JPH1090284A - 走査型プローブ顕微鏡及びその測定方法 - Google Patents
走査型プローブ顕微鏡及びその測定方法Info
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- JPH1090284A JPH1090284A JP24214796A JP24214796A JPH1090284A JP H1090284 A JPH1090284 A JP H1090284A JP 24214796 A JP24214796 A JP 24214796A JP 24214796 A JP24214796 A JP 24214796A JP H1090284 A JPH1090284 A JP H1090284A
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- measurement
- measurement area
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Abstract
(57)【要約】
【課題】所望とする複数の測定部位に必要な範囲だけを
走査範囲として設定し、当該走査範囲を容易に且つ一度
に測定することで、走査時間を短縮する。 【解決手段】ＣＰＵ２１は、光学顕微鏡１４で予め距離
の判っている校正用サンプルを撮像して光顕画像表示装
置１８に表示し、この表示画面上にて２点の座標を取り
込み、当該２点の座標に基づいて上記表示画面の１画素
当たりの実距離を演算して当該表示画面上の距離を実際
の距離に換算し、光学顕微鏡１４により所望とする試料
４を撮像して光顕画像表示装置１８に表示し、該表示画
面上にて所望とする測定領域を指標により設定し、当該
指標により示された測定領域において測定を行うよう制
御する。
走査範囲として設定し、当該走査範囲を容易に且つ一度
に測定することで、走査時間を短縮する。 【解決手段】ＣＰＵ２１は、光学顕微鏡１４で予め距離
の判っている校正用サンプルを撮像して光顕画像表示装
置１８に表示し、この表示画面上にて２点の座標を取り
込み、当該２点の座標に基づいて上記表示画面の１画素
当たりの実距離を演算して当該表示画面上の距離を実際
の距離に換算し、光学顕微鏡１４により所望とする試料
４を撮像して光顕画像表示装置１８に表示し、該表示画
面上にて所望とする測定領域を指標により設定し、当該
指標により示された測定領域において測定を行うよう制
御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば走査型トン
ネル顕微鏡(STM;Scanning Tunneling Microscope) や原
子間力顕微鏡(AFM;Atomic Force Microscope) 等の走査
型プローブ顕微鏡(SPM;;Scanning Probe Microscope)
及びその測定方法に関する。
ネル顕微鏡(STM;Scanning Tunneling Microscope) や原
子間力顕微鏡(AFM;Atomic Force Microscope) 等の走査
型プローブ顕微鏡(SPM;;Scanning Probe Microscope)
及びその測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開昭６２−１３０３０２
号公報では、Binning とRohrerらにより発明されたＳＴ
Ｍにおけるサーボ技術を始めとする要素技術を利用しな
がら、当該ＳＴＭでは測定し難かった絶縁性の試料を原
子オーダーの精度で観察することのできる顕微鏡として
ＡＦＭに関する技術が提案されている。
号公報では、Binning とRohrerらにより発明されたＳＴ
Ｍにおけるサーボ技術を始めとする要素技術を利用しな
がら、当該ＳＴＭでは測定し難かった絶縁性の試料を原
子オーダーの精度で観察することのできる顕微鏡として
ＡＦＭに関する技術が提案されている。
【０００３】このＡＦＭは、高い分解能を有している反
面、走査範囲が最大でも１００μｍ程度に限定される極
めて微少な範囲であった。その為、上記ＡＦＭは、試料
表面上の所望とする観測範囲を探針の測定可能範囲内に
収めなければならかった。
面、走査範囲が最大でも１００μｍ程度に限定される極
めて微少な範囲であった。その為、上記ＡＦＭは、試料
表面上の所望とする観測範囲を探針の測定可能範囲内に
収めなければならかった。
【０００４】かかる問題に鑑みて、例えば特開平３−１
２８４０３号公報や特公平６−８７００３号公報等で
は、光学顕微鏡や走査型電子顕微鏡等の他の表面測定装
置と組み合わせた構成とし、探針の測定可能範囲に収め
る補助手段として用いる技術が開示されている。これら
の技術は、いずれも上記光学顕微鏡や走査型電子顕微鏡
等を使用して専ら位置合わせや位置補正を行うものであ
った。
２８４０３号公報や特公平６−８７００３号公報等で
は、光学顕微鏡や走査型電子顕微鏡等の他の表面測定装
置と組み合わせた構成とし、探針の測定可能範囲に収め
る補助手段として用いる技術が開示されている。これら
の技術は、いずれも上記光学顕微鏡や走査型電子顕微鏡
等を使用して専ら位置合わせや位置補正を行うものであ
った。
【０００５】即ち、同技術では、測定領域を厳密に設定
すべく、先ず光学顕微鏡等の補助観察像上で測定中心の
みを設定し、大まかな走査範囲で測定し、次いで所望の
測定部位に応じた走査範囲を改めて設定して再度測定を
行っていた。
すべく、先ず光学顕微鏡等の補助観察像上で測定中心の
みを設定し、大まかな走査範囲で測定し、次いで所望の
