KR20020088588A - Scanning supercunducting quantum interference device(squid) microscope - Google Patents

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KR20020088588A
KR20020088588A KR1020010027337A KR20010027337A KR20020088588A KR 20020088588 A KR20020088588 A KR 20020088588A KR 1020010027337 A KR1020010027337 A KR 1020010027337A KR 20010027337 A KR20010027337 A KR 20010027337A KR 20020088588 A KR20020088588 A KR 20020088588A
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문승현
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엘지전자 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A microscope using superconducting quantum interference device as scanning device is provided to easily align the superconducting quantum interference device and window, while preventing erroneous operation of the device and improving signal-to-noise ratio. CONSTITUTION: A miscroscope comprises a superconducting quantum interference device for measuring magnetic field of a specimen(10); a refrigerant container(30) for containing a low temperature refrigerant(33) and serving as a cooling unit for cooling the superconducting quantum interference device down to the temperature lower than a threshold temperature; a low temperature vessel(40) for containing the superconducting quantum interference device, and which has an aperture(41) formed at the specimen side; a vacuum pump(60) for maintaining vacuum state of the low temperature vessel; and a window(50) having a substrate with a hole for accommodating the superconducting quantum interference device, and a shield screen formed at the specimen side surface of the substrate so as to close the hole formed at the substrate. The window is coupled to the low temperature vessel in such a manner as to close the aperture formed at the low temperature vessel.

Description

초전도 양자간섭소자 주사현미경{SCANNING SUPERCUNDUCTING QUANTUM INTERFERENCE DEVICE(SQUID) MICROSCOPE}Superconducting quantum interference device scanning microscope {SCANNING SUPERCUNDUCTING QUANTUM INTERFERENCE DEVICE (SQUID) MICROSCOPE}

본 발명은, 초전도 양자간섭소자 주사현미경에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 최소분해능을 유지하면서 상온상태의 시료의 광범위영역을 동시에 스캐닝할 수 있으며, 초전도 양자간섭소자의 구동 및 초전도 양자간섭소자와 윈도우의 얼라인을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 초전도 양자간섭소자의 주변의 배경자기장을 억제하여 신호대잡음비(SNR)를 향상시킬 수 있도록 한 초전도 양자간섭소자 주사현미경에 관한 것이다.The present invention relates to a superconducting quantum interference device scanning microscope, and more particularly, it is possible to simultaneously scan a wide range of samples at room temperature while maintaining a minimum resolution, and to drive and superconducting quantum interference device and The present invention relates to a superconducting quantum interference device scanning microscope capable of facilitating alignment of a window and improving signal-to-noise ratio (SNR) by suppressing a background magnetic field around the superconducting quantum interference device.

초전도 양자간섭소자(SQUID; Superconducting Quantum Interference Device)는, 2개의 초전도체가 매우 얇은 절연막을 사이에 두고 격리되어 있을 경우, 터널효과에 의해서 전자가 특수한 쌍(쿠퍼쌍)을 이루어 절연막을 통과하게 되는 소위 조셉슨효과(Josephson Effect)를 이용하여 미소 자속, 예를 들면 지구 자기장의 대략 일억분의 일 정도의 극히 미약한 자기장까지도 검출할 수 있도록 한 소자이다. 이러한 초전도 양자간섭소자는 계측기, 심자계, 뇌자계와, 잠수함 탐지기, 자원탐사용 기기 및 비파괴검사기 등의 다양한 분야에 응용되고 있다.Superconducting Quantum Interference Device (SQUID) is a so-called superconducting quantum interference device (SQUID), in which electrons pass through an insulating film by a tunnel effect when two superconductors are separated by a very thin insulating film. Using the Josephson Effect, it is possible to detect even minute magnetic fluxes, even the weakest magnetic field of about one hundred millionth of the earth's magnetic field. Such superconducting quantum interference devices have been applied to various fields such as measuring instruments, core magnetic fields, brain magnetic fields, submarine detectors, resource exploration devices, and non-destructive testers.

한편, 이러한 초전도 양자간섭소자를 이용한 것으로서, 미국 특허 번호 5491411호,5635836호 및 5834938호에 초전도 양자간섭소자 주사현미경이 개시되어 있다. 전술한 초전도 양자간섭소자 주사현미경들에 있어서는 시료를 초전도 양자간섭소자가 초전도 현상을 일으킬 수 있는 임계온도이하의 상태(이하 초저온이라함)를 유지할 수 있도록 초전도 양자간섭소자와 함께 액체헬륨(LHe) 등의 초저온 냉매가 수용된 초저온 용기의 내부에 시료를 수용되도록 한 상태에서 시료를 관찰 하도록 되어 있어, 시료에 상대적으로 많은 제약이 따르는 문제점이 있다.On the other hand, as a superconducting quantum interference device using such a superconducting scanning electron microscope is disclosed in US Patent Nos. 5491411, 5635836 and 5834938. In the above-mentioned superconducting quantum interference device scanning microscopes, liquid helium (LHe) together with the superconducting quantum interference device to maintain the sample below a critical temperature (hereinafter referred to as ultra low temperature) where the superconducting quantum interference device can cause superconducting phenomenon. Since the sample is observed in a state in which the sample is accommodated inside the cryogenic container in which the cryogenic coolant is stored, there is a problem in that the sample is relatively limited.

이러한 문제점을 고려하여, 시료를 상온에서 관찰할 수 있도록 한 초전도 양자간섭소자 주사현미경이 대한 민국 특허 공개공보 공개번호 99-58966(1999년 7월 26일 공개)에 개시되어 있다.In view of this problem, a superconducting quantum interference device scanning microscope for observing a sample at room temperature is disclosed in Korean Patent Publication No. 99-58966 (published on July 26, 1999).

전술한 종래의 초전도 양자간섭소자 주사현미경들은, 초저온 냉매를 수용하는 냉매용기와, 냉매용기의 저부영역에 부착되는 초전도 양자간섭소자와, 냉매용기 및 초전도 양자간섭소자를 둘러 싸도록 배치되며 저부영역에 개구가 형성된 저온용기와, 개구영역을 차단하도록 저온용기에 결합되는 윈도우를 구비하고 있다.The conventional superconducting quantum interference device scanning microscopes described above are arranged so as to surround the refrigerant container containing the cryogenic refrigerant, the superconducting quantum interference device attached to the bottom region of the refrigerant container, the refrigerant container and the superconducting quantum interference device, and the bottom region. And a low temperature container having an opening formed therein, and a window coupled to the low temperature container to block the opening area.

