(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
或る方向の走査動作と、この或る方向と直交する他の方向への送り動作を組み合わせてセンサ部による測定面の測定を行い、前記センサ部によって前記測定面内の物理的情報を得る走査型プローブ顕微鏡において、
前記送り動作を行う前記他の方向への全移動量を分割して送り位置を決定し、これらの送り位置で順次に前記走査動作を行って前記測定面内を粗く測定・表示する第１の測定表示動作を行い、次に、前回走査動作を行った各々の前記送り位置の間を分割した位置で順次に前記走査動作を行うことにより、前記測定面内を測定し表示する第２の測定表示動作を行い、その後、前記第２の測定表示動作を繰り返すことによって前回までに走査動作しなかった位置を順次に走査して測定・表示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】
或る方向の走査動作と、この或る方向と直交する他の方向への送り動作を組み合わせてセンサ部による測定面の測定を行い、前記センサ部によって前記測定面内の物理的情報を得る走査型プローブ顕微鏡において、
前記送り動作を行う前記他の方向への全移動量を２等分して送り位置を決定し、この送り位置で前記走査動作を行って前記測定面内を粗く測定し表示する第１の測定表示動作を行い、次に、前回走査動作を行った前記送り位置の間を２等分した位置で順次に前記走査動作を行うことにより、前記測定面内を測定し表示する第２の測定表示動作を行い、その後、前記第２の測定表示動作を繰り返すことによって前回までに走査動作しなかった位置を順次に走査して測定・表示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】
前記第１および第２の測定表示動作の各々で、表示装置の画面に前記走査動作で得た測定データを用いて測定像を描く際、前記走査動作が行われた走査線に対応する表示線と、次の走査動作が行われる走査線に対応する表示線に至る前までの表示線では、前記測定データを用いて前記測定像が描かれることを特徴とする請求項１または２記載の走査型プローブ顕微鏡の測定方法。
【請求項４】
前記表示装置の画面に表示された前記測定像の情報内容を観察することにより、前記測定表示動作の回数が決められることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の走査型プローブ顕微鏡の測定方法。
【請求項５】
後の測定表示動作による測定像で前の測定表示動作による測定像を修正し、前記表示装置の画面での前記送り方向における前記測定像の分解能を次第に高くしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の走査型プローブ顕微鏡の測定方法。
【請求項６】
前記第２の測定表示動作の繰り返しは任意の時点で中断可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の走査型プローブ顕微鏡の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は走査型プローブ顕微鏡の測定方法に関し、特に、測定の際、比較的に早い時期に測定範囲の情報が得られる表示方法を採用した走査型プローブ顕微鏡の測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走査型プローブ顕微鏡（以下ＳＰＭという）は、先端の尖った探針を、試料に対してナノメートル（ｎｍ）のオーダまで接近させ、そのとき探針と試料の間に生じる原子間力等の物理的な相互作用を測定することにより、試料表面の形状などを原子寸法レベルで測定・観察する装置である。例えば走査型原子間力顕微鏡（以下ＡＦＭという）では、カンチレバーと呼ばれるバネ定数が非常に低い片持ち梁を使用し、カンチレバー先端に備えた探針と試料の間に作用する原子間力によるカンチレバーのたわみ変形量を検出し、そのたわみ変形量を一定に保つように探針・試料間の距離を制御しながら、試料表面の２次元走査を行うことにより試料表面の形状を測定する装置である。
【０００３】
試料の測定は、或る１軸方向（以下ｘ軸方向または走査方向という）に探針を往復走査し、１ライン往復するごとに直交する軸方向（以下ｙ軸方向または送り方向という）に送り動作を行い、以後、それらを繰り返すことにより行われる。かかる測定動作では、一般的に、コンピュータを用いたデジタル制御により、測定表面で格子状に設定された一定間隔の標本点ごとに探針を移動し、各標本点における測定値をデジタル信号に変換してコンピュータに入力し、ＣＲＴ等の表示装置に出力する方法が用いられる。
