JPH06265345A - 走査型プローブ顕微鏡 - Google Patents
走査型プローブ顕微鏡Info
- Publication number
- JPH06265345A JPH06265345A JP5078781A JP7878193A JPH06265345A JP H06265345 A JPH06265345 A JP H06265345A JP 5078781 A JP5078781 A JP 5078781A JP 7878193 A JP7878193 A JP 7878193A JP H06265345 A JPH06265345 A JP H06265345A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- sample
- probe
- microscope
- measurement
- Prior art date
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- Withdrawn
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q30/00—Auxiliary means serving to assist or improve the scanning probe techniques or apparatus, e.g. display or data processing devices
- G01Q30/04—Display or data processing devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 試料表面の微小な凹凸等の試料観察を可能に
するとともに、測定領域を容易に指定することができる
ようにして測定時間を短縮させる。 【構成】 試料１が光学顕微鏡装置７の解像力を越えた
とき、画像処理手段１４は光学顕微鏡装置７からの信号
を画像処理して試料１の表面の形状を可視化し、表示装
置１０に可視像を表示する。入力装置１１ｂにより表示
装置１０に表示された画像にて走査型トンネル電流顕微
鏡による測定箇所を指定すると、プロ−ブ制御手段１３
は指定された測定箇所に探針５を相対移動させ、測定箇
所で走査型トンネル電流顕微鏡の測定を行わせる。
するとともに、測定領域を容易に指定することができる
ようにして測定時間を短縮させる。 【構成】 試料１が光学顕微鏡装置７の解像力を越えた
とき、画像処理手段１４は光学顕微鏡装置７からの信号
を画像処理して試料１の表面の形状を可視化し、表示装
置１０に可視像を表示する。入力装置１１ｂにより表示
装置１０に表示された画像にて走査型トンネル電流顕微
鏡による測定箇所を指定すると、プロ−ブ制御手段１３
は指定された測定箇所に探針５を相対移動させ、測定箇
所で走査型トンネル電流顕微鏡の測定を行わせる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は走査型プロ−ブ顕微鏡
に関し、特に試料表面のマクロ像を作成する低分解能測
定手段とミクロ像を作成する高分解能測定手段とを備え
た走査型プロ−ブ顕微鏡に関する。
に関し、特に試料表面のマクロ像を作成する低分解能測
定手段とミクロ像を作成する高分解能測定手段とを備え
た走査型プロ−ブ顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の走査型プロ−ブ顕微鏡として、試
料表面の光学像を観察するための光学顕微鏡と、この光
学顕微鏡により得た画像を電気信号に変換するＣＣＤカ
メラと、光学像を表示するテレビモニタと、探針を試料
表面に対して相対走査し、試料表面のミクロ像を得る高
分解能測定手段（例えば走査型トンネル顕微鏡）とを備
えたものがある。
料表面の光学像を観察するための光学顕微鏡と、この光
学顕微鏡により得た画像を電気信号に変換するＣＣＤカ
メラと、光学像を表示するテレビモニタと、探針を試料
表面に対して相対走査し、試料表面のミクロ像を得る高
分解能測定手段（例えば走査型トンネル顕微鏡）とを備
えたものがある。
【０００３】この走査型プロ−ブ顕微鏡では、試料のミ
クロ像を得るにあたり、光学顕微鏡による試料表面のマ
クロ像をテレビモニタ上に表示し、高分解能測定手段に
よる測定領域を定め、その領域が探針に対向するように