그런데, 이러한 종래의 초전도 양자간섭소자 주사현미경에 있어서는, 저온용기의 윈도우와 초전도 양자간섭소자의 얼라인이 용이하지 않을 뿐만 아니라 초전도 양자간섭소자의 구동을 위한 와이어링(Wiring) 등을 처리하기 위해 복잡한 기구를 설치하여 일일이 튜닝(Tuning)해야만 하는 번거로움이 있다.However, in the conventional superconducting quantum interference device scanning microscope, not only the alignment of the window of the low temperature vessel and the superconducting quantum interference device is easy, but also for processing wiring for driving the superconducting quantum interference device. There is the hassle of having to set up complicated instruments and tune them one by one.

또한, 이러한 종래의 초전도 양자간섭소자 주사현미경에 있어서는, 상대적으로 넓은 면적을 동시에 스캐닝하기가 곤란하고, 초전도 양자간섭소자의 주변영역에 형성되는 배경자기장의 자속에 기인하여 초전도 양자간섭소자의 신호대잡음비(Sinal-to-Noise Ratio; SNR)가 낮아지게 되거나 오작동할 우려가 있다고 하는 문제점이 있다.In the conventional superconducting quantum interference device scanning microscope, it is difficult to simultaneously scan a relatively large area, and the signal-to-noise ratio of the superconducting quantum interference device is due to the magnetic flux of the background magnetic field formed in the peripheral region of the superconducting quantum interference device. (Sinal-to-Noise Ratio; SNR) is low or there is a problem that there is a risk of malfunction.

따라서, 본 발명의 제1목적은, 초전도 양자간섭소자와 윈도우의 갭을 적절히 유지하면서 초전도 양잔간섭소자와 상온의 시료사이의 진공을 유지할 수 있는 초전도 양자간섭소자 주사현미경을 제공하는 것이다.Accordingly, a first object of the present invention is to provide a superconducting quantum interference device scanning microscope capable of maintaining a vacuum between the superconducting quantum interference device and the sample at room temperature while properly maintaining the gap between the superconducting quantum interference device and the window.

본 발명의 제2목적은, 최소분해능을 유지하면서 시료의 상대적으로 광범위한 영역의 자기장을 동시에 검출할 수 있으며 초전도 양자간섭소자의 구동을 용이하게 할 수 있는 초전도 양자간섭소자 주사현미경을 제공하는 것이다.It is a second object of the present invention to provide a superconducting quantum interference device scanning microscope capable of simultaneously detecting a magnetic field of a relatively wide region of a sample while maintaining minimum resolution and facilitating driving of the superconducting quantum interference device.

본 발명의 제3목적은, 초전도 양자간섭소자와 윈도우의 얼라인을 용이하게 할 수 있는 초전도 양자간섭소자 주사현미경을 제공하는 것이다.A third object of the present invention is to provide a superconducting quantum interference device scanning microscope which can easily align the superconducting quantum interference device and the window.

본 발명의 제4목적은, 초전도 양자간섭소자의 주변에 형성되는 배경자기장을 억제시켜 신호대잡음비(SNR)를 향상시킬 수 있도록 한 초전도 양자간섭소자 주사현미경을 제공하는 것이다.A fourth object of the present invention is to provide a superconducting quantum interference device scanning microscope capable of improving the signal-to-noise ratio (SNR) by suppressing a background magnetic field formed around the superconducting quantum interference device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 양자간섭소자 주사현미경을 개략적으로 도시한 도면,1 is a view schematically showing a superconducting quantum interference device scanning microscope according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1의 스퀴드 어레이의 개략적인 평면도,FIG. 2 is a schematic plan view of the squid array of FIG. 1;

도 3은 도 2의 스퀴드 어레이의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 확대단면도,3 is an enlarged cross-sectional view taken along line III-III of the squid array of FIG. 2;

도 4는 도 1의 윈도우의 개략적인 평면도,4 is a schematic plan view of the window of FIG. 1;

도 5는 도 4의 윈도우의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 확대단면도,5 is an enlarged cross-sectional view taken along the line VV of the window of FIG. 4;

도 6은 도 1의 스퀴드 어레이와 윈도우의 결합상태의 부분확대 단면도,6 is a partially enlarged cross-sectional view of a state in which the squid array and the window of FIG. 1 are coupled;

도 7은 도 1의 헬름홀츠코일의 개략도이다.7 is a schematic diagram of the Helmholtz coil of FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 시편20 : 스퀴드 어레이10: Psalm 20: Squid Array

21 : 초전도 양자간섭소자23 : 기판부21: superconducting quantum interference element 23: substrate portion

24 : 소자수용부26 : 얼라인키24: element receiving portion 26: alignment key

27 : 회로패턴29 : 볼트공27: circuit pattern 29: bolt hole

30 : 냉매용기40 : 저온용기30: refrigerant container 40: low temperature container

45 : 조절스크류50 : 윈도우45: adjusting screw 50: window

51 : 기판부53 : 차단막51 substrate 53 blocking film

54 : 수용공55 : 얼라인키홀54: accommodation hole 55: alignment key hole

60 : 진공펌프70 : 헬름홀츠코일60: vacuum pump 70: Helmholtz coil

71 : 배경자기장검출센서71: background magnetic field detection sensor

상기 제1목적은, 본 발명에 따라, 시편의 자기장을 측정하기 위한 적어도 하나의 초전도 양자간섭소자(SQUID)와; 상기 초전도 양자간섭소자를 임계온도이하로 냉각시키기 위한 냉각장치와; 내부에 상기 초전도 양자간섭소자를 수용하며 상기 시편측에 개구가 형성되어 있는 저온용기와; 상기 저온용기의 내부를 진공상태로 유지하기 위한 진공펌프와; 상기 초전도 양자간섭소자를 수용할 수 있도록 수용공이 관통형성되어 있는 기판부와, 상기 수용공을 차단하도록 상기 기판부의 상기 시편측 표면에 성막되는 차단막을 가지고 상기 개구를 차단할 수 있도록 상기 저온용기에 결합되는 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 양자간섭소자 주사현미경에 의해 달성된다.The first object is, according to the present invention, at least one superconducting quantum interference device (SQUID) for measuring the magnetic field of the specimen; A cooling device for cooling the superconducting quantum interference element below a critical temperature; A low temperature container accommodating the superconducting quantum interference element therein and having an opening formed on the specimen side; A vacuum pump for maintaining the inside of the low temperature container in a vacuum state; A substrate portion having a through hole formed therein to accommodate the superconducting quantum interference element, and a blocking film formed on the specimen side surface of the substrate portion to block the accommodation hole, and coupled to the low temperature container to block the opening. It is achieved by a superconducting quantum interference device scanning microscope characterized in that it comprises a window.

