表面分析器制造技术

本发明专利技术涉及一种表面分析器，提供了用于允许用户针对除标高以外的特定物理量(例如，相位)高效地指定试样上的关注区域(ROI)的技术。将示出试样上的可观察范围的范围指示图像34显示在试样观察显示画面30中的导航窗口33上。将用于指定放大观察范围的ROI指示框35叠加在范围指示图像34上。将以前拍摄的针对同一试样的放大图像的缩略图的列表显示在图像历史显示窗口32上。当观察者从该列表中选择任意图像时，将所选择的图像的缩略图映射到范围指示图像34上。参考该图像，观察者可以通过鼠标操作来改变ROI指示框35的位置、大小和/或角度。响应于该操作，获取在新的ROI内的试样的放大图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能够针对试样的预定区域获取不同种类的物理量的二维分布数据的表面分析器。这种表面分析器的典型例子包括扫描探测器显微镜、激光显微镜和电子探测器微分析仪。
技术介绍
使用显微镜对试样表面进行观察通常包括第一步骤，对试样拍摄视野大的低倍率图像(广域图像)，将该广域图像显示在显示画面上以使观察者可以搜索该试样上的期望部位；以及第二步骤，用于进行高倍率观察以获取包括该期望部位的视野较小的放大图像，显示该放大图像。为了提高这种操作的效率，已开发和提出了各种技术。例如，专利文献1公开了以下技术将低倍率的广域图像和高倍率的放大图像同时显示在同一显示画面上，其中，广域图像上示出的矩形框或类似的图形元素表示与当前所示的放大图像或以前拍摄到的放大图像相对应的区域。利用该技术，观察者可以容易地掌握试样上的广域区域与关注区域(ROI)之间的位置关系以及掌握以前观测的区域的位直fe息。作为典型的表面分析器之一的扫描探测器显微镜(SPM)是利用微小探测器扫描试样的表面并且检测由于该表面与该探测器之间的相互作用而产生的力的装置。该装置针对试样上的同一区域，不仅能够收集与标高(表面高度或表面形状)有关的信息，还能够收集诸如相位、电流、粘弹性、磁力、表面电位或静电力等的各种物理量的二维分布数据(参见专利文献幻。因此，当指定试样上的关注区域以进行下一次测量时，SPM用户经常期望参考以前获得的除标高以外的特定物理量的二维分布数据、即示出该物理量的分布的图像。专利文献1所述的图像显示方法无法完全满足这种要求。也就是说，该方法仅提供了以低倍率示出试样的表面形状(标高图像)的广域图像，其中，在该广域图像上利用框或类似的图形元素来表示与放大图像相对应的区域。利用该系统，当基于以前拍摄的示出除标高以外的特定物理量的观察图像来指定关注区域时，观察者必须通过从视觉上对广域图像上的框和以前拍摄的示出所关注的物理量的分布的图像进行比较来指定该关注区域。 这种通过从视觉上比较两个以上图像来指定关注区域的任务对于观察者而言很麻烦，并且可能导致判断错误。即使在示出标高的广域图像和示出与标高不同的特定物理量的放大观察图像同时显示在同一显示画面上时，也难以知道该广域图像上的哪个部位与观察者所选择或所指定的放大观察图像相对应。因此，当用户想通过掌握以前拍摄的针对特定物理量的多个放大观察图像的位置关系来观察特定物理量在试样的期望部位上的分布时，该任务将非常耗时且效率低。
技术介绍
文献专利文献专利文献1 日本特开2008-139795专利文献2 日本特开2010-54420
技术实现思路
专利技术要解决的问题已经开发了本专利技术以解决前述问题，并且本专利技术的主要目的在于提供一种表面分析器，该表面分析器能够帮助用户在显示画面上容易地掌握试样上的可观察区域与特定物理量的放大观察图像之间的位置关系。例如，该表面分析器能够允许用户通过从视觉上检查可观察区域内的任意位置处的特定物理量的放大观察图像，来容易、快速且正确地选择下一次测量的关注区域。用于解决问题的方案目的在于解决前述问题的本专利技术是一种表面分析器，其能够针对试样上的任意区域获得不同种类的物理量的二维分布信息，所述表面分析器包括a)第一显示处理器，用于显示二维的范围指示图像，其中所述范围指示图像用于指示试样上的可观测范围；以及b)第二显示处理器，用于基于针对位于试样上的可观测范围内的任意位置处的具有任意大小的范围所获得的特定物理量的二维分布信息来创建分布图像，并且将所述分布图像叠加在所述第一显示处理器所显示的范围指示图像上的相应位置处。例如，当根据本专利技术的表面分析器被构造为SPM时，上述“不同种类的物理量”包括标高、相位、电流、粘弹性、磁力、表面电位和/或静电力。