JPH02199756A - 走査電子顕微鏡 - Google Patents
走査電子顕微鏡Info
- Publication number
- JPH02199756A JPH02199756A JP1017635A JP1763589A JPH02199756A JP H02199756 A JPH02199756 A JP H02199756A JP 1017635 A JP1017635 A JP 1017635A JP 1763589 A JP1763589 A JP 1763589A JP H02199756 A JPH02199756 A JP H02199756A
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- JP
- Japan
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- sample
- electron beam
- signal
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- magnetic field
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- Pending
Links
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- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 13
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- 239000000523 sample Substances 0.000 description 31
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は走査電子顕微鏡に係わり、特に磁区観察に好適
な走査電子顕微鏡に関する。
な走査電子顕微鏡に関する。
従来、スピン偏極した電子線プローブを利用した磁区観
察用の走査電子顕微鏡は特開昭６０−１０５１５２号公
報に記載のように、散乱電子を電子検出器で検出し１画
像化するものであった。
察用の走査電子顕微鏡は特開昭６０−１０５１５２号公
報に記載のように、散乱電子を電子検出器で検出し１画
像化するものであった。
この手法では、試料近傍に電子検出器を配置しなければ
ならず、蒸着装置・スパッタ装置・分析装置等を配置す
る空間が制限された。
ならず、蒸着装置・スパッタ装置・分析装置等を配置す
る空間が制限された。
また試料近傍に磁場が存在すると散乱電子の軌道が偏向
するため、電子検出器に入射する電子数が減少し、信号
雑音比を悪化させた。
するため、電子検出器に入射する電子数が減少し、信号
雑音比を悪化させた。
本発明の目的は、散乱電子検出器を使用せず、試料周り
に蒸着装置、スパッタ装置あるいは分析装置等を配置す
る空間を従来技術以上に確保し、特に試料作製過程の観
察に適した走査電子顕微鏡を提供することにある。更に
試料に磁場を印加した状態でも信号雑音比の悪化のない
走査電子顕微鏡を提供することにある。
に蒸着装置、スパッタ装置あるいは分析装置等を配置す
る空間を従来技術以上に確保し、特に試料作製過程の観
察に適した走査電子顕微鏡を提供することにある。更に
試料に磁場を印加した状態でも信号雑音比の悪化のない
走査電子顕微鏡を提供することにある。
上記目的は、従来技術の散乱電子を検出する手段を試料
に吸収される電流を検出する手段とすることにより達成
される。
に吸収される電流を検出する手段とすることにより達成
される。
偏極電子線を強磁性体試料へ入射させたとき。
試料の磁化を反映して吸収電流が変化する。−例として
、入射電子線のエネルギーに対する強磁性体試料Ｎ１ａ
ｏＦｅ４ｏＢｚｏに吸収される電流の非対称性Ａを第３
図に示す。Ａは次式で定義される。
、入射電子線のエネルギーに対する強磁性体試料Ｎ１ａ
ｏＦｅ４ｏＢｚｏに吸収される電流の非対称性Ａを第３
図に示す。Ａは次式で定義される。
ｔ↑ ｔ↓
ｉａ＋ｉａ
ルと磁化方向が平行（反平行）のときの吸収電流値であ
る０図中＋印は縦軸を１００倍に拡大した示している。
る０図中＋印は縦軸を１００倍に拡大した示している。
このように試料吸収電流には明らかな磁化依存性がある
。従って収束した偏極電子線プローブで試料面上を走査
し、吸収電流を検出して画像信号とすることで試料の磁
区像を得ることができる。
。従って収束した偏極電子線プローブで試料面上を走査
し、吸収電流を検出して画像信号とすることで試料の磁
区像を得ることができる。
ここで吸収電流を検出する手段は、散乱電子検出手段の
ように試料面を見込む位置に置く必要はなく、任意の場
所に設置可能なので、試料周辺に広い空間を確保するこ
とができる。また試料近傍の磁場により一度試料に吸収
された電流が試料外へ放呂されることはなく、信号雑音
比の悪化はない。
ように試料面を見込む位置に置く必要はなく、任意の場
所に設置可能なので、試料周辺に広い空間を確保するこ