여기서, 상기 차단막은 실리콘나이트라이드-실리콘옥사이드(SiXNY-SiOX)를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the blocking film preferably includes silicon nitride-silicon oxide (Si X N Y -SiO X ).

상기 제2목적은, 본 발명에 따라, 시편의 자기장을 측정할 수 있도록 상호 동일 평면상에 배열되는 복수의 초전도 양자간섭소자를 가지는 스퀴드 어레이(SQUID Array)와; 상기 초전도 양자간섭소자를 임계온도 이하로 냉각시키는 냉각장치와; 내부에 상기 스퀴드 어레이를 수용하며 상기 시편측에 개구가 형성되어 있는 저온용기와; 상기 저온용기의 내부를 진공상태로 유지하기 위한 진공펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 양자간섭소자 주사현미경에 의해 달성된다.The second object is, according to the present invention, a SQUID array having a plurality of superconducting quantum interference elements arranged on the same plane to measure the magnetic field of the specimen; A cooling device for cooling the superconducting quantum interference element to a critical temperature or less; A low temperature vessel accommodating the squid array therein and having an opening formed at the specimen side; It is achieved by a superconducting quantum interference device scanning microscope comprising a vacuum pump for maintaining the interior of the low temperature container in a vacuum state.

여기서, 상기 각 초전도 양자간섭소자를 수용할 수 있도록 복수의 수용공이 관통형성되어 있는 기판부와, 상기 수용공을 차단하도록 상기 기판부의 상기 시편측 표면에 성막되는 차단막을 가지고 상기 개구를 차단할 수 있도록 상기 저온용기에 결합되는 윈도우를 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, the opening having a substrate portion through which a plurality of receiving holes are formed so as to accommodate each of the superconducting quantum interference elements, and a blocking film formed on the specimen side surface of the substrate portion to block the receiving holes. It is preferable to further include a window coupled to the cold container.

상기 제3목적은, 본 발명에 따라, 시편의 자기장을 측정하기 위한 적어도 하나의 초전도 양자간섭소자와; 상기 초전도 양자간섭소자를 냉각하기 위한 냉각장치와; 내부에 상기 초전도 양자간섭소자를 수용하며 상기 시편측에 개구가 형성되어 있는 저온용기와; 상기 초전도 양자간섭소자를 소정 간격을 두고 수용할 수 있게 형성된 수용공을 가지고 상기 저온용기의 개구영역을 차단하도록 결합되는 윈도우와; 상기 초전도 양자간섭소자와 상기 윈도우에 각각 대응배치되어 상기 초전도양자간섭소자가 상기 수용공의 내부에 정확하게 수용될 수 있도록 얼라인하는 적어도 한 쌍의 얼라인키를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 양자간섭소자 주사현미경에 의해 달성된다.The third object is, according to the present invention, at least one superconducting quantum interference device for measuring the magnetic field of the specimen; A cooling device for cooling the superconducting quantum interference device; A low temperature container accommodating the superconducting quantum interference element therein and having an opening formed on the specimen side; A window having a receiving hole formed to receive the superconducting quantum interference element at a predetermined interval and coupled to block the opening area of the low temperature container; And a superconducting quantum interference device arranged to correspond to the superconducting quantum interference device and the window, respectively, and aligning the superconducting quantum interference device so that the superconducting quantum interference device can be accurately received inside the receiving hole. Achieved by a scanning microscope.

여기서, 상기 윈도우는, 상기 초전도 양자간섭소자를 수용할 수 있도록 수용공이 관통형성되어 있는 기판부와, 상기 기판부에 형성되는 상기 수용공을 차단하도록 상기 기판부에 성막되는 차단막을 포함하는 것이 효과적이다.The window may include a substrate portion having a through hole formed therein so as to accommodate the superconducting quantum interference element, and a blocking film formed on the substrate portion to block the accommodation hole formed in the substrate portion. to be.

또한, 상기 제4목적은, 본 발명에 따라, 시편의 자기장을 측정하기 위한 적어도 하나의 초전도 양자간섭소자와; 상기 초전도 양자간섭소자를 냉각하기 위한 냉각장치와; 내부에 상기 초전도 양자간섭소자를 수용하며 상기 시편측에 개구가 형성되어 있는 저온용기와; 상기 개구영역을 차단하도록 상기 저온용기의 개구영역에 결합되는 윈도우와; 상기 초전도 양자간섭소자의 신호대잡음비(SNR)를 향상시킬 수 있도록 상기 초전도 양자간섭소자의 주변영역의 배경자기장을 억제시키는 배경자기장억제수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 양자간섭소자 주사현미경에 의해 달성된다.In addition, the fourth object, according to the present invention, at least one superconducting quantum interference device for measuring the magnetic field of the specimen; A cooling device for cooling the superconducting quantum interference device; A low temperature container accommodating the superconducting quantum interference element therein and having an opening formed on the specimen side; A window coupled to the opening region of the low temperature vessel to block the opening region; It is achieved by a superconducting quantum interference device scanning microscope comprising a background magnetic field suppressing means for suppressing the background magnetic field of the peripheral region of the superconducting quantum interference device so as to improve the signal-to-noise ratio (SNR) of the superconducting quantum interference device do.

여기서, 상기 배경자기장억제수단은 헬름홀츠코일(Helmholtz Coil)을 포함하는 것이 효과적이다.Here, the background magnetic field suppressing means is effective to include Helmholtz Coil.