【０００４】
例えば特開平６−５０７０５号公報に示されているように、往復動作の片方向の走査（行きの走査）中に各標本点（画像表示の際に画素となる）のデータを１ライン分コンピュータに取り込み、帰りの走査の間にその取り込んだデータをＣＲＴ等に出力することにより、測定中にその測定像を同時に、かつ高速に表示する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術において例えば２５６×２５６点の画素の測定を行う場合を考える。この測定では、１ラインの走査線分の２５６点の測定を行って表示し、順次２ライン目、３ライン目と測定と表示を積み重ねて行き、２５６ラインの走査をすべて行った時点で、始めて画面の表示を終了するようにしていた。ＳＰＭによる測定の場合、探針を試料に対してナノメートルのオーダまで接近した状態を制御しながら走査を行う測定であるため、その走査速度には限界があり、測定に多くの時間を要するという問題があった。また測定範囲の広さに応じて、必要な測定時間も長くなる。目的とする観察場所を詳細に測定したいときには、まず広い範囲を大まかに測定し、次第に測定範囲を絞っていくという、いわゆるズーミングの動作を行うが、上記従来の測定方法では、目的とする観察場所を絞り込むまでに非常に多くの時間が必要となり、問題があった。
【０００６】
上記従来の測定方法でも、測定する画素数を減らすことによって測定時間を短くすることができる。しかし、この方法によれば、画素数の減少はそのまま測定分解能の低下につながる。目的とする観察場所を特定するのに必要な分解能（画素数）と一画面を測定するのに要する測定時間とはトレードオフの関係にあるが、最小かつ最適な画素数がいくつであるのかは、当然測定する試料により様々であり、測定前に最適な画素数を設定することは不可能である。
【０００７】
本発明の目的は、上記の従来の問題を解決することにあり、測定に必要な画素数を確保し、かつ測定・表示に要する時間を最短にできる走査型プローブ顕微鏡の測定方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係る走査プローブ顕微鏡の測定方法は、上記目的を達成するため、次のように構成される。
【０００９】
第１の走査プローブ顕微鏡の測定方法（請求項１に対応）は、或る方向（ｘ軸方向）の走査動作と、当該或る方向と直交する他の方向（ｙ軸方向）への送り動作を組み合わせてセンサ部による測定面の測定を行い、センサ部によって測定面内の物理的情報を得る走査型プローブ顕微鏡において、送り動作を行う他の方向への全移動量を任意の整数で分割して送り位置を決定し、これらの送り位置で順次に走査動作を行って測定面内を粗く測定・表示する第１の測定表示動作を行い、次に、前回走査動作を行った各々の送り位置の間を任意の整数で分割した位置で順次に走査動作を行うことにより、測定面内を測定し表示する第２の測定表示動作を行い、その後、第２の測定表示動作を繰り返すことによって前回までに走査動作しなかった位置を順次に走査して測定・表示する方法である。
【００１０】
第２の走査型プローブ顕微鏡の測定方法（請求項２に対応）は、或る方向の走査動作と、この或る方向と直交する他の方向への送り動作を組み合わせてセンサ部による測定面の測定を行い、センサ部によって測定面内の物理的情報を得る走査型プローブ顕微鏡において、送り動作を行う他の方向への全移動量を２等分して送り位置を決定し、この送り位置で走査動作を行って測定面内を粗く測定し表示する第１の測定表示動作を行い、次に、前回走査動作を行った送り位置の間を２等分した位置で順次に走査動作を行うことにより、測定面内を測定し表示する第２の測定表示動作を行い、その後、第２の測定表示動作を繰り返すことによって前回までに走査動作しなかった位置を順次に走査して測定・表示する方法である。
【００１１】
第３の走査型プローブ顕微鏡の測定方法（請求項３に対応）は、上記の第１または第２の測定方法で、上記第１および第２の測定表示動作の各々で、表示装置の画面に走査動作で得た測定データを用いて測定像を描く際、上記走査動作が行われた走査線に対応する表示線と、次の走査動作が行われる走査線に対応する表示線に至る前までの表示線では、上記測定データを用いて測定像が描かれることを特徴とする。
【００１２】
