(57)【要約】      （修正有）【課題】開示された一実施形態は、自動検査装置を用いて磁化された試料を検査または精査するための方法に関する。【解決手段】この方法には、電子源を用いて入射電子ビームを生成すること、試料の表面に近づくにつれて入射電子が減速するように、電子源に対して試料にバイアスをかけること、および傾いた入射電子ビームでもって試料の一部を照射することが含まれる。試料は、検査装置の可動ステージを用いて、入射電子ビームの下を移動する。散乱した電子は、異なる磁化の領域間に別個のコントラストを示す試料のイメージデータを形成するために検出される。入射電子ビームの下での試料の移動は、連続的であり、複数のイメージ画素のデータは、時間遅延積分検出器を用いてパラレルで取得され得る。【選択図】図１
2004264290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動検査装置を用いて磁化された試料を検査または精査するための方法であって、
電子源を用いて入射電子ビームを生成することと、
前記試料の表面に近づくにつれて入射電子が減速するように、前記電子源に対して前記試料にバイアスをかけることと、
傾いた入射電子ビームでもって前記試料の一部を照射することと、
前記検査装置の可動ステージを用いて、前記試料を入射電子ビームの下で移動させることと、および
異なる磁化の領域間に別個のコントラストを示す前記試料のイメージデータを形成するために、散乱した電子を検出することとを含む、方法。
【請求項２】
前記試料を入射電子ビームの下で移動させることが、連続的であり、前記散乱した電子を検出することが、複数のイメージ画素のデータをパラレルで取得し、時間遅延積分検出器を用いて実行される、請求項１の方法。
【請求項３】
前記試料には、入射電子が前記試料の表面の上に主として反射されるように、ミラー電位に対して僅かに負にバイアスがかけられている、請求項１の方法。
【請求項４】
対物電子レンズの強さを調整することにより、入射電子ビームの合焦を調整することと、および
入射電子ビームの傾きを調整することとをさらに含む、請求項１の方法。
【請求項５】
ビームセパレータ装置を用いて入射電子ビームから散乱した電子を分離することと、
前記散乱した電子をイメージ形成装置の上へ投影することと、および
表面の電荷を制御するために前記試料に第２の電子ビームを当てることとをさらに含む、請求項１の方法。
【請求項６】
前記磁気試料が、磁気記憶媒体からなる、請求項１の方法。
【請求項７】
前記イメージデータから二値データを抽出することをさらに含み、
前記二値データが前記磁気記憶媒体に格納された情報を表す、請求項６の方法。
【請求項８】
前記磁気試料が、読取り書込みヘッドのアレイからなる、請求項１の方法。
【請求項９】
ダイシングして前記ヘッドを個々にテストする前に不良のヘッドを検出するための、読取り書込みヘッドの検査をさらに含む、請求項８の方法。
【請求項１０】
磁気記憶媒体からデータを回復するための方法であって、
電子源を用いて入射電子ビームを生成することと、
前記媒体の表面に近づくにつれて入射電子が減速するように、前記電子源に対して前記媒体にバイアスをかけることと、
傾いた入射電子ビームでもって前記媒体の一部を照射することと、
磁気ビット間に別個のコントラストを示す前記媒体のイメージデータを形成するために、散乱した電子を検出することと、および
前記イメージデータから二値データを抽出することとを含む、方法。
【請求項１１】
前記二値データを復号化して、前記磁気記憶媒体に以前に格納されていたデータを回復することをさらに含む、請求項１０の方法。
【請求項１２】
磁気読取り書込みヘッドのアレイを検査するように構成された自動検査装置であって、
入射電子ビームを生成するための電子源と、
前記ヘッドのアレイの表面に近づくにつれて入射電子が減速するように、前記電子源に対して前記ヘッドのアレイにバイアスをかけるためのバイアス回路と、
