JP3137799B2

JP3137799B2 - 走査型プローブ顕微鏡装置およびこれを用いた測定方法

Info

Publication number: JP3137799B2
Application number: JP05096137A
Authority: JP
Inventors: 健村山; 高史森本; 潔長澤
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1993-04-22
Filing date: 1993-04-22
Publication date: 2001-02-26
Anticipated expiration: 2016-02-26
Also published as: JPH06307849A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル顕微鏡や原子
間力顕微鏡等を用いて試料の表面形状、電気特性、磁気
特性等を測定する走査型プローブ顕微鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】走査型プローブ顕微鏡は、先端の尖った
探針を試料に対してナノメートル（ｎｍ）オーダまで接
近させ、そのとき探針と試料との間に生じるトンネル電
流や原子間力を測定することにより、試料表面の形状、
電気特性、磁気特性等を計測する装置である。このよう
な走査型プローブ顕微鏡の走査範囲は最大でも数１００
μｍである。

【０００３】図１１は走査型プローブ顕微鏡の基本構成
の側面図である。この図で、Ｘ、Ｙ、Ｚは座標軸を示す
（以下、各図において同じ）。１はＸ軸方向に駆動され
るＸステージ、２はＹ軸方向に駆動されるＹステージで
あり、これらでＸＹステージ３が構成される。４はＸＹ
ステージ３上に載置される測定対象試料、５は試料４と
対向する探針、６は探針５をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に微小変
位させる微動機構、７は測定開始時に探針５を試料４に
接近（Ｚ軸方向に移動）させるＺ軸機構である。８は探
針５と試料４との間に生じる現象（トンネル顕微鏡の場
合はトンネル電流、原子間力顕微鏡の場合は原子間力）
を検出する検出器を示す。

【０００４】図１２は図１１に示す微動機構６の斜視図
である。この図で、６０は円筒形状の圧電素子、６Ｘは
圧電素子６０の表面にＸ軸方向に対向して付された２つ
の電極、６Ｙは圧電素子６０の表面にＹ軸方向に対向し
て付された２つの電極、６Ｚは圧電素子６０の表面円周
に付された電極である。

【０００５】次に、上記走査型プローブ顕微鏡の動作を
簡単に説明する。まず、ＸＹステージ３を駆動して試料
４の測定位置を探針５と対向する位置に移動させる。前
述のように、探針の走査範囲は数１００μｍであるの
で、試料４の測定位置と探針５とを目視により対向させ
ることはできない。このため、通常、光学顕微鏡が用い
られ、最初に試料４の測定位置を光学顕微鏡の視野内に
捉え、次いで、光学顕微鏡の視野の中心と探針５との間
の距離（既知）だけＸＹステージを移動させることによ
り両者を対向させる。

【０００６】この状態でＺ軸機構７を駆動して探針５を
試料４の測定位置に接近させてゆくと、両者間の距離が
ある距離に達したとき、検出器８でトンネル電流、又は
原子間力が検出される。以後、微動機構６を駆動して探
針５による走査が行われる。この走査は、微動機構６の
電極６Ｘ、６Ｙに所定の電圧を印加することにより実行
される。この走査の間、微動機構６の電極６Ｚには、検
出器８の検出値が一定になるような電圧が印加される。
この電圧が走査型プローブ顕微鏡の測定値となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記走査型
プローブ顕微鏡装置においては、１つの試料上で複数の
個所を測定する場合がある。このような測定では、例え
ば、光ディスクにおける同一トラック上に存在するいく
つかのピットの形状の測定、半導体チップ上の１つの導
体で接続されている素子の形状の測定等、２つ以上の測
定対象個所が既知の軌跡（設計された基準線）に沿って
存在することが多い。各測定対象個所が上記のような関
係にある場合、１つの測定対象個所から次の測定対象個
所へ、当該基準線に沿ってＸＹステージ３を移動させれ
ば、各測定個所の測定毎に光学顕微鏡を使用する位置決
めを行わなくても測定ができ、面倒な手間を省くことが
できるはずである。

【０００８】しかしながら、試料上の実際の基準線は設
計された基準線とは微小ではあるが誤差を有するのが通
常であり、このため、当該基準線に沿ってＸＹステージ
を移動させても、移動中に実際の基準線から徐々にずれ
てゆき、結局、探針５を測定対象個所に正確に位置せし
めることができず測定不可能となることが多い。

