JP2003149121A - 走査型プローブ顕微鏡 - Google Patents
走査型プローブ顕微鏡Info
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- G01Q30/00—Auxiliary means serving to assist or improve the scanning probe techniques or apparatus, e.g. display or data processing devices
- G01Q30/02—Non-SPM analysing devices, e.g. SEM [Scanning Electron Microscope], spectrometer or optical microscope
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Abstract
いて、画像認識機能を用いてプローブの種別を判別する
機能を有する走査型プローブ顕微鏡を提供する。 【解決手段】プローブを観察することができる光学顕微
鏡を備えた走査型プローブ顕微鏡において、光学顕微鏡
像をデジタル画像として取り込むための撮像素子と、取
り込まれた画像を処理することのできる処理装置を備え
る。
Description
微鏡に関する。特に、光学顕微鏡を備えた走査型プロー
ブ顕微鏡装置に関する。
が微細なプローブを、対象とする試料表面の極近傍に接
近させ、プローブ先端と試料表面の間に働く相互作用を
検知しながら、プローブを試料表面に対して機械的に走
査させることで、試料表面の形状や物理的性質をナノメ
ートルオーダーの高分解能で観察することのできる顕微
鏡である。
は、プローブをもちいた観察は微小な範囲であるため、
あらかじめ別の観察手段を用いて、観察したい場所にプ
ローブの位置を合わせる必要がある。そのため、実用的
な用途においては、多くの走査型プローブ顕微鏡は位置
合わせのための光学顕微鏡を備えている。
かの種類に分かれており、用途に応じて測定手法を使い
分けられている。また、測定モードによって、プローブ
に求められる特性が異なることから、使用されるプロー
ブの種類も異なり、最適な測定条件なども異なってい
る。
れたプローブの種類に応じた最適条件をオペレータが入
力して測定を行う必要がある。
型プローブ顕微鏡においては、異なる種類のプローブに
交換するたびに、測定条件をオペレータが変更する必要
があり、一連の測定を自動的に行う上での障害となって
いた。また、各種のプローブに応じた最適条件をオペレ
ータが把握しなければならないため、オペレータが測定
方法を習得する上での負担となっていた。
で撮影されたプローブの画像を対象とし、パターン認識
処理を用いて、あらかじめ登録された複数種類のプロー
ブ形状のなかから最も相関の高い形状を選ぶことで、プ
ローブ顕微鏡に取付けられたプローブの種類を自動的に
判別する。判別されたプローブの種類をもとに、取付け
られたプローブに適した測定条件を自動的に設定するこ
とで、従来技術の課題を解決する。
細に説明する。図1は、本発明の一実施形態の走査型プ
ローブ顕微鏡について、本発明に関係する主要部の構成
を示した図である。
鏡の一種である原子間力顕微鏡(AFM、Atomic Force Mi
croscope)が組み込まれた装置が示されている。走査型
プローブ顕微鏡の測定は、微小な力を検知するカンチレ
バープローブ101が、XYZスキャナ104によって試料102の
表面を走査されることで行われる。
XYZスキャナ104が試料台103を駆動して微動走査を行う
ことで、プローブ顕微鏡の測定が行なわれる。
ら構成される光学顕微鏡が組み込まれており、試料102
やカンチレバープローブ101の観察を行うことができ
る。
れ、デジタル画像として画像処理装置109に取り込まれ
る。
において、以下に示す手順によって測定が行われる。
ーブ顕微鏡について、プローブの種類を判別方法をしめ
した模式図である。
て、プローブが走査型プローブ顕微鏡装置に装着された
あと、光学顕微鏡像でプローブの撮影が行われ、その画
像がCCD素子108によってデジタル画像として画像処理装
置109にとりこまれる。画像処理装置109には、あらかじ
め本実施例のプローブ顕微鏡装置に取付けられうる複数
種類のカンチレバー像が、判別の手本となるモデル画像
として登録されている。本実施例では、202、203、204
の3種類のカンチレバーのモデル像が登録されている。
取付けられているプローブの光学顕微鏡像201を原画像
として、202、203、204それぞれのモデル像に対して、
パターン認識処理をもちいた相関係数の計算を行う。こ
れは、原画像のなかからモデル像に最も一致する度合い
が高い原画像の部分を抽出して、その一致度(相関係
数)を算出するもので、本実施例では、0?100%の値で
あらわされ、値が高いほど一致度が高いことをしめして
いる。
は、一般的には正規化相関式を用いることもできるし、
そのほかにもエッジ検出を組み合わせた計算方法なども
使用することができる。図2に示した例では、原画像201
は、登録された3種類のモデル像のなかで、モデル像202
との相関係数が最も高い結果が得られたことから、取付
けられたプローブはモデル像202に対応する種類のもの
であると判定される。このようにして判別されたプロー
ブの情報は、プローブ顕微鏡のコントローラ111に伝え
られる。コントローラ11 1には、各種類のプローブに関
する特性や最適測定条件が図4のような形で登録されて
おり、画像処理装置から伝えられたプローブの種類に対
応した測定モードや測定条件などが設定され、走査型プ
ローブ顕微鏡の測定が行われる。
たパターン認識方法について、図3を参照して説明す
る。画像処理装置内部において、光学顕微鏡で撮影され
た原画像301および、モデル像303は2次元の配列として
格納されている。本明細書の図面においては、単純化の
ために画像が白黒の2値で描かれているが、実際には中
間の輝度値を持つグレースケール画像として格納され
る。本実施例においては、各画素は8ビットであらわさ