傾いた入射電子ビームでもって前記ヘッドのアレイを照射するための電子光学装置類と、
入射電子ビームの下で前記ヘッドのアレイを移動させるための可動ステージと、および
高いレベルの磁気コントラストを示す前記ヘッドのアレイのイメージデータを形成するために、散乱した電子を検出するための検出器とからなる、自動検査装置。
【請求項１３】
前記装置が、ダイシングして前記ヘッドの個々のテストをする前に不良のヘッドを検出するために、前記ヘッドのアレイを検査するために利用される、請求項１２の自動検査装置。
【請求項１４】
前記可動ステージが入射電子ビームの下で連続的に移動し、前記検出器が、前記イメージデータを形成するために複数のイメージ画素のデータをパラレルで取得するパラレル検出器からなる、請求項１２の自動検査装置。
【請求項１５】
前記パラレル検出器が、時間遅延積分検出器のタイプからなる、請求項１４の自動検査装置。
【請求項１６】
入射電子ビームの傾きを修正するように構成されたデフレクターと、および
入射電子ビームの合焦を調整するための対物レンズとをさらに含む、請求項１２の自動検査装置。
【請求項１７】
前記可動ステージには、入射電子が前記ヘッドのアレイの表面の上に主として反射されるように、ミラー電位に対して僅かに負にバイアスがかけられている、請求項１２の自動検査装置。
【請求項１８】
入射電子ビームから散乱した電子を分離するためのビームセパレータと、
前記散乱した電子をイメージ形成装置の上へ投影するための投影レンズと、および
表面の電荷を制御するための第２の電子ビームを生成するための第２の電子源とをさらに含む、請求項１２の自動検査装置。
【請求項１９】
磁気記憶媒体を試験するように構成された装置であって、
入射電子ビームを生成するための電子源と、
前記媒体の表面に近づくにつれて入射電子が減速するように、前記電子源に対して前記媒体にバイアスをかけるためのバイアス回路と、
傾いた入射電子ビームでもって前記媒体を照射するための電子光学装置類と、
別個の磁気コントラストを示す前記媒体のイメージデータを形成するために、散乱した電子を検出するための検出器と、および
前記イメージデータから二値データを抽出するためのイメージプロセッサとからなる、装置。
【請求項２０】
前記磁気記憶媒体に以前に格納されていたデータを回復するために、二値データを復号化するためのデータデコーダをさらに含む、請求項１９の装置。
【請求項２１】
磁化された試料を検査または精査するための自動検査システムであって、
電子源を用いて入射電子ビームを生成するための手段と、
前記試料の表面に近づくにつれて入射電子が減速するように、前記電子源に対して前記試料にバイアスをかけるための手段と、
傾いた入射電子ビームでもって前記試料の一部を照射するための手段と、
前記検査装置の可動ステージを用いて、前記試料を入射電子ビームの下で移動させるための手段と、および
異なる磁化の領域間に別個のコントラストを示す前記試料のイメージデータを形成するために、散乱した電子を検出するための手段とからなる、自動検査システム。
【請求項２２】
磁気記憶媒体からデータを回復するためのシステムであって、
電子源を用いて入射電子ビームを生成するための手段と、
前記媒体の表面に近づくにつれて入射電子が減速するように、前記電子源に対して前記媒体にバイアスをかけるための手段と、
傾いた入射電子ビームでもって前記媒体の一部を照射するための手段と、
磁気ビット間に別個のコントラストを示す前記媒体のイメージデータを形成するために、散乱した電子を検出するための手段と、および
前記イメージデータから二値データを抽出するための手段とからなる、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して磁気試料に関する。より詳細には、本発明は、磁性材料または磁気デバイスを試験する、または検査することに関する。
【０００２】
背景技術の詳細