第４の走査型プローブ顕微鏡の測定方法（請求項４に対応）は、上記第１〜第３の測定方法において、表示装置の画面に表示された測定像の情報内容を観察することにより、その測定表示動作の回数が決められることを特徴とする。表示装置の画面に表示される測定像は、選択された走査線に関する部分的な全体象である。第２の測定表示動作を繰り返すたび、測定・表示の対象となる走査線の本数は次第に多くなり、走査線の本数が多くなるに従って、画像の分解能は高くなり、画像は明確になってくる。画像精度の状態は測定者に監視される状態にあるので、測定者は画像から得られた情報に満足した段階で測定を止めることができる。このような測定であるから、すべての走査線について測定・表示を行う必要がなく、測定・表示に必要な時間を短縮することが可能となる。
【００１３】
第５の走査型プローブ顕微鏡の測定方法（請求項５に対応）は、上記第１〜第３の測定方法において、後の測定表示動作による測定像で前の測定表示動作による測定像を修正し、表示装置の画面の送り方向における測定像の分解能を次第に高くすることを特徴とする。後の測定表示動作、すなわち上記第２の測定表示動作が繰り返されるたびに、それまで画面に表示されていた画像は、追加された走査線の画像情報で修正を受け、画像の分解能が高められる。
さらに第６の走査型プローブ顕微鏡の測定方法（請求項６に対応）は、上記第１〜第３の測定方法において、第２の測定表示動作の繰り返しは任意の時点で中断可能であることを特徴とする。
【００１４】
本発明による測定方法では、第１（初回）の走査に基づく測定と表示は、全測定範囲を例えば４等分した非常に粗い走査になり、４ライン分の測定情報（画像情報）しか得られない。しかしながら、一画面の測定・表示時間を極めて短くすることができる。次に第２（２回目）の走査により、第１の走査で測定した４ラインの間をさらに等分して走査を行う。例えば２等分した送り位置にて順次走査し、測定と表示を行う。その結果、全測定範囲を８等分した８ライン分の情報を得ることができる。以後、第２の走査に相当する走査動作を繰り返すことにより、その次には１６ライン、その次は３２ラインというように、順次に測定走査ライン数の多い、すなわち測定分解能の高い測定・表示を行うことができる。測定者は、表示装置で表示された画像で必要な分解能が得られた時点で測定を終了すればよい。例えば、２５６×２５６点の画素が最高分解能である測定システムにおいて、６４ライン測定した時点で必要な分解能の画像が得られたとすると、従来の測定方法に対して測定時間を４分の１にすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る走査型プローブ顕微鏡の測定方法と表示方法の一例を示すフローチャートである。走査型プローブ顕微鏡としては例えば原子間力顕微鏡がある。原子間力顕微鏡では、試料ステージ上に載置された試料の観察表面に探針が臨むにように設けられ、探針は片持ち梁構造のカンチレバーの先端に設けられている。探針は、探針・試料間で原子間力が作用する程度まで試料に接近させられ、３軸微動機構によって探針を水平方向に移動させて試料表面上の観察表面を走査させる。この探針による観察表面の走査の際に、探針・試料間の距離の変化をカンチレバーのたわみ変形量としてセンサ部（レーザ光源と位置検出器からなる検出光学系）で検出し、制御部および３軸微動機構部によって探針・試料間の距離が一定に保たれるように例えば探針の垂直方向の位置を変化させる。かかる制御動作を行う制御部は、観察表面における走査ライン上の標本点の位置データと各標本点の測定データ（探針の高さ位置データ等）に基づいて、試料の観察表面の凹凸に関する画像を作成し、ＣＲＴ等の表示装置に表示する。
【００１７】
上記の測定像の作成において、探針は試料の観察表面を或る方向（例えばｘ軸方向）に往復で走査されながら、当該或る方向に直交する方向（例えばｙ軸方向）に一定間隔で送られる。上記走査動作は、当該送り位置で繰り返し行われる。各走査動作のライン（走査線）では、予め等間隔で標本点が設定され、当該標本点で測定が行われる。これらの標本点は、試料の観察表面では格子点を形成すると共に、当該格子点で得られた測定データは測定像を作成する際に画素となる点である。
【００１８】
本実施形態による測定方法では、上記制御部としてコンピュータを用いたデジタル制御により、走査方向（ｘ軸方向）の画素数Ｍ（例えばＭ＝２５６）、送り方向（ｙ軸方向）の画素数Ｎ（例えばＮ＝２５６）の分解能で各格子点上に探針を移動し、各々の格子点における測定値をデジタル信号に変換してコンピュータに取り込み、その取り込んだ測定データに応じた出力をＣＲＴ等の表示装置に表示する。
【００１９】