測定部位に応じた走査範囲を改めて設定して再度測定を
行っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来技術によれば、光学顕微鏡等の補助観測装置の視
野中心と探針位置との相対的な関係を定めることはでき
るが、補助観測装置の画像上で測定領域を任意に設定す
ることはできなかった。
た従来技術によれば、光学顕微鏡等の補助観測装置の視
野中心と探針位置との相対的な関係を定めることはでき
るが、補助観測装置の画像上で測定領域を任意に設定す
ることはできなかった。
【０００７】また、上記従来技術では、所望の測定部位
に応じた走査範囲で測定するには数回の測定が必要であ
り、且つ複数の測定部位を観察する場合には、その都
度、測定領域を再設定する必要があった。
に応じた走査範囲で測定するには数回の測定が必要であ
り、且つ複数の測定部位を観察する場合には、その都
度、測定領域を再設定する必要があった。
【０００８】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするとことは、所望とする複数の測定部
位に必要な範囲だけを走査範囲として設定し、当該走査
範囲を容易に且つ一度に測定することで、走査時間を短
縮することにある。
で、その目的とするとことは、所望とする複数の測定部
位に必要な範囲だけを走査範囲として設定し、当該走査
範囲を容易に且つ一度に測定することで、走査時間を短
縮することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様によるＳＰＭの測定方法は、補
助観察手段により所望とする試料を撮像して表示手段に
表示する第１のステップと、上記表示手段の表示画面上
にて所望とする測定領域を指標により設定する第２のス
テップと、上記指標により示された測定領域において測
定を行う第３のステップとを有することを特徴とする。
に、本発明の第１の態様によるＳＰＭの測定方法は、補
助観察手段により所望とする試料を撮像して表示手段に
表示する第１のステップと、上記表示手段の表示画面上
にて所望とする測定領域を指標により設定する第２のス
テップと、上記指標により示された測定領域において測
定を行う第３のステップとを有することを特徴とする。
【００１０】そして、第２の態様によるＳＰＭの測定方
法は、補助観察手段で予め距離の判っている校正用サン
プルを撮像して表示手段に表示する第１のステップと、
上記表示手段の表示画面上にて２点の座標を取り込む第
２のステップと、上記２点の座標に基づいて上記表示画
面の１画素当たりの実距離を演算し、当該表示画面上の
距離を実際の距離に換算する第３のステップと、上記補
助観察手段により所望とする試料を撮像して上記表示手
段に表示する第４のステップと、上記表示手段の表示画
面上にて所望とする測定領域を指標により設定する第５
のステップと、上記指標により示された測定領域におい
て測定を行う第６のステップとを有することを特徴とす
る。
法は、補助観察手段で予め距離の判っている校正用サン
プルを撮像して表示手段に表示する第１のステップと、
上記表示手段の表示画面上にて２点の座標を取り込む第
２のステップと、上記２点の座標に基づいて上記表示画
面の１画素当たりの実距離を演算し、当該表示画面上の
距離を実際の距離に換算する第３のステップと、上記補
助観察手段により所望とする試料を撮像して上記表示手
段に表示する第４のステップと、上記表示手段の表示画
面上にて所望とする測定領域を指標により設定する第５
のステップと、上記指標により示された測定領域におい
て測定を行う第６のステップとを有することを特徴とす
る。
【００１１】さらに、第３の態様によるＳＰＭは、補助
観察手段と表示手段とを有する走査型プローブ顕微鏡に
おいて、上記補助観察手段で予め距離の判っている校正
用サンプルを撮像して上記表示手段に表示し、この表示
画面上にて２点の座標を取り込み、当該２点の座標に基
づいて上記表示画面の１画素当たりの実距離を演算して
当該表示画面上の距離を実際の距離に換算し、上記補助
観察手段により所望とする試料を撮像して上記表示手段
に表示し、この表示画面上にて所望とする測定領域を指
標により設定し、当該指標により示された測定領域にお
いて測定を行うよう制御する制御手段を有することを特
徴とする。
観察手段と表示手段とを有する走査型プローブ顕微鏡に
おいて、上記補助観察手段で予め距離の判っている校正
用サンプルを撮像して上記表示手段に表示し、この表示
画面上にて２点の座標を取り込み、当該２点の座標に基
づいて上記表示画面の１画素当たりの実距離を演算して
当該表示画面上の距離を実際の距離に換算し、上記補助
観察手段により所望とする試料を撮像して上記表示手段
に表示し、この表示画面上にて所望とする測定領域を指
標により設定し、当該指標により示された測定領域にお
いて測定を行うよう制御する制御手段を有することを特
徴とする。
【００１２】即ち、本発明の第１の態様によるＳＰＭの
測定方法では、補助観察手段により所望とする試料が撮
像されて表示手段に表示され、上記表示手段の表示画面
上にて所望とする測定領域が指標により設定され、上記
指標により示された測定領域において測定が行われる。
測定方法では、補助観察手段により所望とする試料が撮
像されて表示手段に表示され、上記表示手段の表示画面
上にて所望とする測定領域が指標により設定され、上記
指標により示された測定領域において測定が行われる。
【００１３】そして、第２の態様によるＳＰＭの測定方
法では、補助観察手段で予め距離の判っている校正用サ
ンプルが撮像されて表示手段に表示され、上記表示手段
