
さらに、蒸着法を用いて、厚さが例えば５０ｎｍのＴｉ膜３４及び厚さが例えば２００ｎｍのＡｕ膜３５を順次成膜する。
【００４１】
さらに、レジストパターン（図示を省略）をマスクとして、王水を用いてＡｕ膜３５をウェットエッチングすることによって、例えば５０μｍ×５０μｍのサイズの一対の電極パッド３６、３７を形成する。
【００４２】
さらに、レジストパターン（図示を省略）をマスクとして、フッ硝酸を用いてＴｉ膜３４をウェットエッチングすることによって、電気配線部３８を形成する。なお、この場合の電気配線部３８は、線幅が例えば１μｍ、２μｍ、３μｍで各線幅の配線部の長さがそれぞれ５μｍの部分から構成されている。
【００４３】
さらに、レジストパターン（図示を省略）を形成後、蒸着法によりＺｎを例えば５０ｎｍの厚さに成膜し、リフトオフにより感温ペレット３９ａ、３９ｂ、３９ｃを形成する。
ここで、感温ペレット３９ａ、３９ｂ、３９ｃはそれぞれ直径が、例えば、０．８μｍの円筒形である。以上により本発明の実施例１の過大電流検出素子が完成する。さらに、必要に応じて、以降、裏面の導通処理を行う。
【００４４】
次に、この過大電流検出素子の動作を説明する。
【００４５】
この過大電流検出素子をプラズマ装置などのプロセス装置内に搬入すると、二つの電極パッド３６、３７にプロセス中に発生した帯電した電荷が流入する。この時、Ｓｉ基板３１と電気的に導通されている電極パッド３７に流入した電荷は基板接続部３３を介して基板に流れ込む。一方、Ｓｉ基板３１と電気的に絶縁されている電極パッド３６に流入した電荷は、電気配線部３８を通して電極パッド３７に流入し、更に基板接続部３３を介して基板に流れ込む。
【００４６】
この時、電気配線部３８を流れる電流量に応じて、ジュール熱が発生して電気配線部３８の温度が上昇する。配線幅が異なる部分では抵抗値が異なるため、上昇温度が異なり、感温ペレット３９ａ、３９ｂ、３９ｃの溶融具合が異なる。このため、感温ペレット３９ａ、３９ｂ、３９ｃの形状変化を光学顕微鏡などで調べることによって、電気配線部３８に流れた過大電流量をほぼ定量的に検出することができる。
【００４７】
図４は、本発明の実施例１の過大電流検出素子における電流と温度の関係図を示す。
【００４８】
図４においては、シミュレーションで求めた電気配線部３８に流れる電流量と上昇温度の関係と、感温ペレットの材料であるＺｎの融点を示す。
【００４９】
ここで、熱の拡散はないものとし、それぞれの物性値はバルク材料のものを使用している。電流は矩形パルスとしており、パルス幅は１０ｎｓとしている。１μｍ幅配線部上の感温ペレット３９ａが溶融していれば２１ｍＡ以上、２μｍ幅配線部上の感温ペレット３９ｂが溶融していれば４２ｍＡ以上、３μ幅配線部上の感温ペレット３９ｃが溶融していれば６４ｍＡ以上の電流が電気配線部３８に流れたことを検出できる。
【００５０】
このように、本発明の実施例１の過大電流検出素子によってプロセス装置内で発生した異常放電現象を定量的に検出可能となる。また、評価結果をプロセス条件に短期間でフィードバックすることができるため、歩留りの向上、延いては、大幅なコスト削減が可能となる。
（実施例２）
図５は、本発明の実施例２の過大電流検出素子の途中までの製造工程の説明図である。
【００５１】
図５においては、断面図により工程の推移を示す。
【００５２】
図６は、本発明の実施例２の過大電流検出素子の図５以降の製造工程の説明図である。
【００５３】
図６において、上図は断面図により工程の推移を、また、最下図は、完成した過大電流検出素子の平面図を示す。
【００５４】
図５と図６を参照しながら、まず、本発明による過大電流検出素子の作成手順を説明する。
【００５５】
Ｓｉ基板４１の表面に熱酸化によりＳｉＯ２膜４２を形成したのち、レジストパターン（図示を省略）をマスクとしてフッ酸を用いてウェットエッチングすることによって基板接続部４３を形成する。
【００５６】
