JPH07335172A - Scanning transmission electron microscope - Google Patents

Scanning transmission electron microscope

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JPH07335172A
JPH07335172A JP13157294A JP13157294A JPH07335172A JP H07335172 A JPH07335172 A JP H07335172A JP 13157294 A JP13157294 A JP 13157294A JP 13157294 A JP13157294 A JP 13157294A JP H07335172 A JPH07335172 A JP H07335172A
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Yusuke Yajima
裕介 矢島
Hiroshi Suzuki
鈴木  寛
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勝廣 黒田
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Abstract

PURPOSE:To produce a distinct image even when a specimen in which change in the spatial distribution of the electromagnetic field differs largely, is to be observed by combining a slit for separating the interferential striation with a sensor to sense the position and intensity of an electron beam having passed the surface of the specimen. CONSTITUTION:An electron beam 4 fed from an electron source 1 under a vacuum is converged on the surface 6 of a specimen by an irradiation lens 5 and deflected into a scan using a deflecting coil 3. The deflection is made by receiving a Rolents force with the electromagnetic field of the specimen. The deflecting amount is sensed by a sensor 10, and the position and intensity of the deflection are calculated by a signal calculation circuit 12. On the basis of the obtained deflection signal 13, a computer 17 determines the magnetism distribution image. Thereby a scanning transmissive electron microscope is used in the scanning Rorents electron microscopic mode. When this is to be used in the scanning interferential electron microscopic mode, a switch 16 of a by-prism 2 is turned on through a control circuit 15, and a slit 9 is inserted to the electron path 11. Thereby the electron beam 2 is separated into two pieces, and the sensor 10 performs sensing upon formation of an interferential striation after passage of the specimen surface 6.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁性材料内外の微小領
域の磁気特性や磁化状態を評価する場合などに用いられ
る走査型透過電子顕微鏡に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning transmission electron microscope used for evaluating the magnetic characteristics and magnetization state of minute regions inside and outside a magnetic material.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子線を使って微小領域の磁気特性を評
価しようという試みは数多くなされている。その1つの
方法として、試料内外の電磁場により電子線が受ける偏
向を、4つ以上に分割され、各分割部分から独立に信号
が取り出せるように構成された検出器(位相差コントラ
スト検出器)により検出して画像表示する走査ローレン
ツ電子顕微鏡(走査型透過電子顕微鏡の位相差コントラ
ストモード)がある。この顕微鏡の電磁場計測原理は以
下のようである。まず、電子源より取りだした電子線を
レンズにより試料上で収束し、走査する。そして、電子
線が試料を透過しているときに被るローレンツ力による
偏向を、位相差コントラスト検出器により検出し、これ
を試料内の電磁場分布として表示するものである。この
計測法は、例えば、ウルトラマイクロスコピー、3、1
978年、第203頁(Ultramicroscop
y,3(1978)203)に記載されている。
2. Description of the Related Art Many attempts have been made to evaluate the magnetic characteristics of a minute region using an electron beam. As one of the methods, the deflection received by the electron beam due to the electromagnetic field inside and outside the sample is detected by a detector (phase difference contrast detector) which is divided into four or more parts and a signal can be taken out independently from each divided part. There is a scanning Lorentz electron microscope (a phase contrast mode of a scanning transmission electron microscope) for displaying an image. The electromagnetic field measurement principle of this microscope is as follows. First, an electron beam extracted from an electron source is converged on a sample by a lens and scanned. Then, the deflection due to the Lorentz force applied while the electron beam is passing through the sample is detected by the phase difference contrast detector, and this is displayed as the electromagnetic field distribution in the sample. This measurement method is, for example, ultramicroscopy, 3, 1
1978, p. 203 (Ultramicroscope
y, 3 (1978) 203).