図１のフローチャートにおいて、Ａ（ｘ，ｙ）は前述のＭ×Ｎ画素の測定面内の、座標（ｘ，ｙ）位置の測定値を格納しておくためのコンピュータ内の配列を示している。また変数ｉはｘ軸方向の往復動作（走査動作）を制御するための変数、変数ｊはｙ軸方向への送り動作を制御するための変数、変数ｋは未走査ラインの表示を制御するための変数、変数ｎは各測定段階における走査ライン数を制御するための変数である。
【００２０】
図１において、最初に処理ステップＳ１１において、コンピュータ内の配列Ａ（ｘ，ｙ）をすべてクリアにする。次に各変数ｎ，ｊ，ｉをｎ＝２、ｊ＝０、ｉ＝０として初期化する（ステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ１４）。初期値ｎ＝２は、第１回目（第１）の測定動作でｙ軸方向（送り方向）を２分割した位置（送り位置）を走査して測定動作を行うことを意味している。なおｎの初期値については１以上Ｎ以下の整数であれば、どのような値でも構わない。
【００２１】
次に処理ステップＳ１５において配列Ａ（ｉ，ｊ）に測定データが格納されているかどうかを判定する。データが格納されていない場合（ｎｏの場合）にはｙ軸上の変数ｊで示される位置の走査・測定がまだ行われていないラインであるので、▲１▼を経由して走査・測定処理１００（図２に示される）に飛んで、ｙ軸上の変数ｊで示される位置のｘ軸方向への走査・測定を行う。また配列Ａ（ｉ，ｊ）に測定データが格納されている場合（ｙｅｓの場合）には、ｙ軸上の変数ｊで示される位置は既に走査・測定が行われたラインであるので、▲１▼を経由して走査・測定処理１００に飛ばないで、そのまま次の表示処理２００に進む。
【００２２】
開始直後の最初の走査時において、Ａ（ｉ，ｊ）＝Ａ（０，０）では当然測定データは格納されていない（未測定のラインである）ので、▲１▼を経由して走査・測定処理１００に飛び、ステップＳ１６，Ｓ１７，Ｓ１８，Ｓ１９を繰り返し、座標（０，０）からｘ軸方向に座標（Ｍ−１，０）まで走査・測定し、ｙ座標が０の位置の１ライン分のデータを格納して、▲２▼を経由して戻ってくる。
【００２３】
試料の測定面について上記第１回目の測定動作が終了すると、その次に測定動作で得られたデータを用いた表示処理２００に移る。
【００２４】
処理ステップＳ２０，Ｓ２１においてｋ＝０，ｉ＝０で初期化し、処理ステップＳ２２において、ＣＲＴ上の座標（ｉ，ｊ＋ｋ）にＡ（ｉ，ｊ）の値に応じた輝度で点を描く。本実施形態の現段階では、座標（０，０）にＡ（０，０）のデータを表示することになる。以後、処理ステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４を繰り返し、座標（０，０）から（Ｍ−１，０）までの１走査ライン分のデータを表示線として表示する。
【００２５】
次に処理ステップＳ２５でｋの値を１だけ増加し、判断ステップＳ２６でＮ／ｎの値と比較する。Ｎ／ｎはｙ軸方向の全画素数を分割数で割った値であるので、次に走査・測定すべき走査ラインまでの画素数に相当する。判断ステップＳ２６において、ｋの値がＮ／ｎに達していないとき（ｎｏのとき）には処理ステップＳ２１に戻し、以後、ステップＳ２２〜Ｓ２４を繰り返す。本実施形態のｋ＝１の段階では、座標（０，１）から座標（Ｍ−１，１）までの１ライン上にＡ（０，０）からＡ（Ｍ−１，０）までの測定データを表示することになる。以後、判断ステップＳ２６においてｋの値がＮ／ｎの値以上になるまで表示処理のステップＳ２１〜Ｓ２５を繰り返す。従って１ライン目の（ｙ座標が０）からＮ／ｎライン目（ｙ座標がＮ／ｎ−１）の表示線までは、１ライン目の表示線と全く同じ測定データが表示される。
【００２６】
判断ステップＳ２６においてｋの値がＮ／ｎ以上になったとき（ｙｅｓのとき）、処理ステップＳ２７においてｊの値をＮ／ｎだけ増加する。ｊの値は次回に走査・測定すべき走査ラインのｙ座標（送り位置）に相当する。そこで判断ステップＳ２８において、ｊの値がＮより小さいとき（ｎｏのとき）は、まだ測定すべきラインが最終のラインに到達していないので、処理を▲３▼の箇所、すなわち処理ステップＳ１４に戻して、前述した処理を繰り返す。処理ステップＳ２８でｙｅｓのときには、上記の初回の走査による１画面の測定と画像表示が終了したことを意味する。
【００２７】