近年、ディスクドライブの面積密度は、１年毎に約６０％から１００％ずつ増加している。この指数関数的な増加は、ムーアの法則（ＩＣチップの密度が約１８ヶ月毎に倍増するという予測）によって説明されるような集積回路チップの密度の増加に匹敵する。面積密度の増加は、磁気媒体用の新しい磁性材料の開発、および読取り書込みヘッドの改善により達成された。
【０００３】
磁気媒体とヘッドの技術が進歩し続けているため、磁気媒体および／またはヘッドを検査または精査するための技術を開発および改善することが望ましい。磁気試料を試験するための従来の技術には、ローレンツ顕微鏡法および磁力顕微鏡検査法が含まれる。
【０００４】
ローレンツ顕微鏡法は、磁気試料の薄いサンプルを介した高エネルギ電子の透過を必要とする。磁気コントラストは、試料の磁化による磁気誘導を通過する電子の相互作用に起因して発生する。電子ビームに対して垂直な磁気誘導の成分は、ビームの偏向の原因となる。ローレンツ顕微鏡法の重大な欠点は、それが電子の透過に十分なほど薄い試料に適用される点である。これは、一般にサンプルの実質的な準備を必要とし、試験される試料の破壊を招くことが多い。
【０００５】
磁力顕微鏡検査法（ＭＦＭ）は、磁気媒体を調査するための標準的な技術である。ＭＦＭは、小さなカンチレバー上の磁気先端部を用いて、試料の表面より上の磁界を試験する。磁界により、カンチレバーをたわませる力が生じる。ＭＦＭは、電子の薄いサンプルの準備を必要としない。しかしながら、ＭＦＭは種々の制限を有する。特に、ＭＦＭは、対象となる全領域が磁気先端部の下で走査される、または平行移動される必要がある。従って、ＭＦＭを用いて比較的大きな面積を試験することは、比較的遅いプロセスとなる。
【０００６】
磁気媒体を試験するための別の従来の技術には、磁気読取り装置のヘッドでもって回転スタンド上の媒体に対して書込みおよび読取りすることが含まれる。係る技術は、ヘッドを選別するために、および媒体の特性を決定するために使用されることが多い。さらなる用途は、浮動ヘッドでもってデータを単に読取ることによりハードディスクからデータ脱落を回復することである。従来技術を用いてデータ回復を成功させる場合、ヘッドは回転するディスクの上を非常に低く（５〜３０ｎｍのオーダーで）浮動しなければならない。これは、この方法が実行できるために、ディスク表面の平坦性および完全性に厳密な要件を課す。このため、クラッシュしたディスク、またはその他によって損傷したディスクは、ディスクドライブにおいて、または回転スタンドの方法でもって回復できないことが多い。さらなるデータ回復の制限は、その分解能が読取りヘッドの分解能に制限され、読取りヘッドが部分的に消去されたトラックの小部分に投影できないことである。
【０００７】
概要
本発明の一実施形態は、自動検査装置を用いて磁化された試料を検査または精査するための方法に関する。この方法には、電子源を用いて入射電子ビームを生成すること、試料の表面に近づくにつれて入射電子が減速するように、電子源に対して試料にバイアスをかけること、および傾いた入射電子ビームでもって試料の一部を照射することが含まれる。試料は、検査装置の可動ステージを用いて、入射電子ビームの下を移動する。散乱した電子は、異なる磁化の領域間に別個のコントラストを示す試料のイメージデータを形成するために検出される。入射電子ビームの下での試料の移動は、連続的であり、複数のイメージ画素のデータは、時間遅延積分検出器を用いてパラレルで取得され得る。
【０００８】
別の実施形態は、磁気記憶媒体からデータを回復するための方法に関する。この方法には、電子源を用いて入射電子ビームを生成すること、媒体の表面に近づくにつれて入射電子が減速するように電子源に対して媒体にバイアスをかけること、および傾いた入射電子ビームでもって媒体の一部を照射することが含まれる。散乱した電子は、異なる磁化の領域間に別個のコントラストを示す試料のイメージデータを形成するために検出される。最後に、二値データがイメージデータから抽出される。二値データは復号化されて、磁気記憶媒体に以前に格納されていたデータを回復することができる。
