[發明專利]執行磁頭在片測試的方法和系統

在審

• 申請號: 201310103955.5
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN103366762A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: C·尚;D·毛里;K·S·霍
• 申請（專利權）人: 西部數據（弗里蒙特）公司
• 主分類號: G11B5/455
• 分類號: G11B5/455
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

背景技術

圖1示出了晶片（wafer）或基片12上形成的磁記錄頭的常規陣列10的平面圖。常規陣列10包括按行形成的磁頭（head）14。盡管只示出了六行五個、十一個或十四個磁頭，但是通常制造更多行和每行具有更多磁頭14。磁頭14包括寫換能器和讀換能器。寫換能器可以是垂直磁記錄（PMR）、能量輔助磁記錄（EAMR）或其他寫入器。讀換能器通常包括隧道磁阻（TMR）或其他類似的讀傳感器。

圖2示出了測試磁頭14的常規方法50。為了簡便起見，只說明方法50的一部分。經由步驟52晶片12被加熱至期望溫度。步驟52可以包括將整個晶片12放置于爐內。然后可將爐設置為期望溫度，和允許晶片12的溫度平衡的時間。可替換地，如果測試需要稍冷的溫度，則步驟52可以包括將晶片12冷卻至期望溫度。可以經由步驟54使用期望溫度對磁頭14進行測試（一個或多個）。例如，可以確定特定溫度下的磁阻或其他特性。然后步驟52和54可以在不同溫度下重復。

盡管磁頭14以常規陣列10制造和利用方法50測試，但是存在顯著缺陷。需要對磁頭14進行的許多測試都具有破壞性。這些測試中至少一些測試需要在晶片上進行。在片測試（on-wafer?test）是在測試期間器件14的大部分或全部都保留在晶片12上進行的測試。一旦在在片測試中實施這些破壞性測試，則磁頭14無法布置于要使用和/或出售的器件中。例如，可能需要知道磁頭14中TMR傳感器的阻擋溫度（Tb）和阻擋溫度分布（TbD）。使用方法50可以確定這些。為了達到此目的，在步驟52加熱晶片。在步驟54，當晶片12處于高溫時施加磁場，然后晶片冷卻至室溫，和對于在高溫時施加的磁場確定TMR傳感器的傳遞曲線。更具體地，在室溫下確定每個磁頭14中每個讀傳感器的電阻與場的關系曲線。一旦步驟52中晶片加熱的溫度超過TMR傳感器的阻擋溫度，則傳遞曲線的外形發生變化。因此，可以確定磁頭14的阻擋溫度。然而，因為磁頭14已經加熱超過阻擋溫度，所以磁頭14中的讀傳感器可能被損壞。結果是，磁頭14無法繼續使用。因此，已知大部分信息的磁頭14無法繼續用于器件中。而且，如果晶片之間有差別，則方法50無法充足地捕獲這些差別或預測磁頭在其他晶片上的特性。即使在晶片12上放置獨立的測試結構（圖1中未示出），方法50仍被用于測試磁頭14。因此，仍要面對涉及磁頭14損壞的相同問題。

因此，需要測試磁頭陣列的改良方法和系統。

發明內容

描述了測試讀換能器的方法和系統。讀換能器包括在晶片上制造的讀傳感器。系統包括居于晶片上的測試結構。測試結構包括測試器件和加熱器。測試器件對應讀傳感器。加熱器靠近測試器件和經配置加熱所述測試器件且大體上不加熱讀傳感器。因此，測試結構允許在高于環境溫度的多個不同溫度下進行測試器件的在片測試。

附圖說明

圖1示出了一部分常規磁頭陣列。

圖2示出了測試磁頭陣列的常規方法的流程圖。

圖3示出了磁頭陣列的示例性實施方式。

圖4示出了陣列中一部分測試結構的示例性實施方式。

圖5示出了測試結構中測試器件的示例性實施方式。

圖6示出了非破壞性測試陣列磁頭的方法的示例性實施方式的流程圖。

圖7示出了非破壞性測試陣列磁頭的方法的另一示例性實施方式的流程圖。

圖8示出了非破壞性測試磁頭陣列的系統的示例性實施方式。

圖9示出了為非破壞性測試磁頭陣列提供的信號的示例性實施方式。

圖10示出了非破壞性測試磁頭陣列的方法的另一個示例性實施方式的流程圖。

具體實施方式

圖3示出了基片或晶片102上形成的磁頭陣列100的示例性實施方式。為了清楚起見，圖3未按照比例。陣列100包括磁頭104和測試結構110。為了清楚起見，只標注了一些磁頭104和測試器件110。為了簡便起見，只示出了四行分別具有特定數目的磁頭104。然而，通常來說，晶片102具有更多行和每行具有更多磁頭104。例如，在一些實施方式中，所述晶片102包括多個閃存區，每個包括51行（條）磁頭104。每個磁頭104包括至少一個讀換能器。在其他實施方式中，每個磁頭104可包括至少一個寫換能器和至少一個讀換能器。寫換能器可以是垂直磁記錄（PMR）、能量輔助磁記錄（EAMR）或其他寫入器。讀換能器通常包括一個或多個隧道磁阻（TMR）或其他類似的讀傳感器。