次に、処理ステップＳ２９においてｎの値を２倍にする。ｎの値は、前述したように、各測定段階における走査ライン数を制御するための変数であり、ｙ軸方向の分割数に相当する。判断ステップＳ３０において、ｎの値がＮの値以下であるとき（ｎｏのとき）は、ｙ軸方向の走査ライン数が最大ライン数に到達していないことを意味し、処理を▲４▼の箇所、すなわち処理ステップＳ１３に戻して、第２回目（次回）の走査・測定を行う。以後、判断ステップＳ３０においてｎの値がＮの値より大きくなるまで、すなわちｙ軸方向の最大ライン数での走査・測定が行われるまで継続する。
【００２８】
なお上記の実施形態では、ｎの初期値を２とし、処理ステップＳ２９においてｎの値を２倍にする例を示した。この場合、上記第１回目（第１）の走査では２ラインのみを走査した測定データによる表示になり、以後４ライン、８ライン、１６ラインというように走査ラインの本数が増加していく測定になる。これらのｎの初期値および処理ステップＳ２９におけるｎの処理については任意に設定することができる。例えばｎの初期値を２、処理ステップＳ２９においてｎの値を自乗するというように設定した場合には、初回の走査では２ライン、以後、４ライン、１６ライン、２５６ラインという測定になる。
【００２９】
次に、実際の試料の測定に対して本実施形態による測定・表示方法を適用した場合の表示結果について一例を示して説明する。図３は説明のために用いる試料１１の形状を示し、（ａ）は試料表面を示した平面図、（ｂ）はその側面図を示している。図３（ａ）における黒く塗りつぶした部分１２は円形の凸形状である。点１３は、画面に画像を表示するときに原点となる。図４は説明の各段階での表示結果がどのようになるかを示しており、（ａ）が第１回目の走査終了の時点、（ｂ）が第２回目の走査終了の時点、以後（ｃ）〜（ｆ）の順に第３回目以降の走査終了時点の表示が行われる。なお図４において、破線で示した円は、本来の形状を示しており、黒く塗りつぶした部分が、表示された結果である。また水平方向の細実線は、走査したラインを示している。
【００３０】
図１で説明した処理に基づき、２５６×２５６点の画素（Ｍ＝２５６，Ｎ＝２５６）の分解能で、図３の試料を測定した場合について述べる。測定開始直後、判断ステップＳ１５で▲１▼を経由して走査・測定処理１００に飛び、ｙ座標が０の位置の１ラインを走査・測定する。次に処理ステップＳ２２〜Ｓ２４を繰り返し、１ライン目を表示装置に表示する。図３に示すように試料１１の１ライン目には凹凸形状がないため、図４（ａ）に示すように１ライン目には何も表示されない。その後、判断ステップＳ２６において、ｋの値がＮ／ｎ＝１２８以上になるまで、ステップＳ２１〜Ｓ２６を繰り返す。すなわち、１２８ライン目の表示線までは１ライン目の表示線と全く同様の表示が行われる。
【００３１】
次に処理ステップＳ２７においてｊの値が１２８になり、判断ステップＳ２８においてｊの値はＮ＝２５６より小さいので、▲３▼を経由して処理ステップＳ１４に戻す。判断ステップＳ１５にて、Ａ（０，１２８）にはまだ測定データが格納されていないので、▲１▼を経由して走査・測定処理１００に飛び、ｙ座標が１２８の位置（１２９ライン目）の１ラインを走査・測定する。
【００３２】
次に処理ステップＳ２２〜Ｓ２４を繰り返し、１２９ライン目を表示装置に表示する。すなわち図３における１２９ライン目（ｙ軸の半分の位置）の凸形状に応じた結果が、１２９ライン目に表示される。
【００３３】
次に処理ステップＳ２５において、ｋの値が１になり、判断ステップＳ２６でｋの値が１２８より小さいので、処理ステップＳ２１に戻り、座標（０，１２９）にＡ（０，１２８）のデータが表示される。その後、処理ステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４を繰り返すことにより、ｙ座標が１２９の位置、すなわち１３０ライン目に、１２９ライン目と全く同様の表示が行われる。以後，判断ステップＳ２６においてｋの値がＮ／ｎ＝１２８以上になるまで、ステップＳ２１〜Ｓ２６を繰り返す。すなわち２５６ライン目までは、１２９ライン目と全く同様の表示が行われる。
【００３４】
次に処理ステップＳ２７でｊの値が２５６になり、判断ステップＳ２８においてｊの値がＮ＝２５６に等しくなったので、処理ステップＳ２９に移る。
【００３５】
以上により上記１回目の走査が終了し、その時の表示結果は図４（ａ）のようになる。なお図４（ａ）の画像表示を得るため走査したラインは、１ライン目と１２９ライン目の２ラインのみで、その他の部分はコンピュータ上で表示処理を行っただけである。従って、極めて短い時間で表示を終了することができる。
【００３６】