【０００９】本発明の目的は、上記の課題を解決し、Ｘ
Ｙステージをある基準線に沿って自動的に、かつ、確実
に追従させることができる走査型プローブ顕微鏡装置を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、試料をＸ軸およびＹ軸方向に移動させる
ＸＹステージと、前記試料と対向する探針と、この探針
をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に移動させる微動機構と、
この微動機構のＺ軸方向の移動に基づいて前記試料表面
の情報を得る計測部とを備えた走査型プローブ顕微鏡装
置において、前記ＸＹステージを所定の基準線に沿って
移動させるための移動ベクトルを演算する第１の演算手
段と、この第１の演算手段の演算結果に応じて前記ＸＹ
ステージが移動するとき前記微動機構を前記探針が前記
基準線を横切る方向に移動させる微動機構駆動手段と、
この微動機構駆動手段の駆動により得られた隣接する測
定値の特徴点間の誤差ベクトルを演算する第２の演算手
段と、この第２の演算手段で演算された誤差ベクトルで
前記第１の演算手段の演算値を補正する補正手段とを設
けたことを特徴とする。

【００１１】さらに本発明は、試料をＸ軸およびＹ軸方
向に移動させるＸＹステージと、前記試料と対向する探
針と、この探針をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に移動させ
る微動機構と、この微動機構のＺ軸方向の移動に基づい
て前記試料表面の情報を得る計測部とを備えた走査型プ
ローブ顕微鏡装置において、ＸＹステージを所定の基準
線に対して所定の角度方向に移動させその移動中に前記
探針により測定を行う測定手段と、この測定手段による
測定値に特徴点が生じたとき前記ＸＹステージを前記基
準線方向に移動させ特徴点の連続より成る線を探索する
探索手段と、この探索手段によって得られた前記線に対
する前記特徴点発生個所における前記ＸＹステージの移
動方向の反射方向へ当該ＸＹステージを移動させる反射
方向移動手段とを設けたことも特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明では、試料を載置したＸＹ
ステージは、予め定められた基準線に沿って間歇的又は
連続して低速で移動せしめられ、この移動中、微動機構
は基準線を横切って移動させ、測定像を採取する。この
ような動作において、前回採取した測定像と今回採取し
た測定像の各特徴点とを比較し、両特徴点から今回の移
動における誤差を見出し、この誤差で次の移動を補正す
る。これにより、ＸＹステージを基準線に沿って正確に
移動させることができる。

【００１３】請求項３記載の発明では、最初、ＸＹステ
ージは基準線に対して所定の角度で移動せしめられる。
この移動中、微動機構と探針による測定像の採取が行わ
れる。測定像に特徴点が現われると、ＸＹステージを基
準線の方向に沿って移動させることにより特徴点の連続
線を見出す。そして、この連続線に対して特徴点での移
動方向の反射方向に次の移動を行う。この動作の繰り返
しによりＸＹステージを基準線に沿って正確に移動させ
ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例に係る走査型プローブ顕微
鏡の斜視図である。図１で、図１１に示す部分と同一又
は等価な部分には同一符号を付して説明を省略する。９
は探針５、微動機構６、Ｚ軸機構７および検出器８を支
持するブリッジである。ブリッジ９には光学顕微鏡も支
持されるが、その図示は省略されている。ｖ（ｘ）、ｖ
（ｙ）、ｖ（ｚ）はそれぞれ、後述する微動用コントロ
ーラで演算されて微動機構６に与えられるＸ、Ｙ、Ｚ軸
方向の移動指令値、Ｓ（ｚ）はＺ軸機構７に与えられる
指令値、Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｙ）は後述するＸＹステージコ
ントローラで演算されるＸＹステージ３への指令値、Ｂ
は検出器８の検出値を示す。又、ｆ（ｘ、ｙ）は、例え
ば試料４が光ディスクの場合、当該光ディスクにおける
トラックのように、探針５が測定すべき領域に沿う軌跡
（基準線）の関数を表し、Ｃは当該基準線の始点、Ｅは
探針５の移動軌跡を示す。