【0003】また、他の方法として走査干渉電子顕微鏡
がある。この顕微鏡の電磁場計測原理は以下のようであ
る。電子源と電子線走査を行う偏向器との間にバイプリ
ズムを設け、このバイプリズムにより試料上に収束する
電子線を分割する。この分割された電子線は試料を透過
した後、重なりあって強度干渉縞を形成する。この干渉
縞の位置は、分割された電子線が被る電磁場によって変
化する。したがって、この干渉縞の位置変化を検出する
ことで、試料内外の電磁場を検出し、電磁場分布を画像
表示するようにしたものである。この顕微鏡は、特開平
3−81939号公報等に記載されている。
Another method is a scanning interference electron microscope. The electromagnetic field measurement principle of this microscope is as follows. A biprism is provided between the electron source and a deflector that performs electron beam scanning, and the biprism divides the electron beam that converges on the sample. The divided electron beams pass through the sample and then overlap with each other to form intensity interference fringes. The position of this interference fringe changes depending on the electromagnetic field that the divided electron beam experiences. Therefore, the electromagnetic field inside and outside the sample is detected by detecting the position change of the interference fringes, and the electromagnetic field distribution is displayed as an image. This microscope is described in JP-A-3-81939.

【0004】これらの顕微鏡は、いずれも収束した電子
線を使っている。このため空間分解能が高く、しかも、
磁性情報を直接計算機上に取り込むことができるので、
信号の取扱が容易であるという特徴を持つ。さらに、元
素分析などの他の計測機能との複合化ができるなどの特
徴も持っている。
All of these microscopes use a focused electron beam. Therefore, the spatial resolution is high, and moreover,
Since the magnetic information can be imported directly into the computer,
It has the feature that signals can be handled easily. Furthermore, it has the feature that it can be combined with other measurement functions such as elemental analysis.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、それぞれの
顕微鏡には以下のような問題点がある。
However, each microscope has the following problems.

【0006】まず、走査ローレンツ電子顕微鏡は電磁場
の強度に対してコントラストが線形であるため、観察し
ている電磁場が空間的に緩やかに変化している場合に
は、これに応じてコントラストも緩やかな変化しか示さ
ず、明瞭な像が得にくいという問題がある。たとえば、
磁性体内部の磁化分布とそこから漏れる漏洩磁界の分布
を同時に観察しようとした場合、磁化のコントラストを
はっきりだした像を得ようとすると、漏洩磁界のコント
ラストはほとんど付かないという問題が起きる。
First, since the contrast of the scanning Lorentz electron microscope is linear with respect to the intensity of the electromagnetic field, when the electromagnetic field being observed is changing spatially gently, the contrast is correspondingly gentle. There is a problem that only a change is shown and a clear image is difficult to obtain. For example,
When simultaneously observing the magnetization distribution inside the magnetic material and the leakage magnetic field distribution leaking from the magnetic material, there is a problem in that the leakage magnetic field has almost no contrast when an image with a clear contrast of magnetization is obtained.

【0007】一方、走査干渉電子顕微鏡では、電磁場の
強度変化に対してコントラストが周期的になるので、緩
やかに変化する漏洩磁界を観察した場合でも、その変化
を明瞭なコントラストとして表示できる。しかし、激し
く変化する磁性体の磁化分布等の観察では、そのコント
ラストが複雑になりすぎ、かえって不明瞭な像になると
いう問題がある。
On the other hand, in the scanning interference electron microscope, the contrast becomes periodic with respect to the change in the intensity of the electromagnetic field. Therefore, even when the gradually changing leak magnetic field is observed, the change can be displayed as a clear contrast. However, when observing the magnetization distribution of a magnetic material that changes drastically, the contrast becomes too complicated, and the image becomes unclear.

【0008】本発明の目的は、電磁場の空間分布の変化
が大きく異なる試料を観察する場合でも、明瞭な像を得
ることのできる顕微鏡を提供することである。
An object of the present invention is to provide a microscope capable of obtaining a clear image even when observing a sample in which the spatial distribution of the electromagnetic field changes greatly.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために、走査ローレンツ電子顕微鏡、および走査干渉電
子顕微鏡としての計測モードを1つの電子顕微鏡の中に
組み込み、これらを瞬時に切り替えられるようにした。
In order to achieve the object of the present invention, a scanning Lorentz electron microscope and a measurement mode as a scanning interference electron microscope are incorporated in one electron microscope, and these modes can be switched instantaneously. I chose

【0010】[0010]

【作用】上述した如く、走査ローレンツ電子顕微鏡は電
磁場の強度に対してコントラストが線形である。そのた
め、観察している電磁場が、磁性薄膜内部の磁化状態の
ように、空間的に激しく変化している場合には、これに
応じてコントラストも激しく変化する。したがって、得
られた像は、コントラストの明瞭な像となる。
As described above, the scanning Lorentz electron microscope has a linear contrast with respect to the intensity of the electromagnetic field. Therefore, when the electromagnetic field under observation is drastically changed spatially like the magnetization state inside the magnetic thin film, the contrast is drastically changed accordingly. Therefore, the obtained image has a clear contrast.

