(57)【要約】【課題】さまざまな評価尺度に従った表示を見やすく、しかも直感的に表示できる膜層表示方法を提供する。【解決手段】層状に形成された膜の境界面４０１、４０２、４０３を上下の位置関係を保った状態で３次元的に積層表示する膜層表示方法であって、３次元的に積層表示された境界面４０１、４０２、４０３のうち境界面４０３を選択すると、この境界面４０３より上方に位置する境界面４０２との間のＺ軸方向の間隔が調整され積層表示が更新される。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
層状に形成された膜のそれぞれの境界面の情報を検出し、これら検出された境界面を上下の位置関係を保った状態で３次元的に積層表示する膜層表示方法において、
前記３次元的に積層表示された境界面のうち任意の境界面を選択することにより、該選択された境界面と隣接して表示される境界面との間隔を調整し、前記積層表示を更新可能にしたことを特徴とする膜層表示方法。
【請求項２】
前記３次元的に積層表示された境界面のうち２つの境界面を選択することにより、これら選択された境界面で挟まれた空間を３次元的に追加表示可能としたことを特徴とする請求項１記載の膜層表示方法。
【請求項３】
前記３次元的に積層表示された境界面のうち処理対象となる境界面を選択し、次いで、前記選択された境界面の情報から生成可能な表示データと該表示データに適用する表示手法をそれぞれ指定することにより、
前記処理対象の境界面の表面に、前記指定された表示手法により前記表示データによるテクスチャを貼り付け表示することを特徴とする請求項１または２記載の膜層表示方法。
【請求項４】
前記３次元的に積層表示された境界面のうち処理対象となる境界面を選択し、該選択された境界面の変形方法を指定することにより、
前記選択された境界面を、前記指定した形状に変形するとともに、この変形にともなう変形量を記憶し、
前記処理対象の境界面以外の境界面を、前記記憶された変形量に基づいて変形させ、前記選択された境界面とともに表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の膜層表示方法。
【請求項５】
前記３次元的に積層表示された境界面のうち正常に検出できた箇所と検出できなかった箇所を判別し、該正常に検出できなかった箇所に、前記正常に検出できた箇所と異なる表示効果を持たせることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の膜層表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハなどの基板表面、複数種類のガラスを貼り合わせた強化ガラス、またはレンズなど、その表面に光を透過する膜などが層状に形成された試料の膜層表示方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェハなどの基板表面、複数種類のガラスを貼り合わせた強化ガラス、またはレンズなど、その表面に光を透過する膜などが層状に形成されるものは、これらの膜の厚さ寸法にバラツキがあると、製品として所望する特性を得られないことがある。
【０００３】
このため、従来から、このような製品については、膜表面の各位置で厚さ寸法を測定して膜厚を評価することが行われており、この測定結果を見易く表示する種々の工夫もなされている。
【０００４】
図９は、膜厚の測定結果の種々の表示例を示すもので、同図（ａ）は、１つの膜の上側の境界面９０１と下側の境界面９０２の高さ方向の座標を１次元的に表示したものである。また、同図（ｂ）は、１つの膜の上側の境界面と下側の境界面の高さ方向の座標差９０３を１次元的に表示したもので、膜厚の変化が見易くなっている。さらに、同図（ｃ）は、１つの膜の膜厚を２次元的に等高線表示したものであり、膜厚の平面方向の分布が見易くなっている。そして、同図（ｄ）は、同図（ｃ）の等高線表示に対して、しきい値を設け、しきい値を逸脱した箇所の表示を変更したものであり、しきい値を逸脱した箇所の識別が容易になっている。
【０００５】