【０００９】
別の実施形態は、磁気読取り書込みヘッドのアレイを検査するように構成された自動検査装置に関する。この装置には、入射電子ビームを生成するための電子源と、ヘッドのアレイの表面に近づくにつれて入射電子が減速するように、電子源に対してヘッドのアレイにバイアスをかけるためのバイアス回路とが含まれる。電子光学装置類を用いて、傾いた入射電子ビームでもってヘッドのアレイを照射する。入射電子ビームの下でヘッドのアレイを移動させるために、可動ステージが使用される。最後に、検出器が散乱した電子を検出して、異なる磁化の領域間にコントラストを示すヘッドのアレイのイメージデータが形成される。可動ステージは、入射電子ビームの下で連続的に移動でき、検出器は、パラレル検出器のタイプである時間遅延積分検出器からなることができる。
【００１０】
別の実施形態は、磁気記憶媒体を試験するように構成された装置に関する。この装置には、入射電子ビームを生成するための電子源と、媒体の表面に近づくにつれて入射電子が減速するように、電子源に対して媒体にバイアスをかけるためのバイアス回路とが含まれる。また、装置には、傾いた入射電子ビームでもって媒体を照射するための電子光学装置類も含まれる。散乱した電子を検出するための検出器を用いて、異なる磁化の領域間にコントラストを示す媒体のイメージデータが形成される。最後に、イメージプロセッサがイメージデータから二値データを抽出する。データデコーダを利用して、二値データを復号化し、磁気記憶媒体に以前に格納されていたデータを回復することができる。
【００１１】
詳細な説明
図１は、本発明の実施形態による磁化された試料を検査または精査するための装置１００を示す。装置１００は、低エネルギの電子顕微鏡のタイプである。図示されるように、装置１００は、電子銃または電子源１０２、コンデンサレンズ１０４、デフレクター１０６、抽出電極１１１を含む対物レンズ１１０、磁気サンプルまたは磁気試料１１２、ビームセパレータ１１４、投影レンズ１１６、およびスクリーンまたは検出器１１８を含む。特定の構成要素が説明のために図１に例示されているが、本発明による電子ビーム装置の代替の実施形態は、例示されたこれらのものとは異なる、または例示されたこれらのものに追加される他の構成要素を含むことができる。
【００１２】
電子銃１０２は、入射ビームの電子源である。電子銃１０２は、例えば、熱電子銃、電界放出銃、または別のタイプの電子源からなることができる。コンデンサレンズ１０４は、銃１０２からの電子をビームへと集束させる。コンデンサレンズは、例えば、磁気レンズからなることができる。
【００１３】
デフレクター１０６を用いて入射電子ビームの方向をシフトする、または調整することができる。デフレクター１０６は、磁気デフレクター、静電デフレクターを用いて、または結合型静電磁気デフレクターを用いて実施され得る。本発明の実施形態によれば、デフレクター１０６を利用して、磁気試料１１２に衝突する際の入射電子ビームの傾斜角度を調整することができる。屈折後の傾斜したビーム１０８が図１に示される。例示されるように、ビーム１０８は、磁気試料１１２の表面からの垂線に対してある角度で試料１１２に当たる。
【００１４】
傾斜した電子ビーム１０８は、対物レンズ１１０により磁気試料１１２の上へ集束される。試料は、試料ホルダ（図示せず）上に配置され得る。バイアス回路がバイアス電圧を試料に印加する。低エネルギ電子顕微鏡の場合、バイアスは、電子源または陰極に対して数百ボルトまたはそれ未満とすることができる。陰極に対して適切な電位で試料にバイアスがかけられている場合、電子が反射されて表面より上で散乱する。このタイプのイメージングモードは、ミラー電子顕微鏡検査法と呼ばれる場合があり、電子がサンプルのまさに表面で反射される電位はミラー電位と呼ばれる。ミラー電位の値は、サンプルに対するビームの傾斜角度に依存するが、一般に電子源のほぼゼロから正の数十ボルトまでの値で生じる。サンプル１１２から出る散乱した電子は、対物レンズ１１０により集束され、試料の表面のイメージを形成する。