とができる。また試料近傍の磁場により一度試料に吸収
された電流が試料外へ放呂されることはなく、信号雑音
比の悪化はない。
以下１本発明の一実施例を第１図により説明する０本実
施例は試料をエピタキシャル成長させなから磁区観察を
行なう装置であり、電子銃１．電磁石２．基板４．増幅
器５．信号処理回路６．デイスプレィ７、クヌードセン
・セル８．温度制御器１０．ヒータ１１．温度計１２．
電源１３より構成されている。ここで電子銃１はブイジ
カルレビュー レターズ ボリューム２９ （１９７２
年）第１６５１頁から第１６５４頁（Ｐｈｙｓ、Ｒｅｖ
。
施例は試料をエピタキシャル成長させなから磁区観察を
行なう装置であり、電子銃１．電磁石２．基板４．増幅
器５．信号処理回路６．デイスプレィ７、クヌードセン
・セル８．温度制御器１０．ヒータ１１．温度計１２．
電源１３より構成されている。ここで電子銃１はブイジ
カルレビュー レターズ ボリューム２９ （１９７２
年）第１６５１頁から第１６５４頁（Ｐｈｙｓ、Ｒｅｖ
。
Ｌｅｔｔ、 ２９ （１９７２）ｐｐ１６５１− ｐｐ
１６５４）に記載されている電界放射型のものを使用す
る。使用するチップはＷに強磁性体ＥｕＳを蒸着したも
ので、電界放射される電子線はＥｕＳの磁化方向と逆に
偏極する。
１６５４）に記載されている電界放射型のものを使用す
る。使用するチップはＷに強磁性体ＥｕＳを蒸着したも
ので、電界放射される電子線はＥｕＳの磁化方向と逆に
偏極する。
チップ近傍に配置した電磁石２は、その発生する磁場で
ＥｕＳを一方向に磁化するもので、これにより９０％近
くまで電子線は偏極する。また磁場を逆転することで偏
極方向は逆転する。
ＥｕＳを一方向に磁化するもので、これにより９０％近
くまで電子線は偏極する。また磁場を逆転することで偏
極方向は逆転する。
以上の構成とすることにより、試料をエピタキシャル成
長させながら以下のように観察が可能となる。試料作製
はクヌードセン・セル８で蒸発させた分子線１１を基板
４上でエピタキシャル成長させることにより行なう、こ
のとき基板４は温度制御器１０．ヒータ１１．温度計１
２により、結晶成長に最適な温度条件に制御される。
長させながら以下のように観察が可能となる。試料作製
はクヌードセン・セル８で蒸発させた分子線１１を基板
４上でエピタキシャル成長させることにより行なう、こ
のとき基板４は温度制御器１０．ヒータ１１．温度計１
２により、結晶成長に最適な温度条件に制御される。
通常、試料吸収電流は表面の凹凸で大きく変化し、スピ
ンに依存する部分は極めて小さい。そこで吸収電流のス
ピン依存部分のみを取り出すため、以下の方法を採る。
ンに依存する部分は極めて小さい。そこで吸収電流のス
ピン依存部分のみを取り出すため、以下の方法を採る。
電子線３をΔを時間（電子線照射時間／画素）試料上に
固定する。照射開始からΔｔ／２時間後に電源１３から
電磁石２へ出力する電流を逆転し、電子線３の偏極方向
を逆転する。前半のΔｔ／２時間中に試料に吸収された
電流は増幅器５で増幅され、その出力信号は信号処理回
路６に記録される。後半のΔｔ／２時間中に吸収された
電流も同様に増幅され、信号処理回路６に入力される。
固定する。照射開始からΔｔ／２時間後に電源１３から
電磁石２へ出力する電流を逆転し、電子線３の偏極方向
を逆転する。前半のΔｔ／２時間中に試料に吸収された
電流は増幅器５で増幅され、その出力信号は信号処理回
路６に記録される。後半のΔｔ／２時間中に吸収された
電流も同様に増幅され、信号処理回路６に入力される。
信号処理回路６は２つの出力信号の差を演算し、ＣＲＴ
の輝度信号としてデイスプレィ７に出力する。デイスプ
レィ７は電子線３の入射位置に対応したＣＲＴ上の位置
に上記差信号を表示する。更に電子線３の偏極方向を逆
転し、１画素表示は終了する６ 次にデイスプレィ７は電子銃２を制御し、電子線３を１
画素相当分移動させる。その後上記と同様の処理を繰り
返し、２画素目を表示する。以下１画像が得られるまで
同様の処理を繰り返す。ここでデイスプレィ７は電源１
３．信号処理回路６を制御し、各装置の一連の処理を同
期させることも行なう。
の輝度信号としてデイスプレィ７に出力する。デイスプ
レィ７は電子線３の入射位置に対応したＣＲＴ上の位置
に上記差信号を表示する。更に電子線３の偏極方向を逆
転し、１画素表示は終了する６ 次にデイスプレィ７は電子銃２を制御し、電子線３を１
画素相当分移動させる。その後上記と同様の処理を繰り
返し、２画素目を表示する。以下１画像が得られるまで
同様の処理を繰り返す。ここでデイスプレィ７は電源１
３．信号処理回路６を制御し、各装置の一連の処理を同
期させることも行なう。
次に試料に磁場を印加した状態で磁区ａｍするための本
発明の他の一実施例を第２図により説明する１本実施例
は電子銃１．電磁石２．基板４゜増幅器５．信号処理回
路６．デイスプレィ７、電源１３．電磁石１４．電源１
５より構成されており、電磁石１４は試料へ磁場を印加
するもので、電源１５は電磁石１４のコイルに電流を供
給するものである。他の部分は上記した第１図の実施例
に記載のものと同様に機能し、磁場印加状態での磁区観
察が可能となる。