このようにして、本来、３次元の形状を持つ試料の測定結果を１次元または２次元で表示する方法は、試料の評価尺度が特定されている場合に非常に有効な手段として用いられている。また、このような表示方法を採用することで、実際に膜厚を測定する場合に、測定箇所が限定することができるので、測定時間の短縮を図ることができるという利点がある。
【０００６】
一方、特許文献１にも、膜厚の表示方法として、３次元画像により表わす方法、等高線表示画像により表わしたり、変化量を色別表示し、２次元または３次元で表示する方法、閾値を設定しておき、その閾値を超えている部分の色を変えて表示する方法などが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−３９７１８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前の３次元である試料の形状を２次元もしくは１次元へと次数を減らして表示する方法は、その分情報量が失われていることであり、直感的な表示という意味では解りづらくなっている。このことは、例えば、実験的に製造した試料の特性の概要を把握したい場合のように、直感的に試料に関する情報を取得したいような用途には不向きである。
【０００９】
また、後の特許文献１に開示される３次元画像により表わす方法は、薄膜の表面と基板表面の高さの差を３次元表示したもので、薄膜の境界面のそれぞれについて３次元表示できるものでない。
【００１０】
ところで、最近、コンピュータの発達と画像処理技術の向上により、膜厚測定結果として薄膜の境界面のそれぞれについて３次元表示できるようにしたものもあり、さらに直感的な表示に近づけるアプローチが提案されている。
【００１１】
例えば、図９（ｅ）は、従来の表示を３次元に拡張した表示例を示すもので、上述した図９（ａ）に示す１次元的に表示された薄膜の上側の境界面９０１と下側の境界面９０２をそれぞれ３次元表示するようにしている。
【００１２】
しかし、従来の１次元表示を単純に３次元に拡張しただけでは、この３次元表示にしたためにかえって表示が見難くなることがある。つまり、図９（ｅ）に示すように、図９（ａ）に示す表示を単純に３次元表示に拡張すると、下側の境界面９０２の一部が上側の境界面９０１の下側に隠れてしまい、下側の境界面９０２全体の様子を観察できないことがある。
【００１３】
このような場合、視点を変更することで下側の境界面９０２全体を観察するようにできるが、角度がついてしまい、かえって見にくいものになることがある。また、膜厚が薄い場合などでは、視点を変更しても下側の境界面９０２全体を観察できないこともある。
【００１４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、さまざまな評価尺度に従った表示を見やすく、しかも直感的に表示できる膜層表示方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、層状に形成された膜のそれぞれの境界面の情報を検出し、これら検出された境界面を上下の位置関係を保った状態で３次元的に積層表示する膜層表示方法において、前記３次元的に積層表示された境界面のうち任意の境界面を選択することにより、該選択された境界面と隣接して表示される境界面との間隔を調整し、前記積層表示を更新可能にしたことを特徴としている。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記３次元的に積層表示された境界面のうち２つの境界面を選択することにより、これら選択された境界面で挟まれた空間を３次元的に追加表示可能としたことを特徴としている。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記３次元的に積層表示された境界面のうち処理対象となる境界面を選択し、次いで、前記選択された境界面の情報から生成可能な表示データと該表示データに適用する表示手法をそれぞれ指定することにより、前記処理対象の境界面の表面に、前記指定された表示手法により前記表示データによるテクスチャを貼り付け表示することを特徴としている。