さらに、蒸着法を用いて、厚さが例えば５０ｎｍのＴｉ膜４４及び厚さが例えば２００ｎｍのＡｕ膜４５を順次成膜する。
【００５７】
さらに、レジストパターン（図示を省略）をマスクとして、王水を用いてＡｕ膜４５をウェットエッチングすることによって、例えば５０μｍ×５０μｍのサイズの一対の電極パッド４６、４７を形成する。
【００５８】
さらに、レジストパターン（図示を省略）をマスクとして、フッ硝酸を用いてＴｉ膜４４をウェットエッチングすることによって、例えば２μｍ×１５μｍの電気配線部４８を形成する（以上、図５参照）。
【００５９】
そのつぎに、レジストパターン（図示を省略）を形成後、蒸着法によりＩｎを例えば５０ｎｍの厚さに成膜し、リフトオフにより感温ペレット４９ａを形成する。
【００６０】
さらに、レジストパターン（図示を省略）を形成後、蒸着法によりＢｉを例えば５０ｎｍの厚さに成膜し、リフトオフにより感温ペレット４９ｂを形成する。
【００６１】
さらに、レジストパターン（図示を省略）を形成後、蒸着法によりＺｎを例えば５０ｎｍの厚さに成膜し、リフトオフにより感温ペレット４９ｃを形成する。
【００６２】
ここで、感温ペレット４９ａ、４９ｂ、４９ｃはそれぞれ直径が例えば０．８μｍの円筒形である。
以上により、本発明の実施例２の過大電流検出素子が完成する。さらに、必要に応じて、以降、裏面の導通処理を行う。
【００６３】
次に、この過大電流検出素子の動作を説明する。
【００６４】
実施例１と同様に、電気配線部４８を流れる電流量に応じて、ジュール熱が発生して電気配線部４８の温度が上昇する。感温ペレットの融点が異なるので、感温ペレット４９ａ、４９ｂ、４９ｃの溶融具合が異なる。このため、感温ペレット４９ａ、４９ｂ、４９ｃの形状変化を光学顕微鏡などで調べることによって、電気配線部４８に流れた過大電流量を定量的に検出することができる。
【００６５】
図７は、本発明の実施例２の過大電流検出素子における電流と温度の関係図である。
【００６６】
図７に、シミュレーションで求めた電気配線部４８に流れる電流量と上昇温度の関係と、感温ペレットの材料であるＩｎ、Ｂｉ、Ｚｎの融点が示されている。
【００６７】
シミュレーションの方法は実施例１と同様である。感温ペレット４９ａが溶融していれば２５ｍＡ以上、感温ペレット４９ｂが溶融していれば３４ｍＡ以上、感温ペレット４９ｃが溶融していれば４２ｍＡ以上の電流が電気配線部４８に流れたことを検出できる。
【００６８】
このように、本発明の実施例２の過大電流検出素子によってプロセス装置内で発生した異常放電現象を定量的に検出可能となる。また、評価結果をプロセス条件に短期間でフィードバックすることができるため、歩留りの向上、延いては、大幅なコスト削減が可能となる。
（実施例３）
本発明の実施例３の過大電流検出素子を説明する。基本的作成手順は実施例１と同様であり、電気配線部及び感温ペレットの形状を変えたものであるので、最終的な素子構造のみを図８の本発明の実施例３の過大電流検出素子の説明図に示し、作成手順は省略する。
【００６９】
図８の上図は本発明の実施例３の過大電流検出素子の断面図を示すものであり、下図は平面図を示す。電気配線５６の線幅は一定とし、例えば２μｍ×１５μｍである。更に、感温ペレット５７ａ、５７ｂ、５７ｃのサイズが異なっており、例えば、それぞれの直径が０．８μｍ、１．２μｍ、２μｍで高さが５０ｎｍの円筒形となっている。
【００７０】
次に、この過大電流検出素子の動作を説明する。
【００７１】
実施例１と同様に電気配線部５６を流れる電流量に応じて、ジュール熱が発生して電気配線部５６の温度が上昇する。感温ペレットのサイズの違いから熱容量がそれぞれ異なるので、感温ペレット５７ａ、５７ｂ、５７ｃの溶融具合が異なる。このため、感温ペレット５７ａ、５７ｂ、５７ｃの形状変化を光学顕微鏡などで調べることによって、電気配線部５６に流れた過大電流を定量的に検出することができる。
【００７２】