【００１５】
ビームセパレータ１１４を利用して、一次電子ビーム（銃１０２から発生するビーム）から散乱した電子のビーム（磁化された試料１１２から発生するビーム）を別々に分離する。一実施形態において、ビームセパレータ１１４は、２つのビームをそれらの速度に基づいて分離するウィーンフィルタを含むことができる。代案として、ビームセパレータ１１４は、ビームを分離するように構成されたベンディング磁石を含むことができる。投影レンズ１１６は、ビームをスクリーンまたは検出器１１８の上へと投影する。スクリーンまたは検出器１１８上に形成されたイメージは、磁化された試料１１２のイメージである。
【００１６】
イメージデータは、ユーザにより調べられ得るか、および／または検査システムあるいは精査システムにより電子的に処理されて分析される。磁気試料１１２が磁気媒体からなる場合、二値データがイメージデータから抽出され得る。この場合、二値データは磁気媒体に格納された情報を表す。この抽出は、イメージ処理システムを用いることにより実行され得る。試料１１２が磁気読取り書込みヘッドからなる場合、イメージデータが処理されて、不良のヘッドが検出される。係る検査は、ヘッドのダイシングおよび個々のテストの前に有利に実行され得る。
【００１７】
特定の一実施形態によれば、磁気試料１１２は、検査プロセス中、可動ステージによりｅビームの下で連続的に移動できる。これは、検査のプロセスを有利に早める。係る検査システムは、検出器１１８として時間遅延積分（ＴＤＩ）電子検出器を利用することができる。類似のＴＤＩ光学検出器の動作は、ＫＬＡ Instruments Corporationに譲渡され発行されたChadwick他による「Method and Apparatus for Optical Inspection of Substrate」と題する米国特許第４，８７７，３２６号に開示されている。この米国特許第４，８７７，３２６号の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。イメージ情報は、「背面の薄い（back thin）」ＴＤＩ電子検出器から直接的に処理され得るか、または電子ビームが光ビームへと変換されて任意の光学システムおよびＴＤＩ光学検出器でもって検出され得る。ＴＤＩ電子検出器を用いることに対する１つの代案として、係る検査システムは、カメラタイプの検出器を利用してもよい。
【００１８】
装置１００は、大きな入射ビーム電流と大きな場のサイズを有するように構成され得る。係る構成は、高いスループットの検査プロセスを有利に提供する。さらに、第２の電子ビーム（図１には示されない）が、試料１１２の表面で電荷の制御を維持するために有利に組み込まれ得る。係る第２の電子ビームの利用は、2001年５月11日に出願され、Lee Veneklasen、David L. AdlerおよびMatthew Marcusによる「Apparatus for Inspection of Semiconductor Wafers and Masks Using a Low Energy Electron Microscope with Two Illuminating Beams」と題する米国特許出願第０９／８５４，３３２号にさらに詳細に説明されている。この前述した特許出願の内容は、参照によりそっくりそのまま本明細書に組み込まれる。
【００１９】
図２は、本発明の実施形態による磁化された試料を検査または精査するための技術の結果を示す。観察領域は、イメージＡとＢの双方において、８０μｍの幅である。
【００２０】
左側にある第１のイメージＡは、傾斜した入射ビームを用いて実験的に得られ、主要な磁気コントラストを示す。試料に対するバイアスおよび対物レンズによる集束は、図示されたコントラストを得るために調整された。水平線は、実験的に調べられる前にハードディスクに記録された磁気ビットを表す。より大きな周期のビットは、約３μｍの間隔をおいて配置されており、第１のイメージＡの左側に示される。より小さい周期のビットは、約１．８μｍの間隔をおいて配置されており、イメージＡの右側に示される。