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記３次元的に積層表示された境界面のうち処理対象となる境界面を選択し、前記選択された境界面の変形方法を指定することにより、前記選択された境界面を、前記指定した形状に変形するとともに、この変形にともなう変形量を記憶し、前記処理対象の境界面以外の境界面を、前記記憶された変形量に基づいて変形させ、前記選択された境界面とともに表示することを特徴としている。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、前記３次元的に積層表示された境界面のうち正常に検出できた箇所と検出できなかった箇所を判別し、該正常に検出できなかった箇所に、前記正常に検出できた箇所と異なる表示効果を持たせることを特徴としている。
【００２０】
この結果、本発明によれば、選択した境界面の表示が他の境界面の表示で隠れないようにすることができ、それぞれの境界面の表示の見易さを維持しながら膜全体の様子を観察できる。
【００２１】
また、本発明によれば、選択された境界面で挟まれた空間から膜そのものの形状を直感的に把握できる。
【００２２】
さらに、本発明によれば、処理対象として選択した境界面の表面に、境界面の形状や情報に基づいて作成した、さまざまなテクスチャを貼り付けて表示することができる。
【００２３】
さらに、本発明によれば、膜の変形の影響を取り除いた状態で、各境界面の形状を表示できるので、それぞれの膜厚の変化を見易くできる。
【００２４】
さらに、本発明によれば、正常に境界面を測定できた箇所と、そうでない箇所を表示内容から一目して判別できるので、取得した膜の境界面の情報の信頼性について的確に判断できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００２６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の膜層表示方法が適用される測定顕微鏡の概略構成を示している。図１において、１は顕微鏡本体で、この顕微鏡本体１は、ベース部１ａと、このベース部１ａに直立して設けられた胴部１ｂを有している。
【００２７】
ベース部１ａには、電動式のＸＹテーブル２が設けられている。このＸＹテーブル２には、試料１１が載置されている。この場合、試料１１には、基板上に膜を層状に形成したものが用いられている。
【００２８】
また、ＸＹテーブル２は、ＸＹ軸方向のそれぞれの移動軸に沿って、図示しないリニアスケールが内蔵されており、これらリニアスケールによりＸＹ軸方向の移動量をカウントすることで試料１１上の観察位置のＸＹ軸座標を取得できるようになっている。
【００２９】
顕微鏡本体１の胴部１ｂには、落射照明用アーム３が上下方向、つまりＺ軸方向に移動可能に設けられている。落射照明用アーム３のＸＹテーブル２に対向する下側部には、レボルバ４が設けられている。このレボルバ４には、複数の対物レンズ５が設けられ、これら対物レンズ５を選択的に光軸上に切換えることができるようになっている。また、落射照明用アーム３の上側部には、オートフォーカスユニット６、鏡筒７および接眼レンズ８からなる光学系が搭載されている。
【００３０】
顕微鏡本体１の内部には、後述するＺ軸駆動用のモータ１２が内蔵されている。このモータ１２は、オートフォーカスユニット６からの指示により落射照明用アーム３を上下方向、つまり、ＸＹテーブル２上の試料１１に対して対物レンズ５を含む光学系全体をＺ軸方向（光軸方向）に移動させるようになっている。
【００３１】
顕微鏡本体１の胴部１ｂには、落射照明用アーム３のＺ軸方向の移動軸に沿って、図示しないリニアスケールが内蔵されており、このリニアスケールによりＺ軸方向の移動量をカウントすることで、対物レンズ５の焦点が合った位置のＺ軸座標を取得できるようになっている。
【００３２】
顕微鏡本体１には、通信ケーブル９を介してパソナルコンピュータ（以下、ＰＣと称する。）１０が接続されている。ＰＣ１０は、例えばＲＳ２３２Ｃによる通信により、オートフォーカスユニット６により焦点合わせされた位置のＺ軸座標と、ＸＹテーブル２のＸＹ軸座標から３次元座標を取得できるようになっている。
【００３３】
図２は、オートフォーカスユニット６の概略構成を示している。
【００３４】