れ、輝度値は0〜255の256階調の値をとることができ
る。原画像301のある座標(x, y)におけるモデル像303と
の相関係数 r(x, y)は、次のようにして計算する。座標
(x, y)を基準として、原画像301からモデル像に対応す
る領域をとりだし、それを原画像の一部画像302とす
る。原画像の一部画像302における座標(i, j)での輝度
値をfij、モデル像303の座標(i, j)における輝度値をgi
jとすると、r(x , y)は式1で求めることができる。
との相関係数を求め、相関係数の最大値が原画像と301
とモデル像303との相関係数となる。
る方法では、画素の輝度値によって相関係数の値が影響
を受ける。そのため、照明の不均一などが原因で原画像
301に輝度ムラがある場合、相関係数が低下してパター
ン認識が正しく行われないことがある。そのような場合
の改善策として、原画像301とモデル像303に対して直接
パターン認識処理を行うのではなく、エッジ抽出処理を
おこなった後にパターン認識処理を行う手法を用いるこ
とができる。この手法を用いることで画像の輝度ムラに
よる影響が小さくなり、パターン認識率が低下しないと
いう特徴がある。
郭部分が明るく浮き出て、それ以外で背景の緩やかに輝
度変化しているところが暗くなるような画像に変換する
処理である。具体的には、微分処理(隣接する画素との
微分値に置きかえる処理)や、あるいはソーベルフィル
タとよばれるフィルタを用いてエッジ抽出して、エッジ
強調を行う。
れる。
条件の切り替えを自動的に行うことで、オペレータの負
担を低減され、あるいは測定の自動化、無人化を可能に
する。
像処理で行うことから、汎用のマイクロコンピュータお
よびソフトウェアで実現でき、専用ハードウェアを用い
ない、低コストなシステムを構築できるというメリット
がある。
走査型プローブ顕微鏡においては、当該光学顕微鏡がプ
ローブの画像認識に利用できるので、本願発明がより低
コストで実現できる。
ある。
ある。
ての説明図である。
最適測定条件を表す表である。
Claims (3)
- 【請求項1】プローブを観察することのできる光学顕微
鏡と、 前記光学顕微鏡の画像をデジタルデータとして取り込む
撮像素子と、 前記撮像素子により取り込まれた画像の処理を行うこと
のできる画像処理装置を備える走査型プローブ顕微鏡に
おいて、 走査型プローブ顕微鏡に取付けられたプローブを光学顕
微鏡で撮影した画像と、あらかじめモデル画像として登
録された複数種類のプローブ像から、パターン認識処理
を行うことによって、取付けられたプローブの種別を自
動的に判別することで、プローブの種類に応じた測定条
件を自動的に設定する機能を有することを特徴とする走
査型プローブ顕微鏡。 - 【請求項2】前記パターン認識処理の前に、エッジ抽出
処理を行うことを特徴とする請求項1記載の走査型プロ
ーブ顕微鏡。 - 【請求項3】あらかじめ試料上の観察したい場所にプロ
ーブの位置を合わせるために、光学顕微鏡と、前記光学
顕微鏡の画像をデジタルデータとして取り込む撮像素子
と、前記撮像素子により取り込まれた画像の処理を行う
ことのできる画像処理装置を備える走査型プローブ顕微
鏡の測定条件設定方法において、前記光学顕微鏡で撮影
したプローブ画像とあらかじめモデル画像として登録さ
れた複数種類のプローブ像との相関係数を求め、それに
より、前記プローブの種別を自動判別し、該プローブの
種別によりあらかじめ登録された測定条件の中から、前
記プローブの種類に応じた測定条件を自動的に選択し、
設定することを特徴とする走査型プローブ顕微鏡の測定
条件設定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001352139A JP2003149121A (ja) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | 走査型プローブ顕微鏡 |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011033398A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Hitachi High-Technologies Corp | 画像処理方法及び画像処理装置 |
EP2466360A1 (de) * | 2010-12-17 | 2012-06-20 | Natascha Dalheimer | Optische Vorrichtung, insbesondere Fernrohr oder Mikroskop |
KR20220072963A (ko) * | 2020-11-25 | 2022-06-03 | 파크시스템스 주식회사 | 원자 현미경에서 목표 위치를 인식하기 위한 장치 및 방법 |
KR20220079740A (ko) * | 2020-12-04 | 2022-06-14 | 파크시스템스 주식회사 | 원자 현미경에서 프로브 종류를 인식하기 위한 장치 및 방법 |
JP7298813B1 (ja) | 2021-12-22 | 2023-06-27 | パーク システムズ コーポレーション | 原子顕微鏡で目標位置を認識するための装置及び方法 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03229102A (ja) * | 1990-02-05 | 1991-10-11 | Hitachi Ltd | 走査型顕微鏡 |
JPH05231814A (ja) * | 1992-02-19 | 1993-09-07 | Olympus Optical Co Ltd | 走査型プローブ顕微鏡 |
JPH08211074A (ja) * | 1995-02-06 | 1996-08-20 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | プローブ顕微鏡 |
JPH09251025A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Fujitsu Ltd | 検査装置および半導体装置の製造方法 |