試料を移動させる。
クロ像を得るにあたり、光学顕微鏡による試料表面のマ
クロ像をテレビモニタ上に表示し、高分解能測定手段に
よる測定領域を定め、その領域が探針に対向するように
試料を移動させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、光学顕微鏡
の解像力が低いので、試料表面の微小な凹凸等の試料観
察が困難であり、また測定領域を容易に指定することが
できないという問題があった。それ故に従来は光学顕微
鏡で試料表面の形状を認識できない場合、測定者の勘に
よって特定した測定領域を一旦測定してミクロ像を得、
その測定結果を参考にして再度測定領域を変えて測定す
るということを行っており、測定作業が煩雑で、測定時
間も長くなってしまう。
の解像力が低いので、試料表面の微小な凹凸等の試料観
察が困難であり、また測定領域を容易に指定することが
できないという問題があった。それ故に従来は光学顕微
鏡で試料表面の形状を認識できない場合、測定者の勘に
よって特定した測定領域を一旦測定してミクロ像を得、
その測定結果を参考にして再度測定領域を変えて測定す
るということを行っており、測定作業が煩雑で、測定時
間も長くなってしまう。
【０００５】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は試料表面の微小な凹凸等の試料観
察が可能であるとともに、測定領域を容易に指定するこ
とができる走査型プロ−ブ顕微鏡を提供することであ
る。
たもので、その課題は試料表面の微小な凹凸等の試料観
察が可能であるとともに、測定領域を容易に指定するこ
とができる走査型プロ−ブ顕微鏡を提供することであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めこの発明の走査型プロ−ブ顕微鏡は、試料の表面の画
像を作成する低分解能測定手段と、探針を前記試料表面
に対して相対走査し、前記試料表面のミクロ的な画像を
得る高分解能測定手段とを備えた走査型プロ−ブ顕微鏡
において、前記試料が前記低分解能測定手段の解像力を
越えたとき、前記低分解能測定手段からの信号を画像処
理して前記試料の表面の形状を可視化する画像処理手段
と、この画像処理手段により作成された画像を表示する
表示手段と、この表示手段に表示された前記画像にて前
記高分解能測定手段による測定箇所を指定する入力手段
と、指定された前記測定箇所に前記探針を相対移動さ
せ、前記測定箇所で前記高分解能測定手段の測定を行わ
せるプロ−ブ制御手段とを備えている。
めこの発明の走査型プロ−ブ顕微鏡は、試料の表面の画
像を作成する低分解能測定手段と、探針を前記試料表面
に対して相対走査し、前記試料表面のミクロ的な画像を
得る高分解能測定手段とを備えた走査型プロ−ブ顕微鏡
において、前記試料が前記低分解能測定手段の解像力を
越えたとき、前記低分解能測定手段からの信号を画像処
理して前記試料の表面の形状を可視化する画像処理手段
と、この画像処理手段により作成された画像を表示する
表示手段と、この表示手段に表示された前記画像にて前
記高分解能測定手段による測定箇所を指定する入力手段
と、指定された前記測定箇所に前記探針を相対移動さ
せ、前記測定箇所で前記高分解能測定手段の測定を行わ
せるプロ−ブ制御手段とを備えている。
【０００７】
【作用】試料が低分解能測定手段の解像力を越えたと
き、画像処理手段は低分解能測定手段からの信号を画像
処理して試料の表面の形状を可視化し、表示手段に可視
像を表示する。入力手段により表示手段に表示された画
像にて高分解能測定手段による測定箇所を指定すると、
プロ−ブ制御手段は指定された測定箇所に探針を相対移
動させ、測定箇所で高分解能測定手段の測定を行わせ
る。
き、画像処理手段は低分解能測定手段からの信号を画像
処理して試料の表面の形状を可視化し、表示手段に可視
像を表示する。入力手段により表示手段に表示された画
像にて高分解能測定手段による測定箇所を指定すると、
プロ−ブ制御手段は指定された測定箇所に探針を相対移
動させ、測定箇所で高分解能測定手段の測定を行わせ
る。
【０００８】
【実施例】以下この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【０００９】図１はこの発明の一実施例に係る走査型プ
ロ−ブ顕微鏡のブロック図である。
ロ−ブ顕微鏡のブロック図である。