【００１５】本実施例は上記基準線を自動的に追従する
ことができるが、この追従では探針５による測定が利用
される。そこで、まず、その測定原理を図２〜図６の測
定動作を示す図を参照して説明する。図２は関数ｆ
（ｘ、ｙ）で表される上記基準線が直線の場合、即ち、
ｆ（ｘ、ｙ）＝ｘの場合の測定動作を示す図である。こ
の図で、Ｃは基準線の始点、１１は探針５の相対的軌跡
を示す。まず、前述のように光学顕微鏡等を用いて探針
５と始点Ｃとを対向させ、Ｚ軸機構７により探針５を、
検出器８の検出値が所定値になるまで始点Ｃに接近させ
た後、測定を開始する。

【００１６】最初に、指令値ｖ（ｙ）により探針５をＹ
軸負方向に微小距離Δｈ／２だけ移動させ、この移動の
間に、指令値ｖ（ｚ）に基づく測定値を得る。次に、指
令値Ｓ（ｘ）によりＸステージ１を微小距離ΔｉだけＸ
軸方向に移動させた後その移動を停止する。次いで、指
令値ｖ（ｙ）により探針５をＹ軸正方向に微小距離Δｈ
だけ移動させ測定を行う。さらに、指令値Ｓ（ｙ）によ
りＸステージ１を軸方向に微小距離Δｉだけ移動させて
停止し、その後で探針５をＹ軸負方向に微小距離Δｈだ
け移動させて測定を行う。この移動は基準線を直交方向
に横切る移動となる。このような動作を繰り返すことに
より、探針５は相対的に図示の軌跡１１を描くこととな
り、この軌跡は必要なだけ連続させることができる。

【００１７】図３は基準線が円弧の場合の測定動作を示
す図である。図で、Ｃは基準線の始点、Ｏは円弧の原
点、ｒは円弧の曲率半径を示す。この場合、指令値Ｓ
（ｘ）、Ｓ（ｙ）によりＸステージ１およびＹステージ
２が同時に移動して円弧の基準線を、微小距離Δｉずつ
間歇的に描き、探針５はＸＹステージ３の停止毎に、指
令値ｖ（ｘ）、ｖ（ｙ）により当該円弧に対して直交す
る方向に微小距離Δｈだけ交互に往復移動して測定を行
う。この場合、探針５は図示の軌跡１１を描き、図２に
示す場合と同様の効果を奏する。

【００１８】図４は基準線がＸ軸方向の直線の場合の測
定動作を示す図であり、Ｃは基準線の始点である。図２
に示す測定動作では、指令値Ｓ（ｘ）がＸステージ１を
間歇的に移動させ、かつ、指令値ｖ（ｙ）が探針５を間
歇的に移動させる指令であったが、図４に示す測定動作
では、指令値Ｓ（ｘ）はＸステージ１を一定の低速で連
続して移動させる指令であり、指令値ｖ（ｙ）も探針５
を連続して往復動させる指令である。このような指令に
より、探針５は図示のように鋸歯状の軌跡１２を描くこ
ととなり、この場合も図２に示す場合と同様の効果を奏
する。

【００１９】なお、図４に示す測定動作において、Ｘス
テージ１を一定の低速で連続して移動させるには、通常
の駆動機構では困難であり、このため、静圧案内と電磁
モータの組合せによる摩擦駆動機構、又は、弾性案内と
圧電素子の組合せによる駆動機構等適宜の駆動機構が用
いられる。

【００２０】図５は基準線が図３に示す円弧と同一の円
弧である場合の測定動作を示す図であり、Ｃは基準線の
始点を示す。図３に示す測定動作では、指令値Ｓ
（ｘ）、Ｓ（ｙ）がＸＹステージ３を間歇的に移動さ
せ、かつ、指令値ｖ（ｘ）、ｖ（ｙ）が探針５を間歇的
に移動させる指令であったが、図４に示す測定動作で
は、指令値Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｙ）はＸステージ１およびＹ
ステージ２を一定の低速で連続して同時に移動させる指
令であり、指令値ｖ（ｘ、）ｖ（ｙ）も探針５を連続し
て往復動させる指令である。このような指令により、探
針５は図示の軌跡１２を描くこととなり、図２に示す場
合と同様の効果を奏する。なお、この場合の駆動機構も
図４に示す測定動作の場合に用いられるものと同じ駆動
機構が用いられる。