【0011】一方、走査干渉電子顕微鏡では、電磁場の
強度変化に対してコントラストが周期的になる。そのた
め、磁性薄膜から漏れる漏洩磁界の分布のように、緩や
かに変化する電磁場を観察した場合でも、その変化は周
期的に変化し、明瞭なコントラストとして表示できる。
On the other hand, in the scanning interference electron microscope, the contrast becomes periodic with respect to the change in the intensity of the electromagnetic field. Therefore, even when an electromagnetic field that changes gently, such as the distribution of the leakage magnetic field leaking from the magnetic thin film, is observed, the change changes periodically, and a clear contrast can be displayed.

【0012】以上説明したように、本発明によれば、電
磁場の空間分布の変化が激しい部分を観察する場合に
は、走査ローレンツ電子顕微鏡を、変化が緩やかな部分
を観察する場合には走査干渉電子顕微鏡を用いて観察を
行い、これらを合わせて表示することにより、明瞭な像
を得ることができる。この観察モードの切り換えは同一
顕微鏡の中で行われるため観察領域がずれることはな
い。
As described above, according to the present invention, a scanning Lorentz electron microscope is used for observing a portion where the spatial distribution of the electromagnetic field changes drastically, and a scanning interference is used for observing a portion where the change is gentle. A clear image can be obtained by observing with an electron microscope and displaying them together. Since the switching of the observation mode is performed in the same microscope, the observation area does not shift.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は、本発明による走査型透過電子顕微
鏡を走査ローレンツ電子顕微鏡モードで使用した場合の
概略説明図である。本実施例で示す電子顕微鏡は、通常
の走査型透過電子顕微鏡にバイプリズム、無磁界、無電
界の試料室、電子線偏向検出器、およびスリットを付加
して構成される。まず、計算機17に制御された、制御
回路15によりスイッチ16を切ることによって、バイ
プリズム2への電圧印加をやめ、スリット9は退避させ
ておく。この場合、電子源1から放出され200kVに
加速された電子線4は、照射レンズ5により試料を含む
試料面6上の一点に収束される。この収束点は、偏向コ
イル3により走査させられる。試料内を透過、もしくは
試料外を通過した電子線4は、試料の電磁場によりロー
レンツ力を受け偏向する。ちなみにこの偏向量は、試料
によっても異なるが、10マイクロラジアン程度であ
る。この偏向を検出器10により検出する。本実施例の
場合、検出器10として、陽極を5分割したマイクロチ
ャンネルプレートを使った。電子線4の偏向がない場合
には、外側の4つの分割部分に同じ強度が入射するよう
に調整しておく。電子線4の偏向が起きると、各部分に
入る電子線強度の信号バランスが崩れ、これらの差を信
号演算回路12により演算することで、偏向の大きさと
向きを求めることができる。真中の1つの陽極の信号
は、明視野像を得るために使う。また、検出器10は回
転可能であり、電子線4の偏向を検出する方向を任意に
変えることができる。
FIG. 1 is a schematic explanatory view when the scanning transmission electron microscope according to the present invention is used in the scanning Lorentz electron microscope mode. The electron microscope shown in the present embodiment is configured by adding a biprism, a magnetic field-free and electric field-free sample chamber, an electron beam deflection detector, and a slit to a normal scanning transmission electron microscope. First, by turning off the switch 16 by the control circuit 15 controlled by the computer 17, the voltage application to the biprism 2 is stopped and the slit 9 is retracted. In this case, the electron beam 4 emitted from the electron source 1 and accelerated to 200 kV is converged by the irradiation lens 5 to a point on the sample surface 6 including the sample. The convergence point is scanned by the deflection coil 3. The electron beam 4 that has passed through the inside of the sample or has passed outside the sample is deflected by the Lorentz force due to the electromagnetic field of the sample. By the way, this deflection amount is about 10 microradians, although it varies depending on the sample. This deflection is detected by the detector 10. In the case of the present embodiment, as the detector 10, a microchannel plate having an anode divided into five was used. If the electron beam 4 is not deflected, adjustment is made so that the same intensity is incident on the four outer divided portions. When the electron beam 4 is deflected, the signal balance of the intensity of the electron beam entering each part is lost, and the difference and the direction of the deflection can be obtained by calculating the difference between them. The signal from one anode in the middle is used to obtain a bright field image. Further, the detector 10 is rotatable, and the direction in which the deflection of the electron beam 4 is detected can be arbitrarily changed.