の表示画面上にて２点の座標が取り込まれ、上記２点の
座標に基づいて上記表示画面の１画素当たりの実距離が
演算され、当該表示画面上の距離が実際の距離に換算さ
れ、上記補助観察手段により所望とする試料が撮像され
て上記表示手段に表示され、上記表示手段の表示画面上
にて所望とする測定領域が指標により設定され、上記指
標により示された測定領域において測定が行われる。
法では、補助観察手段で予め距離の判っている校正用サ
ンプルが撮像されて表示手段に表示され、上記表示手段
の表示画面上にて２点の座標が取り込まれ、上記２点の
座標に基づいて上記表示画面の１画素当たりの実距離が
演算され、当該表示画面上の距離が実際の距離に換算さ
れ、上記補助観察手段により所望とする試料が撮像され
て上記表示手段に表示され、上記表示手段の表示画面上
にて所望とする測定領域が指標により設定され、上記指
標により示された測定領域において測定が行われる。
【００１４】さらに、第３の態様によるＳＰＭでは、制
御手段により、上記補助観察手段で予め距離の判ってい
る校正用サンプルを撮像して上記表示手段に表示し、こ
の表示画面上にて２点の座標を取り込み、当該２点の座
標に基づいて上記表示画面の１画素当たりの実距離を演
算して当該表示画面上の距離を実際の距離に換算し、上
記補助観察手段により所望とする試料を撮像して上記表
示手段に表示し、この表示画面上にて所望とする測定領
域を指標により設定し、当該指標により示された測定領
域において測定を行うよう制御される。
御手段により、上記補助観察手段で予め距離の判ってい
る校正用サンプルを撮像して上記表示手段に表示し、こ
の表示画面上にて２点の座標を取り込み、当該２点の座
標に基づいて上記表示画面の１画素当たりの実距離を演
算して当該表示画面上の距離を実際の距離に換算し、上
記補助観察手段により所望とする試料を撮像して上記表
示手段に表示し、この表示画面上にて所望とする測定領
域を指標により設定し、当該指標により示された測定領
域において測定を行うよう制御される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。先ず図１には本発明の実施
の形態に係るＳＰＭの構成を示して説明する。図１に示
されるように、除振機構１上には高度位置決め用のステ
ージ２が配置されており、このステージ２上には観察用
の試料４を載置すべき試料台３が配置されている。上記
ステージ２はＸＹ各軸方向の移動機構２ａ，ｂを有す
る。上記試料台３上に搭載された試料４の上方には、門
型フレーム５に配設されたＳＰＭ測定ユニット６が配置
されている。この測定ユニット６は、光学的変位検出機
構８、Ｚ軸粗動機構９、Ｚ軸微動機構１０から構成され
ている。
施の形態について説明する。先ず図１には本発明の実施
の形態に係るＳＰＭの構成を示して説明する。図１に示
されるように、除振機構１上には高度位置決め用のステ
ージ２が配置されており、このステージ２上には観察用
の試料４を載置すべき試料台３が配置されている。上記
ステージ２はＸＹ各軸方向の移動機構２ａ，ｂを有す
る。上記試料台３上に搭載された試料４の上方には、門
型フレーム５に配設されたＳＰＭ測定ユニット６が配置
されている。この測定ユニット６は、光学的変位検出機
構８、Ｚ軸粗動機構９、Ｚ軸微動機構１０から構成され
ている。
【００１６】上記ＳＰＭ測定ユニット６は、詳細には図
２に示されるように、上記レーザ１１とホトディテクタ
１２、光学顕微鏡１４や圧電素子１０、探針７より構成
されている。そして、上記光学的変位検出機構８は、図
２に示されるレーザ１１とホトディテクタ１２から構成
されている。
２に示されるように、上記レーザ１１とホトディテクタ
１２、光学顕微鏡１４や圧電素子１０、探針７より構成
されている。そして、上記光学的変位検出機構８は、図
２に示されるレーザ１１とホトディテクタ１２から構成
されている。
【００１７】そして、上記光学顕微鏡１４の出力はＣＣ
Ｄカメラ１５の入力に接続されており、該ＣＣＤカメラ
１５の出力は図形表示回路２０の入力に接続されてい
る。この図形表示回路２０の出力は、光顕画像表示装置
１８の入力に接続されており、該ＣＰＵ２１はスキャナ
コントローラ１６を介して上記ＳＰＭ測定ユニット１６
に接続されていると共に、ステージコントローラ１７、
走査条件入力装置１９、図形表示回路２０にも接続され
ている。さらに、上記ステージコントローラ１７は、測
定ユニット６内のステージ２とＺ軸微動機構１０、Ｚ軸
粗動機構９に接続されており、走査条件入力装置１９に
はマウス２３等の入力装置が接続されている。尚、上記
構成は便宜上各機能ごとに分けて説明したが、同様の機
能を満足できる他のシステムで置換することができるこ
とは勿論である。
Ｄカメラ１５の入力に接続されており、該ＣＣＤカメラ
１５の出力は図形表示回路２０の入力に接続されてい
る。この図形表示回路２０の出力は、光顕画像表示装置
１８の入力に接続されており、該ＣＰＵ２１はスキャナ
コントローラ１６を介して上記ＳＰＭ測定ユニット１６
に接続されていると共に、ステージコントローラ１７、
走査条件入力装置１９、図形表示回路２０にも接続され
ている。さらに、上記ステージコントローラ１７は、測
定ユニット６内のステージ２とＺ軸微動機構１０、Ｚ軸
粗動機構９に接続されており、走査条件入力装置１９に
はマウス２３等の入力装置が接続されている。尚、上記
構成は便宜上各機能ごとに分けて説明したが、同様の機
能を満足できる他のシステムで置換することができるこ
とは勿論である。
【００１８】このような構成において、ＣＰＵ２１は各
コントローラ１６，１７から制御信号を受け取り、また