【００２１】ここで、本実施例の基準線追従の動作を説
明する。図６は図１に示す走査型プローブ顕微鏡を駆動
する前述のコントローラのブロック図である。この図
で、図１に示す部分と同一部分には同一符号が付してあ
る。１５はコントローラを示し、微動用コントローラ１
５ａおよびＸＹステージコントローラ１５ｂで構成され
ている。ＸＹステージコントローラ１５ｂには、ＸＹス
テージ３が描くべき基準線の関数ｆ（ｘ、ｙ）が予め入
力される。このようなコントローラ１５の動作を図７お
よび図８を参照しながら説明する。

【００２２】図７は試料上の基準線となる部分の一部の
拡大斜視図、図８は図７に示す試料の測定像を示す図で
ある。図７で４は試料、４０は試料４の表面を示す。４
１は表面４０に同一幅で形成された計測対象のＶ字型の
溝であり、関数ｆ（ｘ、ｙ）で表される基準線に沿って
形成されている。以下、上記の溝４１を、図３に示す場
合と同じく間歇的駆動により測定する場合の動作を説明
する。

【００２３】図３に示す場合と同じく、始点の位置決め
がなされ、探針５が駆動され、ＸＹステージ３が最初に
微小距離Δｉだけ移動した後、微動用コントローラ１５
ａは探針５を図７に示すように速度ベクトルｖ₁ （ｘ
ｙ）で駆動する。この速度ベクトルｖ₁ （ｘｙ）は、Ｘ
Ｙステージ３を上記の微小距離Δｉだけ移動したときに
ＸＹステージコントローラ１５ｂから出力される速度ベ
クトルＳ（ｘｙ）に基づいて、微動用コントローラ１５
ａで演算される。この演算された速度ベクトルｖ₁ （ｘ
ｙ）に従って探針５を駆動させるため、微動機構６は図
７にベクトル図で示すように、速度ベクトルの指令値ｖ
₁ （ｘ）、ｖ₁ （ｙ）を出力する。

【００２４】この指令値ｖ₁ （ｘ）、ｖ₁ （ｙ）に従う
探針５の移動中、検出器８の検出値は微動用コントロー
ラ１５ａに入力され、これに応じた指令値ｖ（ｚ）が出
力されて測定像が得られる。この測定像が図８の符号４
０Ｊ₁ 、４１Ｊ₁ で示されている。４０Ｊ₁ は試料４の
表面４０の測定像、４１Ｊ₁ は溝４１の測定像である。
なお、Ｋ₁ は測定像の特徴点、この場合溝４１の開始点
を示す。一方、ＸＹステージコントローラ１５ｂも検出
器８の検出値を入力して測定像を得る。なお、この測定
像は微動機構６で得られる測定像を入力してもよい。

【００２５】次に、ＸＹステージコントローラ１５ｂは
関数ｆ（ｘ、ｙ）に沿う微小距離Δｉの移動を行うた
め、関数ｆ（ｘ、ｙ）に基づいて図８に破線で示す速度
ベクトルＳ₁ （ｘｙ）を演算し、これに従ってＸＹステ
ージ３を駆動する指令値Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｙ）を出力す
る。この指令値に従ってＸＹステージ３が移動した後停
止する。次いで、上記と同様にして、探針５が微動用コ
ントローラ１５ａの指令値により、図７に示すように速
度ベクトルｖ₂ （ｘｙ）で移動し、図８に示す表面測定
像４０Ｊ₂ と溝の測定像４１Ｊ₂ を得る。

【００２６】ここで、ＸＹステージコントローラ１５ｂ
は、前回の測定像、今回の測定像および前回演算した速
度ベクトルＳ₁ （ｘｙ）に基づいて、当該速度ベクトル
Ｓ₁（ｘｙ）の先端と今回の測定像における特徴点Ｋ₂
との「ずれ」のベクトル（誤差ベクトル）を演算する。
もし、ＸＹステージ３の微小距離Δｉの移動が正確に関
数ｆ（ｘ、ｙ）に沿うものであれば、最初の測定像の特
徴点Ｋ₁ からの速度ベクトルＳ₁ （ｘｙ）の先端と次の
測定像の特徴点Ｋ₂ とは一致するはずである。しかし、
図８に示す例の場合、両者には誤差ベクトルδＳ₁ （ｘ
ｙ）が生じている。そこで、ＸＹステージコントローラ
１５ｂは当該誤差ベクトルδＳ₁ （ｘｙ）を演算し、こ
の誤差分を補正して、図８に示すように、次の微小距離
Δｉの移動のための速度ベクトルＳ₂ （ｘｙ）《＝Ｓ₁
（ｘｙ）＋δＳ₁ （ｘｙ）》の演算を行い、これに応じ
た指令値Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｙ）を出力する。以下、同様の
処理が繰り返され、ＸＹステージ３は正確に与えられた
関数ｆ（ｘ、ｙ）に沿って移動してゆくことになる。