この場合、図示点線で囲まれた部分で示すオートフォーカスユニット６は、レーザ光源６０１を有しており、このレーザ光源６０１から出射された光は、ミラー６０２で反射し、ハーフミラー６０３を透過し、さらに対物レンズ５を透過してテーブル２上の試料１１に照射される。試料１１で反射した光は再び対物レンズ５を透過し、ハーフミラー６０３で反射したあと、結像レンズ６０４により結像する。結像レンズ６０４の焦点位置にはピンホール６０５が配置されている。これにより、対物レンズ５の焦点位置が試料１１の表面に位置する場合に試料１１で反射した光が選択的にピンホール６０５を透過して光検出器６０６に入力される。光検出器６０６の出力強度は、入力された光の強度に応じて変化し、この光検出器６０６からの出力は、ＣＰＵ６０７に入力される。
【００３５】
この場合、例えば、図３（ａ）に示すように試料１１の膜３０１に対して対物レンズ５の焦点位置を同図中の軌跡３０４に沿って走査すると、光検出器６０６の出力強度は、同図（ｂ）の３０７に示すように変化する。つまり、光検出器６０６からの出力強度は、膜３０１の上側の境界面３０２と下側の境界面３０３を対物レンズ５の焦点位置が横切った位置３０５と３０６で、それぞれピーク位置３０８および３０９を形成するようになる。
【００３６】
これにより、Ｚ軸駆動用のモータ１２により落射照明用アーム３をＺ軸方向に移動させ、対物レンズ５を含む光学系全体を、図３（ａ）に示す軌跡３０４に沿って焦点合わせ開始位置３１０から焦点合わせ３１１まで移動させることで、光検出器６０６の出力強度のピーク位置３０９とピーク位置３０８を順次検出することが可能となる。
【００３７】
いま、対物レンズ５の焦点位置が焦点合わせ開始位置３１０にある場合、ＰＣ１０は、通信ケーブル９を介して対物レンズ５の移動方向として矢印の方向を、探索距離として焦点合わせ終了位置３１１までの距離をそれぞれ指定した上で焦点合わせ動作を開始させる。
【００３８】
すると、ＣＰＵ６０７は、光検出器６０６の出力強度のサンプリングを開始するとともに、Ｚ軸駆動用のモータ１２に対し、対物レンズ５を含む光学系全体をＺ軸の上方へ移動させるように指示する。
【００３９】
光学系全体をＺ軸の上方へ移動している間、ＣＰＵ６０７は、サンプリングした光検出器６０６の出力強度が正から負に変化したか監視しており、出力強度が正から負に変化した場合、図３（ｂ）に示すピーク位置３０９を通過したと判断して光検出器６０６の出力強度のサンプリングおよびＺ軸駆動を一旦停止する。そして、ピーク位置３０９をより高精度に検出するために光検出器６０６の出力強度のより精密なサンプリングを再開するとともに、Ｚ軸駆動用のモータ１２に対して、上述と逆方向に、より低速で移動するよう指示する。
【００４０】
その後、サンプリングした光検出器６０６の出力強度が、再び正から負に変化したことをＣＰＵ６０７が検出すると、この時点で、光検出器６０６の出力強度のサンプリングおよびＺ軸駆動を中止し、ＰＣ１０に対して通信ケーブル９を介して最初の焦点合わせの終了を通知して焦点合わせを終了する。焦点合わせの終了を通知されたＰＣ１０は、通信ケーブル９を介して顕微鏡本体１のＸＹテーブル２のＸＹ軸座標、対物レンズ５を含む光学系全体のＺ軸座標を取得し、この取得したＸＹＺ座標を、膜３０１の下側の境界面３０３の対物レンズ５の焦点位置が横切った位置３０の３次元座標として記憶する。
【００４１】
次に、焦点位置が下側の境界面３０３の位置３０６にある状態から、再びＰＣ１０により、通信ケーブル９を介して移動方向として図３（ｂ）に示す矢印方向と、探索距離として焦点合わせ終了位置３１１までの距離をそれぞれ指定し、焦点合わせ動作を開始する。
【００４２】
すると、ＰＣ１０は、上述したと同様の動作によって膜３０１の上側の境界面３０２の対物レンズ５の焦点位置が横切った位置３０５のＸＹＺ座標を取得し、３次元座標として記憶する。
【００４３】
次に、焦点位置が上側の境界面３０２の位置３０５にある状態から、さらにＰＣ１０により、通信ケーブル９を介して移動方向として図３（ｂ）に示す矢印方向と、探索距離として焦点合わせ終了位置３１１までの距離をそれぞれ指定し、焦点合わせ動作を開始する。
【００４４】