必要に応じて各コントローラ１６，１７に指令信号を出
力する。図形表示回路２０は、光顕画像表示装置１８の
画面１８ａ上に、ＣＣＤカメラ１５で得られた画像に重
ねて、マウス２３の操作により走査条件入力装置１９を
介して入力されたデータに基づく所要のマーカを表示さ
せる。
コントローラ１６，１７から制御信号を受け取り、また
必要に応じて各コントローラ１６，１７に指令信号を出
力する。図形表示回路２０は、光顕画像表示装置１８の
画面１８ａ上に、ＣＣＤカメラ１５で得られた画像に重
ねて、マウス２３の操作により走査条件入力装置１９を
介して入力されたデータに基づく所要のマーカを表示さ
せる。
【００１９】そして、上記画像１８ａ上で距離の既知な
校正サンプル２３の座標を取り込み、校正することで、
画像１８ａ上で正確な位置設定を可能とする。これを用
いて測定領域を設定可能とする。また、図形表示回路２
０を用いて、上記マーカにより画像１８ａ上で複数の測
定領域を設定することを可能にする。これにより、試料
４における所望の測定部位に必要最小限の測定領域を設
定することが可能となり測定時間の短縮が図られる。
校正サンプル２３の座標を取り込み、校正することで、
画像１８ａ上で正確な位置設定を可能とする。これを用
いて測定領域を設定可能とする。また、図形表示回路２
０を用いて、上記マーカにより画像１８ａ上で複数の測
定領域を設定することを可能にする。これにより、試料
４における所望の測定部位に必要最小限の測定領域を設
定することが可能となり測定時間の短縮が図られる。
【００２０】以下、図３乃至図１３を参照して、上記実
施の形態に係るＳＰＭによる試料測定方法について詳細
に説明する。先ず図４には実施の形態に係るＳＰＭの測
定のシーケンスを示し説明する。
施の形態に係るＳＰＭによる試料測定方法について詳細
に説明する。先ず図４には実施の形態に係るＳＰＭの測
定のシーケンスを示し説明する。
【００２１】試料４の測定を開始すると、ＣＰＵ２１
は、先ず校正済みか否かを判定する（ステップＳ１）。
ここで、既に校正済みであるならばステップＳ３に移行
し、未だ校正済みでないならば校正を行った後にステッ
プＳ３に移行し（ステップＳ２）、測定領域の設定を行
う（ステップＳ３）。上記校正及び測定領域の設定につ
いての詳細は後述する。続いて、測定者は、マウス２３
を操作することにより、光顕画像表示装置１８の画面１
８ａ上にマーカ２５によって走査位置及び走査範囲を決
定する。すると、ＣＰＵ２１は、Ｘ軸方向ステージ２ａ
とＹ軸方向ステージ２ｂを移動するか、又は圧電素子１
０にオフセットの電圧を与えることにより探針７の位置
を合わせを行い、その後に所望とする試料４のＳＰＭ測
定を行う（ステップＳ４）。次いで、ＣＰＵ２１は、測
定を継続するか否かを判定し、測定を継続する場合には
上記ステップＳ３に戻り、測定を継続しない場合には測
定動作を終了する（ステップＳ６）。
は、先ず校正済みか否かを判定する（ステップＳ１）。
ここで、既に校正済みであるならばステップＳ３に移行
し、未だ校正済みでないならば校正を行った後にステッ
プＳ３に移行し（ステップＳ２）、測定領域の設定を行
う（ステップＳ３）。上記校正及び測定領域の設定につ
いての詳細は後述する。続いて、測定者は、マウス２３
を操作することにより、光顕画像表示装置１８の画面１
８ａ上にマーカ２５によって走査位置及び走査範囲を決
定する。すると、ＣＰＵ２１は、Ｘ軸方向ステージ２ａ
とＹ軸方向ステージ２ｂを移動するか、又は圧電素子１
０にオフセットの電圧を与えることにより探針７の位置
を合わせを行い、その後に所望とする試料４のＳＰＭ測
定を行う（ステップＳ４）。次いで、ＣＰＵ２１は、測
定を継続するか否かを判定し、測定を継続する場合には
上記ステップＳ３に戻り、測定を継続しない場合には測
定動作を終了する（ステップＳ６）。
【００２２】次に図５には校正のシーケンスを示し説明
する。校正を開始すると、図３（ａ）に示されるよう
に、ＣＰＵ２１は、先ず補助観察装置１３で予め距離の
判っている校正用サンプル２４を光顕画像表示装置１８
の画面１８ａに表示させ、距離の判っている２点の座標
２４ａ，２４ｂをマウス２３のポインタである矢印２６
でクリックすることで座標を取り込む（ステップＳ１
０）。続いて、ＣＰＵ２１は、２組以上の座標を取り込
んだか否かを判定し（ステップＳ１１）、座標を取り込
んでいない場合には上記ステップＳ１０に戻り、取り込
んでいる場合には後述する手法で１画素当たりの実距離
（ｅｘ，ｅｙ）を演算し（ステップＳ１２）、動作を終
了する（ステップＳ１３）。以後は、画面１８ａ上の距
離は実際の距離として換算されることになる。
する。校正を開始すると、図３（ａ）に示されるよう
に、ＣＰＵ２１は、先ず補助観察装置１３で予め距離の
判っている校正用サンプル２４を光顕画像表示装置１８
の画面１８ａに表示させ、距離の判っている２点の座標
２４ａ，２４ｂをマウス２３のポインタである矢印２６
でクリックすることで座標を取り込む（ステップＳ１
０）。続いて、ＣＰＵ２１は、２組以上の座標を取り込
んだか否かを判定し（ステップＳ１１）、座標を取り込
んでいない場合には上記ステップＳ１０に戻り、取り込
んでいる場合には後述する手法で１画素当たりの実距離
（ｅｘ，ｅｙ）を演算し（ステップＳ１２）、動作を終
了する（ステップＳ１３）。以後は、画面１８ａ上の距
離は実際の距離として換算されることになる。
【００２３】ここで、図６を参照して、１画素当たりの
距離ｅｘ，ｅｙを導出する手法を説明する。尚、同図に
おいて、ｅｘは単位画素あたりのＸ軸方向の距離を示
し、ｅｙは単位画素あたりのＹ軸方向の距離を示してい