【００２１】
右側にある第２のイメージＢは、第１のイメージＡに示されたものと同じ試料の同じ領域を示すが、それは表面に対して垂直なビームを用いて実験的に得られている。第２のイメージＢは、主要な形状的コントラストを示す。
【００２２】
単一の磁気欠陥（２０２と２０４）および磁気欠陥のグループ２０６が、イメージ化された領域に存在する。欠陥（２０２、２０４、および２０６）は、空間配列的イメージＢに多少見ることができるように思われるが、空間配列的イメージＢは欠陥を明瞭に示さず、欠陥が本質的に磁性であるか、または磁性でないかも示さない。磁気イメージＡは、その高いコントラストイメージデータでもって欠陥をより明瞭に明らかにし、欠陥の磁気特性をさらに示して、それらと非磁性欠陥を区別する。従って、磁気および表面の空間配列的特徴は、傾斜したイメージＡと傾斜していないイメージＢの双方を分析することにより、有利に相関され得る。
【００２３】
磁気イメージＡの異なったコントラストにより、磁気試料が、磁気媒体または読取り書込みヘッドであろうとなかろうと、高スループットの検査装置でもって検査されることが有利に可能になる。さらに、磁気イメージＡは、この技術でもって獲得できる高い空間的分解能も示す。有利には、係る高い空間的分解能を用いて、より詳細に欠陥を試験する、または他の試験技術を用いて別な方法で調べられる欠陥を明らかにする。
【００２４】
図３は、本発明の実施形態による磁化された試料を検査または精査するための方法３００を示すフローチャートである。入射電子ビームが、電子源１０２を用いて生成される（３０２）。そのビームは、試料の表面の垂線に対してある角度で入射するように、傾けられる（３０６）。傾けは、例えば、ビームデフレクター１０６を用いることにより、行われ得る。
【００２５】
磁気試料には、磁気試料の表面に近づくにつれて入射電子が減速するように、電子源に対してバイアスがかけられている（３０６）。一実施形態において、試料には、入射電子が試料の表面の上に主として反射されるように、ミラー電位に対して僅かに負にバイアスがかけられている。ミラー電位は、電子がサンプルの表面から反射される電位である。ミラー電位は、ビームの傾斜に応じて変化するが、それは、一般にほぼゼロから電子源に対して正の数十ボルトまでの間である。別の実施形態において、試料には、入射電子が試料の表面において、またはその表面の近くで主として反射されるように、ミラー電位に、またはミラー電位に対して僅かに正にバイアスがかけられている。前者の場合、本出願人は、得られたイメージデータが主として磁気特性に起因したコントラストを有すると考える。後者の場合、本出願人は、得られたイメージデータが磁気情報と空間配列情報の双方を含むと考える。
【００２６】
さらに、合焦は、対物レンズの強さを調整することにより適切なレベルに設定される（３０８）。一実施形態において、イメージは、試料の表面より上の領域がはっきりするように、表面から脱焦され得る。
【００２７】
上述したように、傾斜、バイアス、および合焦のパラメータが設定された場合、試料は、傾斜した入射電子ビームでもって照射される（３１０）。一実施形態において、複数の画素の並列イメージングを可能にし、かつ試料の高スループット検査を達成するために、比較的広い観察領域が照射される（３１０）。
【００２８】
散乱した電子は、異なる磁化の領域間にコントラストを示す試料のイメージデータを形成するために検出される（３１４）。特定の一実施形態において、試料は、ビームの下で連続的に移動する（３１２）。係る実施形態によれば、例えば、有利には時間遅延積分検出器が利用され得る。
【００２９】