【0015】つぎに、本発明による走査型透過電子顕微
鏡を走査干渉電子顕微鏡モードで使った場合の実施例を
図2に示す。この場合には、制御回路15によりスイッ
チ16を入れることでバイプリズム2に電圧を印加し、
スリット9を挿入して使用する。電子源1から放出され
200kVに加速された電子線4は、まずバイプリズム
2により2本に分割させられる。2本の電子線4は、照
射レンズ5により試料面6上の2点に収束された状態
で、偏向コイル3により走査させられる。試料面6位置
を分離して通過した2本の電子線4は、再び重なりあ
い、干渉縞8を形成する。これら2本の電子線は、試料
面6通過時に電磁場により位相変化を受けるので、干渉
縞8は試料面6位置での電磁場の強さによりその位置が
変化する。これを回転可能なスリット9と検出器10
(マイクロチャンネルプレート)の組合せで検出する。
干渉縞8の方向と間隔を、拡大レンズ系(図示せず)の
倍率調整とスリットの回転により、スリット9の方向と
間隔を合わせておくと、干渉縞8の位置により透過する
強度が変化する。バイプリズム2により重なりあう干渉
縞8の方向とスリット9の方向を一度合わせておけば、
その後の観察時に再調整する必要はない。透過電子線の
強度変化は、マイクロチャンネルプレートの各陽極から
の信号の和を信号演算回路12で演算することにより求
めることができる。検出する電磁場の方向は、電子線分
離方向に直行する方向である。したがって、回転機構を
備えたバイプリズム2、およびスリット9を90度回転
させることによって、直行する成分も検出することがで
きる。
FIG. 2 shows an embodiment in which the scanning transmission electron microscope according to the present invention is used in the scanning interference electron microscope mode. In this case, the control circuit 15 turns on the switch 16 to apply a voltage to the biprism 2,
The slit 9 is inserted and used. The electron beam 4 emitted from the electron source 1 and accelerated to 200 kV is first split into two by the biprism 2. The two electron beams 4 are made to scan by the deflection coil 3 while being converged at two points on the sample surface 6 by the irradiation lens 5. The two electron beams 4 that have separated and passed through the position of the sample surface 6 overlap again and form interference fringes 8. Since these two electron beams undergo a phase change due to the electromagnetic field when passing through the sample surface 6, the position of the interference fringe 8 changes depending on the strength of the electromagnetic field at the position of the sample surface 6. This is rotatable slit 9 and detector 10
Detect with a combination of (micro channel plate).
If the direction and the interval of the interference fringe 8 are adjusted to the direction and the interval of the slit 9 by adjusting the magnification of a magnifying lens system (not shown) and rotating the slit, the transmitted intensity changes depending on the position of the interference fringe 8. . If the direction of the interference fringe 8 and the direction of the slit 9 that are overlapped by the biprism 2 are aligned once,
There is no need for readjustment during subsequent observations. The intensity change of the transmitted electron beam can be obtained by calculating the sum of the signals from the respective anodes of the microchannel plate by the signal calculation circuit 12. The direction of the electromagnetic field to be detected is perpendicular to the electron beam separation direction. Therefore, by rotating the biprism 2 provided with the rotation mechanism and the slit 9 by 90 degrees, it is also possible to detect the orthogonal component.