この場合も、ＣＰＵ６０７は、上述したと同様にサンプリングした光検出器６０６の出力強度の正から負への変化を監視するが、今回は正から負への変化を検出することがなく焦点合わせ終了位置３１１に到達する。
【００４５】
これにより、ＣＰＵ６０７は、ＰＣ１０に対して通信ケーブル９を介して焦点合わせ終了位置への到達を通知し、焦点合わせを終了する。この場合、ＰＣ１０は、焦点合わせ開始位置３１０と焦点合わせ終了位置３１１の範囲に境界面３０２と３０３以外の境界面が存在しないことを認識し、通信ケーブル９を介してＸＹテーブル２に対して、次の測定ポイントの焦点合わせ開始位置に移動するように指示する。
【００４６】
このような動作を試料１１面上に設定した測定領域内の全測定ポイントについて繰り返して実行することにより、測定領域内の膜３０１の境界面の位置情報を取得することができる。
【００４７】
次に、このようにして取得された膜の境界面の位置情報の表示方法について説明する。
【００４８】
この場合、上述した要領で膜の境界面が取得される。ここで、図４に示すように、取得した膜の境界面を４０１、４０２、４０３とすると、これらの境界面４０１、４０２、４０３の情報に基づいて３次元オブジェクトが定義される。そして、図４（ａ）に示すように、これら定義された３次元オブジェクトが、上下の位置関係を保ったまま３次元的に積層表示される。ここでは、境界面４０２の表示部の一部が境界面４０１の表示により隠れ、境界面４０３の表示部の一部が境界面４０２の表示により隠れている。
【００４９】
この状態から、いま、境界面４０３全体を表示したい場合、図示しない手段により境界面４０３を選択する。すると、図４（ｂ）に示すように、選択された境界面４０３全体の表示が、他の境界面４０１、４０２の表示によって隠れないように、境界面４０３と隣接して位置される境界面４０２との間のＺ軸方向の間隔が調整され、積層表示が更新される。ここで、境界面４０３を選択した状態で、３次元表示の視点を変えたような場合も、自動的に境界面４０３全体が観察できるように表示が更新される。また、連続的に３次元表示の視点を変えて境界面４０３の表示を回転させるような場合も、境界面４０３全体が観察できるように表示が更新される。
【００５０】
なお、上述では、境界面４０３全体を表示するため、図示しない手段により境界面４０３を選択する場合を述べたが、境界面４０２全体を表示したい場合は、境界面４０２を選択すれば、境界面４０１と境界面４０２の間のＺ軸方向の間隔が調整されて、境界面４０２全体が観察できるように表示が更新される。また、図４（ｂ）では、境界面４０２と境界面４０３の間のＺ軸方向の間隔を調整することで、境界面４０３全体を観察できるように表示を更新しているが、図４（ｃ）に示すように、選択した境界面４０３が見かけ上、最上位にあるように表示を更新することもできる。さらに、選択された境界面と表示が重なる境界面を透明、または半透明とすることで、境界面４０３全体を観察できるように表示を更新してもよい。
【００５１】
従って、このようにすれば、膜の境界面４０１、４０２、４０３の位置関係を維持した状態で３次元表示できるため、これら境界面４０１、４０２、４０３により形成される膜の形状を直感的に把握することができる。しかも、選択した境界面の表示が他の境界面の表示で隠れないようにすることができので、それぞれの境界面４０１、４０２、４０３の表示の見易さを維持しながら、これら境界面４０１、４０２、４０３から膜全体の様子を詳細に観察することができる。
【００５２】
なお、上述した実施の形態では、Ｚ軸駆動用のモータ１２により落射照明用アーム３とともに、対物レンズ５を含む光学系全体をＺ軸方向（光軸方向）に移動させるようにしたが、これに代えて、ＸＹテーブル２をＺ軸方向に移動させるようにしてもよい。要は、ＸＹテーブル２に載置される試料と対物レンズ５がＺ軸方向（光軸方向）に相対的に移動できるようになっていればよい。また、上述では、測定領域内部の各測定ポイントごとに焦点合わせ開始位置から焦点合わせ終了位置の全範囲について焦点合わせを実施して膜の境界面を全て検出するようにしているが、最初に膜の下側の境界面だけを全て検出し、次に上側の境界面を全て検出するようにしてもよい。