イメージデータは、イメージ処理システムを用いて処理され得る（３１６）。処理は、例えば、イメージデータから二値データを抽出してもよく、この場合、二値データは磁気記憶媒体に格納された情報を表す。別の例として、処理は、不良のヘッドを見つけるために読取り書込みヘッドを検査するために使用され得る。これにより、数百のヘッドが製造後およびダイシング前にバーに依然として互いに取り付けられている一方で、一度にそれらが検査されることを可能にする。有利には、これは、各ヘッドの取り付けおよび個々のテストといった時間と費用がかかるプロセスを避けるために使用され得る。
【００３０】
図４は、電子が表面４０２から反射される際の電子の経路を示す略図である。電子の軌道４０６は、サンプルまたは最初の電子の方向がｙｚ平面において傾斜している場合に、ｙｚ平面４０４に放物線を形成する。これは、サンプルの表面４０２から放出する磁界がない場合を表す。
【００３１】
図５は、磁化された試料の表面、および関連する磁力線を示す略図である。図面に示されるように、磁化された試料の表面は、左の方への磁化（双極子）方向５０２を有する磁気ビットと、右の方への磁化（双極子）方向５０４を有する磁気ビットとを含む。係る磁区は、例えば、データが書き込まれた磁気媒体に存在することができる。表面の上には、磁力線または磁束が例示され、それらは磁気ビット（５０２と５０４）と関連し、磁気ビットにより生じる。留意すべきは、磁区間の変わり目または境界の上では、磁力線は下向き５０６または上向き５０８の何れかに流れることである。下向きに流れる磁力線５０６は、磁化の方向が外へ向かう方を、または境界から離れる方を指す磁気ビット間にある境界の上に存在する。上向きに流れる磁力線５０８は、磁化の方向が内へ向かう方を、または境界に向かう方を指す磁気ビット間にある境界の上に存在する。
【００３２】
電子の軌道は、物理学のローレンツ力の式に従って係る磁力線により影響を受ける。ローレンツ力の式によれば、電子の軌道は、その軌道に平行な磁力線の成分によって影響を受けず、それらは軌道に垂直な磁力線の成分によってのみ影響を受ける。即ち、電子の軌道に垂直な磁力線の成分だけが、軌道の偏向を引き起こす。
【００３３】
この場合、本出願人は、傾いていないビームからの電子が、磁気ビット間の境界近くにある下向きまたは上向きに流れる磁力線によって実質的に影響を受けないと考える。そういうものとして、本出願人は、高磁気コントラストを傾いていない入射ビームを用いて得ることは問題が生じると考える。
【００３４】
図６は、本発明の実施形態による傾斜した入射ビームからの電子を示す最初の略図である。傾斜したビームに対する電子の軌道６１４と６１６が例示される。これらの電子の軌道６１４と６１６は、ｙｚ平面６１０と６１２から出る速度成分を生じ、右または左の何れかに偏向する。
【００３５】
この場合、ローレンツ力の式によれば、本出願人は、傾斜したビームからの電子が、磁区（６０２と６０４）間の境界の近くにある下向きに流れる磁力線６０８または上向き流れる磁力線６０６によって実質的に影響を受けると考える。特に、下向きに流れる磁力線６０８の上のｙｚ平面６１２に入射する傾斜した電子は、右の方へ偏向して軌道６１６をたどる。これは、水平ｘ方向において電子を右に押しやる、速度成分に作用するローレンツ力に起因する。一方、上向きに流れる磁力線６０６の上のｙｚ平面６１０に入射する傾斜した電子は、左の方へ偏向する。やはり、これは、水平ｘ方向において電子を左に押しやる、速度成分に作用するローレンツ力に起因する。
【００３６】
図６に示されるように、本出願人は、ローレンツ力により、電子が１つおきの磁区の上により集中される、または高密度になるような軌道を、傾斜した電子が有すると考える。この特定の事例において、左の方へ向かった磁化の方向６０４を有する磁区の上の領域６１８は、右の方へ向かった磁化の方向６０２を有する磁区の上の領域６１８に比べて、電子がより多く存在する。
【００３７】
本発明の一実施形態によれば、電子検査装置１００の合焦は、上述した領域６１８がはっきりするように設定、または脱焦され得る。さらに、試料１１２には、入射電子が表面に近づくにつれて減速して、表面の上にある領域６１８で主として反射されるように、ミラー電位に対して僅かに負の電圧にバイアスがかけられ得る。係るシステムにおいて、本出願人は、図２の第１のイメージＡによって例証されるように、高磁気コントラストが達成できると考える。