【0016】以上説明した2つの顕微鏡モードにより、
電磁場の空間分布が大きく異なる部分を観察するには、
以下のように行う。まず、スリット9を退避させ、かつ
バイプリズム2への電圧印加をせずに、走査ローレンツ
電子顕微鏡のモードにする。このモードで観察視野全体
の像を取り込み、これを計算機17上のメモリに蓄え
る。このとき信号演算回路12は差信号13を演算し、
電子線4の偏向を検出するようにする。次に、スリット
9を挿入し、かつバイプリズム2に電圧を印加して、走
査干渉電子顕微鏡モードにする。このモードにより、走
査ローレンツ電子顕微鏡で観察した場所と同一場所を観
察し、これも計算機17上のメモリに蓄える。このとき
の信号演算回路12は和信号14を演算し、スリット9
を透過した電子線4の強度を検出するようにする。2つ
の顕微鏡モードで観察した後、メモリ上に蓄えられた画
像を処理して2つの像を合成し、それぞれ明瞭な部分を
像として表示する。像を取る順序は、もちろん逆でも良
い。
With the two microscope modes described above,
To observe the part where the spatial distribution of the electromagnetic field differs greatly,
Do the following: First, the slit 9 is retracted, and the scanning Lorentz electron microscope mode is set without applying a voltage to the biprism 2. In this mode, the image of the entire observation visual field is captured and stored in the memory on the computer 17. At this time, the signal calculation circuit 12 calculates the difference signal 13,
The deflection of the electron beam 4 is detected. Next, the slit 9 is inserted and a voltage is applied to the biprism 2 to set the scanning interference electron microscope mode. In this mode, the same place as that observed with the scanning Lorentz electron microscope is observed, and this is also stored in the memory on the computer 17. At this time, the signal calculation circuit 12 calculates the sum signal 14, and the slit 9
The intensity of the electron beam 4 transmitted through is detected. After observing in two microscope modes, the images stored in the memory are processed to combine the two images and each clear portion is displayed as an image. The images can be taken in the reverse order, of course.

【0017】このように、バイプリズム2の電圧印加、
スリット9の挿入、信号演算回路12の演算方法を変え
るだけで、瞬時に切り替えが可能である。したがって、
試料の同一場所を2つの顕微鏡で観察することができ
る。
In this way, the voltage application to the biprism 2,
Instantaneous switching is possible only by inserting the slit 9 and changing the calculation method of the signal calculation circuit 12. Therefore,
The same location of the sample can be observed with two microscopes.

【0018】以上の説明した画像の表示方法は、これに
限られるものではない。たとえば、計測する各画素ごと
に、2つの顕微鏡モードに切り替え、一度に2つの像を
取得し、その後に処理して表示しても良い。また、一
度、どちらかの顕微鏡モードで画像を取得した後、コン
トラストが明瞭とならない部分だけを他のモードで観察
しても良い。また、とくに試料の内外でコントラスト分
布が大きく異なる試料を観察する場合には、まず、透過
電子顕微鏡像を取得して、その信号強度から試料の内外
を判定し、これにしたがって計測モードを切り替えるよ
うにしても良い。このようにすると、試料境界部分が厳
密に決まり、顕微鏡モードを切り替える位置を精度良く
決めることができる。
The image display method described above is not limited to this. For example, for each pixel to be measured, two microscope modes may be switched to, two images may be acquired at a time, and then processed and displayed. Alternatively, once an image is acquired in one of the microscope modes, only the part where the contrast is not clear may be observed in another mode. Moreover, especially when observing a sample having a large contrast distribution inside and outside the sample, first, acquire a transmission electron microscope image, determine the inside or outside of the sample from the signal intensity, and switch the measurement mode accordingly. You can In this way, the sample boundary portion is strictly determined, and the position at which the microscope mode is switched can be accurately determined.

【0019】図3に、本発明により観察した像の模式図
を、図4に、従来の走査ローレンツ電子顕微鏡だけで観
察した像の模式図を示す。これらはともに、磁性薄膜に
記録した記録ビットとそこから漏れる漏洩磁界の像であ
る。図3上部は、走査干渉電子顕微鏡により観察した漏
洩磁界の分布で、図3下部が、走査ローレンツ電子顕微
鏡により観察した膜内部の磁化分布像である。このよう
に、磁場分布の大きく異なる試料を観察した場合でも、
明瞭なコントラストで観察できている。一方、図4で
は、漏洩磁界の分布を十分なコントラストで観察できな
い。
FIG. 3 shows a schematic diagram of an image observed by the present invention, and FIG. 4 shows a schematic diagram of an image observed only by a conventional scanning Lorentz electron microscope. Both of these are images of the recording bit recorded on the magnetic thin film and the leakage magnetic field leaking from the recording bit. The upper part of FIG. 3 shows the distribution of the leakage magnetic field observed by the scanning interference electron microscope, and the lower part of FIG. 3 shows the magnetization distribution image inside the film observed by the scanning Lorentz electron microscope. In this way, even when observing samples with greatly different magnetic field distributions,
Observed with clear contrast. On the other hand, in FIG. 4, the leakage magnetic field distribution cannot be observed with sufficient contrast.