【００１０】試料１は上下方向に移動可能なＺステージ
２上に載置され、Ｚステージ２はＸＹ方向に移動可能な
ＸＹステージ３上に載置され、ＸＹステージ３は防振台
４上に載置されている。試料１の上方には、試料１との
間にトンネル電流を流す探針５と、探針５を微動させる
微動機構６とが配設されている。更に試料１の上方には
試料観察用の光学顕微鏡装置７が配置され、光学顕微鏡
装置７にはＣＣＤカメラ８が接続されている。ＣＣＤカ
メラ８はビデオ信号処理装置９に接続され、ビデオ信号
処理装置９はＣＣＤカメラ８からのビデオ信号を処理す
る。ビデオ信号処理装置９は表示装置１０に接続され、
表示装置１０はビデオ信号処理装置９からの信号を読み
取って表示する。
２上に載置され、Ｚステージ２はＸＹ方向に移動可能な
ＸＹステージ３上に載置され、ＸＹステージ３は防振台
４上に載置されている。試料１の上方には、試料１との
間にトンネル電流を流す探針５と、探針５を微動させる
微動機構６とが配設されている。更に試料１の上方には
試料観察用の光学顕微鏡装置７が配置され、光学顕微鏡
装置７にはＣＣＤカメラ８が接続されている。ＣＣＤカ
メラ８はビデオ信号処理装置９に接続され、ビデオ信号
処理装置９はＣＣＤカメラ８からのビデオ信号を処理す
る。ビデオ信号処理装置９は表示装置１０に接続され、
表示装置１０はビデオ信号処理装置９からの信号を読み
取って表示する。
【００１１】ビデオ信号処理装置９はパーソナルコンピ
ュータ装置等の演算制御装置１１に接続され、演算制御
装置１１は演算部１１ａと、キーボードやマウス等の入
力装置１１ｂと、試料１に対して探針５を走査して得た
ミクロ像（必ずしもミクロンオーダの像を指すものでは
ない）の解析用の表示装置１１ｃとで構成されている。
演算部１１ａは、光学顕微鏡装置７で得た光学像を記憶
する画像メモリ１２と、入力装置１１ｂにより指定した
測定箇所について測定を行わせるプローブ制御手段１３
と、試料１が光学顕微鏡装置７の解像力を越えたとき、
画像メモリ１２に記憶された画像を可視化する画像処理
手段１４と、表示装置１１ｃを制御する表示制御手段１
５とで構成されている。
ュータ装置等の演算制御装置１１に接続され、演算制御
装置１１は演算部１１ａと、キーボードやマウス等の入
力装置１１ｂと、試料１に対して探針５を走査して得た
ミクロ像（必ずしもミクロンオーダの像を指すものでは
ない）の解析用の表示装置１１ｃとで構成されている。
演算部１１ａは、光学顕微鏡装置７で得た光学像を記憶
する画像メモリ１２と、入力装置１１ｂにより指定した
測定箇所について測定を行わせるプローブ制御手段１３
と、試料１が光学顕微鏡装置７の解像力を越えたとき、
画像メモリ１２に記憶された画像を可視化する画像処理
手段１４と、表示装置１１ｃを制御する表示制御手段１
５とで構成されている。
【００１２】前記微動機構６及びＸＹステージ３はコン
トロールユニット１６に接続され、コントロールユニッ
ト１６は、プローブを制御するプローブ制御部１６ａ
と、ＸＹステージ３を制御するステージ制御部１６ｃ
と、微動機構６からのトンネル電流を検出し、検出信号
を演算部１１ａに送出すＳＰＭ信号処理部１６ｂとで構
成されている。
トロールユニット１６に接続され、コントロールユニッ
ト１６は、プローブを制御するプローブ制御部１６ａ
と、ＸＹステージ３を制御するステージ制御部１６ｃ
と、微動機構６からのトンネル電流を検出し、検出信号
を演算部１１ａに送出すＳＰＭ信号処理部１６ｂとで構
成されている。
【００１３】次に、この走査型プロ−ブ顕微鏡の動作を
説明する。
説明する。
【００１４】光学顕微鏡装置７により得られた光学像は
ＣＣＤカメラ８でビデオ信号に変換され、ＣＣＤカメラ
８からのビデオ信号はビデオ信号処理装置９で処理さ
れ、表示装置１０はビデオ信号処理装置９からの信号を
読み取って表示する。
ＣＣＤカメラ８でビデオ信号に変換され、ＣＣＤカメラ
８からのビデオ信号はビデオ信号処理装置９で処理さ
れ、表示装置１０はビデオ信号処理装置９からの信号を
読み取って表示する。
【００１５】測定者は表示装置１０に表示された試料１
の表面の画像を見ながら入力装置１１ｂを用いて測定箇
所を探す。測定箇所が見付かると、その画像を演算部１
１ａの画像メモリ１２に取り込み、画像中の探針５の位
置にマーク1 を付ける。そのマーク1 を探針５の垂直下
にある試料表面上の座標Ｑとする。