상기 목적들은, 본 발명에 따라, 시편의 자기장을 측정할 수 있도록 상호 동일 평면상에 배열되는 복수의 초전도 양자간섭소자와, 상기 각 초전도 양자간섭소자와 상호 전기적으로 연결되어 상기 초전도 양자간섭소자를 구동시키는 회로패턴과, 상기 초전도 양자간섭소자의 일측에 배치되는 복수의 제1얼라인키를 구비한 스퀴드 어레이(SQUID Array)와; 상기 초전도 양자간섭소자를 임계온도 이하로 냉각시키는 냉각장치와; 내부에 상기 스퀴드 어레이를 수용하며 상기 시편측에 개구가 형성되어 있는 저온용기와; 상기 저온용기의 내부를 진공상태로 유지하기 위한 진공펌프와; 상기 각 초전도 양자간섭소자를 수용하는 수용공과 상기 스퀴드 어레이의 제1얼라인키에 대응되게 제2얼라인키가 형성되어 있는 기판부와, 상기 수용공을 차단하도록 상기 기판부의 상기 시편측 표면에 성막되는 차단막을 가지고 상기 개구를 차단할 수 있도록 상기 저온용기에 결합되는 윈도우와; 상기 초전도 양자간섭소자의 신호대잡음비(SNR)를 향상시킬 수 있도록 상기 초전도 양자간섭소자의 주변영역의 배경자기장을 억제시키는 헬름홀츠코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 양자간섭소자 주사현미경에 의해 달성된다.According to the present invention, a plurality of superconducting quantum interference device and a plurality of superconducting quantum interference device arranged on the same plane to each other so as to measure the magnetic field of the test piece, the superconducting quantum interference device is electrically connected to each other A squid array having a circuit pattern for driving and a plurality of first alignment keys disposed on one side of the superconducting quantum interference device; A cooling device for cooling the superconducting quantum interference element to a critical temperature or less; A low temperature vessel accommodating the squid array therein and having an opening formed at the specimen side; A vacuum pump for maintaining the inside of the low temperature container in a vacuum state; A substrate portion in which the accommodating holes accommodating each of the superconducting quantum interference elements and a second alignment key are formed to correspond to the first alignment keys of the squid array, and formed on the specimen side surface of the substrate portion to block the accommodating holes. A window coupled to the low temperature container to block the opening with a blocking film; It is achieved by a superconducting quantum interference device scanning microscope comprising a Helmholtz coil to suppress the background magnetic field of the peripheral region of the superconducting quantum interference device so as to improve the signal-to-noise ratio (SNR) of the superconducting quantum interference device.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 양자간섭소자 주사현미경을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 스퀴드 어레이의 개략적인 평면도이며, 도 3은 도 2의 스퀴드 어레이의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 확대단면도이고, 도 4는 도 1의 윈도우의 개략적인 평면도이며, 도 5는 도 4의 윈도우의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 확대단면도이고, 도 6은 도 1의 스퀴드 어레이와 윈도우의 결합상태의 부분확대 단면도이며, 도 7은 도 1의 헬름홀츠코일의 개략도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 초전도 양자간섭소자 주사현미경은, 시편(10)의 자기장을 동시에 검출할 수 있도록 배열된 초전도 양자간섭소자(21)를 구비한 스퀴드 어레이(20)와, 스퀴드 어레이(20)를 냉각시킬 수 있도록 배치되는 냉각장치와, 냉각장치 및 스퀴드 어레이(20)의 둘레에 진공을 형성할 수 있도록 소정 거리 이격되도록 배치되고 시편(10)측에 개구(41)가 형성되어 있는 저온용기(40)와, 개구(41)영역을 차단하도록 결합되는 윈도우(50)와, 저온용기(40)의 내부를 진공상태로 유지시키는 진공펌프(60)와, 초전도 양자간섭소자(21)의 주변영역의 배경자기장을 억제시킬 수 있도록 배치되는 헬름홀츠코일(70)을 포함하여 구성되어 있다.1 is a view schematically showing a superconducting quantum interference device scanning microscope according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic plan view of the squid array of FIG. 1, and FIG. 3 is III- of the squid array of FIG. 2. 4 is an enlarged cross-sectional view of the window of FIG. 1, FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the window of FIG. 4, and FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the window of FIG. A partially enlarged cross-sectional view of the engaged state, and FIG. 7 is a schematic view of the Helmholtz coil of FIG. 1. As shown in these figures, the present superconducting quantum interference device scanning microscope includes a squid array 20 having a superconducting quantum interference device 21 arranged to simultaneously detect the magnetic field of the specimen 10, and a squid array. Cooling apparatus disposed to cool the 20, spaced apart a predetermined distance so as to form a vacuum around the cooling apparatus and the squid array 20 and the opening 41 is formed on the specimen 10 side Low temperature vessel 40, a window 50 coupled to block the opening 41 region, a vacuum pump 60 for maintaining the interior of the low temperature vessel 40 in a vacuum state, and a superconducting quantum interference element 21 And a Helmholtz coil 70 disposed so as to suppress the background magnetic field of the peripheral region.

여기서, 냉각장치는 내부에 액체질소 또는 액체헬륨 등의 저온냉매(33)가 수용되는 냉매용기(30)로 구성되어 있으며, 냉매(33)의 보충없이 연속적으로 냉각이 가능한 크라이어쿨러(Cryocooler)(미도시)를 사용할 수도 있다.Here, the cooling device is composed of a refrigerant container (30) in which a low-temperature refrigerant 33, such as liquid nitrogen or liquid helium, is accommodated therein, and a cryocooler (Cryocooler) capable of continuously cooling without refilling the refrigerant 33 (Not shown) may be used.

냉매용기(30)의 하부영역에는 스퀴드 어레이(20)가 결합될 수 있도록 반경방향을 따라 축소되고 상하방향을 따라 연장된 결합부(31)가 형성되어 있으며, 저온용기(40)는 냉매용기(30)와의 사이에 진공이 형성될 수 있도록 냉매용기(30)의 외면으로부터 소정 거리 이격되도록 형성되어 있다.In the lower region of the coolant container 30, a coupling part 31 is formed to be reduced in the radial direction and extended in the vertical direction so that the squid array 20 may be coupled thereto. The low temperature container 40 may be a coolant container ( It is formed to be spaced apart from the outer surface of the refrigerant container 30 by a predetermined distance so as to form a vacuum between the 30 and.