【0020】以上、本発明を実施例に従って説明した
が、本発明で利用できる検出器としては、電子線の偏向
を検出することができ、かつスリットを透過する電子線
強度が検出できる検出器であれば、マイクロチャンネル
プレート以外のもの利用できることは言うまでもない。
たとえば、4つ以上に分割した半導体検出器を使っても
良い。この場合には、検出器の大きさを小さくすること
ができる、高電圧を印加する必要がない等の特徴があ
る。
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, a detector that can be used in the present invention is a detector that can detect the deflection of an electron beam and the intensity of an electron beam that passes through a slit. Needless to say, if something other than a micro channel plate is available, it can be used.
For example, a semiconductor detector divided into four or more may be used. In this case, the size of the detector can be reduced, and it is not necessary to apply a high voltage.

【0021】また、上記実施例では、バイプリズムを働
かせるか否かの切り替えを、電圧の印加で制御したが、
これだけに限るものではない。たとえば、バイプリズム
を電子線経路から退避できる構造にしておいて、バイプ
リズムを抜き差しすることによって行っても良い。この
ようにするとバイプリズムを挿入した状態で電圧を印加
していない場合に現れるバイプリズムの影の影響を避け
ることができる。
Further, in the above embodiment, the switching of whether or not the biprism is activated is controlled by the application of voltage.
It is not limited to this. For example, the structure may be such that the biprism can be retracted from the electron beam path, and the biprism may be inserted and removed. By doing so, it is possible to avoid the influence of the shadow of the biprism that appears when a voltage is not applied with the biprism inserted.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、1つの走査型透過電子顕微鏡を、走査ローレンツ電
子顕微鏡、および走査干渉電子顕微鏡として簡単な切り
替えにより使い分けることができるので、同一視野の中
で電磁場分布の空間変化が著しく異なる場合でも、各部
分を適したコントラストで観察できる。
As described above, according to the present invention, one scanning transmission electron microscope can be selectively used as a scanning Lorentz electron microscope and a scanning interferometric electron microscope, so that the same field of view can be used. Even if the spatial variation of the electromagnetic field distribution is remarkably different, it is possible to observe each part with a suitable contrast.

【0023】また、異なる2つのモードで同一視野を観
察できるため、両モードでの観察結果を互いに比較する
ことにより計測結果の信頼性を向上させることもでき
る。
Since the same visual field can be observed in two different modes, the reliability of the measurement result can be improved by comparing the observation results in both modes with each other.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による走査型透過電子顕微鏡の一実施例
を、走査ローレンツ電子顕微鏡として使った場合の電子
線経路の概略説明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of an electron beam path when an embodiment of a scanning transmission electron microscope according to the present invention is used as a scanning Lorentz electron microscope.

【図2】本発明による走査型透過電子顕微鏡の一実施例
を、走査干渉電子顕微鏡として使った場合の電子線経路
の概略説明図である。
FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of an electron beam path when an embodiment of a scanning transmission electron microscope according to the present invention is used as a scanning interference electron microscope.

【図3】本発明の走査型透過電子顕微鏡により観察し
た、磁気記録ビット磁場分布の模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of a magnetic field distribution of magnetic recording bits observed by a scanning transmission electron microscope of the present invention.