なお、感温ペレット５７ａ、５７ｂ、５７ｃは必ずしも同一材料である必要がないことはいうまでもない。
【００７３】
このように、本発明の実施例３の過大電流検出素子によってプロセス装置内で発生した異常放電現象を定量的に検出可能となる。また、評価結果をプロセス条件に短期間でフィードバックすることができるため、歩留りの向上、延いては、大幅なコスト削減が可能となる。
（実施例４）
図９は、本発明の実施例４の過大電流検出素子の説明図である。
図９の上図は本発明の実施例４の過大電流検出素子の断面図を示すものであり、下図は平面図を示す。
【００７４】
図９を参照して、本発明の実施例４の過大電流検出素子を説明するが、基本的な構成は実施例１と同様であり、基板接続部を設けずに両方の電極パッドを基板から絶縁したものであるので、上図に最終的な過大電流検出素子の断面を、下図に最終的な過大電流検出素子の平面図だけを図示し、作成手順の説明は省略する。
【００７５】
図９に示すように両方の電極パッド６３、６４ともＳｉ基板６１に対して絶縁された状態になっている。
【００７６】
次に、この過大電流検出素子の動作を説明する。
【００７７】
この過大電流検出素子をプラズマ装置などのプロセス装置に搬入すると、二つの電極パッド６３、６４にプロセス中に発生した帯電した電荷が流入する。この時、電気配線部６５には、電極パッド６３及び６４に流入した電荷が等しくなる方向に電流が流れる。
【００７８】
この時、電気配線部６５を流れる電流量に応じて、ジュール熱が発生して電気配線部６５の温度が上昇する。配線幅が異なる部分では抵抗値が異なるため、上昇温度が異なり、感温ペレット６６ａ、６６ｂ、６６ｃの溶融具合が異なる。このため、感温ペレット６６ａ、６６ｂ、６６ｃの形状変化を光学顕微鏡などで調べることによって、局所的な電荷のバランスを定量的に検出できる。
【００７９】
なお、ここでは実施例１の素子構造を前提に説明しているが、実施例２乃至３に示した素子構造であっても構わない。
（実施例５）
本発明の実施例５の過大電流検出素子を説明する。
本発明の過大電流検出素子は、実施例１乃至４で示したような過大電流検出素子において、評価対象となるプロセス装置により電気配線部及び感温ペレットが加工されることを防ぐために、保護膜を設けたものである。
【００８０】
例として、実施例１の構造に保護膜を設けた過大電流検出素子を説明する。
【００８１】
図１０は、本発明の実施例５の過大電流検出素子の途中までの製造工程の説明図である。
【００８２】
図１０において、左図は断面図により工程の推移を示し、右図は、左図に示す工程における平面図である。
【００８３】
図１１は、本発明の実施例５の過大電流検出素子の図１０以降の製造工程の説明図である。図１１において、左図は断面図により工程の推移を示し、右図はその平面図を示す。
【００８４】
まず、実施例１の過大電流検出素子に犠牲層となるレジストを厚さ１μｍに塗布し、電気配線部７６及び感温ペレット７７ａ、７７ｂ、７７ｃを含む、例えば、３０μｍ×６０μｍのサイズの犠牲レジストパターン７８を形成する。
【００８５】
さらに、保護膜材料としてＳｉＯ２膜７９をスパッタ法により、例えば３００ｎｍの厚さに成膜する。
【００８６】
さらに、図１１に示すごとく、レジストパターン（図示を省略）をマスクとして、フッ酸を用いてウェットエッチングすることによって、例えば２０μｍ×９０μｍのサイズの保護膜８０を形成する（ここでＳｉＯ２膜７９は図示省略）。
【００８７】
さらに、犠牲レジストパターン７８を除去することによって、実施例５の過大電流検出素子の基本構造が完成する。
【００８８】
なお、以降、必要に応じて裏面の導通処理を行う。
【００８９】
次に、この過大電流検出素子の動作を説明するが、基本動作は実施例１と同様であるので、保護膜の効果のみ説明する。
【００９０】