저온용기(40)의 상부영역에는 내부를 진공상태로 유지할 수 있도록 진공펌프(60)가 결합되어 있으며, 저온용기(40)의 하부영역은 상하방향을 따라 신축이 가능한 벨로즈부재(43)가 결합되어 있다. 벨로즈부재(43)의 저부면 중앙영역에는 초전도 양자간섭소자(21)가 수용될 수 있도록 관통공(44)이 형성되어 있으며, 저부면에는 관통공(44)을 차단할 수 있게 윈도우(50)가 결합되어 있다. 윈도우(50)의 둘레에는 초전도 양자간섭소자(21)와 윈도우(50)의 상대위치를 조절할 수 있도록 복수의 조절스크류(45)가 결합되어 있다.The upper region of the low temperature container 40 is coupled with a vacuum pump 60 to maintain the interior in a vacuum state, the lower region of the low temperature container 40 is a bellows member 43 that can be stretched along the vertical direction Are combined. The through hole 44 is formed in the central region of the bottom surface of the bellows member 43 so that the superconducting quantum interference element 21 can be accommodated, and the window 50 can block the through hole 44 in the bottom surface. Is combined. A plurality of adjustment screws 45 are coupled to the circumference of the window 50 so as to adjust the relative positions of the superconducting quantum interference element 21 and the window 50.

윈도우(50)의 하측에는 시편(10)을 지지하는 시편지지대(11)가 구비되어 있으며, 시편지지대(11)의 하측에는 초전도 양자간섭소자(21)에 대한 상대위치를 조절할 수 있게 상하, 전후 및 좌우방향을 따라 상대이동이 가능한 스캐너스테이지(13)가 구비되어 있다.The lower side of the window 50 is provided with a specimen support 11 for supporting the specimen 10, the lower side of the specimen support 11, the upper and lower, front and rear to adjust the relative position with respect to the superconducting quantum interference element 21 And a scanner stage 13 capable of relative movement along the left and right directions.

스퀴드 어레이(20)의 둘레영역에는 초전도 양자간섭소자(21)의 주변영역의 배경자기장을 검출할 수 있도록 배경자기장검출센서(71)가 배치되어 있으며, 저온용기(40)의 외측에는 배경자기장검출센서(71)에 의해 검출된 배경자기장의 반대 방향으로 자기장을 형성시켜 배경자기장을 상쇄시킬 수 있도록 헬름홀츠코일(70)이 배치되어 있다. 여기서, 헬름홀츠코일(70)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 상하방향을 따라 상호 이격된 한 쌍으로 구성된 1축 헬름홀츠코일(70)로 구성되어 있으며, 설치장소에 따른 배경자기장의 방향을 고려하여 상하방향, 전후 및 좌우방향을 따라 자기장을 형성시킬 수 있도록 상호 직각방향으로 배치되는 2축, 3축 헬름홀츠코일을 배치할 수도 있다.A background magnetic field detection sensor 71 is disposed in the circumferential region of the squid array 20 so as to detect a background magnetic field in the peripheral region of the superconducting quantum interference element 21, and the background magnetic field detection is located outside the low temperature container 40. The Helmholtz coil 70 is disposed so as to cancel the background magnetic field by forming a magnetic field in a direction opposite to the background magnetic field detected by the sensor 71. Here, the helmholtz coil 70, as shown in Figure 7, is composed of a pair of axial helmholtz coils 70 are spaced apart from each other along the vertical direction, taking into account the direction of the background magnetic field according to the installation place Thus, two-axis and three-axis helmholtz coils arranged at right angles to each other may be arranged to form magnetic fields in the vertical direction, the front and rear, and the left and right directions.

한편, 스퀴드 어레이(20)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 시편(10)의 자기장을 검출하는 복수의 초전도 양자간섭소자(21)와, 초전도 양자간섭소자(21)가 동일 평면상에 배치되도록 하는 기판부(23)를 포함하여 구성되어 있다. 기판부(23)는 각 초전도 양자간섭소자(21)가 상호 매트릭스 형태로 배치될 수 있도록 수용지지하는 소자수용부(24)와, 소자수용부(24)와 초전도 양자간섭소자(21)와 전기적으로 연결되어 초전도 양자간섭소자(21)를 구동시키는 회로패턴(27)이 형성되어 있다. 각 소자수용부(24)에는 각 초전도 양자간섭소자(21)와 회로패턴(27)이 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 단자(미도시)가 형성되어 있으며, 각 초전도 양자간섭소자(21)는 소자수용부(24)에 수용되어 에폭시 등의 접착제(28)로 고정되어 있다.Meanwhile, as shown in FIGS. 2 and 3, the squid array 20 includes a plurality of superconducting quantum interference elements 21 and a superconducting quantum interference element 21 that detect a magnetic field of the specimen 10. It is comprised including the board | substrate part 23 to be arrange | positioned on. The substrate portion 23 includes an element accommodating portion 24 for receiving and supporting each superconducting quantum interference element 21 so that the superconducting quantum interference elements 21 can be arranged in a mutual matrix form, and the element accommodating portion 24 and the superconducting quantum interference element 21 are electrically connected to each other. A circuit pattern 27 is formed to be connected to each other to drive the superconducting quantum interference element 21. Each element accommodating part 24 has terminals (not shown) formed so that each of the superconducting quantum interference elements 21 and the circuit pattern 27 can be electrically connected to each other, and each of the superconducting quantum interference elements 21 is an element accommodating element. It is accommodated in the part 24 and is fixed by adhesive 28, such as an epoxy.

초전도 양자간섭소자(21)의 둘레영역에는 스퀴트 어레이(20)와 윈도우(50)의 얼라인을 위한 복수의 제1얼라인키(26)가 평면형상이 사각형상을 이루도록 배치되어 있으며, 얼라인키(26)의 외측에는 냉매용기(30)의 결합부(31)에 고정볼트(미도시)에 의해 고정될 수 있도록 기판부(23)의 둘레방향을 따라 복수의 볼트공(29)이 형성되어 있다.In the circumferential region of the superconducting quantum interference element 21, a plurality of first alignment keys 26 for aligning the squirt array 20 and the window 50 are arranged so that the planar shape forms a quadrangular shape. A plurality of bolt holes 29 are formed along the circumferential direction of the substrate 23 so that the outer side of the 26 may be fixed to the coupling portion 31 of the refrigerant container 30 by a fixing bolt (not shown). have.