【図4】従来の走査ローレンツ電子顕微鏡により観察し
た、磁気記録ビット磁場分布の模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of a magnetic field distribution of a magnetic recording bit observed by a conventional scanning Lorentz electron microscope.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電子源、2…バイプリズム、3…偏向コイル、4…
電子線、5…照射レンズ、6…試料面、7…結像レン
ズ、8…干渉縞、9…スリット、10…検出器、11…
電子線経路、12…信号演算回路、13…差信号、14
…和信号、15…制御回路、16…スイッチ、17…計
算機。
1 ... Electron source, 2 ... Biprism, 3 ... Deflection coil, 4 ...
Electron beam, 5 ... Irradiation lens, 6 ... Sample surface, 7 ... Imaging lens, 8 ... Interference fringe, 9 ... Slit, 10 ... Detector, 11 ...
Electron beam path, 12 ... Signal operation circuit, 13 ... Difference signal, 14
... sum signal, 15 ... control circuit, 16 ... switch, 17 ... calculator.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 勝廣 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsuhiro Kuroda 1-280, Higashi-Kengikubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】真空中で電子源から取り出した電子線を、
2つ以上に分離する手段、分離した電子線を試料面上に
収束する手段、収束した電子線を走査する手段、試料面
を通過した電子線を検出する手段を備えた走査型透過電
子顕微鏡において、電子線を検出する手段を、スリット
と、電子線の位置と強度を検出できる機能を備えた検出
器の組合せで構成したことを特徴とする走査型透過電子
顕微鏡。
1. An electron beam extracted from an electron source in a vacuum,
In a scanning transmission electron microscope provided with a means for separating into two or more, a means for converging the separated electron beams on the sample surface, a means for scanning the converged electron beams, and a means for detecting the electron beams passing through the sample surface. A scanning transmission electron microscope, characterized in that the means for detecting the electron beam is constituted by a combination of a slit and a detector having a function capable of detecting the position and intensity of the electron beam.
【請求項2】上記電子線を分離する手段およびスリット
を、退避、もしくは無効にする手段を備えたことを特徴
とする請求項1記載の走査型透過電子顕微鏡。
2. A scanning transmission electron microscope according to claim 1, further comprising means for separating the electron beam and means for retracting or invalidating the slit.
【請求項3】上記電子線の強度と偏向を検出する検出器
は、4つ以上の信号が独立に取り出せるように分割さ
れ、各分割部分からの信号を演算することで電子線の偏
向を検出するように構成された検出器であることを特徴
とする請求項1記載の走査型透過電子顕微鏡。
3. The detector for detecting the intensity and deflection of the electron beam is divided so that four or more signals can be independently taken out, and the deflection of the electron beam is detected by calculating the signal from each divided portion. The scanning transmission electron microscope according to claim 1, wherein the scanning transmission electron microscope is a detector configured to.
【請求項4】上記検出器は、陽極を4つ以上に分割した
マイクロチャンネルプレートであることを特徴とする請
求項3記載の走査型透過電子顕微鏡。
4. The scanning transmission electron microscope according to claim 3, wherein the detector is a microchannel plate in which an anode is divided into four or more.
【請求項5】上記検出器は、4つ以上に分割した半導体
検出器により構成されることを特徴とする請求項3記載
の走査型透過電子顕微鏡。
5. The scanning transmission electron microscope according to claim 3, wherein said detector is composed of four or more divided semiconductor detectors.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7105816B2 (en) 2003-01-07 2006-09-12 Hitachi High-Technologies Corporation Electron beam device
JP2007250541A (en) * 2006-03-14 2007-09-27 Carl Zeiss Nts Gmbh Phase difference electron microscope
JP2008021626A (en) * 2006-06-15 2008-01-31 Tohoku Univ Electron microscope, electron beam hologram forming method, and phase reproduced image forming method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7105816B2 (en) 2003-01-07 2006-09-12 Hitachi High-Technologies Corporation Electron beam device
US7355177B2 (en) 2003-01-07 2008-04-08 Hitachi High-Technologies Corporation Electron beam device
US7745787B2 (en) 2003-01-07 2010-06-29 Hitachi High-Technologies Corporation Electron beam device
EP1437759B1 (en) * 2003-01-07 2014-07-16 Hitachi High-Technologies Corporation Electron beam device with dark field detector
JP2007250541A (en) * 2006-03-14 2007-09-27 Carl Zeiss Nts Gmbh Phase difference electron microscope
JP2008021626A (en) * 2006-06-15 2008-01-31 Tohoku Univ Electron microscope, electron beam hologram forming method, and phase reproduced image forming method

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