【００２７】このように、本実施例では、測定対象領域
に沿う基準線の軌跡に沿ってＸＹステージを移動させ、
その移動中に探針を当該基準線を横切るように往復動さ
せて測定を行うようにし、ＸＹステージの移動を測定像
に基づいて修正するようにしたので、ＸＹステージを基
準線に沿って自動的に、かつ、正確に移動させることが
できる。

【００２８】図９は本発明の他の実施例に係る基準線の
自動追従手段を説明する説明図である。この図で、２０
は半導体パターンの表面の一部を示す。２１、２２はそ
れぞれ半導体パターン２０の回路素子、２３は各回路素
子２１、２２を接続する導体部（基準線に相当する）で
ある。この導体部２３は図１０に示すように、表面から
突出した台形に形成され、角部（特徴点）Ｐを有する。
なお、本実施例でも、図６に示すコントローラに相当す
るコントローラが備えられているが、その図示は省略す
る。

【００２９】ここで、回路素子２１を測定し、これに続
いて回路素子２２を測定する場合の手段を説明する。回
路素子２１の測定を終了した段階で、導体部２３の位置
および方向は判っている。そこで、ＸＹステージコント
ローラは導体部２３の伸長方向（基準線の方向）に対し
て所定の角度でＸＹステージ３を移動させる。この移動
の軌跡が図９に破線２５で示されている。この移動の
間、探針５による導体部２３の表面形状の測定が行われ
る。このような移動および測定動作の継続により、探針
５は導体部２３の特徴点Ｐ₂₆に到達し、これを検出す
る。

【００３０】特徴点Ｐ₂₆が検出されると、さきの実施例
と同一の手段により、又は、導体部２３の伸長方向にＸ
Ｙステージ３を移動させながら、測定を行い、特徴点Ｐ
₂₆に続く１又は２以上の特徴点を検出し、それらを結ぶ
直線を求める。この直線が図９に符号２６で示されてい
る。次いで、ＸＹステージコントローラはこの直線２６
に対する特徴点Ｐ₂₆における軌跡２５の入射角θを演算
し、今度は直線２６に対する軌跡２５の反射方向（反射
角θ）へＸＹステージ３を移動させる。この移動の軌跡
が図９に破線２７で示されている。

【００３１】以上の動作の繰り返しにより、ＸＹステー
ジ３を導体部２３に沿って自動的、かつ、確実に追従さ
せることができ、探針５を自動的に回路素子２２に対向
させることができ、回路素子２３の測定が実施される。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、ＸＹス
テージを所定の基準線に沿って移動させ、順次測定によ
り特徴点を検出し、隣接する特徴点に基づいて前記移動
の誤差を修正するようにしたので、又は、ＸＹステージ
を基準線に沿って所定の角度で移動させて測定により特
徴点を検出し、特徴点を検出したときそれまでの移動方
向の反射方向に移動方向を変え、このような動作を繰り
返すようにしたので、ＸＹステージを基準線に沿って自
動的、かつ、確実に追従させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る走査型プローブ顕微鏡の
斜視図である。