さらに、試料上の測定ポイントを移動する手段として電動式のＸＹテーブル２を用いているが、図２に示すハーフミラー６０３と対物レンズ５の間に、２次元走査機構を設け、この２次元走査機構によってレーザ光を試料１１上で２次元的に移動させることで測定ポイントを移動させるようにしてもよい。この場合、Ｚ軸方向にステップ移動させながら、各ステップで２次元走査機構により測定領域内部の全測定ポイントを走査して、各測定ポイントにおける光検出器６０６の出力強度を全てＰＣ１０に取り込む。そして、Ｚ軸のステップ移動が完了した後に、各測定ポイントについて、図３で説明したように焦点合わせ開始位置３１０から焦点合わせ終了位置３１１までの出力強度の変化がＰＣ１０に格納されていることから、計算により各測定ポイントでの膜の境界面の位置情報を取得するようにしてもよい。
【００５３】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００５４】
この場合、第２の実施の形態に用いられる測定顕微鏡およびオートフォーカスユニットは、上述した図１および図２のものと同様なので、これらの図面を援用する。また、これら測定顕微鏡およびオートフォーカスユニットを用いて膜の境界面の位置情報を取得するまでは、上述した第１の実施の形態で説明したと同様なので、ここでの説明を省略する。
【００５５】
次に、このようにして取得された膜の境界面の位置情報の表示方法について説明する。
【００５６】
この場合も、上述した要領で膜の境界面４０１、４０２、４０３が取得されると、これらの境界面４０１、４０２、４０３について３次元オブジェクトが定義され、図４（ａ）に示すように、これら定義された３次元オブジェクトが、上下の位置関係を保ったまま３次元的に積層表示される。
【００５７】
この状態から、境界面４０１と境界面４０２を選択すると、これら選択された２つの境界面４０１と境界面４０２で挟まれた空間が３次元オブジェクトとして定義される。すると、この定義された３次元オブジェクトが、図５（ａ）に示すように境界面４０１と境界面４０２の間に空間５０１として追加表示される。この２つの境界面４０１と４０２に挟まれた空間５０１は、言うまでもなく膜そのものであり、膜そのものを３次元表示することによって、膜の形状を直感的に把握することができる。
【００５８】
この場合、境界面４０１と空間５０１の間のＺ軸方向の間隔を調整することで、図５（ｂ）に示すように積層表示を更新することができる。このようにすると、空間５０１そのものを独立して表示することができる。
【００５９】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００６０】
この場合、第３の実施の形態に用いられる測定顕微鏡およびオートフォーカスユニットは、上述した図１および図２のものと同様なので、これらの図面を援用する。また、これら測定顕微鏡およびオートフォーカスユニットを用いて膜の境界面の位置情報を取得するまでは、上述した第１の実施の形態で説明したと同様なので、ここでの説明を省略する。
【００６１】
次に、このようにして取得された膜の境界面の位置情報の表示方法について説明する。
【００６２】
この場合も、上述した要領で膜の複数の境界面４０１、４０２、４０３が取得される。次に、処理対象となる境界面、例えば境界面４０１を選択し、この選択した境界面４０１の情報から生成可能な表示データを複数の中から指定する。
【００６３】
ここで、指定可能な表示データとしては、（ａ）処理対象の境界面を構成する各位置のＺ座標、（ｂ）予め指定した基準となる境界面と処理対象の境界面の各位置について求めたＺ座標差、（ｃ）予め指定した基準となる境界面と処理対象の境界面の各位置について求めた法線方向の距離、（ｄ）予め指定した基準となる境界面と処理対象の境界面の各位置について求めた最短距離などである。
【００６４】
次に、表示データに適用する表示手法を指定する。ここで指定可能な表示手法は、（ａ）値の大きさに応じて表示色をかえるルックアップテーブルを用いた表示手法、（ｂ）値の大きさに応じた等高線表示手法である。
【００６５】
そして、このような処理対象となる境界面４０１の表面に対して、予め指定した表示手法により、表示データによるテクスチャを貼り付け表示させる。
【００６６】