윈도우(50)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 원반형상을 가지며 초전도 양자간섭소자(21)를 수용할 수 있도록 복수의 수용공(54)이 형성되어 있는 기판부(51)와, 수용공(54)을 차단하도록 기판부(51)의 외표면에 성막되는 차단막(53)을 포함하여 구성되어 있다.As shown in FIGS. 4 and 5, the window 50 includes a substrate portion 51 having a disk shape and having a plurality of receiving holes 54 formed therein to accommodate the superconducting quantum interference element 21. And a blocking film 53 formed on the outer surface of the substrate portion 51 so as to block the receiving hole 54.

기판부(51)의 수용공(54)의 둘레영역에는 스퀴드 어레이(20)에 형성된 제1얼라인키(26)에 대응되게 복수의 제2얼라인키(55)가 각각 형성되어 있으며, 차단막(53)은 실리콘(Si)으로 형성되는 기판부(51)의 표면에 실리콘나이트라이드-실리콘옥사이드(SiXNY-SiOX)를 증착하여 형성되어 있다.A plurality of second alignment keys 55 are formed in the circumferential region of the accommodating hole 54 of the substrate 51 to correspond to the first alignment keys 26 formed in the squid array 20, respectively. ) Is formed by depositing silicon nitride-silicon oxide (Si X N Y -SiO X ) on the surface of the substrate 51 formed of silicon (Si).

여기서, 스퀴드 어레이(20) 및 윈도우(50)는, 마이크로미터(㎛) 스케일(Scale)의 기구 및 구조를 전(자)기장치와 결합하는 기술인 소위 MEMS(MicroElectroMechanical System)로 제작되며, 초전도 양자간섭소자(21)는 대략 250㎛ ×400㎛의 크기 및 대략 150~200㎛의 두께를 가진다. 스퀴드 어레이(20)의 기판부(23)의 두께는 대략 350~500㎛를 가지도록 형성되며, 윈도우(50)의 기판부(51)는 대략 200㎛정도의 두께를 가진다. 차단막(53)은 초전도 양자간섭소자(21)가 시편(10)에 근접할 수 있도록 대략 3㎛이하의 두께를 가지도록 형성되어 있다.Here, the squid array 20 and the window 50 are manufactured by a so-called MEMS (MicroElectroMechanical System), which is a technology that combines a mechanism and a structure of a micrometer scale with an electronic device, and superconducting quantum The interference element 21 has a size of about 250 μm × 400 μm and a thickness of about 150 μm to 200 μm. The substrate portion 23 of the squid array 20 has a thickness of approximately 350 to 500 μm, and the substrate portion 51 of the window 50 has a thickness of approximately 200 μm. The blocking film 53 is formed to have a thickness of about 3 μm or less so that the superconducting quantum interference device 21 can approach the specimen 10.

이러한 구성에 의하여, 냉매용기(30)의 저부영역에 형성된 결합부(31)에 스퀴드 어레이(20)를 배치하고 고정볼트를 사용하여 스퀴드 어레이(20)를 결합부(31)에 고정결합되도록 한다. 다음, 조절스크류(45)를 조절하여 도 6에 도시된 바와 같이, 각 초전도 양자간섭소자(21)가 수용공(54)의 내부에 소정 간격, 즉, 적절한 진공상태를 유지하면서 수용될 수 있도록 초전도 양자간섭소자(21)와 윈도우(50)를 얼라인한다.In this configuration, the squid array 20 is disposed in the coupling portion 31 formed in the bottom region of the refrigerant container 30 and the squid array 20 is fixedly coupled to the coupling portion 31 by using a fixing bolt. . Next, as shown in FIG. 6, by adjusting the adjusting screw 45, each superconducting quantum interference element 21 can be accommodated inside the receiving hole 54 while maintaining a predetermined interval, that is, an appropriate vacuum state. The superconducting quantum interference element 21 and the window 50 are aligned.

한편, 시편(10)의 자기장을 검출하고자 할 때는, 시편(10)을 시편지지대(11)상에 고정되도록 배치하고 스캐너스테이지(13)에 전원이 인가되도록 하면, 스캐너스테이지(13)는 수평방향을 따라 이동하면서 스캐닝을 실시하게 된다.On the other hand, when the magnetic field of the specimen 10 is to be detected, if the specimen 10 is disposed to be fixed on the specimen support 11 and power is applied to the scanner stage 13, the scanner stage 13 is in the horizontal direction. The scanning is performed while moving along.

이 때, 초전도 양자간섭소자(21)의 일측에 배치된 배경자기장검출센서(71)에 의해 배경자기장이 검출되면 헬름홀츠코일(70)에 전원이 인가되어 배경자기장과 반대방향의 자기장이 형성되도록 함으로써, 초전도 양자간섭소자(21)의 주변영역의 배경자기장이 상쇄되도록 한다.At this time, when the background magnetic field is detected by the background magnetic field detection sensor 71 disposed on one side of the superconducting quantum interference element 21, power is applied to the Helmholtz coil 70 to form a magnetic field in the opposite direction to the background magnetic field. In addition, the background magnetic field of the peripheral region of the superconducting quantum interference element 21 is canceled.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 초전도 양자간섭소자를 진공상태를 유지하면서 수용할 수 있도록 수용공이 형성된 기판부와, 수용공을 차단하도록 형성된 차단막을 구비한 윈도우를 마련함으로써, 초전도 양자간섭소자와 윈도우의갭을 적절히 유지하면서 초전도 양잔간섭소자와 상온의 시료사이의 진공을 유지할 수 있는 초전도 양자간섭소자 주사현미경이 제공된다.As described above, according to the present invention, the superconducting quantum interference device is provided by providing a substrate having a substrate portion in which a receiving hole is formed so as to accommodate the superconducting quantum interference device in a vacuum state, and a window having a blocking film formed to block the receiving hole. A superconducting quantum interference device scanning microscope is provided which can maintain a vacuum between the superconducting binocular interference device and a sample at room temperature while maintaining the gap between the and window.