る。また、校正用サンプル２４のピッチは１０μｍであ
るものとする。また、図６の点Ａ，Ｂ，Ａ´，Ｂ´の各
座標は、Ａ（Ａｘ，Ａｙ）、Ｂ（Ｂｘ，Ｂｙ）、Ａ´
（Ａ´ｘ，Ａ´ｙ）、Ｂ´（Ｂ´ｘ，Ｂ´ｙ）であるも
のとする。
距離ｅｘ，ｅｙを導出する手法を説明する。尚、同図に
おいて、ｅｘは単位画素あたりのＸ軸方向の距離を示
し、ｅｙは単位画素あたりのＹ軸方向の距離を示してい
る。また、校正用サンプル２４のピッチは１０μｍであ
るものとする。また、図６の点Ａ，Ｂ，Ａ´，Ｂ´の各
座標は、Ａ（Ａｘ，Ａｙ）、Ｂ（Ｂｘ，Ｂｙ）、Ａ´
（Ａ´ｘ，Ａ´ｙ）、Ｂ´（Ｂ´ｘ，Ｂ´ｙ）であるも
のとする。
【００２４】先ず、図６のＡ−Ａ´間において、 （Ａｘ−Ａ´ｘ）2 ｅｘ＋（Ａｙ−Ａ´ｙ）2 ｅｙ＝（１×１０-6）2 が成立する。
【００２５】ここで、 ｜Ａｘ−Ａ´ｘ｜＝ｘA 、｜Ａｙ−Ａ´ｙ｜＝ｙA とすると、 ｘA 2 ｅｘ＋ｙA 2 ｅｙ＝１０×１０-12 …（１） が成立する。
【００２６】同様に、図６のＢ−Ｂ´間において、 （Ｂｘ−Ｂ´ｘ）2 ｅｘ＋（Ｂｙ−Ｂ´ｙ）2 ｅｙ＝（１×１０-6）2 が成立する。
【００２７】ここで、 ｜Ｂｘ−Ｂ´ｘ｜＝ｘB 、｜Ｂｙ−Ｂ´ｙ｜＝ｙB とすると、 ｘB 2 ｅｘ＋ｙB 2 ｅｙ＝１０×１０-12 …（２） が成立する。
【００２８】次に（１）×ｙB 2 −（２）×ｙA 2 を求
めると、 （ｘA 2 ・ｙB 2 −ｘB 2 ・ｙA 2 ）ｅｘ＝（ｙB 2 −ｙB 2 ）×１０-12 となる。
めると、 （ｘA 2 ・ｙB 2 −ｘB 2 ・ｙA 2 ）ｅｘ＝（ｙB 2 −ｙB 2 ）×１０-12 となる。
【００２９】よって、 ｅｘ＝（ｙB 2 −ｙA 2 ／ｘA 2 ・ｙB 2 −ｘB 2 ・ｙA 2 ）×１０-12 …（３） が成立する。
【００３０】同様にして、（１）×ｘB 2 −（２）×ｘ
A 2 を求めると、 （ｘB 2 ・ｙA 2 −ｘA 2 ・ｙB 2 ）ｅｙ＝（ｘB 2 −ｘB 2 ）×１０-12 となる。
A 2 を求めると、 （ｘB 2 ・ｙA 2 −ｘA 2 ・ｙB 2 ）ｅｙ＝（ｘB 2 −ｘB 2 ）×１０-12 となる。
【００３１】よって、 ｅｙ＝（ＸB 2 −ＸA 2 ／ｘB 2 ・ｙA 2 −ｘA 2 ・ｙB 2 ）×１０-12 …（４） が成立する。本発明では、上記（３），（４）式をによ
り定義されたｅｘ，ｅｙを基にして画像１８上の座標を
実距離に換算することとしている。
り定義されたｅｘ，ｅｙを基にして画像１８上の座標を
実距離に換算することとしている。
【００３２】次に図７には測定領域設定のシーケンスを
示し説明する。本シーケンスでは、先ずＣＰＵ２１は試
料４を光顕画像表示装置１８の画面１８ａで観察しつつ
所望の測定領域を視野内に収める（ステップＳ２０）。
示し説明する。本シーケンスでは、先ずＣＰＵ２１は試
料４を光顕画像表示装置１８の画面１８ａで観察しつつ
所望の測定領域を視野内に収める（ステップＳ２０）。
【００３３】次いで図３（ｂ）に示されるように、マウ
ス２３のポインタである矢印２６をクリックする事で測
定領域の中心を決定し、画面１８ａ上にその位置を点２
５ａで表示する。次に、走査範囲を走査条件入力装置１
９（この場合はキーボード等）で数値入力を行う。この
数値から走査範囲を図形として先の測定領域の中心と共
にマーカ２５として表示する（ステップＳ２１）。
ス２３のポインタである矢印２６をクリックする事で測
定領域の中心を決定し、画面１８ａ上にその位置を点２
５ａで表示する。次に、走査範囲を走査条件入力装置１
９（この場合はキーボード等）で数値入力を行う。この
数値から走査範囲を図形として先の測定領域の中心と共
にマーカ２５として表示する（ステップＳ２１）。
【００３４】続いて、ＣＰＵ２１は、次の測定領域の設
定を行うか否かを判定し（ステップＳ２２）、設定を行
う場合には上記ステップＳ２０に戻り、設定を行わない
場合には測定領域設定を終了する（ステップＳ２３）。
定を行うか否かを判定し（ステップＳ２２）、設定を行
う場合には上記ステップＳ２０に戻り、設定を行わない
場合には測定領域設定を終了する（ステップＳ２３）。
【００３５】上記マウス２３には、図８（ｂ）に示され
るように、ボタンが２つ配設されており、ボタン２３ａ
はデータの確定用、ボタン２３ｂはデータの再設定（キ
ャンセル）用となっている。このボタン２３ａ，２３ｂ
の操作により、測定領域の中心や測定領域の大きさ（数
値入力）の設定・変更を容易に行える。
るように、ボタンが２つ配設されており、ボタン２３ａ
はデータの確定用、ボタン２３ｂはデータの再設定（キ
ャンセル）用となっている。このボタン２３ａ，２３ｂ
の操作により、測定領域の中心や測定領域の大きさ（数
値入力）の設定・変更を容易に行える。
【００３６】さらに、図８（ａ）に示されるマーカ２５
を設定した後、当該マーカ２５をマウス２３でドラック
することで、移動可能な状態となる。その状態で、任意
の位置へとマーカ２５を移動させ、マウス２３のボタン
を放すことで、測定領域の移動（変更）を行うことがで
きる。従って、測定者は任意の試料部位に任意の測定領
域を容易に設定することが可能となる。尚、走査範囲の
入力の際、Ａ＊Ｂ（ＡはＸ軸，ＢはＹ軸）と入力する事
で走査範囲を図８（ｃ）に示されるような任意の矩形と
することも可能となる。
を設定した後、当該マーカ２５をマウス２３でドラック
することで、移動可能な状態となる。その状態で、任意
の位置へとマーカ２５を移動させ、マウス２３のボタン
を放すことで、測定領域の移動（変更）を行うことがで
きる。従って、測定者は任意の試料部位に任意の測定領