発明の他の一実施例を第２図により説明する１本実施例
は電子銃１．電磁石２．基板４゜増幅器５．信号処理回
路６．デイスプレィ７、電源１３．電磁石１４．電源１
５より構成されており、電磁石１４は試料へ磁場を印加
するもので、電源１５は電磁石１４のコイルに電流を供
給するものである。他の部分は上記した第１図の実施例
に記載のものと同様に機能し、磁場印加状態での磁区観
察が可能となる。
本発明によれば、試料周辺に蒸着装置、スパッタ装置あ
るいは分析装置等を配置する空間を従来技術以上に確保
することが可能であり、また磁場印加状態で、信号雑音
比の悪化のない観察が可能となる。
るいは分析装置等を配置する空間を従来技術以上に確保
することが可能であり、また磁場印加状態で、信号雑音
比の悪化のない観察が可能となる。
第１図は、試料をエピタキシャル成長させなから磁区観
察を行なう本発明の一実施例になる走査電子顕微鏡の構
成図である。第２図は、磁場印加状態で磁区Ｉｌ！察を
行う本発明の他の一実施例になる走査電子顕微鏡の構成
図である。第３図は、入射電子線エネルギーに対する強
磁性体Ｎｉ１ｏＦｅ４ｏＢｚ。 に吸収される電流の非対称性Ａを示した曲線図である。 １・・・電子銃、２・・・電磁石、３・・・電子線、４
・・・基板。 ５・・・増幅器、６・・・信号処理回路、７・・・デイ
スプレィ、８・・・クヌードセン・セル、９・・・分子
線、１０・・・温度制御器、１１・・・ヒータ、１２・
・・温度計。 １３・・・ＩＨＩＬ１４・・・電磁石、１５・・・電源
。 夷 ＩＩ！１ ｖＪ ２ 記 １１寥Ｐ
察を行なう本発明の一実施例になる走査電子顕微鏡の構
成図である。第２図は、磁場印加状態で磁区Ｉｌ！察を
行う本発明の他の一実施例になる走査電子顕微鏡の構成
図である。第３図は、入射電子線エネルギーに対する強
磁性体Ｎｉ１ｏＦｅ４ｏＢｚ。 に吸収される電流の非対称性Ａを示した曲線図である。 １・・・電子銃、２・・・電磁石、３・・・電子線、４
・・・基板。 ５・・・増幅器、６・・・信号処理回路、７・・・デイ
スプレィ、８・・・クヌードセン・セル、９・・・分子
線、１０・・・温度制御器、１１・・・ヒータ、１２・
・・温度計。 １３・・・ＩＨＩＬ１４・・・電磁石、１５・・・電源
。 夷 ＩＩ！１ ｖＪ ２ 記 １１寥Ｐ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、スピン偏極した電子線を照射する手段と該電子線を
細束化する手段と該電子線の試料への入射位置を偏向す
る手段と試料に吸収される電流を検出する手段と該電子
線の入射位置の移動に同期させ該検出手段からの検出信
号を像表示させる手段を備えた走査電子顕微鏡。 ２、請求項１記載の走査電子顕微鏡において、試料近傍
に試料作製手段を備えたことを特徴とする走査電子顕微
鏡。 ３、請求項１記載の走査電子顕微鏡において、試料近傍
に磁場印加手段を備えたことを特徴とする走査電子顕微
鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1017635A JPH02199756A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 走査電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1017635A JPH02199756A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 走査電子顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02199756A true JPH02199756A (ja) | 1990-08-08 |
Family
ID=11949325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1017635A Pending JPH02199756A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 走査電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02199756A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014529839A (ja) * | 2011-07-26 | 2014-11-13 | 中国科学院物理研究所 | ナノパターン化及び超広帯域電磁特性測定システム |
-
1989
- 1989-01-30 JP JP1017635A patent/JPH02199756A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014529839A (ja) * | 2011-07-26 | 2014-11-13 | 中国科学院物理研究所 | ナノパターン化及び超広帯域電磁特性測定システム |
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