この過大電流検出素子を例えばイオンミリング装置に搬入しても、保護膜の効果により、感温ペレット７７ａ、７７ｂ、７７ｃは電気配線部７６の温度上昇による溶融以外の形状変化を回避可能である。また、透明な材料であるＳｉＯ２で保護膜８０が形成されているため、光学顕微鏡などにより保護膜８０を透過して感温ペレット７７ａ、７７ｂ、７７ｃの形状変化を調べることができる。
【００９１】
なお、ここでは実施例１の素子を前提にして説明しているが、実施例２乃至４に示した素子に保護膜を設けた構造でもよいものである。
（実施例６）
本発明の実施例６として過大電流検出素子アレイウエハを説明する。
【００９２】
この過大電流検出素子アレイウエハは、実施例１で示した過大電流検出素子を同一ウエハに複数個配列したものであり、基本的構造及び製造工程は実施例１の過大電流検出素子と同様である。
【００９３】
図１２は、本発明の実施例６の過大電流検出素子アレイウエハの説明図である。図１２においては、同一ウエハ９１に過大電流検出素子９２を１５５個配列した場合を示している。
【００９４】
この過大電流検出素子アレイウエハをプラズマ装置やイオンミリング装置などのプロセス装置に搬入して、各過大電流検出素子に流れる電流を検出することによって、ウエハ９１における過大電流の分布を定量的に評価することが可能となる。
【００９５】
なお、ここでは実施例１の素子構造を前提に説明しているが、実施例２乃至５に示した素子構造としてもよいものである。
【００９６】
以上、本発明の各実施例を説明してきたが、本発明は各実施例に記載された構成、条件等に限られるものではなく各種の変更が可能であり、例えば、各実施例に示した電極パッドの形状、材料、或いは、電気配線部の形状、材料、或いは、感温ペレットの形状、材料、及び製造工程は一例であり、検出しようとする電流量及び検査環境に応じて適宜変更されうるものである。
【００９７】
また、実施例４以外の実施例においては、一方の電極パッドと基板とを電気的に導通させているが、実施例４と同様に両方の電極パッドを基板から電気的に絶縁してもよいものである。
【００９８】
また、実施例１乃至６においては、基盤として製造プロセスが確立しているＳｉ基板を用いているが、Ｓｉ基板に限られるものではなくＧａＡｓ等の半導体基板やＡｌ等の金属基板を用いてもよいものである。
【００９９】
更に、基板としては、サファイア基板やガラス基板等の絶縁基板を用いてもよいものである。この場合、実施例４以外の実施例の構成を実現するためには、絶縁基板上にＧＮＤとなるＣｕやＡｌからなる導電層を設け、その上にＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３等の絶縁膜を設ければよい。
【０１００】
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）  少なくとも表面が絶縁性の基板上に、両端に電極パッドと、前記電極パッド間を接続する電気配線部と、前記電気配線部表面には感温ペレットとを有し、電流が前記電気配線部を通過後に前記感温ペレットの外観形状を観測することにより、前記感温ペレットの形状の変化をもって前記電気配線部に流れた電流量を検出することを特徴とする過大電流検出素子。
（付記２）  前記電極パッド間を接続する電気配線部は配線幅の異なる複数の領域を有し、前記配線幅の異なる複数の領域に感温ペレットを設けることを特徴とする付記１に記載の過大電流検出素子。
（付記３）  付記１または付記２のいずれかに記載の前記感温ペレットは融点の異なる材質の複数の感温ペレットであることを特徴とする過大電流検出素子。
（付記４）  付記１乃至付記３のいずれかに記載の前記感温ペレットは大きさの異なる複数の感温ペレットであることを特徴とする過大電流検出素子。
（付記５）  上記基板の主要部が導電性部材から構成されるとともに、上記電極パッドの内の少なくとも一方を、前記基板を構成する導電性部材と導通させることを特徴とする付記１乃至付記４のいずれかに記載の過大電流検出素子。