域を容易に設定することが可能となる。尚、走査範囲の
入力の際、Ａ＊Ｂ（ＡはＸ軸，ＢはＹ軸）と入力する事
で走査範囲を図８（ｃ）に示されるような任意の矩形と
することも可能となる。
【００３７】ここで、上記マーカ２５の各種設定方法を
説明する。第１に、図３（ｃ）に示されるように、マー
カ２５を複数設定し、各領域を逐次測定することができ
る。即ち、図９に示されるように、マウス２３にボタン
を３つ設け、ボタン２３ｃをデータの確定用、ボタン２
３ｄをデータの再決定（キャンセル）用とし、ボタン２
３ｅを新規測定領域の作成とする。１つのマーカで測定
領域を設定した後、次の測定領域を設定したい場合、マ
ウスのボタン２３ｃを押下する事で次の測定領域を設定
可能にする。尚、これら複数の測定領域はそれぞれ個々
に第１実施の形態と同様に測定領域の移動（変更）が可
能である。
説明する。第１に、図３（ｃ）に示されるように、マー
カ２５を複数設定し、各領域を逐次測定することができ
る。即ち、図９に示されるように、マウス２３にボタン
を３つ設け、ボタン２３ｃをデータの確定用、ボタン２
３ｄをデータの再決定（キャンセル）用とし、ボタン２
３ｅを新規測定領域の作成とする。１つのマーカで測定
領域を設定した後、次の測定領域を設定したい場合、マ
ウスのボタン２３ｃを押下する事で次の測定領域を設定
可能にする。尚、これら複数の測定領域はそれぞれ個々
に第１実施の形態と同様に測定領域の移動（変更）が可
能である。
【００３８】第２に、図３（ｄ）に示されるように、対
角の２点を２５ｂ，２５ｃを選択することによって任意
の矩形として測定領域を設定できる。即ち、マウスのポ
インタである矢印２６で画面１８ａ上を一か所をドラッ
クすると、ドラックした座標を点として表示し（図１０
（ａ）参照）、そのまま引きずると、ドラック開始点と
ポインタを対角とする矩形を表示し（図１０（ｂ）参
照）、ボタンを離すと、中心点２５ａを計算して表示さ
せる（図１０（ｃ）参照）。この測定領域も測定領域の
移動・変更が可能である。
角の２点を２５ｂ，２５ｃを選択することによって任意
の矩形として測定領域を設定できる。即ち、マウスのポ
インタである矢印２６で画面１８ａ上を一か所をドラッ
クすると、ドラックした座標を点として表示し（図１０
（ａ）参照）、そのまま引きずると、ドラック開始点と
ポインタを対角とする矩形を表示し（図１０（ｂ）参
照）、ボタンを離すと、中心点２５ａを計算して表示さ
せる（図１０（ｃ）参照）。この測定領域も測定領域の
移動・変更が可能である。
【００３９】その他、図１１に示されるように、任意の
２点をクリックする事で、その２点を対角とする矩形を
測定領域として設定することも可能である。即ち、マウ
スのポインタである矢印２６で画面１８ａ上の一か所を
クリックをすると当該クリックをした座標で点を表示し
（図１１（ａ）参照）、再度クリックすると当該クリッ
クをした座標で点を表示し（図１１（ｂ）参照）、この
クリックした２点を対角とする矩形マーカ２５を表示
し、中心点２５ａを計算して表示する（図１１（ｃ）参
照）。
２点をクリックする事で、その２点を対角とする矩形を
測定領域として設定することも可能である。即ち、マウ
スのポインタである矢印２６で画面１８ａ上の一か所を
クリックをすると当該クリックをした座標で点を表示し
（図１１（ａ）参照）、再度クリックすると当該クリッ
クをした座標で点を表示し（図１１（ｂ）参照）、この
クリックした２点を対角とする矩形マーカ２５を表示
し、中心点２５ａを計算して表示する（図１１（ｃ）参
照）。
【００４０】第３に、図３（ｅ）に示されるように、マ
ーカ２５の適宜な点２５ｄを矢印２６でクリックし走査
範囲を点２５ｅを中心に回転させることによりＳＰＭの
走査方向の回転をさせることもできる。
ーカ２５の適宜な点２５ｄを矢印２６でクリックし走査
範囲を点２５ｅを中心に回転させることによりＳＰＭの
走査方向の回転をさせることもできる。
【００４１】即ち、画面１８ａにおいて、矢印２６でマ
ーカ２５の頂点２５ｄをドラックし（図１２（ａ）参
照）、ドラックしたまま矢印を引きずることによりマー
カ２５が２５ｅを中心として回転し（図１２（ｂ）参
照）、ボタンを離すことで回転を終了する（図１２
（ｃ）参照）。このように、マウス２３のポインタであ
る矢印２６をマーカ２５の任意の頂点２５ｄをドラック
して動かすことで、マーカ２５を直線［点２５ｅ−点２
５ｄ］と直線［点２５ｅ−矢印２６］とのなす角度θだ
け回転させることができる。
ーカ２５の頂点２５ｄをドラックし（図１２（ａ）参
照）、ドラックしたまま矢印を引きずることによりマー
カ２５が２５ｅを中心として回転し（図１２（ｂ）参
照）、ボタンを離すことで回転を終了する（図１２
（ｃ）参照）。このように、マウス２３のポインタであ
る矢印２６をマーカ２５の任意の頂点２５ｄをドラック
して動かすことで、マーカ２５を直線［点２５ｅ−点２
５ｄ］と直線［点２５ｅ−矢印２６］とのなす角度θだ
け回転させることができる。
【００４２】その他、図１３に示されるように、任意の
頂点２５ｆをドラックし、動かすことでマーカ２５を直
線［中心点２５ａ−点２５ｆ］と直線［中心点２５ａ−
矢印２６］とのなす角度φだけ回転させることも可能で
ある。即ち、この手法では、矢印２６でマーカ２５の頂
点２５ｆをドラックし（図１３（ａ）参照）、ドラック
したまま矢印を動かすことによりマーカ２５が中心点２
５ａを中心に回転し（図１３（ｂ）参照）、マウス２３
のボタンを離すことで回転を終了する（図１３（ｃ）参
照）。
頂点２５ｆをドラックし、動かすことでマーカ２５を直
線［中心点２５ａ−点２５ｆ］と直線［中心点２５ａ−