次に、処理ステップＳ２９においてｎの値が４になり、判断ステップＳ３０においてｎの値はＮ＝２５６以下であるので、▲４▼を経由して処理ステップＳ１３に戻り、前述の２回目の走査による測定・表示に移る。判断ステップＳ１５において、前述の初回の走査時に既にｙ座標が０の位置（１ライン目）は、走査・測定を行っているので、Ａ（０，０）には格納された値がある。従って、１ライン目は走査・測定を行う必要はなく、そのまま処理ステップＳ２０以降の表示処理２００に移る。ここでは１回目の走査時と全く同じ表示処理を行うが、判断ステップＳ２６においてｋと比較する値がＮ／ｎ＝６４になっているので、１ライン目から６４ライン目まで１ライン目の測定データ（画素）が表示される。次に処理ステップＳ２７においてｊの値が６４になり、判断ステップＳ２８においてｊの値はＮ＝２５６より小さいので、▲３▼を経由して処理ステップＳ１４に戻る。判断ステップＳ１５にて、Ａ（０，６４）にはまだ測定データは格納されていないので、▲１▼を経由して走査・測定処理１００に飛び、ｙ座標が６４の位置（６５ライン目）の１ラインを走査・測定する。次に、処理ステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４を繰り返し、６５ライン目をＣＲＴに表示する。すなわち、図３における６５ライン目（ｙ軸の４分の１の位置）の凸形状に応じた結果が６５ライン目に表示される。以後同様の処理を行い、図４（ｂ）の表示結果を得る。なお図４（ｂ）の表示を得るために、初回の走査時の１ライン目と１２９ライン目の２ラインを走査し、２回目の走査時に６５ライン目と１９３ライン目の２ラインの合計４ラインを走査したのみで、その他部分はコンピュータ上で表示処理を行っただけであるため、やはり極めて短い時間で表示を終了することができる。
【００３７】
以後、ｎの値を８として８ライン走査を行うことにより図４（ｃ）を得ることができ、１６ライン走査を行うことにより図４（ｄ）、３２ライン走査を行うことにより図４（ｅ）、６４ライン走査を行うことにより図４（ｆ）を得ることができ、最終的には２５６ラインを走査し、測定を終了する。
【００３８】
ここで、例えば図３（ａ）における右上の円形部分を詳細に測定するために、ズーミングの作業を行った場合を考える。本実施形態によれば、例えば図４の（ｆ）の段階の表示が得られた時点で、十分に右上の円形部分の位置を特定することができる。その時点で測定者は測定を中断し、右上の円形部分のズーミングを行うことができる。それに対して従来では、２５６ラインを１ライン目から順次走査する方式であるため、１画面の表示を得るには必ず２５６ラインを走査する必要があった。本実施形態によれば、図４（ｆ）の６４ライン分の走査の時点で終了できるので、従来より４分の１の走査数で済む。ズーミング時は、そのような作業を何度か繰り返し行うので、その都度測定時間を短縮することができる。また、測定によっては、図４（ｄ）の段階で終了しても良いかもしれない。その判断は、測定する試料の形状、測定者の目的などにより異なるが、本実施形態では、いつでも必要十分な分解能が得られた時点で測定を終了できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、ｘ軸方向の往復走査動作とｙ軸方向の送り動作を組み合わせて測定を行い、測定面内の物理情報を得る走査型プローブ顕微鏡において、ｙ軸方向への全移動量を任意の整数（好ましくは２）で等分した位置で順次ｘ軸方向の往復動作を行うことにより、まず全走査面内を粗く走査する第１の走査を行い、次に前回までの往復動作を行った各ラインの間を、任意の整数で等分した位置で順次往復動作を行うことにより、全走査面内を走査する第２の走査を行い、以後第２の走査を繰り返すことにより、前回までに走査しなかったラインを順次走査するようにしたため、いつでも必要十分な分解能が得られた時点で測定を終了でき、従って測定時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る走査プローブ顕微鏡の測定方法を示すフローチャートである。
【図２】走査・測定処理の方法を示すフローチャートである。
【図３】試料の一例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】本発明による表示方法に基づく表示状態の変化の例を示す図である。
【符号の説明】
１１                  試料
１２                  円形凸形状
【図１】
0003851716.tif 000002
【図２】
0003851716.tif 000003
【図３】
0003851716.tif 000004
【図４】
0003851716.tif 000005