図６は、このようにして貼り付けられるテクスチャの表示例を示すもので、同図（ａ）は、図４（ａ）に示す境界面４０１について、Ｚ座標に応じて色をつけたテクスチャ４０４を貼り付けた例を示し、同図（ｂ）は、図４（ａ）に示す境界面４０１について、境界面４０１の表面にＺ座標に応じて等高線を描画したテクスチャ４０５を貼り付けた例を示し、同図（ｃ）は、図４（ａ）に示す境界面４０２を基準として指定し、境界面４０１について、基準となる境界面４０２とのＺ座標差を計算し、その座標差に応じて色をつけたテクスチャ４０６を貼り付けた例を示している。
【００６７】
このようにすれば、処理対象として指定した境界面の表面に対し、境界面の形状や情報に基づいて作成した、さまざまなテクスチャを貼り付けて表示することができるので、これらテクスチャの様子から膜全体の特性の評価をさまざまな評価尺度で比較検討することができる。
【００６８】
なお、図１で述べた顕微鏡本体１の鏡筒７に撮像装置（不図示）を接続し、この撮像装置とＰＣ１０を図示しないケーブルで接続して、撮像装置で撮像した画像をＰＣ１０に撮り込むようにし、この撮像装置で撮像した画像情報から、膜の境界面の情報として輝度情報を取得し、この輝度情報を処理対象として指定した境界面の表面にテクスチャとして貼り付けるようにしてもよい。
【００６９】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。
【００７０】
この場合、第４の実施の形態に用いられる測定顕微鏡およびオートフォーカスユニットは、上述した図１および図２のものと同様なので、これらの図面を援用する。また、これら測定顕微鏡およびオートフォーカスユニットを用いて膜の境界面の位置情報を取得するまでは、上述した第１の実施の形態で説明したと同様なので、ここでの説明を省略する。
【００７１】
次に、このようにして取得された膜の境界面の位置情報の表示方法について説明する。
【００７２】
この場合も、第１の実施の形態で述べた要領で膜の境界面が取得される。ここでは、図７（ａ）に示すように、２層の膜がもつ３つの境界面７０１、７０２、７０３の位置情報により、これら境界面７０１、７０２、７０３の断面方向が観察できるような表示が行われている。
【００７３】
この状態から、まず、境界面７０２を選択し、境界面７０２を、例えば平面に変形させるように指示する。すると、境界面７０２を構成する全ての位置情報からＺ座標の平均値Ｚａｖｅが計算され、各位置のＺ座標を平均値Ｚａｖｅにするとともに、そのときのＺ座標の移動値を変形量として記憶する。
【００７４】
その後、境界面７０２を覗く他の境界面７０１，７０３のそれぞれの位置情報についても、境界面７０２の変形量に基づいて平面に変形する。そして、全ての境界面７０１、７０２、７０３の変形処理を終了した後、同図（ｂ）に示すように表示を更新する。
【００７５】
このようにすれば、膜の変形の影響を取り除いた状態で、各境界面７０１、７０２、７０３の形状を表示できるので、それぞれの膜厚の変化を見易く表示できる。
【００７６】
なお、上述では、変形方法として、境界面７０２をＺ座標がＺａｖｅである平面に変形しているが、例えば、変形させる形状として平面ではなく、凸面や凹面など任意の形状を指定できるようにしてもよい。また、予め変形させる形状を複数用意しておいて選択するようにしてもよいし、形状の種類とそのパラメータを入力させるようにしてもよい。
【００７７】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態を説明する。
【００７８】
この場合、第５の実施の形態に用いられる測定顕微鏡およびオートフォーカスユニットは、上述した図１および図２のものと同様なので、これらの図面を援用する。また、これら測定顕微鏡およびオートフォーカスユニットを用いて膜の境界面の位置情報を取得するまでは、上述した第１の実施の形態で説明したと同様なので、ここでの説明を省略する。
【００７９】
次に、このようにして取得された膜の境界面の位置情報の表示方法について説明する。
【００８０】
この場合も、第１の実施の形態で述べた要領で膜の境界面が取得される。ここでは、図８（ａ）に示すように、境界面８０１と８０２の位置情報により、これら境界面８０１と８０２の断面方向が観察できるような表示が行われている。また、この表示では、境界面８０１上の測定ポイント８０３と境界面８０２上の測定ポイント８０４が極端に接近している様子を示している。