の表面の画像を見ながら入力装置１１ｂを用いて測定箇
所を探す。測定箇所が見付かると、その画像を演算部１
１ａの画像メモリ１２に取り込み、画像中の探針５の位
置にマーク1 を付ける。そのマーク1 を探針５の垂直下
にある試料表面上の座標Ｑとする。
【００１６】次に、画像メモリ１２を介して画像中のミ
クロ像を作成しようとする箇所、すなわち測定箇所Ｐ1
〜Ｐn にマーク2 〜n を付ける。
クロ像を作成しようとする箇所、すなわち測定箇所Ｐ1
〜Ｐn にマーク2 〜n を付ける。
【００１７】座標Ｑが求まった後、入力装置１１ｂに移
動指令を入力すると、プローブ制御手段１３から制御信
号がコントロールユニット１６のステージ制御部１６ｃ
へ送出され、ＸＹステージ３が動いてＰ1 の座標を座標
Ｑの位置（探針５の垂直下）に移動する。その後探針５
を試料１の表面に対して走査させて測定箇所Ｐ1 のミク
ロ像を得る。
動指令を入力すると、プローブ制御手段１３から制御信
号がコントロールユニット１６のステージ制御部１６ｃ
へ送出され、ＸＹステージ３が動いてＰ1 の座標を座標
Ｑの位置（探針５の垂直下）に移動する。その後探針５
を試料１の表面に対して走査させて測定箇所Ｐ1 のミク
ロ像を得る。
【００１８】ミクロ像は表示装置１１ｃにも表示され、
そのミクロ像を用いて解析作業が行われる。
そのミクロ像を用いて解析作業が行われる。
【００１９】各測定箇所Ｐ1 〜Ｐn に対して同様の操作
を繰り返すことにより多点測定ができる。
を繰り返すことにより多点測定ができる。
【００２０】これに対し、試料１が光学顕微鏡装置７の
解像力を越えた場合、入力装置１１ｂを用いて光学像を
可視化すべき指令を演算部１１ａに送出すると、画像処
理手段１４は画像メモリ１２に記憶された画像を可視化
し、可視化された画像は画像メモリ１２に記憶され、入
力装置１１ｂからの表示指令によって表示装置１５に表
示される。
解像力を越えた場合、入力装置１１ｂを用いて光学像を
可視化すべき指令を演算部１１ａに送出すると、画像処
理手段１４は画像メモリ１２に記憶された画像を可視化
し、可視化された画像は画像メモリ１２に記憶され、入
力装置１１ｂからの表示指令によって表示装置１５に表
示される。
【００２１】表示後の操作は前述の場合と同じである。
【００２２】この実施例の走査型プロ−ブ顕微鏡によれ
ば、前述のように試料１が光学顕微鏡装置７の解像力を
越えた場合、画像処理手段１４によって可視化された画
像を表示装置１５に表示させることができるので、試料
表面の微小な凹凸等の試料観察が可能になるとともに、
測定領域を容易に指定することができ、１回の測定操作
で所望のミクロ像を得ることができ、測定時間が短縮さ
れる。
ば、前述のように試料１が光学顕微鏡装置７の解像力を
越えた場合、画像処理手段１４によって可視化された画
像を表示装置１５に表示させることができるので、試料
表面の微小な凹凸等の試料観察が可能になるとともに、
測定領域を容易に指定することができ、１回の測定操作
で所望のミクロ像を得ることができ、測定時間が短縮さ
れる。
【００２３】前述の実施例では高分解能測定手段として
走査型トンネル電流顕微鏡を用いた場合について述べた
が、これに代え、原子間力顕微鏡等の各種の高分解能測
定手段を用いるようにしてもよい。
走査型トンネル電流顕微鏡を用いた場合について述べた
が、これに代え、原子間力顕微鏡等の各種の高分解能測
定手段を用いるようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明の走査型プ
ロ−ブ顕微鏡によれば、試料表面の微小な凹凸等の試料
観察が可能になるとともに、測定領域を容易に指定する
ことができるので、１回の測定操作で所望のミクロ像を
得ることができ、測定時間が短縮される。
ロ−ブ顕微鏡によれば、試料表面の微小な凹凸等の試料
観察が可能になるとともに、測定領域を容易に指定する
ことができるので、１回の測定操作で所望のミクロ像を
得ることができ、測定時間が短縮される。
【図１】図１はこの発明の一実施例に係る走査型プロ−
ブ顕微鏡のブロック図である。
ブ顕微鏡のブロック図である。
１ 試料 ３ ＸＹステージ ５ 探針 ６ 微動機構 ７ 光学顕微鏡装置 ８ ＣＣＤカメラ ９ ビデオ信号処理装置 １０ 表示装置 １１ａ 入力装置 １２ 画像メモリ １３ プローブ制御手段 １４ 画像処理手段 １６ コントロールユニット