【図２】図１に示す走査型プローブ顕微鏡の測定動作の
説明図である。

【図３】図１に示す走査型プローブ顕微鏡の測定動作の
説明図である。

【図４】図１に示す走査型プローブ顕微鏡の測定動作の
説明図である。

【図５】図１に示す走査型プローブ顕微鏡の測定動作の
説明図である。

【図６】図１に示す走査型プローブ顕微鏡の測定動作を
制御するコントローラのブロック図である。

【図７】試料上の基準線の一部の拡大斜視図である。

【図８】図７に示す試料の測定像を示す図である。

【図９】半導体パターンの一部の平面図である。

【図１０】図９に示す線Ｘ−Ｘに沿う断面図である。

【図１１】従来の走査型プローブ顕微鏡の側面図であ
る。

【図１２】図１１に示す微動機構の斜視図である。

【符号の説明】

３ＸＹステージ４試料５探針６微動機構８検出器ｖ（ｘ）、ｖ（ｙ）、ｖ（ｚ）、Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｙ）
指令値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−66127（ＪＰ，Ａ) 特開平３−231108（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−220305（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−79404（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 21/00 - 21/32 G01B 5/00 - 7/34 102 G01N 13/10 - 13/24 G01N 37/00 H01J 37/28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】試料をＸ軸およびＹ軸方向に移動させる
ＸＹステージと、前記試料と対向する探針と、この探針
をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に移動させる微動機構と、
この微動機構のＺ軸方向の移動に基づいて前記試料表面
の情報を得る計測部とを備えた走査型プローブ顕微鏡装
置において、前記ＸＹステージを所定の基準線に沿って
移動させるための移動ベクトルを演算する第１の演算手
段と、この第１の演算手段の演算結果に応じて前記ＸＹ
ステージが移動するとき前記微動機構を前記探針が前記
基準線を横切る方向に移動させる微動機構駆動手段と、
この微動機構駆動手段の駆動により得られた隣接する測
定値の特徴点間の誤差ベクトルを演算する第２の演算手
段と、この第２の演算手段で演算された誤差ベクトルで
前記第１の演算手段の演算値を補正する補正手段とを設
けたことを特徴とする走査型プローブ顕微鏡装置。
【請求項２】請求項１において、前記微動機構駆動手
段は、前記探針を前記基準線と直交する方向に駆動させ
ることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡装置。
【請求項３】試料をＸ軸およびＹ軸方向に移動させる
ＸＹステージと、前記試料と対向する探針と、この探針
をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に移動させる微動機構と、
この微動機構のＺ軸方向の移動に基づいて前記試料表面
の情報を得る計測部とを備えた走査型プローブ顕微鏡装
置において、前記ＸＹステージを所定の基準線に対して
所定の角度方向に移動させその移動中に前記探針により
測定を行う測定手段と、この測定手段による測定値に特
徴点が生じたとき特徴点の連続より成る線を所定長さ探
索する探索手段と、この探索手段によって得られた前記
線に対する前記特徴点発生個所における前記ＸＹステー
ジの移動方向の反射方向へ当該ＸＹステージを移動させ
る反射方向移動手段とを設けたことを特徴とする走査型
プローブ顕微鏡装置。
【請求項４】試料をＸ軸およびＹ軸方向に移動させる
ＸＹステージに載置し、前記試料に探針を対向させて配
置し、この探針をＸ軸、Ｙ軸およびこのＸ軸およびＹ軸
に直交するＺ軸方向に移動させる微動機構によって、前
記試料の表面の情報を得る走査型プローブ顕微鏡装置を
用い、前記ＸＹステージを移動させるための所定の基準
線を関数ｆ（ｘ、ｙ）として定め、前記ＸＹステージが
前記基準線に沿って移動するように移動ベクトルを演算
し、この演算結果に基づいて前記ＸＹステージを移動さ
せながら前記微動機構によって前記探針をＺ軸方向に移
動させるとともにＸ軸および／またはＹじくを前記基準
線に対し横切るように移動させて前記試料表面の測定を
行い、その測定の結果得られた測定値の特徴点を検出し
隣接する他の特徴点間の誤差を演算し、この演算された
誤差に基づいて前記移動ベクトルを補正することを特徴
とする測定方法。
【請求項５】試料をＸ軸およびＹ軸方向に移動させる
ＸＹステージに載置し、前記試料に探針を対向させて配
置し、少なくともこの探針をＸ軸およびＹ軸に直交する
Ｚ軸方向に移動させる微動機構によって、前記試料の表
面の情報を得る走査型プローブ顕微鏡装置を用い、前記
ＸＹステージを移動させるための所定の基準線を定め、
前記ＸＹステージを前記基準線に対して所定の角度方向
に傾けて移動させながら前記微動機構をＺ軸方向に移動
させて前記試料表面を測定し、その測定から得られた測
定値の特徴点を検出したとき前記ＸＹステージを前記基
準線に沿って所定の長さだけ移動させ前記特徴点の連続
線を見出し、この特徴点の連続線を得た後前記ＸＹステ
ージをそれまで前記基準線に対し所定の角度方向に傾け
て移動してきた方向に対し反射方向に傾けて移動させて
測定を繰り返し行うことを特徴とする測定方法。