JPH1038547A (ja) * | 1996-07-22 | 1998-02-13 | Shimadzu Corp | 表面検査装置 |
JPH10293133A (ja) * | 1997-04-18 | 1998-11-04 | Olympus Optical Co Ltd | 走査型近接場光学顕微鏡 |
JPH11153610A (ja) * | 1997-11-20 | 1999-06-08 | Seiko Instruments Inc | カンチレバーユニット |
JP2000055927A (ja) * | 1998-08-11 | 2000-02-25 | Nikon Corp | 走査型プローブ顕微鏡 |
JP2000208575A (ja) * | 1999-01-08 | 2000-07-28 | Schlumberger Technol Inc | 形状特徴に基づく欠陥検出方法及び装置 |
JP2001500958A (ja) * | 1995-08-30 | 2001-01-23 | デジタル・インストルメンツ・インコーポレーテッド | 自動的なプローブ交換および位置合わせを有する走査プローブ顕微鏡 |
JP2002323426A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Seiko Instruments Inc | 走査型プローブ顕微鏡 |
-
2001
- 2001-11-16 JP JP2001352139A patent/JP2003149121A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03229102A (ja) * | 1990-02-05 | 1991-10-11 | Hitachi Ltd | 走査型顕微鏡 |
JPH05231814A (ja) * | 1992-02-19 | 1993-09-07 | Olympus Optical Co Ltd | 走査型プローブ顕微鏡 |
JPH08211074A (ja) * | 1995-02-06 | 1996-08-20 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | プローブ顕微鏡 |
JP2001500958A (ja) * | 1995-08-30 | 2001-01-23 | デジタル・インストルメンツ・インコーポレーテッド | 自動的なプローブ交換および位置合わせを有する走査プローブ顕微鏡 |
JPH09251025A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Fujitsu Ltd | 検査装置および半導体装置の製造方法 |
JPH1038547A (ja) * | 1996-07-22 | 1998-02-13 | Shimadzu Corp | 表面検査装置 |
JPH10293133A (ja) * | 1997-04-18 | 1998-11-04 | Olympus Optical Co Ltd | 走査型近接場光学顕微鏡 |
JPH11153610A (ja) * | 1997-11-20 | 1999-06-08 | Seiko Instruments Inc | カンチレバーユニット |
JP2000055927A (ja) * | 1998-08-11 | 2000-02-25 | Nikon Corp | 走査型プローブ顕微鏡 |
JP2000208575A (ja) * | 1999-01-08 | 2000-07-28 | Schlumberger Technol Inc | 形状特徴に基づく欠陥検出方法及び装置 |
JP2002323426A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Seiko Instruments Inc | 走査型プローブ顕微鏡 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011033398A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Hitachi High-Technologies Corp | 画像処理方法及び画像処理装置 |
EP2466360A1 (de) * | 2010-12-17 | 2012-06-20 | Natascha Dalheimer | Optische Vorrichtung, insbesondere Fernrohr oder Mikroskop |
KR20220072963A (ko) * | 2020-11-25 | 2022-06-03 | 파크시스템스 주식회사 | 원자 현미경에서 목표 위치를 인식하기 위한 장치 및 방법 |
KR102509460B1 (ko) | 2020-11-25 | 2023-03-14 | 파크시스템스 주식회사 | 원자 현미경에서 목표 위치를 인식하기 위한 장치 및 방법 |
KR20220079740A (ko) * | 2020-12-04 | 2022-06-14 | 파크시스템스 주식회사 | 원자 현미경에서 프로브 종류를 인식하기 위한 장치 및 방법 |
KR102465302B1 (ko) * | 2020-12-04 | 2022-11-10 | 파크시스템스 주식회사 | 원자 현미경에서 프로브 종류를 인식하기 위한 장치 및 방법 |
JP7298813B1 (ja) | 2021-12-22 | 2023-06-27 | パーク システムズ コーポレーション | 原子顕微鏡で目標位置を認識するための装置及び方法 |
JP2023093149A (ja) * | 2021-12-22 | 2023-07-04 | パーク システムズ コーポレーション | 原子顕微鏡で目標位置を認識するための装置及び方法 |
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