矢印２６］とのなす角度φだけ回転させることも可能で
ある。即ち、この手法では、矢印２６でマーカ２５の頂
点２５ｆをドラックし（図１３（ａ）参照）、ドラック
したまま矢印を動かすことによりマーカ２５が中心点２
５ａを中心に回転し（図１３（ｂ）参照）、マウス２３
のボタンを離すことで回転を終了する（図１３（ｃ）参
照）。
【００４３】このように、本発明の実施の形態に係るＳ
ＰＭによれば、光学顕微鏡等の補助観察像表示装置の画
面上で任意の測定領域を設定することにより、容易に且
つ一度の測定で所望の測定部位を測定できる。さらに、
必要最小限の測定領域を複数設定できるため測定時間の
短縮ができる。
ＰＭによれば、光学顕微鏡等の補助観察像表示装置の画
面上で任意の測定領域を設定することにより、容易に且
つ一度の測定で所望の測定部位を測定できる。さらに、
必要最小限の測定領域を複数設定できるため測定時間の
短縮ができる。
【００４４】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を
逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能であることは
勿論である。例えば、本発明は補助観察装置１３におい
て光学顕微鏡がレボルバ等の補助観察像変倍装置を持つ
場合にも有効である。
たが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を
逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能であることは
勿論である。例えば、本発明は補助観察装置１３におい
て光学顕微鏡がレボルバ等の補助観察像変倍装置を持つ
場合にも有効である。
【００４５】この場合、各々の倍率での構成が必要とな
る。さらに、本発明は、光顕画像表示装置１８が他の装
置に含まれる場合、例えばパーソナルコンピュータの１
つのウインドウである場合にも有効である。また、本発
明は、光学顕微鏡以外の手段、例えば電子顕微鏡を用い
た場合にも有効である。
る。さらに、本発明は、光顕画像表示装置１８が他の装
置に含まれる場合、例えばパーソナルコンピュータの１
つのウインドウである場合にも有効である。また、本発
明は、光学顕微鏡以外の手段、例えば電子顕微鏡を用い
た場合にも有効である。
【００４６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
所望とする複数の測定部位に必要な範囲だけを走査範囲
として設定し、当該走査範囲を容易に且つ一度に測定す
ることで、走査時間を短縮するＳＰＭを提供することが
できる。
所望とする複数の測定部位に必要な範囲だけを走査範囲
として設定し、当該走査範囲を容易に且つ一度に測定す
ることで、走査時間を短縮するＳＰＭを提供することが
できる。
【図１】本発明の実施の形態に係るＳＰＭの構成を示す
図である。
図である。
【図２】図１における測定ユニット６の構成を詳細に示
す図である。
す図である。
【図３】校正サンプルの観察像、及び測定領域に設定さ
れたマーカの様子を示す図である。
れたマーカの様子を示す図である。
【図４】実施の形態に係るＳＰＭの測定のシーケンスを
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図５】校正のシーケンスを示すフローチャートであ
る。
る。
【図６】１画素当たりの距離ｅｘ，ｅｙを導出する手法
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図７】測定領域設定のシーケンスを示すフローチャー
トである。
トである。
【図８】（ａ），（ｃ）は測定領域を示すマーカ、
（ｂ）は設定を行うためのマウスの一例を示す図であ
る。
（ｂ）は設定を行うためのマウスの一例を示す図であ
る。
【図９】マーカ２５を複数設定する手法に対応するマウ
スの構成を示す図である。
スの構成を示す図である。
【図１０】対角の２点を２５ｂ，２５ｃを選択すること
によって任意の矩形として測定領域を設定する手法を説
明するための図である。
によって任意の矩形として測定領域を設定する手法を説
明するための図である。
【図１１】任意の２点をクリックする事で、その２点を
対角とする矩形を測定領域として設定する手法を説明す
るための図である。
対角とする矩形を測定領域として設定する手法を説明す
るための図である。
【図１２】マーカ２５の適宜な点２５ｄを矢印２６でク
リックし走査範囲を点２５ｅを中心に回転させることに
よりＳＰＭの走査方向の回転をさせる手法を説明するた
めの図である。
リックし走査範囲を点２５ｅを中心に回転させることに
よりＳＰＭの走査方向の回転をさせる手法を説明するた
めの図である。
【図１３】任意の頂点２５ｆをドラックし動かすことで
マーカ２５を角度φだけ回転させる手法を説明するため
の図である。
マーカ２５を角度φだけ回転させる手法を説明するため
の図である。
【符号の説明】 １ 除振機構 ２ ステージ ３ 試料台 ４ 試料 ５ 門型フレーム ６ 測定ユニット ７ 探針 ８ 光学変位検出機構 ９ Ｚ軸粗動機構 １０ Ｚ軸微動機構 １１ レーザ １２ ホトディテクタ １３ 補助観察装置 １４ 光学顕微鏡 １５ ＣＣＤカメラ １６ スキャナコントローラ １７ ステージコントローラ １８ 光顕画像表示装置 １９ 走査条件入力装置 ２０ 図形表示回路 ２１ ＣＰＵ ２２ 画像メモリ ２３ マウス
Claims (3)
- 【請求項１】 補助観察手段により所望とする試料を撮