또한, 본 발명에 따르면, 상호 동일평면상에 복수의 초전도 양자간섭소자를 배치하고 각 초전도 양자간섭소자와 상호 전기적으로 연결되어 초전도 양자간섭소자를 구동시킬 수 있는 회로를 기판상에 패턴화한 스퀴드 어레이를 마련함으로써, 최소분해능을 유지하면서 시료의 상대적으로 광범위한 영역의 자기장을 동시에 검출할 수 있으며 초전도 양자간섭소자의 구동을 용이하게 할 수 있는 초전도 양자간섭소자 주사현미경이 제공된다.In addition, according to the present invention, a plurality of superconducting quantum interference elements arranged on the same plane and each of the superconducting quantum interference elements electrically connected to each other to drive a superconducting quantum interference element patterned circuit on the substrate By providing an array, a superconducting quantum interference device scanning microscope is provided which can simultaneously detect the magnetic field of a relatively wide area of a sample while maintaining the minimum resolution, and can easily drive the superconducting quantum interference device.

본 발명에 따르면, 초전도 양자간섭소자의 일측 및 윈도우에 상호 대응되게 얼라인키를 형성되도록 함으로써, 초전도 양자간섭소자와 윈도우의 얼라인을 용이하게 할 수 있는 초전도 양자간섭소자 주사현미경이 제공된다.According to the present invention, a superconducting quantum interference device scanning microscope capable of aligning a superconducting quantum interference device and a window can be provided by forming an alignment key corresponding to one side and a window of the superconducting quantum interference device.

본 발명에 따르면, 초전도 양자간섭소자의 주변영역에 헬름홀츠코일을 배치하여 초전도 양자간섭소자의 주변에 형성되는 배경자기장을 억제시킴으로써, 초전도 양자간섭소자의 오작동을 억제시킬 수 있으며 신호대잡음비(SNR)를 향상시킬 수 있는 초전도 양자간섭소자 주사현미경이 제공된다.According to the present invention, by placing a Helmholtz coil in the peripheral region of the superconducting quantum interference device to suppress the background magnetic field formed around the superconducting quantum interference device, it is possible to suppress the malfunction of the superconducting quantum interference device and to reduce the signal-to-noise ratio (SNR). A superconducting quantum interference device scanning microscope is provided that can be improved.

그리고, 본 발명에 따르면, 복수의 초전도 양자간섭소자 및 제1얼라인키를 구비한 스퀴드 어레이와, 수용공과 제2얼라인키가 형성된 윈도우와, 초전도 양자간섭소자의 주변에 배치되는 헬름홀츠코일을 마련하여 상호 작용하도록 함으로써, 초전도 양자간섭소자와 윈도우의 진공문제를 해결할 수 있으며, 최소분해능을 유지하면서 동시에 광범위한 영역을 스캐닝할 수 있으며, 초전도 양자간섭소자의 구동을용이하게 할 수 있으며, 배경자기장을 억제시켜 초전도 양자간섭소자의 오작동을 억제시키고 신호대잡음비를 향상시킬 수 있도록 한 초전도 양자간섭소자 주사현미경이 제공된다.In addition, according to the present invention, by providing a squid array having a plurality of superconducting quantum interference element and the first alignment key, a window formed with the receiving hole and the second alignment key, and a Helmholtz coil disposed around the superconducting quantum interference element By interacting, it is possible to solve the vacuum problem of the superconducting quantum interference device and the window, to scan a wide area while maintaining the minimum resolution, to facilitate the operation of the superconducting quantum interference device, and to suppress the background magnetic field. A superconducting quantum interference device scanning microscope is provided to suppress the malfunction of the superconducting quantum interference device and improve the signal-to-noise ratio.

Claims (9)