【００８１】
このように２つの境界面８０１と８０２の測定ポイント８０３と８０４が非常に接近していると、図２で述べた光検出器６０６の出力強度の変化も図８（ｂ）に示すようになって、２つのピークに分離できないため、１つの境界面として検出してしまうことがある。
【００８２】
そこで、この実施の形態では、全ての測定ポイントについて検出した境界面の数に対するヒストグラムを作成し、最も高い頻度で現れた境界面の数を正常に検出した場合の境界面の数とみなし、それ以外の境界面を検出した測定ポイントについては、表示を点滅させるなどして異なる表示効果を持たせ、正常に検出できた測定ポイントと表示を区別するようにしている。
【００８３】
一方、第１の実施の形態で述べた要領で膜の境界面を取得すると、全ての測定ポイントについて同じ数の境界面が存在することが前提となるが、例えば、組成の違いなどにより、図８（ｃ）に示すように境界面８０５と境界面８０６の間に部分的に境界面８０７が存在することも考えられる。
【００８４】
このような場合は、注目する測定ポイントが検出した境界面の数と同じ境界面の数を検出した測定ポイントが周囲に連続して存在する個数もしくは面積を評価値として計算し、この計算した評価値が、しきい値以上の場合に正常に検出したと見なすようにすればよい。
【００８５】
なお、正常に境界面を検出できた箇所と、その以外の箇所を区別する表示効果としては、点滅だけでなく、透明にする、もしくは色が変えられるようにすることも考えられる。
【００８６】
このようにすれば、正常に境界面を測定できた箇所と、そうでない箇所を表示内容から一目して判別できるようになるため、取得した膜の境界面の情報の信頼性について的確に判断することができる。
【００８７】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。
【００８８】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【００８９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、さまざまな評価尺度に従った表示を見やすく、しかも直感的に表示できる膜層表示方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の膜層表示方法が適用される測定顕微鏡の概略構成を示す図。
【図２】本発明の膜層表示方法が適用されるオートフォーカスユニットの概略構成を示す図。
【図３】本発明の膜層表示方法に用いられる膜の境界面の取得方法を説明する図。
【図４】本発明の第１の実施の形態の膜厚測定結果の表示例を示す図。
【図５】本発明の第２の実施の形態の膜厚測定結果の表示例を示す図。
【図６】本発明の第３の実施の形態の膜厚測定結果の表示例を示す図。
【図７】本発明の第４の実施の形態の膜厚測定結果の表示例を示す図。
【図８】本発明の第５の実施の形態の膜厚測定結果の表示例を示す図。
【図９】従来の膜厚測定結果の表示例を示す図。
【符号の説明】
１…顕微鏡本体
１ａ…ベース部
１ｂ…胴部
２…ＸＹテーブル
３…落射照明用アーム
４…レボルバ
５…対物レンズ
６…オートフォーカスユニット
６０１…レーザ光源
６０２…ミラー
６０３…ハーフミラー
６０４…結像レンズ
６０５…ピンホール
６０６…光検出器
６０７…ＣＰＵ
７…鏡筒
８…接眼レンズ
９…通信ケーブル
１０…ＰＣ
１１…試料
１２…モータ
３０１…膜
３０２、３０３…境界面
３０４…軌跡
３０５、３０６…位置
３０８、３０９…ピーク位置
３１０…焦点合わせ開始位置
３１１…焦点合わせ終了位置
４０１〜４０３…境界面
５０１…空間
７０１、７０２…境界面
８０１、８０２、８０５〜８０７…境界面
８０２…境界面
８０３、８０４…測定ポイント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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