根据本专利技术的表面分析器中的第一显示处理器和第二显示处理器通常通过执行安装在该表面分析器的系统所包括的个人计算机上的专用控制和处理软件程序来实现。在根据本专利技术的表面分析器中，由第一显示处理器显示在显示画面上的范围指示图像可以是以下的图像，其中该图像不包含实质图像信息，并且仅示出试样上的整个可观测范围的位置和大小。可选地，该图像可以是以下的图像，其中该图像包含在试样上的整个可观测范围内诸如标高等的实质图像信息。第二显示处理器基于通过对试样进行观测所获得的特定物理量(例如，对于SPM而言为相位)的二维分布信息来创建分布图像，并且将该分布图像叠加在范围指示图像上与该试样上获得了前述信息的位置相对应的位置处。当以完全覆盖范围指示图像的方式将针对同一物理量所获得的多个分布图像叠加在该范围指示图像上时，配置在显示画面上的图像将形成示出了该物理量在整个可观测范围内的分布的一个图像。在根据本专利技术的表面分析器中，将以前拍摄的针对特定物理量的一个或多个分布图像叠加在示出了试样上的整个可观测范围的范围指示图像上。根据所显示的图像，用户 (观察者)可以快速且容易地掌握以下的各种位置关系一个或多个分布图像与整个可观测范围之间的位置关系、多个分布图像之间的位置关系、或者位于可观测范围内且尚未进行放大观测的部位的位置等。在本专利技术的一个模式中，所述表面分析器还包括列表显示处理器，用于创建包括一个或多个分布图像的图像列表，并且将所述图像列表显示在显示有所述范围指示图像的同一显示画面上与所述范围指示图像的显示区域不同的显示区域上，其中，所述一个或多个分布图像是基于针对位于试样上的可观测范围内的任意位置处的具有任意大小的范围所获得的特定物理量的二维分布信息而创建的； 以及图像选择器，用于允许用户选择所述列表显示处理器所显示的图像列表中所包括的任意一个或多个分布图像，其中，所述第二显示处理器将通过所述图像选择器所选择出的各分布图像叠加在所述范围指示图像上的相应位置处。利用该表面分析器，可以从图像列表中容易地选择以前拍摄的针对特定物理量的一个或多个分布图像，并且将所选择的分布图像叠加在范围指示图像上。因此，由于例如掌握了例如多个分布图像之间的位置关系，用户可以正确且高效地观察特定物理量在试样的期望部位上的分布。在本专利技术的一个优选模式中，所述表面分析器还包括范围指定器，用于允许用户在所述第一显示处理器所显示的范围指示图像上指定视觉上能够与其它部位区分开的范围；以及控制器，用于控制测量装置，以针对试样上与通过所述范围指定器所指定的范围相对应的区域，获得特定物理量的二维分布信息。当将本专利技术应用于SPM时，该测量装置至少包括悬臂，其中，该悬臂的末端设置有用于扫描试样表面的探测器；扫描器，用于使试样在X方向、Y方向和Z方向上三维移动； 以及检测器，用于检测探测器在Z方向上的移动量。在该表面分析器中，当用户经由图形用户界面在范围指示图像上指定要观察的部位时，控制器根据该指定来确定试样上要进行测量的位置和大小(范围)，并且控制测量装置以对所指定的范围进行测量。因此，通过从视觉上检查通过以前的观测所获得的分布图像，用户可以容易且快速地指定同一图像上随后要观测的部位以通过下一次观测来获得该部位的图像。在前述表面分析器的一个优选模式中，所述范围指定器在所述范围指示图像上显示矩形框，并且允许用户对所述矩形框进行平移、调整大小和旋转，从而指定要分析的范围。例如，该范围指定器允许用户通过对诸如鼠标等的指示装置的操作来对范围指示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.09.15 JP 2010-206844书的范围内。权利要求1.一种表面分析器，其能够针对试样上的任意区域获得不同种类的物理量的二维分布信息，所述表面分析器包括a)第一显示处理器，用于显示二维的范围指示图像，其中所述范围指示图像用于指示试样上的可观测范围；以及b)第二显示处理器，用于基于针对位于试样上的可观测范围内的任意位置处的具有任意大小的范围所获得的特定物理量的二维分布信息来创建分布图像，并且将所述分布图像叠加在所述第一显示处理器所显示的范围指示图像上的相应位置处。2.根据权利要求1所述的表面分析器，其特征在于，还包括列表显示处理器，用于创建包括一个或多个分布图像的图像列表，并且将所述图像列表显示在显示有所述范围指示图像的同一显示画面上与所述范围指示图像的显示区域不同的显示区域上，其中，所述一个或多个分布图像是基于针对位于试样上的可...

【专利技术属性】
技术研发人员：森本尚志，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：