【００３８】
留意すべきは、上述した技術は、磁化の向きが長手方向ではなくて垂直方向である場合の磁性材料を検査するためにも有用である。その場合、磁力線は、上向きの磁化の方向を有する磁気ビットの上の領域において上向きに流れ、下向きの磁化の方向を有する磁気ビットの上の領域において下向きに流れる。傾斜した入射ビームからの電子の軌道は、そのビット上の特定の領域において類似した態様で集中され、やはり高磁気コントラストが達成できる。
【００３９】
上述した図面は、必ずしも一定の縮尺でなく、例証することが意図されており、特定の実施形態に制限することを意図していない。上述した発明は、自動検査システムまたは自動精査システムで使用され、磁気記録媒体、磁気読取り書込みヘッド、および類似の磁気構成物の検査または精査に適用され得る。磁気媒体を検査する場合、この技術でもって利用可能な高磁気コントラストは、例えば、一般的なハードディスクのイメージングを約１時間またはそれ未満で行うことを可能にする。さらに、磁気読取り装置のヘッドでもって媒体を読出す従来の技術とは異なり、上述した技術は、より高い空間的分解能も有利に提供する。読取り書込みヘッドを検査する場合、この技術は、複数のヘッドの完全なバーの検査を可能にする。これは、ダイシングして個々に取り付け、各ヘッドを個々にテストするといった費用がかかり、時間を浪費する従来の技術と対照をなす。将来、この技術またはその変形態様は、進歩した磁気媒体を検査または精査するために有利に使用されることができ、その場合、磁気ビットは互いから分離されている。
【００４０】
上記の説明において、本発明の実施形態の完全な理解を提供するために、多数の特定の細部が与えられている。しかしながら、本発明の例示された実施形態に関する上記の説明は、網羅的であるように、または本発明を開示されたそのものずばりの形態に限定するように意図されていない。関連技術の当業者ならば、本発明が１つまたは複数の特定の細部を用いずに、または他の方法、構成要素等を用いて実施され得ることは認識されるであろう。また、良く知られた構造または動作は、本発明の態様を不明瞭にしないように詳細に図示されたり、または説明されない。本発明の特定の実施形態および本発明の例は、本明細書において例証のために説明され、関連技術の当業者が認識するように、種々の等価な修正形態は、本発明の範囲内で可能である。
【００４１】
これらの修正は、上記の詳細な説明に鑑みて本発明になされ得る。添付の特許請求の範囲に使用される用語は、本明細書および特許請求の範囲に開示された特定の実施形態に本発明を制限するように解釈されるべきでない。むしろ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって決定されるべきであり、特許請求の範囲は、確立されたクレーム解釈の原則に従って解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態による磁化された試料を検査または精査するための装置を示す図である。
【図２】本発明の実施形態による磁化された試料を検査または精査するための技術の結果を示す図である。
【図３】本発明の実施形態による磁化された試料を検査または精査するための方法を示すフローチャートである。
【図４】入射電子に有限入射角または傾きがある場合に、非磁性サンプルの電界から反射する電子の放物線状の軌道を示す略図である。
【図５】磁化された試料の表面、および関連する磁力線を示す略図である。
【図６】本発明の実施形態による傾斜した入射ビームからの電子を示す略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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