Claims (1)
- 【請求項１】 試料の表面の画像を作成する低分解能測
定手段と、 探針を前記試料表面に対して相対走査し、前記試料表面
のミクロ的な画像を得る高分解能測定手段とを備えた走
査型プロ−ブ顕微鏡において、 前記試料が前記低分解能測定手段の解像力を越えたと
き、前記低分解能測定手段からの信号を画像処理して前
記試料の表面の形状を可視化する画像処理手段と、 この画像処理手段により作成された画像を表示する表示
手段と、 この表示手段に表示された前記画像にて前記高分解能測
定手段による測定箇所を指定する入力手段と、 指定された前記測定箇所に前記探針を相対移動させ、前
記測定箇所で前記高分解能測定手段の測定を行わせるプ
ロ−ブ制御手段とを備えていることを特徴とする走査型
プロ−ブ顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5078781A JPH06265345A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 走査型プローブ顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5078781A JPH06265345A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 走査型プローブ顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06265345A true JPH06265345A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=13671436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5078781A Withdrawn JPH06265345A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 走査型プローブ顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06265345A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002350320A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Olympus Optical Co Ltd | 走査型プローブ顕微鏡 |
| CN102680743A (zh) * | 2012-05-08 | 2012-09-19 | 上海交通大学 | 微纳仪器装备中模板快速逼近和原位检测装置及方法 |
| CN106053886A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-10-26 | 中国计量大学 | 一种大范围原子力显微镜扫描定位系统 |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP5078781A patent/JPH06265345A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002350320A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Olympus Optical Co Ltd | 走査型プローブ顕微鏡 |
| CN102680743A (zh) * | 2012-05-08 | 2012-09-19 | 上海交通大学 | 微纳仪器装备中模板快速逼近和原位检测装置及方法 |
| CN106053886A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-10-26 | 中国计量大学 | 一种大范围原子力显微镜扫描定位系统 |
| CN106053886B (zh) * | 2016-07-28 | 2019-02-15 | 中国计量大学 | 一种大范围原子力显微镜扫描定位系统 |
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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: 20000530 |