（付記６）  同一基板上に付記１乃至付記５に記載のいずれかの過大電流検出素子を複数個形成したことを特徴とする過大電流検出素子。
【０１０１】
付記６に示す過大電流検出素子は、上記のいずれかの構造を持つ過大電流検出素子を同一基板上に複数形成することを特徴としている。これにより、プロセス装置内でその被加工物である基板上に発生した静電気や異常チャージによる過大電流の分布を定量的に、かつ高い分解能で検出できる。
（付記７）  付記１乃至付記６のいずれかの過大電流検出素子において、電気配線部及び感温ペレットが保護層により覆われていることを特徴とする過大電流検出素子。
【０１０２】
付記７に示す過大電流検出素子は、上記のいずれかの構造を持つ過大電流検出素子において、電気配線部及び感温ペレットの保護膜を有することを特徴としている。ドライエッチングなどの加工を行うプロセス装置を評価対象とした場合、電気配線部の温度上昇による溶融以外の要因で感温ペレットの形状が変化してしまう可能性があるが、保護膜を形成することによってそれを回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明の活用例としては、磁気ディスクヘッドの製造工程における過大電流の検出が典型的なものであるが、磁気ディスクヘッドの製造工程に限られるものではなく、半導体装置、強誘電体デバイス、或いは、超伝導デバイスの製造工程における過大電流の検出にも適用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明による過大電流検出素子の実施例１を示す図。
【図２】本発明による過大電流検出素子の実施例２を示す図。
【図３】本発明の実施例１の過大電流検出素子の製造工程の説明図。
【図４】本発明の実施例１の過大電流検出素子における電流と温度の関係図。
【図５】本発明の実施例２の過大電流検出素子の途中までの製造工程の説明図。
【図６】本発明の実施例２の過大電流検出素子の図５以降の製造工程の説明図。
【図７】本発明の実施例２の過大電流検出素子における電流と温度の関係図。
【図８】本発明の実施例３の過大電流検出素子の説明図。
【図９】本発明の実施例４の過大電流検出素子の説明図。
【図１０】本発明の実施例５の過大電流検出素子の途中までの製造工程の説明図。
【図１１】本発明の実施例５の過大電流検出素子の図１０以降の製造工程の説明図。
【図１２】本発明の実施例６の過大電流検出素子アレイウエハの説明図。
【符号の説明】
【０１０５】
１、１１：基板
２、１２：表面
３、４、１３、１４、３６、３７、４６、４７、５４、５５、６３、６４、７４、７５：電極パッド
５、１５、３３、４３、５３、７３：基板接続部
６、１６、３８、４８、５６、６５、７６：電気配線部
７ａ、７ｂ、７ｃ、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、７７ａ、７７ｂ、７７ｃ：感温ペレット
３１、４１、５１、６１、７１：Ｓｉ基板
３２、４２、５２、６２、７２、７９：ＳｉＯ２膜
３４、４４：Ｔｉ膜
３５、４５：Ａｕ膜
７８：犠牲レジストパターン
８０：保護膜
９１：ウエハ
９２：過大電流検出素子
【図１】
2008053451.tif 000003
【図２】
2008053451.tif 000004
【図３】
2008053451.tif 000005
【図４】
2008053451.tif 000006
【図５】
2008053451.tif 000007
【図６】
2008053451.tif 000008
【図７】
2008053451.tif 000009
【図８】
2008053451.tif 000010
【図９】
2008053451.tif 000011
【図１０】
2008053451.tif 000012
【図１１】
2008053451.tif 000013
【図１２】
2008053451.tif 000014