시편의 자기장을 측정하기 위한 적어도 하나의 초전도 양자간섭소자(SQUID)와; 상기 초전도 양자간섭소자를 임계온도이하로 냉각시키기 위한 냉각장치와; 내부에 상기 초전도 양자간섭소자를 수용하며 상기 시편측에 개구가 형성되어 있는 저온용기와; 상기 저온용기의 내부를 진공상태로 유지하기 위한 진공펌프와; 상기 초전도 양자간섭소자를 수용할 수 있도록 수용공이 관통형성되어 있는 기판부와, 상기 수용공을 차단하도록 상기 기판부의 상기 시편측 표면에 성막되는 차단막을 가지고 상기 개구를 차단할 수 있도록 상기 저온용기에 결합되는 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 양자간섭소자 주사현미경.At least one superconducting quantum interference device (SQUID) for measuring the magnetic field of the specimen; A cooling device for cooling the superconducting quantum interference element below a critical temperature; A low temperature container accommodating the superconducting quantum interference element therein and having an opening formed on the specimen side; A vacuum pump for maintaining the inside of the low temperature container in a vacuum state; A substrate portion having a through hole formed therein to accommodate the superconducting quantum interference element, and a blocking film formed on the specimen side surface of the substrate portion to block the accommodation hole, and coupled to the low temperature container to block the opening. A superconducting quantum interference device scanning microscope comprising a window that is. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 차단막은 실리콘나이트라이드-실리콘옥사이드(SiXNY-SiOX)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 양자간섭소자 주사현미경.The blocking layer is a superconducting quantum interference device scanning microscope, characterized in that the silicon nitride-silicon oxide (Si X N Y -SiO X ). 시편의 자기장을 측정할 수 있도록 상호 동일 평면상에 배열되는 복수의 초전도 양자간섭소자를 가지는 스퀴드 어레이(SQUID Array)와; 상기 초전도 양자간섭소자를 임계온도 이하로 냉각시키는 냉각장치와; 내부에 상기 스퀴드 어레이를 수용하며 상기 시편측에 개구가 형성되어 있는 저온용기와; 상기 저온용기의 내부를 진공상태로 유지하기 위한 진공펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 양자간섭소자 주사현미경.A SQUID array having a plurality of superconducting quantum interference elements arranged on the same plane to measure the magnetic field of the specimen; A cooling device for cooling the superconducting quantum interference element to a critical temperature or less; A low temperature vessel accommodating the squid array therein and having an opening formed at the specimen side; A superconducting quantum interference device scanning microscope comprising a vacuum pump for maintaining the interior of the low temperature container in a vacuum state. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 각 초전도 양자간섭소자를 수용할 수 있도록 복수의 수용공이 관통형성되어 있는 기판부와, 상기 수용공을 차단하도록 상기 기판부의 상기 시편측 표면에 성막되는 차단막을 가지고 상기 개구를 차단할 수 있도록 상기 저온용기에 결합되는 윈도우를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 양자간섭소자 주사현미경.The low temperature to block the opening with a substrate portion having a plurality of receiving holes formed therethrough so as to accommodate the respective superconducting quantum interference elements, and a blocking film formed on the specimen side surface of the substrate portion to block the accommodation holes; Superconducting quantum interference device scanning microscope further comprises a window coupled to the container. 시편의 자기장을 측정하기 위한 적어도 하나의 초전도 양자간섭소자와; 상기 초전도 양자간섭소자를 냉각하기 위한 냉각장치와; 내부에 상기 초전도 양자간섭소자를 수용하며 상기 시편측에 개구가 형성되어 있는 저온용기와; 상기 초전도 양자간섭소자를 소정 간격을 두고 수용할 수 있게 형성된 수용공을 가지고 상기 저온용기의 개구영역을 차단하도록 결합되는 윈도우와; 상기 초전도 양자간섭소자와 상기 윈도우에 각각 대응배치되어 상기 초전도 양자간섭소자가 상기 수용공의 내부에 정확하게 수용될 수 있도록 얼라인하는 적어도 한 쌍의 얼라인키를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 양자간섭소자 주사현미경.At least one superconducting quantum interference device for measuring the magnetic field of the specimen; A cooling device for cooling the superconducting quantum interference device; A low temperature container accommodating the superconducting quantum interference element therein and having an opening formed on the specimen side; A window having a receiving hole formed to receive the superconducting quantum interference element at a predetermined interval and coupled to block the opening area of the low temperature container; And a superconducting quantum interference device arranged to correspond to the superconducting quantum interference device and the window, respectively, so as to align the superconducting quantum interference device so as to be accurately accommodated in the accommodation hole. Scanning microscope. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 윈도우는, 상기 초전도 양자간섭소자를 수용할 수 있도록 수용공이 관통형성되어 있는 기판부와, 상기 기판부에 형성되는 상기 수용공을 차단하도록 상기 기판부에 성막되는 차단막을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 양자간섭소자 주사현미경.The window may include a substrate portion having a through hole formed therein so as to accommodate the superconducting quantum interference element, and a blocking film formed on the substrate portion to block the accommodation hole formed in the substrate portion. Superconducting quantum interference device scanning microscope. 시편의 자기장을 측정하기 위한 적어도 하나의 초전도 양자간섭소자와; 상기 초전도 양자간섭소자를 냉각하기 위한 냉각장치와; 내부에 상기 초전도 양자간섭소자를 수용하며 상기 시편측에 개구가 형성되어 있는 저온용기와; 상기 개구영역을 차단하도록 상기 저온용기의 개구영역에 결합되는 윈도우와; 상기 초전도 양자간섭소자의 신호대잡음비(SNR)를 향상시킬 수 있도록 상기 초전도 양자간섭소자의 주변영역의 배경자기장을 억제시키는 배경자기장억제수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 양자간섭소자 주사현미경.At least one superconducting quantum interference device for measuring the magnetic field of the specimen; A cooling device for cooling the superconducting quantum interference device; A low temperature container accommodating the superconducting quantum interference element therein and having an opening formed on the specimen side; A window coupled to the opening region of the low temperature vessel to block the opening region; And a background magnetic field suppression means for suppressing a background magnetic field in the peripheral region of the superconducting quantum interference device so as to improve the signal-to-noise ratio (SNR) of the superconducting quantum interference device. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 배경자기장억제수단은 헬름홀츠코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 양자간섭소자 주사현미경.The background magnetic field suppressing means is a superconducting quantum interference device scanning microscope, characterized in that it comprises a Helmholtz coil. 시편의 자기장을 측정할 수 있도록 상호 동일 평면상에 배열되는 복수의 초전도 양자간섭소자와, 상기 각 초전도 양자간섭소자와 상호 전기적으로 연결되어 상기 초전도 양자간섭소자를 구동시키는 회로패턴과, 상기 초전도 양자간섭소자의 일측에 배치되는 복수의 제1얼라인키를 구비한 스퀴드 어레이(SQUID Array)와; 상기 초전도 양자간섭소자를 임계온도 이하로 냉각시키는 냉각장치와; 내부에 상기스퀴드 어레이를 수용하며 상기 시편측에 개구가 형성되어 있는 저온용기와; 상기 저온용기의 내부를 진공상태로 유지하기 위한 진공펌프와; 상기 각 초전도 양자간섭소자를 수용하는 수용공과 상기 스퀴드 어레이의 제1얼라인키에 대응되게 제2얼라인키가 형성되어 있는 기판부와, 상기 수용공을 차단하도록 상기 기판부의 상기 시편측 표면에 성막되는 차단막을 가지고 상기 개구를 차단할 수 있도록 상기 저온용기에 결합되는 윈도우와; 상기 초전도 양자간섭소자의 신호대잡음비(SNR)를 향상시킬 수 있도록 상기 초전도 양자간섭소자의 주변영역의 배경자기장을 억제시키는 헬름홀츠코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 양자간섭소자 주사현미경.A plurality of superconducting quantum interference devices arranged on the same plane so as to measure a magnetic field of the specimen, a circuit pattern electrically connected to each of the superconducting quantum interference devices to drive the superconducting quantum interference devices, and the superconducting quantum A squid array having a plurality of first alignment keys disposed on one side of the interference element; A cooling device for cooling the superconducting quantum interference element to a critical temperature or less; A low temperature vessel accommodating the squid array therein and having an opening formed at the specimen side; A vacuum pump for maintaining the inside of the low temperature container in a vacuum state; A substrate portion in which the accommodating holes accommodating each of the superconducting quantum interference elements and a second alignment key are formed to correspond to the first alignment keys of the squid array, and formed on the specimen side surface of the substrate portion to block the accommodating holes. A window coupled to the low temperature container to block the opening with a blocking film; A superconducting quantum interference device scanning microscope comprising a Helmholtz coil to suppress the background magnetic field of the peripheral region of the superconducting quantum interference device so as to improve the signal-to-noise ratio (SNR) of the superconducting quantum interference device.
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