像して表示手段に表示する第１のステップと、 上記表示手段の表示画面上にて所望とする測定領域を指
標により設定する第２のステップと、 上記指標により示された測定領域において測定を行う第
３のステップと、 を有することを特徴とする走査型プローブ顕微鏡の測定
方法。 - 【請求項２】 補助観察手段で予め距離の判っている校
正用サンプルを撮像して表示手段に表示する第１のステ
ップと、 上記表示手段の表示画面上にて２点の座標を取り込む第
２のステップと、 上記２点の座標に基づいて上記表示画面の１画素当たり
の実距離を演算し、当該表示画面上の距離を実際の距離
に換算する第３のステップと、 上記補助観察手段により所望とする試料を撮像して上記
表示手段に表示する第４のステップと、 上記表示手段の表示画面上にて所望とする測定領域を指
標により設定する第５のステップと、 上記指標により示された測定領域において測定を行う第
６のステップと、を有することを特徴とする走査型プロ
ーブ顕微鏡の測定方法。 - 【請求項３】 補助観察手段と表示手段とを有する走査
型プローブ顕微鏡において、上記補助観察手段で予め距
離の判っている校正用サンプルを撮像して上記表示手段
に表示し、この表示画面上にて２点の座標を取り込み、
当該２点の座標に基づいて上記表示画面の１画素当たり
の実距離を演算して当該表示画面上の距離を実際の距離
に換算し、上記補助観察手段により所望とする試料を撮
像して上記表示手段に表示し、この表示画面上にて所望
とする測定領域を指標により設定し、当該指標により示
された測定領域において測定を行うよう制御する制御手
段を有することを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24214796A JPH1090284A (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | 走査型プローブ顕微鏡及びその測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24214796A JPH1090284A (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | 走査型プローブ顕微鏡及びその測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1090284A true JPH1090284A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17085028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24214796A Withdrawn JPH1090284A (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | 走査型プローブ顕微鏡及びその測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1090284A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004177192A (ja) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Dainippon Printing Co Ltd | 欠陥高さ検査装置及び欠陥高さ検査方法 |
| JP2006023285A (ja) * | 2004-06-08 | 2006-01-26 | Olympus Corp | 複合型走査プローブ顕微鏡及び複合型走査プローブ顕微鏡のカンチレバー位置表示方法 |
| US7420588B2 (en) | 1999-06-09 | 2008-09-02 | Mitutoyo Corporation | Measuring method, measuring system and storage medium |
| WO2023053522A1 (ja) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | 株式会社島津製作所 | 走査型プローブ顕微鏡およびプログラム |
-
1996
- 1996-09-12 JP JP24214796A patent/JPH1090284A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7420588B2 (en) | 1999-06-09 | 2008-09-02 | Mitutoyo Corporation | Measuring method, measuring system and storage medium |
| JP2004177192A (ja) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Dainippon Printing Co Ltd | 欠陥高さ検査装置及び欠陥高さ検査方法 |
| JP2006023285A (ja) * | 2004-06-08 | 2006-01-26 | Olympus Corp | 複合型走査プローブ顕微鏡及び複合型走査プローブ顕微鏡のカンチレバー位置表示方法 |
| WO2023053522A1 (ja) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | 株式会社島津製作所 | 走査型プローブ顕微鏡およびプログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031202 |